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文档介绍
备战2018高考题和高考模拟题化学分项版汇编专题10水溶液中的离子平衡
2017 年高考试题 ， 1．【2017 新课标 1 卷】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 A．Ka2（H2X）的数量级为 10–6 B．曲线 N 表示 pH 与 2 (HX )lg (H X) c c 的变化关系 C．NaHX 溶液中 (H ) (OH )c c D．当混合溶液呈中性时， 2(Na ) (HX ) (X ) (OH ) (H )c c c c c 【答案】D －4.8 mol·L－1，代入 Ka2 得到 Ka2=10－5.4，因此 Ka2（H2X）的数量级为 10–6，A 正确；B.根据以上分析 可知曲线 N 表示 pH 与 2 (HX )lg (H X) c c 的关系，B 正确；C. 曲线 N 是己二酸的第一步电离，根据图像 取 0.6 和 5.0 点， 2 (HX ) (H X) c c =100.6 mol·L－1，c(H＋)=10－5.0 mol·L－1，代入 Ka1 得到 Ka1=10－4.4，因此 HX －的水解常数是 w 1a K K =10－14/10－4.4＜Ka2，所以 NaHX 溶液显酸性，即 c(H＋)＞c(OH－)，C 正确；D.根 据图像可知当 2(X )lg (HX ) c c ＝0 时溶液显酸性，因此当混合溶液呈中性时， 2(X )lg (HX ) c c ＞0，即 c(X2–) ＞c(HX–)，D 错误；答案选 D。 【名师点睛】该题综合性强，该题解答时注意分清楚反应的过程，搞清楚 M 和 N 曲线表示的含义， 答题的关键是明确二元弱酸的电离特点。电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的 热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较 强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反 应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。围绕盐类水解的类型和规 律的应用试题在高考中常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及 其电离，盐类的水解，化学平衡理论(电离平衡、水解平衡)，电离与水解的竞争反应，以及化学 反应类型，化学计算，甚至还要用到“守恒”来求解。 2．【2017 新课标 2 卷】改变 0.1 1mol L 二元弱酸 2H A 溶液的 pH，溶液中的 2H A 、 HA 、 2A 的 物质的量分数 (X) 随 pH 的变化如图所示。 下列叙述错误的是 A．pH=1.2 时， 2(H A) (HA )c c B． 2 2lg[ (H A)] 4.2K C．pH=2.7 时， 2 2(HA ) (H A) (A )c c c D．pH=4.2 时， 2(HA ) (A ) (H )c c c 【答案】D 【名师点睛】该题综合性强，该题解答时注意利用守恒的思想解决问题。电解质溶液中离子浓度大小 比较问题，是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知 识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平 衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。 围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础 有：掌握强弱电解质判断及其电离，盐类的水解，化学平衡理论(电离平衡、水解平衡)，电离与 水解的竞争反应，以及化学反应类型，化学计算，甚至还要用到“守恒”来求解。 3．【2017 新课标 3 卷】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． SP (CuCl)K 的数量级为 710 B．除 Cl 反应为 Cu+Cu2++2 Cl =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】A．Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl－)，在横坐标 -1 (Cl )lg mol L c 为 1 时，纵坐标 -1 (Cu )lg mol L c 大于－6，小于 －5，所以 Ksp(CuCl)的数量级是 10－7，A 正确；B．除去 Cl－反应应该是 Cu+Cu2＋＋2Cl－＝2CuCl，B 正确；C．溶液中存在平衡：Cu++Cl－ CuCl、2Cu+ Cu2++Cu，加入纯固态物质 Cu 对平衡无 影响，故 C 错误；D．在没有 Cl －存在的情况下，反应 2Cu＋ Cu2＋＋Cu 的平衡常数约为 2 6.7 7.9 2 7.3 2 (Cu ) 10 10(Cu ) (10 ) c c ，平衡常数很大，反应趋于完全，D 正确。答案选 C。 【名师点睛】本题考查溶度积常数的计算及平衡的移动，难点是对溶液中平衡时相关离子浓度的关系 图的理解，通过图示可以提取出 Ksp(CuCl)，2Cu＋ Cu2＋＋Cu 的平衡常数，并且要注意在化学平 衡中纯物质对反应无影响。 4．【2017 江苏卷】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 量浓度较大的是乙酸，等体积的两溶液中，乙酸的物质的量较大，用同浓度的氢氧化钠溶液中和 这两种溶液，乙酸消耗的氢氧化钠溶液较多，B 错误；C．两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸 钠 的 混 合 液 ， 由 电 荷 守 恒 得 c(H+)+c(Na+ )=c(OH−)+c(HCOO−) ， 由 物 料 守 恒 得 2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO−)，联立两式可得 2c(H+)+c(HCOOH)=2c(OH−)+c(HCOO−)，C 错误；D．两 溶液等体积混合后，得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液，由于溶液 pH<7， 所以溶液中乙酸的电离程度大于乙酸根的水解程度，氯离子不水解，乙酸的电离程度很小，所以 c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+)，D 正确。 【名师点睛】本题以 3 种弱电解质及其盐的电离、反应为载体，考查了酸碱中和滴定和溶液中离子浓 度的大小比较。电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的热点。这种题型考查的知 识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平 衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。 高考试题常围绕盐类水解的类型和规律的应用出题。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握 强弱电解质判断及其电离，弱电解质的电离平衡常数的意义及其重要应用，盐类的水解，化学平 衡理论(电离平衡、水解平衡)，电离与水解的竞争反应，要用到三个“守恒”（物料守恒、电荷守 恒、质子守恒）来求解。很多大小关系要巧妙运用守恒关系才能判断其是否成立。 2017 届高考模拟试题 ， 5．【河南省 2017 届诊断卷（A）】一定温度时，Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等四种金属离子（M2+）形成硫 化物沉淀所需 S2-最低浓度的对数值 lgc(S2-)与 lgc(M2+)的关系如图所示。下列有关判断不正确的 是 A. 该温度下，Ksp（MnS）大于 1.0×10-35 B. 向含 Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加 Na2S 溶液，Mn2+最有可能先沉淀 C. 向 c(Fe2+)=0.1mol·L-1 的溶液中加入 CuS 粉末，有 FeS 沉淀析出 D. 该温度下，溶解度：CuS>MnS>FeS>ZnS 【答案】D 粉末后 c（Fe2+）×c（S2-）大于 10－20，所以有 FeS 沉淀析出，C 正确；D、依据此图可知，CuS 的 Ksp 最小，其次是 MnS、FeS 和 ZnS，所以该温度下，溶解度：CuS＜MnS＜FeS＜ZnS，D 错误， 答案选 D。 6．【湖南省 2017 年冲刺预测卷】20mL 0.1000 mol•L-1 氨水用 0.1000 mol•L-1 的盐酸滴定，滴定曲线 入右下图，下列说法正确的是 A. 该中和滴定适宜用酚酞作指示剂 B. 两者恰好中和时，溶液的 pH=7 C. 达到滴定终点时，溶液中：c(H+)= c(OH-)+ c(NH3·H2O) D. 当滴入盐酸达 30mL 时，溶液中 c(NH4 +)+c(H+)-)+c(Cl-) 【答案】C 7 ．【 武 昌 区 2017 届 5 月 调 研 】 室 温 下 ， 用 0.100mol·L-1 的 NaOH 溶 液 分 别 滴 定 均 为 20.00mL0.100mol·L-1 的 HCl 溶液和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A. I 表示的是滴定醋酸的曲线 B. pH =7 时，滴定醋酸消耗的 V(NaOH)＞20.00mL C. V(NaOH)= 20.00mL 时，两份溶液中 c(Cl-)＞c(CH3COO-) D. V(NaOH)=10.00mL 时，醋酸中 c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-) 【答案】C 【解析】A. 0.100mol·L-1 的 HCl 溶液和醋酸溶液，醋酸难电离，所以起点 pH 较小 的 I 表示的是滴 定盐酸的曲线，故 A 错误；B. 当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时，形成醋酸钠溶液，醋酸钠水 解使溶液 pH>7，所以 pH =7 时，滴定醋酸消耗的 V(NaOH)<20.00mL，故 B 错误；C. V(NaOH)= 20.00mL 时，酸碱恰好完全反应，因为 CH3COO-水解而消耗，所以两份溶液中 c(Cl-)＞c(CH3COO-)， 故 C 正确；D. V(NaOH)=10.00mL 时，生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等，由于醋酸的电离程度 大于醋酸钠的水解程度，所以溶液中 c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，故 D 错误。故选 C。 点睛：等物质的量浓度的醋酸与醋酸钠的混合溶液，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度。 8．【徐州市 2017 届考前模拟冲刺打靶卷】20℃时，向 20 mL 0.1 mol·L-1 的 Na2CO3 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1 盐酸（忽略 H2CO3 的分解和 CO2 的挥发），溶液 pH 随盐酸加入的体积变化曲线如图。 下列说法正确的是 A. 点①所示溶液中：c(CO32－)＞c(HCO3 －)＞c(OH－)＞c(H+) B. 点②所示溶液中：c(CO32－)＞c(Cl－)＞c(HCO3 －)＞c(OH－) C. 点③所示溶液中：c(OH－)﹣c(H+)＝c(H2CO3)﹣c(CO32－) D. 点④所示溶液中：c(Cl－)＝2c(H2CO3) + c(HCO3 －) 【答案】CD 9．【虎林市 2017 届摸底考试（最后冲刺）】下列说法正确的是 A. 常温下同浓度的强酸、强碱等体积混合后由水电离出的 c(H+) =10-7mol·L-l B. 常温下 pH =2 的盐酸和 pH =12 的氨水等体积 混合后 c(C1-)+c(H+)=c(NH4 +)+c(OH-) C. 常温下 0.1 mol．L-1 的 Na2A 溶液的 pH=10，则该溶液中由水电离的 c(OH-)= 10 -10 mol．L-l D. 常温下向 10 mL0.1 mol．L-1 的 CH3 COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中， 将减小 【答案】D C 错 误 ； D ． 溶 液 中 4 3 2• c NH c NH H O = 4 3 2• c NH c NH H O × c OH c OH = bK c OH ， 常 温 下 向 10 mL0.1 mol•L-1 的 CH3 COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中，反应生成醋酸 氨，溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，Kb 不变，则 4 3 2• c NH c NH H O 比值减小，故 D 正确；故选 D。 10．【淄博市 2017 届仿真模拟（打靶卷）】某溶液由弱酸(HR)及其盐(NaR)组成，浓度均为 1 mol•L－1， 25℃时向该溶液通入 HCl 气体或滴入 NaOH 溶液，溶液 pH 随加入的 H+或 OH－的物质的量发生变 化的情况如图。下列说法不正确的是 A. A、B、C 三点所表示的溶液中水的电离程度依次增大 B. 加入 1 mol NaOH 后，溶液中 c(Na+)＝c(R－) C. 通入 HCl， R－的水解程度增大，HR 的电离常数减小 D. 未加 HCl 和 NaOH 时，溶液中 c(R－)>c(Na+)>c(HR) 【答案】C 【解析】A、A 点 H+浓度最大，对水的电离程度抑制作用最强，C 点 pH=7，对水的电离程度无抑制作 用，所以 A、B、C 三点所表示的溶液中水的电离程度依次增大，选项 A 正确；B、根据图像，加 入 1 mol NaOH 后，溶液的 pH=7，则 c(H+)=c(OH‾)，根据电荷守恒可得 c(H+)+c(Na+)=c(OH‾)+c(R-)， 所以 c(Na+)=c(R-)，选项 B 正确；C、B、温度不变，HR 的电离常数不变，选项 C 不正确；D、未 加 HCl 和 NaOH 时，溶质为 HR 和 NaR，有图像可知 pH<7，溶液显酸性，HR 的电离程度大于 NaR 的水解程度，所以 c(R-)>c(Na+)>c(HR)，选项 D 正确。答案选 C。 点睛：本题考查了据图分析数据进行电离平衡常数的计算、电离程度与水解程度大小判断以及电荷守 恒的应用。 11．【东台市 2017 届 5 月模拟】下列装置图或曲线图与对应的叙述相符的是 A. 如图 1 所示，用 0.1mol/LNaOH 溶液分别滴定相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸， 其中实线表示的是滴定盐酸的曲线 B. 某温度下 FeS、CuS 的沉淀溶解平衡曲线如图 2 所示，纵坐标 c(M2+)代表 Fe2+或 Cu2+的浓度， 横坐标 c(S2—)代表 S2—浓度。在物质的量浓度相等的 Fe2+和 Cu2+的溶液中滴加硫化钠溶液，首先沉 淀的离子为 Fe2+ C. 如图 3 所示，用 0.1mol/LCH3COOH 溶液滴定 20mL0.1mol/LNaOH 溶液的滴定曲线，当 pH=7 时：c(Na+)=c(CH3COO—)＞c(OH—)=c(H+) D. 据图 4，若除去 CuSO4 溶液中的 Fe3+可向溶液中加入适量 CuO 至 pH 在 5.5 左右 【答案】C 钠，溶液呈中性，溶液中存在电荷守恒，c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，c(H+)=c(OH-)，则 c(CH3COO-)=c(Na+)，得到当 pH=7 时：c(Na+)=c(CH3COO-)＞c(OH-)=c(H+)，故 C 正确；D．分析 图象可知铁离子完全沉淀的 pH 为 3.7，加入氧化铜会调节溶液 pH，到 pH=5.5 时铜离子会沉淀， 应调节溶液 pH 小于 5.5，故 D 错误；故选 C。 点睛：溶液中离子浓度大小比较，应从溶液的酸碱性及溶液中各微粒之间守恒关系考虑，最常见的守 恒为电荷守恒和物料守恒，如 0.1molNaHCO3 溶液，因(HCO3 -的水解大于其电离，溶液显碱性， 同时溶液中除溶剂水外，还存在着 Na+、H+、HCO3 -、CO32-、OH-及 H2CO3，其中电荷守恒式为 c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3 -)+c(OH-)+2c(CO32-)，物料守恒式为 c(Na+)＝c(H2CO3)+c(HCO3 -)+c(CO32-)， 至于其它等式关系可以通过电荷守恒和物料守恒利用等量替换得到。 12．【沈阳市 2017 届第三次模拟】常温下，向 1L 0.10mol/L CH3COONa 溶液中，不断通入 HCl 气体 （忽略溶液体积变化）,得到 c(CH3COO-)和 c(CH3COOH)与 pH 的变化关系如下，则下列说法不正 确的是 A. 溶液的 pH 比较：x>y>z B. 在 y 点再通入 0.05molHCl 气体，溶液中离子浓度大小比较：c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-) C. 在溶液中加入一滴强酸或强碱，溶液 pH 变化最小的是 y 点 D. 该温度下，CH3COONa 的 Ka=10-4.75 【答案】B 13．【潍坊市 2017 届第三次模拟】25℃时，用 0.1000mol·L-1 的 NaOH 溶液分别滴定 20.00mL 均为 0.1000mol·L-1 的三种酸 HX、HY、HZ ，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 A. HZ 是强酸，HX、HY 是弱酸 B. 根据滴定曲线，可得 Ka(HY)≈10-5 C. 将上述 HX、HY 溶液等体积混合后，用 NaOH 溶液滴定至 HX 恰好完全反应时：c(X-)＞c(Y-) ＞c(OH-)＞c(H+) D. 将上述 HY 与 HZ 溶液等体积混合达到平衡时：C(H+)=c(OH-)+c(Z -)+c(Y-) 【答案】C 14．【石家庄市 2017 届冲刺模考】25℃时，用 0.10 mol·L-1 的氨水滴定 10.0mL a mol • L-1 的盐酸， 溶液的 pH 与氨水体积(V)的关系如图所示。已知：N 点溶液中存在：c(Cl-)=c(NH4 +)+c(NH3·H2O)。 下列说法不正确的是 A. a=0.10 B. N、P 两点溶液中水的电离程度：N C. M、N 两点溶液中 NH4 +的物质的量之比大于 1：2 D. Q 点溶液中存在：2c(OH-)-2c(H+)=c(NH4 +)-c(NH3·H2O) 【答案】B 【解析】A. 加入 10mL 氨水时溶液显酸性，溶液中存在：c(Cl-)=c(NH4 +)+c(NH3·H2O)，这说明二者恰 好反应生成氯化铵，铵根水解，溶液显酸性，因此 a=0.10，A 正确；B. N 点铵根水解，P 点氨 水过量，所以溶液中水的电离程度：N＞P，B 错误；C. M 点盐酸过量，抑制铵根水解，则 M、 N 两点溶液中 NH4 +的物质的量之比大于 1：2，C 正确；D. Q 点溶液是等浓度的氯化铵和氨水的 混合溶液，根据电荷守恒 c(OH-)+c(Cl-)=c(NH4 +)+c(H+)和物料守恒 2c(Cl-)=c(NH4 +)+c(NH3·H2O) 可知溶液中存在：2c(OH-)-2c(H+)=c(NH4 +)-c(NH3·H2O)，D 正确，答案选 B。 点睛：在判断溶液中微粒浓度大小的比较时，要重点从三个守恒关系出发分析思考。①电荷守恒：电 荷守恒是指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓 度。例如，NaHCO3 溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)=c(HCO3 －)＋2c(CO32－)＋c(OH－)。②物料守恒：物料 守恒也就是原子守恒，变化前后某种 元素的原子个数守恒。例如，0.1 mol·L－1 NaHCO3 溶液 中：c(Na＋)＝c(HCO3 －)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1。③质子守恒：由水电离出的 c(H＋) 等于由水电离出的 c(OH－)，在碱性盐溶液中 OH－守恒，在酸性盐溶液中 H＋守恒。例如，纯碱溶 液中 c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3 －)＋2c(H2CO3)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守 恒式推导得到。解答本题时，能依据 N 点物料守恒得出 a 值是解题的关键。 15．【汕头市 2017 届第三次模拟】常温下，向 20ml0.1mol/L 氨水溶液中滴加盐酸，溶液中水电离的 氢离子浓度随加入盐酸体积变化如图所示。则下列说法正确的是 A. b、d 两点为恰好完全反应点 B. c 点溶液中 c(NH4 +) =c(Cl-) C. a、b 之间的任意一点：c(Cl-)＞c(NH4 +)，c(H+)＞c(OH-) D. 常温下，0.1mol/L 氨水的电离常数 K 约为 1×10-5mol/L 【答案】D 荷守恒得 c（Cl-）＜c（NH4 +），故 C 错误；常温下，0.1mol/L 的氨水溶液中 c（H+）=10-11mol/L， 则 c（OH-）= 14 11 10 10 mol/L=0.001mol/L，Ka= 4 3 2 3 3 • • 10 10 0.1 NH OH NH H O c c c mol/L=1×10-5mol/L， 故 D 正确。 16．【宁德市 2017 届第三次质量检查】向 0. 10 mol·L-1 的 Na2CO3 溶液中逐滴加入稀盐酸，加入的 HCl 与原溶液中 Na2CO3 的物质的量之比 f 与混合液 pH 的关系如图所示。下列说法正确的是 A. f=0 时，溶液中：c(Na+)=2c(CO32-) B. f=0.5 时，溶液中：c(HCO3 -)>c(CO32-) C. f= 1 时，溶液中：c(Na+) + c(H+) = 2c(CO32-) + c(HCO3 -)+c(OH-) D. f=2 时，溶液中：1/2c(Na+)=c(CO32-)+c( HCO3 -)+c(H2CO3) 【答案】B 17．【衡阳市 2017 年十校高考调研冲刺预测卷（五）】如图是 Ca(OH)2 在温度分别为 T1、T2 时的沉淀 溶解平衡曲线［图中浓度单位为 mol·L-1，温度为 T1 时 Ca(OH)2 的 Ksp = 4×10-6, ≈1.6］。 下列说法正确的是 A. 温度: Tl查看更多