高考化学一轮专题训练：水溶液中的离子反应与平衡

这是一份高考化学一轮专题训练：水溶液中的离子反应与平衡，共31页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
1．（河南省九师联盟2022-2023学年高三上学期开学考试化学试题）某溶液可能含有Cl—、、、、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02ml气体，同时产生红褐色沉淀；过滤、洗涤、灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得至4.66g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是
A．原溶液中不可能含有
B．直接观察灼烧溶液火焰，可确定原溶液中是否含有
C．原溶液中一定含有、Fe3+、、
D．一定存在，且
2．（2022·河南·洛宁县第一高级中学高三开学考试）下列实验不能达到预期实验目的的是
3．（2022·贵州贵阳·高三开学考试）常温下，下列各溶液中，微粒的浓度关系式正确的是
A．的溶液；
B．的溶液：
C．的溶液：
D．的盐酸和的氨水等体积混合：
4．（2022·重庆市第七中学校高三阶段练习）H2A为二元酸，其电离过程为：H2AH++HA-，HA-H++A2-。常温时，向10mL 0.1ml/LH2A水溶液中逐滴滴加0.1ml/L NaOH溶液，混合溶液中H2A、HA-和A2-的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．H2A的Ka1的数量级为10-1
B．当溶液中c(H2A)=c(A2-)时，pH=2.9
C．滴加10mL NaOH溶液时，c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D．滴加NaOH溶液的过程中，c(Na+) + c(H+) = c(HA-) + c(A2-) + c(OH-)
5．（2022·北京·高三专题练习）Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是
A．NaOH溶液B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3D．H2O2、ZnO
6．（2022·山东·高三竞赛）常温下，用的溶液滴定的溶液，溶液的pH与的体积关系如图所示。(的电离常数为和)下列说法正确的是
A．水的电离程度：
B．C点，
C．D点，
D．若A点的纵坐标为3，则
7．（2022·广东广州·模拟预测）50℃时，下列各溶液中，离子的物质的量浓度关系正确的是
A．的溶液中，
B．和的酸性混合溶液中，
C．溶液中，
D．的溶液中：
8．（2022·黑龙江·哈尔滨七十三中高三期中）下列根据实验操作和实验现象所得出的结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
9．（2022·山西·怀仁市第一中学校高三期中）t℃时，将0.1 ml·L-1AgNO3溶液分别滴加到10. 00 mL0.1 ml·L-1KCl、10.00 ml0.1 ml· L-1K2CrO4溶液中，AgNO3溶液体积(V)与-lg c(X)(X为Cl-或 )的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A．曲线L2表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系
B．t℃时，铬酸银的溶度积常数为4.0 ×10-12
C．若仅将c(K2CrO4)改为0.05 ml·L-1 ，则曲线L2中N点移到Q点
D．M点溶液中：c()>c(K+ )>c(Ag+ )>c(OH- )>c(H+ )
10．（2022·湖北·高三阶段练习）常温下，向20mLNaB溶液中滴加等浓度的弱酸HA溶液，所得混合溶液中与的关系如图所示。已知。下列说法正确的是
A．
B．恰好完全反应时，溶液中
C．当溶液呈中性时，一定存在
D．pH=2时的值比pH=1的大
11．（2022·青海·海东市第一中学二模）常温下，向20mL浓度均为的HB与NaB的混合溶液中，分别滴加浓度均为的NaOH、HCl两种溶液，混合溶液的pH变化情况如图所示。已知。下列说法错误的是
A．滴加NaOH溶液的曲线为IB．a点溶液中存在：
C．水的电离程度：D．d点时，
12．（2022·四川达州·一模）用0.1000ml/L的NaOH溶液滴定20. 00mLcml/L二元酸H2A溶液，滴定曲线如图所示，下列叙述正确的是
A．HA-的电离常数的数量级是10-5
B．a点：c(HA-)> c(Na+)>c (H+)>c(A2-)>c (OH-)
C．b点：c (H+)=c(A2-)+c (OH-)
D．c点：c(Na+) c(H+ ) > c(OH- )，D错误；
故选B。
10．C【详解】A．Ka(HA)=，Ka(HB)=，则=10，则，故A错误；
B．恰好完全反应时，生成等物质的量浓度的NaA和HB，但是HB会电离，A-会水解，且程度不同，故浓度不等，故B错误；
C．根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(B-)，溶液为中性时，c(H+)=c(OH-)，混合溶液中一定存在关系：c(Na+)=c(A-)+(B-)，则成立，故C正确；
D．电离平衡常数只与温度有关，pH=2时，=的值与pH=1时相等，故D错误；
故选C。
11．C【分析】混合溶液滴加盐酸pH应逐渐减小，则滴加HCl溶液的曲线为Ⅱ，滴加NaOH溶液的曲线为Ⅰ。
【详解】A．混合溶液滴加盐酸pH应逐渐减小，则滴加HCl溶液的曲线为Ⅱ，滴加NaOH溶液的曲线为Ⅰ，A项正确；
B．a点存在物料守恒，B项正确；
C．反应物的溶质为NaB与HB，滴加NaOH溶液至c点，溶质为NaB，对水的电离起促进作用，滴加盐酸至a、b点时，溶液中溶质HB的量逐渐增加，对水的电离起抑制作用，且b点溶液水的电离程度受到抑制程度大，故水的电离程度大小关系为，C项错误；
D．由知初始溶液中，根据，d点的，即，代入，得，D项正确；
答案选C。
12．C【分析】由图可知，c点加入40mL0.100ml/L氢氧化钠溶液时，氢氧化钠溶液与20.00mLcml/L二元酸H2A溶液恰好完全反应得到Na2A溶液，二元酸H2A溶液的浓度c=×2=0.100ml/L；未加入氢氧化钠溶液时，H2A溶液pH接近1.0说明H2A在溶液中第一步完全电离；a点时反应得到等浓度的H2A和NaHA的混合溶液；b点时反应得到NaHA溶液。
【详解】A．由c点溶液pH为7.26可知，HA-的电离常数Ka==c(A2-)= ≈0.033，数量级是10-2，故A错误；
B．由分析可知，a点时反应得到等浓度的H2A和NaHA的混合溶液，H2A在溶液中完全电离，则溶液中c (H+)＞c(Na +)，故B错误；
C．由分析可知，b点时反应得到NaHA溶液，溶液中存在质子守恒关系c(H+)=c(A2-)+c(OH-)，故C正确；
D．由分析可知，c点反应得到Na2A溶液，溶液呈碱性，溶液中c(OH-)＞c(H+)，由电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+ c(OH-)可知，溶液中c(Na+)＞c(HA-)+2c(A2-)，故D错误；
故选C。
13．CD【分析】a点得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6，b点得到Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6，曲线M表示pH与lg，=，pH=5时，代入电离平衡常数，比较离子浓度大小。
【详解】A． 当纵坐标为0时，H2A以第一步电离为主，因此 lg =0或 lg=0，则前者的氢离子浓度大，其pH值小，因此曲线M表示pH与lg，故A正确；
B．a点得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6，b点得到Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6，因此== =104，故B正确；
C． 根据图中信息得到a点，c(HA-)=c(H2A)，电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，又因a点溶液显酸性c(H+)＞c(OH-)，得到溶液中：c(Na+)＜c(HA-)+2(A2-)=c(H2A)+2(A2-)，故C错误；
D． 的溶液中Ka1(H2A)==10-2.6，=，，Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6，=，，同理=Ka1(H2A)·Ka2(H2A)=10-2.6×10-6.6，则=，即，故，故D错误；
故选CD。
14．CD【详解】A．水的离子积常数Kw大小只与温度有关。a和d两点温度相同，Kw值相等。水的电离是吸热过程，温度升高有利于水的电离，Kw值增大。a、c和b三点温度依次升高，Kw值也依次增大。故a、b、c和d四点Kw关系为a=d②>④>①
(3)c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)
(4)b
(5)c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】(1)
在温度相同时电离常数越大，酸性越强，故Ka值越大，酸性越强；
(2)
温度相同时电离常数越大，酸性越强。酸越弱，相应的酸根越容易水解，相应钠盐溶液的碱性越强。酸性强弱顺序为HCOOH＞H2CO3＞HClO＞HCO ，因此四种钠盐溶液的pH由大到小的关系为③>②>④>①；
(3)
酸性强弱顺序是H2SO3＞H2CO3＞HSO ＞HCO，因此水解程度是HSO＜HCO＜SO ＜CO，所以浓度均为0.1 ml·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)；
(4)
a．次氯酸的酸性强于碳酸氢根，则ClO－＋H2O＋CO2=HClO＋HCO，a错误；
b．甲酸的酸性强于碳酸，则2HCOOH＋CO=2HCOO－＋H2O＋CO2↑，b正确；
c．甲酸的酸性强于亚硫酸氢根，则H2SO3＋HCOO－=HCOOH＋HSO，c错误；
故选b；
(5)
常温下，pH=3的HCOOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后生成醋酸钠，醋酸有剩余，溶液呈酸性，所以有c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
16．(1)2000
(2)1.0×10-13
(3) CH3COO-+H2OOH-+CH3COOH 9.9×10-7 ml·L-1 10-8 ml·L-1
(4)5.0×10-8
(5) A2-+H2B=HB-+ HA- 碱性
【解析】(1)
25℃，某Na2SO4溶液中c()=1×10-4 ml/L，则c(Na＋)=2c()=2×10-4 ml/L，在室温下中性溶液中c(OH-)=1×10-7 ml/L，则该溶液中c(Na＋)：c(OH-)=2×10-4 ml/L：1×10-7 ml/L=2000；
(2)
某温度下，测得0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH=11，则c(H+)=1.0×10-11 ml/L，而c(OH-)=0.01 ml/L，则该温度下，纯水的Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-11×0.01=1.0×10-13；
(3)
①CH3COONa是强碱弱酸盐，在溶液中CH3COO-发生水解反应：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，使水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液中c(H+)＜c(OH-)，因此溶液显碱性；
②溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，溶液pH=8，则c(H+)=1.0×10-8 ml/L，c(OH-)=，c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=1.0×10-6 ml/L-1.0×10-8 ml/L=9.9×10-7 ml·L-1；
根据质子守恒可得关系式：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)，所以c(OH-)- c(CH3COOH)=c(H+)=1.0×10-8 ml·L-1；
(4)
当生成AgCl沉淀时，溶液中Ag+的浓度c(Ag+)=，此时溶液中I-的浓度为c(I-)=；
(5)
①酸电离平衡常数越大，该弱酸的酸性就越强。根据电离平衡常数大小可知酸性：H2A＞H2B＞HA-＞HB-，强酸与弱酸的盐可以发生复分解反应制取弱酸，所以向Na2A溶液中通入少量H2B气体发生反应产生NaHA、NaHB，该反应的离子方程式为：A2-+H2B=HB-+ HA-；
②NaHA溶液中存在 HA-的电离平衡：HA-A2-+H+和HA-的水解平衡：HA-+H2OH2A+OH-，HA-的电离平衡常数；HA-的水解平衡常数Kh2=，水解平衡常数Kh2大于电离平衡常数Ka2，所以溶液显碱性。
17．(1) 1×10−4 1×10−7 106
(2) > ClO-+CO2+H2O =+HClO
(3) I 0.1ml/L醋酸溶液 HClO；
②根据电离常数可知H2CO3> HClO >，少量CO2气体通入NaClO溶液中，反应离子方程式为：ClO-+CO2+H2O =+HClO；
(3)
①醋酸是弱酸，起始pH比较大，故曲线I是滴定醋酸的曲线；
②醋酸是弱酸，浓度均为0.1ml/L的盐酸、醋酸、NaOH溶液，0.1ml/L的盐酸和NaOH溶液，氢离子和氢氧根浓度相等，对水的电离抑制程度相等，水电离出的氢离子浓度相等，醋酸电离出的氢离子浓度小，水电离出的c(H+)最大；
③用0.1ml/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1ml/L的盐酸和醋酸溶液时，滴定盐酸时当V2=20.00mLpH=7，滴定醋酸时当V1=20.00mL时正好生成醋酸钠，溶液显碱性，当pH=7时V1