2020高考化学二轮考前复习练习：11专题十一电解质溶液专题针对训练（Word版含解析）

[专题针对训练] 一、选择题 1．已知部分弱酸的电离常数如下表： 弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离常数(25℃) K＝1.77×10－4 K＝5.0×10－10 K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11 下列叙述错误的是(　　) A．NaCN 溶液中通入少量 CO2 发生的离子反应为 CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO－3 B．等体积、等物质的量浓度的 HCOONa 溶液和 NaCN 溶液中所含阴离子总数：前者大 于后者 C．等物质的量浓度的 NaHCO3 和 Na2CO3 混合溶液中：c(Na＋)＞c(OH －)＞c(HCO－3 )＞ c(CO2－3 )＞c(H＋) D．中和等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液消耗 NaOH 的物质的量：前者小于 后者 解析：选 C。向 NaCN 溶液中通入少量 CO2，因为酸性：H2CO3＞HCN＞HCO－3 ，故反应 生成 HCN 和 NaHCO3，反应的离子方程式为 CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO－3 ，A 项正确； 两溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOO－)和 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋ c(CN－)，甲酸的酸性大于 HCN，等物质的量浓度的 HCOONa 溶液和 NaCN 溶液，CN－水解 能力较强，故 NaCN 溶液的 c(OH－)较大，则 c(H＋)较小，因两溶液中的 Na＋浓度相等，且溶 液中正负电荷相等，所以 HCOONa 溶液中所含阴离子总数大于 NaCN 溶液所含的阴离子总数， B 项正确；Na2CO3 溶液中 CO 2－3 的水解程度大于 NaHCO3 溶液中 HCO －3 的水解程度，且水解 是微弱的，所以溶液中 c(HCO－3 )＞c(CO2－3 )＞c(OH －)，C 项错误；由于 HCOOH 酸性大于 HCN，所以等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液，HCN 溶液浓度较大，HCN 的物质 的量较大，消耗 NaOH 的物质的量较多，即中和等体积、等 pH 的 HCOOH 溶液和 HCN 溶液 消耗 NaOH 的物质的量：前者小于后者，D 项正确。 2．常温下，向 1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl 溶液中不断加入固体 NaOH 后，NH ＋4 与 NH3·H2O 的浓度变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)。下列说法正确的是(　　) A．M 点溶液中水的电离程度比原溶液大B．在 M 点时，n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol C．随着 NaOH 的加入， c(H＋) c(NH)不断增大 D．当 n(NaOH)＝0.05 mol 时，溶液中有 c(Cl－)>c(Na＋)>c(NH＋4 )>c(OH－)>c(H＋) 解析：选 B。常温下，向 1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl 溶液中不断加入固体 NaOH，发生反应： NH4Cl＋NaOH ===NaCl＋NH3·H2O。A.NH4Cl 溶液中铵根离子水解，促进水的电离，M 点溶 液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨抑制水的电离，故 M 点溶液 中水的电离程度比原溶液小，错误；B.在 M 点时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合 氨的混合溶液，根据电荷守恒知 n(H ＋)＋n(Na ＋)＋n(NH＋4 )＝n(OH －)＋n(Cl －)，n(Na ＋)＝a mol，n(Cl－)＝0.1 mol，n(NH＋4 )＝0.05 mol，则 n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol，正确；C.铵 根离子的水解平衡常数 Kh＝ c(H＋)·c(NH3·H2O ) c(NH) ，随着 NaOH 的加入，NH3·H2O 浓度不断增 大，温度不变，Kh 不变， c(H＋) c(NH)不断减小，错误；D.当 n(NaOH)＝0.05 mol 时，溶液为等浓度 的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度， 溶液呈碱性，离子浓度大小关系为 c(Cl－) >c(NH＋4 )>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)，错误。 3．室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1 mol·L－1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是(　　) A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD B．滴定至 P 点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－) C．pH＝7 时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－) D．当中和百分数达 100% 时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H ＋) 解析：选 C。三种酸的浓度相等，根据图像在滴定前 HA 溶液的 pH 最小，酸性最强，HD 溶液的 pH 最大，酸性最弱，说明 HA 的电离程度最大，电离常数最大，故三种酸的电离常数 关系为 KHA>KHB>KHD，A 项正确；P 点溶液中含有等物质的量的 NaB 与 HB，此时溶液显酸性， 说明 HB 的电离程度大于 B－的水解程度，所以 c(B－)>c(HB)，由物料守恒：2c(Na＋)＝c(HB)＋ c(B－)知，c(Na＋)介于 c(B－)、c(HB)之间，B 项正确；每种溶液中均存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H ＋)＝c(X－)＋c(OH－)，X－代表 A－、B－、D－，在 pH＝7 时，c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(X－)，而 pH＝7 时，三种酸所消耗的 NaOH 的物质的量不相等，故三种溶液中 c(Na＋)不相等， 则 c(X－)也不相等，C 项错误；中和百分数达 100% 的三种溶液，其溶质分别是 NaA、NaB、 NaD，混合后溶液中的电荷守恒式为 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(D－)＋c(OH－)①，此 式中 c(Na＋)＝c(Na＋)[NaA]＋c(Na＋)[NaB]＋c(Na＋)[NaD]，混合前的三种溶液中存在物料守恒：c(Na ＋)[NaA]＝c(A－)＋c(HA)，c(Na＋)[NaB]＝c(B－)＋c(HB)，c(Na＋)[NaD]＝c(D－)＋c(HD)，消去①式 中的 c(Na＋)和 c(A－)、c(B－)、c(D－)，得 c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，D 项正确。 4．向一定浓度的 Ba(OH)2 溶液中滴加某浓度的 NH4HSO4 溶液，其导电能力随滴入溶液 体积的变化如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．ab 段反应的离子方程式为 Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋H2O B．b 点溶液中只存在 H2O 的电离平衡和 BaSO4 的沉淀溶解平衡 C．bc 段之间存在某点，其溶液中：c(NH＋4 )＝2c(SO2－4 ) D．c 点溶液中：c(H＋)＋c(NH＋4 )＝c(NH3·H2O)＋c(OH－) 解析：选 C。b 点时导电能力最弱，则 n(NH4HSO4)＝n[Ba(OH)2]，ab 段溶液中发生的反 应为 NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O，b 点溶液中的溶质为 NH3·H2O， 所以 b 点溶液中存在 H2O、NH3·H2O 的电离平衡和 BaSO4 的沉淀溶解平衡，A、B 错误；c 点时导电能力最强，n(NH 4HSO4)＝2n[Ba(OH) 2]，bc 段溶液中发生的反应为 2NH 4HSO4＋ Ba(OH)2===BaSO4↓＋(NH4)2SO4＋2H2O，c 点溶液中溶质为(NH4)2SO4，铵根离子水解显酸性， 所以 bc 段之间存在某点，其溶液显中性，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(NH＋4 )＝2c(SO2－4 )＋c(OH －)，则 c(NH＋4 )＝2c(SO2－4 )，C 正确；c 点溶液中 2c(SO2－4 )＞c(NH3·H2O)，所以 c(H＋)＋c(NH ＋4 )＞c(NH3·H2O)＋c(OH－)，D 错误。 5．(新题预测)已知：25 ℃，NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb＝1.76×10－5。25 ℃，向 1 L 0.1 mol/L 某一元酸 HR 溶液中逐渐通入氨，若溶液温度和体积保持不变，所得混合溶液的 pH 与 lg c(R－) c(HR)变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．由图可推知，25 ℃时 0.1 mol/L NaR 溶液的 pH 约为 10 B．当通入 0.1 mol NH3 时，所得溶液中：c(NH＋4 )＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)C．pH＝7 时，所得溶液中：c(HR)＞c(R－)＝c(NH＋4 ) D．pH＝10 时，所得溶液中：c(R－)＞c(HR)，c(NH＋4 )＞c(NH3·H2O) 解析：选 B。由题图可知，pH＝5 时，lg c(R－) c(HR)＝0，即 c(R－) c(HR)＝1，所以 Ka＝ c(R－)·c(H＋) c(HR) ＝ c(H ＋ ) ＝ 1×10 － 5 ， 25 ℃ 时 0.1 mol/L NaR 溶 液 中 ， Kh ＝ Kw Ka＝10－14 10－5 ＝ 10 － 9 ， c(OH － ) ＝ Kh × c(R－)≈ 10－9 × 0.1 mol/L＝1×10－5 mol/L，所以 pH 约为 9，A 不正确。当通入 0.1 mol NH3 时，所得溶液中的溶质为 NH4R，NH4R 的阴、阳离子可以相互促进水解，NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb＝1.76×10－5，而 HR 的 Ka＝1×10－5，故 R－的水解程度较大，溶液显碱 性，所以 c(NH＋4 )＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)，B 正确。pH＝7 时，由题图可知，lg c(R－) c(HR)＝2， 即 c(R－) c(HR)＝102，则 c(R－)＞c(HR)；由电荷守恒可知 c(R－)＝c(NH＋4 )，所以所得溶液中：c(R－) ＝c(NH＋4 )＞c(HR)，C 不正确。pH＝10 时，c(OH－)＝1×10－4 mol/L，由 NH3·H2O 电离平衡 常 数 Kb ＝ 1.76×10 － 5 ， 可 以 求 出 c(NH) c(NH3·H2O )＝ 1.76 × 10－5 1 × 10－4 ＜ 1 ， 所 以 c(NH＋4 ) ＜ c(NH3·H2O)，由题图可知，pH＝10 时，lg c(R－) c(HR)＝5，即 c(R－) c(HR)＝105，所以 c(R－)＞c(HR)，D 不正确。 6．常温下，金属离子(Mn＋)浓度的负对数随溶液 pH 变化关系如图所示[已知：pM＝－lg c(Mn＋)，且假设 c(Mn＋)≤10－6mol/L 认为该金属离子已沉淀完全]。下列说法正确的是(　　) A．常温下，Ksp[Mg(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2] B．可以通过调节溶液 pH 的方法分步沉淀 Cu2＋和 Fe2＋ C．除去 Cu2＋中少量 Fe3＋，可控制溶液 3≤pH＜4 D．pM 与 Ksp 之间的关系式为 pM＝lg Ksp－nlg c(OH－) 解析：选 C。常温下，pH 一定时 c(Mg2＋)＞c(Fe2＋)，所以 Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)2]， A 项错误；当 Cu2＋完全沉淀时，Fe2＋已经开始沉淀，所以不能通过调节溶液 pH 的方法分步 沉淀 Cu2＋和 Fe2＋，B 项错误；当 3≤pH＜4 时，Fe3＋完全沉淀，而 Cu2＋不会沉淀，所以除去 Cu2＋ 中少量 Fe3＋ ，可控制溶液 3≤pH＜4，C 项正确；K sp＝c(Mn＋ )·cn(OH－)，c(M n＋ )＝ Ksp cn(OH－)，pM＝－lg c(Mn＋)＝－lg[ Ksp cn(OH－)]＝－lg Ksp＋nlg c(OH－)，D 项错误。 二、非选择题7．(热点组合)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列 问题： (1)常温下，物质的量浓度均为 0.1 mol·L －1 的四种溶液：①NH4NO3；②CH3COONa； ③(NH4)2SO4；④Na2CO3，pH 由大到小的排列顺序为______________________(填序号)。 (2)常温下，向 20 mL 0.2 mol·L－1H2A 溶液中滴加 0.2 mol·L－1NaOH 溶液。有关微粒的物 质的量变化如下图所示。 则当 V(NaOH)＝20 mL 时，溶液中离子浓度大小关系：_______________________， 水的电离程度比纯水________(填“大”或“小”)。 (3)含有 Cr2O 2－7 的废水毒性较大，某工厂废水中含 5.0×10－3mol·L－1 的 Cr2O2－7 。为了使 废水的排放达标，进行如下处理： Cr2O2－7 ― ― →绿矾、H＋ (Ⅰ) Cr3＋、Fe3＋ ― ― →石灰水 (Ⅱ) Cr(OH)3、Fe(OH)3 ①该废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O)和 H＋，发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 ②若处理后的废水中残留的 c(Fe3＋ )＝2.0×10 －13mol·L －1 ，则残留的 Cr3＋ 的浓度为 ________________________________________________________________________。 (已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]＝6.0×10－31) (4)用氧化还原滴定法可测定废水中 Cr2O 2－7 的浓度。取 100 mL 废水样品，加入少许稀硫 酸和过量的 KI 溶液，充分反应后滴入几滴淀粉溶液，用 0.2 mol·L－1 的 Na2S2O3 溶液滴定生成 的 I2，当滴入 30 mL Na2S2O3 溶液时恰好反应完全，反应的原理是 Cr2O2－7 ＋14H＋＋6I－===3I2 ＋2Cr3＋＋7H2O；I2＋2S2O2－3 ===2I－＋S4O2－6 ，则该废水中 Cr2O 2－7 的物质的量浓度是________。 答案：(1)④＞②＞①＞③ (2)c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－)　小 (3)①Cr2O2－7 ＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ②3.0×10－6mol·L－1 (4)0.01 mol·L－1 8．(1)某温度(t ℃)时，水溶液中 c(H ＋)和 c(OH －)的关系如图所示，a 点离子积 K w＝ ________；该温度下，pH＝12 的 NaOH 溶液与 pH＝2 的 H 2SO4 溶液等体积混合，溶液呈 ________性。(2)25 ℃时，向 0.1 mol·L －1 氨水中加入少量 NH4Cl 固体，当固体溶解后，测得溶液 pH________，NH ＋4 的物质的量浓度________。(填“增大”“减小”或“不变”) (3)体积相等的稀 NaOH 和 CH3COOH 溶液混合，若溶液中 c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则该 溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，混合前 c(NaOH)________c(CH 3COOH)(填 “＞”“＜”或“＝”)。 (4)常温时，Fe(OH)3 的 Ksp＝1×10－38，要使溶液中的 Fe3＋沉淀完全[残留在溶液中的 c(Fe3 ＋)≤10－5mol·L－1]，则溶液的 pH 最小为________。 (5)用可溶性碳酸盐可以浸取 CaSO4 固体，则溶液浸取过程中会发生反应：CaSO4(s)＋CO2－3 (aq)CaCO3(s)＋SO2－4 (aq)。 已知 298 K 时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，则此温度下该反应的 平衡常数 K 为______(计算结果保留三位有效数字)。 解析：(1)a、b 两点对应温度相同，离子积相同，所以 a 点离子积 Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10 －6×10－6＝1.0×10－12；pH＝2 的 H2SO4 溶液中 c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝12 的 NaOH 溶液 中 c(OH－)＝10－12 10－12 mol·L－1＝1 mol·L－1，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性。 (2)一水合氨为弱电解质，在溶液中存在电离平衡 NH3·H2ONH＋4 ＋OH－，加入氯化铵 时，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度减小，则 pH 减小。 (3)溶液中存在电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，若 c(Na＋)＝c(CH3COO －)，则 c(OH－)＝c(H＋)，所以溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶 液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的物质的量浓度大于氢氧 化钠的物质的量浓度。 (4)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)≤10－5×c3(OH－)，c(OH－)≥10－11mol·L－1，则 c(H＋)≤10－14 10－11 mol·L－1＝10－3mol·L－1，溶液 pH≥3。 (5) 该 反 应 的 平 衡 常 数 K ＝ c(SO) c(CO)＝ c(SO)·c(Ca2＋) c(CO)·c(Ca2＋)＝ Ksp(CaSO4) Ksp(CaCO3)＝ 4.90 × 10－5 2.80 × 10－9＝ 1.75×104。 答案：(1)1.0×10－12　碱　(2)减小　增大　(3)中性　＜　(4)3　(5)1.75×104 9．(新题预测)三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中 会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。请回答下列问题：(1) 三 氯 氧 磷 可 由 三 氯 化 磷 、 水 、 氯 气 加 热 反 应 生 成 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则 Na2HPO3 溶液中，各离子浓度的大小关系为 ________________________________________________________________________。 (3)常温下，将 NaOH 溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化 的关系如图所示，则表示 lg c(HPO) c(H2PO )的是曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，亚磷酸(H3PO3) 的 Ka1＝________，反应 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－的平衡常数的值是________。 (4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为 H3PO4、H3PO3)。向废水中先 加入适量漂白粉，再加入生石灰调节 pH，将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后 的废水中 c(Ca2＋ )＝5×10 －6mol·L －1 ，则溶液中 c(PO3－4 )＝____________mol·L －1 。已知 Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29。 解析：(2)由于 H3PO3 为二元弱酸，所以 Na2HPO3 为正盐；溶液中水解方程式和电离方程 式为 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－、H2PO－3 ＋H2OH3PO3＋OH－、H2OH＋＋OH－，其 离子浓度大小顺序为 c(Na＋)＞c(HPO2－3 )＞c(OH－)＞c(H2PO－3 )＞c(H＋)。 (3)根据第一步电离远大于第二步电离可知，表示 lg c(HPO) c(H2PO )的是曲线Ⅰ。 H3PO3H2PO－3 ＋H＋， H2PO－3 H＋＋HPO2－3 Ka1＝ c(H＋)·c(H2PO ) c(H3PO3) ＝10－2.4×10＝10－1.4， Ka2＝ c(H＋)·c(HPO) c(H2PO ) ＝10－5.5×10－1＝10－6.5， 所以 HPO2－3 ＋H2OH2PO－3 ＋OH－ K＝ c(H2PO )·c(OH－) c(HPO) ＝ Kw Ka2＝10－14 10－6.5＝10－7.5。 (4)Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO3－4 (aq) Ksp[Ca3(PO4)2]＝c3(Ca2＋)·c2(PO3－4 )＝2×10－29， c(PO3－4 )＝ 2 × 10－29 (5 × 10－6)3 mol·L－1＝4×10－7 mol·L－1。答案：(1)PCl3＋H2O＋Cl2 =====△ POCl3＋2HCl (2)c(Na＋)＞c(HPO2－3 )＞c(OH－)＞c(H2PO－3 )＞c(H＋) (3)Ⅰ　10－1.4　10－7.5 (4)4×10－7 10．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对 制革工业污泥中 Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下： 已知：酸浸取液中的金属离子主要是 Cr3＋，其次是 Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和 Mg2＋等。 (1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出两点) (2)H2O2 的作用是将滤液Ⅰ中的 Cr3＋转化为 Cr2O2－7 ，则此反应中氧化剂和还原剂的物质 的量之比为________。 (3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下： 阳离子 Fe3＋ Al3＋ Cr3＋ 开始沉淀时的 pH 2.7 — — 沉淀完全时的 pH 3.7 5.4(＞8 溶解) 9(＞9 溶解) ①用 NaOH 调节溶液的 pH 不能超过 8，其理由是____________________________。 ②当 pH＝8 时，Mg2＋是否开始沉淀(溶液中镁离子浓度不超过 1 mol·L－1)________(填“是” 或“否”)(已知 Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11)。 (4)上述流程中，加入 NaOH 溶液后，溶液呈碱性，Cr2O 2－7 转化为 CrO2－4 ，写出上述流程 中用 SO2 进行还原时发生反应的离子方程式：____________________________________。 解析：(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、增大接触面积、适当 升高温度或搅拌等。 (2)H2O2 将 Cr3＋转化为 Cr2O2－7 ，H2O2 做氧化剂，Cr3＋被氧化，发生的反应为 2Cr3＋＋3H2O2 ＋H2O===Cr2O2－7 ＋8H＋，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 3∶2。 (3)①pH＝8 时，Fe3＋、Al3＋已沉淀完全，滤液Ⅱ中主要阳离子有 Na＋、Mg2＋、Ca2＋，pH ＞8 时，会使部分 Al(OH)3 溶解生成 AlO－2 ，会影响 Cr 回收与再利用。 ②当 pH＝8 时，c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Qc＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝ 1×10－12