2020届高三上学期化学练习《水溶液中的离子平衡》含答案

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 。