安徽省安庆二中2023高考化学 水溶液中的离子平衡单元突破训练

水溶液中的离子平衡一．选择题：（共12小题，每小题4分，计48分）1.25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是(　　)A．将纯水加热到95℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，c(H＋)减小，Kw不变，影响水的电离平衡D．向纯水中加入醋酸钠或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变2.在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是(　　)A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D．在t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈8163.在一定条件下，Na2CO3溶液中存在CO＋H2OHCO＋OH－平衡。下列说法不正确的是(　　)A．稀释溶液，增大B．通入CO2，溶液pH减小C．升高温度，平衡常数增大D．加入NaOH固体，减小4.已知氢氟酸在水溶液中存在如下电离平衡：HFH＋＋F－。只改变一个条件一定可以使减小的是(　　)A．通入少量氯化氢气体B．加入少量氟化钾固体\nC．加入少量氢氧化钠固体D．通入少量氟化氢气体5.在H2SO3溶液中，在采取措施使pH增大的同时，c(SO)的变化情况是(　　)A．增大B．减小C．不变D．可能增大也可能减小6.化工生产中常用MnS(s)作沉淀剂除去含Cu2＋废水中的Cu2＋，其反应原理为：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是(　　)A．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B．CuS的溶解度比MnS的溶解度小C．向平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大D．该反应的平衡常数表达式：K＝7.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数K1(H2Y)>K(HX)>K2(H2Y)，则下列叙述不正确的是(　　)A．物质的量浓度相同时，各溶液的pH关系为pH(Na2Y)>pH(NaX)>pH(NaHY)B．amol/LHX溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>c(X－)，则不一定a<bC．在HX溶液中滴入Na2Y溶液，反应2HX＋Y2－===2X－＋H2Y成立D．若0.1mol/LNaHY溶液呈酸性，则其水解能力小于电离能力8.下列四种溶液中一定显酸性的是(　　)A．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液B．溶液中c(OH－)>c(H＋)C．溶液中c(H＋)＝10－6mol/LD．pH<7的溶液9.常温下，pH＝a和pH＝b的两种NaOH溶液，已知b＝a＋2，则将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH接近于(　　)A．a－lg2B．b－lg2C．a＋lg2D．b＋lg210.等物质的量浓度的下列稀溶液：①CH3COONa溶液　②Na2CO3溶液　③X溶液④Ba(OH)2溶液。它们的pH依次增大，则X溶液不可能是(　　)A．氨水B．硅酸钠溶液C．NaOH溶液D．NaHCO3溶液\n11.下列实验能证明NH3·H2O是弱电解质的是(　　)A．用氨水做导电性实验，灯泡昏暗B．将氨水滴入AlCl3溶液中，产生白色沉淀C．常温下，用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH<13D．氨水能使红色石蕊试纸变蓝12.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.10mol，下列叙述错误的是(　　)A．与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B．分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C．两种溶液的pH相等D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)<n(CH3COO－)一．非选择题：（计52分）13.已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示。(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由____________，25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。(2)95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合溶液的pH________7，判断的理由是__________________。(4)在曲线B所对应的温度下，将0.02mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH＝________。14.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，为制取纯净的CuCl2·2H2\nO，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：请回答下列问题：(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填选项字母)。A．K2Cr2O7B．NaClOC．H2O2D．KMnO4(2)物质Y是________。(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？________，原因是________________。(4)除去Fe3＋的有关离子方程式是__________________。(5)加氧化剂的目的是____________________________。(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________，应如何操作？__________________________________________。15.在一定温度下有：a．盐酸　　b．硫酸　　c．醋酸三种酸(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小顺序是_________________________。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是____。(4)当三者c(H＋)相同且体积相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________________。(5)当c(H＋)相同，体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_____________，反应所需时间的长短关系是_______。(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释到原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是______________。16.(1)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？(已知＝1.3)(2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，则将Mg(OH)2\n放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？(已知＝3.3)(3)在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？1.解析　水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大但仍相等，因此Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，电离平衡逆向移动，但Kw只与温度有关，因此保持不变，B项错；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项对；当向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错。答案　C2.解析　根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13，A项正确。在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，故B项错。在a点时Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C项正确。选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D项正确。答案　B3.解析　由平衡常数表达式可得K＝，K只随温度的变化而变化，所以稀释后达平衡，此值不变；B选项中通入CO2，会使溶液中OH－浓度减小，所以溶液的pH也减小；C选项中升高温度平衡向吸热方向移动，而盐的水解吸热，所以平衡常数增大；D中加入OH－时抑制CO水解，所以CO浓度增大，而HCO浓度减小，所以减小。答案　A4.解析　通入少量HCl气体，溶液中c(H＋)增大，电离平衡逆向移动，c(HF)增大，但c(HF)增大的程度没有c(H＋)大，减小，A项正确；加入少量KF固体，溶液中c(F－)增大，平衡逆向移动，c(H＋)减小，c(HF)增大，增大，B项错；加入少量NaOH固体，溶液中c(H＋)减小，电离平衡正向移动，c(HF)减小，但c(HF)减小的程度没有c(H＋)大，增大，C项错；通入少量HF气体，c(HF)先增大，平衡正向移动，又导致c(HF)减小，c(H＋)增大，但最终结果是c(HF)增大的程度比c(H＋)增大的程度大，增大，D项错。\n答案　A5.解析　亚硫酸溶液中存在平衡：H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋SO，若向溶液中加入适量的氢氧化钠，此时溶液的pH增大，c(SO)增大；若加水稀释，则pH增大，c(SO)减小。答案　D6.解析　A项，反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等；B项，MnS(s)能够转化为CuS(s)，说明CuS比MnS更难溶；C项，向平衡体系中加入少量Cu(NO3)2固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2＋)变大；D项，该反应的平衡常数K＝＝＝。答案　A7.解析　本题从电离平衡常数的角度考查盐类水解问题。强碱弱酸盐水解使溶液呈碱性，且对应弱酸的酸性越弱，其水解程度越大，碱性越强，K2(H2Y)最小，表明HY－的电离能力最弱，相应的Y2－的水解能力最强，A项正确；根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(OH－)，由于所得溶液c(Na＋)>c(X－)，所以溶液呈碱性，当a、b相等时，恰好完全反应生成强碱弱酸盐，也能使溶液呈碱性，B项正确；较强的酸可以制得较弱的酸，HX的酸性比HY－的强，但比H2Y的弱，因此反应方程式为HX＋Y2－===X－＋HY－，C项错误；当酸式盐的水解能力大于其电离能力时，溶液呈碱性，反之溶液呈酸性，D项正确。答案　C8.解析　pH<7或c(H＋)>10－7mol·L－1的溶液显酸性仅适用于常温时对溶液酸碱性的判断，C、D项错误；可使紫色石蕊试液变红，则该溶液一定显酸性，A项正确。答案　A9.解析　两种溶液中c(OH－)分别为10a－14mol/L、10b－14mol/L，等体积混合后c(OH－)＝[10a－14mol/L＋10b－14mol/L]/2＝[(101×10a－14)/2]mol/L，pOH＝(14－a)－lg101＋lg2≈12－a＋lg2，pH＝14－pOH＝2＋a－lg2＝b－lg2。答案　B10.解析　因几种酸的酸性强弱为：CH3COOH>H2CO3>H2SiO3，故等物质的量浓度的盐溶液的pH大小为：CH3COONa<Na2CO3<Na2SiO3；又等物质的量浓度的碱与盐相比，碱溶液的pH肯定比盐溶液的大；NaHCO3溶液中HCO比Na2CO3溶液中CO的水解程度要小，相同浓度时，前者溶液中水解生成的OH－浓度小于后者，pH应比后者小，故X溶液不可能是NaHCO3溶液。答案　D11.\n解析　当强电解质浓度很小时，导电性实验的灯泡也是昏暗的，A项错；将适量强碱(如NaOH)溶液滴入AlCl3溶液中，也会产生白色沉淀，B项错；NH3·H2O不能完全电离，故0.1mol/L氨水的pH小于13，C项正确；D项证明氨水显碱性，但不能证明其是弱电解质，D项错。答案　C12.解析　体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01mol，根据二者的电离方程式可知，二者电离出的c(H＋)相同，故pH相等，C项正确；由于醋酸不能完全电离，因此n(CH3COOH)>n(HCl)，故与NaOH完全中和，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量CaCO3反应时，醋酸放出的CO2多，A项正确、B项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离程度增大，n(CH3COO－)增大，而n(Cl－)不变，D项正确。答案　B13.解析　(1)25℃时，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5mol/L，pH＝4的硫酸中c(H＋)＝1×10－4mol/L，当二者恰好反应完时有1×10－5V(碱)＝1×10－4V(酸)，V(碱):V(酸)＝10:1。(2)95℃时，Kw＝1×10－12，pH＝a的强酸溶液中，c(H＋)＝1×10－amol/L，pH＝b的强碱溶液中，c(OH－)＝10b－12mol/L,100×10－a＝1×10b－12,2－a＝b－12，a＋b＝14。(3)由于盐酸中c(H＋)>碱BOH溶液中c(OH－)，结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强，故α1小于α2。若BOH是强碱，等体积混合时酸过量，此时pH<7，若BOH是弱碱，则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少，故无法确定反应后溶液的pH。(4)等体积混合时，溶液中Ba2＋反应完毕，但此时OH－消耗掉一半，故混合溶液中c(OH－)＝0.01mol/L，c(H＋)＝1×10－10mol/L，故pH＝10。答案　(1)A　水电离需要吸热，温度越高Kw越大　10:1(2)a＋b＝14(3)小于　无法确定　若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少(4)1014.解析　(1)能把Fe2＋氧化为Fe3＋，同时又不能引入新的杂质，符合要求的只有H2O2。(2)当CuCl2溶液中混有Fe3＋时，可以利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H＋作用，从而使水解平衡右移，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)若用加碱法使Fe3＋沉淀，同时也必将使Cu2＋沉淀。(6)为了抑制CuCl2水解，应在HCl气流中加热蒸发。答案　(1)C(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3](3)不能　因加碱的同时也会使Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O等]\n(5)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离(6)不能　应在HCl气流中加热蒸发15.答案　(1)b>a>c(2)b>a＝c(3)c>a>b(4)c>a＝b(5)a＝b＝c　a＝b>c(6)c>a＝b16.解析　(1)由AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)知c(Ag＋)＝c(Cl－)所以Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)，解得c(Ag＋)＝1.3×10－5mol·L－1(2)由Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝·c2(OH－)解得c(OH－)＝3.3×10－4mol·L－1所以c(H＋)＝＝3.0×10－11mol·L－1所以pH＝10.5(3)由Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01·c2(OH－)c(OH－)＝4.2×10－5mol·L－1c(H＋)＝＝2.4×10－10mol·L－1所以pH＝9.6，即当pH＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。故Mg2＋完全沉淀时有：1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11所以c(OH－)＝1.34×10－3mol·L－1c(H＋)＝＝7.46×10－12mol·L－1所以pH＝11.1答案　(1)1.3×10－5mol·L－1　(2)10.5(3)9.6　11.1