1、高考资源网() 您身边的高考专家专题限时集训(八)水溶液中的离子平衡(限时:45分钟)(对应学生用书第146页)1下列说法不正确的是()A25 ,pH4的HF溶液与pH10的氨水中水电离出的c(H)相同B25 ,0.01 molL1的HA溶液的pH5,则Ka(HA)为1108CNa2CO3溶液加水稀释,在溶液中保持不变D已知在相同条件下,HF的酸性强于CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na)c(F)c(K)c(CH3COO)DHF、CH3COOH都是弱酸,所以NaF与CH3COOK都是强碱弱酸盐,由于酸性HFCH3COOH,水解程度FCH3COO,故c(Na
2、)c(F)Kh(a)Kh(c)B当氨水与稀硫酸恰好反应生成(NH4)2SO4时水的电离程度最大,B错误。4(2019北京高考)实验测得0.5 molL1 CH3COONa溶液、0.5 molL1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ()A随温度升高,纯水中c(H)c(OH)B随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH)减小C随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果D随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO、Cu2水解平衡移动方向不同CA项,升温,促进水的电离,溶液中的H、OH浓度均增
3、大,但二者始终相等,溶液呈中性,错误;B项,升温,CH3COONa溶液中的水解平衡正向移动,c(OH)增大,错误;C项,随温度升高,CuSO4溶液的水解平衡正向移动,水的电离平衡正向移动,因此CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果,正确;D项,随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的水解平衡均正向移动,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果,错误。 5室温下,浓度均为0.1 molL1、体积均为V0的NaX、NaY溶液分别加水稀释至体积V,已知pOHlg c(OH),pOH与lg 的变化关系如图所示。下列叙述正
4、确的是()AHX、HY都是弱酸,且Ka(HX)Ka(HY)B图中pOH随lg 变化始终满足直线关系Clg 3时,NaX溶液中所含离子总数小于NaY溶液D分别向稀释前的两种溶液加盐酸至pH7时,c(X)c(Y)A当lg 很大时,pOH变化很小,pOH与lg 的关系就不能满足直线关系,B错误;NaX溶液中与NaY溶液中的c(H)前者大,故NaX溶液中含的离子总数较大,C错误;根据电荷守恒和pH7可推导c(X)c(Y),D错误。6类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pclg c,pKalg Ka。常温下,某浓度H2A溶液在不同pH下,测得pc(H2A)、pc(HA)、pc(A2)变化如图所示。下列说法
5、正确的是()ApH3.05时,c(H2A)c(HA)c(A2)B常温下,pKa1(H2A)5.30,pKa2(H2A)0.80Cb点时,104.50DpH3.005.30时,n(H2A)n(HA)n(A2)先增大后减小C根据图可知ab线代表H2A,ac线代表HA,bc线代表A2。pH3.05时,c(H2A)c(A2),A错误;根据a、c点可知pKa10.8,pKa25.30,B错误;根据物料守恒,三者物质的量和不变,D错误。7(2018全国卷,变式)某温度下,向10 mL 0.1 molL1 CuCl2溶液中滴加0.1 molL1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中lg c(Cu2)与加入Na2S
6、溶液体积(V)的关系如图所示。已知:lg 20.3,Ksp(ZnS)31025。下列有关说法正确的是 ()Aa、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点BNa2S溶液中:c(S2)c(HS)c(H2S)2c(Na)C该温度下Ksp(CuS)41036D相同实验条件下,若改为0.1 molL1的ZnCl2溶液,反应终点b向d方向移动Cb点为NaCl溶液,水的电离程度最小,A错误;Na2S溶液中,根据物料守恒知,c(S2)c(HS)c(H2S)c(Na),B错误;Ksp(CuS)1017.71017.71035.4100.6103641036,C正确;ZnS比CuS的Ksp大,终点lg c(Cu2)
7、小,D错误。8.已知对于电离常数为Ka的某一元弱酸滴定过程中,pH突变随其浓度的增大而增大,且浓度主要影响滴定终点和滴定终点之后的曲线部分。常温下,用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是()A由图可知:c1c2c3BM点溶液中存在:c(H)c(HA)c(OH)c(A)C恰好中和时,溶液中离子浓度的大小关系:c(Na)c(A)c(OH)c(H)D由pH7的溶液计算得:Ka(V0是消耗的NaOH溶液的体积)BM点溶液的溶质为等物质的量的NaA和HA,根据电荷守恒得c(A)c(OH)c(H)c(Na),根据物料守恒得c(A)c(HA
8、)2c(Na),联立两式消去c(Na)得2c(H)c(HA)c(A)2c(OH),B项错误。9常温下,向20.00 mL 0.1 molL1HA溶液中滴入0.1 molL1NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数lg c水(H)与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()A常温下,Ka(HA)约为105BM、P两点溶液对应的pH7Cb20.00DM点后溶液中均存在c(Na)c(A)B根据题图知,0.1 molL1HA溶液中lg c水(H)11,则c水(H)1011molL1,故溶液中c(H)103molL1,Ka(HA)105,A项正确;M点时lg c水(H)7,M点
9、溶液为HA和NaA的混合溶液,HA的电离程度等于A的水解程度,溶液呈中性,而P点时lg c水(H)7,P点溶液为NaA和NaOH的混合溶液,溶液呈碱性,B项错误;N点时水的电离程度最大,此时HA和NaOH恰好完全反应,故b20.00,C项正确;M点溶液呈中性,M点后继续加入NaOH溶液,则所得溶液呈碱性,c(OH)c(H),根据电荷守恒式:c(Na)c(H)c(A)c(OH),则c(Na)c(A),D项正确。10(2019衡水信息卷)25 时,用0.100 0 molL1盐酸滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 NaA溶液,溶液的pH与水电离出的lgc(OH)的关系如图所示。已知:
10、A点溶液体积为20.00 mL。下列说法正确的是()AKa(HA)的数量级为104BB点时所加盐酸的体积小于10.00 mLCmc(HA)D由A点数据信息知,A的水解常数Kh(A)104,则Ka(HA)1010,A项错误;B点溶液的pH7,为NaCl、NaA和HA的混合溶液,又因为Kh(A)Ka(HA),故B点时所加盐酸的体积大于10.00 mL,B项错误;溶液中的OH均由水电离产生,pH5时,溶液中的c(OH)109 molL1,m9,C项错误;加入V(盐酸)20.00 mL时,所得溶液为等浓度的NaCl和HA的混合溶液,HA部分电离,故c(Na)c(HA),D项正确。11室温下,向10.0
11、0 mL 0.100 0 molL1 HCl和0.100 0 molL1 CH3COOH的混合溶液中滴入0.100 0 molL1 NaOH溶液,溶液pH的变化曲线如图所示。 已知:常温下,Ka(CH3COOH)1.75105。下列叙述错误的是()Aa点所示溶液中,CH3COOH的电离度约为1.75102%Ba、b、c三点所示溶液中,水的电离程度最大的是c点Cc点所示溶液中:c(Na)c(Cl)c(CH3COOH)c(OH)c(H)D加热b点所示溶液,的值减小 Cc点溶质是物质的量之比为11的NaCl和CH3COONa,CH3COO发生微弱水解,则c(Na)c(Cl)c(CH3COO)c(OH
12、)c(CH3COOH)c(H),C项错误。12常温下,向浓度为0.1 molL1、体积为V L的氨水中逐滴加入浓度为0.1 molL1的盐酸,用pH计测得的溶液pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线如图所示,d点时两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:(1)该温度时NH3H2O的电离平衡常数K_。(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(OH)大小顺序为_。(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是_(填序号,下同)。Ac(H)c(OH)B.C.D.(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是_(溶液中N元素只存在NH和NH3H2O两种形式)。A点b所示溶液
13、中:c(NH)c(H)c(OH)c(NH3H2O)B点c所示溶液中:c(Cl)c(NH3H2O)c(NH)C点d所示溶液中:c(Cl)c(H)c(NH)c(OH)D滴定过程中可能有:c(NH3H2O)c(NH)c(OH)c(Cl)c(H)(5)滴定至d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH水解的影响),则e点对应的横坐标为_。解析(5)设e点加入盐酸的体积为x L,则剩余盐酸的量为n余(HCl)0.1 molL1x L0.1 molL1V L0.1(xV) mol,此时溶液的pH2,则有0.1(xV) mol102 molL1(xV) L,解得x。答案(1)105(2)dcb(3)
14、ACD(4)D(5)13(2019北京高考)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a molL1 KBrO3标准溶液;.取v1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;.向所得溶液中加入v2 mL废水;.向中加入过量KI;.用b molL1 Na2S2O3标准溶液滴定中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。已知:I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色(1)中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、
15、玻璃棒、胶头滴管和_。(2)中发生反应的离子方程式是_。(3)中发生反应的化学方程式是_。(4)中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是_。(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是_。(6)中滴定至终点的现象是_。(7)废水中苯酚的含量为_ gL1(苯酚摩尔质量:94 gmol1)。(8)由于Br2具有_性质,中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。解析(2)1价Br与5价Br在酸性条件下可发生氧化还原反应,化合价变为0价,即生成溴单质,该反应的离子方程式为5BrBrO6H=3Br23H2O。(3)苯酚与溴发生取代反应生成三溴苯酚和溴化氢,
16、其化学方程式为3HBr。(4)溶液显黄色说明溴过量,使用过量的溴是为了确保苯酚已完全被除去,也为下一步操作打下基础。(5)5BrBrO6H=3Br23H2O,Br22KI=I22KBr,反应物用量存在关系:KBrO33Br26KI,因此如果没有苯酚与溴的反应,则n(KI)n(KBrO3)61时,两者恰好完全反应,因废水中含有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)6n(KBrO3)时,KI一定过量。(6)溴与KI反应生成碘单质,碘遇淀粉使溶液变蓝色;碘单质与硫代硫酸钠反应生成碘离子,因此当碘恰好完全反应时,溶液的蓝色恰好消失。(7)v1 mL a molL1 KBrO3溶液的物质的量为av1103 m
17、ol,v3 mL b molL1硫代硫酸钠的物质的量为bv3103 mol,可消耗I2的物质的量为bv3103 mol;由3I2BrO可知,生成bv3103 mol I2需要消耗BrO的物质的量为bv3103 mol,即与苯酚对应的BrO的物质的量为(av1103bv3103)mol,由3Br2BrO可知,苯酚的物质的量为(av1103bv3103) mol,即废水中苯酚的含量 gL1 gL1。(8)溴易挥发,挥发出去的溴也会被认为是与苯酚反应而消耗的,即会造成测定结果偏高。答案(1)容量瓶(2)5BrBrO6H=3Br23H2O (4)Br2过量,保证苯酚完全反应 (5)反应物用量存在关系:
18、KBrO33Br26KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)6n(KBrO3)时,KI一定过量 (6)溶液蓝色恰好消失 (7)(8)易挥发14(2019江苏高考)聚合硫酸铁Fe2(OH)62n(SO4)nm广泛用于水的净化。以FeSO47H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。(1)将一定量的FeSO47H2O溶于稀硫酸,在约70 下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2的离子方程式为_;水解聚合反应会导致溶液的pH_。(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:
19、准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2将Fe3还原为Fe2),充分反应后,除去过量的Sn2。用5.000102 molL1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2反应生成Cr3和Fe3),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。上述实验中若不除去过量的Sn2,样品中铁的质量分数的测定结果将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。解析(1)将一定量的FeSO47H2O溶于稀硫酸中,缓慢加入H2O2溶液,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2F
20、e32H2O;Fe3水解聚合使得溶液酸性增强,即会导致溶液的pH减小。(2)实验中滴加过量的SnCl2溶液(Sn2将Fe3还原为Fe2),若不除去过量的Sn2,滴定过程中Cr2O与Sn2反应,消耗K2Cr2O7偏多,使结果偏大。根据题意,计算出消耗K2Cr2O7的物质的量,然后根据氧化还原反应的电子得失守恒,找出关系式,列等式计算求出铁原子的物质的量,得出铁元素的质量,最后得出样品中铁元素的质量分数。答案(1)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O减小(2)偏大n(Cr2O)5.000102 molL122.00 mL103 LmL11.100103 mol 由滴定时Cr2OCr3和Fe2Fe3,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O6Fe2(或Cr2O14H6Fe2=6Fe32Cr37H2O)则n(Fe2)6n(Cr2O)61.100103 mol6.600103 mol样品中铁元素的质量:m(Fe)6.600103 mol56 gmol10.369 6 g样品中铁元素的质量分数:w(Fe)100%12.32%。- 12 - 版权所有高考资源网