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文档介绍
高中化学第三章水溶液中的离子平衡走近高考含解析新人教版选修4
第三章 走近高考 1.(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( ) A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10 B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl) C.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a D.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动 答案 C 解析 选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.0500 mol·L-1的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 mol·L-1(按照银离子和氯离子1∶1的比例沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍),由图示得到此时Cl-的浓度约为1×10-8 mol·L-1(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,A正确。由于Ksp(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,所以曲线上各点的溶液均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B正确。滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50 mL 0.0500 mol·L-1的Cl-溶液改为50 mL 0.0400 mol·L-1的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c点的25 mL变为25 mL×0.8=20 mL,而a点对应的是15 mL,C错误。卤化银从氟化银到碘化银的溶解度逐渐减小,所以Ksp(AgCl)大于Ksp(AgBr),将50 mL 0.0500 mol·L-1的Cl-溶液改为50 mL 0.0500 mol·L-1的Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是按比例1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由点c向b方向移动,D正确。 2.(2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( ) - 10 - A.Ka2(H2X)的数量级为10-6 B.曲线N表示pH与lg的变化关系 C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-) D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+) 答案 D 解析 由H2XH++HX-可知: Ka1=,则c(H+)=,等式两边同取负对数可得:pH1=-lg Ka1+lg 。同理,由HX-H++X2-可得:pH2=-lg Ka2+lg 。因1>Ka1≫Ka2,则-lg Ka1<-lg Ka2。当lg =lg 时,有pH1<pH2,故曲线N表示pH与lg 的变化关系,曲线M表示pH与lg 的变化关系,B项正确;由曲线M可知,当pH=4.8时,lg ≈-0.6,由pH2=-lg Ka2+lg 可得:lg Ka2≈-0.6-4.8=-5.4,Ka2=10-5.4=100.6×10-6,故Ka2的数量级为10-6,A项正确;NaHX溶液中,<1,则lg <0,此时溶液pH<5.4,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C项正确;由以上分析可知,HX-的电离程度大于其水解程度,故当溶液呈中性时,c(Na2X)>c(NaHX),溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)=c(H+),D项错误。 3.(2017·全国卷Ⅱ)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示 。 - 10 - 下列叙述错误的是( ) A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-) B.lg[K2(H2A)]=-4.2 C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+) 答案 D 解析 根据题给图像,pH=1.2时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,K2(H2A)==c(H+)=10-4.2,则lg[K2(H2A)]=-4.2,B正确;根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 mol·L-1,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D错误。 4.(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图, 下列说法错误的是( ) A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7 B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好 D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全 答案 C 解析 当-lg =0时,lg 约为-7,即c(Cl-)=1 mol·L-1,c(Cu+)=10 - 10 - -7 mol·L-1,因此Ksp(CuCl)的数量级为10-7,A正确;分析生成物CuCl的化合价可知,Cl元素的化合价没有发生变化,Cu元素由0价和+2价均变为+1价,因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2+和Cl-,生成物为CuCl,则反应的离子方程式为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl,B正确;铜为固体,只要满足反应用量,Cu的量对除Cl-效果无影响,C错误;2Cu+===Cu2++Cu的平衡常数K=,可取图像中的c(Cu+)=c(Cu2+)=1×10-6 mol·L-1代入平衡常数的表达式中计算,即为K==1×106 L·mol-1,因此平衡常数很大,反应趋于完全,D正确。 5.(2017·江苏高考)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( ) A.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者 B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等 C.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+) D.0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+) 答案 AD 解析 相同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液,水解程度NH大于HCOO-,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可比较c(Na+)+c(H+)和c(Cl-)+c(OH-),因为c(Na+)=c(Cl-),又根据NH和HCOO-的水解程度得HCOONa中的c(H+)大于NH4Cl溶液中c(OH-),所以阳离子浓度之和,前者大于后者,A正确;用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液,因为CH3COOH的酸性弱于HCOOH,所以CH3COOH消耗NaOH溶液的体积比HCOOH的大,B错误;根据电荷守恒c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(Na+)>c(HCOOH),所以C错误;反应后溶液相当于相同浓度的CH3COOH、CH3COONa、NaCl溶液的混合物,溶液显酸性,c(CH3COO-)>0.05 mol·L-1,c(CH3COOH)<0.05 mol·L-1,c(Cl-)=0.05 mol·L-1,c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确。 6.(2016·全国卷Ⅰ)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( ) A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL - 10 - C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12 答案 D 解析 用0.10 mol·L-1盐酸滴定20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水,二者恰好完全反应时生成强酸弱碱盐NH4Cl,溶液显酸性,应选用甲基橙作指示剂,A错误;当V(HCl)=20.0 mL时,二者恰好完全反应生成NH4Cl,此时溶液呈酸性,M点溶液的pH=7,故M点对应盐酸的体积应小于20.0 mL,B错误;M点溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-),据电荷守恒可得c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),则有c(NH)=c(Cl-),此时溶液中离子浓度关系为c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),C错误;NH3·H2O为弱电解质,部分电离,N点对应的V(HCl)=0 mL,此时氨水的电离度为1.32%,则有c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1≈7.58×10-12 mol·L-1,故N点溶液的pH<12,D正确。 7.(2016·全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是( ) 答案 D 解析 向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸即可制得Fe(OH)3胶体,将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中将得到Fe(OH)3沉淀,A错误;MgCl2是强酸弱碱盐,因MgCl2溶液水解产生的HCl受热易挥发,导致MgCl2的水解程度增大,所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2时要在HCl气流中加热蒸干,B错误;铜能够与稀硝酸反应,因此除去Cu粉中混有的CuO应该用稀盐酸,C错误;乙醇是非电解质,水是弱电解质,能够电离出少量的H+,分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,钠在水中反应剧烈,而在乙醇中反应平缓,说明水中的氢比乙醇中的氢更活泼,D正确。 8.(2016·全国卷Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) - 10 - A.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小 B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大 C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1 D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,溶液中不变 答案 D 解析 向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(CH3COO-)减小,由=知,溶液中增大,A错误;在醋酸钠溶液中,=,因升温促进CH3COO-的水解,Kh增大,则减小,B错误;利用电荷守恒知,向盐酸中加入氨水至中性,溶液中=1,C错误;向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,溶液中=,Ksp(AgCl)、Ksp(AgBr)均不变,故溶液中不变,D正确。 9.(2016·四川高考)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol查看更多