2024版高考总复习-化学二轮专题(新教材) 专题8　水溶液中的离子反应与平衡

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1.(2023·北京西城区一模)下列反应与电离平衡无关的是(　　)A.FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应制备FeCO3B.电解饱和NaCl溶液制备NaOHC.加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3D.将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3
解析 将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3,利用了难溶电解质的转化,与电离平衡无关,D符合题意。
2.(2023·上海闵行区一模)H2S是一种有毒气体,能溶于水,人们常用CuSO4溶液除去气体中混有的H2S杂质,生成黑褐色的CuS沉淀。下列说法正确的是(　　)A.离子方程式:Cu2++S2- ══ CuS↓B.溶解或电离出S2-的能力:H2S>CuSC.足量NaOH溶液吸收H2S可得到NaHSD.稀释H2S溶液,溶液中的离子浓度都降低
解析 H2S为弱电解质,不能写成离子形式,正确的离子方程式为Cu2++H2S ══ CuS↓+2H+,A错误;由Cu2+和H2S生成CuS沉淀可知,相同条件下溶解或电离出S2-的能力:H2S>CuS,B正确;足量NaOH溶液吸收H2S可得到Na2S和H2O,C错误;温度不变,KW不变,稀释H2S溶液,c(H+)降低,则c(OH-)必然增大,故不是溶液中的所有离子浓度都降低,D错误。
3.(2023·安徽鼎尖名校联盟联考)酸性强弱与物质本身电离出氢离子的能力有关,还与溶剂接受氢离子的能力有关,如HCl在冰醋酸中只有部分电离,CH3COOH与HF在液氨中可完全电离。下列说法不正确的是(　　)A.在水中,HCl的电离方程式为HCl ══ H++Cl-B.比较H2SO4、HClO4、HNO3酸性时,可在冰醋酸中进行C.在液氨中,反应CH3COONa+HCl ══ CH3COOH+NaCl能够发生D.在A溶剂中,甲的酸性大于乙;在B溶剂中,甲的酸性不可能小于乙
解析 在水中H2SO4、HClO4、HNO3都完全电离,不能比较其酸性,在冰醋酸中电离程度不同,可在冰醋酸中比较H2SO4、HClO4、HNO3的酸性,B正确。液氨能接受H+,在液氨中CH3COOH和HCl都完全电离,在液氨中反应CH3COONa+HCl ══ NaCl+CH3COOH不能够发生,C错误。在A溶剂中甲的酸性大于乙,甲电离出H+的能力强于乙;在B溶剂中,甲电离出H+的能力可能强于乙,也可能相等(如HCl和CH3COOH在液氨中都完全电离),即甲的酸性可能大于或等于乙,但不可能小于乙,D正确。
4.(2023·湖南衡阳八中模拟)常温下,下列说法正确的是(　　)A.室温下,0.01 ml·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,1 L该溶液中含有 的数目为0.01NAB.用CH3COOH溶液做导电性试验,灯泡很暗,说明CH3COOH是弱电解质C.相同物质的量浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸HN>HM>HXB.该温度下将HY溶液加入NaX溶液中,发生反应为HY+NaX══HX+NaYC.该温度下当HX的浓度为0.10 ml·L-1时,c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)D.该温度下用同种方法测定,相同体积的0.10 ml·L-1 HM溶液比0.010 ml·L-1 HM溶液导电能力强
解析 由题表中数据可知,等浓度的四种一元酸溶液的pH: HX>HM>HN>HY,则该温度下四种酸电离出H+的能力: HY>HN>HM>HX,A正确;等浓度HY溶液的pH小于HX溶液,说明HY的酸性强于HX,由强酸制弱酸的原理可知,HY溶液加入NaX溶液中发生反应的化学方程式为HY+NaX ══ HX+NaY,B正确;HX为一元弱酸,在溶液中部分电离出H+和X-,则溶液中:c(HX)>c(H+)>c(X-)>c(OH-),C错误;HM为一元弱酸,则相同体积的0.10 ml·L-1 HM溶液中离子浓度大于0.010 ml·L-1 HM溶液,故导电能力强于0.010 ml·L-1 HM溶液,D正确。
6.(2023·黑龙江齐齐哈尔一模)室温下,通过下列实验探究Na2SO3溶液的性质(已知:室温下,NaHSO3水溶性约为300 g·L-1)
7.(2023·北京清华附中统考)向NaOH溶液中持续滴加稀盐酸,记录溶液pH及温度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.NaOH溶液的起始浓度为10-a ml·L-1B.在滴定至终点的过程中,水的电离程度不断减小C.t1 s→t3 s对应的溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)D.由t2 s后溶液的温度变化可推知,NaOH与HCl的反应是吸热反应
解析 向NaOH溶液中持续滴加稀盐酸,曲线a到b为中和曲线,b点时刚好反应完全,此时反应温度最高。未滴加盐酸时,溶液pH最大,起始时NaOH溶液pH=a,c(H+)=10-a ml·L-1,常温下,根据KW=c(OH-)·c(H+)=10-14可得c(OH-) ml·L-1=10a-14 ml·L-1,故NaOH溶液的起始浓度为10a-14 ml·L-1, A错误;酸或碱均抑制水的电离,在滴定至终点的过程中,NaOH浓度减小,水的电离程度不断增大,恰好反应时,达到最大,B错误;t1 s时,NaOH过量,溶质为NaOH和NaCl,t3 s时,盐酸过量,溶质为HCl和NaCl,根据电荷守恒,t1 s→t3 s对应的溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),C正确;曲线a到b为中和曲线,b点时刚好反应完全,此时反应温度最高,故NaOH与HCl的反应是放热反应,D错误。
8.(2023·天津红桥区一模)常温下,下列溶液中的粒子浓度关系正确的是(　)
9.(2023·广州天河区一模)常温下,用20 mL 0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液吸收SO2气体。吸收液的pH与 的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
10.(2023·河南洛阳统考)已知:pCu=-lg c(Cu2+),常温下向20 mL 0.1 ml·L-1 CuCl2溶液中滴加0.2 ml·L-1 Na2S溶液的滴定曲线如图所示。已知: Ksp(FeS)>Ksp(CuS)。下列说法正确的是(　　)
A.A、B、C三点的Ksp从大到小的顺序为C>B>AB.在A点的溶液中存在c(Cu2+)c(S2-),B错误;向20 mL 0.1 ml·L-1 CuCl2溶液中滴加10 mL 0.2 ml·L-1 Na2S溶液时,c(Cu2+)=c(S2-),此时pCu=18.3,c(Cu2+)=10-18.3 ml·L-1=c(S2-), Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.0×10-36.6,C正确;其他条件相同,若将CuCl2溶液换为同浓度、同体积的FeCl2溶液,滴加10 mL 0.2 ml·L-1 Na2S溶液时, pFe=-lg c(Fe2+)= ,由于Ksp(FeS)>Ksp(CuS),则pFe曲线会向左移动,D错误。
11.(2023·湖南邵阳一模)常温下,将0.1 ml·L-1羟胺溶液滴加到20 mL的稀盐酸中,羟胺的电离方程式为NH2OH+H2O NH3OH++OH-(常温时,Kb=9.0×10-9),溶液中由水电离出的氢离子浓度随滴入羟胺溶液体积的变化如图(已知:lg 3=0.5),下列说法正确的是(　　)
A.该盐酸的浓度为0.2 ml·L-1B.b点溶液中c(H+)c(OH-),B错误;由羟胺的电离常数可知,溶液中c(OH-)≈ ml·L-1=3×10-5 ml·L-1,则溶液的pH为14-5+lg 3=9.5,C正确;d点为NH3OHCl溶液,溶液中存在质子守恒关系c(H+)=c(OH-) +c(NH2OH),D错误。
12.(2023·广东梅州名校联考)25 ℃时,向20 mL 0.2 ml·L-1 MOH溶液中逐滴加入浓度为0.2 ml·L-1的盐酸,溶液中 与pOH[pOH=-lg c(OH-)]、加入盐酸的体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.MCl水解平衡常数的数量级为10-10B.b点溶液中各微粒的浓度关系为c(MOH)>c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)C.a、b、c、d四点溶液中水的电离程度逐渐增大D.d点溶液的pOH>7
b点加入10 mL 0.2 ml·L-1盐酸,溶质为等物质的量的MOH和MCl,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则MOH的电离程度大于M+的水解程度,故离子浓度:c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B错误;
酸和碱都会抑制水的电离,开始未加入HCl溶液,原碱溶液电离出的OH-抑制水的电离,加入HCl溶液到中和率100%时生成可以水解的MCl,促进水的电离,即中和率从0至100%的过程水的电离程度一直增大,故水的电离程度:aKsp(AgI)B.②装置蒸发氯化铝溶液制备无水氯化铝C.③装置用NaOH标准液滴定加入几滴酚酞的盐酸(锥形瓶中),测定盐酸浓度D.④验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用
解析 ①中硝酸银过量,过量硝酸银会和碘化钾生成碘化银沉淀,不能证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误;铝离子容易水解生成氢氧化铝,另一水解产物是易挥发的盐酸,故不能蒸发氯化铝溶液制备无水氯化铝,B错误;装置用NaOH标准液滴定加入几滴酚酞的盐酸(锥形瓶中),当最后半滴标准液滴入后溶液变红色且半分钟不褪色,说明恰好反应,可以测定盐酸浓度,聚四氟乙烯活塞滴定管可以酸碱两用,C正确;实验中有氯化锰、温度两个变量,不能验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用,D错误。
3.(2023·天津东丽区一模)酒石酸是葡萄酒中主要的有机酸之一,其结构式为HOOCCH(OH)CH(OH)COOH(简写为H2R)。已知:25 ℃时,H2R和H2CO3的电离平衡常数如下,下列说法正确的是(　　)
A.NaHR溶液呈酸性,且溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)B.在Na2R溶液中通入足量CO2生成的盐是NaHR和NaHCO3C.1 ml H2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1D.25 ℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,反应的离子方程式为
解析 由于K2(H2R)=4.3×10-5>Kh(H2R),则NaHR在溶液中以电离为主,溶液呈酸性,则有溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),A错误;由于K2(H2R)=4.3×10-5>K1(H2CO3),在Na2R溶液中通入足量CO2气体,不能发生反应,B错误;1 ml H2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应,都生成Na2R,且Na2CO3转化为NaHCO3,消耗NaOH、Na2CO3、Na都为2 ml,则消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1,C正确;25 ℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,由于K2(H2R)=4.3×10-5>K2(H2CO3),不能发生反应,D错误。
4.(2023·天津河东区一模)常温下,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,甲酸(HCOOH)的Ka=1.77×10-4,下列说法正确的是(　　)A.相同温度下,pH相等的C6H5ONa和HCOONa溶液中,c(C6H5O-)>c(HCOO-)B.常温时,取pH=a的HCOOH溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1C.常温时,0.10 ml·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小D.向HCOONa溶液中加入NaOH至pH等于11,则c(HCOO-)>c(HCOOH)
解析 相同温度下,pH相等的C6H5ONa和HCOONa溶液中,水解生成的c(OH-)相等,根据越弱越水解,则有c(C6H5O-)d>cD.V mL生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2-V1) g
7.(2023·江西南昌一模)常温下,向1 L 1.0 ml·L-1的NaClO溶液中缓慢通入SO2气体,使其充分吸收,溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法错误的是(　　)
A.a点时,被还原的NaClO的物质的量为0.2 mlB.b点的总反应:SO2+H2O+3NaClO ══ Na2SO4+NaCl+2HClOC.c点的总反应:SO2+H2O+NaClO ══ H2SO4+NaClD.常温下,HClO的电离平衡常数为1.5×10-8
解析 反应中,硫元素从+4价升高到+6价、氯元素从+1价降低到-1价,按得失电子数守恒,则a点时,被还原的NaClO为0.2 ml,A正确;b点为1 L 1.0 ml·L-1的NaClO溶液中通入 ml二氧化硫,总反应为SO2+H2O+3NaClO ══ Na2SO4+NaCl+2HClO,B正确;c点为1 L 1.0 ml·L-1的NaClO溶液中通入1 ml二氧化硫,被氧化二氧化硫和被还原的次氯酸根等物质的量,则总反应为SO2+H2O+NaClO ══ H2SO4+NaCl,C正确;由B项分析,常温下, HClO的电离平衡常数为 D错误。
8.(2023·江苏南通一模)室温下,以0.1 ml·L-1 NaOH溶液吸收含少量SO2的烟气(主要成分为空气),并用H2SO4再生SO2的过程如图所示。若吸收过程中溶液体积、温度变化可忽略,H2SO3电离常数分别为 =1×10-2, =5×10-8,下列说法正确的是(　　)
A.a点时,c(HM)+c(M-)=2c(Na+)B.溶液中水的电离程度:c点>b点C.b点时,c(M-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.HM的电离常数为10-5.2
解析 a点时 =0,此时c(HM)=c(M-),据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(M-),此时pH=5.2,则c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)c(H+)>c(OH-),C正确;a点时c(HM)=c(M-),pH=5.2,则HM电离常数
A.线①代表-lg c(M2+)与pH的关系B.M(OH)2的Ksp约为1×10-17C.向c(M2+)=0.1 ml·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在D.向 =0.1 ml·L-1的溶液中加入等体积0.4 ml·L-1的HCl溶液后,体系中元素M主要以M2+存在
11.(2023·广东佛山调研)常温下,用0.1 ml·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1的H3PO2溶液,滴定过程中混合溶液的pH随加入的NaOH溶液体积变化关系如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.常温下,Ka(H3PO2)的数量级为10-5B.B点对应的溶液中:2[c(H+)-c(OH-)]=c( )-c(H3PO2)C.H3PO2为一元弱酸D.滴定至V=20 mL的过程中,溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
12.(2023·北京海淀区统考)食醋的酸度是指每100 mL食醋中含酸(均折合成醋酸计)的质量。国家标准规定酿造食醋酸度不得低于3.5 g/100 mL,可用滴定法测定食醋的酸度。某小组同学量取10.00 mL自制食醋样品稀释至250.00 mL(溶液几乎无色),每次量取25.00 mL于锥形瓶中,加入3.00 mL中性甲醛溶液(掩蔽氨基的碱性),以酚酞为指示剂,用0.100 0 ml·L-1 NaOH标准溶液滴定,滴定管读数记录如下表。
下列说法不正确的是(　　)A.醋酸易溶于水与“醋酸分子和水分子之间能形成氢键”有关B.锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色时停止滴定C.该自制食醋样品的酸度不符合国家标准D.若不加甲醛溶液,测定结果会偏低
H3PO3+2NaOH ══ Na2HPO3+2H2O
(5)向某浓度的磷酸溶液中滴加NaOH溶液,其pH与溶液中H3PO4、 的物质的量分数δ(X)(平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,发生主要反应的离
子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)已知:常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp(AlPO4)=5.2×10-19。常温下,向含Fe3+、Al3+的混合溶液中滴加Na3PO4溶液,当FePO4、AlPO4同时生成时,溶液中c(Fe3+)∶c(Al3+)=　　　　　　　　　　。