2020届高三上学期化学练习《水溶液中的离子平衡》含答案
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2020届高三上学期化学练习《水溶液中的离子平衡》含答案

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资料简介
绝密★启用前 山东省济南市长清区 2020 届高三上学期化学练习《水溶液中的 离子平衡》 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 100 分 第Ⅰ卷 一、单选题(共 15 小题,每小题 4.0 分,共 60 分) 1.常温下,向 100 mL 0.01 mol·L-1HA 溶液中逐滴加入 0.02 mol·L-1MOH 溶液,图中所示曲线表示混合 溶液的 pH 变化情况(溶液体积变化忽略不计),下列说法中,不正确的是 (  ) A. HA 为一元强酸 B. MOH 为一元弱碱 C. N 点水的电离程度小于 K 点水的电离程度 D. K 点时有 c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=0.005 mol·L-1 2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4, 其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(  ) A. ④>③>②>① B. ②>③>①>④ C. ④>①>②>③ D. ③>②>①>④ 3.下列说法正确的是( )A. 25℃时 NH4Cl 溶液的 KW 大于 100℃时 NH4Cl 溶液的 KW B. SO2 通入碘水中,反应的离子方程式为 SO2+I2+2H2O=SO32-+2I- C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中,可能存在大量的 Na+、Ba2+、AlO2-、NO3- D. 100℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 4.在 25 ℃时,向 VmL pH=m 的 HNO3 中滴加 pH=n 的 KOH 溶液 10VmL 时,溶液中 NO 的物质 的量恰好等于加入的 K+的物质的量,则 m+n 的值为(  ) A. 13 B. 14 C. 15 D. 不能确定 5. 常 温 时 , Ksp[Mg(OH)2] = 1.1×10 - 11 , Ksp(AgCl) = 1.8×10 - 10 , Ksp(Ag2CrO4) = 1.9×10 - 12 , Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3,下列叙述不正确的是(  ) A. 浓度均为 0.2 mol·L-1 的 AgNO3 溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合一定产生 CH3COOAg 沉淀 B. 将 0.001 mol·L-1 的 AgNO3 溶液滴入 0.001 mol·L-1 的 KCl 和 0.001 mol·L-1 的 K2CrO4 溶液中 ,先产生 Ag2CrO4 沉淀 C.c(Mg2+)为 0.11 mol·L-1 的溶液中要产生 Mg(OH)2 沉淀,溶液的 pH 要控制在 9 以上 D. 在其他条件不变的情况下,向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液,Ksp(AgCl)不变 6.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(  ) A. 25 ℃时 pH=10 的 NaOH 溶液与 pH=10 的氨水中:c(Na+)>c(NH ) B. 物质的量浓度相等的 CH3COOH 和 CH3COONa 溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H +)+c(CH3COOH) C. 在 NaHA 溶液中(H2A 为弱酸):c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+) D. 室温下,向 0.01 mol·L-1NH4HSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液至中性:c(Na+)>c(SO )>c(NH )>c(OH-)=c(H+) 7.已知 25 ℃时,Ka(HF)=6.0×10-4,Ksp(MgF2)=5.0×10-11。现向 1 L 0.2 mol/L HF 溶液中加入 1 L 0.2 mol/L MgCl2 溶液。下列说法中正确的是(  ) A. 25 ℃时,0.1 mol/L HF 溶液中 pH=1 B. 0.2 mol/L MgCl2 溶液中离子浓度关系为 2c(Mg2+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-) C. 2HF(aq)+Mg2+(aq) MgF2(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数 K=1.2×107 D. 该反应体系中有 MgF2 沉淀生成 8.在相同温度时 100mL 0.01mol/L 的醋酸溶液与 10mL 0.1mol/L 的醋酸溶液相比较,下列数值前者 大于后者的是(  ) A. 中和时所需 NaOH 的量 B. 电离程度 C. H+的浓度 D. CH3COOH 的物质的量 9.下列说法正确的是(  ) A. 难溶电解质的溶度积 Ksp 越小,则它的溶解度越小 B. 任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用 Ksp 表示 C. 溶度积常数 Ksp 与温度有关,温度越高,溶度积越大 D. 升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp 也变小 10.已知 25 ℃时,CaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向 100 mL 该条件下的 CaSO4 饱和 溶液中加入 400 mL 0.01 mol·L-1Na2SO4 溶液,下列叙述正确的是 (  )A. 溶液中析出 CaSO4 固体沉淀,最终溶液中 c(SO )比原来的大 B. 溶液中无沉淀析出,溶液中 c(Ca2+)、c(SO )都变小 C. 溶液中析出 CaSO4 固体沉淀,溶液中 c(Ca2+)、c(SO )都变小 D. 溶液中无沉淀析出,但最终溶液中 c(SO )比原来的大 11.浓度均为 0.10mol·L -1、体积均为 V0 的 MOH 和 ROH 溶液,分别加水稀释至体积 V,pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是(  ) A. MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B. ROH 的电离程度:b 点大于 a 点 C. 若两溶液无限稀释,则它们的 c(OH-)相等 D. 当 lg =2 时,若两溶液同时升高温度,则 增大 12.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法中正确的是( )A. 图中对应点的温度关系为:a>b B. 水的电离常数 KW 数值大小关系为:b>d C. 温度不变,加入少量 NaOH 可使溶液从 c 点变到 a 点 D. 在 b 点对应温度下,将 pH=2 的 H2SO4 与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液显酸性 13.某温度下,体积和 pH 都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释时的 pH 变化曲线如图,下列判断正 确的是(  ) A. a、c 两点溶液的导电能力相同 B. b 点溶液中 c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-) C. 用等浓度 NaOH 溶液和等体积 b、c 处溶液反应,消耗 NaOH 溶液的体积 Vb=Vc D. a、b、c 三点溶液中水的电离程度 a>b>c 14.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中 水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( ) A. ④>③>②>① B. ②>③>①>④ C. ④>①>②>③ D. ③>②>①>④ 15.化工生产中含 Cu2+的废水常用 MnS(s)作沉淀剂,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. 往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= 第Ⅱ卷 二、非选择题(共 4 小题,每小题 10.0 分,共 40 分) 16.25℃时,0.1 mol·L-1 的 HA 溶液中 =1010,0.01 mol·L-1 的 BOH 溶液中 pH =12。请回答下列问 题: (1)HA 是       (填“强电解质”或“弱电解质”,下同),BOH 是         。 (2)HA 的电离方程式是       。 (3)在加水稀释 HA 的过程中,随着水量的增加而减小的是       (填字母)。 A. B. C.c(H+)与 c(OH-)的乘积 D.c(OH-) (4)在体积相等、pH 相等的 HA 溶液与盐酸溶液中加入足量 Zn,HA 溶液中产生的气体比盐酸中产生 的气体     (填“多”“少”或“相等”)。 17.草酸即乙二酸,是一种有机二元酸,在工业上有重要的作用。草酸在 100 ℃开始升华, 157 ℃ 时大量升华,并开始分解。(1)(NH4)2C2O4 溶液的 pH__________7(填“>”或“②>③。 3.【答案】C 【解析】A 错误,在稀溶液中水的离子积常数 KW=c(H+)·c(OH-),KW 只与温度有关而与溶液的酸 碱性无关。水的电离是吸热的,温度升高时会促进水的电离,即 KW 会增大。B 错误,碘水具有氧 化性,可以将二氧化硫氧化成硫酸,而单质碘被还原成碘离子,方程式为 SO2+I2+2H2O=SO42- +2I-+4H+。C 正确,能和铝粉反应产生氢气的溶液既可以显酸性也可以显碱性,这四种离子:Na +、Ba2+、AlO2-、NO3-虽然在酸性溶液中不能大量共存(AlO2-会结合 H+,生成氢氧化铝沉淀或 生成 Al3+),但可以在碱性溶液中大量共存。D 错误,100℃时,KW=1×10-12,此时 pH=2 的盐酸 其浓度为 10-2mol/L,但 pH=12 的 NaOH 溶液其浓度为 1 mol/L,所以当二者等体积混合时 NaOH 过量,溶液显碱性。 4.【答案】A 【解析】溶液中 NO 的物质的量恰好等于加入 K+的物质的量,说明反应 HNO3+KOH===KNO3 +H2O 恰好完全进行,溶液呈中性,故 n(HNO3)=n(KOH),即 V×10-3×10-m=10V×10-3×10n-14, 解得:m+n=13。 5.【答案】B【解析】A 项,c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.1×0.1=1×10-2>2.3×10-3,所以有 CH3COOAg 沉淀生成, 正确;B 项,使 Cl-沉淀,所需 Ag+浓度的最小值为 c(Ag+)= =1.8×10-7mol·L -1,使 CrO 沉淀所需 Ag +浓度的最小值为 c(Ag +)= =4.36×10 -5mol·L -1 ,所以先产生 AgCl 沉淀,不正确;C 项,c(OH-)= =10-5mol·L -1,所以 pH=5,所以要产生 Mg(OH)2 沉淀,pH 应控制在 9 以上;D 项,Ksp 只受温度影响。 6.【答案】D 【解析】由电荷守恒原理及两种溶液 pH 相等知 c(Na+)=c(NH ),A 错;B 项中,由物料守恒原理 可得 2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),由电荷守恒得 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH -),整理此两关系式得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),B 错;若 HA-电离能 力强于水解能力,则溶液 c(H+)>c(OH-),C 错;NH4HSO4 与 NaOH 等物质的量反应时,反应后 的溶液中溶质为等物质的量的 Na2SO4 和(NH4)2SO4,由于 NH 水解,此时溶液呈酸性,若要为中 性,则在此基础上再加入一些 NaOH,由此可知 D 正确。 7.【答案】D 【解析】A 项,HF 是弱酸,25 ℃时,0.1 mol/L HF 溶液中 pH>1,错误;B 项,MgCl2 属于强酸弱 碱盐,离子浓度关系为 c(Cl-)>2c(Mg2+)>c(H+)>c(OH-),错误,C 项,2HF(aq)+Mg2+(aq) MgF2(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数 K=K (HF)/Ksp(MgF2)=7.2×103,错误;D 项,该反应体系 中 c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp(MgF2),有 MgF2 沉淀生成,正确。 8.【答案】B 【解析】计算两溶液中醋酸的物质的量,n(前)=c1•V1=0.1 L×0.01 mol•L﹣1=1×10﹣3mol,n(后) =c2•V2=0.01 L×0.1 mol•L﹣1=1×10﹣3mol,两者相等,因而中和时消耗的 NaOH 的量相等,故 A 错误 ;醋酸为弱电解质,溶液浓度越大,电离程度越小,电离程度前者大于后者,故 B 正确;酸的浓 度越大,c(H+)越大,前者小于后者,故 C 错误;电离度与温度和浓度有关,当温度相同时,溶 液的浓度越小,电离度越大,则 c(CH3COOH)前者小于后者,故 D 错误。 9.【答案】D 【解析】同类型的难溶电解质 Ksp 越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度积比较溶解 度大小,A 错误;任何难溶物在水中不一定存在溶解平衡,只有难溶电解质在水中才存在溶解平衡,B 错误;溶度积常数 Ksp 与温度有关,温度越高,溶度积常数可能增大也可能减小,如果正反应 是放热反应,则温度越高,溶度积常数越小,否则越大,C 错误;升高温度,沉淀溶解平衡向吸热 方向移动,如果某沉淀溶解平衡是放热反应,升高温度,逆向移动,则说明它的溶解度是减小的 ,溶液中离子浓度减小,所以 Ksp 也变小,D 正确。 10.【答案】D 【解析】本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO )= 3.0×10-3×3.0×10-3=9×10-6,CaSO4 饱和溶液中 c(Ca2+)=c(SO )=3.0×10-3mol·L -1。加入 400 mL 0.01 mol·L - 1Na2SO4 溶 液 后 , c(Ca2 + ) = = 6×10 - 4(mol·L - 1) , c(SO ) = =8.6×10-3(mol·L -1),Qc=c(Ca2+)·c(SO )=6×10-4×8.6×10-3=5.16×10- 6d,故 B 正确;温度不变,KW 不变,无法从 c 点变到 a 点,故 C 错误;若处在 b 点时,pH=2 的硫酸中 c(H+)=1×10-2mol·L-1,pH=10 的 NaOH 中 c(OH-)= =10-2mol·L-1,恰好完全反应,溶液显中性,故 D 错误。 13.【答案】D 【解析】pH=4 的 HCl 溶液和 NH4Cl 溶液,在稀释过程中,因平衡 N +H2O NH3·H2O+H+,正 向移动,所以氯化铵溶液的 pH 变化程度比盐酸的 pH 变化程度小,故下方曲线为 NH4Cl 溶液。由图可知,a 点溶液离子浓度大于 c 点,故导电能力 a>c,A 错误;根据质子守恒,b 点时溶液关系为 c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),B 错误;b 点为 N 水解导致溶液呈酸性,b 点溶液中 N 和 H+均消 耗 NaOH,故 Vb>Vc,C 错误;NH4Cl 溶液中 N 水解,促进水的电离,a 点溶液的 pH 小于 b 点 ,故溶液中水电离的 H+浓度 a 点大于 b 点,c 点是盐酸,抑制水的电离,故水的电离程度 a>b>c, D 正确。 14.【答案】C 【解析】从四种物质分析可知②NaOH、③H2SO4 抑制水的电离,①NaCl 不影响水的电离平衡, ④(NH4)2SO4 促进水的电离(NH 水解),在②③中 H2SO4 为二元强酸、产生的 c(H+)大于 NaOH 产 生的 c(OH-),抑制程度更大,故顺序为(由大→小)④>①>②>③。 15.【答案】A 【解析】A 项,该反应达到平衡时 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,往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= = = 。 16.【答案】(1)弱电解质 强电解质 (2)HA H++A- (3)B (4)多 【解析】(1)25℃,KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,结合 =1010 可得 c(H+)=10-2mol·L-1,c(OH-)=10-12mol·L-1; 由 HA 的浓度知 HA 为弱电解质。 (2)HA 的电离方程式为 HA H++A-。 (3)在加水稀释时,平衡向右移动, 减小,c(H+)与 c(OH-)乘积不变,c(OH-)增大, 增大。 (4)HA 是弱电解质,故在 pH、体积均相等的盐酸与 HA 溶液中,HA 的物质的量大,故 HA 与 Zn 反应 产生 H2 的量多。17.【答案】(1)< (2)HOOC—COOH+2e-+2H+―→OHC—COOH+H2O (3)溶解碳酸钠,降低草酸在水中的溶解度 c(Na+)>c(HC2O )>c(C2O )>c(H+)>c(OH-) (4)2.5×10-7mol·L-1 【解析】(1)由表格可知,K2>K,根据越弱越水解,(NH4)2C2O4 中 NH 更弱,水解显酸性,pH<7 。 (2)用惰性电极电解饱和草酸溶液,草酸在阴极放电,C 由+3 价降到+1 价,得到 2 个电子,电极 反应式为 HOOC-COOH+2e-+2H+―→OHC-COOH+H2O。 (3)①75%酒精,溶解碳酸钠,降低草酸钠的溶解度。②草酸与碳酸钠的物质的量按 2∶1 充分混合 后,溶液中 pH<7,溶液显酸性,Na+不水解,浓度最大,该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排 列:c(Na+)>c(HC2O )>c(C2O )>c(H+)>c(OH-)。(4)将 0.02 mol·L-1 澄清石灰水和 0.01mol·L- 1H2C2O4 溶液等体积混合,c(Ca2+)=0.01mol·L -1,根据 CaC2O4 的 Ksp 为 2.5×10-9,所得溶液中 C2O 的物质的量浓度为 = =2.5×10-7mol·L-1。 18.【答案】(1)1×10-12 > (2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO ===BaSO4↓+H2O  ③11 【解析】(1)Kw=c(H+)·c(OH-)=10-x·10-y=10-(x+y),根据图示可知当 x=12 时, c(OH-)=1 mol·L-1,当 y=12 时,c(H+)=1 mol·L-1,故 Kw=1×10-12。根据温度越高 H2O 的电 离程度越大,Kw 也随之越大,可知此时的 T>25。 (2)此条件下,pH=6 时,溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得 c(OH-)=10-4mol·L -1,根据 表中实验③的数据有 22.00×10-3L×10-4mol·L -1=22.00×10-3L×10-amol·L -1,可得 a=4,即 pH =4。实验②中,所得溶液 pH=7,Ba(OH)2 过量,溶液呈碱性,由 H2O 电离产生的 c(OH-)等于 由水电离产生的 c(H+),即由水电离产生的 c(OH-)=10-7mol·L-1。 (3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2 提供的 OH-与 NaHSO4 提供的 H+相等,混合后溶液呈中性。② 按乙方式混合时,反应前:n(Ba2+)=10-3mol,n(OH-)=2×10-3mol,n(H+)=n(SO )=10-3mol ,实际反应的 Ba2+、OH-、H+、SO 均为 10-3mol,故反应的离子方程式为 Ba2++OH-+H++SO ===BaSO4↓ + H2O 。 ③ 按 甲 方 式 混 合 时 , OH - 过 量 , 反 应 后 溶 液 中 c(OH - ) = mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=10-11mol·L-1,pH=11。 19.【答案】(1)H3PO2 H2PO +H+  (2)①+1②H3PO4③正盐弱碱性 (3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2 PH3↑ (4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+②阳极室的 H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的 H2PO 穿过阴膜 扩散至产品室,二者反应生成 H3PO2③PO H2PO 或 H3PO2 被氧化 【解析】(1)H3PO2 为一元弱酸,其电离方程式为 H3PO2 H++H2PO ; (2) ①由化合价代数和为 0 可确定 P 为+1 价;②根据题中信息写出化学方程式为 4Ag++H3PO2+ 2H2O===4Ag+H3PO4+4H+,即氧化产物为 H3PO4;NaH2PO2 为强碱弱酸盐,溶液呈弱碱性; (3)根据题中信息和反应前后元素化合价变化写出化学方程式为 2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+ 3Ba(H2PO2)2; (4)①阳极是水电离出的 OH-放电,其反应式为 2H2O-4e-===O2↑+4H+;②阳极室中的 H+穿过 阳膜进入产品室,原料室的 H2PO 穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成 H3PO2;③阳极室内可 能有部分 H2PO 或 H3PO2 失电子发生氧化反应,导致生成物中混有 PO 。

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