2019-2020年高考化學備考30分鐘課堂集訓系列專題8 溶液中的離子平衡 .doc

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2019-2020年高考化學備考30分鐘課堂集訓系列專題8 溶液中的離子平衡 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1．在0.1 molL－1Na2CO3溶液中，下列關系正確的是 (　　) A．c(Na＋)＝2c(CO) B．c(OH－)＝2c(H＋) C．c(HCO)＞c(H2CO3) D．c(Na＋)＜c(CO)＋c(HCO) 解析：Na2CO3溶液中，由于CO的水解，c(Na＋)＞2c(CO)，CO的第一步水解大于第二步水解，c(HCO)＞c(H2CO3)，根據物料守恒，c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)． 答案：C 2．在下列溶液中，各組離子一定能夠大量共存的是 (　　) A．使酚酞試液變紅的溶液：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋ B．使紫色石蕊試液變紅的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NO、Cl－ C．c(H＋)＝10－12mol/L的溶液：K＋、Ba2＋、Cl－、Br－ D．碳酸氫鈉溶液：K＋、SO、Cl－、H＋ 解析：選項A中使酚酞溶液呈紅色，溶液呈堿性，則OH－與Fe3＋不能大量共存；選項B中使紫色石蕊試液變紅的溶液呈酸性，NO在酸性溶液中與Fe2＋不能大量共存；選項C中c(H＋)＝10－12mol/L的溶液呈堿性，在堿性溶液中，所給離子均能大量共存；選項D中HCO與H＋不能大量共存． 答案：C 3．用標準鹽酸滴定未知濃度的堿液時，如果測得的結果偏低，則產生誤差的原因可能是(　　) A．酸式滴定管未用標準酸液潤洗 B．潔凈的錐形瓶未用待測堿液潤洗 C．滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失 D．滴定終了讀酸式滴定管讀數(shù)時俯視 解析：由c(HCl)V(HCl)＝c(NaOH)V(NaOH)，有c(NaOH)＝.這里V(NaOH)、c(HCl)一定，因此，c(NaOH)和V(HCl)成正比．A項酸式滴定管未用標準酸液潤洗，使標準酸液的濃度降低，消耗的酸的體積增大，產生正誤差，即結果偏高．B項沒有誤差．C項滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，導致V(HCl)增大，產生正誤差．D項滴定終了讀酸式滴定管讀數(shù)時俯視，造成V(HCl)減小，產生負誤差． 答案：D 4．若pH＝3的酸溶液和pH＝11的堿溶液等體積混合后溶液呈酸性，其原因可能(　　) A．生成一種強酸弱堿鹽 B．弱酸溶液和強堿溶液 C．弱酸與弱堿溶液反應 D．一元強酸溶液與一元強堿溶液反應 解析：若酸、堿均是強酸、強堿，則由pH知酸溶液的c(H＋)＝堿溶液的c(OH－)，故等體積混合時恰好中和生成強酸強堿鹽，該鹽不水解，溶液呈中性，與題意不符，故D選項錯誤；若酸是弱酸，堿是強堿，則等體積混合后，酸明顯剩余，其物質的量遠大于所生成的弱酸強堿鹽，因此，鹽水解導致的堿性遠小于酸電離產生的酸性，所以B項正確 .A項具有極強的干擾性，很多同學錯選了A，原因是只注意到了A項中明顯的“強酸弱堿鹽”水解產生的酸性，而忽視了該條件時弱堿過量對溶液性質的決定性影響． 答案：B 5．由一價離子組成的四種鹽溶液：AC、BD、AD、BC，濃度均為0.1 molL－1.在室溫下，前兩種溶液的pH＝7，第三種溶液的pH＞7，最后一種溶液的pH＜7.下列各組酸、堿性比較正確的是(　　) A B C D 堿性 AOH>BOH AOHBOH AOHHD HC>HD HCc(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－) B．Na2CO3溶液加水稀釋后，恢復至原溫度，pH和KW均減小 C．pH＝5的CH3COOH溶液和pH＝5的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等 D．在Na2S溶液中加入AgCl固體，溶液中c(S2－)下降 解析：醋酸鈉為堿性溶液，故A項錯；溫度不變，則KW是不變的，B項錯；pH＝5即代表溶液中c(H＋)均為10－5 mol/L，C項錯．Ag2S比AgCl更難溶，故S2－會與Ag＋結合生成AgS沉淀，D項正確． 答案：D 7．下列各組數(shù)據中，其比值為2∶1的是 (　　) A．pH＝7的氨水與(NH4)2SO4的混合液中，c(NH)與c(SO)之比 B．相同溫度下，0.2 molL－1HCOOH溶液與0.1 molL－1HCOOH溶液中c(H＋)之比 C．Na2CO3溶液中，c(Na＋)與c(CO)之比 D．pH＝12的氨水與pH＝2的H2SO4溶液的物質的量濃度之比 8．甲酸和乙酸都是弱酸，當它們的濃度均為0.10 mol/L時，甲酸中的c(H＋)約為乙酸中c(H＋)的3倍．現(xiàn)有兩種濃度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10 mol/L的乙酸，經測定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b.由此可知 (　　) A．a的濃度必小于乙酸的濃度 B．a的濃度必大于乙酸的濃度 C．b的濃度必小于乙酸的濃度 D．b的濃度必大于乙酸的濃度 解析：據題意，甲酸比乙酸酸性強，pH(a)>pH(乙)>pH(b)．c(H＋)關系：a<乙酸c(H＋)>c(OH－)>c(ClO－) C．等體積等濃度的氫氧化鈉與醋酸混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－) D．Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋) 解析：A項，氯水中只有部分Cl2與水作用，生成HCl和HClO，Cl2的濃度與其他粒子濃度的關系無法確定，A錯誤．B項應為：c(H＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)．C項，氫氧化鈉與醋酸恰好完全中和，生成的醋酸鈉水解呈堿性，c(OH－)>c(H＋)，根據電荷守恒，c(Na＋)>c(CH3COO－)． 答案：D 15．將0.1 mol下列物質置于1 L水中，充分攪拌后，溶液中陰離子數(shù)最多的是 (　　) A．KCl　　　　　　　　 　B．Mg(OH)2 C．Na2CO3 D．MgSO4 解析：不考慮水的電離．A項中陰離子為0.1 mol；B項中Mg(OH)2難溶于水，故電離出的OH－遠小于0.1 mol；D項中SO為0.1 mol；而在C項中CO為0.1 mol，但CO在水中要水解，即CO＋H2OHCO＋OH－，從中看出水解后陰離子數(shù)增加，故選C. 答案：C 16．在FeCl2溶液中加入下列物質能產生沉淀的是 (　　) A．通H2S氣體 B．NaCl溶液 C．Na2S溶液 D．通往CO2氣體 解析：FeS難溶于水但卻溶于鹽酸，故通H2S氣體不會生成FeS沉淀． 答案：C 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(8分)水的電離平衡曲線如右圖所示． (1)若以A點表示25C時水在電離平衡時的離子濃度，當溫 度升高到100C時，水的電離平衡狀態(tài)到B點，則此時水的 離子積從________增加到________． (2)將pH＝8的Ba(OH)2溶液與pH＝5的稀鹽酸混合，并保 持100 C的恒溫，欲使混合溶液pH＝7，則Ba(OH)2溶液與鹽酸的體積之比為________． (3)已知AnBm的離子積為cn(Am＋)cm(Bn－)，若某溫度下，Ca(OH)2的溶解度為0.74 g，其飽和溶液密度設為1 g/cm3，其離子積約為________． 解析：(1)水的離子積是純水中或水溶液中H＋與OH－總濃度的乘積，它在不同的溫度下有不同的值．(2)在100C時，pH＝6為中性，大于6為堿性，小于6為酸性．酸堿反應時，堿開始提供的OH－的物質的量去掉被酸中和的OH－的物質的量，即為最終剩余的OH－的物質的量．pH＝－lgc(H＋)，其中c(H＋)為溶液中H＋的總濃度，該公式對任何條件下的任何溶液都適用． (3)100 g 水中溶有0.74 g Ca(OH)2達到飽和，此時溶液的體積約為0.1 L．所以c(Ca2＋)＝ mol/L＝0.1 mol/L，c(OH－)＝0.2 mol/L. 故Ca(OH)2離子積為c(Ca2＋)c2(OH－)＝0.1(0.2)2＝0.004. 答案：(1)10－14　10－12　(2)2∶9　(3)0.004 18．(8分)已知氨水的電離常數(shù)與醋酸的電離常數(shù)在同溫、同濃度下相等、溶有一定量氨的氯化銨溶液呈堿性．現(xiàn)向少量的Mg(OH)2懸濁液中加入適量的飽和氯化銨溶液，固體完全溶解．對此： 甲同學的解釋是： Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) ① NH＋H2ONH3H2O＋H＋ ② H＋＋OH－===H2O ③ 由于NH水解顯酸性，H＋與OH－反應生成水，導致反應①平衡右移，沉淀溶解． 乙同學的解釋是： Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) ① NH＋OH－NH3H2O ② 由于NH4Cl電離出的NH與Mg(OH)2電離出的OH－結合，生成了弱電解質NH3H2O，導致反應①平衡右移，沉淀溶解． (1)丙同學不能肯定哪位同學的解釋合理，于是，選用下列的一種試劑來證明甲、乙兩位同學的解釋只有一種正確，他選用的試劑是________(填寫編號)． A．NH4NO3 B．CH3COONH4 C．Na2CO3 D．NH3H2O (2)請你說明丙同學作出該選擇的理由_______________________________________ ________________________________________________________________________. (3)丙同學將所選試劑滴入Mg(OH)2的懸濁液中，Mg(OH)2溶解，由此推知：甲和乙哪位同學的解釋更合理________(填“甲”或“乙”)；完成NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁液溶解的離子方程式__________________________________________________________________________________. 解析：甲、乙解釋的區(qū)別在于，甲認為NH的水解導致Mg(OH)2沉淀溶解，乙認為是由于NH被電離出來，導致Mg(OH)2沉淀溶解．由于任何鹽在溶液中都能夠發(fā)生電離，所以只要找出一種NH的鹽溶液，其中NH不發(fā)生水解，或其水解可以被抵消，即可鑒別出． 氨水和醋酸的電離程度在同溫同濃度下相等，可知CH3COONH4溶液呈中性，NH的水解與CH3COO－的水解抵消，當將CH3COONH4加入Mg(OH)2懸濁液中，若乙的解釋對，則Mg(OH)2應該溶解，若甲的解釋對，Mg(OH)2不溶解． 答案：(1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg(OH)2懸濁液中，若Mg(OH)2不溶解，則甲同學解釋正確 (3)乙　Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3H2O 19．(9分)A、B代表不同物質，都是H、N、O、Na中的任意三種元素組成的強電解質，A的水溶液呈堿性，B的水溶液呈酸性，請找出A、B可能的兩種組合．(要求：相同濃度時，A1溶液中水的電離程度小于A2溶液中水的電離程度；相同濃度時，B1溶液中水的電離程度小于B2溶液中水的電離程度．) (1)寫出化學式：A1______________，A2______________，B1______________，B2______________； (2)相同溫度下，當A1、B1的物質的量濃度相等時，兩溶液中水電離出的氫離子的物質的量濃度之比為________； (3)寫出0.1 mol/L的A2溶液中離子濃度大小排序_____________________________； (4)B1溶液中水的電離程度小于B2溶液中水的電離程度，原因是_______________； (5)常溫下，若B1、B2兩溶液的pH＝5，則兩溶液中由水電離出的氫離子的物質的量濃度之比為_____． 解析：根據給出的元素：H、N、O、Na，其中由三種元素組成的強電解質有強堿(NaOH)、強酸(HNO3)、鹽：NaNO3、NaNO2、NH4NO3、NH4NO2等，A顯堿性，只可能是NaOH和NaNO2，B顯酸性，可能是HNO3和NH4NO3.強酸、強堿都抑制水的電離，而易水解的鹽則促進水的電離．故四種物質分別為NaOH、NaNO2、HNO3和NH4NO3. (2)相同物質的量濃度的NaOH和HNO3對水的抑制程度相同，故兩溶液中水電離出的H＋濃度之比為1∶1. (3)NaNO2為強堿弱酸鹽，故各離子濃度為c(Na＋)＞c(NO)＞c(OH－)＞c(H＋)． (4)因HNO3電離出的H＋抑制了H2O的電離，而NH4NO3中NH的水解促進了水的電離． (5)在HNO3溶液中c(H＋)水＝＝110－9 mol/L，在NH4NO3溶液中，由水電離出的c(H＋)＝110－5 mol/L，故二者之比為110－9∶110－5＝110－4∶1 答案：(1)NaOH　NaNO2　HNO3　NH4NO3 (2)1∶1 (3)c(Na＋)>c(NO)>c(OH－)>c(H＋) (4)硝酸電離出的H＋抑制了水的電離，NH結合水電離出的OH－促進了水的電離 (5)110－4∶1或(1∶104) 20．(8分)某化學課外小組為測定空氣中CO2的含量，進行了如下實驗： ①配制0.1000 mol/L和0.01000 mol/L的標準鹽酸． ②用0.1000 mol/L的標準鹽酸滴定未知濃度的Ba(OH)2溶液10.00 mL，結果用去鹽酸19.60 mL. ③用測定的Ba(OH)2溶液吸收定量空氣中的CO2.取Ba(OH)2溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶里加水至刻度線，取出稀釋后的溶液放入密閉容器內，并通入10 L標準狀況下的空氣，振蕩，這時生成沉淀． ④過濾上述所得濁液． ⑤取濾液20.00 mL，用0.01000 mol/L的鹽酸滴定，用去鹽酸34.80 mL.請回答下列問題： (1)配制標準鹽酸時，需用下列哪些儀器？________； A．托盤天平 B．容量瓶 C．酸式滴定管 D．量筒 E．燒杯 F．膠頭滴管 G．玻璃棒 (2)滴定操作中，左手__________，右手__________，眼睛____________________； (3)Ba(OH)2溶液的物質的量濃度是________； (4)過濾所得濁液的目的是_________________________________________________； (5)此空氣樣品中含CO2的體積分數(shù)為________； (6)本實驗中，若第一次滴定時使用的酸式滴定管未經處理，即注入第二種標準鹽酸，并進行第二次滴定，使測定結果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)． 解析：(1)配制一定物質的量濃度的鹽酸時，需要儀器有容量瓶、量筒、燒杯、膠頭滴管及玻璃棒． (2)滴定操作時，左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化． (3)Ba(OH)2＋2HCl === BaCl2＋2H2O，則c[Ba(OH)2]10.00 mL＝0.1 mol/L19.60 mL解得c[Ba(OH)2]＝0.098 mol/L. (4)為防止BaCO3與HCl反應，應分離出BaCO3. (5)Ba(OH)2＋CO2 === BaCO3↓＋H2O，只要求出余下的Ba(OH)2，就可以計算與CO2反應的Ba(OH)2，CO2的量也就計算出來了．過程如下：20 mL濾液中Ba(OH)2的物質的量為34.8010－30.01＝0.17410－3 mol，那么100 mL濾液中有Ba(OH)2：0.17410－35 mol＝0.87010－3 mol，原有Ba(OH)2：1010－3 L0.098 mol/L＝0.98010－3 mol，與CO2反應的Ba(OH)2有(0.980－0.870)10－3 mol＝0.11010－3 mol，則n(CO2)＝0.11010－3 mol，則φ(CO2)＝100%＝0.025%. (6)偏大，因為第二次滴定消耗標準鹽酸偏少，使計算出的剩余Ba(OH)2偏少，那么與CO2反應的Ba(OH)2就偏多． 答案：(1)B、C、D、E、F、G　(2)控制活塞　搖動錐形瓶　注視錐形瓶內溶液顏色的變化　 (3)0.0980 mol/L (4)分離出BaCO3，防止HCl與BaCO3反應　(5)0.025% (6)偏大 21．(9分)以下是25℃時幾種難溶電解質的溶解度： 難溶電解質 Mg(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 溶解度/g 910－4 1.710－6 1.510－4 3.010－9 在無機化合物的提純中，常利用難溶電解質的溶解平衡原理除去某些離子．如： ①為了除去氯化銨中的雜質Fe3＋，先將混合物溶于水，再加入一定量的試劑反應，過濾結晶即可； ②為了除去氯化鎂晶體中的雜質Fe3＋，先將混合物溶于水，加入足量的氫氧化鎂，充分反應，過濾結晶即可； ③為了除去硫酸銅晶體中的雜質Fe2＋，先將混合物溶于水，加入一定量的H2O2，將Fe2＋氧化成Fe3＋，調節(jié)溶液的pH＝4，過濾結晶即可． 請回答下列問題： (1)上述三個除雜方案都能夠達到很好的效果，F(xiàn)e2＋、Fe3＋都被轉化為____________(填化學式)而除去． (2)①中加入的試劑應該選擇________為宜，其原因是___________________________． (3)②中除去Fe3＋所發(fā)生的總反應的離子方程式為______________________________． (4)下列與方案③相關的敘述中，正確的是______(填字母)． A．H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質，不產生污染 B．將Fe2＋氧化為Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾 C．調節(jié)溶液pH＝4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅 D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中 E．在pH＞4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在 解析：①中為了不引入雜質離子，應加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液．②中根據溶解度表可知Mg(OH)2能轉化為Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后將沉淀一并過濾．③中利用高價陽離子Fe3＋極易水解的特點，根據題意可知調節(jié)溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，為了不引入雜質離子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等． 答案：(1)Fe(OH)3　(2)氨水　不會引入新的雜質 (3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2 === 3Mg2＋＋2Fe(OH)3 (4)ACDE 22．(10分)運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義． (1)合成氨反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)；使用催化劑________反應的ΔH(填“增大”“減小”或“不改變”)． (2)已知：O2(g)===O(g)＋e－ ΔH1＝1175.7 kJmol－1 PtF6(g)＋e－===PtF(g)　ΔH2＝－771.1 kJmol－1 OPtF(s)===O(g)＋PtF(g) ΔH3＝482.2 kJmol－1 則反應O2(g)＋PtF6(g)===OPtF(s)的ΔH＝______kJmol－1. (3)在25℃下，向濃度均為0.1 molL－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為_______________________________________. 已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20. (4)在25℃下，將a molL－1的氨水與0.01 molL－1的鹽酸等體積混合，反應平衡時溶液中c(NH)＝c(Cl－)，則溶液顯________性(填“酸”“堿”或“中”)；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb＝____________________. 解析：(1)在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，相當于給反應體系減壓，則平衡向著物質的量增大的方向移動(向左移動)；ΔH是一個狀態(tài)函數(shù)，與反應的速率和反應的程度無關，而使用催化劑只能改變反應速率，ΔH不變． (2)由蓋斯定律可得：ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝1175.7 kJmol－1＋(－771.1 kJmol－1)－482.2 kJmol－1＝－77.6 kJmol－1. (3)因為Ksp[Cu(OH)2]?Ksp[Mg(OH)2]，故先生成Cu(OH)2沉淀．注意氨水是弱電解質，在離子方程式中要寫成分子形式． (4)所發(fā)生反應的化學方程式為： NH3H2O＋HCl === NH4Cl＋H2O， 由電荷守恒可知：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)， 因為c(NH)＝c(Cl－)， 所以c(OH－)＝c(H＋)，故溶液顯中性． Kb＝，c(NH) ＝c(Cl－)＝0.005 molL－1， c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 molL－1. c(NH3H2O)＝－c(NH)＝(－0.005) molL－1. 所以，Kb＝ ＝ molL－1. 答案：(1)向左　不改變　(2)－77.6 (3)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3H2O===Cu(OH)2↓＋2NH (4)中　 molL－1