2020届高考化学二轮复习常考题型大通关13水溶液中的离子平衡含解析

2020届高考化学二轮复习常考题型大通关13水溶液中的离子平衡含解析

水溶液中的离子平衡 ‎1、固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图，下列叙述错误的是( )‎ A.冰表面第一层中，HCl以分子形式存在 B.冰表面第二层中，浓度为(设冰的密度为) C.冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变 D.冰表面各层之间，均存在可逆反应 ‎2、25 °C 时，，的，。室温下向10 mL0. 1中逐滴加入0. 1 HCl。图是溶液中含C微粒物质的量分数随pH降低而变化的图像（因有逸出未画出）。下列说法错误的是( )‎ A.A点溶液的pH<11‎ B.B 点溶液：‎ C.A→B的过程中，离子反应方程式为：‎ D.分步加入酚酞和甲基橙，用中和滴定法可测定，与，混合物组成 ‎3、实验测得0.5mol·L−1CH3COONa溶液、0.5mol·L−1 CuSO4溶液以及H2‎ 17‎ O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )‎ A. 随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH−)‎ B. 随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH−)减小 C. 随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果 D. 随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同 ‎4、25 °C时，改变0. 1 mol/L弱酸RCOOH溶液的pH，溶液中RCOOH分子的物质的量分数随之改变[已知]，甲酸与丙酸溶液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )‎ A.图中M、N两点对应溶液中的比较：前者>后者 B.丙酸的电离常数K=‎ C.等浓度的HCOONa和两种榕液的pH比较：前者 > 后者 ‎ 17‎ D.将 0. 1 mol/L 的 HCOOH 溶液与 0. 1 mol/L 的 HCOO-Na溶液等体积混合，所得溶液中： ‎ ‎5、根据下列图示所得出的结论不正确的是(   )‎ A.图甲是的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的 B.图乙是室温催化分解放出氧气的反应中随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行分解速率逐渐减小 C.图丙是室温下用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸 D.图丁是室温下用除去溶液中达到沉淀溶解平衡时,溶液中与的关系曲线,说明溶液中越大越小 ‎6、常温下,Ksp(CaF2)=4×10-9,Ksp (CaSO4)=9.1×10-6。取一定量的CaF2固体溶于水,溶液中离子浓度的变化与时间的变化关系如图所示。下列有关说法正确( )‎ A.M点表示CaF2的不饱和溶液 ‎ B.常温下,CaF2的饱和溶液中,c(F-) = 10-3 mol/L C.温度不变，t时刻改变的条件可能是向溶液中加了KF固体, CaF2的Ksp增大 D.常温下,向100 mL CaF2的饱和溶液中加入100 mL 0.2 mol/L Na2SO4溶液,平衡后溶液中的c(Ca2+)约为9. 1×10-5 mol/L 17‎ ‎7、常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（）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.的数量级为 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， ‎ ‎8、常温下，钠盐（Na2XO3）溶液中微粒浓度的变化关系如图所示[pOH=-lg c（OH-）]。下列说法正确的是( )‎ A.曲线N表示1g与pOH的变化关系 B.常温下，Ka2（H2XO3）=10-10‎ 17‎ C.当pOH=2时；NaHXO3溶液中：=10-8‎ D.向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中：c（Na+）=2c()+2c(）‎ ‎9、常温下，向20 mL 0. 1 mol •L-1 氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是（ ）‎ A.常温下，0.1 mol • L-1氨水中NH3 • H2O的电离常数K约为1×10-5‎ B.a、b 之间的点一定满足：c()>c(Cl- )>c(OH- )>c(H+ )‎ C.c 点溶液中c()=c(Cl- )‎ D.d点代表两溶液恰好完全反应 ‎10、根据下列各图曲线表征的信息。得出的结论正确的是( )‎ A.图1表示常温下向体积为10 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则b点处有：c(CH3COOH)+c(H+)c(OH-)‎ B.图2表示用水稀释pH相同的盐酸和NH4Cl溶液时，溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示NH4Cl溶液，且溶液导电性：b>c>a C.图3表示的是Al3+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中大量存在Al3+‎ D.由图4得出若除去Fe2(SO4)3溶液中的Cu2+，可采用向溶液中加入适量Fe2O3，调节溶液的pH至4左右 ‎11、下列说法正确的是（ ）‎ A.ph=1的溶液: ‎ 17‎ B.室温下，Ph=3的溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，因生成的水解，所以由水电离出的 C.已知常温下，则等体积等浓度的NaCN和溶液中，溶液所含的离子数比NaCN溶液多 D.室温下，pH=11和pH=13的NaOH溶液等体积混合后，则混合后的溶液中 ‎12、已知是一种三元中强酸。25 °C时，向某浓度溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴加过程中各种含磷微粒的物质的量分数随溶液pH的变化曲 线如右图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A.曲线2和曲线4分别表示和s变化 B.25 ℃时， 的电离常数 C.pH = 7. 2 时，浴液屮由水电离出的mol/L ‎ D.PH = 12. 3 时，‎ ‎13、常温下，分别向NaA溶液和MCl溶液中加入盐酸和NaOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度变化关系如下图所示。下列说法不正确的是( )‎ 17‎ A.曲线表示与pH的变化关系 B. ‎ C.a点时两溶液中水的电离程度相同 D.0.01 MA溶液中存在：‎ ‎14、pH相等的NaOH溶液与溶液，分别加热到相同的温度后 溶液的pH NaOH溶液的pH（填“＞”“＝”或“＜”）。 （2）将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的，则盐酸的体积 氨水的体积（填“＞”“＝”或“＜”）。‎ ‎（3）将溶液与 NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积变化忽略不计），测得混合溶液中，则:‎ ‎①混合溶液中， （填“＞”＜”或“＝”，下同）。 ②混合溶液中， ‎ ‎（4）常温时，取溶液与 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＝8‎ ‎①混合溶液中由水电离出的与 NaOH溶液中由水电离出的之比为 ②已知溶液呈中性，又知将HX溶液加入溶液中有气体放出，试推断溶液的Ph 7（填“＞”“＜”或“＝”）。‎ ‎15、砷是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。‎ 17‎ ‎1.将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂,吸附剂中含有,其中原因是________ .‎ ‎2. 和水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与的关系分别如图-1和图-2所示。‎ ‎①以酚酞为指示剂(变色范围8.0~10.0),将溶液逐滴加入到溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______.‎ ‎②第一步电离方程式的电离常数为,则_______.‎ ‎3.溶液的对吸附剂表面所带电荷有影响. 时,吸附剂表面不带电荷; 时带负电荷, 越高,表面所带负电荷越多; 时带正电荷, 越低,表面所带正电荷越多. 不同时吸附剂对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂吸附砷的质量)如图-3所示.‎ ‎①在7~9之间,吸附剂对五价砷的平衡吸附量随升高而迅速下降,其原因是_____.‎ ‎②在4~7之间,吸附剂对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为_____。提高吸附剂对三价砷去除效果可采取的措施是_____.‎ 17‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 解析：A对,由图示可知,第一层中,HCl以分子形式存在。B对,第二层中,已知, ,和的物质的量是相同的,设的物质的量为1mol,则,,故。C对,第三层中,只有分子存在,所以冰的氢键网络结构保持不变。D错,由A项、C项分析可知,第一层和第三层中的物质均以分子形式存在,故均不存在可逆反应。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：B 解析：A.A 点，所以，所以， Ksp，产生CaSO4沉淀，c（Ca2+）=≈=9.1×10-5 mol/L，故D正确。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：D 解析：本题以酸碱中和滴定为载体，考查学生的数据处理和识图能力。因二酸是二元弱酸，其一级电离程度较大，故曲线M表示与pH的关系，曲线N表示与pH的关系,B项正确；已二酸的二级电离平衡常数的表达式为，则=1即时，，，A项正确；根据图像取点（0.6，5.0），，，代入,所以的水解常数为 17‎ ‎，则NaHX溶液显酸性，即，C项正确；溶液呈中性时，，，即，D项错误。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：B 解析：A.Na₂XO3为强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，分2步水解：+H2O+OH-， +H2OH2XO3+OH-。两步水解中，水解第一步程度较大，因此pOH相同时，lg的值大，所以实线M表示pOH与的变化关系，A项错误；B.根据图象可知，当pOH=0时，即c（OH-）=1 mol/L时，lg=-4即=10-4，根据电离方程式：H++；得Ka2==10-10，B项正确；C.当pOH=2时，根据图象可知，此时1g=-7，lg=-2，所以有=10-7,=10-2，二者相乘得=10-9，C项错误；D.向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，据溶液中电荷守恒有：c(Na+)+c(H+)=++c(OH-)+c(Cl-)，又因中性而有c(H+)=c(OH-),所以有c(Na+)=++ c(Cl-)。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：A 解析：A.常温下，0. 1 mol/L-1的氨水溶液中c(H+)=10-11mol/L则，所以 A 选项是正确的；B.a、b之间的任意一点，溶液都呈碱性，则 c(H+) 10-7mol/L，c(OH )<10-7mol/L，‎ 17‎ 溶液呈酸性，结合电荷守恒得：c()b>c，B错误；Al3+与OH-反应时，先生成氢氧化铝沉淀，而后沉淀溶解生成偏铝酸根，a点对应的碱性较强，铝元素应以偏铝酸根的形式存在，C错误；若除去Fe2(SO4)3溶液中的Cu2+，加入适量Fe2O3，调节溶液的pH至4左右，此时会生成氢氧化铁沉淀，不能除去Cu2+，反而把Fe3+除去，D错误。答案选A。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：C 解析：溶液中，，，故，A不正确；为弱酸，pH＝3的溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，大量剩余，溶液显酸性，水的电离受抑制，所以水电离出的浓度不可能大于，B不正确；等体积等浓度的NaCN和溶液中分别存在，两种溶液中相同，由于酸性，所以水解程度溶液中较大，故溶液中大于NaCN溶液中，所以 17‎ 溶液中所含的离子数比NaCN溶液多，C正确；两种强碱溶液混合后应先求混合后溶液中，再根据求，D不正确。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：B 解析：A.起始时段附近浓度较高的为随pH缓慢增大，溶液中浓度降低，浓度增大，然后浓度降低，浓度增大，然 后浓度降低，浓度增大，所以曲线1表示，曲线2表示,曲线3表示，曲线4表示，故A错误。B.根据图象，溶液中时，即时，溶液的 PH = 2. 1，则的电离常数=；pH = 7. 2 时，溶液中，则，；则 故B正确C. pH = 7. 2 时.溶 液中，则，溶液呈碱性，说明以水解为主，促进了水的电离，溶液中氢氧根离子来自水的电离，则水电离 的mol/L，故 C 错误；D. pH=12. 3 时，溶液中，则,即,根据物料守恒可得：，故 D 错误。‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：C 解析：C解析：A. MCl溶液中加入NaOH溶液，溶液pH 逐渐增大离子逐渐减小，MOH的浓度逐渐增大，则，则曲线表示与pH 17‎ 的变化关系，故A正确；B.曲线表示与pH的关系，=0时，= 1，此时pH = 5.5， =，则，故B正确；C. a点溶液的pH>7,对于曲线，由于离子水解导致溶液呈碱性，促进了水的 电离；而对于曲线，MCl溶液呈酸性，a点时呈碱性，说明MOH的电离程度大于离子水解程度， 抑制水的电离，所以两溶液中水的电离程度不同，故C错误；D，曲线中， =0时，=l，，根据，可知，电离平衡常数越大，对应离子的水解程度越小，则水解程度，则MA溶液呈碱性，则，溶液中离子浓度大小为：，故 D 正确。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：（1）＞（2）＜（3）①＜②＝（4）①②＞‎ 解析：（1）pH相等的NaOH溶液与溶液中相等，分别加热到相同的温度后，NaOH溶液中不变，而溶液中的水解平衡正向移动，增大，则溶液中大于NaOH溶液中，故溶液的pH大。‎ ‎（2）物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的，据电荷守恒可得，则有，此时溶液呈中性；若两溶液恰好完全反应则生成，所得溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则有V（盐酸）＜V（氨水）（3）① HA溶液与 NaOH溶液等体积混合，二者充分反应后得到等浓度的HA和NaA混合液，据电荷守恒可得，测得混合溶液中，则有，溶液呈碱性，说明 17‎ 的水解程度大于HA的电离程度，故溶液中。②据物料守恒可得，混合溶液中。‎ ‎（4） HX溶液与 NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成NaX，测得混合溶液的pH＝8，说明发生了水解反应，则HX为一元弱酸。①混合溶液中NaX发生水解反应，促进了水的电离，则由水电离出的;溶液中抑制了水的电离，则由水电离出的，故两溶液中由水电离出的之比为.②HX为弱酸，溶液呈中性，说明和的水解程度相同；将HX溶液加入溶液中有气体放出，说明HX的酸性强于，根据盐类“越弱越水解”的规律可知，的水解程度大于，从而推知溶液中的水解程度大于，故该溶液呈碱性，即pH＞7.‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：1.酸性溶液吸收了空气中的 2.① ‎ ‎②2.2 3.①在7~9之间,随升高转变为,吸附剂表面所带负电荷增多,静电斥力增加;‎ ‎②在4~7之间,吸附剂表面带正电,五价砷主要以和阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以分子存在,与吸附剂表面产生的静电引力小;加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷;‎ 解析：1.碱性溶液易吸收空气中的CO2,CO2与碱发生反应CO2+2OH-=CO32-+H2O,故吸附剂X中含有CO32- 2.①观察图1知,在pH为8~10之间,H3AsO3的分布分数逐渐减小,H2AsO3-的分布分数逐渐增大,故该过程中,NaOH与H3AsO3反应生成NaH2AsO3和水,离子方程式为OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O ‎②由的第一步电离方程式知, ,观察图2知,当pH=2.2,即时, 的分布分数和的分布分数相等,即,故 17‎ ‎ ‎ 17‎