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2020届高考化学:电解质溶液、水溶液中的离子平衡练习和答案

2020届高考化学:电解质溶液、水溶液中的离子平衡练习及答案*电解质溶液、水溶液中的离子平衡*一、选择题1、已知:25℃时,K sp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,K a(HCOOH)=1.0×10-4。

该温度下,下列说法错误的是()A. Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-1B.HCOO-的水解常数为1.0×10-10C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大D.Zn(OH)2+2HCOOH===Zn2++2HCOO-+2H2O的平衡常数K=100答案:A解析:Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,令锌离子浓度为x mol·L-1,x×(2x)2=1.0×10-18,x≈6.3×10-7,c(Zn2+)<1.0×10-6 mol·L-1,A错误;HCOO-的水解常数K h=K wK a=1×10-141.0×10-4=1.0×10-10,B项正确;向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中OH-减小,溶解平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C项正确;Zn(OH)2+2HCOOH===Zn2++2HCOO-+2H2O的平衡常数K=c2(HCOO-)×c(Zn2+)×c2(OH-)×c2(H+) c2(HCOOH)×c2(OH-)×c2(H+)=K2a×K spK2w=100,D项正确。

2、(2020新题预测)已知:25 ℃,NH3·H2O的电离平衡常数K b=1.76×10-5。

25 ℃,向1 L 0.1 mol/L 某一元酸HR溶液中逐渐通入氨,若溶液温度和体积保持不变,所得混合溶液的pH与lg c(R-)c(HR)变化的关系如图所示。

下列叙述正确的是()A .由图可推知,25 ℃时0.1 mol/L NaR 溶液的pH 约为10B .当通入0.1 mol NH 3时,所得溶液中:c(NH +4)>c(R -)>c(OH -)>c(H +)C .pH =7时,所得溶液中:c(HR)>c(R -)=c(NH +4)D .pH =10时,所得溶液中:c(R -)>c(HR),c(NH +4)>c(NH 3·H 2O)解析:选B 。

由题图可知,pH =5时,lg c(R -)c(HR)=0,即c(R -)c(HR)=1,所以K a =c(R -)·c(H +)c(HR)=c(H +)=1×10-5,25 ℃时0.1 mol/L NaR 溶液中,K h =K w K a=10-1410-5=10-9,c(OH -)=K h ×c(R -)≈10-9×0.1 mol/L =1×10-5 mol/L ,所以pH 约为9,A 不正确。

当通入0.1 mol NH 3时,所得溶液中的溶质为NH 4R ,NH 4R 的阴、阳离子可以相互促进水解,NH 3·H 2O 的电离平衡常数K b =1.76×10-5,而HR的K a =1×10-5,故R -的水解程度较大,溶液显碱性,所以c(NH +4)>c(R -)>c(OH-)>c(H +),B 正确。

pH =7时,由题图可知,lg c(R -)c(HR)=2,即c(R -)c(HR)=102,则c(R -)>c(HR);由电荷守恒可知 c(R -)=c(NH +4),所以所得溶液中:c(R -)=c(NH +4)>c(HR),C 不正确。

pH =10时,c(OH -)=1×10-4 mol/L ,由NH 3·H 2O 电离平衡常数K b =1.76×10-5,可以求出c(NH +4)c(NH 3·H 2O)=1.76×10-51×10-4<1,所以c(NH +4)<c(NH 3·H 2O),由题图可知,pH =10时,lg c(R -)c(HR)=5,即c(R -)c(HR)=105,所以c(R -)>c(HR),D 不正确。

3、(2019·山东淄博高三第三次联考)向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2,测得溶液中lg c(CO2-3)c(HCO-3)与-lg c(Ba2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是()A.该溶液中c(H2CO3)c(HCO-3)<c(HCO-3)c(CO2-3)B.B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为B>D>EC.A、B、C三点对应的分散系中,A点的稳定性最差D.D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO2-3)+c(OH-)+c(Cl-)解析:选B。

结合K h(CO2-3)=c(HCO-3)·c(OH-)c(CO2-3);K h(HCO-3)=c(H2CO3)·c(OH-)c(HCO-3),混合溶液中c(OH-)相同,由于K h(CO2-3)>K h(HCO-3),故c(H2CO3)c(HCO-3)<c(HCO-3)c(CO2-3),故A正确;根据K a2=c(CO2-3)·c(H+)c(HCO-3),lgc(CO2-3)c(HCO-3)的数值越大,c(H+)越小,溶液酸性越弱,pH越大,因此pH的大小顺序为B<D<E,故B错误;A、B、C三点对应的分散系中,A点属于过饱和溶液,会形成BaCO3沉淀,因此该分散系的稳定性最差,故C正确;根据电荷守恒得:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(OH-)+c(Cl-),由于D点对应的溶液中c(CO2-3)=c(HCO-3),因此存在2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO2-3)+c(OH-)+c(Cl-),故D正确。

4、氢硫酸中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。

已知酸式盐NaHS溶液呈碱性,若向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的氢硫酸中加入以下物质,下列判断正确的是()A.加水,会使平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大B.加入20 mL浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,则c(Na+)=c(HS-)+c(H2S)+2c(S2-)C.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH始终增大D.加入10 mL浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,则c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H +)>c(S2-)答案:D解析:加水稀释,促进硫化氢电离,但氢离子浓度减小,A项错误;加入20 mL 浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,得到硫化钠溶液,根据物料守恒有c(Na+)=2c(HS-)+2c(H2S)+2c(S2-),B项错误;通入过量SO2气体,二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水,平衡向左移动,开始时溶液pH增大,然后当二氧化硫过量时生成亚硫酸,因H2SO3的酸性比H2S强,则pH又减小,C项错误;加入10 mL浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,得到NaHS溶液,溶液呈碱性,则HS -水解程度大于电离程度,离子浓度大小为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-),D项正确。

5、常温下,金属离子(M n+)浓度的负对数随溶液pH变化关系如图所示[已知:pM=-lg c(M n+),且假设c(M n+)≤10-6mol/L认为该金属离子已沉淀完全]。

下列说法正确的是()A.常温下,K sp[Mg(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2+和Fe2+C.除去Cu2+中少量Fe3+,可控制溶液3≤pH<4D .pM 与K sp 之间的关系式为pM =lg K sp -nlg c(OH -)解析:选C 。

常温下,pH 一定时c(Mg 2+)>c(Fe 2+),所以K sp [Mg(OH)2]>K sp [Fe(OH)2],A 项错误;当Cu 2+完全沉淀时,Fe 2+已经开始沉淀,所以不能通过调节溶液pH 的方法分步沉淀Cu 2+和Fe 2+,B 项错误;当3≤pH <4时,Fe 3+完全沉淀,而Cu 2+不会沉淀,所以除去Cu 2+中少量Fe 3+,可控制溶液3≤pH<4,C 项正确;K sp =c(M n +)·c n (OH -),c(M n +)=K sp c n (OH -),pM =-lg c(M n +)=-lg[K sp c n (OH -)]=-lg K sp +nlg c(OH -),D 项错误。

6、已知25 ℃时,RSO 4(s)+CO 2-3(aq)RCO 3(s)+SO 2-4(aq)的平衡常数K =1.75×104,K sp (RCO 3)=2.80×10-9,下列叙述中正确的是( )A .向c(CO 2-3)=c(SO 2-4)的混合液中滴加RCl 2溶液,首先析出RSO 4沉淀B .将浓度均为6×10-6mol/L 的RCl 2、Na 2CO 3溶液等体积混合后可得到RCO 3沉淀C .25℃时,RSO 4和K sp 为4.9×10-5D .相同温度下,RCO 3在水中的K sp 大于在Na 2CO 3溶液中的K sp解析:选C 。

RSO 4(s)+CO 2-3(aq)RCO 3(s)+SO 2-4(aq)的平衡常数K =c (SO 2-4)c (CO 2-3)=c (R 2+)·c (SO 2-4)c (R 2+)·c (CO 2-3)=K sp (RSO 4)K sp (RCO 3)=1.75×104,K sp (RSO 4)=1.75×104×K sp (RCO 3)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5。

RSO 4、RCO 3属于同种类型且K sp (RSO 4)>K sp (RCO 3),向c(CO 2-3)=c(SO 2-4)的混合液中滴加RCl 2溶液,首先析出RCO 3沉淀,A 项错误;将浓度均为6×10-6mol/L 的RCl 2、Na 2CO 3溶液等体积混合后,c(R 2+)=3×10-6mol/L 、c(CO 2-3)=3×10-6mol/L ,此时的离子积Q c =c(R 2+)·c(CO 2-3)=3×10-6×3×10-6=9×10-12<K sp (RCO 3),不会产生RCO 3沉淀,B 项错误;根据上述计算,K sp (RSO 4)=4.9×10-5,C 项正确;K sp 只与温度有关,与浓度无关,相同温度下RCO 3在水中的K sp 与在Na 2CO 3溶液中的K sp 相等,D 项错误。

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