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【2021高考化学】水溶液中的离子平衡含答案

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-30 22:13:43
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【2021高考化学】水溶液中的离子平衡含答案

水溶液中的离子平衡1.(2021届·湖北高三月考)某温度下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[pM=-lgM,M为c(Cl-)或c()]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为深红色沉淀,100.1≈1.259,≈1.265。下列说法错误的是()A.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):b>c>a1B.若将上述NaCl溶液的浓度改为0.2mol·L-1,
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导读水溶液中的离子平衡1.(2021届·湖北高三月考)某温度下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[pM=-lgM,M为c(Cl-)或c()]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为深红色沉淀,100.1≈1.259,≈1.265。下列说法错误的是()A.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):b>c>a1B.若将上述NaCl溶液的浓度改为0.2mol·L-1,
水溶液中的离子平衡

1.(2021届·湖北高三月考)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液和10 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中分别滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液。滴加过程中pM[pM=-lgM,M为c(Cl-)或c()]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为深红色沉淀,100.1≈1.259,≈1.265。下列说法错误的是(  )

A.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):b>c>a1

B.若将上述NaCl溶液的浓度改为0.2 mol·L-1,则a1点会平移至a2点

C.若将a1与b点溶液混合,则有AgCl与Ag2CrO4固体析出

D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂

【答案】C

【解析】根据pM=-lgc(Cl-)或pM=-lgc(CrO42-)可知,c(CrO42-)越小,pM越大。根据图像,向10 mL 0.1 mol·L-lNaCl溶液和10 mL 0.1 mol·L-lK2CrO4溶液中分别滴加0.1 mol·L-lAgNO3溶液。当滴加10 mL0.1 mol·L-lAgNO3溶液时,氯化钠恰好反应,滴加20 mL0.1 mol·L-lAgNO3溶液时,K2CrO4恰好反应,因此al所在曲线为氯化钠,b、c所在曲线为K2CrO4。A项,al点恰好反应,-lgc(Cl-)=4.9,c(Cl-)=10-4.9mol·L-l,则c(Ag+)=10-4.9mol·L-l,b点c(Ag+)=2× 10-4mol·L-l,c点,K2CrO4过量,c(CrO42-)约为原来的1/4,则c(CrO42-)= 0.025mol·L-l,则c(Ag+)==×10-5mol·L-l,al、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag+)最大,A正确;B项,温度不变,氯化银的溶度积不变,若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,平衡时,-lgc(Cl-)=4.9,但需要的银溶液的体积变成原来的2倍,因此a1点会平移至a2点,B正确;C项,将a1与b点溶液混合,AgCl沉淀出来, 银离子量不足,Ag2CrO4不能沉淀.C错误;D项,根据上述分析,当溶液中同时存在Cl-和CrO42-时,加入银溶液,Cl-先沉淀,用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂,滴定至终点时,会生成Ag2CrO4为红棕色沉淀,D正确。故选C。

2.(2021届·浙江绍兴市诸暨中学高三月考)常温下,0.2mol•L-1Na2CrO4溶液中,H2CrO4、CrO42-、Cr2O72-和HCrO4-的分布曲线如图所示。

(已知:2 CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O),下列叙述错误的是(   )

A.曲线M表示pH与CrO42-的变化关系

B.Ka2(H2CrO4)为10-1

C.HCrO4-的电离程度大于水解程度

D.pH=2和pH=5时,2 HCrO4- Cr2O72-+H2O的平衡常数相等

【答案】B

【解析】A项,碱性增强, 2 CrO42- +2H+= Cr2O72-+H2O逆向移动,c (Cr2O72- )增大,所以曲线M表示pH与CrO42-的变化关系,故A正确,不符合题意;B项, ,当c(Cr2O72-) =c (HCrO4-)即Q与M的交叉点时, Ka2=c(H+)≈10-8.5=100.5×10-7,所以Ka2 ( H2CrO4 )的数量级为10-7 ,故B错误,符合题意;C项,由图可知当c ( H2CrO4) =c (HCrO4- )即H2CrO4与Q的交叉点时, Ka1 ( H2CrO4) =c(H+)≈10-1,HCrO4-的水解常数 =10-13< 10-8.5,所以HCrO4-的电离程度大于水解程度,故C正确,不符合题意;D项,平衡常数K只与温度有关,温度不变,则K不变,所以pH=2和pH= 5时, 2 HCrO4- Cr2O72-+H2O的平衡常数相等, 故D正确,不符合题意。故选B。

3.(2021届·四川省仁寿第二中学高三月考)室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是(   )

(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为4.2×10-7、5.6×10-11)

A.a对应溶液的pH小于b

B.b对应溶液的c(H+)=4.2×10-7mol·L-1

C.a→b 对应的溶液中减小

D.a 对应的溶液中一定存在:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)

【答案】D

【解析】A项,温度不变水解平衡常数不变,,则横坐标数值越大,溶液中c(OH-)越小,溶液的pH值越小,则溶液的pH:a点大于b点,故A错误;B项,b点=2,则==,c(H+)=5.6×10-11×100=5.6×10-9,故B错误;C项,温度不变电离平衡常数、水的离子积不变,则不变,故C错误;D项,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,a点横坐标等于0,说明c(CO32-)= c(HCO3-),根据电荷守恒得2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=2 c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-),所以得2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3 c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-),故D正确;故故选D。

4.(2021届·肇东市第四中学校)25 ℃时,PbR(R2-为SO或CO)的沉淀溶解平衡关系图如图所示。已知Ksp(PbCO3)A.线a表示PbCO3

B.Y点溶液是PbCO3 的过饱和溶液

C.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中c(SO42-)和c(CO32-)的比是1×105

D.向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2,可转化为Y点对应的溶液

【答案】D

【解析】A项,由Ksp(PbCO3)5.(2019·安徽省舒城中学高二月考)25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法不正确的是(     )

A.Ksp[Cu(OH)2]的数量级为10-20

B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1

C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO

D.向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液

【答案】C

【解析】25℃时,由Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]可知溶液pH相同时,饱和溶液中c(Fe2+) >c(Cu2+),则曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系,曲线b表示Fe (OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系。A项,曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系,由图可知,当pH=10时,-lg c(M2+)=11.7,则Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+) c2(OH-)= 10—11.7×(10—4)2=10—19.7,故A正确;B项,当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(OH-)相同,当pH=10时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=10—7.1:10—11.7=104.6∶1,故B正确;C项,该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]可知,Cu(OH)2比Fe(OH)2更难溶,加入适量CuO调节溶液pH,先沉淀的是Cu2+,无法达到除去少量Fe2+的目的,故C错误;D项,向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,温度不变Ksp[Fe(OH)2],c(Fe2+)减小,可能由Z点转化为Y点,故D正确。故选C。

6.(2021届·福建莆田市莆田二中高三月考)常温下,向20mL的某稀H2SO4溶液中滴入0.1mol·L-1氨水,溶液中水电离出的H+浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是(    )

A.稀硫酸的浓度为0.1mol·L-1

B.C点溶液呈中性

C.E点溶液中存在:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)

D.B点到D点、D点到F点所加氨水体积一定相等

【答案】C

【解析】向稀硫酸中滴入氨水,发生反应H2SO4+2NH3·H2O===(NH4)2SO4+2H2O,开始时硫酸过量,溶液显酸性,抑制水的电离,随着反应进行,硫酸被消耗,水的电离程度增大,D点时,稀硫酸和氨水恰好完全反应生成(NH4)2SO4,水的电离程度达到最大,此时溶液显酸性的原因是NH4+水解,随着氨水的继续滴加,水的电离程度逐渐减小,E点溶液仍呈酸性,因为此时NH4+的水解程度大于NH3·H2O的电离程度。A项,根据图像A点可知,在稀H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是10-13mol·L-1,根据水的离子积常数可得,硫酸电离出的氢离子浓度是0.1mol·L-1,则稀硫酸的浓度为0.05mol·L-1,A错误;B项,D点由水电离出的H+浓度最大,此时稀硫酸与氨水恰好完全反应生成(NH4)2SO4,则C点时硫酸过量,溶液显酸性,故B错误;C项,E点溶液为硫酸铵和一水合氨的混合溶液,此时溶液显酸性,则c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),故C正确;D项,B点到D点水的电离程度增大,是硫酸铵生成阶段,铵根离子水解使溶液显酸性,促进水的电离,D点到F点,因为加入的氨水抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,两个阶段铵根离子的水解程度不一样,则加氨水体积不相等,故D错误;选C。

7.(2019·四川乐山市高三一模)常温下向20mL0.10mol/LCH3COOH溶液中滴加0.10mol/ L NaOH溶液时,混合溶液的pH与相关微粒的浓度关系如图所示。已知:pKa=-lgKa。下列说法不正确的是(   )

A.CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHH++CH3COO-

B.b点,加入NaOH溶液的体积小于20mL

C.将等物质的量的CH3COOH和CH3 COONa一起溶于蒸馏水中,得到对应a点的溶液

D.常温下,CH3COOH的电离常数为Ka,则pKa=4.7

【答案】C

【解析】A项,醋酸为弱电解质,部分电离,溶液中存在如下平衡:CH3COOHH++CH3COO-,A正确;B项,20mL0.10mol/LCH3COOH溶液中滴加20mL0.10mol/ L NaOH溶液时,则恰好生成醋酸钠,醋酸根离子水解溶液呈碱性,b点溶液为中性,则加入的NaOH溶液的体积小于20mL,B正确;C项,等物质的量的CH3COONa和CH3COOH混合,溶液呈酸性,CH3COOH电离大于CH3COO-水解,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),C错误;D项,a点时,x轴为0,lg=0,则Ka= c(H+),y轴pH=-1gc(H+)=4.7,则c(H+)=10-4.7,Ka=10-4.7,pKa=-lgKa=4.7,D正确;故选C。

8.(2021届·三门峡市外国语高级中学高三期中)已知:25 ℃ 时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。该温度下,用0.100 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.100 mol·L-1的一元酸HA的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lg的关系如图所示。下列说法不正确的是(  )

A.HA为强酸

B.a<10

C.25 ℃时,NH的水解平衡常数为×10-9

D.当滴入20 mL氨水时, 溶液中存在c(NH4+)>c(A-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)

【答案】B

【解析】根据图像,0.1mol/L的一元酸HA溶液中lg=12,则=1012,结合c(H+)×c(H+)=10-14解得c(H+)=0.1mol/L,则HA为强酸。A项,由分析可知,HA为强酸,A正确;B项,若a=10,则二者恰好完全反应生成NH4A,该铵盐水解,溶液显酸性,lg>0,结合图像可知当lg=0时,a >10,B不正确;C项,25℃时,NH4+的水解平衡常数===10-9,C正确;D项,当滴入氨水的体积V =20mL时得到等物质的量浓度的NH4A和氨水的混合液,由于NH3·H2O的电离平衡常数大于NH4+的水解平衡常数,则NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,所以c(NH4+)>c( A-)、c(OH-)>c(H+),则c(NH4+)>c(A-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),D正确。故选B。

9.25 ℃时,0.1 mol/LR2SO4溶液加水稀释,混合溶液中 与的关系如图所示。下列说法错误的是(   )

A.Kb(ROH)的数量级为10-6

B.P、Q点对应溶液中c(H+ )的值:P<Q

C.若将溶液无限稀释,溶液中c(R+ )≈2c(SO42-)

D.相同条件下,若改为c(R2SO4)=0.2 mol/L,P点移至W点

【答案】D

【解析】根据题目可知,R2SO4为强酸弱碱盐,P点时,=-8.0,即c(OH-)=10-8mol/L,而=-2.3,即=10-2.3。A项,Kb(ROH)==10-2.3×10-8=10-5.7,即Kb(ROH)的数量级为10-6,A说法正确;B项,的值越大,c(OH-)越大,则氢离子浓度越小,故P、Q点对应溶液中c(H+)的值:P<Q,B说法正确;C项,若将溶液无限稀释,R+水解程度减小,则溶液接近中性,故溶液中c(R+)≈2c(SO42-),C说法正确;D项,相同条件下,若改为c(R2SO4)=0.2 mol/L,c(OH-)增大,减小,与P点移至W点的趋势不符,D说法错误;故选D。

10.(2021届·北京八中乌兰察布分校高三期中)下表是25℃时某些盐的浓度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是(  )

化学式AgClAg2CrO4

CH3COOH

HClOH2CO3

Ksp或Ka

Ksp=1.8×10-10

Ksp=2.0×10-12

Ka=1.8×10-5

Ka=3.0×10-8

Ka1=4.1×10-7

Ka2=5.6×10-11

A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是

c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式H2O+2CO32-+Cl2=2HCO3-+Cl-+ClO-

C.向0.1mol/LCH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=9:5,此时溶液pH=5

D.向浓度均为1×10-3mol/L的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol/L的AgNO3溶液,CrO42-先形成沉淀

【答案】B

【解析】A项,次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根离子,所以c(CH3COO-)>c(ClO-),则各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B项,HClO的电离平衡常数大于HCO3-,所以次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,溶液中碳酸钠过量,盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,反应的离子方程式应为:2CO32-+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-,故B正确;C项,缓冲溶液中pH=pKa+lg=4.8+=5.055≈5,即c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=5,故C错误;D项,混合溶液中生成氯化银需要的c(Ag+)==1.8×10-7mol/L,生成Ag2CrO4需要的c(Ag+)=mol/L=4.47×10-5mol/L,所以氯化银先沉淀,故D错误;故选B。

11.(2021届·四川省内江市第六中学高三月考)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下,向H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgX[X为或]与pH的变化关系如图所示。下列说法一定正确的是

A.I表示lg与pH的变化关系

B.pH=1.22的溶液中:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)>c(Na+)

C.1.22<pH<4.19的溶液中:c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)

D.pH=4.19的溶液中:c(Na+)=3c(HC2O4-)

【答案】B

【解析】二元弱酸草酸的K1= > ,当溶液的pH相同时,c(H+)相同,lgX:Ⅰ>Ⅱ,则Ⅰ表示lg 与pH的变化关系,Ⅱ表示lg 与pH的变化关系。A项,根据分析可知,Ⅰ表示lg与pH的变化关系,故A错误;B项,pH=1.22时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH- ),根据电荷守恒c(Na+ )+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42- )+c(OH-)可知,2c(C2O42-)+c(HC2O4-)>c(Na+),故B正确;C项,lgX为增函数,pH=1.22时,曲线Ⅰ中,lgX=lg=0时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),曲线Ⅱ中lgX=lg=−3,103 c(C2O42-)=c(HC2O4-)=c(H2C2O4 );pH=4.19时,曲线Ⅰ中,lgX=lg=3,c(HC2O4-)=103c(H2C2O4),曲线Ⅱ中,lgX=lg=0,c(C2O42-)=c(HC2O4-)=103c(H2C2O4),所以1.22c(H2C2O4),故C错误;D项,pH=4.19时,曲线Ⅱ中c(C2O42-)=c(HC2O4-),溶质为等浓度的NaHC2O4、Na2C2O4和少量的NaOH ,结合物料守恒看作c(Na+)>3c(HC2O4-),故D错误;故选B。

12.(2021届·山东昌乐县·昌乐二中高三月考)乙二胺(H2NCH2CH2NH2),无色液体,电离类似于氨:NH3+H2ONH4++OH-,25℃时,Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15;乙二胺溶液中含氮微粒的物质的量浓度分数随溶液pH的变化如图。下列说法不正确的是(  )

A.曲线Ⅱ代表的微粒符号为H2NCH2CH2NH3+

B.曲线Ⅰ与曲线Ⅱ相交点对应pH=6.85

C.0.1 mol·L-1 H2NCH2CH2NH3Cl溶液中各离子浓度大小关系为c(Cl-)>c(H2NCH2CH2NH3+)>c(H+)>c(OH-)

D.乙二胺在水溶液中第二步电离的方程式:H2NCH2CH2NH3++H2O [H3NCH2CH2NH3]2++OH-

【答案】C

【解析】A项,乙二胺(H2NCH2CH2NH2),水溶液中分步电离,第一步电离的方程式为:H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH3++OH−,第二步电离:H2NCH2CH2NH3++H2O [H3NCH2CH2NH3]2++OH−,pH越小,有利于电离平衡正向移动,[H3NCH2CH2NH3]2+的浓度越大,则曲线Ⅰ代表的是[H3NCH2CH2NH3]2+,曲线Ⅱ代表的微粒符号为H2NCH2CH2NH3+,故A正确;B项,曲线Ⅱ代表的是H2NCH2CH2NH3+,曲线Ⅰ[H3NCH2CH2NH3]2+与曲线Ⅱ相交点处和H2NCH2CH2NH3+浓度相同,根据H2NCH2CH2NH3++H2O⇌[H3NCH2CH2NH3]2++OH−, Kb2═10−7. 15==c(OH−),c(H+)===10−6.85mol/L,pH=6.85,故B正确;C项,在0.1mol⋅L−1H2NCH2CH2NH3Cl溶液中H2NCH2CH2NH3+离子水解溶液显酸性,电离使溶液显碱性,电离大于水解,溶液显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Cl−)>(H2NCH2CH2NH3+)>c(OH−)>c(H+),故C错误;D项,乙二胺(H2NCH2CH2NH2),无色液体,有类似氨的性质,已知:25℃时,Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15,属于二元弱碱,其水溶液显弱碱性,则H2NCH2CH2NH2在水溶液中第二步电离的方程式为:H2NCH2CH2NH3++H2O⇌[H3NCH2CH2NH3]2++OH−,故D正确;故选C。

13.(2021届·河南新乡县一中高三月考)常温下,浓度均为0.lmol•L-1的H2SO3、H2T(酒石酸)分别用0.1rnol•L-1的NaOH溶液滴定,滴定曲线分别如图所示。下列说法错误的是

A.相同浓度时,Na2SO3溶液中水的电离程度比Na2T中的大

B.0.1mol•L-1的NaHT溶液中:c(T2-)>c(H2T)

C.Ka1(H2SO3)>Ka1(H2T)

D.等体积、浓度均为0.1mol•L-1的H2SO3溶液、H2T溶液分别滴加等浓度的NaOH溶液至pH=7,H2SO3溶液消耗的NaOH更多

【答案】D

【解析】根据滴定曲线,起始时0.lmol•L-1的亚硫酸的pH比0.lmol•L-1的酒石酸的pH小,说明亚硫酸的一级电离程度比酒石酸大,当=1时,恰好反应生成酸式盐,NaHT的pH比NaHSO3小,说明亚硫酸的二级电离程度比酒石酸小。A项,根据图象,当=2时,恰好反应生成正盐,此时,Na2SO3溶液的pH大于Na2T,说明Na2SO3的水解程度比Na2T大,盐类的水解促进水的电离,因此相同浓度时,Na2SO3溶液中水的电离程度比Na2T中的大,故A正确;B项,根据图象,NaHT溶液显酸性,说明NaHT的电离程度大于水解程度,因此0.1mol•L-1的NaHT溶液中:c(T2-)>c(H2T),故B正确;C项,起始时0.lmol•L-1的亚硫酸的pH比0.lmol•L-1的酒石酸的pH小,说明亚硫酸的一级电离程度比酒石酸大,即Ka1(H2SO3)>Ka1(H2T),故C正确;D项,根据图像,等体积、浓度均为0.1mol•L-1的H2SO3溶液、H2T溶液分别滴加等浓度的NaOH溶液,恰好反应生成酸式盐时,溶液均显酸性,且NaHT的pH比NaHSO3小,恰好反应生成正盐时,溶液均显碱性,且Na2SO3溶液的pH大于Na2T,因此中和至pH=7,H2SO3溶液消耗的NaOH少点,故D错误;故选D。

14.(2021届·衡阳市第二十六中学高三月考)某温度下,氢氟酸与丙酸的Ka值分别为6.8×10-4和1.34×10-5。将物质的量浓度和体积均相同的两种酸溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

A.曲线Ⅰ代表丙酸溶液

B.溶液中水的电离程度:a>b

C.从b点到c点,溶液中保持不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)

D.取体积相同的b、d两点溶液分别与NaOH恰好中和,d点消耗的NaOH多

【答案】C

【解析】由题中信息可知,HF的Ka=6.8×10-4,丙酸的Ka=1.34×10-5,电离平衡常数越大,酸的酸性越强,电离平衡常数:HF>丙酸,则酸性HF>丙酸,物质的量浓度和体积均相同的两种酸溶液,HF中H+浓度要大一些,PH值要低一些;A项,根据上述分析,由题中图示,曲线I开始pH小,代表HF溶液,曲线II代表丙酸溶液,故A错误;B项,酸抑制水电离,溶液的pH越大,溶液中c(H+)越小,其抑制水电离程度越小,c(H+):a>b,则水电离程度:a<b,故B错误;C项,从b点到c点,温度不变水解平衡常数不变,Kh=不变,故C正确;D项,b点为丙酸曲线上的点,CH3CH2COOHCH3CH2COO-+H+,Ka= = 则c(CH3CH2COOH)=,d点为HF曲线上的点,HF H++F-,Ka=,则c(HF)= ,因为b、d 两点pH相等,c(H+)相等,则可推出c(CH3CH2COOH)>c(HF),相同体积时,丙酸的物质的量比氢氟酸大,完全中和时消耗同浓度的NaOH体积大,即b点消耗的NaOH多,故D错误;故选C。

15.(2021届·广东汕头市金山中学高三期中)25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2].下列说法正确的是

A.曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系

B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO

C.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Cu2+)∶c(Fe2+)=104.6∶1

D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液

【答案】A

【解析】由图可计算曲线a的Ka=c(M2+)c2(OH-)=10-11.7×(10-4)2=10-19.7,曲线b的Kb=c(M2+)c2(OH-)=10-3.1×(10-6)2=10-15.1,由题中信息Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2], 故曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系,曲线b表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系。A项,由分析可知A正确;B项,由图知,Cu2+开始沉淀需要的pH小于Fe2+,所以应将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节pH除去,故B错误;C项,X点时,Cu(OH)2、Fe(OH)2共存,则c(Fe2+):c(Cu2+)=10-7.1:10-11.7=104.6:1故C错误;D项,Y点Cu2+未产生沉淀,不能通过加入少量NaOH实现此转化,故D错误;故选:A。

16.(2021届·浙江省Z20名校联盟高三联考)25℃时分别做两组实验:①用0.1000mol·L1盐酸滴定20.00mL0.1000 mol·L-1氨水;②用0.1000mol·L-1的KOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol·L-1的醋酸溶液。滴定中pH随滴加溶液体积变化关系如下图所示,下列说法不正确的是(   )

A.25℃时,0.1000mol·L-1 氨水中水电离出的c(OH-)约为:10-11 mol·L-1

B.V(KOH)=V(HCl)=20.00mL时,曲线I和II刚好相交

C.曲线I滴加溶液30.00mL时,溶液中c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.04mol·L-1

D.曲线II滴加溶液10.00mL时,溶液中c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)

【答案】B

【解析】A项,由图表可知,曲线I为用0.1000mol·L1盐酸滴定20.00mL0.1000 mol·L-1氨水的曲线,当盐酸的体积为零时,溶液pH≈11,根据水的离子积常数可知,此时水电离出的的c(OH-)约为:10-11 mol·L-1,故A不选;B项,当V(KOH)=V(HCl)=20.00mL时,NH4Cl溶液呈酸性,CH3COONa溶液呈碱性,两条曲线不可能相交,故选B;C项,当滴加的30.00ml盐酸时溶液的总体积为50.00ml,根据物料守恒可得,溶液中c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.04mol·L-1,故C不选;D项,曲线II加溶液10.00mL时,溶质为等物质的量的醋酸钠和醋酸,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又由于醋酸的水解程度大于电离程度,则有:c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)。故选B

17.(2021届·浙江省三校高三第一次联考)已知:2 CrO42-+2H+ Cr2O72- +H2O,25℃时,调节初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液的pH,测定平衡时溶液中c(Cr2O72-)和c(H+),获得如图曲线。

下列说法不正确的是(    )

A.平衡时,pH越小,c(Cr2O72-)越大

B.A、B两点c(CrO42-)之比为5:2

C.B点CrO42-的平衡转化率为40%

D.平衡时,若溶液中c(CrO42-)=2c(Cr2O72-),则c(H+)=1.0×10-7mol·L-1

【答案】D

【解析】A项,根据图像,c(H+)越大,c(Cr2O72-)越大,A正确;B项,A点c(Cr2O72-)=0.25mol·L-1,则c(CrO42-)=(1.0-0.25×2)mol·L-1=0.5mol·L-1,B点c(Cr2O72-)=0.4mol·L-1,则c(CrO42-)=(1.0-0.4×2)mol·L-1=0.2mol·L-1,因此两点c(CrO42-)的比值为0.5:0.2=5:2,B正确;C项,根据B选项分析,B点c(Cr2O72-)=0.4mol·L-1,则c(CrO42-)=0.8mol/L, CrO42-的转化率为×100%=80%,C错误;D项,令达到平衡时,c(Cr2O72-)=xmol·L-1,则c(CrO42-)=2xmol·L-1,根据铬元素守恒,2x+2x=1.0,解得x=0.25mol·L-1,根据图像,对应的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,D正确。故选D。

18.(2021届·浙江省“山水联盟”高三上学期开学考试)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种二元弱碱。如下图所示,为乙二胺溶液中各微粒的百分含量δ(即物质的量百分数)随溶液pH的变化曲线(25℃ )。

已知: H2NCH2CH2NH2+H2O [H2NCH2CH2NH3]++OH-

下列说法正确的是(   )

A.曲线a表示H3NCH2CH2NH2+的变化

B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-9.93

C.[H3NCH2CH2NH2]Cl溶液中微粒浓度大小关系为:c(Cl-)>c(H3NCH2CH2NH2+)>c(H+)>c(H2NCH2CH2NH2) >c(OH-)

D.一定浓度的[H3NCH2CH2NH3]Cl2溶液中存在关系式:2c([H2NCH2CH2NH2])+c(H3NCH2CH2NH2+)=c(H+)-c(OH-)

【答案】D

【解析】则由图可知,曲线a在强酸性条件下含量最高,说明该曲线是H3NCH2CH2NH32+的物质的量分数随溶液pH的变化曲线;曲线b在强酸性或强碱性条件下含量极低,说明该曲线是H3NCH2CH2NH2+的物质的量分数随溶液pH的变化曲线;则曲线c表示B的物质的量分数随溶液pH的变化曲线;由a、b曲线交点可以计算Kb2==10-7.15,由b、c曲线交点可以计算Kb1==10-4.07。A项, 由上述分析,曲线b是H3NCH2CH2NH2+的物质的量分数随溶液pH的变化曲线,故A错误;B项,由上述分析结合图像交点易知,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=,即c(H3NCH2CH2NH2+) = c(H3NCH2CH2NH32+),Kb2[H2NCH2CH2NH2]= c(OH-)==10-7.15,故B错误;C项,由图可知,Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15,[H3NCH2CH2NH2]Cl溶液中,Kh(H3NCH2CH2NH2+)==10-9.93,则H3NCH2CH2NH2+的电离程度大于其水解程度,溶液呈碱性,故C错误;D项,一定浓度的[H3NCH2CH2NH3]Cl2溶液中存在质子守恒式:2c([H2NCH2CH2NH2])+c([H3NCH2CH2NH2]+)=c(H+)-c(OH-),故D正确;故选D。

19.(2021届·浙江省稽阳联谊学校高三联考)25℃时,向20 mL 0.2 mol·L−1 H2C2O4溶液中逐滴加入0.2 mol·L−1 NaOH溶液。溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是(   )

A.a点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(C2O42-)

B.由图中数据可计算得曲线H2C2O4与曲线C2O42-交点的pH=2.6

C.加入20 mL NaOH溶液时,溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)

D.H2C2O4的电离方程式为H2C2O4=H++HC2O4-,HC2O4-H++ C2O42-

【答案】A

【解析】Ka1·Ka2=,当pH为1.2时,c(H+)=10-1.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),草酸的Ka1==10-1.2,当pH为4.2时,c(H+)=10-4.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(C2O42-),草酸的Ka2==10-4.2;根据图中H2C2O4、C2O42-交点得到c(C2O42-)=c(H2C2O4),所以Ka1×Ka2=c2(H+),c(H+)= ===10-2.7,交点溶液pH为2.7。A项,依据电荷守恒,a点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),在此点c(HC2O4-)=c(C2O42-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(C2O42-),A正确;B项,由图中数据,通过上面的计算,可得出曲线H2C2O4与曲线C2O42-交点的pH=2.7,B不正确;C项,加入20 mL NaOH溶液时,H2C2O4与NaOH刚好发生等摩反应,生成NaHC2O4和水,从图中可知,HC2O4-在溶液中以电离为主,所以溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),C不正确;D项,从图中可以看出,H2C2O4与HC2O4-共存,所以H2C2O4的电离方程式为H2C2O4 H++HC2O4-,D不正确;故选A。

20.(2021届·福建省厦门市高三质检)25℃时,将SO2通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程,实验数据如图。已知Ka1(H2SO3)=10-2,Ka2(H2SO3)=10-7。下列说法不正确的是(   )

A.300s未通O2时溶液中c(H2SO3)=10 -5.46mol·L-1

B.400s时溶液中c(HSO3-)+c(SO32-)+c(SO42-)+c(H2SO3)≈10-3.73mol·L-1

C.600s时,溶液中c(H+)约为c(SO42-)2倍

D.由图推知,H2O2氧化性大于O2

【答案】D

【解析】由图示得300s未通O2时pH=3.73,c(H+)=10-3.73,溶液中的氢离子主要由亚硫酸的一级电离产生,c(HSO3-)≈c(H+),则Ka1(H2SO3)=c2(H+)/c(H2SO3)=10-2,则c(H2SO3)=10 -5.46mol·L-1,A项正确;由A可知,在300s时,溶液中的含硫粒子主要为HSO3-,其浓度约为10-3.73。在400s时,有部分含硫粒子被氧化为SO42-,根据物料守恒可得:c(HSO3-)+c(SO32-)+c(SO42-)+c(H2SO3)≈10-3.73mol·L-1,B项正确;由图知,600s时,溶液中亚硫酸被氧化成硫酸,硫酸属于强电解质,所以溶液中c(H+)约为c(SO42-)2倍,C项正确;由于双氧水可溶于水,而氧气难溶于水,在双氧水和氧气的浓度不同的条件下,无法比较H2O2与O2的氧化性,D项错误。

21.(2021届·湖南湘潭模拟)某同学探究溶液的酸碱性对AlCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制10 mL 0.01 mol·L−1 AlCl3溶液、10 mL对照组溶液A,取两种溶液各两份,分别滴加1滴0.20 mol·L−1 HCl溶液、1滴0.20 mol·L−1 KOH 溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。

下列说法不正确的是(   )

A.依据M点对应的pH,说明AlCl3发生了水解反应

B.对照组溶液A可能是0.03 mol·L−1 KCl溶液

C.曲线③和④说明水解平衡发生了移动

D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向

【答案】B

【解析】AlCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明Al3+在溶液中发生了水解,故A正确;向对照组溶液A中加碱后,溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,若对照组溶液A是0.03 mol·L−1 KCl溶液,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称关系,故B错误;在AlCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化程度均比对照组溶液A的变化程度小,因为加酸或加碱均引起了Al3+水解平衡的移动,对照组加酸后pH的变化程度小说明水解平衡发生了移动,故C正确;AlCl3溶液水解生成氢氧化铝,故溶液的浑浊程度变大,则水解受到促进,否则受到抑制,故D正确。

22.(2021届·西夏区·宁夏大学附属中学高三月考)常温下,Ka(HClO)=3×10 -8先将0.1mol·L-1 Cl2溶于水制成1L溶液,然后取出100 mL溶液滴加0.1mol·L-1 NaOH溶液,整个过程中利用pH数据采集器测得溶液的pH变化曲线如图所示(实验过程中不考虑Cl2的挥发和HClO的分解)。下列说法正确的是(   )

A.过程中,是氯气溶于水的过程, c(H+-)和水的电离程度均不断增大

B.点溶液中 c(ClO-)接近于3×10 x -10 mol·L-1

C.V2-V1<20,溶液中c(Na+)=2c(ClO-)+ c(HClO)

D.滴加溶液的体积为时,c(Na+)=c(Cl-)+ c(ClO-)

【答案】C

【解析】常温下,纯水的pH=7,题图曲线的起点为纯水,从起点至b点为将Cl2通入水中得到氯水的过程,此过程中发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO;b点往后为向氯水中滴加NaOH溶液的过程,此过程中发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O,100mL溶液中溶解了0.01mol×=0.001mol,根据反应Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O,Cl2与NaOH完全反应时消耗NaOH溶液的体积为0.002mol÷0.1mol/L=20mL,此时溶液中溶质为NaCl和NaClO,由于ClO-的水解溶液呈碱性。A项,Cl2与水的反应为Cl2+H2OH++C1-+HClO,由题图可知a~b过程中,pH不断减小,c(H+)不断增大,酸性越强,对水的电离抑制程度增大,则水的电离程度不断减小,A错误;B项,根据反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若0.01 mol Cl2溶于水时与水完全反应,则生成0.01molHCl和0.01molHClO,HCl完全电离、HClO部分电离,溶液中c(H+)略大于0.01mol/L,溶液的pH略小于2,c(HClO) ≈10-2mol/L,根据和c(H+)=10-x mol·L-1得出,但0.0lmoCl2 溶于水时只有部分Cl2与水反应,故溶液中c(H+)<0.01mol/L,溶液的pH>2,生成的n(HClO)<0.01mol,溶液中c(HClO)<0.01 mol·L-1,故 c(ClO-)比3×10 x -10 mol·L-1小,B错误;C项,c 点溶液pH=7,根据分析,c点加入的NaOH溶液的体积小于20mL,即V2-V1<20,此时溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),根据反应中的得失电子守恒和物料守恒,c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),将两式整理得c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),C正确;D项,根据分析,加入NaOH溶液的体积为20mL时,Cl2与NaOH恰好完全反应,得到含等物质的量浓度的NaCl 和 NaClO 的混合液,溶液中的物料守恒为c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO),D错误;故选C。

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【2021高考化学】水溶液中的离子平衡含答案

水溶液中的离子平衡1.(2021届·湖北高三月考)某温度下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[pM=-lgM,M为c(Cl-)或c()]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为深红色沉淀,100.1≈1.259,≈1.265。下列说法错误的是()A.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):b>c>a1B.若将上述NaCl溶液的浓度改为0.2mol·L-1,
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