新新版高考化学一轮复习 章末冲关评价练8 第8章 水溶液中的离子平衡.docx
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新新版高考化学一轮复习章末冲关评价练8第8章水溶液中的离子平衡
水溶液中的离子平衡
(时间:
45分钟 分值:
100分)
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.(2016·河北衡水中学四调)下列说法错误的是( )
A.一定温度下,弱酸的电离常数越大,酸性越强
B.醋酸的电离常数Ka和醋酸钠的水解常数Kb之间的关系为Ka·Kb=Kw
C.平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关
D.合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数相同
【解析】 A项,一定温度下,弱酸的电离常数越大,说明电离程度越大,酸性越强,正确;B项,Ka=
,Kb=
,Ka·Kb=c(H+)·c(OH-)=Kw,正确;C项,平衡常数只与温度有关,正确;D项,合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数关系,一般不相同,错误。
【答案】 D
2.(2016·江苏连云港一中检测)向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是( )
A.都能使溶液的pH增加
B.都能使溶液中c(H+)·c(CH3COO-)增大
C.都能使溶液中
比值增大
D.溶液中c(H+)·c(OH-)不变
【解析】 CH3COOH在水溶液中存在电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,加水促进电离,但是c(H+)减小,pH增大,加CH3COONa晶体时,平衡左移,c(H+)减小,pH增大,A项正确;加水时,醋酸浓度减小,温度不变,醋酸电离常数不变,即
不变,则c(H+)·c(CH3COO-)减小,加醋酸钠时,电离常数K不变,但c(CH3COOH)增大,故c(H+)·c(CH3COO-)增大,B项错误;加水时,电离平衡右移,CH3COO-的物质的量增大,而CH3COOH的物质的量减少,故
比值增大,加CH3COONa晶体时,虽然平衡左移,但是c(CH3COO-)迅速增大,则
比值增大,C项正确;Kw=c(H+)·c(OH-),Kw只与温度有关,D项正确。
【答案】 B
3.等物质的量浓度的下列稀溶液:
①CH3COONa溶液;②Na2CO3溶液;③X溶液;④Ba(OH)2溶液。
它们的pH依次增大,则X溶液不可能是( )
A.氨水 B.硅酸钠溶液
C.NaOH溶液D.NaHCO3溶液
【解析】 因几种酸的酸性强弱为:
CH3COOH>H2CO3>H2SiO3,故等物质的量浓度的盐溶液的pH大小为:
CH3COONa 比Na2CO3溶液中CO 的水解程度要小,相同浓度时,前者溶液中水解生成的OH-浓度小于后者,pH应比后者小,故X溶液不可能是NaHCO3溶液。 【答案】 D 4.(2016·成都诊断)工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸除去。 下列叙述不正确的是( ) A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大 B.沉淀转化的离子方程式为CO +CaSO4CaCO3+SO C.在盐酸中,CaCO3的溶解性大于CaSO4 D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小 【解析】 温度升高,Kw增大,温度升高促进Na2CO3水解,c(OH-)增大,A选项正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙: CO +CaSO4CaCO3+SO ,B选项正确;因为碳酸钙与盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸反应,所以在盐酸中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙,C选项正确;根据CO +CO2+H2O===2HCO 知,HCO 浓度增大,D选项错误。 【答案】 D 5.(2016·郑州一模)下列说法中正确的是( ) A.将纯水加热的过程中,Kw变大,pH变小 B.保存FeSO4溶液时,加入稀HNO3抑制Fe2+水解 C.FeCl3溶液蒸干、灼烧至恒重,最终得到FeCl3固体 D.向0.1mol·L-1氨水中加入少量水,pH减小, 减小 【解析】 A项,水的电离是吸热过程,温度升高促进电离,Kw变大,pH变小,正确;B项,FeSO4溶液中Fe2+能发生水解使溶液显示酸性,加入硫酸可抑制Fe2+水解,但是稀HNO3溶液具有氧化性,可以氧化Fe2+,错误;C项,FeCl3溶液中Fe3+能发生水解,加热可促进水解,而且生成的HCl挥发,也有利于水解,故对FeCl3溶液蒸干、灼烧至恒重,最终得到Fe2O3固体,错误;D项,向0.1mol·L-1氨水中加入少量水,促进电离,氢氧根离子的物质的量增大,但浓度减小,溶液pH减小,NH3·H2O物质的量减小,浓度减小,氢氧根离子浓度和NH3·H2O浓度比值增大,错误。 【答案】 A 6.(2016·安阳模拟)某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断错误的是( ) A.a的数值一定大于9 B.Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线 C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大 D.完全中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH) 【解析】 pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后pH=9,而一水合氨为弱电解质,加水促进电离,则a的数值一定大于9,A正确;由图可知,开始的pH相同,在稀释时由氨水的电离平衡可知,促进氨水的电离,则氨水中的离子浓度大,可知Ⅰ为氢氧化钠溶液稀释时溶液的pH变化曲线,Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线,B正确;稀释后氨水中氢氧根离子浓度较大,则水的电离程度较小,C错误;由于氨水浓度较大,则完全中和稀释后相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH) 【答案】 C 7.(2016·广西适应性检测)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系一定正确的是( ) A.常温下,pH=9的NaHA溶液: c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A) B.Na2CO3溶液: c(H+)-c(OH-)=c(HCO )+2c(CO )-c(Na+) C.向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液后溶液显碱性: c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+) D.浓度均为0.1mol·L-1的HF溶液与KF溶液等体积混合: c(F-)+c(HF)=0.2mol·L-1 【解析】 pH=9的NaHA溶液呈碱性,说明HA-的水解程度大于其电离程度,故c(H2A)>c(A2-),A项错误;B项等式可整理为c(H+)+c(Na+)=c(HCO )+2c(CO )+c(OH-),符合电荷守恒,B项正确;刚开始向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液时,c(OH-)>c(HCOO-),C项错误;等体积混合后,c(F-)+c(HF)=0.1mol·L-1,D项错误。 【答案】 B 8.下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A.将10mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液逐滴滴加到10mL0.1mol·L-1盐酸中,混合溶液中各离子浓度的大小关系: c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO )>c(CO ) B.物质的量浓度相等的NaF溶液和CH3COONa溶液相比较,两者离子的总浓度相等 C.向0.1mol·L-1的FeCl3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液不褪色,说明FeCl3只有氧化性,无法被氧化剂氧化 D.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量AgNO3浓溶液,可观察到大量淡黄色沉淀与少量白色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) 【解析】 本题综合考查了离子浓度的大小判断、氧化还原反应、沉淀溶解平衡等。 将10mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液逐滴滴加到10mL0.1mol·L-1盐酸中,发生的反应为Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,最后所得溶液为NaCl和Na2CO3的混合溶液,且有n(NaCl)=2n(Na2CO3),溶液中各离子浓度的大小关系: c(Na+)>c(Cl-)>c(CO )>c(HCO ),A错误;物质的量浓度相等的NaF溶液和CH3COONa溶液中,由于CH3COO-的水解程度大于F-的水解程度,其中水的电离程度也将相应增大,在溶质离子浓度相同的情况下,水电离程度的大小将影响离子总浓度的大小,故物质的量浓度相等的NaF溶液和CH3COONa溶液中,两者离子的总浓度的大小关系是NaF溶液小于CH3COONa溶液,B错误;酸性KMnO4溶液不能氧化FeCl3,并不能说明其他氧化剂也不能氧化FeCl3,事实上铁原子有8个价电子,其最高化合价可能达到+8价,+3价的铁应该还有化合价升高的空间,更何况FeCl3中的氯元素处于最低价-1价,其化合价也有升高的可能,所以说FeCl3只有氧化性是错误的,C错误;将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量AgNO3浓溶液,可观察到大量淡黄色沉淀与少量白色沉淀,说明主要生成了AgBr,由沉淀溶解平衡可知,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D正确。 【答案】 D 9.(2016·湖南十三校联考)常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。 下列说法正确的是( ) A.点①所示溶液中: c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+) B.点②所示溶液中: c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) C.点③所示溶液中: c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+) D.滴定过程中可能出现: c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) 【解析】 本题主要考查了电离、水解及溶液中各粒子浓度的大小判断。 点①对应的溶液为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,且n(CH3COONa)=n(CH3COOH),由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以有c(Na+)>c(CH3COOH),由电荷守恒得: c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>c(CH3COOH)+c(H+),A错误;点②对应的溶液是CH3COONa与少量CH3COOH的混合溶液,溶液中CH3COOH的电离与CH3COO-的水解相当,溶液呈中性,所以有c(Na+) 【答案】 D 10.(2016·包头一模)常温下,向20mL0.2mol/LH2A溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液,有关溶液中粒子的物质的量变化如图所示(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-),根据图示判断,下列说法正确的是( ) A.H2A在水中的电离方程式: H2A===H++HA-、HA-H++A2- B.当V(NaOH)=20mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) C.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度一定比纯水中大 D.当V(NaOH)=30mL时,溶液中存在以下关系: c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(OH-) 【答案】 B 二、非选择题(共4大题,50分) 11.(11分)(2016·湖南十三校一模)亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用。 如果缺铁就可能出现缺铁性贫血,但是摄入过量的铁也有害。 下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容: 该药品含Fe2+33%~36%,不溶于水但能溶于人体中的胃酸,与Vc(维生素C)同服可增加本品吸收。 Ⅰ.甲同学设计了以下实验检测该补铁药品中是否含有Fe2+并探究Vc的作用: (1)加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是 _________________________________________________________、 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。 (2)药品说明书中“与Vc同服可增加本品吸收”,请说明理由: _________________________________________________________ _________________________________________________________。 Ⅱ.乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格,反应原理为5Fe2++8H++MnO ===5Fe3++Mn2++4H2O。 准确称量上述药品10.00g,将其全部溶于试剂2中,配制成1000mL溶液,取出20.00mL,用0.0200mol·L-1的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液12.00mL。 (3)该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是________(填字母)。 A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸D.稀硝酸 (4)本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是________(填字母)。 (5)请通过计算,该药品含“铁”量为________。 【解析】 Ⅰ.在Fe2+的定性鉴定过程中,加入新制氯水后的离子反应方程式是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-和Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。 补铁药品与Vc同服可增加人体对Fe2+吸收的原因是Vc具有较强的还原性,不仅可以防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+,而且可将人体中有害的Fe3+还原为有利的Fe2+,增加人体对Fe2+的吸收。 Ⅱ.在Fe2+的定量测定过程中,因Fe2+易水解,稀盐酸具有还原性,稀硝酸具有氧化性,故溶解药品配制溶液时选用稀硫酸;在滴定操作三个图示中,正确的是A;根据题给离子方程式可以得出: 5Fe2+ ~ MnO 5 1 n(Fe2+) 0.02×12×10-3mol 5∶n(Fe2+)=1∶0.02×12×10-3mol n(Fe2+)=5×0.02×12×10-3mol=1.2×10-3mol 则样品中含Fe2+的质量分数为 ×100% =33.6%。 【答案】 Ⅰ. (1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (2)Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,Fe3+没有此功能,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+(或人体只能吸收Fe2+,Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+)(其他合理答案均可) Ⅱ.(3)C (4)A (5)33.6% 12.(11分)(2016·东北师大附中三模)Ⅰ.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数: 弱酸化学式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡常数 1.3×10-1 1.8×10-5 4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 (1)25℃时,将20mL0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分别与20mL0.1mol/LNaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示: 反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________。 (2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是________(填字母)。 a.c(CH3COO-)B.c(H+) c.KwD.醋酸电离平衡常数 Ⅱ.某温度(t℃)时,测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11。 在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液为中性,则Va∶Vb=________。 【解析】 Ⅰ. (1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5和Ka(HSCN)=0.13可知CH3COOH的酸性弱于HSCN的,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越快。 (2)a项,加入氨气,促进醋酸的电离,则c(CH3COO-)增大,故错误;b项,加入氨气,OH-浓度增大,c(H+)减小,正确;c项,由于温度不变,则Kw不变,错误;d项,由于温度不变,醋酸电离平衡常数不变,错误。 Ⅱ.某温度时0.01mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,pH=11,则c(H+)=1×10-11mol/L,Kw=c(H+)·c(OH-)=0.01×1×10-11=1×10-13;此温度下将pH=12的NaOH溶液[c(OH-)=0.1mol/L]与pH=2的H2SO4溶液[c(H+)=0.01mol/L]混合,若所得混合溶液呈中性,则反应后的溶液中n(OH-)=n(H+),即: 0.01mol/L·VaL=0.1mol/L·VbL,Va∶Vb=10∶1。 【答案】 Ⅰ. (1)相同温度下,HSCN比CH3COOH的电离平衡常数大,同浓度时电离出的H+浓度大,与NaHCO3溶液反应快 (2)b Ⅱ.10∶1 13.(14分)(2016·开封二模)硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。 已知: 硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。 利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。 回答下列有关问题: (1)硼砂中B的化合价为________,溶于热水后,常用H2SO4调pH到2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为____________________________________ _________________________________________________________。 X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为 _________________________________________________________ _________________________________________________________, 该反应中的氧化剂是________(填化学式)。 (2)硼酸是一种一元弱酸,它与水作用时结合水电离出的OH-而释放出水电离的H+,这一变化的化学方程式为 _________________________________________________________。 皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液,一般先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸溶液,则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为 _________________________________________________________。 (3)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2,其目的是 _________________________________________________________。 (4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。 现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30mol/LNa2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。 盛装Na2S2O3溶液的仪器应为________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。 该粗硼样品的纯度为________(提示: I2+2S2O ===2I-+S4O )。 【解析】 (1)根据硼砂的化学式Na2B4O7、·10H2O和化合物中各元素原子的化合价的代数和为0知,B的化合价为+3;调节pH是使B4O 与H+反应得到H3BO3,离子方程式为B4O +2H++5H2O===4H3BO3;X为H3BO3晶体,加热脱水的产物为B2O3,与Mg发生氧化还原反应,化学方程式为3Mg+B2O3 2B+3MgO,氧化剂是B2O3。 (2)根据“硼酸是一种一元弱酸,它与水作用时结合水电离的OH-而释放出水电离的H+”知方程式为H3BO3+H2O===[B(OH)4]-+H+,并由此写出硼酸与氢氧化钠发生反应的离子方程式: H3BO3+OH-===[B(OH)4]-。 (3)MgCl2为强酸弱碱盐,能发生水解反应,所以MgCl2·7H2O在HCl氛围中加热的目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。 (4)Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解显碱性,所以Na2S2O3溶液应盛放在碱式滴定管内;根据元素守恒和离子方程式可得: 2B~2BI3~3I2~6S2O ,所以粗硼样品的纯度为0.018L×0.30mol·L-1× ×11g/mol÷0.02g×100%=99%。 【答案】 (1)+3 B4O +2H++5H2O===4H3BO3 3Mg+B2O3 2B+3MgO B2O3 (2)H3BO3+H2O===[B(OH)4]-+H+ H3BO3+OH-===[B(OH)4]- (3)防止MgCl2水解生成Mg(OH)2 (4)碱式 99% 14.(14分)(2015·山东高考节选)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 _________________________________________________________ _________________________________________________________。 实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。 a.烧杯 B.容量瓶 c.玻璃棒D.滴定管 (2)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知: 2CrO +2H+===Cr2O +H2O Ba2++CrO ===BaCrO4↓ 步骤Ⅰ: 移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。 步骤Ⅱ: 移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。 BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1。 若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”) 【解析】 (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是增大与盐酸的接触面积,加快反应速率。 实验室配制一定质量分
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