水溶液中的离子平衡-2021年高考真题和模拟题化学分项汇编(解析版).pdf
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1、专题1 0水溶液中的离子平衡1.(2 02 1.全国高考甲卷真题)已知相同温度下,K(B a S O )K(B a C O )。sp 4 sp 3某温度下,饱和溶液中-lg c(S O j,、-lg c(CO;.,、与-lg c(B a 2+)的关系如图所示。下列说法正确的是A.曲线代表B a C O,的沉淀溶解曲线B.该温度下B a S O 的K(BaSO)值为l.O xlO-i o4 sp 4C.加适量B a Cl:固体可使溶液由a点变到b点【答案】B【分析】B a COv B a S O4均为难溶物,饱和溶液中一lg c(B a 2+)+lg c(S O )=-lg c(B a 2-)x
2、c(S O)-lg A:sp(B a S O4),同理可知溶液中一lg c(B a 2+)+lg c(C()=-lg sp(B a CO3),因 sp(B a S O4)K j B a C O J,则一lg K,p(B a CO J -IglK j B a S O/,由此可知曲线为一lg c(B a 2-)与一lg c(S。:)的关系,曲线为一c(B a 2+)与一lg c(C O;)的关系。【解析】A.由题可知,曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系,由上述分析可知,曲线为B a S O,的沉淀溶解曲线,选项A错误;B.曲线为B a S O/容液中一lg c(B a 2,)与一lg c(S O
3、 2 的关系,山图可知,当溶液中一lg c(B a 2+)=3时,-lg c(S O 2-)=7,则一lg K、p(B a S O 4)=7+3=10,因此 K J B a S O 叫 选项 B 正确;C.向饱和8 2 5044 溶液中Z 加入适量BaJ固体后,溶液中c(B a 2+)增大,根S据p 温度不4变则K.(B a S O4)不变可知,溶液中c(S O 2-)将减小,因此a点将沿曲线向左上方移动,选项C 错误;4c(sc)2-)0 yD.由图可知,当溶液中C(B a 2-)=10时,两溶液中七/匕=二=10%7,选项D错误;c VCO 2-7 10-%答案选B。2.(2 02 1全国
4、高考乙卷真题)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随 c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,2 9 8 K 时c 2(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p H =4时,c(M+)c(x-)c(OH-)c(H+)三种一元弱酸的电离常数:K(HX)K(HY)K(HZ)a a a当 pH=7 时,三种溶液中:cG i-)=c(Y-)=c(Z-)【答案】C【分析】由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH 依次增大,则 HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。【解析】A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离
5、子浓度的大小顺序为c(Na+)c(X-)c(OH-)c(H+),故 A 正确;B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一 元 弱 酸 的 电 离 常 数 的 大 小 顺 序 为(HY)K“(H Z),故 B 正确;C.当溶液pH 为 7 时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X)c(Y-)c(Z-),故 C 错误;c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(O H-),由 c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c
6、(H+)c(OH-),故 D 正确;故选C。5.(2021浙江高考真题)某同学拟用PH 计测定溶液p H 以探究某酸H R是否为弱电解质。下列说法正确的是A.25 时,若测得O.O l m o l -L-i N a R溶液p H=7 ,则H R是弱酸B.25 时,若测得O.O l m o l LHR溶液p H 2且p H 7,则H R是弱酸C.25 时,若测得H R溶液p H=a,取该溶液10.0m L,加蒸储水稀释至100.0m L ,测得p H=b,b-a b ,则H R是弱酸【答案】B【解析】A.25 c时,若测得0.0I m o l L l N a R溶液p H=7,可知N a R为强
7、酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;B.25 时,若测得0.01m o l L l H R溶液p H 2且pH7,可知溶液中c(H+)0.01m o l/L ,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;C.假设HR为强酸,取P H=6的该溶液10.0m L ,加蒸储水稀释至100.0m L测得此时溶液P H ya f b f c过程中:c【答案】C【分析】向N a。,溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液p H将逐渐减小,向N a 4 C 03溶液中滴加N a O H溶液,溶液碱性增强,溶液p H将逐渐增大,因此a b c曲线为向N a”。,溶液中滴加N a O H溶液,a d e曲线为向N a H C
8、 O、溶液中滴加盐酸。【解析】A.a 点溶质为N a H C O,此时溶液呈碱性,HC。芦溶液中电离使溶液呈酸性,HC。;在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,MzHC03溶液中CO;的水解程度大于电离程度,故A正确;B.由电荷守恒可知,a fb fc过程溶液中c(HCO-)+2c(C0 2一)+C(OH-)=c(H+)+c(Na+),NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,cQ+)逐渐减小,因此c3(HCO-)+2c(CO 2-)+c(0 H)滴加逐渐减333小,故 B正确;C.由物料守恒可知,a 点溶液中 c(Na+)=c(HCO-)+cCcO2-)+c(H CO)向NaHC03溶液中滴加
9、盐酸过程中有C O?逸出,因此a fd f e 过程中c(Na+)c(HCO3)+c(cO2-)+c(H CO)3 2 3故 c错误;D.c点溶液中cQ+)+cG a+)mol/L,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中cQ+)+c(Na+)“)mol/L,因此 x y,故 D正确;综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。7.(2021浙江高考真题)25 时,下列说法正确的是A.N a H A 溶液呈酸性,可以推测H 2 A 为强酸B.可溶性正盐BA 溶液呈中性,可以推测BA 为强酸强碱盐的醋酸溶液的电离度分别为%、C t 2,则2c。3 溶液中水电离出H 7 m o i【答案】D【解析】A.N
10、a H A 溶液呈酸性,可能是HA 的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H 2 A 为强酸的结论,A 错误;B.可溶性正盐BA 溶液呈中性,不能推测BA 为强酸强碱盐,因为也可能是B,和 A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;皿的醋酸溶液的电离度分别为%、a2,则%04,C错误;2 c 溶液中氢氧根离子的浓度是l x l O-4 m o l/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1x 10-44 m o l/L=1x 10 5 m o l.D 正确;答案选D。8.(2021浙江高考真题A NHjCH3 c o O N a 溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示
11、。已知25 时 C H 3 c o O H 和 N t q H r.下列说法不思州的是A.图中实线表示p H 随加水量的变化,率线表示pH随温度的变化,B.将 N H 4cl 溶液加水稀释至浓度 m o l-L-i,溶液p H 变化值小于I g xC.随温度升高,增大,CH 3 co ON a 溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,p H 减小D.2 5 时稀释相同倍数的 N H 4cl 溶液与 C H3COON a 溶液中:c(N a+)-c(CH 3 c0。)=c(Cl)c(N H;)【答案】C【分析】由题中信息可知,图中两条曲线为1 0 m L O.50 m o i L i NHJCH
12、3 co ON a 溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铉水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其p H 越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其p H 越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示p H随温度的变化。【解析】A.由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A 说法正确;0.50B.将 NHQ 溶液加水稀释至浓度m o l L i 时,若氯化镇的水解平衡不发生移动,则其中的c(
13、H+)变为x1原来的一,则溶液的p H 将增大I g x,但是,加水稀释时,氯化筱的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于x1原来的一,因此,溶液pH的变化值小于I g x,B说法正确;xC.随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即 K.增大;随温度升高,CH 3 c o O N a 的水解程度变大,溶液中c(OH)增大,因此,C 说法不正确;D.2 5时稀释相同倍数的N H4C 1 溶液与CH 3 co ON a 溶液中均分别存在电荷守恒,以N a+)+c(H+)=C(OH-)+C(CH3COO-),C(NH4+)+C(H+)=c(Cl-)+c(OH-)因止匕氯化铁溶液中,=c
14、(H+)-c(OH-),醋酸钠溶液中,c(N a+)-e(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)。由于 2 5 c 时 CH 3 co OH 和 NHHp 因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NHfl溶液与C H O O Na溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故 c(N a+)-c(CH 3 co0 )=C(C1)C(NH4+),D 说法正确。综上所述,本题选C。1.(2 02 1 四川高三三模)某温度下,向体积均为、浓 度 均 为 的 N a Cl、N a 2 Cr
15、 C)4溶液中分别滴加的Ag N C3溶液,滴定过程中的p X(p X=-l g X,X=CL、Cr O)与滴加Ag N C 3 溶液体积关系如图所示。下列说法错误的43是A.a=l B.曲线I 表示N a Cl 溶液C.Kp(Ag2Cr O4-2 b D.M 约为【答案】C【解析】A.纵坐标表示 p X=-l g X(X=CL,Cr O2-),c(Cl-)=c(Cr O2-,代入得 a=l,选项 A 正确;4 4B.等体积、等浓度的N a Cl 溶液,N a z Cr O 溶液与等浓度Ag N C3 溶液恰好反应时(滴定曲线突跃中点),N a Cl 溶液反应消耗Ag N C)3 溶液体积只有
16、N a z Cr Od 溶液消耗Ag N C 溶液体积的一半,I 表示N a Cl 溶液,选项 B正确:C.从图中可得 N a z Cr C 溶液与 Ag N C%溶液反应终点时 c(Cr Oj )=1 0-b m o l/L,c(Ag+)=2 x 1 0-b m o l/L,K s p(Ag,Cr O4)=4x 1 0-3 b,选项 C 错误;1D.N a Cl 溶液中加入40m L 的Ag N C 溶液,Ag N C 溶液过量,反应后溶液中,c(Ag+)=耳x ,由图可得K s p(Ag Cl)=|x 1 0-2 c,求出 c(CL)=3 x I 0X i o.cm o l/L,选项 D
17、正确;答案选C。2.(2 02 1 浙江高三月考)苯甲酸钠(;:C00心,简写N a A)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(H A)的抑菌能力显著高于A”已知2 5时,HA的 K;5;H,C C 3 的 K a 7,在生产碳酸饮料的过程中,除了添加 N a A 外,还需加压充入C O 2 气体。(温度为2 5。G 不考虑饮料中其他成分作用),下列说法正确的是A.相比于未充C O?的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高C O 2 充气压力,饮料中c(A-)不变C.当 p H 为时,饮料中c(H A)/(A-D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:C(H+)=C(H C O )+C(C O)+C(O
18、 H)(H A)3 3【答案】C【解析】A.山题中的信息可知,碳酸的酸性强于苯甲酸,所 以 充 入:氧化碳后,苯甲酸(H A)的浓度增大,抑菌能力较高,A错误;B.提高二氧化碳充气压力,溶液的酸性增强,溶液中的c(A-)减小,B 错误:c C-)c Q+)c(H A)c Q+)I。?C.HA的电离平衡常数K,=一,_J,所以 r =-C正确;d c(H A)c A-7 K 6.2 5x 1 0-5aD.根据电荷守恒得 c(H+)+c(N a+)=c(H C O-)+2 c(C O j )+c(O H-)+c(A ),根据物料守恒得 c(N a+)=c(A-)+c(H A),两式联立,消去 c(
19、N a+)得 c(H+)=c(O H-)+c(H C O-)+2 c(C O j )-c(H A),D 错误;综上所述答案选C o3.(2021.江西新余市.高三二模)常温下,向 10mL一定浓度的硝酸银溶液中,逐滴加入O.lmol Li 的氨水,反应过程中一lg c(Ag+)或一Ige A g(NH-3 2-与加入氨水体积的关系如图所示。下列说法正确的是A.原硝酸银溶液的浓度是0.05mol-L-iB.反应生成氢氧化银的K JA gO H)的数量级为gc.D.溶液b 点NH+的浓度小于溶液m 点的NH+浓度4 4溶液 m 点c(NO-)c(H R-)c(H 2 R)c(R 2-)B.在N a
20、,R溶液中通入足量C O 2生成的盐是N aH R和N aH C O3C.I m o l F R分别与足量的NaOH、Na2 co 3、Na反应消耗三者的物质的量之比为1:1:1D.2 5 时,将等物质的量浓度的Na?R和NaH C C)3溶液等体积混合,反应的离子方程式为:R 2-+H C 0-=H R-+C 0 2-3 3【答案】C【分析】1 x 1 0-1 4对于 H,R 来说,则 Kh,(H,R)=;-1 1 ,/-9,1 x 1 0-4【解析】A.由于则NaH R在溶液中以电离为主,溶液呈酸性,所以溶液中c(Na+)c(H R )c(R 2-)C(H2R),A 不正确;B.山于K2(
21、H/5 K1(H 2 co J,所以在Na?R溶液中通入足量C O2气体,不能发生反应,B不正确;C.Imo ll R分别与足量的NaOH、Na2 cO3、Na反应,都生成Na?R,且Na2 cO3转化为NaH C C ,所以消耗NaOH、Na2 co 3、Na都为2 m o L则消耗三者的物质的量之比为1:1:1,C正确;D.2 5 时,将等物质的量浓度的Na?R和NaH C O,溶液等体积混合,由于/(凡-5/32 co J,所以不能发生反应,D不正确;故选C。5.(2 0 2 1.江西南昌市.高三二模)用O.lOmo l/L N a O H溶液滴定2 0.0 mL 0.1 0 mo l/
22、L H A溶液,溶液p H和/溶 液、温度随一(一百液的变化曲线如图所示 下列说法正确的A.从W至Z点,水的电离程度逐渐增大,K不变W/溶 液、B.当一(-:容液)=1 时,2 c(Na+)=c(H A)+C(H A-)+C(A2-)C.2 7 C,HA 的电离常数 K=1 0-9.72 a2D.Y点为第二反应终点【答案】C【解析】A.从 W 至 Z点,溶液温度逐渐升高,因此K逐渐增大,故 A 错误;WV(NaOH 溶液)B.当v(H A 溶 液)七 时 溶液中溶质为N a H A,根据物料守恒得到2c(Na+)=c(H A)+C(H A-)+C(A2-),故 B 错误;2C.当 c(H A-
23、)=c(A2-)时,溶液温度为2 7 ,则 H A 的电离常数K =c(A?:c(H+)=x i o _ 9.7,故 c2a2 C(HA-)正确;V(NaOH 溶液)V(NaOH 溶液)D.X为第一反应终点,即v(H A 溶液)T 时,当V(H A 溶液)夕时为第二反应终点即工点,故 D2 2错误。答案为C。6.(2 0 2 1.重庆高三三模)常温下,已知Ka|(H 2 c。3-7,X ra2(H2C O3-n 某二元酸H?R 及其钠盐的溶液中,H?R、HR、R”三者的物质的量分数随溶液p H 变化关系如图所示,下列叙述正确的是A.反应-的平衡常数K=1 0 0 0B.向 Naz C Os溶液
24、中加入少量H?R 溶液,发生的反应是:C O2-+H2R=C O2T+H2O+R 2-C.等体积、等浓度的N a O H 溶液与H?R 溶液混合后,溶液中:氏2 一)(凡阳D.在 p H=4 的溶液中:3C(R 2-)c(Na+)+c(H+)-c(OH )【答案】A【分析】二元酸 H?R 存在两步电离:&R U H R-+H+,根据图上第一个交点,C(H 2 R)=C(H R ),K=C(H R-)X C(H+)/C(H2R)=c(H+x lO,H R U R 2-+H+,根据图上的第二个交点,C(R 2-)=C(H R ),K;Q=C(R 2 )X C(H+)/C(H R )=C(H+X1
25、0,R 2-发生两步水解:R 2-+H,O=H R+OH r Kh|=Kw/K,x l0,H R+H,O=H,R+OH r K,p=Kv./Kalx l0,【解析】A.反应 H,R+R%=2 H R-的平衡常数 K=c(H R)2/c(H,R)x c(R 2)=K J K,由分析知 K 1 1 0、K,x l0,zL a i a i aZ.则 4=匕/、2=1 0 3,故 A 正确;B.根据弱酸的电离平衡常数越大酸性越强,由于风,|出界)人2 出3)&|田2 co 3)KH 2 co 3),可得酸性:H z R A H R A H 2 c C)3 H C 0 可得酸根离子结合氢离子能力:CO:
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