2020届高考人教版化学水溶液中的离子平衡试题及答案

2020 届高考人教版化学水溶液中的离子平衡试题及答案 一、选择题 1、下列事实可以证明 NH3·H2O 是弱碱的是(　　) A．氨水能跟 CuCl2 溶液反应生成 Cu(OH)2 沉淀 B．铵盐受热易分解，放出氨气 C．0.1 mol·L－1 的氨水可以使酚酞试液变红 D．0.1 mol·L－1 的氨水中，c(OH－)约为 0.01 mol·L－1 解析　0.1 mol·L－1 的氨水中，c(OH－)约为 0.01 mol·L－1，说明 NH3·H2O 只能部 分发生电离，可证明 NH3·H2O 是弱碱。 答案　D 2、电离度是描述弱电解质电离程度的物理量，电离度＝已电离的电解质的物质的 量/原来总的物质的量×100%。现取 20 mL c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1 的 CH3COOH 溶液，加入 0.2 mol·L－1 的氨水，测得溶液导电性的变化如图所示，则加入氨水前 CH3COOH 的电离度为(　D　) A．0.5%　　 B．1.5% C．0.1%　　 D．1% 解析：由图像可知当加入 10 mL 氨水时，溶液的导电性最强，即此时二者恰好完 全反应，则有 20 mL×c(CH3COOH)＝0.2 mol·L－1×10 mL，则 c(CH3COOH)＝0.1 mol·L－1，故 CH3COOH 的电离度为 1×10－3 mol·L－1/0.1 mol·L－1×100%＝1%。 3、(2019 年四川省成都市五校联考) 下列关于平衡体系的各说法中不正确的是(　　) A．在 N2＋3H2 2NH3 的平衡体系中，缩小体积，平衡向右移动，氨的产率增 加 B．在 CH3COOH CH3COO－＋H＋的平衡体系中加入 CH3COONa 固体，平衡向左移动 C．在 H2S H＋＋HS－的平衡体系升温到 100℃时，溶液中的 c(H＋)一定增大D．在盐酸中加入 KCl 晶体，溶液 pH 不变 解析：在 N2＋3H2 2NH3 的平衡体系中，缩小体积，相当于增大压强，平衡 向气体体积缩小的方向移动，平衡正向移动，氨的产率增加，故 A 正确；根据同 离子效应，在 CH3COOH CH3COO－＋H＋的平衡体系中加入 CH3COONa 固体， 平衡逆向移动，故 B 正确；弱电解质的电离的过程是吸热反应，而对于 H2S H＋＋HS－的平衡体系升温到 100℃时，可能导致水蒸发，导致体积减小，或是硫 化氢的挥发，所以溶液中的 c(H＋)不一定增大，故 C 错误；在盐酸中加入 KCl 晶 体，溶液中氢离子的浓度不变，所以溶液 pH 不变，故 D 正确。 答案：C 4、能影响水的电离平衡，并使溶液中的 c(H＋)>c(OH－)的操作是(　C　) A．向水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入二氧化碳气体 D．向水中加食盐晶体 解析：影响水的电离平衡可以运用平衡移动原理进行分析，c(H＋)>c(OH－)表示溶 液呈酸性。 5、常温下用 pH 为 3 的某酸溶液分别与 pH 都为 11 的氨水、氢氧化钠溶液等体积 混合得到 a、b 两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是(　　) ①b 不可能显碱性　②a 可能显酸性或碱性　③a 不可能显酸性　④b 可能显碱性 或酸性 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：①pH 为 3 的某酸溶液，为强酸时与等体积 pH 为 11 的氢氧化钠恰好完全 反应，生成强酸强碱盐，则溶液为中性；酸为弱酸时酸过量，则溶液一般为酸性， 即 b 不可能显碱性，故①正确；②某酸溶液为强酸时与等体积 pH 为 11 的氨水反 应时氨水过量，则 a 可能显碱性；若为弱酸时恰好完全反应，生成弱酸弱碱盐， 当弱酸酸根离子的水解小于弱碱根离子的水解时，则 a 可能显酸性，故②正确；③ 若为 pH＝3 弱酸与等体积 pH 为 11 的氨水恰好完全反应时，生成弱酸弱碱盐，当 弱酸酸根离子的水解小于弱碱根离子的水解时，则 a 可能显酸性，故③错误；④ 若 pH 为 3 的某酸溶液为强酸时，与等体积 pH 为 11 的氢氧化钠恰好完全反应，生成强酸强碱盐，则溶液为中性，若酸为 pH＝3 的弱酸与等体积 pH 为 11 的氢氧 化钠溶液反应时酸过量，则溶液一般为酸性，即 b 不可能显碱性，故④错误。 答案：A 6、如图表示的是某离子 X 的水解过程示意图，则离子 X 可能是(　D　) A．CO2－3 　　　 B．HCO－3 　　　 C．Na＋　　　 D．NH＋4 解析：能水解且使溶液显酸性的只有 NH＋4 。 7、(2019 年天津市六校联考) 下列叙述正确的是(　　) A．10 mL0.1 mol·L－1 醋酸中加入几滴 1 mol·L－1H2SO4 后，c(CH3COOH)/c(H＋) 增大 B．常温下 pH＝2 的 H2SO4 与 pH＝13 的 NaOH 溶液混合，所得混合液的 pH＝ 11，则 H2SO4 溶液与 NaOH 溶液的体积比 9∶1 C．90℃时，将 pH＝2 的盐酸与 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合，溶液显中性 D．0.5 mol·L－1 的下列溶液①NH3·H2O　 ②NH4Cl　 ③NH4HCO3　④(NH4)2SO4，NH4＋物质的量浓度大小关系：④>①>②>③ 解析：10 mL 0.1 mol·L－1 醋酸中加入几滴 1 mol·L－1 H2SO4 后氢离子浓度增大， 抑制醋酸电离，醋酸根浓度减小，c(CH3COOH)/c(H＋)＝c(CH3COO－)/Ka，所以比 值减小，A 错误；常温下 pH＝2 的 H2SO4 与 pH＝13 的 NaOH 溶液混合，所得混 合液的 pH＝11，则V1 × 0.1－V2 × 0.01 V1＋V2 ＝0.001，因此 H2SO4 溶液与 NaOH 溶 液的体积比 9∶1，B 正确； 90℃时，将 pH＝2 的盐酸与 pH＝12 的 NaOH 溶液 等体积混合氢氧化钠过量，溶液显碱性，C 错误； 一水合氨是弱电解质，电离出 的铵根最少，碳酸氢根与铵根水解相互促进，则 0.5 mol·L－1 的①NH3·H2O、 ②NH4Cl、③NH4HCO3、④(NH4)2SO4，NH4＋物质的量浓度大小关系：④＞②＞③ ＞①，D 错误。 答案：B 8、下列由实验现象得出的结论正确的是(　C　)操作及现象 结论 A 向 AgCl 悬浊液中加入 NaI 溶液时出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI) B 向某溶液中滴加氯水后再加入 KSCN 溶液，溶液 呈红色 溶液中一定含有 Fe2＋ C 向 NaBr 溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置， 溶液上层呈橙红色 Br－还原性强于 Cl－ D 加热盛有 NH4Cl 固体的试管，试管底部固体消失， 试管口有晶体凝结 NH4Cl 固体可以升华 解析：A.向 AgCl 悬浊液中加入 NaI 溶液时出现黄色沉淀，说明 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，错误；B.该溶液可能含有 Fe2＋或 Fe3＋，错误；C.上层呈橙 红色，说明 Cl2 与 NaBr 反应生成了 Br2 和 NaCl，则 Br－的还原性强于 Cl－，正确； D.不是升华，试管底部 NH4Cl 分解生成 NH3 和 HCl，试管口 NH3 与 HCl 反应生 成了 NH4Cl，错误。 二、非选择题 1、下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。 酸 电离方程式 电离平衡常数 K CH3COOH CH3COOHCH3COO－＋H＋ 1.75×10－5 H2CO3 H2CO3H＋＋HCO－3 HCO－3 H＋＋CO2－3 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 H2S H2SH＋＋HS－ HS－H＋＋S2－ K1＝9.1×10－8 K2＝1.1×10－12 H3PO4 H3PO4H＋＋H2PO－4 H2PO－4 H＋＋HPO2－4 HPO2－4 H＋＋PO3－4 K1＝7.1×10－3 K2＝6.3×10－8 K3＝4.2×10－13 回答下列各题： (1)当温度升高时，K 值__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)在温度相同时，各弱酸的 K 值不同，那么 K 值的大小与酸性的相对强弱有何 关系？__K 值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强__。(3)若把 CH3COOH、H2CO3、HCO－3 、H2S、HS－、H3PO4、H2PO－4 、HPO 2－4 都看 作是酸，其中酸性最强的是__H3PO4__，最弱的是__HPO2－4 __。 (4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱 酸的 K1、K2、K3 之间存在着数量上的规律，此规律是__K1>K2>K3__，产生此规 律的原因是__上一级电离产生的 H＋对下一级电离有抑制作用__。 (5)用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实__能__(填“能” 或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸 的酸性强弱。 方案：__向盛有少量 NaHCO3 溶液的试管中加入适量 CH3COOH 溶液，产生无色 气泡，证明醋酸酸性大于碳酸。__ 解析：(1)弱电解质的电离是吸热反应，升高温度能促进电离，故升高温度，K 值 增大。(2)K 值越大，说明电离出的离子浓度越大，该酸易电离，酸性越强。(3)因 为 K 值越大，酸性越强，在这几种酸中，H3PO4 的 K 值最大，HPO 2－4 的 K 值最 小，故酸性最强的是 H3PO4，酸性最弱的是 HPO2－4 。(4)由表中的数据可以看出， 常数之间是 105 倍的关系，即 K1︰K2︰K3≈1︰10－5︰10－10，酸的每级电离都能 产生 H＋，故上一级电离产生的 H＋对下一级电离有抑制作用，使得上一级的电离 常数远大于下一级的电离常数。(5)利用醋酸的酸性大于碳酸，可用 CH3COOH 与 CaCO3(水垢的主要成分)或 NaHCO3 反应产生 CO2 来证明。 2、(1)KHSO4 溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是(用电离方 程式表 示)___________________________________________________________________ _____。 (2)KHCO3 溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是(用离子方程式 表 示)___________________________________________________________________ _____。 (3)将上述两溶液混合，离子反应方程式为__________________________________。 解析：(1)KHSO4 是强酸酸式盐，在水溶液中完全电离。(2)KHCO3 是强碱弱酸盐， HCO3－在水溶液中水解，使溶液呈碱性。(3)KHSO4 溶液与 NaHCO3 溶液混合 H＋ 与 HCO3－反应生成 H2O 和 CO2。答案：酸　KHSO4===K＋＋H＋＋SO42－ (2)碱　HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－ (3)HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O 3、根据 NH3·H2ONH4＋＋OH－的电离平衡，填写下表中各项的变化情况： 改变的条件 平衡移动方向 n(OH－) c(OH－) 加 NaOH 固体 通入氨气 加水 加入盐酸 降低温度 加 NH4Cl 固体 加入稀氨水 解析　影响电离平衡的条件有温度和浓度等，根据平衡移动原理，可以判断平衡 移动的方向，n(OH－)的变化与平衡移动方向直接有关，c(OH－)还与溶液的体积有 关。 答案　 改变的条件 平衡移动方向 n(OH－) c(OH－) 加 NaOH 固体 左 增大 增大 通入氨气 右 增大 增大 加水 右 增大 减小 加入盐酸 右 减小 减小 降低温度 左 减小 减小 加 NH4Cl 固体 左 减小 减小 加入稀氨水 右 增大 减小