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文档介绍
高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题10水溶液中的离子平衡
专题10 水溶液中的离子平衡 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与的变化关系 C．NaHX溶液中 D．当混合溶液呈中性时， 【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， =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=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＝0时溶液显酸性，因此当混合溶液呈中性时，＞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0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示。 下列叙述错误的是 A．pH=1.2时， B． C．pH=2.7时， D．pH=4.2时， 【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。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．的数量级为 B．除反应为Cu+Cu2++2=2CuCl C．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除效果越好 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－)，在横坐标为1时，纵坐标大于－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，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。 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=×=，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-）= mol/L=0.001mol/L，Ka=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