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    2021年高考化学二轮复习核心考点专项突破水溶液中的离子平衡练习含解析20210208232

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    2021年高考化学二轮复习核心考点专项突破水溶液中的离子平衡练习含解析20210208232

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    这是一份2021年高考化学二轮复习核心考点专项突破水溶液中的离子平衡练习含解析20210208232,共45页。试卷主要包含了电解质,酸碱稀释时pH的变化,关于pH值的计算,酸碱中和滴定的误差分析,盐类水解离子方程式的书写,盐类水解的应用,难溶电解质的沉淀溶解平衡等内容,欢迎下载使用。
    水溶液中的离子平衡
    知识点一、电解质
    1.强、弱电解质与物质分类的关系

    2.强、弱电解质与化学键的关系
    一般电解质的键型不同,电离程度就不同,已知典型的离子化合物,如强碱(NaOH、KOH等)、大部分盐类(如NaCl、CaCl2)以及强极性共价化合物(如HCl、H2SO4),在水分子作用下能够全部电离,我们称这种在水溶液中能够完全电离的物质为强电解质。而含弱极性键的共价化合物如CH3COOH、NH3·H2O、H2O等,在水中仅部分电离,为弱电解质。但是,仅从键型来区分强、弱电解质是不全面的,即使强极性共价化合物也有属于弱电解质的情况,如HF。
    3.弱电解质的判断
    在中学化学电解质溶液这一知识点的学习中,常常需要根据一些性质对强弱电解质进行有关判断和分析,属于高考的热点。现以弱酸为例进行分析,常见的判断方法有:
    (1)测定已知物质的量浓度的弱酸的pH。如已知酸HB,物质的量浓度为0.01 mol·L-1,若为强酸,则完全电离,c(H+)=0.01 mol·L-1,pH=2;若为弱酸,则部分电离,c(H+)2。
    (2)取一定体积的酸HB溶液(设取1体积),测定其pH,稀释至体积扩大100倍,再测定其pH。若pH增大2个单位,则为强酸;若pH增大小于2个单位,则为弱酸。
    (3)取酸HB对应的钠盐溶液,测定其pH。若pH=7,则为强酸;若pH>7,则为弱酸。
    (4)取体积和pH相同的酸HB溶液和盐酸,分别加入足量的锌粒,若HB产生H2的速率大且量多,说明是弱酸。
    (5)分别取等体积等pH的酸HB和盐酸进行中和滴定,若达到终点时酸HB消耗的同浓度的NaOH溶液体积大,说明HB为弱酸。
    (6)分别取相同物质的量浓度的酸HB溶液和盐酸,测其导电性,若酸HB溶液的导电能力弱,说明HB为弱酸。
    (7)分别取相同pH的酸HB溶液和盐酸,向其中加入NaCl晶体和NaB晶体,振荡,待晶体溶解后,盐酸的pH几乎不变,若酸HB溶液的pH增大,说明HB为弱酸。
    4.电离方程式的书写
    (1)强电解质:完全电离用“=”,如:HCl=H++Cl- ;NaOH=Na++OH-;NaNO3=Na++NO3-。
    (2)弱电解质:部分电离用“”,如:CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH2-+OH-。
    (3)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主。如:H2CO3H++HCO3- (主要);HCO3-H++CO32- (次要)。
    (4)多元弱碱用一步电离表示,如:Cu(OH)2Cu2++2OH-。
    (5)强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4 =Na++H++SO42-,在熔融状态下的电离为KHSO4=K++HSO4-。弱酸的酸式盐既有完全电离,又有部分电离,如NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-。
    5.电离度
    (1)定义:弱电解质在水中达到电离平衡状态时,已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离和未电离)的百分率,称为电离度。
    (2)表达式:电离度通常用α表示:
    α= ×100%。
    (3)意义
    电离度实质上是平衡转化率的一种。电离度表示弱电解质在水中的电离程度。温度相同、浓度相同时,不同的弱电解质的电离度是不同的,同一种电解质在不同浓度的水溶液中,其电离度也是不同的,溶液越稀,电离度越大。
    知识点二、酸碱稀释时pH的变化
    1.强酸、强碱的稀释
    在稀释时,当它们的浓度大于10-5mol·L-1时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于10-5mol·L-1时,应考虑水的电离。
    例如:(1)pH=6的HCl溶液稀释100倍,混合液pH≈7(不能大于7);
    (2)pH=8的NaOH溶液稀释100倍,混合液pH≈7(不能小于7);
    (3)pH=3的HCl溶液稀释100倍,混合液pH=5;
    (4)pH=10的NaOH溶液稀释100倍,混合液pH=8。
    2.弱酸、弱碱的稀释
    在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。
    例如:(1)pH=3的CH3COOH溶液,稀释100倍,稀释后3c(NH3∙H2O),B正确;由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],C错误;由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=
    4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2mol/LNH4HCO3与0.6mol/L氨水等体积混合后瞬间c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3mol/L,故D正确;故选BD。
    【举一反三】(2018年江苏卷)H2C2O4为二元弱酸,Ka1 (H2C2O4 ) =5.4×10−2,Ka2 (H2C2O4 ) =5.4×10−5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c(HC2O4−) +c(C2O42−)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L−1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
    A. 0.1000 mol·L−1 H2C2O4溶液:c(H+ ) =0.1000 mol·L−1+c(C2O42− )+c(OH−)−c(H2C2O4 )
    B. c(Na+ ) =c(总)的溶液:c(Na+ ) >c(H2C2O4 ) >c(C2O42− ) >c(H+ )
    C. pH = 7的溶液:c(Na+ ) =0.1000 mol·L−1+ c(C2O42−) −c(H2C2O4)
    D. c(Na+ ) =2c(总)的溶液:c(OH−) −c(H+) = 2c(H2C2O4) +c(HC2O4−)
    【答案】AD
    【解析】H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),0.1000 mol·L−1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(OH-),A正确;c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4,HC2O4-既存在电离平衡又存在水解平衡,HC2O4-水解的离子方程式为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-水解常数Kh=====1.8510-13Ka2(H2C2O4),HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),B错误;滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(总)+c(C2O42-)-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总)<0.1000mol/L,c(Na+)<0.1000mol/L +c(C2O42-)-c(H2C2O4),C错误; c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-)],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),D正确;答案选AD。
    【变式探究】【2017江苏卷】常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5,Kb(NH3·H2O) =1.76×10−5,下列说法正确的是( )
    A.浓度均为0.1 mol·L−1的 HCOONa和NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
    B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
    C.0.2 mol·L−1 HCOOH与0.1 mol·L−1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO−) + c(OH−) = c(HCOOH) + c(H+)
    D.0.2 mol·L−1 CH3COONa 与 0.1 mol·L−1盐酸等体积混合后的溶液中(pH c(Cl− ) > c(CH3COOH) > c(H+)
    【答案】AD
    【解析】由电荷守恒可知,甲酸钠溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),氯化铵溶液中存在 c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)。由于在常温下氨水的Kb小于甲酸的Ka、KW不变,铵根的水解程度大于甲酸根的水解程度,氯化铵溶液中c(OH-)小于甲酸钠溶液中c(H+) ,Cl-和Na+都不水解, c(Cl-)=c(Na+),A正确;由甲酸和乙酸的电离常数可知,甲酸的酸性较强,所以pH为3的两种溶液中,物质的量浓度较大的是乙酸,等体积的两溶液中,乙酸的物质的量较大,用同浓度的氢氧化钠溶液中和这两种溶液,乙酸消耗的氢氧化钠溶液较多,B错误;两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸钠的混合液,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=
    c(OH-)+c(HCOO-),由物料守恒得2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),联立两式可得2c(H+)+ c(HCOOH)=2c(OH-)
    +c(HCOO-),C错误;两溶液等体积混合后,得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液,由于溶液pHc(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确。答案选AD。
    【变式探究】下列叙述中不正确的是(  )
    A.0.1 mol·L-1NH4HS溶液中有:c(NH)③>②
    【答案】D
    【解析】NH4HS溶液中存在NH和HS-的水解平衡、HS-的电离平衡,由物料守恒知,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),则c(NH)<c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),故A正确。氨水与盐酸反应后,c(NH)=c(Cl-)=0.005 mol·L-1,则c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,溶液呈中性,Ka==,B正确。HCN是弱酸,等浓度的HCN和NaCN混合溶液中根据物料守恒有2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),C正确。pH相等时,①和③两溶液中c(NH)相同,NH的水解程度也相同;②NH的水解受到抑制,因此溶液中c(NH)最小,故D错误。
    【变式探究】常温条件下,将0.01 mol·L-1Na2CO3溶液与0.01 mol·L-1KHCO3溶液等体积混合。若忽略混合后体积的变化,则下列判断正确的是(  )
    A.两种溶液混合前,Na2CO3溶液中由水电离出的c(H+)小于KHCO3溶液中由水电离出的c(H+)
    B.混合后溶液中存在关系:c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.02 mol·L-1
    C.混合后溶液中存在关系:c(K+)+c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
    D.混合后溶液中存在关系:c(K+)+c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)
    【答案】D。温度相同,Na2CO3的水解程度比KHCO3大,由水电离出的c(H+)较大,选项A错误;混合后溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.01 mol·L-1,选项B错误;溶液中还存在电荷守恒:c(K+)+c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),选项C错误;将电荷守恒式与Na+的物料守恒式联合,消去c(Na+),得:c(K+)+c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-),选项D正确。
    高频考点六 “滴定法”的综合考查
    例6.(2017·全国卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
    Ⅰ.取样、氧的固定
    用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
    Ⅱ.酸化、滴定
    将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O+I2===2I-+S4O)。
    回答下列问题:
    (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_________________________________________________________________________________。
    (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
    (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________;蒸馏水必须经过煮沸,冷却后才能使用,其目的是杀菌、除________及二氧化碳。
    (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为__________________;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为________ mg·L-1。
    (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。
    【解析】(1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和CO2,且能杀菌。(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I-氧化为I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前I2遇淀粉变蓝,达到滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,结合消耗n(Na2S2O3)=a mol·L-1×b×10-3 L=ab×10-3 mol,可求出100.00 mL水样中溶解氧的质量为ab×10-3 mol×32 g·mol-1=8ab×10-3 g=8ab mg,则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100 00 L=80ab mg·L-1。(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O2~4Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低。
    【答案】(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
    (2)O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2
    (3)量筒 氧气
    (4)蓝色刚好褪去 80ab
    (5)低
    【变式探究】某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。
    ①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。

    ②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
    回答下列问题:
    (1)装置中安全管的作用原理是_______________________________________________________。
    (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用________式滴定管,可使用的指示剂为________。
    (3)样品中氨的质量分数表达式为________。
    (4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将________(填“偏高”或“偏低”)。
    (5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是__________________________________________;
    滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1,c(CrO)为________mol·L-1。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]
    (6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为________。制备X的化学方程式为_____________________________________________________________________;X的制备过程中温度不能过高的原因是_____________________________________________________。
    【解析】(1)若没有A中的安全管,当A中产生气体时,会因装置压力过大发生危险,反之,有安全管存在,当A中压力过大时,安全管中的液面会上升,使A瓶中压力稳定。(2)由题意知,用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,NaOH溶液应放入碱式滴定管中,可使用酚酞作指示剂,滴定至终点时溶液由无色变为浅红色。
    (3)已知盐酸的总的物质的量为c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L·mL-1=c1V1×10-3 mol,NH3反应完后剩余的盐酸用NaOH标准溶液滴定,可求出剩余的盐酸为c2×V2×10-3 mol,由NH3+HCl===NH4Cl可求出NH3的物质的量。进而求出w g X中的含氨量,即:×100%。(4)若装置气密性不好,会有NH3外逸,而不被HCl吸收,则剩余的HCl的物质的量会增多,消耗NaOH增多,即c2V2的值增大,由(3)中计算式可知氨的测定结果偏低。
    (5)AgNO3是见光易分解的物质,使用棕色滴定管的目的是防止AgNO3分解而影响实验结果;由Ag2CrO4的溶度积常数Ksp=1.12×10-12,c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1,可求出c(CrO)== mol·L-1=2.8×10-3 mol·L-1。
    (6)样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,可写出化学式为[Co(NH3)6]Cl3,由化合物中正负化合价代数和为0计算,NH3整体为0价,氯为-1价,故Co为+3价,从而推出制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。由于温度过高时H2O2易分解,NH3易挥发,故制备过程中温度不能过高,否则H2O2分解,NH3挥发。
    【答案】(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定
    (2)碱 酚酞(或甲基橙)
    (3)×100%
    (4)偏低
    (5)防止硝酸银见光分解 2.8×10-3
    (6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
    【变式探究】滴定法是一种重要的定量分析方法,应用范围很广。
    (1)利用酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
    已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O,Ba2++CrO===BaCrO4↓。
    步骤Ⅰ:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0 mL。
    步骤Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤Ⅰ中相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。
    滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________ mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+的浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。
    (2)某地市场上销售的一种食用精制盐包装袋上有如下部分说明:
    产品等级
    一级
    配料
    食盐、碘酸钾、抗结剂
    碘含量(以I计)
    20~50 mg·kg-1
    已知:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,I2+2S2O===2I-+S4O。
    某学生拟测定食用精制盐的碘(KIO3)含量,其步骤为
    a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
    b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
    c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0 mL,恰好反应完全。
    ①判断c中恰好完全反应所依据的现象是_______________________________________________。
    ②b中反应所产生的I2的物质的量是________ mol。
    ③根据以上实验和包装袋说明,算得所测食用精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)_______mg·kg-1。
    【解析】(1)滴定管的刻度值上小下大,“0”刻度位于滴定管的上方。由步骤Ⅰ,可求得c(CrO)= mol·L-1;由步骤Ⅱ,求得与Ba2+反应的CrO的物质的量为 mol,则c(Ba2+)= mol·L-1。根据计算式可知,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则V1减小,Ba2+浓度的测量值将偏大。
    (2)碘的淀粉溶液显蓝色,碘与Na2S2O3溶液恰好反应完全时,溶液由蓝色变为无色。计算的关系式为KIO3~3I2~6S2O。n(I2)=n(S2O)=×2.0×10-3mol·L-1×10.0×10-3L=1.0×10-5mol,n(I)=n(KIO3)=n(I2),食用精制盐的碘含量=≈mg·kg-1。
    【答案】(1)上方  偏大 (2)①溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟内不恢复 ②1.0×10-5 ③
    高频考点七 沉淀溶解平衡
    例7.[2019新课标Ⅱ]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是

    A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
    B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)c(OH−)
    【答案】C
    【解析】向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中Na+和A2—的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能力与离子浓度和种类有关,A正确;a点和b点K+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,HA—转化为A2—,b点导电性强于a点,说明Na+和A2—的导电能力强于HA—,B正确;b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐,A2—在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液pH>7,C错误;
    b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH—),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH—),D正确。
    2.[2019新课标Ⅱ]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是

    A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
    B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)c()> c (OH−)> c (H+)
    B.0.2 mol·L−1NH4HCO3溶液(pH>7):c ()> c ()> c (H2CO3)> c (NH3·H2O)
    C.0.2 mol·L−1氨水和0.2 mol·L−1NH4HCO3溶液等体积混合:c()+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c ()+
    c()
    D.0.6 mol·L−1氨水和0.2 mol·L−1 NH4HCO3溶液等体积混合:c (NH3·H2O)+ c()+ c(OH−)=
    0.3 mol·L−1+ c (H2CO3)+ c (H+)
    【答案】BD
    【解析】NH3∙H2O属于弱碱,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3∙H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,所以c(OH-)>c(NH4+),A错误;NH4HCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解,所以c(NH4+)>c(HCO3-),HCO3-水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,前者水解程度大且水解都是微弱的,则c(H2CO3)>c(NH3∙H2O),B正确;由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],C错误;由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=
    4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2mol/LNH4HCO3与0.6mol/L氨水等体积混合后瞬间c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3mol/L,故D正确;故选BD。
    7.[2019浙江选考]室温下,取20 mL 0.1 mol·L−1某二元酸H2A,滴加0.1 mol·L−1 NaOH溶液。已知:H2AH++HA−,HA−⇌H++A2−。下列说法不正确的是
    A.0.1 mol·L−1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=0.1 mol·L−1
    B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA−)+2c(A2−),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
    C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2−)=c(H+)-c(OH−)
    D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)
    【答案】B
    【解析】0.1 mol·L−1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH−)+2c(A2−)+ c(HA−),因而c(H+)-c(OH−)-c(A2−)= c(A2−)+c(HA−)=0.1mol·L−1,A正确;若NaOH用去10ml,反应得到NaHA溶液,由于HA−⇌H++A2−,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10ml的NaOH溶液,B错误;当用去NaOH溶液体积10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2−)=c(H+)-c(OH−),C正确;当用去NaOH溶液体积20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−),D正确。
    1. (2018年全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是

    A. 根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
    B. 曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
    C. 相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
    D. 相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
    【答案】C
    【解析】本题应该从题目所给的图入手,寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。注意:横坐标是加入的硝酸银溶液的体积,纵坐标是氯离子浓度的负对数。选取横坐标为50mL的点,此时向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中,加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L(按照银离子和氯离子1:1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来2倍),由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L(实际稍小),所以KSP(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,A正确。由于KSP(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,所以c(Ag+)·c(Cl-)=KSP(AgCl),B正确。滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c点的25mL变为25×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,C错误。卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以KSP(AgCl)应该大于KSP(AgBr),将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.05mol/L的Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由a点变为b点,D正确。
    2. (2018年北京卷)测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。

    时刻




    温度/℃
    25
    30
    40
    25
    pH
    9.66
    9.52
    9.37
    9.25
    实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
    下列说法不正确的是
    A. Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O+OH−
    B. ④的pH与①不同,是由于浓度减小造成的
    C. ①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
    D. ①与④的Kw值相等
    【答案】C
    【解析】Na2SO3属于强碱弱酸盐,SO32-存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-,A正确;取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4,①与④温度相同,④与①对比,SO32-浓度减小,溶液中c(OH-),④的pH小于①,即④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的,B正确;盐类水解为吸热过程,①→③的过程,升高温度SO32-水解平衡正向移动,c(SO32-)减小,水解平衡逆向移动,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反,C错误; Kw只与温度有关,①与④温度相同,Kw值相等D正确。
    3. (2018年天津卷)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是
    实验
    现象
    结论
    A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
    产生蓝色沉淀
    原溶液中有Fe2+,无Fe3+
    B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
    溶液变浑浊
    酸性:H2CO3>C6H5OH
    C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
    生成黑色沉淀
    Ksp(CuS)c(C2O42− ) >c(H+ )
    C. pH = 7的溶液:c(Na+ ) =0.1000 mol·L−1+ c(C2O42−) −c(H2C2O4)
    D. c(Na+ ) =2c(总)的溶液:c(OH−) −c(H+) = 2c(H2C2O4) +c(HC2O4−)
    【答案】AD
    【解析】H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),0.1000 mol·L−1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(OH-),A正确;c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4,HC2O4-既存在电离平衡又存在水解平衡,HC2O4-水解的离子方程式为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-水解常数Kh=====1.8510-13Ka2(H2C2O4),HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),B错误;滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(总)+c(C2O42-)-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总)<0.1000mol/L,c(Na+)<0.1000mol/L +c(C2O42-)-c(H2C2O4),C错误; c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-)],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),D正确;答案选AD。
    1.【2017新课标1卷】常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

    A.Ka2(H2X)的数量级为10–6
    B.曲线N表示pH与的变化关系
    C.NaHX溶液中
    D.当混合溶液呈中性时,
    【答案】D
    【解析】己二酸是二元弱酸,第二步电离小于第一步,即Ka1=>Ka2=,所以当pH相等即氢离子浓度相等时>,因此曲线N表示pH与的变化关系,则曲线M是己二酸的第二步电离,根据图像取-0.6和4.8点, =10-0.6mol·L-1,c(H+)=10-4.8mol·L-1,代入Ka2得到Ka2=10-5.4,因此Ka2(H2X)的数量级为10-6,A正确;根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系,B正确;曲线N是己二酸的第一步电离,根据图像取0.6和5.0点, =100.6mol·L-1,c(H+)=10-5.0mol·L-1,代入Ka1得到Ka2=10-4.4,因此HX-的水解常数是10-14/10-4.4<Ka2,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;根据图像可知当=0时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时, >0,即c(X2-)>c(HX-),D错误。
    2.【2017新课标2卷】改变0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。

    下列叙述错误的是
    A.pH=1.2时,
    B.
    C.pH=2.7时,
    D.pH=4.2时,
    【答案】D
    【解析】根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-相交,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;pH=4.2时,c(A2-)=c(HA-),根据第二步电离HA-H++A2-,得出:K2(H2A)=c(H+)×c(A2-)/c(HA-)= c(H+)=10-4.2,B正确;根据图像,pH=2.7时,H2A和A2-相交,则有c(H2A)=c(A2-),C正确;根据pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=10-4.2,可知c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D错误。
    3.【2017新课标3卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是

    A.的数量级为
    B.除反应为Cu+Cu2++2=2CuCl
    C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除效果越好
    D.2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
    【答案】C
    【解析】Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),在横坐标为1时,纵坐标大于-6,小于-5,所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7,A正确;除去Cl-反应应该是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl,B正确;溶液中存在平衡:Cu++Cl-CuCl、2Cu+Cu2++Cu,加入纯固态物质Cu对平衡无影响,故C错误;D.在没有Cl-存在的情况下,反应2Cu+Cu2++Cu的平衡常数约为,平衡常数
    很大,反应趋于完全,D正确。
    4.【2017江苏卷】常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5,Kb(NH3·H2O) =1.76×10−5,
    下列说法正确的是
    A.浓度均为0.1 mol·L−1的 HCOONa和NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
    B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
    C.0.2 mol·L−1 HCOOH与0.1 mol·L−1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO−) + c(OH−) = c(HCOOH) + c(H+)
    D.0.2 mol·L−1 CH3COONa 与 0.1 mol·L−1盐酸等体积混合后的溶液中(pH c(Cl− ) > c(CH3COOH) > c(H+)
    【答案】AD
    【解析】由电荷守恒可知,甲酸钠溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),氯化铵溶液中存在 c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)。由于在常温下氨水的Kb小于甲酸的Ka、KW不变,铵根的水解程度大于甲酸根的水解程度,氯化铵溶液中c(OH-)小于甲酸钠溶液中c(H+) ,Cl-和Na+都不水解, c(Cl-)=c(Na+),A正确;由甲酸和乙酸的电离常数可知,甲酸的酸性较强,所以pH为3的两种溶液中,物质的量浓度较大的是乙酸,等体积的两溶液中,乙酸的物质的量较大,用同浓度的氢氧化钠溶液中和这两种溶液,乙酸消耗的氢氧化钠溶液较多,B错误;两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸钠的混合液,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=
    c(OH-)+c(HCOO-),由物料守恒得2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),联立两式可得2c(H+)+ c(HCOOH)=2c(OH-)
    +c(HCOO-),C错误;两溶液等体积混合后,得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液,由于溶液pHc(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确。答案选AD。


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