高考化学二轮复习多维训练十二水溶液中的离子平衡含答案

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名称 高考化学二轮复习多维训练十二水溶液中的离子平衡含答案
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-05-07 18:38:16

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选择题专练 水溶液的性质和离子浓度比较
1.(2024·石家庄一模)已知:
HClO 苯酚 H2CO3
Ka(HClO)=4.0×10-8 Ka(苯酚)=1.0×10-10 Ka1(H2CO3)=4.5×10-7 Ka2(H2CO3)=4.7×10-11
下列实验中,因通入CO2的量不同而产物不同的是(  )
A.向Ba(OH)2溶液中通入CO2
B.向Na2CO3溶液中通入CO2
C.向NaClO溶液中通入CO2
D.向苯酚钠溶液中通入CO2
2.(2024·黑龙江六校联考)常温下,H2A===H++HA-,HA- H++A2-。向10 mL 1 mol·L-1 Na2A(pH=11)溶液中滴加1 mol·L-1盐酸,下列有关说法正确的是(  )
A.常温下,HA-的电离平衡常数Ka(HA-)≈1×10-11
B.Na2A溶液中,c(Na+)=2[c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)]
C.当滴定至溶液呈中性时,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(Cl-)
D.随着盐酸滴入,水的电离程度先增大后减小
3.(2024·贵州模考)在25 ℃时,对10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是(  )
A.加入少量CH3COONa固体,溶液中将减小
B.加入5.0 mL相同浓度的NaOH溶液,所得溶液pH>7
C.加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,则水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1
D.加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1
4.(2024·台州一模)25 ℃时,某小组通过调节的FeCl3溶液的pH,获取Fe(OH)3饱和溶液并对其进行研究。已知25 ℃时,Fe(OH)3(aq)的电离常数:Kb1=3.2×10-9,Kb2=5.0×10-10,Kb3=1.5×10-12,Fe(OH)3(s)的Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg 5=0.69。下列说法正确的是(  )
A.25 ℃时,pH为3.0时,体系中无Fe(OH)3固体
B.25 ℃时,Fe(OH)3的溶解度为S(mol·L-1),S=]+c[Fe(OH)2+]+c(Fe3+)
C.25 ℃时,Fe(OH)3饱和溶液中Fe(OH)3分子的浓度约为1.7×10-8 mol·L-1
D.25 ℃时,pH约为9.31时,溶液中与Fe(OH)2+的浓度相等
5.(2024·南京一模)室温下,用含少量Fe3+、Mg2+的粗NiSO4溶液制备NiSO4·6H2O晶体的流程如下图所示。
已知Ka(HF)=6.3×10-4,Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=1.3×10-11。下列说法正确的是(  )
A.粗NiSO4溶液中:2c(Ni2+)+3c(Fe3+)+2c(Mg2+)=
B.“沉铁”反应为+6OH-===NaFe3(SO4)2(OH)6↓
C.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)
D.“沉镁”后的滤液中:c(F-)<2c(OH-)
选择题专练 滴定曲线与分布系数曲线的分析
1.(2024·北京名校二模)25 ℃时,向15 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,加入CH3COOH溶液的体积与混合溶液pH的关系如图所示(混合过程中忽略溶液体积变化)。下列分析不正确的是(  )
A.a点溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
B.b点对应的溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
C.b点与c点所示溶液中水的电离程度:b>c
D.c点对应溶液中,=1
2.(2024·江门一模)常温下,向10.00 mL 0.1 mol·L-1 MOH碱溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,溶液的pH及导电能力随滴加盐酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.MOH的电离方程式为MOH===M++OH-
B.水的电离程度:c>a>b
C.b点溶液中c(Cl-)=c(M+)+c(MOH)
D.c点溶液中c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
3.(2024·张家界一模)常温下,用0.100 0 mol·L-1的H2SO4溶液滴定20.00 mL未知浓度的氨水。溶液中pH、分布系数δ随滴加H2SO4溶液体积溶液)的变化关系如下图所示。[如的分布系数)=]
下列叙述错误的是(  )
A.曲线①代表δ(NH3·H2O)
B.氨水的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.一水合氨的电离常数Kb=10-5.0
D.V(H2SO4)=10 mL时,溶液中=c(OH-)+c(NH3·H2O)
4.(2024·安庆二模)某温度下,改变0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液的pH,各种含铬元素粒子的浓度变化如图所示(已知H2CrO4是二元酸,其电离常数为Ka1、Ka2),下列有关说法错误的是(  )
A.该温度下的Kw=1×10-14
B.该温度下Ka1(H2CrO4)的数量级为10-1
C.该温度下反应+2H+的平衡常数为5.1×10-15.2
D.B点溶液中:
5.H3RO3为三元弱酸,在溶液中存在多种微粒形态。将NaOH溶液滴到1 mol·L-1 H3RO3溶液中,各种含R微粒的分布系数δ[如=]随pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.H3RO3的Ka1=10-8.51
B.当pH调至11~12时发生反应的离子方程式为===+H2O
C.pH=12.8时,溶液中+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
D.pH=14时,溶液中>c(OH-)>c(H+)
6.(2024·北京平谷区二模)草酸为二元弱酸: +H+ Ka1; +H+ Ka2。常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是(  )
A.pH=1.2的溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4)
B.pH=2.7的溶液中:=1 000
C.常温下,等物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水所得混合溶液中:pH=4.2
D.向pH=1.2的溶液中加入KOH溶液,水的电离程度逐渐减弱
选择题专练 两坐标为对数的图像分析
1.(2024·“九省联考”广西卷)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液时,V(NaOH溶液)、各含磷元素微粒的lg[c/(mol·L-1)]和溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.曲线①表示的lg[c/(mol·L-1)]与pH的变化关系
B.b点对应溶液中:>c(H3PO4)
C.=102.88
D.d点对应溶液中存在c(Na+)=
2.(2024·湛江二模)常温下,等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中,溶液中pH与pX[pX=-lg 或]的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.常温下,Ka(CH3COOH)=10-4.76
B.水的电离程度:f<e<g
C.曲线Ⅱ代表NH3·H2O溶液滴定CH3COOH溶液
D.g点c(CH3COO-)=>c(CH3COOH)=c(NH3·H2O)
3.(2024·济南一模)常温下,水溶液中H2A、HA-、A2-、HB、B-的分布系数δ[如δ(A2-)=]随pOH变化曲线如图1所示,溶液中pBa[pBa=-lg c(Ba2+)]与pA[pA=-lg c(A2-)]关系如图2所示。用0.1 mol·L-1 H2A溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1 BaB2溶液,若混合后溶液体积变化忽略不计,下列说法错误的是(  )
A.常温下,H2A的Ka1=10-3.2
B.当滴入5.00 mL H2A溶液时,c(A2-)·c(HB)>c(HA-)·c(B-)
C.当滴入20.00 mL H2A溶液时,此时溶液的pH约为5.1
D.当溶液的pOH=7时,2c(A2-)+c(HA-)=c(HB)
4.(2024·石家庄一模)氧化铅在不同pH的水体系中存在以下溶解平衡:
①PbO(s)+2H+(aq) Pb2+(aq)+H2O(l) K1
②PbO(s)+H+(aq) Pb(OH)+(aq) K2
③PbO(s)+H2O(l) Pb(OH)2(aq) K3
④(aq)+H+(aq) K4
lg c(X)[X为Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、]随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.曲线c代表Pb(OH)+与pH的关系
B.K3的数量级为10-5
C.随pH增大,溶液中所有含铅微粒的总浓度c(Pb总)逐渐减小
D. (aq)的K=
5.(2024·葫芦岛一模)工业上常用H2S作沉淀剂除去废水中Zn2+和Mn2+。通过调节溶液的pH可使Zn2+和Mn2+逐一沉降,处理过程中始终保持H2S溶液为饱和状态即c(H2S)=0.1 mol·L-1,体系中S2-、HS-、Zn2+、Mn2+浓度( mol·L-1)的负对数pM与pH的关系如图所示。已知:Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)。下列说法不正确的是(  )
A.Ⅱ表示-lg(S2-)与pH的关系曲线
B.Q点对应c(H+)的数量级为10-2
C.=107.6
D.溶液中c(Zn2+)和c(Mn2+)均为0.1 mol·L-1,Zn2+完全沉淀时溶液的最小pH为2
选择题专练 沉淀溶解平衡的图像分析
1.(2024·贵阳一模)已知:pAg=-lg c(Ag+),常温下向10 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaCl溶液的滴定曲线Ⅰ如图所示。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。下列说法正确的是(  )
A.常温下,Ksp(AgCl)=1.0×10-5.87
B.溶液中水的电离程度:a=cC.c点溶液中c(Ag+)=5×10-8.74 mol·L-1
D.将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液,图像变为曲线Ⅱ
2.(2024·哈尔滨一模)MB是一种难溶盐,H2B是一种二元弱酸(Ka1=1.3×10-7,Ka2=2.6×10-15),难挥发,M2+不发生水解。室温下,将MB溶于一定浓度的一元强酸HA溶液中,直到不再溶解,所得溶液中c2(H+)-c2(M2+)有如图所示线性关系,(已知:=2.6,忽略溶液体积的变化),下列说法错误的是(  )
A.在图示实线对应的pH范围内,溶液中c(M2+)≈c(H2B)
B.MB的溶度积Ksp(MB)≈2.0×10-24
C.溶液中存在c(HB-)+c(H+)+2c(H2B)=c(A-)+c(OH-)
D.将0.02 mol MB溶于1.0 L HA溶液中,所需HA的最低浓度为0.26 mol·L-1
3.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时,-lg c(Pb2+)与或-lg c(I-)的关系如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.L1对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的关系变化
B.p点PbCO3的结晶速率小于其溶解速率
C.将PbCO3浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为PbI2
D.q点是L2对应溶液的悬浊液,通过加水可以使浊液由q点向m点方向移动
4.(2024·黄山二模)室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX{[pX=-lg c(X)],X=、SCN-、}和pAg[pAg=-lg c(Ag+)]的关系如图所示,已知:Ksp(AgSCN)A.直线Ⅱ代表和pAg的关系
B.d点直线Ⅱ和直线Ⅲ对应的两种沉淀的Ksp相同
C.向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成AgSCN沉淀
D. 得平衡常数K为104.49
选择题专练 水溶液中其他类型图像分析
1.常温下,已知H2A溶液中含A元素的粒子浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含A元素的粒子的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含A粒子浓度的负对数(pc=-lg c),pOH表示OH-浓度的负对数[pOH=-lg c(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是(  )
A.曲线①表示pc(H2A)随pOH的变化
B.x点到z点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度先减小再增大
C.pH=4的溶液中:c(HA-)<0.1 mol·L-1-2c(A2-)
D.H2A+A2- 2HA-的平衡常数的数量级为105
2.(2024·沈阳一模)25 ℃时,向50 mL蒸馏水中加入足量CaCO3粉末[Ksp(CaCO3)=3.4×10-9],经过140 s后向溶液中加入CaCl2粉末(忽略温度变化),整个过程中溶液电导率和pH随时间的变化如图所示,下列说法中错误的是(  )
A.加入CaCO3粉末后,溶液pH上升的原因为 +OH-
B.加入CaCl2粉末后,溶液中的水解程度增大
C.200 s时
D.200 s时,c(Ca2+)=+c(H2CO3)
3.(2024·岳阳一模)25 ℃时,某二元弱酸H2B的电离平衡常数Ka1=4.31×10-7,Ka2=5.60×10-11。向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2B溶液中缓慢滴加100 mL 0.2 mol·L-1盐酸,溶液中各粒子的物质的量随加入HCl的物质的量的变化如图所示(H+和OH-未画出),下列说法不正确的是(  )
A.A点时,c(Na+)<4c(HB-)
B.B点时,≈7.7×103
C.C点时,c(Cl-)>c(HB-)+2c(B2-)
D.D点时,溶液的pH<7
4.(2024·怀化二模)硼酸(H3BO3)在水溶液中存在电离平衡:H3BO3+H2O [B(OH)4]-+ H+ K=10-9.34,用0.01 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL的0.01 mol·L-1硼酸溶液、0.01 mol·L-1硼酸和甘露醇混合溶液,滴定过程中硼酸溶液pH、混合溶液的随加入的NaOH溶液体积的变化如图。
已知:
下列说法正确的是(  )
A.溶液中c(H+):M点B.加入甘露醇促进硼酸电离平衡逆向移动
C.W点:c(Na+)+c(H+)+c(H3BO3)-c(OH-)=0.01 mol·L-1
D.P点:c(H3BO3)=c{[B(OH)4]-}>c(OH-)>c(H+)
高考题集训 水溶液中的离子平衡
1.(2024·山东卷,T10)常温下Ag(I)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO- CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(  )
A.线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10n
C.pH=n时,c(Ag+)= mol·L-1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L-1
2.(2024·全国甲卷,T7)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl-或)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是(  )
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.=10-2.21
C.V≤2.0 mL时不变
D.y1=-7.82,y2=-lg 34
3.(2023·新课标全国卷,T13)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应 和 。lg[cM/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示{其中M代表Ag+、Cl-、或[Ag(NH3)2]+}。
下列说法错误的是(  )
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应 的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)
4.(2023·重庆卷,T11)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是(  )
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点+c(NH3·H2O)=
5.(2023·北京卷,T14)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下由图1得到]。
下列说法不正确的是(  )
A.由图1,pH=10.25,=
B.由图2,初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,无沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在=0.1 mol·L-1
D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:===MgCO3↓+CO2↑+H2O
21世纪教育网(www.21cnjy.com)选择题专练 水溶液的性质和离子浓度比较
1.A [B项,只生成NaHCO3,错误;C项,因为Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),向NaClO溶液中通入CO2只生成HClO和NaHCO3,错误;D项,因为Ka1(H2CO3)>Ka(苯酚)>Ka2(H2CO3),向苯酚钠溶液中通入CO2,只生成苯酚和NaHCO3,错误。]
2.C [常温下,A2-的水解平衡常数Kh(A2-)=≈=10-6,则HA-的电离平衡常数Ka(HA-)=≈10-8,A错误;由于一级电离是完全电离,则溶液中没有H2A,根据元素守恒可知,c(Na+)=2[c(A2-)+c(HA-)],B错误;当滴定至溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-)+c(Cl-),则c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(Cl-),C正确;随着盐酸滴入,溶液中氢离子浓度逐渐增大,水的电离程度逐渐减小,D错误。]
3.C [A.加入CH3COONa,变大,错误;B.加入5.0 mL相同浓度的NaOH溶液,溶液显酸性,所得溶液pH<7,错误;C.加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,说明溶液显酸性,即酸有剩余,酸对水的电离抑制,故水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,正确;D.加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,根据元素守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1×≈0.067 mol·L-1,错误。]
4.C [25 ℃时,pH为3.0时,c(H+)=1×10-3 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,Q=c(Fe3+)·c3(OH-)=0.1×(10-11)3>Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,体系中有固体析出,A错误;根据题干信息,氢氧化铁的电离是不完全电离,所以溶解的氢氧化铁会以、、Fe(OH)2+、Fe3+四种形式存在,不是三种,则S=]+c[Fe(OH)2+]+c(Fe3+)+c[Fe(OH)3],B错误;溶液中与Fe(OH)2+的浓度相等,c(OH-)=Kb2==5.0×10-10 mol·L-1,pOH=-lg c(OH-)=-lg(5×10-10)=10-lg 5=9.31,则pH=14-9.31=4.69,D错误。]
5.C [粗NiSO4溶液的电荷守恒中缺少氢离子和氢氧根离子浓度,A错误;溶液呈弱酸性,“沉铁”反应为+6H2O===NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,B错误;氟化氢为弱酸,0.1 mol·L-1 NaF溶液中根据质子守恒:c(OH-)=c(HF)+c(H+),C正确;“沉镁”过程形成MgF2沉淀,根据沉淀溶解平衡,c(F-)== mol·L-1=×10-3 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=×10-3 mol·L-1,此时c(F-)=2c(OH-),该溶液中,镁离子浓度相同,形成的是MgF2沉淀,没有形成Mg(OH)2沉淀,则溶液中c(OH-)<×10-3 mol·L-1,故得出“沉镁”后c(F-)>2c(OH-),D错误。]
选择题专练 滴定曲线与分布系数曲线的分析
1.B [b点溶质为CH3COONa,c(Na+)=×0.1 mol·L-1=0.05 mol·L-1,溶液中存在元素守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)=0.05 mol·L-1,故B错误。]
2.D [由图可知,0.1 mol·L-1 MOH溶液的pH小于13,则MOH为弱碱,其电离方程式为MOH M++OH-,A错误;MOH电离出的氢氧根离子会抑制水的电离,随着盐酸的加入消耗MOH,水的电离程度增大,则水的电离程度:c>b>a,B错误;根据电荷守恒可知,c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+),此时溶液显中性,则c(Cl-)=c(M+),C错误;由分析可知,c为滴定终点,则c点为MCl,且此时由于M+的水解,导致溶液显酸性,则c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D正确。]
3.C [随着H2SO4溶液的滴加,NH3·H2O逐渐被中和,溶液中c(NH3·H2O)逐渐减小逐渐增大,则δ(NH3·H2O)逐渐减小、逐渐增大,则曲线①代表δ(NH3·H2O),曲线②代表。由图可知c(NH3·H2O)=时pH=9.25,常温下c(OH-)=10-4.75 mol·L-1,一水合氨的电离常数Kb=×c(OH-)=10-4.75,故C错误。]
4.D [由图可知,B点pH==,根据电荷守恒:c(K+)+c(H+)=+c(OH-),溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则,D说法错误。]
5.C [因为H3RO3为三元弱酸,电离过程分步进行,则图中a、b、c、d分别表示H3RO3、、、分布系数随pH变化曲线。图中pH=9.22时,c(H3RO3)=,则H3RO3的
Ka1==c(H+)=10-9.22,A错误;B.由图可知,当pH调至11~12时迅速减小迅速增大,则与OH-反应生成,发生反应的离子方程式为===+H2O,B错误;pH=14时,c(OH-)=1 mol·L-1,且由图可知:,且各种含R微粒的浓度都小于1 mol·L-1,则溶液中,D错误。]
6.D [向pH=1.2的溶液中加入KOH溶液至pH=4.2的过程中,溶液中由酸电离的氢离子浓度逐渐减小,对水的电离的抑制作用减弱,水的电离程度逐渐增大,D错误。]
选择题专练 两坐标为对数的图像分析
1.B [
观察左侧曲线③和曲线④在此时相交,且随着pH变大,H3PO4的浓度逐渐变小,故曲线③表示H3PO4的lg[c/(mol·L-1)]与pH的变化关系,曲线④表示为的lg[c/(mol·L-1)]与pH的变化关系,又因为pH=2.12时最小,故曲线②表示的lg[c/(mol·L-1)]与pH的变化关系,曲线①表示的lg[c/(mol·L-1)]与pH的变化关系,A错误;b点对应溶液的溶质为NaH2PO4,溶液为酸性,证明的电离程度大于其水解程度,故b点对应溶液中>c(H3PO4),B正确;a点时,V(NaOH溶液)=10 mL,pH=2.12,c(H3PO4)=,Ka1(H3PO4)==10-2.12;c点时,V(NaOH溶液)=30 mL,pH=7.20,=,Ka2(H3PO4)==10-7.20,==105.08,C错误;d点时,V(NaOH溶液)=40 mL,d点对应溶液的溶质为Na2HPO4,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=)+c(OH-),此时溶液的pH为10.00,故c(OH-)>c(H+),即,D错误。]
2.B [曲线Ⅰ开始显碱性,代表CH3COOH溶液滴定NH3·H2O溶液,则曲线Ⅱ代表NH3·H2O溶液滴定CH3COOH溶液;因为是等浓度NH3·H2O溶液和CH3COOH溶液互相滴定,则g点代表两者恰好完全反应,此时溶质为CH3COONH4。当pH=4.76时,溶液呈酸性,-lg =lg =0,即=1,Ka(CH3COOH)==10-4.76,故A正确;由于CH3COONH4是弱酸弱碱盐,水解促进水的电离,所以g点水的电离程度最大,e点加入氨水较少,水的电离程度最小,所以水的电离程度:e3.D [H2A为二元弱酸,随着溶液酸性的增强,H2A浓度上升,A2-的浓度下降,HA-先上升后下降,即a为δ(H2A)随pOH变化曲线,b为δ(HA-)随pOH变化曲线,c为δ(A2-)随pOH变化曲线, HB为一元弱酸随着溶液酸性增强,HB浓度上升,即e为δ(HB)随pOH变化曲线,f为δ(B-)随pOH变化曲线,由图2中点(5.5,5.5),可计算Ksp(BaA)=c(Ba2+)·c(A2-)= 10-11。pOH=7时,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,存在电荷守恒:2c(Ba2+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(B-),Ksp(BaA)=c(Ba2+)·c(A2-)= 10-11,由题可知有沉淀产生,则2c(Ba2+)4.C [由四个反应可知,K3与氢离子无关,则d为与pH的关系;①中K1=,则=lg c(Pb2+)-2lg c(H+)、lg c(Pb2+)=-2pH+lg K1,同理:lg c[Pb(OH)+]=、]=pH+lg K4,结合图中斜率可知,a、b、c、d分别为]、c(Pb2+)、c[Pb(OH)+]、c[Pb(OH)2]的对数与pH的关系曲线。溶液中所有含铅微粒的总浓度c(Pb总)先减小后增大,C错误。]
5.B [H2S饱和溶液中随着pH增大,c(H+)减小,c(HS-)、c(S2-)均增大,则-lg c(HS-)和-lg c(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,c(HS-)>c(S2-),即-lg c(HS-)<-lg c(S2-),则Ⅰ、Ⅱ分别表示-lg c(HS-)、-lg c(S2-)与pH的关系曲线;随着pH增大,c(S2-)增大,则c(Zn2+)和c(Mn2+)逐渐减小,且Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),即当c(S2-)相同时,c(Mn2+)>c(Zn2+),则-lg c(Mn2+)和-lg c(Zn2+)随着pH增大而增大,且-lg c(Mn2+)<-lg c(Zn2+),则Ⅲ、Ⅳ分别表示-lg c(Zn2+)、-lg c(Mn2+)与pH的关系曲线。Ⅰ表示-lg c(HS-)与pH的关系曲线,当c(H+)=10-5.5 mol·L-1时,c(HS-)=10-2.6 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1,且Ka1(H2S)==10-7.1,则a=2.2,则c(H+)=10-2.2 mol·L-1=100.8×10-3 mol·L-1,所以Q点对应c(H+)的数量级为10-3,B错误。]
选择题专练 沉淀溶解平衡的图像分析
1.C [常温下,b点为滴定终点,此时饱和溶液中,pAg=-lg c(Ag+)=4.87,c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.87 mol·L-1,Ksp(AgCl)=1.0×10-9.74,A错误;随着NaCl溶液的加入,AgNO3不断消耗,c(Ag+)减小,水解程度减小,水的电离程度减小,故溶液中水的电离程度:a>b>c,B错误;c点溶液中c(Cl-)==0.02 mol·L-1,c(Ag+)= mol·L-1=5.0×10-8.74 mol·L-1,C正确;Ksp(AgI)2.D [由图可知,c(M2+)=0.02 mol·L-1时,溶液中c(H+)= mol·L-1=0.26 mol·L-1,再加上溶液中溶解0.02 mol MB时需消耗0.04 mol HA,故所需的最低浓度为0.3 mol·L-1,故D错误。]
3.B [结合化学式以及题图中曲线斜率可知,L1对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的关系变化、L2对应的是-lg c(Pb2+)与的关系变化,A正确;p点PbCO3的离子积大于PbCO3的溶度积,所以结晶速率大于其溶解速率,B错误; (aq),K===10-5.1,将PbCO3浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为PbI2,C正确;q点是L2对应溶液的悬浊液,加水稀释,Ksp(PbCO3)不变,c(Pb2+)减小增大,最终c(Pb2+)、几乎相等,可以使浊液由q点向m点方向移动,D正确。]
4.B [由化学式可知,溶液中pSCN-和与pAg变化趋势相似,则直线Ⅱ代表和pAg的关系,由AgSCN的溶度积小于AgIO3可知,溶液中pAg相同时,pSCN-大于,则曲线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、曲线Ⅲ表示和pAg的关系;由a、b、c三点的数据可知,AgIO3、Ag2CrO4、AgSCN的溶度积分别为100×10-7.5=10-7.5、(10-3)2×10-5.95=10-11.95、10-2×10-9.99=10-11.99,B错误。]
选择题专练 水溶液中其他类型图像分析
1.D [图像中含A物质有3种,说明H2A为二元弱酸。随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大,pc=-lg c,则pc(H2A)逐渐增大,pc(HA-)先减小后增大,pc(A2-)逐渐减小,故曲线③表示pc(H2A),曲线②表示pc(HA-),曲线①表示pc(A2-),A错误;x点到z点对应的变化过程中c(A2-)减小,c(HA-)增大,该过程中溶液呈酸性,HA-的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,且电离程度逐渐减小,B错误;pH=4即pOH=10,由图可知此时,pc(H2A)=pc(A2-),即c(H2A)=c(A2-),而c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,故c(HA-)=0.1 mol·L-1-2c(A2-),C错误;由H2A H++HA-减去HA- H++A2-,可得H2A+A2- 2HA-,则平衡常数K===105.3,数量级为105,D正确。]
2.D [200 s时,存在CaCO3和CaCl2,故根据元素守恒有c(Ca2+)=+c(H2CO3)+2c(Cl-),D错误。]
3.A [根据图像可知,A点时c(B2-)=c(Cl-)>c(HB-),根据元素守恒:c(Na+)=2[c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)],可得c(Na+)>4c(HB-),A错误。]
4.D [由于加入NaOH溶液的体积:N>M,所以溶液的碱性:N>M,因此溶液中c(H+):M点>N点,A错误;根据已知条件可知:加入甘露醇后,能够与弱酸H3BO3电离产生的酸根阴离子[B(OH)4]-结合形成甘露醇-硼酸配离子,使c{[B(OH)4]-}浓度减小,硼酸的电离平衡正向移动,因而加入甘露醇促进硼酸电离平衡正向移动,B错误;W点对应的混合溶液的最大,是pH的转折点,则该点时V(NaOH)=20 mL,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c{[B(OH)4]-}+c(OH-),根据元素守恒可知c(H3BO3)+c{[B(OH)4]-}= mol·L-1,整理可得c(Na+)+c(H+)+c(H3BO3)-c(OH-)=0.005 mol·L-1<0.01 mol·L-1,C错误;P点的pH=9.34,c(H+)=10-9.34 mol·L-1,H3BO3的电离平衡常数K==10-9.34,所以c(H3BO3)=c{[B(OH)4]-},溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),故微粒浓度大小关系为c(H3BO3)=c{[B(OH)4]-}>c(OH-)>c(H+),D正确。]
高考题集训 水溶液中的离子平衡
1.C [在溶液中存在平衡:CH3COOH CH3COO-+H+ ①、Ag++CH3COO- CH3COOAg(aq) ②,Ag+的水解平衡Ag++H2O AgOH+H+ ③,随着pH的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,CH3COOAg浓度增大,pH较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响,CH3COOAg浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg的摩尔分数随pH变化的关系。
A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A项错误;B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m,B项错误;C.pH=n时,=10-m,c(CH3COO-)==10n-m·c(CH3COOH),Ag++CH3COO- CH3COOAg(aq)的K=,c(Ag+)=,由图可知pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)= mol·L-1,C项正确;D.根据元素守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08 mol·L-1,D项错误。]
2.D [向1.0 mL含0.10 mmol Ag2CrO4的悬浊液中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液,发生反应: (aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积为V(NaCl)==2 mL,然后再滴加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以滴加2 mL NaCl溶液后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线代表。由此分析解题:A.滴加2 mL NaCl溶液时,Ag2CrO4与NaCl恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;B.当V(NaCl)=1.0 mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0 mL的点,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)==(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;C.V(NaCl)<2.0 mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V(NaCl)≤2.0 mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;D.V(NaCl)>2.0 mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4 mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93 mol·L-1,则c(Ag+)== mol·L-1=10-7.82 mol·L-1,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,则=== mol·L-1,则y2==lg =-lg 34,D正确。]
3.A [AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),初始时Ag+和Cl-浓度相等,随着氨水的滴入,Ag+被消耗,平衡正向移动,溶解的AgCl越来越多,Cl-浓度越来越大,故曲线Ⅳ为Cl-浓度变化曲线,曲线Ⅲ为Ag+浓度变化曲线;横坐标从左到右表示NH3的浓度越来越大,反应过程中Ag+首先转化为[Ag(NH3)]+,故反应起始时纵坐标中数值较大的曲线Ⅱ为[Ag(NH3)]+浓度变化曲线,数值较小的曲线Ⅰ为[Ag(NH3)2]+浓度变化曲线。由上述分析可知,曲线Ⅰ为浓度变化曲线,[Ag(NH3)2]+表示络合了的Ag+而不是溶解了的Ag+,故不能表示AgCl溶解度随NH3浓度的变化,A说法错误;当lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-1时,对应曲线Ⅳ上c(Cl-)=10-2.35 mol·L-1,曲线Ⅲ上c(Ag+)=10-7.40 mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-2.35×10-7.40=10-9.75,B说法正确;由题图可知,当lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-1时,即c(NH3)=10-1 mol·L-1,对应曲线Ⅰ上c{[Ag(NH3)2]+}=10-2.35 mol·L-1、曲线Ⅱ上c{[Ag(NH3)]+}=10-5.16 mol·L-1,反应+NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K===103.81,C说法正确;当lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-2时,即c(NH3)=10-2 mol·L-1,对横坐标轴作垂线,分别交于曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其纵坐标从大到小分别表示[Ag(NH3)2]+、、Ag+浓度的对数值,D说法正确。]
4.B [M点和N点温度不同,故Kw不相等,A错误;升高温度促进铵根离子的水解,且N点铵根离子的浓度更大,水解生成的氢离子浓度更大,故M点pH大于N点pH,B正确;N点降温过程中有水的电离平衡、铵根离子的水解平衡、硫酸铵的溶解平衡3个平衡发生移动,C错误;P点为硫酸铵的不饱和溶液,溶液中存在电荷守恒:=,故D错误。]
5.C [由题图1可以看出pH=10.25时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A正确;从题图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B正确;从题图2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据元素守恒,溶液中<0.1 mol·L-1,C错误;pH=8时,溶液中主要含碳粒子是,pH=8,lg c(Mg2+)=-1时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为===MgCO3↓+H2O+CO2↑,D正确。]
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