1、专题8 溶液中的离子平衡一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1在0.1 molL1Na2CO3溶液中，下列关系正确的是 ()Ac(Na)2c(CO)Bc(OH)2c(H)Cc(HCO)c(H2CO3)Dc(Na)c(CO)c(HCO)解析：Na2CO3溶液中，由于CO的水解，c(Na)2c(CO)，CO的第一步水解大于第二步水解，c(HCO)c(H2CO3)，根据物料守恒，c(Na)2c(CO)2c(HCO)2c(H2CO3)答案：C2在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是 ()A使酚酞试液变红的溶液：Na、Cl、SO、Fe3B使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2、Mg2、NO
2、、ClCc(H)1012mol/L的溶液：K、Ba2、Cl、BrD碳酸氢钠溶液：K、SO、Cl、H解析：选项A中使酚酞溶液呈红色，溶液呈碱性，则OH与Fe3不能大量共存；选项B中使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性，NO在酸性溶液中与Fe2不能大量共存；选项C中c(H)1012mol/L的溶液呈碱性，在碱性溶液中，所给离子均能大量共存；选项D中HCO与H不能大量共存答案：C3用标准盐酸滴定未知浓度的碱液时，如果测得的结果偏低，则产生误差的原因可能是()A酸式滴定管未用标准酸液润洗B洁净的锥形瓶未用待测碱液润洗C滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失D滴定终了读酸式滴定管读数时俯视解析：由c(
3、HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)，有c(NaOH).这里V(NaOH)、c(HCl)一定，因此，c(NaOH)和V(HCl)成正比A项酸式滴定管未用标准酸液润洗，使标准酸液的浓度降低，消耗的酸的体积增大，产生正误差，即结果偏高B项没有误差C项滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，导致V(HCl)增大，产生正误差D项滴定终了读酸式滴定管读数时俯视，造成V(HCl)减小，产生负误差答案：D4若pH3的酸溶液和pH11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因可能()A生成一种强酸弱碱盐B弱酸溶液和强碱溶液C弱酸与弱碱溶液反应D一元强酸溶液与一元强碱溶液反应解析：若酸、碱均是强
4、酸、强碱，则由pH知酸溶液的c(H)碱溶液的c(OH)，故等体积混合时恰好中和生成强酸强碱盐，该盐不水解，溶液呈中性，与题意不符，故D选项错误；若酸是弱酸，碱是强碱，则等体积混合后，酸明显剩余，其物质的量远大于所生成的弱酸强碱盐，因此，盐水解导致的碱性远小于酸电离产生的酸性，所以B项正确 .A项具有极强的干扰性，很多同学错选了A，原因是只注意到了A项中明显的“强酸弱碱盐”水解产生的酸性，而忽视了该条件时弱碱过量对溶液性质的决定性影响答案：B5由一价离子组成的四种盐溶液：AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1 molL1.在室温下，前两种溶液的pH7，第三种溶液的pH7，最后一种溶液的pH7.下
5、列各组酸、碱性比较正确的是()ABCD碱性AOHBOHAOHBOHAOHHDHCHDHCHDHCc(CH3COO)c(H)c(OH)BNa2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和KW均减小CpH5的CH3COOH溶液和pH5的NH4Cl溶液中，c(H)不相等D在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2)下降解析：醋酸钠为碱性溶液，故A项错；温度不变，则KW是不变的，B项错；pH5即代表溶液中c(H)均为105 mol/L，C项错Ag2S比AgCl更难溶，故S2会与Ag结合生成AgS沉淀，D项正确答案：D7下列各组数据中，其比值为21的是 ()ApH7的氨水与(NH4)2SO4的混合液
6、中，c(NH)与c(SO)之比B相同温度下，0.2 molL1HCOOH溶液与0.1 molL1HCOOH溶液中c(H)之比CNa2CO3溶液中，c(Na)与c(CO)之比DpH12的氨水与pH2的H2SO4溶液的物质的量浓度之比8甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10 mol/L时，甲酸中的c(H)约为乙酸中c(H)的3倍现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10 mol/L的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b.由此可知 ()Aa的浓度必小于乙酸的浓度Ba的浓度必大于乙酸的浓度Cb的浓度必小于乙酸的浓度Db的浓度必大于乙酸的浓度解析：据题意，甲酸比乙酸酸性强，pH(a
7、)pH(乙)pH(b)c(H)关系：a乙酸c(H)c(OH)c(ClO)C等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na)c(CH3COO)DNa2CO3溶液中：c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)解析：A项，氯水中只有部分Cl2与水作用，生成HCl和HClO，Cl2的浓度与其他粒子浓度的关系无法确定，A错误B项应为：c(H)c(Cl)c(ClO)c(OH)C项，氢氧化钠与醋酸恰好完全中和，生成的醋酸钠水解呈碱性，c(OH)c(H)，根据电荷守恒，c(Na)c(CH3COO)答案：D15将0.1 mol下列物质置于1 L水中，充分搅拌后，溶液中阴离子数最多的是 ()AKCl BMg(
8、OH)2CNa2CO3 DMgSO4解析：不考虑水的电离A项中阴离子为0.1 mol；B项中Mg(OH)2难溶于水，故电离出的OH远小于0.1 mol；D项中SO为0.1 mol；而在C项中CO为0.1 mol，但CO在水中要水解，即COH2OHCOOH，从中看出水解后阴离子数增加，故选C.答案：C16在FeCl2溶液中加入下列物质能产生沉淀的是 ()A通H2S气体BNaCl溶液CNa2S溶液D通往CO2气体解析：FeS难溶于水但却溶于盐酸，故通H2S气体不会生成FeS沉淀答案：C二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)水的电离平衡曲线如右图所示(1)若以A点表示25C时水在电离平
9、衡时的离子浓度，当温 度升高到100C时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从_增加到_(2)将pH8的Ba(OH)2溶液与pH5的稀盐酸混合，并保 持100 C的恒温，欲使混合溶液pH7，则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积之比为_(3)已知AnBm的离子积为cn(Am)cm(Bn)，若某温度下，Ca(OH)2的溶解度为0.74 g，其饱和溶液密度设为1 g/cm3，其离子积约为_解析：(1)水的离子积是纯水中或水溶液中H与OH总浓度的乘积，它在不同的温度下有不同的值(2)在100C时，pH6为中性，大于6为碱性，小于6为酸性酸碱反应时，碱开始提供的OH的物质的量去掉被酸中和的OH的物质的
10、量，即为最终剩余的OH的物质的量pHlgc(H)，其中c(H)为溶液中H的总浓度，该公式对任何条件下的任何溶液都适用(3)100 g 水中溶有0.74 g Ca(OH)2达到饱和，此时溶液的体积约为0.1 L所以c(Ca2) mol/L0.1 mol/L，c(OH)0.2 mol/L.故Ca(OH)2离子积为c(Ca2)c2(OH)0.1(0.2)20.004.答案：(1)10141012(2)29(3)0.00418(8分)已知氨水的电离常数与醋酸的电离常数在同温、同浓度下相等、溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性现向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解对此：甲同学的
11、解释是：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)NHH2ONH3H2OHHOH=H2O 由于NH水解显酸性，H与OH反应生成水，导致反应平衡右移，沉淀溶解乙同学的解释是：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)NHOHNH3H2O 由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH结合，生成了弱电解质NH3H2O，导致反应平衡右移，沉淀溶解(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是，选用下列的一种试剂来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是_(填写编号)ANH4NO3 BCH3COONH4CNa2CO3 DNH3H2O(2)请你说明丙同学作出该选择的理由
12、_.(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中，Mg(OH)2溶解，由此推知：甲和乙哪位同学的解释更合理_(填“甲”或“乙”)；完成NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式_.解析：甲、乙解释的区别在于，甲认为NH的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解，乙认为是由于NH被电离出来，导致Mg(OH)2沉淀溶解由于任何盐在溶液中都能够发生电离，所以只要找出一种NH的盐溶液，其中NH不发生水解，或其水解可以被抵消，即可鉴别出氨水和醋酸的电离程度在同温同浓度下相等，可知CH3COONH4溶液呈中性，NH的水解与CH3COO的水解抵消，当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中，
13、若乙的解释对，则Mg(OH)2应该溶解，若甲的解释对，Mg(OH)2不溶解答案：(1)B(2)CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2不溶解，则甲同学解释正确(3)乙Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O19(9分)A、B代表不同物质，都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质，A的水溶液呈碱性，B的水溶液呈酸性，请找出A、B可能的两种组合(要求：相同浓度时，A1溶液中水的电离程度小于A2溶液中水的电离程度；相同浓度时，B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度)(1)写出化学式：A1_，A2_，B1_，B2_；(2)相同温度下，当A1、B1
14、的物质的量浓度相等时，两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为_；(3)写出0.1 mol/L的A2溶液中离子浓度大小排序_；(4)B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度，原因是_；(5)常温下，若B1、B2两溶液的pH5，则两溶液中由水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为_解析：根据给出的元素：H、N、O、Na，其中由三种元素组成的强电解质有强碱(NaOH)、强酸(HNO3)、盐：NaNO3、NaNO2、NH4NO3、NH4NO2等，A显碱性，只可能是NaOH和NaNO2，B显酸性，可能是HNO3和NH4NO3.强酸、强碱都抑制水的电离，而易水解的盐则促进水的电离故四种物质分别为
15、NaOH、NaNO2、HNO3和NH4NO3.(2)相同物质的量浓度的NaOH和HNO3对水的抑制程度相同，故两溶液中水电离出的H浓度之比为11.(3)NaNO2为强碱弱酸盐，故各离子浓度为c(Na)c(NO)c(OH)c(H)(4)因HNO3电离出的H抑制了H2O的电离，而NH4NO3中NH的水解促进了水的电离(5)在HNO3溶液中c(H)水1109 mol/L，在NH4NO3溶液中，由水电离出的c(H)1105 mol/L，故二者之比为1109110511041答案：(1)NaOHNaNO2HNO3NH4NO3(2)11(3)c(Na)c(NO)c(OH)c(H)(4)硝酸电离出的H抑制了
16、水的电离，NH结合水电离出的OH促进了水的电离(5) 11041或(1104)20(8分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量，进行了如下实验：配制0.1000 mol/L和0.01000 mol/L的标准盐酸用0.1000 mol/L的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL，结果用去盐酸19.60 mL.用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2.取Ba(OH)2溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶里加水至刻度线，取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10 L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀过滤上述所得浊液取滤液20.00 mL，用0.01000 mol
17、/L的盐酸滴定，用去盐酸34.80 mL.请回答下列问题：(1)配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器？_；A托盘天平 B容量瓶 C酸式滴定管 D量筒E烧杯 F胶头滴管 G玻璃棒(2)滴定操作中，左手_，右手_，眼睛_；(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是_；(4)过滤所得浊液的目的是_；(5)此空气样品中含CO2的体积分数为_；(6)本实验中，若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理，即注入第二种标准盐酸，并进行第二次滴定，使测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)解析：(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时，需要仪器有容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管及玻璃棒(2)滴定操作时，左手控制活塞，右手摇动
18、锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化(3)Ba(OH)22HCl = BaCl22H2O，则cBa(OH)210.00 mL0.1 mol/L19.60 mL解得cBa(OH)20.098 mol/L.(4)为防止BaCO3与HCl反应，应分离出BaCO3.(5)Ba(OH)2CO2 = BaCO3H2O，只要求出余下的Ba(OH)2，就可以计算与CO2反应的Ba(OH)2，CO2的量也就计算出来了过程如下：20 mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.801030.010.174103 mol，那么100 mL滤液中有Ba(OH)2：0.1741035 mol0.870103 mol，原
19、有Ba(OH)2：10103 L0.098 mol/L0.980103 mol，与CO2反应的Ba(OH)2有(0.9800.870)103 mol0.110103 mol，则n(CO2)0.110103 mol，则(CO2)100%0.025%.(6)偏大，因为第二次滴定消耗标准盐酸偏少，使计算出的剩余Ba(OH)2偏少，那么与CO2反应的Ba(OH)2就偏多答案：(1)B、C、D、E、F、G(2)控制活塞摇动锥形瓶注视锥形瓶内溶液颜色的变化(3)0.0980 mol/L(4)分离出BaCO3，防止HCl与BaCO3反应(5)0.025% (6)偏大21(9分)以下是25时几种难溶电解质的溶
20、解度：难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g91041.71061.51043.0109在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子如：为了除去氯化铵中的杂质Fe3，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2氧化成Fe3，调节溶液的pH4，过滤结晶即可请回答下列问题：(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2、Fe3都被转化为_(填化学式)
21、而除去(2)中加入的试剂应该选择_为宜，其原因是_(3)中除去Fe3所发生的总反应的离子方程式为_(4)下列与方案相关的叙述中，正确的是_(填字母)AH2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染B将Fe2氧化为Fe3的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C调节溶液pH4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜DCu2可以大量存在于pH4的溶液中E在pH4的溶液中Fe3一定不能大量存在解析：中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3沉淀，而不能用NaOH溶液中根据溶解度表可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe
22、3，然后将沉淀一并过滤中利用高价阳离子Fe3极易水解的特点，根据题意可知调节溶液的pH4可使Fe3沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等答案：(1)Fe(OH)3(2)氨水不会引入新的杂质(3)2Fe33Mg(OH)2 = 3Mg22Fe(OH)3(4)ACDE22(10分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义(1)合成氨反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡_移动(填“向左”“向右”或“不”)；使用催化剂_反应的H(填“增大”“减小”或“不改变”)(2)已知：O2(g)
23、=O(g)eH11175.7 kJmol1PtF6(g)e=PtF(g)H2771.1 kJmol1OPtF(s)=O(g)PtF(g)H3482.2 kJmol1则反应O2(g)PtF6(g)=OPtF(s)的H_kJmol1.(3)在25下，向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_.已知25时，KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020.(4)在25下，将a molL1的氨水与0.01 molL1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH)c(Cl)，则溶液显_性(填“酸”“
24、碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb_.解析：(1)在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，相当于给反应体系减压，则平衡向着物质的量增大的方向移动(向左移动)；H是一个状态函数，与反应的速率和反应的程度无关，而使用催化剂只能改变反应速率，H不变(2)由盖斯定律可得：HH1H2H31175.7 kJmol1(771.1 kJmol1)482.2 kJmol177.6 kJmol1.(3)因为KspCu(OH)2KspMg(OH) 2，故先生成Cu(OH)2沉淀注意氨水是弱电解质，在离子方程式中要写成分子形式(4)所发生反应的化学方程式为：NH3H2OHCl = NH4ClH2O，由电荷守恒可知：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，因为c(NH)c(Cl)，所以c(OH)c(H)，故溶液显中性Kb，c(NH)c(Cl)0.005 molL1，c(OH)c(H)107 molL1.c(NH3H2O)c(NH)(0.005) molL1.所以，Kb molL1.答案： (1)向左不改变(2)77.6 (3)Cu(OH)2 Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH(4)中 molL1