届高三化学一轮复习全国百所名校模拟题分类汇编专题8水溶液中的离子平衡.docx
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届高三化学一轮复习全国百所名校模拟题分类汇编专题8水溶液中的离子平衡
专题8水溶液中的离子平衡
1.下列说法错误的是( )
①NaHCO3溶液加水稀释,c(Na+)/c(HCO3-)的比值保持增大
②浓度均为0.1mol·L1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:
2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)]
③在0.1mol·L1氨水中滴加0.lmol·L1盐酸,恰好完全中和时溶液的pH=a,则由水电离产生的c(OH)=l0amol·L1
④向0.1mol/LNa2SO3溶液中加入少量NaOH固体,c(Na+)、c(SO32)均增大
⑤在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH)c(H2S)c(HS)
A.①④B.②⑤C.①③D.②④
【答案解析】【解析】B解析:
①NaHCO3溶液加水稀释,促进HCO3-的水解,n(HCO3-)较小,n(Na+)不变,则c(Na+)/c(HCO3-)的比值保持增大,故正确;②混合溶液中:
c(Na+)=0.3mol·L1,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.2mol·L1,则2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
故错误;③在0.1mol•L-1氨水中滴加0.1mol•L-1盐酸,刚好完全中和时pH=a,则溶液中c(OH-)=c(H+)=10-amol•L-1,故正确;④Na2SO3溶液中加入少量NaOH固体,抑制亚硫酸根的水解,因为也加入了钠离子,故c(Na+)、c(SO32)均增大,正确;⑤在Na2S稀溶液中,质子守恒有:
c(H+)+c(HS)+2c(H2S)=c(OH),故错误。
故答案选B
2、将一定量的醋酸与一定量的NaOH溶液混合,下列说法中不正确的是
A.若混合后呈中性,则混合后的溶液中一定存在:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(OH-)=c(H+)
B.若混合后呈酸性,则混合后的溶液中可能存在:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
C.若混合后呈碱性,则混合后的溶液中可能存在:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)
D.若混合后的溶液中存在c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)等式,则也一定存在c(OH-)+c(CH3COO-)=c(CH3COOH)+c(H+)等式
【答案解析】D解析:
根据电荷守恒有c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),若c(CH3COO-)=c(CH3COOH),则D正确,但是c(CH3COO-)与c(CH3COOH)不一定相等,因此D错误。
3.下列说法中正确的是
A.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
B.升高温度能降低反应活化能,所以反应速率加快
C.中和热测定实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种
D.等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与形成燃料电池放出的热量一样多
【答案解析】C解析:
A、SO3溶于水后能导电,是SO3与水发生反应生成了硫酸,硫酸发生电离而使溶液导电,故SO3为非电解质,错误;B.升高温度使分子的能量升高,使活化分子百分数增多,有效碰撞的几率加大,反应速率加快,错误;C.中和热测定实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种,正确;D.等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与比形成燃料电池放出的热量多,错误。
4.(12分)Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。
用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。
已知10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。
常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。
现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体(Na2S2O3·5H2O的分子量为248)
步骤如下:
①称取12.6gNa2SO3于烧杯中,溶于80.0mL水。
②另取4.0g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。
③(如图所示,部分装置略去),水浴加热,微沸,反应约1小时后过滤。
④滤液在经过、后析出Na2S2O3·5H2O晶体。
⑤进行减压过滤并干燥。
(1)仪器B的名称是________。
其作用是____________________。
加入的硫粉用乙醇润湿的目的是。
(2)步骤④应采取的操作是、。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是。
如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是:
。
(4)为了测产品的纯度,称取7.40g产品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500mol/L的碘水,用(填“酸式”或“碱式”)滴定管来滴定(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),滴定结果如下:
滴定次数
滴定前读数(mL)
滴定滴定后读数(mL)
第一次
0.30
31.12
第二次
0.36
31.56
第三次
1.10
31.88
则所得产品的纯度为,你认为影响纯度的主要原因是(不考虑操作引起误差)。
【答案解析】【解析】
(1)冷凝管或冷凝器;冷凝回流;增加反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)蒸发浓缩、冷却结晶(3)Na2SO4;取出少许滤液置于试管,加稀盐酸至溶液呈酸性后,过滤得出S,再往滤液中加BaCl2溶液,如有白色沉淀即可证明含有Na2SO4;(4)酸式;103.2%;其中含有的Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度;
解析:
(1)仪器B的名称是冷凝管或冷凝器,其作用是冷凝回流,由于S难溶于水,微溶于酒精,用乙醇润湿硫粉,有利于增加反应物的接触面积,加快反应速率;
A.步骤④应采取的操作是:
蒸发浓缩、冷却结晶;
(3)加热过程中亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠;依据硫酸根离子的检验方法设计实验进行验证判断,实验方法为:
取出少许滤液置于试管,加稀盐酸至溶液呈酸性后,过滤得出S,再往滤液中加BaCl2溶液,如有白色沉淀即可证明含有Na2SO4。
(4)碘水呈酸性,用酸式滴定管滴定;第二次滴定的体积误差太大,舍去,所用碘水的体积平均为30.8mL;n(I2)=0.0500mol/L×0.0308L=0.00154mol,
由2S2O32-+I2=S4O62-+2I-可知关系式I2~2Na2S2O3,25mL溶液中含有的Na2S2O3,n(Na2S2O3•5H2O)=2×n(I2)=2×0.00154mol=0.00308mol,配成的250mL溶液中的n(Na2S2O3•5H2O)=0.00308×10mol=0.0308mol,m(Na2S2O3•5H2O)=0.0308×248=7.6384g,
产品的中Na2S2O3•5H2O的纯度为7.6384g÷7.40×100%=103.2%;其原因是其中含有的Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度;
5.下列有关电解质溶液的说法正确的是()
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
【答案解析】【解析】A解析:
A、Ca(ClO)2溶液易和二氧化碳、水反应生成碳酸钙,蒸干溶液时得到碳酸钙,分解又生成氧化钙,FeCl3加热促进水解生成Fe(OH)3和HCl,Fe(OH)3易分解生成Fe2O3,HCl易挥发,最后得到Fe2O3固体,亚硫酸钠不稳定,在加热过程中被氧气氧化生成硫酸钠,所以最后得到硫酸钠,故A正确;B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+被氧化而不是水解,故B错误;C、室温下,向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质比如醋酸钠,CH3COOH的电离程度减小,故C错误;D、CH3COONH4溶液阴阳离子水解均促进水的电离,电离程度增大,故D错误;
故答案选A
6.现有室温下的四种溶液,其pH如下表所示,下列有关叙述不正确的是()
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
盐酸
A.③④中分别加入适量醋酸钠晶体,两溶液pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中:
c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,溶液的pH:
①>②>④>③
D.V1L④和V2L①溶液混合后,若pH=7,则V1 【答案解析】【解析】D解析: ①中c(NH3.H2O)>0.001mol/L,②中c(NaOH)=0.001mol/L,③中c(CH3COOH)>0.001mol/L,④中c(HCl)=0.001mol/L,A、醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,所以③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大,故A正确;B、如果②③等体积混合,酸过量,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故B正确; C.弱电解质溶液中存在电离平衡,酸或碱加水稀释相同的倍数,弱电解质的pH变化小于强电解质,所以四种溶液的pH①>②>④>③,故C正确;D、若混合后溶液的pH=4,则混合溶液中氢离子浓度为10-4mol/L,即混合溶液中c(H+)=[n(H+)-n(OH-)]/V(混)=10-14mol/L,10-13(V1-V2)/(V1+V2)V1: V2=11: 9,故D错误. 故答案选D 7.(10分)根据要求回答下列各题: (Ⅰ)现有①Na2O②SO3③铁④蔗糖⑤冰醋酸(纯醋酸晶体)⑥KNO3晶体 ⑦氢氧化钠溶液等物质,请填空回答(填序号): 以上物质在常温下 (1)能导电的是▲; (2)属于非电解质的是▲; (3)属于电解质的是▲;(4)属于弱电解质的是▲。 (Ⅱ)写出下列反应的化学方程式: (1)有H2O参加的化合反应: ▲ (2)有H2O生成的分解反应: ▲ (3)有HCl生成的置换反应: ▲(4)有HCl参加的复分解反应: ▲ (Ⅲ)某有机混合物4.6g完全燃烧,将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重14.2g,经过滤得到20g沉淀.该有机样品可能是: A.C2H6O2B.CH4和C2H6的混合物 C.C2H6O和C3H8O3的混合物D.CH4O和C3H8O的混合物 【答案解析】(共10分)(Ⅰ)(4分子,多选项错1个不得分) (1)③⑦ (2)②④(3)①⑤⑥(4)⑤ (Ⅱ)(4分) (1)Na2O+H2O=2NaOH等 (2)酸、碱、盐等分解反应均可 (3)2HI+Cl2=2HCl+I2等(4)HCl+NaOH=NaCl+H2O等 (Ⅲ)(2分)D 解析: (Ⅰ)⑴存在自由移动的带电微粒的可导电,如金属、电解质溶液或熔融,因此选③⑦,⑵溶于水和熔融状态下,都不能电离出阴阳离子的化合物是非电解质,如②④,⑶溶于水或熔融状态下,能够电离出阴阳离子的化合物是电解质,如①⑤⑥, (Ⅲ)CaCO3质量是20g,为0.2mol,则n(CO2)=n(C)=0.2mol,m(C)=2.4g,m(H2O)=14.2-m(CO2)=14.2-44×0.2=5.4,H为0.6g,有机物含O质量4.6-2.4-0.6=1.6g,C、H、O的个数比为2: 6: 1,所以选D。 8.在25℃下,向10.00mL0.01mol·L-1某一元酸HA溶液中逐滴加入0.01mol.L-1NaOH溶液,溶液pH变化曲线如下图所示。 下列说法正确的是 A.HA是强酸 B.b点表示的溶液中: c(HA)=c(A-) C.c点时: V=10.00mL D.b、c、d三点表示的溶液中一定都存在: c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) 【答案解析】D解析: A、由图象知,0.01mol/L的HA溶液的pH值大于2,所以该酸是弱酸,故A错误;B、b点时,加入的酸的物质的量=0.01mol/L×0.01L=10-4mol,碱的物质的量=0.01mol/L×0.005L=5×10-5mol,二者反应后得到等物质的量的HA与NaA的混合物,但溶液显酸性,HA的电离程度大于A-的水解程度,c(HA) 若V=10.00mL,二者刚好反应生成的盐水解呈碱性,而不是中性,若要使溶液呈中性,酸应稍微过量,即V<10.00mL,故C错误;溶液中呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,即c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故D正确。 9.(14分)Ⅰ.在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。 (1)一定温度下,向1L0.lmol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,溶液中 (填“增大”、“减小”或“不变”>;溶液中各微粒浓度由大到小的顺序为: (2)常温下,向20ml)0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HC1溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2)因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下: 回答下列问题: ①所得溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为 ②已知在25℃时, 水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×10-4mol·L-1,当溶液中 时,溶液的Ph=。 Ⅱ.金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。 六价铬比三价铬毒性强,更易被人体吸收且在体内蓄积。 工业上处理酸性含Cr2 废水的方法如下: (1)向含Cr2 的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2 全部转化为Cr3+。 写出该反应的离子方程式: 。 (2)调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀。 25℃时,若调节溶液的pH=8,则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为mol/L(已知25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31)。 (3)铬元素总浓度的测定: 准确移取25.00mL含Cr2 和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2 ,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015mol/L的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S203溶液20.00ml)。 计算废水中铬元素总浓度 (单位: mg·L-l,写出计算过程)。 已知测定过程中发生的反应如下: 【答案解析】【解析】Ⅰ. (1)不变;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-); (2)①c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO3-)②10 Ⅱ. (1)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O; (2)6.3×10-13;(3)208; 解析: (1)c(CH3COO−)•c(H+)/c(CH3COOH)为CH3COOH的电离平衡常数,只受温度的影响,所以不变;相同浓度的醋酸和醋酸钠溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中还有钠离子和醋酸根离子,据电荷守恒,一定是c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸是弱酸,电离程度很小,所以c(CH3COOH)>c(H+),所以溶液中离子浓度大小顺序为: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-); (2)①溶液中含量最大的三种离子有Na+、Cl-、HCO3-,钠离子与氯离子浓度相等,HCO3-浓度最大时是钠离子和氯离子浓度的1/2;故答案为: c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO3-);②水解常数Kh=[HCO3−]•[OH−]/[CO32−]=2×10-4,当溶液中c(HCO3-): c(CO32-)=2: 1时,c(OH-)=10-4mol/L,由Kw可知,c(H+)=10-10mol/L,所以pH=10; Ⅱ. (1)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用FeSO4溶液把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,Cr2O72-的酸性工业废水中加入硫酸亚铁反应生成铁离子,三价铬离子和水,反应的离子方程式为: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O; (2)常温下,溶液的pH=8即氢氧根浓度为10-6mol/L,Cr(OH)3的溶度积Ksp=6.3×10-31=c(Cr3+)c3(OH-),则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为=6.3×10−31÷ (1×10 −6) 3=6.3×10-13mol/L; (3)由①2Cr3++3S2O82-+7H2O═Cr2O72-+6SO42-+14H+ ②Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O ③I2+2S2O32-═2I-+S4O62-. 则Cr2O72-~6I-~6S2O32- 1 6 0.015×20×10−3÷60.015×20×10-3 =0.05×10-3 则根据铬原子守恒,25.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水铬元素总浓度= 0.05×10 −3×2×52×10 3mg÷25×10−3L=208mg•L-1; 10.25℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是 A.物质的量浓度相等的三种溶液中,pH大小关系为: pH(NaCN)>pH(Na2CO3)pH(CH3COONa) B.amol·L-1HCN与6mol·L-1NaOH溶液等体积混合所得的溶液中 c(Na+)>c(CN-),则a一定小于b C.向冰醋酸中逐滴加水稀释的过程中,溶液导电能力先增大,后减小 D.将0.1mol·L-1的Na2CO3溶液逐滴加入到等浓度的HCN溶液中,无明显现象,说明未反应 【答案解析】【解析】C解析: A.根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为: CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,溶液的PH越大,物质的量浓度的各溶液pH关系为: pH(CH3COONa)<pH(NaHCO3)<pH(NaCN)<pH(Na2CO3),故A错误; B.如c(Na+)>c(CN-),根据溶液电中性可知c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,a<b或a=b都符合,故B错误; C.溶液导电能力与离子浓度成正比,稀释过程中促进醋酸电离,溶液中离子浓度先增大后减小,所以溶液导电能力先增大后减小,故C正确; D.将0.1mol•L-1的Na2CO3溶液逐滴加入到等浓度的HCN溶液中,反应生成的NaHCO3和NaCN都溶于水,无明显现象,故D错误; 故答案选C 11.以下实验方案可以从海洋生物中提取具有抗肿瘤活性的天然产物: 下列说法错误的是 A.步骤 (1)需要用到玻璃棒B.步骤 (2)需要用到分液漏斗 C.步骤(3)需要用到坩埚D.步骤(4)需要用到温度计 【答案解析】【解析】C解析: A.步骤 (1)是分离固液混合物,其操作为过滤,需要用到玻璃棒,故A正确; B.步骤 (2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,故B正确; C.步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,而不用坩埚,故C错误; D.步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,需要蒸馏装置,用到温度计,故D正确; 故答案选C 12.下列说法不正确的是() A.常温下,体积相等、pH都为3的盐酸和醋酸,中和氢氧化钠的能力,盐酸小于醋酸 B.在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应生成Z,平衡后测得X、Y的转化率与起始两物质的物质的量之比的关系如图1所示,则该反应的方程式可以表示为: X+3Y nZ C.某同学在实验室进行了如图2所示的实验,则Y中反应的离子方程式为: 3CaCO3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3CO2+3Ca2+ D.在25℃时,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应完全时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),用含a的代数式表示完全反应时一水合氨的电离常数: 【答案解析】B解析: A、常温下,pH都为3的盐酸和醋酸,醋酸的浓度大于盐酸,所以体积相等时中和氢氧化钠的能力,盐酸小于醋酸,故A正确;B、X、Y的物质的量之比是3时,X、Y的转化率相等,反应方程式应该是: 3X+Y nZ,故B错误;C、根据图示,有气泡冒出说明生成了二氧化碳,放置一昼夜得到红褐色透明液体知生成了氢氧化铁胶体,故C正确;D、根据电荷守恒式,c(NH4+)=c(Cl-)时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=10-2mol/L,c(NH3.H2O)=(a-0.01)mol/L,代入电离平衡常数的表达式,知D正确。 故答案选B 13.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表: 下列判断不正确的是() A.实验①反应后的溶液中: B.实验①反应后的溶液中: C.实验②反应后的溶液中: D.实验②反应后的溶液中: 【答案解析】B解析: A、实验①酸碱恰好中和,反应后的溶液为KA的盐溶液,A-离子水解,故A正确;B、根据电荷守恒得c(OH-)=c(K+)+c(H+)-c(A-),故B错误;C、实验②反应后的溶液呈中性,说明x>0.2,根据A元素守恒知C正确;D、根据电荷守恒c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),结合溶液呈中性知D正确。 故答案选B 14.下列过程都与热量变化有关,其中表述正确的是() A.CO(g)的燃烧热是283.0KJ/mol.则表示CO(g)的燃烧热热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ/mol B.稀盐酸和稀氢氧化钾溶液反应的中和热为57.3KJ/mol,则表示稀盐酸和稀氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为1/2H2SO4(l)+KOH(l)=1/2K2SO4(l)+H2O(l)△H=-57.3KJ/mol C.铝热反应是放热反应,因此不需要加热就能使反应发生 D.水的电离过程是吸热过程,升高温度,水的离子积增大、pH减小 【答案解析】D解析: A、燃烧热定义对可燃物的物质的量有要求必须是1摩尔,热化学方程式中CO的系数也必须是1,故A错误;B、硫酸、氢氧化钾、硫酸钾都是溶液,热化学方程式中标(aq),而不是(l),故B错误;C、铝热反应是放热反应,但是开始时需要加热才能使反应发生,故C错误;D、水的电离过程是吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子浓度和氢氧根离子浓度都增大,所以水的离子积增大、pH减小,故D正确。 故答案选D 15.下列说法错误的是 A.一定温度下,弱酸的电离常数越大,酸性越强 B.醋酸的电离常数Ka和醋酸钠的水解常数Kb之间的关系为: Ka•Kb=Kw C.平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关 D.合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数相同 【答案解析】D解析: A、一定温度下,弱酸的电离常数越大,说明电离程度越大,酸性越强,故A正确;B、 , ,Ka•Kb=c(H+)•c(OH-)=Kw,故B正确;C、平衡常数只与温度有关,故C正确;D、合成氨的反应,正反应的平衡常数
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