2020届化学高考二轮专题复习与测试：第二部分 题型5 水溶液中的离子平衡 Word版含解析

高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 1 - 题型 5　水溶液中的离子平衡 弱电解质的电离平衡及平衡常数的应用 1．下列有关电解质溶液的叙述正确的是(　　) A．室温下，pH 均为 4 的 H2SO4、(NH4)2SO4 的溶液中，水的电 离程度相同 B．室温时，Ka＝1×10－5 浓度为 0.1 mol·L－1 的 HA 溶液，pH＝3 C．在饱和 AgCl、AgBr 的混合溶液中加入少量 AgNO 3 溶液 c（Cl－） c（Br－） 增大 D．25 ℃时，向 20 mL 0.01 mol·L －1 的醋酸溶液中滴加 10 mL　 0.01 mol·L －1 的 KOH 溶液，混合溶液后呈酸性：c(K ＋)＋c(H ＋)＜ c(CH3COOH)＋c(OH－) 解析： H2SO4 是酸，抑制水的电离，(NH4)2SO4 是强酸弱碱盐， 铵根水解，促进水的电离，A 错误；室温时，Ka＝1×10－5 浓度为 0.1 mol·L － 1 的 HA 溶 液 中 根 据 电 离 平 衡 常 数 可 知 氢 离 子 浓 度 约 是 0.1 × 10－5＝1×10－3 mol·L －1，即 pH≈3，B 正确；该混合溶液中 c（Cl－） c（Br－） ＝c（Cl－）·c（Ag＋） c（Br－）·c（Ag＋） ＝Ksp（AgCl） Ksp（AgBr） ，温度不变，溶度积常 数不变，则比值不变，C 错误；根据电荷守恒可知：c(K＋)＋c(H＋)＞ c(CH3COOH) ＋c(OH－)，D 错误。 答案：B 2．常温下，下列叙述正确的是(　　) A．pH＝a 的氨水，稀释 10 倍后，其 pH＝b，则 a＝b＋1 B．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入 NH4Cl 的溶液恰好无色，则 此时溶液的 pHpH(NaA) B．将 a mol·L－1 的 HA 溶液与 a mol·L－1 的 NaA 溶液等体积混合， 混合液中：c(Na＋)>c(A－) C．向 Na2B 溶液中加入足量的 HA 溶液发生反应的离子方程式为 B2－＋2HA===2A－＋H2B D．NaHB 溶液中部分微粒浓度的大小为 c(Na＋)>c(HB－)> c(B2－)>c(H2B) 解析：由于酸性 H2B>HA>HB－，使得水解程度 HB－ pH 高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 4 - (NaHB)，故 A 错误；因为 KaKh＝KW，Ka＝1.7×10－6，所以 Ka>Kh， 将 a mol·L－1 的 HA 溶液与 a mol·L－1 的 NaA 溶液等体积混合，HA 的 电离程度大于 NaA 的水解程度，混合液中：c(A－)>c(Na＋)，故 B 错误； 向 Na2B 溶液中加入足量的 HA 溶液发生反应的离子方程式为：B2－＋ HA===A－＋HB－，故 C 错误；由于 K1＝1.3×10－3，NaHB 的电离程 度大于其水解程度，所以 c(Na＋)>c(HB－)>c(B2－)>c(H2B)，故 D 正确。 答案：D 以酸碱中和滴定为背景考察图象分析 5．已知：pKa ＝－lgKa ，25 ℃时，H2SO3 的 pKa1 ＝1.85，pKa2 ＝ 7.19。用 0.1 mol·L －1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L －1 H2SO3 溶液的 滴定曲线如图所示(曲线上的数字为 pH)。下列说法正确的是(　　) A．a 点所得溶液中：2c(HSO－3 )＋c(SO2－3 )＝0.1 mol·L－1 B．b 点所得溶液中：c(H＋)＋c(SO2－3 )＝c(OH－)＋c(H2SO3) C．c 点所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSO－3 ) D．e 点所得溶液中：c(Na＋)>c(SO2－3 )>c(H＋)>c(OH－) 解析：用 0.1 mol·L－1NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L－1H2SO3 溶 液，a 点溶液中溶质为 H2SO3 和 NaHSO3，pH＝1.85＝pKa1，电离平衡 常数表达式得到则 c(H2SO3)＝c(HSO－3 )，溶液体积大于 20 mL，a 点所 得溶液中：c(H2SO3)＋c(SO2－3 )＋c(H2SO－3 )＝2c(H2SO3)＋c(SO2－3 )＜0.1 mol·L－1，故 A 错误；b 点是用 0.1 mol·L－1NaOH 溶液 20 mL 滴定 20 mL 0.1 mol·L－1H2SO3 溶液，恰好反应生成 NaHSO3，溶液显酸性，溶高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 5 - 液中电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSO－3 )＋c(OH－)＋2c(SO2－3 )，由物料 守恒 c(Na＋)＝c(HSO－3 )＋c(SO2－3 )＋c(H2SO3)，得到：c(H2SO3)＋c(H ＋)＝c(SO2－3 )＋c(OH－)，故 B 错误；c 点 pH＝7.19＝pKa2，依据平衡常 数溶液显碱性，溶液中溶质主要为 Na2SO3，SO2－3 ＋H2O HSO－3 ＋ OH－，Kh＝c（OH－）·c（HSO） c（SO） ＝KW Ka2 ，c(OH－)＝ KW c（H＋） ，带入计 算得到：c(HSO－3 )＝c(SO 2－3 )，溶液中 2c(Na)＝3c(S)，即 2c(Na ＋)＝ 3[c(SO2－3 )＋c(H2SO3)＋c(HSO－3 )]＝3[c(H2SO3)＋2c(HSO－3 )]，c(Na＋)＞ 3c(HSO－3 )，故 C 正确；e 点时加入氢氧化钠溶液 40 mL，NaOH 溶液 滴定 20 mL 0.1 mol·L－1 H2SO3 溶液恰好反应生成 Na2SO3，Na2SO3 水 解显碱性，溶液中离子浓度 c(OH－)＞c(H＋)，故 D 错误。 答案：C 6 ．如图为 0.100 mol·L －1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 0.100 mol·L －1 的 HA 和 HB 的滴定曲线。下列说法错误的是( 已知 lg 2 ≈ 0.3)(　　) A．HB 是弱酸，b 点时溶液中 c(B－)>c(Na＋)>c(HB) B．a、b、c 三点水电离出的 c(H＋)：ac(HB)，正确；B 项，a、b 两点酸 均是过量的，抑制水的电离，HA 是强酸，抑制程度最大。c 点恰好反 应生成 NaB 水解，促进水的电离，因此三点溶液中水电离出的 c(H＋)： ac(H＋)>c(A2－)>c(OH－) 解析：由题图可知，当 NaOH 体积为 0 时，0.1 mol·L－1 H2A 溶液，H ＋ 浓度小于 0.2 mol·L－1，H2A 为弱酸，电离方程式要用可逆符号，A 错 误 ； 由 图 可 知 c(HA － ) 先 增 大 后 减 小 ， c（HA－） c（H2A） 的 比 值 随 着 V[NaOH(aq)]的增大先增大后减小，B 错误；体积增大 1 倍，浓度降为 原来的一半，V[NaOH(aq)]＝20 mL 时，溶液中存在关系：c(HA－)＋ c(A2－)＋c(H2A)＝0.05 mol·L －1，C 错误；V[NaOH(aq)]＝20 mL 时， 二者恰好反应生成 HA－，由图 c(A2－)>c(H2A)，说明 HA－电离大于水 解，溶液中存在关系：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)，D 正 确。 答案：D 12．(2019·邢台质检)25 ℃时，将 1.0 L c mol·L－1 CH3COOH 溶液 与 0.1 mol NaOH 固体混合，使之充分反应。然后向该混合溶液中加入 CH3COOH 或 CH3COONa 固体(忽略体积和温度变化)，引起溶液 pH 的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 11 - A．该温度下，醋酸的电离平衡常数 Ka＝10－8 c B．a 点对应的混合溶液中 c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(OH－) C．水的电离程度：c>b>a D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝ c(OH－) 解析：1.0 L c mol·L－1 CH3COOH 溶液与 0.1 mol NaOH 固体混合 溶液的 pH＝4.3，溶液显酸性，加入醋酸后，溶液酸性应增强，加入醋 酸钠，溶液的酸性应减弱。该温度下，1.0 L c mol·L －1 CH3COOH 溶 液与 0.1 mol NaOH 固体混合溶液的 pH＝4.3，醋酸的电离平衡常数 Ka ＝ c（CH3COO－） × c（H＋） c（CH3COOH） ＝ 10－4.3 × （0.1＋10－4.3） c－10－4.3－0.1 ≈ 10－4.3 × 0.1 c－0.1 ＝10－5.3 c－0.1 ，故 A 项错误；a 点溶液的 pH＝3.1，是加入的 醋酸后的结果，根据电荷守恒及溶液呈酸性可得，c(CH3COO－)>c( Na＋)，醋酸的电离程度较小，则 c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(OH－)，故 B 项正确；a 以醋酸的电离为主，抑制水的电离，酸性越强，水的电离程 度越小，b 点加入醋酸水的电离程度减小，c 点加入醋酸钠，水的电离 程度增大，故水的电离程度 c>b>a，故 C 项正确；当混合溶液呈中性时，c(H ＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可推出 c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则溶液中 c(Na ＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)，故 D 项正确。 答案：A 沉淀溶解平衡的图象分析及其计算高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 12 - 13．某温度时，卤化银(AgX，X＝Cl、Br、I)的 3 条溶解平衡曲 线如图所示，AgCl、AgBr、AgI 的 Ksp 依次减小。已知 pAg＝－lg c( Ag＋)，pX＝－lg c(X －)，利用 pX、pAg 的坐标系可表示出 AgX 的溶 度积与溶液中 c(Ag＋)和 c(X－)的相互关系。下列说法错误的是(　　) A．A 线是 AgCl 的溶解平衡曲线 B．坐标点 p 形成的溶液是 AgCl 的不饱和溶液 C．m 点可以是在水中加入足量的 AgBr 形成的饱和溶液 D．n 点表示由过量的 KI 与 AgNO3 反应产生 AgI 沉淀 解析：由题意可知，c(Ag＋)、c(X－)越大，pAg、pX 越小，由于 AgCl 的 Ksp 最大，故 A 线表示 AgCl 的溶解平衡曲线，A 项正确；p 点位于 AgCl 的溶解平衡曲线上方，其形成的溶液为 AgCl 的不饱和溶液，B 项正确；B 线为 AgBr 的溶解平衡曲线，m 点位于 AgBr 的溶解平衡曲 线上，则 m 点溶液是 AgBr 的饱和溶液，C 项正确；C 线表示 AgI 的 溶解平衡曲线，n 点位于 AgI 的溶解平衡曲线上，n 点 pX＞pAg 即 c(I －)＜c(Ag＋)，表示 KI 与过量的 AgNO3 反应生成 AgI 沉淀，D 项错误。 答案：D 14．常温下，几种难溶金属氢氧化物分别在溶液中达到沉淀溶解 平衡后，改变溶液的 pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。下列说法 正确的是(　　)高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 13 - A．a 点代表 Fe(OH)3 的饱和溶液 B．Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2] C．向 0.1 mol·L －1 Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋混合溶液中，逐滴滴加稀 NaOH 溶液，Mg2＋最先沉淀 D．在 pH＝7 的溶液中，Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋能大量共存 解析： a 点处于 Fe(OH)3 沉淀溶解平衡线的下方，代表 Fe(OH)3 的不饱和溶液，A 错误；Cu(OH)2 和 Fe(OH)2 的化学式类型相同，根 据图象，当纵坐标相同时，Cu2＋对应的 pH 小于 Fe2＋，故 Cu2＋对应的 c(OH－)小于 Fe2＋对应的 c(OH－)，即 Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]，B 正确；由于 Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋形成沉淀的化学式类型相同，但 Cu(OH)2 的溶度积最小，所以 Cu2＋最先沉淀，C 错误；由图象可知，在 pH＝7 的溶液中，lgc(Cu2＋)＜－5 即 c(Cu2＋)＜10－5 mol·L －1 即 Cu2＋沉淀完 全，不可能存在大量的 Cu2＋，D 错误。 答案：B 15．(2019·湖南十四校联考)常温下，取一定量的 PbI2 固体配成饱 和溶液，t 时刻改变某一条件，离子浓度变化如图所示。下列有关说法 正确的是(　　) 高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 14 - A．常温下，PbI2 的 Ksp 为 2×10－6 B．常温下，Ksp(PbS)＝8×10 －28，向 PbI2 的悬浊液中加入 Na2S 溶液，反应 PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的化学平衡常数为 5 ×1018 C．温度不变，t 时刻改变的条件可能是向溶液中加入了 KI 固体， PbI2 的 Ksp 增大 D．温度不变，向 PbI2 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡 向左移动，Pb2＋的浓度减小 解析：常温下，PbI2 的 Ksp＝c2(I－)·c(Pb2＋)＝4×10－9，A 项错误； 常温下，Ksp(PbS)＝8×10－28，向 PbI2 的悬浊液中加入 Na2S 溶液，反 应 PbI2(s) ＋S 2 － (aq) PbS(s) ＋2I － (aq) 的化学平衡常数为 Ksp（PbI2） Ksp（PbS） ＝ 4 × 10－9 8 × 10－18 ＝5×1018，B 项正确；温度不变，t 时刻改变 的条件可能是向溶液中加入了 KI 固体，但 PbI2 的 Ksp 不变，C 项错误； 温度不变，向 PbI2 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡向左移动，Pb2＋ 的浓度增大，D 项错误。 答案：B 16．(2018·合肥高三质检)已知锌及其化合物的性质与铝及其化合 物相似。如图横坐标为溶液的 pH，纵坐标为 Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物 质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法不正确的是(　　) A．往 ZnCl2 溶液中加入过量氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为 Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－ B．若要从某废液中完全沉淀 Zn2＋，通常可以调控该溶液的 pH高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 15 - 在 8.0～12.0 之间 C．pH＝8.0 与 pH＝12.0 的两种废液中，Zn2＋浓度之比为 108 D．该温度时，Zn(OH)2 的溶度积常数(Ksp)为 1×l0－10 解析：由题意知，锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似，则 氢氧化锌是两性氢氧化物。由图可知，在 a 点，pH＝7.0，lgc(Zn2＋)＝－ 3.0，所以 c(OH－)＝10－7mol·L －1、c(Zn2＋)＝10－3 mol·L －1，Ksp[Zn(OH)2]＝ 10－17。当 pH＝8.0 时，c(Zn2＋)＝ 10－17 （10－6）2 ＝10－5mol· L－1，当 pH＝12.0 时，c(Zn2＋) 10－17 （10－2）2 ＝10－13mol·L－1，所以 pH＝ 8.0 与 pH＝12.0 的两种废液中，Zn2＋浓度之比为 108。往 ZnCl2 溶液中 加 入 过 量 氢 氧 化 钠 溶 液 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 Zn2 ＋ ＋ 4OH － ===[Zn(OH)4]2－，A 项正确；若要从某废液中完全沉淀 Zn2＋，由图象 可知，通常可以调控该溶液的 pH 在 8.0～12.0 之间，B 项正确；pH＝ 8.0 与 pH＝12.0 的两种废液中，Zn2＋浓度之比为 108，C 项正确；该温 度时，Zn(OH)2 的溶度积常数(Ksp)为 1×10－17，D 项错误。 答案：D