高考化大二輪復(fù)習第1部分知識整合專題2基本理論第9講水溶液中的離子平衡資料

PAGEPAGE6第9講水溶液中的離子平衡[限時50分鐘，滿分70分]一、選擇題(包括7個小題，每小題5分，共35分)1．(2016·上海高考)能證明乙酸是弱酸的實驗事實是A．CH3COOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2B．0.1mol·L－1CH3COONa溶液的pH大于7C．CH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2D．0.1mol·L－1CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅解析A．只能證明乙酸具有酸性，不能證明其酸性強弱，錯誤；B.該鹽水溶液顯堿性，由于NaOH是強堿，故可以證明乙酸是弱酸，正確；C.可以證明乙酸的酸性比碳酸強，但是不能證明其酸性強弱，錯誤；D.可以證明乙酸具有酸性，但是不能證明其酸性強弱，錯誤。答案B2．(2015·廣東高考)一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是A．升高溫度，可能引起有c向b的變化B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10－13C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化解析A．c點溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈堿性，升溫，溶液中c(OH－)不可能減小。B.由b點對應(yīng)c(H＋)與c(OH－)可知，KW=c(H＋)·c(OH－)=1.0×10－7×1.0×10－7=1.0×10－14。C.FeCl3溶液水解顯酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定溫度下水的離子積是常數(shù)，故溶液中c(OH－)減小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點溶液呈堿性，稀釋時c(OH－)減小，同時c(H＋)應(yīng)增大，故稀釋溶液時不可能引起由c向d的轉(zhuǎn)化。答案C3．(2015·山東高考)室溫下向10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入0.1mol·L－1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)點所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)B．a(chǎn)、b兩點所示溶液中水的電離程度相同C．pH=7時，c(Na＋)=c(A－)＋c(HA)D．b點所示溶液中c(A－)>c(HA)解析A、a點NaOH與HA恰好完全反應(yīng)，溶液的pH為8.7，呈堿性，說明HA為弱酸，NaA發(fā)生水解反應(yīng)，c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)，錯誤；B、a點NaA發(fā)生水解反應(yīng)，促進了水的電離，所以a點水的電離程度大于b點，錯誤；C、根據(jù)電荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)=c(OH－)＋c(A－)，pH=7，則c(H＋)=c(OH－)，則c(Na＋)=c(A－)，錯誤；D、b點HA過量，溶液呈酸性，HA的電離程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正確。答案D4．某些鹽能溶解沉淀，利用下表三種試劑進行實驗，相關(guān)分析不正確的是編號①②③分散質(zhì)Mg(OH)2HClNH4Cl備注懸濁液1mol·L－11mol·L－1A.向①中加入酚酞，溶液顯紅色說明物質(zhì)的“不溶性”是相對的B．分別向少量Mg(OH)2沉淀中加入適量等體積的②③，沉淀均能快速徹底溶解C．①③混合后發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)Mg2＋＋2NH3·H2OD．向①中加入②，c(OH－)減小，Mg(OH)2溶解平衡正向移動解析使酚酞顯紅色的溶液呈堿性，說明Mg(OH)2在水中有一定的溶解，電離使溶液呈堿性，A項正確；Mg(OH)2與NH4Cl溶液反應(yīng)速率較小，沉淀不能快速徹底溶解，B項錯誤；NHeq\o\al(＋,4)結(jié)合Mg(OH)2懸濁液中的OH－，促進Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動，促使Mg(OH)2沉淀溶解，C項正確；鹽酸能夠與Mg(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動，D項正確。答案Bc．加入NH4Cl d．加入NaHCO3(3)室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是____________________________________________________________________。(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L－1)表示]的最佳范圍約為________mg·L－1。解析(1)鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小，則K1>K2>K3；(2)使平衡正向移動，因水解為吸熱反應(yīng)，所以降溫，平衡逆向移動；加水稀釋，則水解平衡也正向移動；加入氯化銨，氯化銨溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動；加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，所以氫離子濃度降低，平衡正向移動，所以答案選bd；(3)從反應(yīng)的離子方程式中可知，氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH；(4)由圖像可知，聚合氯化鐵的濃度在18～20mg·L－1時，去除率達到最大值，污水的渾濁度減小。答案(1)K1>K2>K3(2)bd(3)調(diào)節(jié)溶液的pH(4)18～2010．(9分)在含有弱電解質(zhì)的溶液中，往往有多個化學平衡共存。(1)一定溫度下，向1L0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體，則溶液中eq\f(c(CH3COO－)·c(H＋),c(CH3COOH))________(填“增大”“不變”或“減小”)；寫出表示該混合溶液中所有離子濃度之間的一個等式_______________________。(2)土壤的pH一般在4～9之間。土壤中Na2CO3含量較高時，pH可高達10.5，試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因________________________________。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤堿性降低，有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為_____________________________________________________________________。(3)常溫下在20mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L－1HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分數(shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：①在同一溶液中，H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)________(填“能”或“不能”)大量共存；②當pH=7時，溶液中含碳元素的主要微粒為____________，溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為____________；③已知在25℃時，COeq\o\al(2－,3)水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh=eq\f(c(HCO\o\al(－,3))·c(OH－),c(CO\o\al(2－,3)))=2.0×10－4mol·L－1，當溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))=2∶1時，溶液的pH=________。解析(1)K=eq\f(c(CH3COO－)·c(H＋),c(CH3COOH))，K僅受溫度影響。由電荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)=c(H＋)＋c(Na＋)。(2)土壤呈堿性，是因COeq\o\al(2－,3)水解顯堿性所致。利用沉淀的轉(zhuǎn)化與生成規(guī)律，CaSO4轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)CaCO3：Na2CO3＋CaSO4·2H2O=CaCO3＋Na2SO4＋2H2O。(3)通過觀察圖像求解①②問。③中c(OH－)=1.0×10－4mol·L－1，則c(H＋)=1.0×10－10mol·L－1，pH=10。答案(1)不變c(CH3COO－)＋c(OH－)=c(H＋)＋c(Na＋)(2)COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－Na2CO3＋CaSO4·2H2OCaCO3＋Na2SO4＋2H2O(3)①不能②HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H＋)=c(OH－)③1011．(9分)在高中階段化學學科中所涉及的平衡理論主要包括：化學平衡、電離平衡、水解平衡和難溶電解質(zhì)溶解平衡四種，均符合勒夏特列原理，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題：Ⅰ.工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應(yīng)的化學方程式為2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)(1)已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K195℃<K165℃，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“＞”“=”或“＜”)。(2)一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)n(NH3)/n(CO2)=x，如圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系。α隨著x增大的原因是__________________________________________________________；B點處，NH3的體積分數(shù)為________%(保留小數(shù)點后一位)。(3)取一定量的NH3和CO2放在一個帶活塞的密閉真空容器中在一定溫度下反應(yīng)達平衡，若在恒溫、恒容下充入氣體He，CO(NH2)2(l)的質(zhì)量________(填“增加”“減小”或“不變”)。Ⅱ.(1)某溫度下，純水中c(H＋)=2.0×10－7mol·L－1，該溫度下，0.9mol·L－1NaOH溶液與0.1mol·L－1HCl溶液等體積混合(不考慮溶液體積變化)后，溶液的pH=________。(2)向100mL0.10mol·L－1CH3COOH的溶液中加入0.010molCH3COONa固體，溶液pH增大，主要原因是(請用學過的平衡理論解釋)________________________；已知該混合溶液中c(Na＋)＜c(CH3COO－)，則c(CH3COOH)________c(CH3COO－)(填“＞”“＜”或“=”)。Ⅲ.(1)如圖為某溫度下，PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，溶液的c(S2－)、金屬陽離子濃度變化情況。如果向三種沉淀中加鹽酸，最先溶解的是________________________________________________(填化學式)。(2)向新生成的ZnS濁液中滴入足量含相同濃度的Pb2＋、Fe2＋的溶液，振蕩后，ZnS沉淀最終會轉(zhuǎn)化為__________________________________(填化學式)沉淀。解析Ⅰ.(1)溫度越高，K越小，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH＜0。(2)增大氨氣濃度，平衡正向移動，使CO2轉(zhuǎn)化率增大；設(shè)投入的NH3和CO2分別為4、1，CO2的轉(zhuǎn)化率是0.5，NH3的體積分數(shù)為(4－1×0.5×2)/(4－1×0.5×2＋1×0.5)×100%=85.7%。(3)恒溫、恒容下，充入氣體He，各成分氣體濃度不變，平衡不移動，尿素的量不變。Ⅱ.(1)此時水的離子積是4.0×10－14，剩余的c(OH－)為eq\f(0.9－0.1,2)=0.4(mol·L－1)，c(H＋)=eq\f(4.0×10－14,0.4)=1×10－13mol·L－1，即所得溶液的pH=13。(2)因醋酸溶液中有：CH3COOHCH3COO－＋H＋，當加入CH3COONa固體時，c(CH3COO－)增大，使CH3COOH電離平衡逆向移動，c(H＋)減小，導(dǎo)致pH增大。此時溶液呈酸性，說明CH3COOH的電離大于CH3COO－的水解，故c(CH3COOH