近五年高考化学专题08+水溶液中的离子平衡(解析版).pdf
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1、1 / 25专题专题 08水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡【2021 年】年】1(2021全国乙)HA 是一元弱酸,难溶盐 MA 的饱和溶液中2c (M )随 c(H+)而变化,M不发生水解。实验发现,298K时+2+c (M -c(H)为线性关系,如下图中实线所示。下列叙述错误的是A溶液pH4时,-4-1c(M )3.0 10 mol LBMA 的溶度积度积-8spK (MA)=5.0 10C溶液pH=7时,+-+c(M+c(H=c(A +c)(OH)DHA 的电离常数4a-K (HA)2.0 10【答案】C【分析】本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应
2、用,具体见详解。【详解】A由图可知 pH=4,即 c(H+)=1010-5mol/L 时,c2(M+)=7.510-8mol2/L2,c(M+)=-8-4mol/7.5 107.=5L10mol/L3.010-4mol/L,A 正确;B 由图可知, c(H+)=0 时, 可看作溶液中有较大浓度的 OH-, 此时 A-的水解极大地被抑制, 溶液中 c(M+)=c(A-),则+-2+-8spK (MA)=c(M ) c(A )=c (M )=5.0 10,B 正确;一手课程 当天更新 唯一微信:r 456602 / 25C设调 pH 所用的酸为 HnX,则结合电荷守恒可知-+-+-n)c(M +c
3、(H =c(A +c(O+ nc X)H,题给等式右边缺阴离子部分 nc(Xn-),C 错误;D+-ac(H ) c(A )K (HA)=c(HA)当c A =c HA时,由物料守恒知-+c(A )+c(HA)=c(M ),则+-c(M )c(A )=2,2+-8spc (M )K (MA)=c(M ) c(A )=5.0 102,则2+-8c (M )=10 10,对应图得此时溶液中+-4-1c(H )=2.0 10 mol L,+-+4ac(H ) c(A )K (HA)=c(H )2.0 10c(HA),D 正确;故选 C。2(2021浙江)取两份10mL10.05mol L的3NaHC
4、O溶液,一份滴加-10.05mol L的盐酸,另一份滴加10.05L NaOHmol溶液,溶液的 pH 随加入酸(或碱)体积的变化如图。下列说法不正确的是A由 a 点可知:3NaHCO溶液中-3HCO的水解程度大于电离程度Babc过程中:-2-33c HCO+2c CO+c OH逐渐减小Cade过程中:+-2-3323c Nay【答案】C【分析】一手课程 当天更新 唯一微信:r 456603 / 25向3NaHCO溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液 pH 将逐渐减小,向3NaHCO溶液中滴加 NaOH 溶液,溶液碱性增强,溶液 pH 将逐渐增大,因此 abc 曲线为向3NaHCO溶液中滴加 N
5、aOH 溶液,ade 曲线为向3NaHCO溶液中滴加盐酸。【详解】Aa 点溶质为3NaHCO,此时溶液呈碱性,3HCO在溶液中电离使溶液呈酸性,3HCO在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,3NaHCO溶液中3HCO的水解程度大于电离程度,故 A 正确;B由电荷守恒可知,abc过程溶液中233HCO2COOH=NHaccccc,滴加NaOH 溶液的过程中c Na保持不变,Hc逐渐减小,因此233HCO2COOHccc逐渐减小,故 B 正确;C由物料守恒可知,a 点溶液中23323NaHCOCOH COcccc,向3NaHCO溶液中滴加盐酸过程中有 CO2逸出, 因此ade过程中23323NaHC
6、OCOH COcccc, 故 C 错误;Dc 点溶液中aHNcc=(0.05+10-11.3)mol/L,e 点溶液体积增大 1 倍,此时溶液中aHNcc=(0.025+10-4)mol/L,因此 xy,故 D 正确;综上所述,说法不正确的是 C 项,故答案为 C。3(2021浙江)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸 HR 是否为弱电解质。下列说法正确的是A25时,若测得-10.01mol L NaR溶液pH=7,则 HR 是弱酸B25时,若测得-10.01mol L HR溶液pH2且pH 7,则 HR 是弱酸C25时,若测得 HR 溶液pH=a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100
7、.0mL,测得pH=b,b-ab,则 HR 是弱酸【答案】B【详解】A25时,若测得-10.01mol L NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A 错误;一手课程 当天更新 唯一微信:r 456604 / 25B25时,若测得-10.01mol L HR溶液pH2且pH 7,可知溶液中+c H0.01mol/L,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B 正确;C 假设HR为强酸, 取PH=6的该溶液10.0mL, 加蒸馏水稀释至100.0mL测得此时溶液PH32KKBM 点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)CO 点,pH=23
8、-lgK -lgK2DP 点,c(Na+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)【答案】CD【分析】向 H3RCl2溶液中滴加 NaOH 溶液,依次发生离子反应:2232H ROHH OH R、22H ROHHOHR、2ORHHOHR,溶液中23H R逐渐减小,2H R和HR先增大后一手课程 当天更新 唯一微信:r 456606 / 25减小,R逐渐增大。2123HHRH RccKc,22HHRH RccKc,3RHRHcKcc,M 点232H R=H Rcc,由此可知2.2110K,N 点2HR =H Rcc,则9.1210K,P 点HR =Rcc,则10.8310K。【详解】A9.16.922
9、.2110=1010KK,10.81.739.1210=1010KK,因此3212KKKK,故 A 错误;BM 点存在电荷守恒:23+2RCl2H RH ROHH+Naccccccc,此时232H R=H Rcc,因此2+RCl3OHH+NH Racccccc,故 B 错误;CO 点2H RRcc,因此2H R1Rcc,即2232H RHR1RHRHHHHHccccccKKccc,因此23HKcK,溶液23lglgpH=lg=H2KKc,故 C 正确;DP 点溶质为 NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此OHHcc,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此+ClNaOHHcccc,故
10、D 正确;综上所述,正确的是 CD,故答案为 CD。【2020 年】年】1.(2020浙江卷)下列物质在熔融状态下不导电的是()A. NaOHB. CaCl2C. HClD. K2SO4【答案】C【解析】NaOH 属于离子化合物,其在熔融状态下能电离成自由移动的 Na+和 OH-,故其在熔融状态下能导电,A 不符合题意;CaCl2属于离子化合物,其在熔融状态下能电离成自由移动的 Ca2+和 Cl-,故其在熔融状态下能导电,B 不符合题意;HCl 是共价化合物,其在熔融状态下不能电离成离子,故其在熔融状态下不导电,C 符合题意;K2SO4属于离子化合物,其在熔融状态下能电离成自由移动的 K+和
11、SO42-,故其在熔融状态下能导电,D 不符合题意。综上所述,本题答案为 C。2.(2020浙江卷)下列说法不正确的是()A.712.0 10mol L的盐酸中71c H2.0 10 mol L一手课程 当天更新 唯一微信:r 456607 / 25B. 将 KCl 溶液从常温加热至 80,溶液的 pH 变小但仍保持中性C. 常温下,NaCN 溶液呈碱性,说明 HCN 是弱电解质D. 常温下,pH 为 3 的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液 pH 增大【答案】A【解析】盐酸的浓度为 2.010-7mol/L,完全电离,接近中性,溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl 电离的氢离子浓度相差不
12、大,则计算中氢离子浓度时,不能忽略水中的氢离子浓度,其数值应大于2.010-7mol/L,故 A 错误;KCl 溶液为中性溶液,常温下 pH=7,加热到 80时,水 DE 离子积 Kw增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大,pH 会减小,但溶液溶质仍为 KCl,则仍呈中性,故 B 正确;NaCN 溶液显碱性,说明该溶质为弱酸强碱盐,即 CN-对应的酸 HCN 为弱电解质,故 C 正确;醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小,pH 增大,故 D 正确。3.(
13、2020新课标)以酚酞为指示剂,用 0.1000 molL1的 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 未知浓度的二元酸 H2A溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加 NaOH 溶液体积 VNaOH的变化关系如图所示。比如 A2的分布系数:2-2-2-2c(A )(A )=c(H A)+c(HA )+c(A )下列叙述正确的是A. 曲线代表2(H A),曲线代表-(HA )B. H2A 溶液的浓度为 0.2000 molL1C. HA的电离常数 Ka=1.0102D. 滴定终点时,溶液中+2-(Na )HCOCOOHcccc,故 A 正确;该混合溶液中电荷守一手课程 当天更新 唯一微信:r 4566
14、09 / 25恒为:+-4NH+H=OH+Clcccc,物料守恒为:+-324NH H O +NH=2Clccc,两式联立消去 c(Cl-)可得:+-432NH+2c H=2c OH+c NHH Oc,故 B 错误;若不考虑溶液中相关微粒行为,则 c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=c(Na+),该溶液呈酸性,说明 CH3COOH 电离程度大于 CH3COONa 水解程度,则溶液中微粒浓度关系为:c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+),故 C 错误;该混合溶液中物料守恒为:+-2-22424242Na=H C O+HC O+C Occcc,电荷守恒为:2-+24
15、242C O+HC O+OH=Na+Hccccc,两式相加可得:+2-22424H+H C O=Na+C O+OHccccc,故 D 正确;综上所述,浓度关系正确的是:AD。5.(2020山东卷)25时,某混合溶液中133CH COOHCH COO0.1mol Lcc,1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和 1gc(OH-)随 pH 变化的关系如下图所示。Ka为 CH3COOH 的电离常数,下列说法正确的是A. O 点时,33CH COOHCH COOccB. N 点时,apH=-lgKC. 该体系中,+-13+a0.1c Hc CH COOH =mol LK
16、+c HD. pH 由 7 到 14 的变化过程中, CH3COO-的水解程度始终增大【答案】BC【解析】根据图像分析可知,随着 pH 的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓度减小,又 pH=7 的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线 1 为 lgc(CH3COO-)随 pH 的变化曲线,曲线 2 为一手课程 当天更新 唯一微信:r 4566010 / 25lgc(H+)随 pH 的变化曲线, 曲线 3 为 lgc(OH-)随 pH 的变化曲线, 曲线 4 为 lgc(CH3COOH)随 pH 的变化曲线,据此结合水溶液的平衡分析作
17、答。根据上述分析可知,O 点为曲线 2 和曲线 3 的交点,对应的 pH=7,应该得出的结论为:c(H+)= c(OH-),故 A 错误;N 点为曲线 1 和曲线 4 的交点, lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即 c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因 Ka=-+33CH COOHCH COOHccc,代入等量关系并变形可知 pH=-lgKa,故 B正确;c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则 c(CH3COO-)=0.1mol/L- c(CH3COOH),又Ka=-+33CH COOHCH COOHccc,联立两式消去 c(CH3COO-
18、)并化简整理可得出,c(CH3COOH)=+0.1 (H )(H )acKcmol/L,故 C 正确;醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,pH 由 7 到 14 的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故 D 错误;答案选 BC。6.(2020天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是A. 相同浓度的 HCOONa 和 NaF 两溶液,前者的 pH 较大,则aaK (HCOOH)K (HF)B. 相同浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 两溶液等体积混合后 pH 约为 4.7,则溶液中
19、-+-3c CH COOc Nac Hc OHC. FeS 溶于稀硫酸,而 CuS 不溶于稀硫酸,则spspK (FeS)K (CuS)D. 在-121mol L Na S溶液中,2-12c S+c HS+c H S =1mol L【答案】A【解析】HCOONa 和 NaF 的浓度相同,HCOONa 溶液的 pH 较大,说明 HCOO的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即 Ka(HCOOH)Ka(HF),故 A 错误;相同浓度的 CH3COOH 和CH3COONa 两溶液等体积混合后 pH 约为 4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大
20、于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中 c(CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH),故 B 正确;CuS 的溶解度较小,将 CuS 投入到稀硫酸溶液中,CuS 溶解平衡电离出的 S2不足以与 H+发生反应,而将 FeS 投入到稀硫酸后可以得到 H2S 气体,说明 Ksp(FeS)Ksp(CuS),故 C 正确;根据溶液中的物料守恒定律, 1 molL1Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 molL1, 即c(S2)+c(HS)+c(H2S)=1 molL1,故 D 正确;综上所述,答案为 A。一手课程 当天更新 唯一微信:r 4566011 / 257.(2
21、020浙江卷)常温下,用10.1mol L氨水滴定10mL浓度均为10.1mol L的HCl和3CH COOH的混合液,下列说法不正确的是()A. 在氨水滴定前,HCl和3CH COOH的混合液中3c Clc CH COOB. 当滴入氨水10mL时,+43233c NH+c NHH O =c CH COO+c CH COOHC. 当滴入氨水20mL时,+332c CH COOH +c H=c NHH O +c OHD. 当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20mL,4c NHc Cl【答案】D【解析】未滴定时,溶液溶质为 HCl 和 CH3COOH,且浓度均为 0.1mol/L,HCl 为强电解质,
22、完全电离,CH3COOH 为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)c(CH3COO-),A 正确;当滴入氨水 10mL 时,n(NH3H2O)=n(CH3COOH),则在同一溶液中 c(NH4+)+ c(NH3H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-),B 正确;当滴入氨水 20mL 时,溶液溶质为 NH4Cl 和 CH3COONH4,质子守恒为 c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH4+)+c(OH-),C 正确;当溶液为中性时,电荷守恒为:c(NH4+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+)=c(OH-),故 c(
23、NH4+)c(Cl-),D 不正确。8.(2020江苏卷)吸收工厂烟气中的 SO2,能有效减少 SO2对空气的污染。氨水、ZnO 水悬浊液吸收烟气中 SO2后经 O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中 H2SO3、HSO3-、SO32-的物质的量分数随 pH的分布如图-1 所示。(1)氨水吸收 SO2。向氨水中通入少量 SO2,主要反应的离子方程式为_;当通入 SO2至溶液 pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是_(填化学式)。(2)ZnO 水悬浊液吸收 SO2。向 ZnO 水悬浊液中匀速缓慢通入 SO2,在开始吸收的 40mim 内,S
24、O2吸收率、溶液 pH 均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图-2)。溶液 pH 几乎不变阶段,主要产物是一手课程 当天更新 唯一微信:r 4566012 / 25_(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_。(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收 SO2得到溶液的 pH 在 4.56.5 范围内,pH 越低 SO2-4生成速率越大,其主要原因是_;随着氧化的进行,溶液的 pH 将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】(1)2322432NHH OSO2NHSO或23224322NHH OSO2NHSOH OHSO3-(2)ZnSO323223ZnSOSO
25、H OZn2HSO或2223ZnO2SOH OZn2HSO(3)随着 pH 降低,HSO-3浓度增大减小【解析】向氨水中通入少量的 SO2,反应生成亚硫酸铵,结合图像分析 pH=6 时溶液中浓度最大的阴离子;通过分析 ZnO 吸收 SO2后产物的溶解性判断吸收率变化的原因;通过分析 HSO3与氧气反应的生成物,分析溶液 pH 的变化情况。(1)向氨水中通入少量 SO2时,SO2与氨水反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为2NH3+H2O+SO2=2NH4+SO23(或 2NH3H2O +SO2=2NH4+SO23+H2O);根据图-1 所示,pH=6 时,溶液中不含有亚硫酸,仅含有 HSO3-和
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