统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练19溶液中的三大平衡（附解析）

练19　溶液中的三大平衡1．[2022·全国乙卷]常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　)A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)B．溶液Ⅱ中HA的电离度[]为C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－42．[2023·湖北卷]H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)—H2L溶液体系，其中c0(Fe3＋)＝2.0×10－4mol·L－1，c0(H2L)＝5.0×10－3mol·L－1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数δ(x)＝，已知lg2≈0.30，lg3≈0.48。下列说法正确的是(　　)A．当pH＝1时，体系中c(H2L)>c([FeL]＋)>c(OH－)>c(HL－)B．pH在9.5～10.5之间，含L的物种主要为L2－C．L2－＋[FeL]＋⇌[FeL2]－的平衡常数的lgK约为14D．当pH＝10时，参与配位的c(L2－)≈1.0×10－3mol·L－13．[2023·辽宁卷]某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c(H2S)＝0.1mol·L－1，通过调节pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分离，体系中pH与－lgc关系如下图所示，c为HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的浓度，单位为mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列说法正确的是(　　) A．Ksp(CdS)＝10－18.4B．③为pH与－lgc(HS－)的关系曲线C．Ka1(H2S)＝10－8.1D．Ka2(H2S)＝10－14.74．[2023·广东东莞四中期中]25℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，体积均为10mLpH＝3的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH的变化如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)A.HX的酸性比CH3COOH强且为弱酸B．该温度下，10mLpH＝3的两种酸中，水电离的c(H＋)均为1×10－11mol·L－1C．10mL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加入5mL0.1mol·L－1的NaOH溶液后，溶液pH>7D．10mLpH＝3的醋酸溶液中：c(H＋)＋c(CH3COOH)>c(CH3COO－)＋c(OH－)5．[2023·华东师大二附中质检]25℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)A．加水稀释0.1mol·L－1氨水，溶液中c平(H＋)·c平(OH－)和均保持不变B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中的值增大C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：<D.将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保持不变，始终增大6．[2023·江苏阜宁中学阶段性检测]常温下，几种弱电解质的电离平衡常数如表所示，向20mL0.1mol·L－1的盐酸溶液中逐滴滴加0.1mol·L－1的氨水，溶液的pH变化曲线如图所示。 弱电解质KH2CO3Ka1＝4×10－7　Ka2＝4×10－11NH3·H2OKb＝1.75×10－5CH3COOHKa＝1.75×10－5下列说法正确的是(　　)A．CH3COONH4溶液中c(OH－)＝c(H＋)≠10－7mol·L－1B．NH和HCO能发生彻底水解反应C．曲线上水的电离程度最大的点为b点D．d点时，c(OH－)－c(H＋)＝[c(NH)－2c(NH3·H2O)]7．[2023·天津河西区期末]某实验测得0.1mol·L－1NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．a点溶液中，>Ka2(H2CO3)B．b点溶液中，c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)C.a点与c点溶液中的c(OH－)相等D．ab段，升温，pH减小，说明抑制了HCO的水解8．[2023·广东梅州二模]常温下，将0.1molBaSO4粉末置于盛有500mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌，该过程中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．反应BaSO4(s)＋CO(aq)⇌BaCO3(s)＋SO(aq)的K＝0.04B．相同温度下，BaSO4在水中和在BaCl2溶液中的Ksp相同C．M→P代表Ba2＋浓度变化D．锅炉水垢中的CaSO4可先用Na2CO3溶液处理，使CaSO4转化为CaCO3后，再用酸除去9．[2023·山西长治二中月考]常温下，用0.100mol·L－1NH4SCN溶液滴定25.00mL0.100mol·L－1AgNO3溶液，NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂，测得溶液中(　　)A．为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9B．滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色C．该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)＝1.0×10－12D．当加入17.00mLNH4SCN溶液时溶液中c(SO)＝0.14mol·L－1练19　溶液中的三大平衡1．答案：B 解析：常温下溶液ⅠpH＝7.0，则溶液Ⅰ中c（H＋）＝c（OH－）＝1.0×10－7mol·L－1，故c（H＋）<c（OH－）＋c（A－），A项错误；溶液ⅡpH＝1.0，即c（H＋）＝1.0×10－1mol·L－1，Ka（HA）＝＝1.0×10－3，c（HA）＝100c（A－），α（HA）＝＝＝＝，B项正确；因未电离的HA能自由穿过中间隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c（HA）相等，C项错误；根据溶液Ⅰ、Ⅱ的pH及Ka（HA）＝1.0×10－3可知，溶液Ⅰ中c总（HA）＝c（HA）＋c（A－）＝c（HA）＋104c（HA）＝（104＋1）c（HA），溶液Ⅱ中c总（HA）＝c（HA）＋c（A－）＝c（HA）＋10－2c（HA）＝1.01c（HA），由C项分析知溶液Ⅰ和Ⅱ中的c（HA）相等，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总（HA）之比为≈104，D项错误。2．答案：C解析：从图中可以看出Fe（Ⅲ）主要与L2－进行络合，但在pH＝1时，富含L的型体主要为H2L，此时电离出的HL－较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH＝1时溶液中c（HL－）≈10－9.46，但pH＝1时c（OH－）＝10－13，因此这四种离子的浓度大小为c（H2L）>c（[FeL]＋）>c（HL－）>c（OH－），A错误；根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在pH≈9.9时HL－的含量最大，而H2L和L2－的含量最少，因此当pH在9.5～10.5之间时，含L的物种主要为HL－，B错误；该反应的平衡常数K＝，当[FeL2]－与[FeL]＋分布分数相等时，可以将K简化为K＝，此时体系的pH＝4，在pH＝4时可以计算溶液中c（L2－）＝4.7×10－14.86，则该络合反应的平衡常数K≈2.1×1013.86，即lgK≈14，C正确；根据图像，pH＝10时溶液中主要的型体为[FeL3]3－和[FeL2（OH）]2－，其分布分数均为0.5，因此可以得到c（[FeL3]3－）＝c（[FeL2（OH）]2－）＝1×10－4mol·L－1，此时形成[FeL3]3－消耗了3×10－4mol·L－1的L2－，形成[FeL2（OH）]2－消耗了2×10－4mol·L－1的L2－，共消耗了5×10－4mol·L－1的L2－，即参与配位的c（L2－）≈5×10－4mol·L－1，D错误；故答案选C。3．答案：D解析：已知H2S饱和溶液中随着pH的增大，H2S的浓度逐渐减小，HS－的浓度增大，S2－浓度逐渐增大，则有－lgc（HS－）和－lgc（S2－）随着pH增大而减小，且pH相同时，HS－浓度大于S2－，即－lgc（HS－）小于－lgc（S2－），则Ni2＋和Cd2＋浓度逐渐减小，且Ksp（NiS）>Ksp（CdS）即当c（S2－）相同时，c（Ni2＋）＞c（Cd2＋），则－lgc（Ni2＋）和－lg（Cd2＋）随着pH增大而增大，且有－lgc（Ni2＋）小于－lg（Cd2＋），由此可知曲线①代表Cd2＋、②代表Ni2＋、③代表S2－，④代表HS－，据此分析结合图像各点数据进行解题。由分析可知，曲线①代表Cd2＋、③代表S2－，由图示曲线①③交点可知，此时c（Cd2＋）＝c（S2－）＝10－13mol·L－1，则有Ksp（CdS）＝c（Cd2＋）c（S2－）＝10－13×10－13＝10－26，A错误；由分析可知，③为pH与－lgc（S2－）的关系曲线，B错误；由分析可知，曲线④代表HS－，由图示曲线④两点坐标可知，此时c（H＋）＝10－1.6mol·L－1时，c（HS－）＝10－6.5mol·L－1，Ka1（H2S）＝＝＝10－7.1或者当c（H＋）＝10－4.2mol·L－1时，c（HS－）＝10－3.9mol·L－1，Ka1（H2S）＝＝＝10－7.1，C错误；已知Ka1Ka2＝×＝，由曲线③两点坐标可知，当c（H＋）＝10－4.9mol·L－1时，c（S2－）＝10－13mol·L－1，或者当c（H＋）＝10－6.8mol·L－1时，c（S2－）＝10－9.2mol·L－1，故有Ka1Ka2 ＝＝＝＝10－21.8，结合C项分析可知，Ka1＝10－7.1故有Ka2（H2S）＝10－14.7，D正确；故答案为D。4．答案：C解析：溶液从10mL稀释到1000mL，稀释100倍，在稀释过程中，强酸溶液中的氢离子数目不变，氢离子浓度下降为原来的，pH增大2；稀释促进弱酸电离，弱酸溶液稀释100倍其氢离子浓度大于原来的，pH增大幅度小于2，等pH的一元酸溶液，酸越弱，稀释同等倍数后氢离子浓度变化幅度越小，pH增大幅度越小。根据上述分析结合图像可得HX溶液的pH增大幅度小于2、但比醋酸溶液的大，则HX酸性比CH3COOH强且为弱酸，A正确；该温度下，10mLpH＝3的两种酸中，c（H＋）均为1×10－3mol·L－1，水电离的c（H＋）等于氢氧根离子浓度，为1×10－11mol·L－1，B正确；10mL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加入5mL0.1mol·L－1的NaOH溶液后，所得溶液的溶质为等物质的量的醋酸和醋酸钠，醋酸电离使溶液呈酸性，醋酸钠水解使溶液呈碱性，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，醋酸钠的水解常数Kh＝＝≈5.6×10－10，Ka>Kh，因此混合溶液呈酸性，溶液pH<7，C错误；10mLpH＝3的醋酸溶液中存在电荷守恒：c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－），则c（H＋）＋c（CH3COOH）>c（CH3COO－）＋c（OH－），D正确。5．答案：B解析：Kw＝c平（H＋）·c平（OH－），Kw只与温度有关，稀释过程中Kw不变，但溶液碱性减弱即c平（OH－）减小、c平（H＋）增大，因而变大，故A错误；溶液中＝，加入少量CH3COONa，溶液碱性增强，则c平（H＋）降低，所以增大，故B正确；等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，碳酸的Ka1＝、Ka2＝，同一溶液中c平（H＋）相等，则c平（H＋）＝Ka1·＝Ka2·，而Ka1>Ka2，则>，故C错误；0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，c平（F－）不断减小并趋于0，而c平（H＋）减小并趋于10－7mol·L－1，变小，故D错误。6．答案：D解析：一水合氨和醋酸的电离常数相同，所以NH和CH3COO－水解程度相同，CH3COONH4溶液中：c（OH－）＝c（H＋）＝10－7mol·L－1，溶液的pH＝7，A错误；NH和HCO发生双水解，但因水解产物溶解度较大，无法脱离溶液，所以反应不彻底，B错误；盐类水解促进水的电离，酸或碱抑制水的电离，加入氨水20mL时，恰好生成氯化铵，所以曲线上水的电离程度最大的点为c点，C错误；d点加入30mL氨水，NH3·H2O的物质的量为0.003mol，HCl的物质的量为0.002mol，据反应：NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O可得反应后溶质的物质的量分别为n（NH4Cl）＝0.002mol和n（NH3·H2O）＝0.001mol，因此c（NH4Cl）∶c（NH3·H2O）＝2∶1，由溶液中的电荷守恒：c（H＋）＋c（NH）＝c（OH－）＋c（Cl－）可得c（Cl－）＝c（NH）＋c（H＋）－c（OH－）①，溶液中的物料守恒：2[c（NH3·H2O）＋c（NH）]＝3c（Cl－）②，将①代入②可得c（OH－）－c（H＋）＝[c（NH）－2c （NH3·H2O）]，D正确。7．答案：A解析：NaHCO3溶液显碱性，则HCO的水解程度大于电离程度，即Kh＝>Ka2，所以a点时>Ka2（H2CO3），A正确；b点，溶液显碱性，则c（H＋）<c（OH－），根据溶液中电荷守恒c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO）＋2c（CO）＋c（OH－），所以c（Na＋）>c（HCO）＋2c（CO），B错误；随着温度升高，Kw增大，a点溶液的pH与c点溶液的pH相同，即c（H＋）相同，由于c点溶液的Kw大，则a点溶液的c（OH－）比c点溶液的小，C错误；NaHCO3溶液中存在HCO的水解和电离两个过程，两个过程均是吸热过程，升高温度，促进HCO的水解和电离，D错误。8．答案：C解析：由图可知，当加入的Na2CO3固体使溶液中c（CO）>2.5×10－4mol·L－1时，发生沉淀的转化，此时c（Ba2＋）降低，c（SO）升高，即MP线为SO浓度的变化曲线，而MN线是Ba2＋浓度的变化曲线。反应BaSO4（s）＋CO（aq）⇌BaCO3（s）＋SO（aq）的K＝＝＝0.04，A正确；溶度积常数Ksp只与温度有关，与溶剂无关，因此相同温度下，BaSO4在水中和在BaCl2溶液中的Ksp相同，B正确；根据上述分析可知，M→P代表SO浓度变化，C错误；锅炉水垢中的CaSO4微溶于水，不溶于酸，可根据沉淀转化，先用Na2CO3溶液处理，使CaSO4转化为CaCO3，再用酸除去，D正确。9．答案：D解析：由题干信息可知，常温下，Fe3＋在pH>1.9时易形成Fe（OH）3沉淀，为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9，A正确；SCN－与Fe3＋反应生成红色配合物，滴定至终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色，B正确；由图中数据可知，该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp＝c（Ag＋）·c（SCN－）＝1.0×10－6×1.0×10－6＝1.0×10－12，C正确；当加入17.00mLNH4SCN溶液时，c（Ag＋）＝≈0.019mol·L－1，溶液中c（SO）＝＝mol·L－1≈0.0388mol·L－1，D错误。