2020化学材同步导学提分教程人教选修四测试第三章水溶液中的离子平衡走近高考解析

第三章走近高考1．(2018·全国卷Ⅲ)用0.100mol·L－1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同实验条件下，若改为0.0400mol·L－1Cl－，反应终点c移到aD．相同实验条件下，若改为0.0500mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动答案C解析选取横坐标为50mL的点，此时向50mL0.0500mol·L－1的Cl－溶液中，加入了50mL0.100mol·L－1的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag＋浓度为0.025mol·L－1(按照银离子和氯离子1∶1的比例沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍)，由图示得到此时Cl－的浓度约为1×10－8mol·L－1(实际稍小)，所以Ksp(AgCl)约为0.025×10－8＝2.5×10－10，所以其数量级为10－10，A正确。由于Ksp(AgCl)极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以曲线上各点的溶液均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B正确。滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50mL0.0500mol·L－1的Cl－溶液改为50mL0.0400mol·L－1的Cl－溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25mL变为25mL×0.8＝20mL，而a点对应的是15mL，C错误。卤化银从氟化银到碘化银的溶解度逐渐减小，所以Ksp(AgCl)大于Ksp(AgBr)，将50mL0.0500mol·L－1的Cl－溶液改为50mL0.0500mol·L－1的Br－溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是按比例1∶1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由点c向b方向移动，D正确。2．(2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()A．Ka2(H2X)的数量级为10－6B．曲线N表示pH与lgcHX－cH2X的变化关系C．NaHX溶液中c(H＋)c(OH－)D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)c(HX－)c(X2－)c(OH－)＝c(H＋)答案D解析由H2XH＋＋HX－可知：Ka1＝cH＋·cHX－cH2X，则c(H＋)＝Ka1·cH2XcHX－，等式两边同取负对数可得：pH1＝－lgKa1＋lgcHX－cH2X。同理，由HX－H＋＋X2－可得：pH2＝－lgKa2＋lgcX2－cHX－。因1＞Ka1≫Ka2，则－lgKa1＜－lgKa2。当lgcHX－cH2X＝lgcX2－cHX－时，有pH1＜pH2，故曲线N表示pH与lgcHX－cH2X的变化关系，曲线M表示pH与lgcX2－cHX－的变化关系，B项正确；由曲线M可知，当pH＝4.8时，lgcX2－cHX－≈－0.6，由pH2＝－lgKa2＋lgcX2－cHX－可得：lgKa2≈－0.6－4.8＝－5.4，Ka2＝10－5.4＝100.6×10－6，故Ka2的数量级为10－6，A项正确；NaHX溶液中，cX2－cHX－＜1，则lgcX2－cHX－＜0，此时溶液pH＜5.4，溶液呈酸性，所以c(H＋)＞c(OH－)，C项正确；由以上分析可知，HX－的电离程度大于其水解程度，故当溶液呈中性时，c(Na2X)＞c(NaHX)，溶液中各离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(X2－)＞c(HX－)＞c(OH－)＝c(H＋)，D项错误。3．(2017·全国卷Ⅱ)改变0.1mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)B.lg[K2(H2A)]＝－4.2C.pH＝2.7时，c(HA－)c(H2A)＝c(A2－)D.pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)答案D解析根据题给图像，pH＝1.2时，H2A与HA－的物质的量分数相等，则有c(H2A)＝c(HA－)，A正确；根据题给图像，pH＝4.2时，HA－与A2－的物质的量分数相等，K2(H2A)＝cH＋·cA2－cHA－＝c(H＋)＝10－4.2，则lg[K2(H2A)]＝－4.2，B正确；根据题给图像，pH＝2.7时，H2A与A2－的物质的量分数相等，且远小于HA－的物质的量分数，则有c(HA－)c(H2A)＝c(A2－)，C正确；根据题给图像，pH＝4.2时，HA－与A2－的物质的量分数相等，c(HA－)＝c(A2－)，且c(HA－)＋c(A2－)约为0.1mol·L－1，c(H＋)＝10－4.2mol·L－1，则c(HA－)＝c(A2－)c(H＋)，D错误。4.(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7B.除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuClC.加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好D.2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全答案C解析当－lgcCl－mol·L－1＝0时，lgcCu＋mol·L－1约为－7，即c(Cl－)＝1mol·L－1，c(Cu＋)＝10－7mol·L－1，因此Ksp(CuCl)的数量级为10－7，A正确；分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2＋和Cl－，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl，B正确；铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl－效果无影响，C错误；2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝cCu2＋c2Cu＋，可取图像中的c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝1×10－6mol·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝1×10－6mol·L－11×10－6mol·L－12＝1×106L·mol－1，因此平衡常数很大，反应趋于完全，D正确。5.(2017·江苏高考)(双选)常温下，Ka(HCOOH)＝1.77×10－4，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，下列说法正确的是()A.浓度均为0.1mol·L－1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积相等C.0.2mol·L－1HCOOH与0.1mol·L－1NaOH等体积混合后的溶液中：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(HCOOH)＋c(H＋)D.0.2mol·L－1CH3COONa与0.1mol·L－1盐酸等体积混合后的溶液中(pH7)：c(CH3COO－)c(Cl－)c(CH3COOH)c(H＋)答案AD解析相同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液，水解程度NH＋4大于HCOO－，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，可比较c(Na＋)＋c(H＋)和c(Cl－)＋c(OH－)，因为c(Na＋)＝c(Cl－)，又根据NH＋4和HCOO－的水解程度得HCOONa中的c(H＋)大于NH4Cl溶液中c(OH－)，所以阳离子浓度之和，前者大于后者，A正确；用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液，因为CH3COOH的酸性弱于HCOOH，所以CH3COOH消耗NaOH溶液的体积比HCOOH的大，B错误；根据电荷守恒c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，c(Na＋)c(HCOOH)，所以C错误；反应后溶液相当于相同浓度的CH3COOH、CH3COONa、NaCl溶液的混合物，溶液显酸性，c(CH3COO－)0.05mol·L－1，c(CH3COOH)0.05mol·L－1，c(Cl－)＝0.05mol·L－1，c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)，D正确。6．(2016·全国卷Ⅰ)298K时，在20.0mL0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是()A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0mLC.M点处的溶液中c(NH＋4)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)D.N点处的溶液中pH12答案D解析用0.10mol·L－1盐酸滴定20.0mL0.10mol·L－1氨水，二者恰好完全反应时生成强酸弱碱盐NH4Cl，溶液显酸性，应选用甲基橙作指示剂，A错误；当V(HCl)＝20.0mL时，二者恰好完全反应生成NH4Cl，此时溶液呈酸性，M点溶液的pH＝7，故M点对应盐酸的体积应小于20.0mL，B错误；M点溶液呈中性，则有c(H＋)＝c(OH－)，据电荷守恒可得c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则有c(NH＋4)＝c(Cl－)，此时溶液中离子浓度关系为c(NH＋4)＝c(Cl－)c(H＋)＝c(OH－)，C错误；NH3·H2O为弱电解质，部分电离，N点对应的V(HCl)＝0mL，此时氨水的电离度为1.32%，则有c(OH－)＝0.10mol·L－1×1.32%＝1.32×10－3mol·L－1，c(H＋)＝KwcOH－＝1.0×10－141.32×10－3mol·L－1≈7.58×10－12mol·L－1，故N点溶液的pH12，D正确。7.(2016·全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是()答案D解析向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸即可制得Fe(OH)3胶体，将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中将得到Fe(OH)3沉淀，A错误；MgCl2是强酸弱碱盐，因MgCl2溶液水解产生的HCl受热易挥发，导致MgCl2的水解程度增大，所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2时要在HCl气流中加热蒸干，B错误；铜能够与稀硝酸反应，因此除去Cu粉中混有的CuO应该用稀盐酸，C错误；乙醇是非电解质，水是弱电解质，能够电离出少量的H＋，分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，钠在水中反应剧烈，而在乙醇中反应平缓，说明水中的氢比乙醇中的氢更活泼，D正确。8.(2016·全国卷Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中cH＋cCH3COOH减小B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中cCH3COO－cCH3COOH·cOH－增大C.向盐酸中加入氨水至中性，溶液中cNH＋4cCl－1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3固体，溶液中cCl－cBr－不变答案D解析向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中c(CH3COO－)减小，由cH＋cCH3COOH＝KaCH3COOHcCH3CO