江苏省2020高考化学二轮复习专题十一电解质溶液训练含解析

江苏省2020高考化学二轮复习专题十一电解质溶液训练含解析

- 1 - 专题十一 电解质溶液 一、单项选择题 1．已知部分弱酸的电离常数如下表： 弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离常数(25℃) K＝1.77×10－4 K＝5.0×10－10 K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－ 11 下列叙述错误的是(　　) A．NaCN 溶液中通入少量 CO2 发生的离子反应为 CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO－3 B．等体积、等物质的量浓度的 HCOONa 溶液和 NaCN 溶液中所含阴离子总数：前者大于后 者 C．等物质的量浓度的 NaHCO3 和 Na2CO3 混合溶液中：c(Na＋)＞ c(OH－)＞ c(HCO－3 )＞ c(CO2－3 )＞c(H＋) D．中和等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液消耗 NaOH 的物质的量：前者小于后者 解析：选 C。向 NaCN 溶液中通入少量 CO2，因为酸性：H2CO3＞HCN＞HCO－3 ，故反应生成 HCN 和 NaHCO3，反应的离子方程式为 CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO－3 ，A 项正确；两溶液中存在电荷 守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOO－)和 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)，甲酸的酸 性大于 HCN，等物质的量浓度的 HCOONa 溶液和 NaCN 溶液，CN－水解能力较强，故 NaCN 溶液的 c(OH－)较大，则 c(H＋)较小，因两溶液中的 Na＋浓度相等，且溶液中正负电荷相等，所以 HCOONa 溶液中所含阴离子总数大于 NaCN 溶液所含的阴离子总数，B 项正确；Na2CO3 溶液中 CO 2－3 的水 解程度大于 NaHCO3 溶液中 HCO －3 的水解程度，且水解是微弱的，所以溶液中 c(HCO－3 )＞ c(CO2－3 )＞c(OH－)，C 项错误；由于 HCOOH 酸性大于 HCN，所以等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液，HCN 溶液浓度较大，HCN 的物质的量较大，消耗 NaOH 的物质的量较多，即中和等体 积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液消耗 NaOH 的物质的量：前者小于后者，D 项正确。 2．常温下，向 1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl 溶液中不断加入固体 NaOH 后，NH ＋4 与 NH3·H2O 的 浓度变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)。下列说法正确的是(　　) - 2 - A．M 点溶液中水的电离程度比原溶液大 B．在 M 点时，n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol C．随着 NaOH 的加入， c（H＋） c（NH）不断增大 D．当 n(NaOH)＝0.05 mol 时，溶液中有 c(Cl－)>c(Na＋)>c(NH＋4 )>c(OH－)>c(H＋) 解析：选 B。常温下，向 1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl 溶液中不断加入固体 NaOH，发生反应： NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3·H2O。A.NH4Cl 溶液中铵根离子水解，促进水的电离，M 点溶液为等 浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨抑制水的电离，故 M 点溶液中水的 电离程度比原溶液小，错误；B.在 M 点时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混 合溶液，根据电荷守恒知 n(H＋)＋n(Na＋)＋n(NH＋4 )＝n(OH－)＋n(Cl－)，n(Na＋)＝a mol，n(Cl －)＝0.1 mol，n(NH＋4 )＝0.05 mol，则 n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol，正确；C.铵根离子 的水解平衡常数 Kh＝ c（H＋）·c（NH3·H2O） c（NH ） ，随着 NaOH 的加入，NH3·H2O 浓度不断增大， 温度不变，Kh 不变， c（H＋） c（NH ）不断减小，错误；D.当 n(NaOH)＝0.05 mol 时，溶液为等浓度 的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度， 溶液呈碱性，离子浓度大小关系为 c(Cl－) >c(NH＋4 )>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)，错误。 3．室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1 mol·L－1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是(　　) A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD B．滴定至 P 点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－) - 3 - C．pH＝7 时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－) D．当中和百分数达 100% 时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H ＋) 解析：选 C。三种酸的浓度相等，根据图像在滴定前 HA 溶液的 pH 最小，酸性最强，HD 溶液的 pH 最大，酸性最弱，说明 HA 的电离程度最大，电离常数最大，故三种酸的电离常数 关系为 KHA>KHB>KHD，A 项正确；P 点溶液中含有等物质的量的 NaB 与 HB，此时溶液显酸性，说 明 HB 的电离程度大于 B－的水解程度，所以 c(B－)>c(HB)，由物料守恒：2c(Na＋)＝c(HB)＋c(B －)知，c(Na＋)介于 c(B－)、c(HB)之间，B 项正确；每种溶液中均存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H ＋)＝c(X－)＋c(OH－)，X－代表 A－、B－、D－，在 pH＝7 时，c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(X－)， 而 pH＝7 时，三种酸所消耗的 NaOH 的物质的量不相等，故三种溶液中 c(Na＋)不相等，则 c(X －)也不相等，C 项错误；中和百分数达 100% 的三种溶液，其溶质分别是 NaA、NaB、NaD，混 合后溶液中的电荷守恒式为 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(D－)＋c(OH－)①，此式中 c(Na＋)＝c(Na＋)[NaA]＋c(Na＋)[NaB]＋c(Na＋)[NaD]，混合前的三种溶液中存在物料守恒：c(Na ＋)[NaA]＝c(A－)＋c(HA)，c(Na＋)[NaB]＝c(B－)＋c(HB)，c(Na＋)[NaD]＝c(D－)＋c(HD)，消去① 式中的 c(Na＋)和 c(A－)、c(B－)、c(D－)，得 c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，D 项 正确。 4．向一定浓度的 Ba(OH)2 溶液中滴加某浓度的 NH4HSO4 溶液，其导电能力随滴入溶液体积 的变化如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．ab 段反应的离子方程式为 Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋H2O B．b 点溶液中只存在 H2O 的电离平衡和 BaSO4 的沉淀溶解平衡 C．bc 段之间存在某点，其溶液中：c(NH＋4 )＝2c(SO2－4 ) D．c 点溶液中：c(H＋)＋c(NH＋4 )＝c(NH3·H2O)＋c(OH－) 解析：选 C。b 点时导电能力最弱，则 n(NH4HSO4)＝n[Ba(OH)2]，ab 段溶液中发生的反应 为 NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O，b 点溶液中的溶质为 NH3·H2O，所以 b 点溶 液中存在 H2O、NH3·H2O 的电离平衡和 BaSO4 的沉淀溶解平衡，A、B 错误；c 点时导电能力最 强，n(NH4HSO4)＝2n[Ba(OH)2]，bc 段溶液中发生的反应为 2NH 4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋ - 4 - (NH4)2SO4＋2H2O，c 点溶液中溶质为(NH4)2SO4，铵根离子水解显酸性，所以 bc 段之间存在某 点，其溶液显中性，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(NH＋4 )＝2c(SO2－4 )＋c(OH－)，则 c(NH＋4 )＝2c(SO 2－4 )，C 正确；c 点溶液中 2c(SO2－4 )＞c(NH3·H2O)，所以 c(H＋)＋c(NH＋4 )＞c(NH3·H2O)＋c(OH －)，D 错误。 5．已知常温下浓度为 0.1 mol·L－1 的下列溶液的 pH 如下表所示： 溶质 NaF NaClO NaHCO3 Na2CO3 pH 7.5 9.7 8.2 11.6 下列有关说法不正确的是(　　) A．pH＝2 的 HF 溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液以体积比 1∶1 混合，则有 c(Na＋)＞c(F－)＞ c(OH－)＞c(H＋) B．加热 0.1 mol·L－1NaClO 溶液测其 pH，pH 大于 9.7 C．0.1 mol·L－1Na2CO3 溶液中，存在关系：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO－3 )＋2c(H2CO3) D．电离平衡常数大小关系：K(HF)＞K(H2CO3)＞K(HClO)＞K(HCO－3 ) 解析：选 A。A 项，pH＝2 的 HF 溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液以体积比 1∶1 混合后，HF 过 量，溶液显酸性，则 c(H＋)＞c(OH－)，根据电荷守恒可得：c(F－)＞c(Na＋)，则溶液中离子浓 度大小为 c(F－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，错误；B 项，NaClO 是强碱弱酸盐，升高温度促 进其水解，溶液的碱性增强，正确；C 项，0.1mol·L－1Na2CO3 溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝ c(H＋)＋c(HCO－3 )＋2c(H2CO3)，正确；D 项，相同温度下，相同浓度的盐溶液中，弱酸根离子 水解程度越大，其溶液 pH 越大，酸根离子水解程度越大，其相对应的酸的电离程度越小，即 酸的电离平衡常数越小，根据表中数据可知，酸根离子水解程度：F－＜HCO－3 ＜ClO－＜CO2－3 ， 则酸的电离平衡常数：K(HF)＞K(H2CO3)＞K(HClO)＞K(HCO－3 )，正确。 6．(2019·徐州高三考前模拟)常温下，将 Cl2 缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯 水中滴加 0.10 mol·L－1 的 NaOH 溶液，整个过程中溶液 pH 变化的曲线如图所示。下列叙述中 正确的是(　　) A．点①所示溶液中：c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HClO)＋c(OH－) B．点②所示溶液中：c(H＋)＞c(Cl－)＞c(ClO－)＞c(HClO) - 5 - C．点③所示溶液中：c(Na＋)＝2c(ClO－)＋c(HClO) D．点④所示溶液中：c(Na＋)>c(ClO－)>c(Cl－)>c(HClO) 解析：选 C。点①表示 Cl2 缓慢通入水中但未达到饱和，电荷守恒式：c(H＋)＝c(Cl－)＋ c(ClO－)＋c(OH－)，A 错误；点②表示 Cl2 缓慢通入水中刚好达到饱和，HClO 是弱酸，部分电 离，c(HClO)＞c(ClO－)，则有 c(H＋)＞c(Cl－)＞c(HClO)＞c(ClO－)，B 错误；点③溶液 pH＝ 7，电荷守恒式：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，则 c(Na＋)＝c(ClO－)＋c(Cl －)，溶液中 c(Cl－)＝c(ClO－)＋c(HClO)，所以 c(Na＋)＝2c(ClO－)＋c(HClO)，C 正确；点④ 表示饱和氯水与 NaOH 溶液反应得到 NaCl、NaClO、NaOH，NaClO 部分水解，则c(Cl－)＞c(ClO －)，D 错误。 二、不定项选择题 7．(2019·南京高三第三次模拟)常温下，向 H2C2O4 溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液，若定义 pc ＝－lgc，则所得溶液中 pc(H2C2O4)、pc(HC2O－4 )、pc(C2O2－4 )与溶液 pH 的关系如图所示。下列 说法正确的是(　　) A．常温下，Ka1(H2C2O4)＝10－1.3 B．pH＝x 时，c(HC2O－4 )Ksp[Fe(OH)2] B．可以通过调节溶液 pH 的方法分步沉淀 Cu2＋和 Fe2＋ C．除去 Cu2＋中少量 Fe3＋，可控制溶液 3≤pH＜4 D．pM 与 Ksp 之间的关系式为 pM＝lg Ksp－nlg c(OH－) 解析：选 AC。常温下，pH 一定时 c(Mg2＋)＞c(Fe2＋)，所以 Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)2]， A 项正确；当 Cu2＋完全沉淀时，Fe2＋已经开始沉淀，所以不能通过调节溶液 pH 的方法分步沉 淀 Cu2＋和 Fe2＋，B 项错误；当 3≤pH＜4 时，Fe3＋完全沉淀，而 Cu2＋不会沉淀，所以除去 Cu2 ＋ 中少量 Fe3 ＋ ，可控制溶液 3≤pH＜4，C 项正确； Ksp ＝c(Mn ＋ )·cn(OH － )， c(Mn ＋ )＝ Ksp cn（OH－），pM＝－lg c(Mn＋)＝－lg[ Ksp cn（OH－）]＝－lg Ksp＋nlg c(OH－)，D 项错误。 三、非选择题 10．三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副 产品亚磷酸(H3PO3)。请回答下列问题： (1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则 Na2HPO3 溶液中，各离子浓度的大小关系为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)常温下，将 NaOH 溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的 关系如图所示，则表示 lg c（HPO） c（H2PO）的是曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，亚磷酸(H3PO3) 的 Ka1＝________，反应 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－的平衡常数的值是________。 - 8 - (4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为 H3PO4、H3PO3)。向废水中先 加入适量漂白粉，再加入生石灰调节 pH，将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后 的废水中 c(Ca2 ＋)＝5×10 －6mol·L－1 ，则溶液中 c(PO3－4 )＝____________mol·L －1 。已知 Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29。 解析：(2)由于 H3PO3 为二元弱酸，所以 Na2HPO3 为正盐；溶液中水解方程式和电离方程式 为 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－、H2PO－3 ＋H2OH3PO3＋OH－、H2OH＋＋OH－，其离子浓度 大小顺序为 c(Na＋)＞c(HPO2－3 )＞c(OH－)＞c(H2PO－3 )＞c(H＋)。 (3)根据第一步电离远大于第二步电离可知，表示 lg c（HPO） c（H2PO）的是曲线Ⅰ。 H3PO3H2PO－3 ＋H＋， H2PO－3 H＋＋HPO2－3 Ka1＝ c（H＋）·c（H2PO） c（H3PO3） ＝10－2.4×10＝10－1.4， Ka2＝ c（H＋）·c（HPO） c（H2PO） ＝10－5.5×10－1＝10－6.5， 所以 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－ K＝ c（H2PO）·c（OH－） c（HPO） ＝ Kw Ka2＝ 10－14 10－6.5＝10－7.5。 (4)Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO3－4 (aq) Ksp[Ca3(PO4)2]＝c3(Ca2＋)·c2(PO3－4 )＝2×10－29， c(PO3－4 )＝ 2 × 10－29 （5 × 10－6）3 mol·L－1＝4×10－7 mol·L－1。 答案：(1)PCl3＋H2O＋Cl2 =====△ POCl3＋2HCl (2)c(Na＋)＞c(HPO2－3 )＞c(OH－)＞c(H2PO－3 )＞c(H＋) (3)Ⅰ　10－1.4　10－7.5 (4)4×10－7 11．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对 制革工业污泥中 Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下： 已知：酸浸取液中的金属离子主要是 Cr3＋，其次是 Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和 Mg2＋等。 - 9 - (1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出两点) (2)H2O2 的作用是将滤液Ⅰ中的 Cr3＋转化为 Cr2O2－7 ，则此反应中氧化剂和还原剂的物质的 量之比为________。 (3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下： 阳离子 Fe3＋ Al3＋ Cr3＋ 开始沉淀时的 pH 2.7 — — 沉淀完全时的 pH 3.7 5.4(＞8 溶解) 9(＞9 溶解) ①用 NaOH 调节溶液的 pH 不能超过 8，其理由是____________________________ ________________________________________________________________________。 ②当 pH＝8 时，Mg2＋是否开始沉淀(溶液中镁离子浓度不超过 1 mol·L－1)________(填 “是”或“否”)。已知 Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。 (4)上述流程中，加入 NaOH 溶液后，溶液呈碱性，Cr2O 2－7 转化为 CrO2－4 ，写出上述流程中 用 SO2 进行还原时发生反应的离子方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、增大接触面积、适当 升高温度或搅拌等。 (2)H2O2 将 Cr3＋转化为 Cr2O2－7 ，H2O2 做氧化剂，Cr3＋被氧化，发生的反应为 2Cr3＋＋3H2O2＋ H2O===Cr2O2－7 ＋8H＋，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 3∶2。 (3)①pH＝8 时，Fe3＋、Al3＋已沉淀完全，滤液Ⅱ中主要阳离子有 Na＋、Mg2＋、Ca2＋，pH＞ 8 时，会使部分 Al(OH)3 溶解生成 AlO－2 ，会影响 Cr 回收与再利用。 ②当 pH＝8 时，c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Qc＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝ 1×10－12<1.8×10－11，因此，此时 Mg2＋没有开始沉淀。 (4)流程中用 SO2 进行还原时，Na2CrO4 被还原为 CrOH(H2O)5SO4，SO2 被氧化为 SO2－4 ，根据 得 失 电 子 守 恒 、 电 荷 守 恒 、 原 子 守 恒 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 ： 3SO2 ＋ 2CrO2－4 ＋ 12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO2－4 ＋2OH－。 答案：(1)适当升高温度(加热)　搅拌(答案合理即可) (2)3∶2 (3)①pH 超过 8 会使部分 Al(OH)3 溶解生成 AlO－2 ，最终影响 Cr 回收与再利用　②否 (4)3SO2＋2CrO2－4 ＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO2－4 ＋2OH－ - 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