1、专题突破练8水溶液中的离子平衡选择题(本题共15小题,共100分)1.(2020山东日照一模)“臭碱Na2S”广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业,可利用反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2制备。已知Ka1(H2CO3)=4.210-7,Ka1(H2S)=9.110-8。下列说法正确的是()A.反应中生成1 mol“臭碱”时转移电子数为4NAB.该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为12C.1 L 0.1 molL-1 Na2S溶液中含有的阴离子数目大于0.1NAD.将Na2S溶液露置于空气中不会有H2S气体放出2.(双选)下列说法正确的是()A.用pH相同的氢氟酸和盐酸中和等体积等
2、浓度的NaOH溶液,消耗盐酸的体积大B.相同温度下,pH相等的氨水和NaOH溶液,n(OH-)相等C.物质的量浓度相同的醋酸溶液和盐酸分别与镁反应,开始瞬间醋酸产生H2快D.c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性3.(2020山东德州一模)还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:CrO42-黄色Cr2O72-橙红色Cr3+紫色Cr(OH)3已知:转化过程中的反应为2CrO42-(aq)+2H+(aq)Cr2O72-(aq)+H2O(l)。常温下,KspCr(OH)3=110-32。下列说法错误的是()A.反应v正(CrO42-)=2v逆(Cr2O7
3、2-)时,反应处于平衡状态B.反应转移0.6 mol e-,则有0.2 mol Cr2O72-被还原C.除去废水中含铬离子的过程包括氧化还原反应和复分解反应D.常温下,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至110-5 molL-1,反应应调溶液pH=54.(2020山东青岛一模)配制银氨溶液操作如图所示,下列说法错误的是()已知:Ksp(AgI)=8.310-17,KAg(NH3)2+=cAg(NH3)2+c(Ag+)c2(NH3)=1.12107A.制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验B.1 mol Ag(NH3)2+中含有8NA个键C.银氨溶液不能长期存放,需要现用现配D.AgI固体可溶于氨水
4、得到银氨溶液5.(2020山东日照二模)t时,两种碳酸盐MCO3(M表示X2+或Y2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lgc(M2+),p(CO32-)=-lgc(CO32-),Ksp(XCO3)c(H2C2O4)c(C2O42-)c(H+)B.pH=7的溶液:c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)C.当c(Na+)=2c(总)时:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)D.0.100 0 molL-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 molL-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4)8.(2020河北唐山一模)已
5、知:pKa=-lgKa,25 时,弱酸H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 molL-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 molL-1 H2A溶液的曲线如下图所示。下列说法不正确的是()A.d点所得溶液中溶质的水解平衡常数Kh1=10-7.19B.c点所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)C.b点所得溶液中:c(A2-)c(H2A)D.a点所得溶液中:溶质是NaHA和H2A9.(双选)(2020山东新高考质量测评联盟5月联考)室温下,用0.1 molL-1的NaOH溶液分别滴定各20 mL浓度均为0.1 molL-1的H
6、Cl溶液和HCOOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的对数lgc(H+)水随加入NaOH溶液体积的变化如图所示(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是()A.该温度下HCOOH的电离常数为Ka=110-5B.a、c两点对应溶液同时升高相同温度,c(Cl-)c(HCOO-)增大C.在c点溶液中有:c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.1 molL-1D.在a、b、c、d四点中对应的溶液呈中性的为a、b、d10.(2020广东佛山二模)向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。常温下,H2S的Ka1=1.310-7,Ka2=7.110-15,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说
7、法错误的是()A.Ksp(CuS)的数量级为10-37B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液C.向p点的溶液中加入少量NaS固体,溶液组成由p向q方向移动D.反应H2S+Zn2+ZnS+2H+的平衡常数很大,反应趋于完全11.T时,三种硫酸盐MSO4(M:Pb2+、Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。下列说法正确的是()A.溶度积:BaSO4PbSO4SrSO4B.Y点对应的是SrSO4的不饱和溶液,能继续溶解SrSO4C.Z点对应的溶液中c(Ba2+)c(NH4+)c(H+)c(OH-)C.水的电离程度:bcadD
8、.25 时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)10-714.(双选)(2020江苏南京三模)室温下,NH3H2O的Kb=1.810-5,H2SO3的Ka1=1.310-2,Ka2=6.210-8。氨水可用于工业尾气中SO2的吸收。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.氨水与SO2反应恰好生成(NH4)2SO3时:c(NH4+)c(SO32-)c(OH-)c(H+)B.氨水与SO2反应所得溶液pH=9时:c(NH4+)+c(H+)c(HMO4-)C.滴入NaOH溶液过程中水的电离程度一直增大D.图像中G点对应的溶液中c(Na+)=c(HMO4-)+2c(MO42-)参考答案专题突破
9、练8水溶液中的离子平衡1.C解析根据反应方程式,生成1mol“臭碱”时,S的化合价由+6价变为-2价,共转移8mol电子,即转移的电子数为8NA,A项错误;该反应的氧化产物为CO2,还原产物为Na2S,由化学方程式可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为21,B项错误;1L0.1molL-1Na2S溶液中S2-发生水解反应:S2-+H2OHS-+OH-,阴离子总数大于0.1NA,C项正确;因为Ka1(H2S)Ksp(YCO3)时,就会有YCO3沉淀生成,C正确;t时,向饱和YCO3溶液中加入Na2CO3溶液,使溶液中Y2+的物质的量浓度减小,当溶液中c(Y2+)c(CO32-)c(H2C2O4
10、),A错误;根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-),pH=7时c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),B错误;c(Na+)=2c(总)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)是Na2C2O4溶液中的物料守恒关系,即此时溶质为Na2C2O4,Na2C2O4溶液的质子守恒为:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4),C错误;0.1000molL-1H2C2O4溶液中的电荷守恒关系为:c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)
11、,物料守恒关系为:0.1000molL-1=c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-),用电荷守恒关系式-物料守恒关系式可得:c(H+)=0.1000molL-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4),D正确。8.A解析弱酸H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19,则Ka1=10-1.85,Ka2=10-7.19,d点为加入NaOH溶液40mL,此时溶液中恰好生成Na2A,Na2A水解使溶液显碱性,溶液的pH为9.85,发生水解的方程式为A2-+H2OHA-+OH-,则A2-水解平衡常数Khl=c(HA-)c(OH-)c(A2-)=KWKa2=10-141
12、0-7.19=10-6.81,故A错误;b点为加入NaOH溶液20mL,此时溶液中恰好生成NaHA,d点为加入NaOH溶液40mL,此时溶液中恰好生成Na2A,则c点所得溶液是NaHA和Na2A的混合溶液,该溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),故B正确;b点加入NaOH溶液的体积为20mL,此时恰好反应生成NaHA,溶液中存在质子守恒:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),该点溶液的pH=4.52,显酸性,c(H+)c(OH-),则c(A2-)c(H2A),故C正确;a点时,加入氢氧化钠溶液的体积小于20mL,弱酸H2A过量
13、,所得溶液中溶质是NaHA和H2A,故D正确。9.AB解析由图分析可知,曲线A代表滴定HCOOH溶液,曲线B代表滴定HCl溶液。未加NaOH溶液时,HCOOH溶液的lgc水(H+)=-11,c水(H+)=10-11molL-1,c溶液(OH-)=c水(OH-)=c水(H+)=10-11molL-1,c溶液(H+)=10-3molL-1,该温度下HCOOH的电离常数为K=c溶液(H+)c(HCOO-)c(HCOOH)=110-3110-30.1=110-5,故A正确;a、c两点对应溶液同时升高相同温度,c(Cl-)基本不变,HCOO-水解程度增大,c(HCOO-)减小,因此c(Cl-)c(HCO
14、O-)增大,故B正确;在c点加入NaOH溶液的体积为20mL,溶液总体积约为40mL,因此溶液中有c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.05molL-1,故C错误;在a点溶液中溶质为NaCl,溶液呈中性,b点为HCOOH和HCOONa的混合溶液,电离程度等于水解程度,溶液呈中性,c点溶液为HCOONa溶液,HCOO-水解使溶液呈碱性,d点溶液中溶质为HCOONa和NaOH,溶液呈碱性,因此呈中性的为a、b,故D错误。10.D解析由图中数据可知当c(Cu2+)=10-18molL-1时,c(S2-)10-18.3molL-1,Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)10-36.3,则Ksp
15、(CuS)的数量级为10-37,故A正确;由图可知,a点时c(Cu2+)c(S2-)=10-18.510-18.5=10-37Ksp(CuS),则a点为CuS的不饱和溶液,故B正确;向p点的溶液中加入少量NaS固体,溶液中c(S2-)增大,则c(Zn2+)减小,故C正确;反应H2S+Zn2+ZnS+2H+平衡常数K=c2(H+)c(Zn2+)c(H2S)=c2(H+)c(HS-)c(S2-)c(Zn2+)c(H2S)c(S2-)c(HS-)=Ka1Ka2Ksp(ZnS)=1.310-77.110-1510-1410-8.530,平衡常数不是很大,反应不趋于完全,故D错误。11.B解析根据题意分
16、析可知,pM越大,Pb2+、Ba2+、Sr2+的浓度越小;p(SO42-)越大,c(SO42-)越小,所以溶度积:BaSO4PbSO4SrSO4,A项错误;Y点对应的SrSO4溶液中c(SO42-)c(Sr2+)c(SO42-),二者的浓度积等于110-10,C项错误;增大Pb2+的浓度,BaSO4能转化成PbSO4,D项错误。12.C解析根据图像可知,当溶液pH由1升至2.6时,H3X+转化为H2X,其离子方程式为H3X+OH-H2X+H2O,故A错误;由图像可知,当HX-含量较高时,溶液显酸性,即NaHX溶液显酸性,则溶液中c(H+)c(OH-),故B错误;当溶液pH=7时,溶液中c(HX
17、-)=c(X2-),即H2X的第二步电离平衡常数Ka2(H2X)=c(H+)c(X2-)c(HX-)=10-7,故C正确;溶液呈中性时,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),故D错误。13.C解析c点溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),A正确;b点溶液为NH4Cl溶液,此溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-),B正确;b点溶液温度最高
18、,说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵,铵根离子水解促进了水的电离,则a、d两点都抑制了水的电离,则b点水的电离程度最大;由于d点混合液的pH不知,则无法判断a、d两点水的电离程度大小,C错误;根据图像可知,25时溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5molL-1,根据物料守恒可知,c(NH3H2O)=(0.5n-0.5)molL-1,则25时NH4Cl水解常数Kh=(0.5n-0.5)10-70.5=(n-1)10-7,D正确。14.AD解析恰好生成(NH4)2SO3时,溶液中c(NH4+)2c(SO32-),因为NH3H2O的电离
19、常数Kb大于HSO3-的电离常数Ka2,则NH4+的水解常数小于SO32-的水解常数,故溶液显碱性,c(OH-)c(H+),故c(NH4+)c(SO32-)c(OH-)c(H+),A正确;由电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),SO32-水解使溶液显碱性,HSO3-的电离程度大于水解程度使溶液显酸性,pH=9时溶液显碱性,故c(SO32-)c(HSO3-),所以c(NH4+)+c(H+)3c(HSO3-)+c(OH-),B错误;NH4HSO3和(NH4)2SO3物质的量相等,则NH4HSO3和(NH4)2SO3物质的量浓度相等,假设NH4H
20、SO3和(NH4)2SO3物质的量浓度均为amolL-1,则有物料守恒:c(NH4+)+c(NH3H2O)=3amolL-1,c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=2amolL-1,故2c(NH4+)+2c(NH3H2O)=3c(SO32-)+3c(HSO3-)+3c(H2SO3),C错误;NH4HSO3溶液中的质子守恒关系为c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO32-)+c(NH3H2O),D正确。15.B解析根据图像分析可知,F点温度最高,说明此时两物质恰好完全反应,NaHMO4+NaOHNa2MO4+H2O,2010-3L0.1molL-1=2010-3Lc
21、(NaOH),推出c(NaOH)=0.1molL-1,c(H+)=KWc(OH-)=10-140.1molL-1=10-13molL-1,则pH=13,故A错误;F点溶质为Na2MO4,根据溶液中的质子守恒可得c(OH-)=c(H+)+c(HMO4-)+2c(H2MO4),所以c(OH-)c(HMO4-),故B正确;根据题意,两者恰好完全反应时生成的溶质Na2MO4属于强碱弱酸盐,即溶质为Na2MO4时水解程度最大,E到F过程中,水的电离程度增大,F到G过程中,氢氧化钠溶液过量,抑制水的电离,因此滴加氢氧化钠的过程中,水的电离程度有增大也有减小,故C错误;由A选项推出c(NaOH)=0.1molL-1,G点加入40mL的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2MO4,Na+的浓度最大,MO42-部分水解,溶液显碱性,则c(OH-)c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(MO42-)+c(HMO4-)+c(OH-),则c(Na+)c(HMO4-)+2c(MO42-),故D错误。
