第3章本章复习提升易错题精练（含答案解析）-人教版高中化学高二上册（选必一）

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第三章　水溶液中的离子反应与平衡 本章复习提升 易混易错练 易错点1　混淆三个守恒而错误判断微粒浓度大小关系 1.25 ℃时,下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系错误的是 (　　) A.浓度相同的CH3COONa溶液与NaClO溶液,溶液中阳离子的总浓度前者等于后者 B.Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3−)+c(H+)+2c(H2CO3) C.醋酸钠溶液、盐酸混合后呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH) D.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液以任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-) 2.25 ℃时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液,溶液pH与KOH溶液体积的关系如图所示,对图中四个点a、b、c、d的分析中,不正确的是 (　　) A.a点前发生的反应为H++OH- H2O B.b点存在2c(SO42−)=c(NH4+)+c(K+) C.d点水的电离程度最大,且存在c(OH-)=c(NH4+)+c(H+) D.c点存在c(NH4+)>c(NH3·H2O) 易错点2　沉淀溶解平衡原理理解不清,平衡移动判断错误 3.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)c(H2X)>c(X2-) D.c点溶液中:c(Cl-)=2[c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)] 2.25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol/L氨水的pH,溶液中pH与微粒浓度的对数值(lg c)、反应物的物质的量之比[n(HCl)/n(NH3·H2O)]的关系如图。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列说法错误的是　 (　　) A.P2所示溶液中:c(Cl-)>c(NH3·H2O) B.P1所示溶液中:c(Cl-)=0.05 mol/L C.[n(HCl)/n(NH3·H2O)]=0.75时,溶液中:4c(H+)+c(NH4+)=4c(OH-)+3c(NH3·H2O) D.25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数数量级为10-10 3.某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如图所示,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)=10-18.4 B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线 C.Ka1(H2S)=10-8.1 D.Ka2(H2S)=10-14.7 答案与分层梯度式解析 易混易错练 1.A　浓度相同的CH3COONa溶液与NaClO溶液中,阳离子的总浓度都等于钠离子与氢离子浓度之和,钠离子浓度相等,但因醋酸酸性强于次氯酸,弱酸的酸性越弱越水解,次氯酸根离子水解程度更大,所以次氯酸钠溶液碱性强,氢离子浓度小,故溶液中阳离子的总浓度前者大于后者,A错误;Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(HCO3−)+c(H+)+2c(H2CO3),B正确;醋酸钠溶液、盐酸混合后呈中性的溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),中性溶液中c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),由元素守恒知c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),所以c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH),C正确;任何溶液均呈电中性,由电荷守恒知c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),D正确。 易错分析　电荷守恒中常因未关注每种离子所带的电荷数而出错,如Na2S溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-),S2-带两个单位负电荷,c(S2-)前应有化学计量数2。 2.C　根据题中信息可知a点NH4HSO4和KOH物质的量相等,OH-先与NH4HSO4中H+反应,所以a点前发生的反应为H++OH- H2O,A正确;b点溶液呈中性,根据电荷守恒得到c(H+)+c(NH4+)+c(K+)=2c(SO42−)+c(OH-),又c(H+)=c(OH-),则有2c(SO42−)=c(NH4+)+c(K+),B正确;a点溶质是硫酸铵和硫酸钾,硫酸铵促进水的电离,b、c点溶质是硫酸铵、硫酸钾和NH3·H2O,d点溶质为硫酸钾和NH3·H2O,NH3·H2O抑制水的电离,所以a点水的电离程度最大,C错误;c点若不考虑NH4+的水解和NH3·H2O的电离,二者浓度相等,但由于NH3·H2O电离程度大于NH4+的水解程度,则溶液中c(NH4+)>c(NH3·H2O),D正确。 3.B　曲线上的p、q点的溶液为CdS饱和溶液,难溶物的溶解度既可用溶质的质量表示,也可以用溶解出的离子浓度表示,所以图中a和b分别是T1、T2温度下CdS在水中的溶解度,A正确;对于CdS,温度相同,Ksp相同,温度越高,Ksp越大,因此图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,体系中有Fe(OH)3固体析出,A错误;根据题干信息,氢氧化铁的电离是不完全电离,所以溶液中Fe元素会以Fe(OH)3、Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、Fe3+四种形式存在,则S=c[Fe(OH)2+]+c[Fe(OH)2+]+c(Fe3+)+c[Fe(OH)3],B错误;Kb1×Kb2×Kb3=c(Fe3+)·c3(OH−)c[Fe(OH)3]=Ksp[Fe(OH)3]c[Fe(OH)3]=4.0×10−38c[Fe(OH)3]=2.4×10-30,解得c[Fe(OH)3]≈1.7×10-8 mol/L,C正确;Kb2=c[Fe(OH)2+]·c(OH−)c[Fe(OH)2+]=5.0×10-10,溶液中Fe(OH)2+与Fe(OH)2+的浓度相等时,c(OH-)=5.0×10-10 mol/L,c(H+)=KWc(OH−)=10−145.0×10−10 mol/L=2×10-5 mol/L,pH=-lg c(H+)=-lg(2×10-5)=5-lg2≈4.7,D错误。 易错分析　解答各类平衡常数的综合题时,要明确各平衡常数的表示方法。同时要求做到:(1)能根据Ka(或Kb)、KW推导Kh的表达式;(2)能结合沉淀间的相互转化计算反应的平衡常数K;(3)能根据Ka、Kh等判断溶液中电离和水解程度的大小关系,进而判断溶液的酸碱性。 6.答案　(1)3　(2)3×10-13　>　(3)3.3×1025 (4)中 解析　(1)由Ka=c(H+)·c(A−)c(HA)=c2(H+)c(HA)=1.0×10-6,可得c(H+)≈1.0×10−6×1 mol·L-1=10-3 mol·L-1,pH=3。(2)KW=Kb·Kh=2×10-5×1.5×10-8=3×10-13,温度为T时水的离子积常数大于25 ℃时水的离子积常数,因此T应大于25 ℃。(3)平衡常数K=c(Mn2+)c(Cu2+)=c(Mn2+)·c(S2−)c(Cu2+)·c(S2−)=Ksp(MnS)Ksp(CuS)=2.0×10−106.0×10−36≈3.3×1025。(4)根据电荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(NH4+)=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。 7.D　H2SO4溶液滴定Ba(OH)2溶液时,离子浓度先减小,恰好完全反应时,离子浓度最小,之后逐渐增大,电导率先减小后增大,故曲线①为Ba(OH)2的滴定曲线;NH3·H2O为弱电解质,H2SO4溶液滴定NH3·H2O溶液时,离子浓度增大,恰好完全反应后继续加入硫酸,离子浓度继续增大,故曲线③为NH3·H2O溶液的滴定曲线,则曲线②为氢氧化钠溶液的滴定曲线,A正确;由题图可知,20.00 mL浓度为0.100 mol·L-1的Ba(OH)2溶液恰好完全反应消耗硫酸的体积为20 mL,故H2SO4溶液的浓度为0.100 mol·L-1,B正确;a点为硫酸铵溶液,硫酸铵促进水的电离,b、c点水的电离不受影响,d点为等浓度硫酸铵和硫酸的混合溶液,硫酸抑制水的电离的程度大于铵根离子水解促进水的电离的程度,所以d点水的电离程度最小,C正确;d点为等浓度硫酸铵和硫酸的混合溶液,根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42−)+c(OH-),元素守恒:c(SO42−)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),所以c(H+)=c(NH4+)+2c(NH3·H2O)+c(OH-),D错误。 易错分析　电解质溶液图像类试题常因找不准“特殊点”或“特殊点”分析错误而出错;解答此类题时一般寻找反应进行“一半”的点、恰好完全反应的点、溶液呈中性的点、交叉点等,要明确关键点对应的溶质是什么,各自的量有什么关系,对应点的酸碱性是怎样的,然后结合选项问题分析解答。 8.D　25 ℃时,羟胺的电离常数Kb=c(NH3OH+)·c(OH−)c(NH2OH)=9.0×10-9,即0.1 mol·L-1羟胺溶液中Kb≈c2(OH−)0.1=9.0×10-9,解得c(OH-)=3.0×10-5 mol·L-1,c(H+)=1.0×10−143.0×10−5 mol·L-1=13×10-9 mol·L-1,故溶液pH=-lg c(H+)=9.5,A项错误;c点溶质为HCl、NH3OHCl,e点溶质为NH2OH、NH3OHCl,从c点到e点,随羟胺溶液的滴加,溶液酸性逐渐减弱,其pH不同,B项错误;b点溶质为HCl、NH3OHCl,c(Cl-)>c(NH2OH)+c(NH3OH+),故c(Cl-)>c(NH2OH),C项错误;据图可知,25 ℃时盐酸中水电离出的c水(H+)=10-13 mol·L-1,即该盐酸的浓度为0.1 mol·L-1,则20 mL的该稀盐酸中滴入0.1 mol·L-1羟胺溶液,当V2=20时,水的电离程度最大,D项正确。 思想方法练 1.C　a点溶液中溶质为K2X、KHX、KCl,由电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)=c(K+)+c(H+),A项正确;随着盐酸的逐渐滴入,溶液中依次发生反应:K2X+HCl KHX+KCl、KHX+HCl H2X+KCl,c点溶液中溶质为H2X和KCl,且溶液中c(H2X)=130 mol·L-1,c(H+)≈c(HX-)=1×10-2.5 mol·L-1,Ka1(H2X)=c(HX−)×c(H+)c(H2X)=3×10-4,B项正确;b点溶液中溶质是KHX和KCl,结合pHc(NH3·H2O),可知c(Cl-)>c(NH3·H2O),A正确;P1所示溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),由题图知该溶液中c(NH4+)=c(NH3·H2O)=0.05 mol/L,c(H+)=10-9.25 mol/L,c(OH-)=10-4.75 mol/L,则10-9.25 mol/L+0.05 mol/L=10-4.75 mol/L+c(Cl-),c(Cl-)c(S2-),据此判断曲线④和曲线③分别代表c(HS-)和c(S2-)的变化,再根据Ksp(NiS)>Ksp(CdS)判断曲线②和曲线①分别代表c(Ni2+)和c(Cd2+)的变化。由曲线③和曲线①的交点可计算出Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A项错误;③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B项错误;由曲线④上的点(1.6,6.5)可计算出Ka1(H2S)=c(H+)·c(HS−)c(H2S)=10−1.6×10−6.50.1=10-7.1,C项错误;由曲线③上的点(4.9,13.0)可知,pH=4.9时,c(S2-)=10-13 mol·L-1,根据Ka1=c(H+)·c(HS−)c(H2S),可得此时c(HS-)=10-3.2 mol·L-1,则Ka2(H2S)=c(S2−)·c(H+)c(HS−)=10−13×10−4.910−3.2=10-14.7,D项正确。1.A2.C3.B4.D5.C7.D8.D