(新)备战2022年高考化学五年真题解密解密11 水溶液中的离子平衡(解析版).docx
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1、解密11 水溶液中的离子平衡1了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3了解水的电离、离子积常数。4了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。5理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。6了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。7了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。1【2020新课标卷】以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L1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
2、VNaOH的变化关系如图所示。比如A2的分布系数:(A2-)=c(A2-)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)下列叙述正确的是( )A曲线代表(H2A),曲线代表(HA-)BH2A溶液的浓度为0.2000 mol·L1CHA的电离常数Ka=1.0×102D滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)【答案】C【解析】根据图像,曲线代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线代表的粒子达到最大值接近1;没有
3、加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线代表(HA-),曲线代表(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=0.1000mol/L×40mL2×20.00mL=0.1000mol/L。A项,根据分析,曲线代表(HA-),曲线代表(A2-),A错误;B项,当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)= 0.1000mol/L×40mL2×20.00mL=0.1000mol/L,B错误;C项,根据
4、曲线当(HA-)=(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数Ka=c(A2-)c(H+)c(HA-)=c(H+)=1×10-2,C正确;D项,用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.210,终点时溶液呈碱性,c(OH-)c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)2c(A2-)+c(HA-),D错误;故选C。2【2020浙江1月选考】下列说法不正确的是( )ApH7的溶液不一定呈碱性B中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同C相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(O
5、H)相等D氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(Cl)c(NH)【答案】B【解析】A项,温度影响水的电离,则pH>7的溶液不一定呈碱性;溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关,当c(H+)<c(OH-) 时溶液一定呈碱性,故A正确;B项,pH相同的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度更大,所以中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,氨水所需HCl的物质的量更大,故B错误;C项,pH相同说明两种溶液中c(H+)相同,相同温度下Kw相同,Kw= c(H+)·c(OH-),溶液中氢离子浓度相同说明氢氧根浓度相同,故C正确;D项,氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒:c(
6、OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(NH4+),溶液呈中性则c(H+)=c(OH-),所以c(Cl)c(NH),故D正确;故选B。3【2020浙江1月选考】室温下,向20.00 mL 0.1000mol·L1盐酸中滴加0.1000mol·L1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg50.7。下列说法不正确的是( )ANaOH与盐酸恰好完全反应时,pH7B选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大DV(NaOH)30.00 mL时,pH12.3【答案】C【解析】A项,NaOH与盐酸恰好完全反应时溶
7、液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下,故A正确;B项,选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B正确;C项,甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,故C错误;D项,时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)=0.02mol/L,即溶液中c(OH-)=0.02mol,则c(H+)=5×10-13 mol/L,pH=-lgc(H+)=12.3,故D正确;故选C。4【2020浙江7月选考】水溶液呈酸性的是( )ANaClBNaHSO4CHCOONaDNaHCO3【答案】B【解析】A项,NaCl是强酸强碱盐,其不能水解,故其水溶液呈中性,A不符合题意;B项,NaH
8、SO4是强酸的酸式盐,其属于强电解质,其在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na+H+SO42-,故其水溶液呈酸性,B符合题意;C项,HCOONa属于强碱弱酸盐,其在水溶液中可以完全电离,其电离产生的HCOO可以发生水解,其水解的离子方程式为HCOOH2OHCOOHOH,故其水溶液呈碱性,C不符合题意;D项,NaHCO是强碱弱酸盐,既能发生电离又能发生水解,但其水解程度大于电离程度,故其水溶液呈碱性,D不符合题意。故选B。5【2020浙江7月选考】下列说法不正确的是( )A的盐酸中B将溶液从常温加热至,溶液的变小但仍保持中性C常温下,溶液呈碱性,说明是弱电解质D常温下,为3的醋酸溶液中加入醋
9、酸钠固体,溶液增大【答案】A【解析】A项,盐酸的浓度为2.0×10-7 mol/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2.0×10-7 mol/L,故A错误;B项, KCl溶液为中性溶液,常温下pH=7,加热到800C时,水的离子积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;C项,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;D项,醋酸在溶液中会发生电离平衡:
10、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;故选A。6【2020浙江7月选考】5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-( aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是( )A加入苯,振荡,平衡正向移动B经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度C加入FeSO4固体,平衡逆向移动D该反应的平衡常数【答案】D【解析】A项,加入苯振荡,苯将I2萃取到苯
11、层,水溶液中c(I2)减小,平衡正向移动,A正确;B项,将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合,参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1,反应后I-一定过量,经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色,说明水溶液中仍含有Fe3+,即Fe3+没有完全消耗,表明该化学反应存在限度,B正确;C项,加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,C正确;D项,该反应的平衡常数K=,D错误;故选D。7【2020浙江7月选考】常温下,用0.1 mol·L1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L1的HCl
12、和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )A在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl)c(CH3COO)B当滴入氨水10 mL时,c(NH)c(NH3·H2O)c(CH3COO)c(CH3COOH)C当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)c(H+)c(NH3·H2O)c(OH)D当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)c(Cl)【答案】D【解析】A项,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,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)c(CH3COO-),A正确;B
13、项,当滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O)=n(CH3COOH),则在同一溶液中c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-),B正确;C项,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;D项,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(NH4+)c(Cl-),D不正确;故选D。8【2020江苏卷】室温下,将两种浓度均
14、为0.1mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )ANaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):NaHCO3溶液中:c(Na)c(HCO)c(CO32-)c(OH)B氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(NH)+ c(H)= c(NH3H2O)+c(OH)CCH3COOH - CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H+)DH2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H)c(H2C2O4)= c(
15、Na)+c(OH)c(C2O)【答案】AD【解析】A项,NaHCO3水溶液呈碱性,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度,等浓度的NaHCO3和Na2CO3水解关系为:CO32-HCO3-,溶液中剩余微粒浓度关系为:c(HCO)c(CO32-),CO32-和HCO3-水解程度微弱,生成的OH-浓度较低,由NaHCO3和Na2CO3化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,则混合溶液中微粒浓度大小关系为:c(Na)c(HCO)c(CO32-)c(OH),故A正确;B项,该混合溶液中电荷守恒为:c(NH)+ c(H)= c(Cl)+c(OH),物料守恒为:c(CH3COOH)+c(NH)=2c(Cl
16、),两式联立消去c(Cl-)可得:c(NH)+2c(H)= c(NH3H2O)+2c(OH),故B错误;C项,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;D项,该混合溶液中物料守恒为:2c(Na)=c(H2C2O4)c(HC2O4-)+c(C2O),电荷守恒为:c(H)c(Na)=c(OH)c(HC2O4-)+2c(C2O),两式相加可得:c(H)c(H2C2O
17、4)= c(Na)+c(OH)c(C2O),故D正确;故选AD。9【2020山东卷】25时,某混合溶液中c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)=c(CH3COOH)=0.1mol/L,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( )AO点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)BN点时,C该体系中,DpH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
18、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lgc(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。A项,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;B项,N点为曲线1和曲线4的交点, lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=,代入等量关系并变形可知pH=-lgKa,故B正确;C项,
19、c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)=0.1mol/L- c(CH3COOH),又Ka=,联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)=mol/L,故C正确;D项,醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2O CH3COOH +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;故选BC。10【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Ka(HCOOH)Ka(
20、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c(CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH) CFeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)Ksp(CuS)D在1 molL1 Na2S溶液中,c(S2)+c(HS)+c(H2S)=1 molL1【答案】A【解析】A项,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;B项,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
21、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;C项,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;D项,根据溶液中的物料守恒定律,1 molL1 Na2S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;故选A。11【2019新课标卷】NaOH溶液滴定邻苯二甲
22、酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H2A的Ka1=1.1×103 ,Ka2=3.9×106)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是( )A混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关BNa+与A2的导电能力之和大于HA的Cb点的混合溶液pH=7Dc点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH)【答案】C【解析】邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,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,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶
23、液呈碱性。A项、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,故A正确;B项、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,故B正确;C项、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pH7,故C错误;D项、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
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