1、专题突破练专题突破练 8 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 选择题(本题共 15 小题,共 100分) 1.(2020 山东日照一模)“臭碱 Na2S”广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业,可利用反应 Na2SO4+2CNa2S+2CO2制备。已知 Ka1(H2CO3)=4.2 10-7,Ka1(H2S)=9.1 10-8。下列说法正确的是 ( ) A.反应中生成 1 mol“臭碱”时转移电子数为 4NA B.该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 12 C.1 L 0.1 mol L-1 Na2S 溶液中含有的阴离子数目大于 0.1NA D.将 Na2S溶液露置于空气中不会有 H2
2、S 气体放出 2.(双选)下列说法正确的是( ) A.用 pH相同的氢氟酸和盐酸中和等体积等浓度的 NaOH 溶液,消耗盐酸的体积大 B.相同温度下,pH 相等的氨水和 NaOH溶液,n(OH-)相等 C.物质的量浓度相同的醋酸溶液和盐酸分别与镁反应,开始瞬间醋酸产生 H2快 D.c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性 3.(2020 山东德州一模)还原沉淀法是处理含铬(含 Cr2 -和 Cr -)工业废水的常用方法,过程如下: - 黄色 - 橙红色 紫色 Cr(OH)3 已知:转化过程中的反应为 2Cr -(aq)+2H+(aq) Cr2 -(aq)+H 2O(l)。常温下,KspCr(O
3、H)3=1 10 -32。 下列说法错误的是( ) A.反应v正(Cr -)=2v 逆(Cr2 -)时,反应处于平衡状态 B.反应转移 0.6 mol e-,则有 0.2 mol Cr2 -被还原 C.除去废水中含铬离子的过程包括氧化还原反应和复分解反应 D.常温下,要使处理后废水中的 c(Cr3+)降至 1 10-5 mol L-1,反应应调溶液 pH=5 4.(2020 山东青岛一模)配制银氨溶液操作如图所示,下列说法错误的是( ) 已知:Ksp(AgI)=8.3 10-17,KAg(NH3)2+= =1.12 10 7 A.制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验 B.1 mol Ag(NH3
4、)2+中含有 8NA个 键 C.银氨溶液不能长期存放,需要现用现配 D.AgI固体可溶于氨水得到银氨溶液 5.(2020 山东日照二模)t 时,两种碳酸盐 MCO3(M表示 X2+或 Y2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 已知:pM=-lgc(M2+),p(C -)=-lgc(C -),K sp(XCO3)c(H2C2O4)c(C2 -)c(H+) B.pH=7的溶液:c(Na+)=c(C2 -)+c(HC 2 - ) C.当 c(Na+)=2c(总)时:c(OH-)=c(H+)+c(HC2 - )+c(H2C2O4) D.0.100 0 mol L-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.10
5、0 0 mol L-1+c(C2 -)+c(OH-)-c(H 2C2O4) 8.(2020 河北唐山一模)已知:pKa=-lgKa,25 时,弱酸 H2A 的 pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用 0.1 mol L-1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol L-1 H2A溶液的曲线如下图所示。 下列说法不正确的是( ) A.d 点所得溶液中溶质的水解平衡常数 Kh1=10-7.19 B.c点所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-) C.b点所得溶液中:c(A2-)c(H2A) D.a 点所得溶液中:溶质是 NaHA和 H2A 9
6、.(双选)(2020山东新高考质量测评联盟 5 月联考)室温下,用 0.1 mol L-1的 NaOH溶液分别滴定各 20 mL浓度均为 0.1 mol L-1的 HCl溶液和 HCOOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的对数lgc(H+) 水随加入 NaOH溶液体积的变化如图所示(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是( ) A.该温度下 HCOOH的电离常数为 Ka=1 10-5 B.a、c两点对应溶液同时升高相同温度, - - 增大 C.在 c 点溶液中有:c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.1 mol L-1 D.在 a、b、c、d四点中对应的溶液呈中性的为 a、b、d 10.(2
7、020 广东佛山二模)向废水中加入硫化物可以依次获得 CuS、ZnS 纳米粒子。常温下,H2S的 Ka1=1.3 10-7,Ka2=7.1 10-15,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是( ) A.Ksp(CuS)的数量级为 10-37 B.a点对应的 CuS溶液为不饱和溶液 C.向 p点的溶液中加入少量 NaS固体,溶液组成由 p向 q方向移动 D.反应 H2S+Zn2+ZnS+2H+的平衡常数很大,反应趋于完全 11.T 时,三种硫酸盐 MSO4(M:Pb2+、Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知 pM=- lgc(M),p(S -)=-lgc(S -)。
8、下列说法正确的是( ) A.溶度积:BaSO4PbSO4SrSO4 B.Y点对应的是 SrSO4的不饱和溶液,能继续溶解 SrSO4 C.Z点对应的溶液中 c(Ba2+)c(N )c(H+)c(OH-) C.水的电离程度:bcad D.25 时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1) 10-7 14.(双选)(2020 江苏南京三模)室温下,NH3 H2O的 Kb=1.8 10-5,H2SO3的 Ka1=1.3 10-2,Ka2=6.2 10-8。 氨水可用于工业尾气中 SO2的吸收。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.氨水与 SO2反应恰好生成(NH4)2SO3时:c(N )
9、c(S -)c(OH-)c(H+) B.氨水与 SO2反应所得溶液 pH=9时:c(N )+c(H+)c(HM - ) C.滴入 NaOH 溶液过程中水的电离程度一直增大 D.图像中 G 点对应的溶液中 c(Na+)=c(HM - )+2c(M -) 参考答案 专题突破练 8 水溶液中的离子平衡 1.C 解析 根据反应方程式,生成 1 mol“臭碱”时,S 的化合价由+6价变为-2价,共转移 8 mol 电子,即转移的电子数为 8NA,A项错误;该反应的氧化产物为 CO2,还原产物为 Na2S, 由化学方程式可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 21,B 项错误;1 L 0.1 mol L
10、-1 Na2S 溶液中 S2-发生水解反应:S2-+H2OHS-+OH-,阴离子总数大于 0.1NA,C 项正 确;因为 Ka1(H2S)K sp(YCO3)时,就会有 YCO3沉淀生成,C 正确;t 时,向饱和 YCO3溶液中 加入 Na2CO3溶液,使溶液中 Y2+的物质的量浓度减小,当溶液中 c(Y2+) c(C -)c(H 2C2O4),A错误;根据电荷守恒 有:c(Na+)+c(H+)=2c(C2 -)+c(HC 2 - )+c(OH-),pH=7 时 c(H+)=c(OH-),所以 c(Na+)=2c(C2 -)+c(HC 2 - ),B错误;c(Na+)=2c(总)=2c(H2C
11、2O4)+c(HC2 - )+c(C2 -)是 Na2C2O4溶液中的物料守恒关系,即此时溶质为 Na2C2O4,Na2C2O4溶液的质子守恒 为:c(OH-)=c(H+)+c(HC2 - )+2c(H2C2O4),C错误;0.100 0 mol L-1 H2C2O4溶液中的电荷守 恒关系为:c(H+)=2c(C2 -)+c(HC 2 - )+c(OH-),物料守恒关系为:0.100 0 mol L- 1=c(H2C2O4)+c(C2 -)+c(HC 2 - ),用电荷守恒关系式-物料守恒关系式可得:c(H+)=0.100 0 mol L-1+c(C2 -)+c(OH-)-c(H 2C2O4)
12、,D正确。 8.A 解析 弱酸 H2A的 pKa1=1.85,pKa2=7.19,则 Ka1=10-1.85,Ka2=10-7.19,d点为加入 NaOH 溶液 40 mL,此时溶液中恰好生成 Na2A,Na2A水解使溶液显碱性,溶液的 pH为 9.85,发生 水解的方程式为 A2-+H2OHA-+OH-,则 A2-水解平衡常数 Khl= - - - - - =10 -6.81,故 A错误;b 点为加入 NaOH溶液 20 mL,此时溶液中恰好生成 NaHA,d点 为加入 NaOH溶液 40 mL,此时溶液中恰好生成 Na2A,则 c点所得溶液是 NaHA和 Na2A 的混合溶液,该溶液中存在
13、电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),故 B正确;b 点 加入 NaOH溶液的体积为 20 mL,此时恰好反应生成 NaHA,溶液中存在质子守 恒:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),该点溶液的 pH=4.52,显酸性,c(H+)c(OH-),则 c(A2- )c(H2A),故 C 正确;a点时,加入氢氧化钠溶液的体积小于 20 mL,弱酸 H2A过量,所得溶 液中溶质是 NaHA和 H2A,故 D正确。 9.AB 解析 由图分析可知,曲线 A代表滴定 HCOOH溶液,曲线 B代表滴定 HCl 溶液。 未加 NaOH溶液时,HCOOH
14、 溶液的 lg c水(H+)=-11,c水(H+)=10-11 mol L-1,c溶液(OH-)=c水 (OH-)=c水(H+)=10-11 mol L-1,c溶液(H+)=10-3 mol L-1,该温度下 HCOOH的电离常数为 K= 溶液 - - - =1 10-5,故 A正确;a、c两点对应溶液同时升高相同 温度,c(Cl-)基本不变,HCOO-水解程度增大,c(HCOO-)减小,因此 - - 增大,故 B正确;在 c点加入 NaOH溶液的体积为 20 mL,溶液总体积约为 40 mL,因此溶液中有 c(HCOO- )+c(HCOOH)=0.05 mol L-1,故 C 错误;在 a点
15、溶液中溶质为 NaCl,溶液呈中性,b点为 HCOOH和 HCOONa的混合溶液,电离程度等于水解程度,溶液呈中性,c点溶液为 HCOONa溶液,HCOO-水解使溶液呈碱性,d点溶液中溶质为 HCOONa和 NaOH,溶液呈 碱性,因此呈中性的为 a、b,故 D错误。 10.D 解析 由图中数据可知当 c(Cu2+)=10-18 mol L-1时,c(S2-)10-18.3 mol L- 1,Ksp(CuS)=c(Cu2+) c(S2-)10-36.3,则 Ksp(CuS)的数量级为 10-37,故 A正确;由图可知,a点时 c(Cu2+) c(S2-)=10-18.5 10-18.5=10-
16、37Ksp(CuS),则 a点为 CuS 的不饱和溶液,故 B正确;向 p 点的溶液中加入少量 NaS 固体,溶液中 c(S2-)增大,则 c(Zn2+)减小,故 C 正确;反应 H2S+Zn2+ZnS+2H+平衡常数 K= - - - - - - - - 30,平衡常数不是很大,反应不趋于完全,故 D错误。 11.B 解析 根据题意分析可知,pM 越大,Pb2+、Ba2+、Sr2+的浓度越小;p(S -)越 大,c(S -)越小,所以溶度积:BaSO 4PbSO4SrSO4,A项错误;Y点对应的 SrSO4溶液中 c(S -) c(Sr2+)c(S -),二者的浓度积等于 1 10-10,C
17、项错误;增大 Pb2+的浓度,BaSO4能转化成 PbSO4,D项错误。 12.C 解析 根据图像可知,当溶液 pH由 1 升至 2.6时,H3X+转化为 H2X,其离子方程式为 H3X+OH-H2X+H2O,故 A错误;由图像可知,当 HX-含量较高时,溶液显酸性,即 NaHX 溶液显酸性,则溶液中 c(H+)c(OH-),故 B错误;当溶液 pH=7时,溶液中 c(HX-)=c(X2-),即 H2X的第二步电离平衡常数 Ka2(H2X)= - - =10-7,故 C 正确;溶液呈中性时,根据电 荷守恒有 c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),且 c(H+)=
18、c(OH-),则 c(Na+)=c(HX-)+2c(X2- ),故 D错误。 13.C 解析 c点溶液呈中性,所以 c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可得 c(N )+c(H+)=c(Cl- )+c(OH-),所以 c(N )=c(Cl-),A正确;b 点溶液为 NH4Cl 溶液,此溶液中离子浓度大小顺 序为 c(Cl-)c(N )c(H+)c(OH-),B正确;b 点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应 生成氯化铵,铵根离子水解促进了水的电离,则 a、d两点都抑制了水的电离,则 b点水的 电离程度最大;由于 d点混合液的 pH不知,则无法判断 a、d两点水的电离程度大小,C 错误;根据图像
19、可知,25 时溶液的 pH=7,则 c(H+)=c(OH-)=10-7 mol L-1,c(N )=c(Cl- )=0.5 mol L-1,根据物料守恒可知,c(NH3 H2O)=(0.5n-0.5) mol L-1,则 25 时 NH4Cl 水解常 数 Kh= - - =(n-1) 10-7,D正确。 14.AD 解析 恰好生成(NH4)2SO3时,溶液中 c(N )2c(S -),因为 NH 3 H2O的电离常 数 Kb大于 HS - 的电离常数 Ka2,则 N 的水解常数小于 S -的水解常数,故溶液显碱 性,c(OH-)c(H+),故 c(N )c(S -)c(OH-)c(H+),A
20、正确;由电荷守恒可得 c(N )+c(H+)=2c(S -)+c(HS - )+c(OH-),S -水解使溶液显碱性,HS - 的电离程度大于 水解程度使溶液显酸性,pH=9时溶液显碱性,故 c(S -)c(HS - ),所以 c(N )+c(H+)3c(HS - )+c(OH-),B错误;NH4HSO3和(NH4)2SO3物质的量相等,则 NH4HSO3和(NH4)2SO3物质的量浓度相等,假设 NH4HSO3和(NH4)2SO3物质的量浓度均 为 a mol L-1,则有物料守恒:c(N )+c(NH3 H2O)=3a mol L- 1,c(S -)+c(HS - )+c(H2SO3)=2
21、a mol L-1,故 2c(N )+2c(NH3 H2O)=3c(S -)+3c(HS - )+3c(H2SO3),C错误;NH4HSO3溶液中的质子 守恒关系为 c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(S -)+c(NH 3 H2O),D正确。 15.B 解析 根据图像分析可知,F点温度最高,说明此时两物质恰好完全反 应,NaHMO4+NaOHNa2MO4+H2O,20 10-3 L 0.1 mol L-1=20 10-3 L c(NaOH),推出 c(NaOH)=0.1 mol L-1,c(H+)= - - mol L-1=10-13 mol L-1,则 pH=13,故 A错误;
22、F点 溶质为 Na2MO4,根据溶液中的质子守恒可得 c(OH-)=c(H+)+c(HM - )+2c(H2MO4),所以 c(OH-)c(HM - ),故 B正确;根据题意,两者恰好完全反应时生成的溶质 Na2MO4属于强 碱弱酸盐,即溶质为 Na2MO4时水解程度最大,E到 F过程中,水的电离程度增大,F到 G 过程中,氢氧化钠溶液过量,抑制水的电离,因此滴加氢氧化钠的过程中,水的电离程度有 增大也有减小,故 C 错误;由 A选项推出 c(NaOH)=0.1 mol L-1,G点加入 40 mL的 NaOH 溶液,反应后溶质为等浓度的 NaOH和 Na2MO4,Na+的浓度最大,M -部分水解,溶液显碱 性,则 c(OH-)c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(M -)+c(HM - )+c(OH-),则 c(Na+)c(HM - )+2c(M -),故 D错误。
