高考一轮（人教）化学：水溶液中的离子平衡附答案

2021 届（武胜烈面中学）高考一轮（人教）化学：水溶液中的离子 平衡附答案 专题：水溶液中的离子平衡 一、选择题 1、下列说法不正确的是( ) A．pH＜7 的溶液不一定呈酸性 B．在相同温度下，物质的量浓度相等的氨水、NaOH 溶液，c(OH－)相等 C．在相同温度下，pH 相等的盐酸、CH3COOH 溶液，c(Cl－)＝c(CH3COO－) D．氨水和盐酸反应后的溶液，若 c(Cl－)＝c(NH＋ 4 )，则溶液呈中性 【答案】 B 【解析】 25 ℃时，pH＜7 的溶液呈酸性，但温度未知，所以 pH＜7 的溶液不一 定呈酸性，故 A 正确；在相同温度下，一水合氨部分电离，NaOH 完全电离，物 质的量浓度相等的氨水、NaOH 溶液，NaOH 溶液中 c(OH－)更大，故 B 错误；在 相同温度下，盐酸、CH3COOH 溶液中分别存在电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)， c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)，又因为 pH 相等，所以 c(Cl－)＝c(CH3COO－)，故 C 正确；氨水和盐酸反应后的溶液中存在 c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH＋ 4 )＋c(H＋)，若 c(Cl －)＝c(NH＋ 4 )，则 c(OH－)＝c(H＋)，溶液呈中性，故 D 正确。 2、常温下用 pH 为 3 的某酸溶液分别与 pH 都为 11 的氨水、氢氧化钠溶液等体积 混合得到 a、b 两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是( ) A． b 可能显碱性 B． a 可能显酸性或碱性 C． a 不可能显酸性 D． b 可能显碱性或酸性 【答案】B 【解析】常温下 pH 为 3 的某酸溶液可能是强酸溶液也可能是弱酸溶液。若是强 酸溶液，与 pH 为 11 的氨水等体积混合，得到的 a 溶液显碱性；若是弱酸溶液， 与 pH 为 11 的氨水等体积混合，得到的 a 溶液的酸碱性由弱酸和氨水的电离程度 的相对大小决定，因此可能显酸性，也可能显碱性。总之：a 溶液可能显酸性， 也可能显碱性，故 B 项正确，C 项错误。同理可分析得知，b 溶液显中性或酸性， 故 A 项不正确，D 项错误。 3、实验：①0.1 mol·L－1AgNO3 溶液和 0.1 mol·L－1NaCl 溶液等体积混合得到浊液 a，过滤得到滤液 b 和白色沉淀 c； ②向滤液 b 中滴加 0.1 mol·L－1KI 溶液，出现 浑浊；③向沉淀 c 中滴加 0.1 mol·L－1KI 溶液，沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是( ) A．浊液 a 中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq) B．滤液 b 中不含有 Ag＋ C．③中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D．实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶 【答案】B 解析：A 项，在浊液 a 中，存在 AgCl 的沉淀溶解平衡，正确；B 项，在滤液 b 中，仍含有少量 Ag＋，故在 b 中生成了 AgI 沉淀，错误；由于 AgI 比 AgCl 更 难溶解，向 c 中加入 0.1 mol·L－1KI 溶液，能发生沉淀转化反应，生成黄色的 AgI， C 项和 D 项都正确。 4、25 ℃时，NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb＝1.75×10－5。该温度下，用 0.01 mol·L 一 1 盐酸滴定 10 mL a mol·L—1 氨水，盐酸的体积 V(HCl)与溶液的 pH 关系如图所 示，下列说法正确的是( ) A．A 点溶液中加少量水，c(NH3·H2O)/c(OH－)增大 B．a 约为 1.006×10－2 C．B、D 两点溶液中水电离出来的 c(OH－)：Bc(OH－)＝c(H＋) D．据图 4，若除去 CuSO4 溶液中的 Fe3＋，可向溶液中加入适量 CuO 至 pH 在 5.5 左右 [解析] 用 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液滴定醋酸时，随着加入氢氧化钠溶液的量的增 加，醋酸会电离出一部分氢离子，所以对应的 pH 突跃要缓慢，A 项错误；依据 题图 2 分析可知，硫化铜的溶度积小于硫化亚铁，向同浓度 Fe2＋和 Cu2＋的溶液中 滴加硫化钠溶液，先沉淀的离子是 Cu2＋，B 项错误；用 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶 液滴定 20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液，反应后溶液 pH＝7，根据电荷守恒，c(H＋) ＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，c(H＋)＝c(OH－)，则 c(CH3COO－)＝c(Na＋)，得 c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(OH－)＝c(H＋)，C 项正确；根据题图 4 可知 Fe3＋完全沉淀 的 pH 约为 3.7，加入氧化铜可以调节溶液 pH，当 pH＝5.5 时部分铜离子会沉淀， 应调节溶液 pH 在 4～5 之间，D 项错误。 [答案] C 12、已知室温时，0.1 mol·L－1 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离，下列叙述错 误的是( ) A．该溶液的 pH＝4 B．升高温度，溶液的 pH 增大 C．此酸的电离平衡常数约为 1×10－7 D．由 HA 电离出的 c(H＋)约为水电离出的 c(H＋)的 106 倍 解析：根据 HA 在水中的电离度可算出 c(H＋)＝0.1× 0.1% mol· L－1＝10－4 mol·L－1，所以 pH＝4，A 正确；因 HA 在水中存在电离平衡，升高温 度促进平衡向电离的方向移动，所以 c(H＋)将增大，pH 值会减小，B 错误；溶液 中的 c(H＋)＝c(A－)＝10－4 mol·L－1，c(HA)＝(0.1－10－4 )≈0.1 mol·L－1，将数值代 入平衡常数表达式 K＝c（H＋）·c（A－） c（HA） ＝1×10－7 ，C 正确；溶液中的 c(H＋)＝ 10－4 mol·L－1 ，所以 c(H＋)水电离＝10－10 mol·L－1，前者是后者的 106 倍，D 正确。 答案：B 二、非选择题 1、某研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有 NH＋ 4 、K＋、Al3＋、 HCO－ 3 、Cl－、MnO－ 4 、SO 2－ 4 等离子中的几种离子： ①经实验可知溶液明显呈酸性。 ②取 10 mL 该溶液于试管中滴加 Ba(NO3)2 溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到白色沉 淀甲，向滤液中加入硝酸银溶液未见沉淀产生。 ③另取少量该溶液于试管中，滴加氢氧化钠溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到 一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解。 (1)该溶液中一定不含有哪些离子？________________________________； 一定含有哪些离子？________________________________________________。 (2)确定该无色溶液中可能存在的离子的实验方法是____________。 (3)写出 MnO － 4 在酸性环境中与 SO2 发生氧化还原反应的离子方程式： ______________________________________________________________________ __。 答案：(1)MnO－ 4 、HCO－ 3 、Cl－ NH＋ 4 、Al3＋、SO2－ 4 (2)焰色反应 (3)2MnO－ 4 ＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－ 4 ＋4H＋ 解析：溶液无色，说明不含 MnO－ 4 ；①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱 碱盐，则一定不存在水解呈碱性的 HCO－ 3 ；②取 10 mL 该溶液于试管中滴加 Ba(NO3)2 溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到白色沉淀甲，向滤液中加入 AgNO3 溶液 未见沉淀产生，说明含有 SO2－ 4 ，不含有 Cl－，甲为 BaSO4；③另取少量该溶液于 试管中，滴加 NaOH 溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体 丙，最后沉淀完全溶解，说明含有 NH＋ 4 、Al3＋，乙为 Al(OH)3，丙为 NH3。(1)由 以上分析可知一定含有的离子为 NH＋ 4 、Al3＋、SO2－ 4 ，一定不含有的离子为 MnO－ 4 、 HCO－ 3 、Cl－。(2)K＋不能确定是否含有，可通过焰色反应检验，操作方法是用洁净 的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若为紫色， 则含有 K＋。(3)MnO － 4 具有强氧化性，与二氧化硫反应的离子方程式为 2MnO－ 4 ＋ 5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－ 4 ＋4H＋。 2、某温度时，BaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题： (1)下列说法正确的是________(填字母)。 A．向 BaSO4 饱和溶液中加入固体 Na2SO4 可以由 a 点变到 b 点 B．通过蒸发可以由 d 点变到 c 点 C．d 点无 BaSO4 沉淀生成 D．a 点对应的 Ksp 大于 c 点对应的 Ksp (2)将 100 mL 1 mol·L－1 H2SO4 溶液加入 100 mL 含 Ba2＋ 0.137 g 的溶液中充分反应 后，过滤，滤液中残留的 Ba2＋的物质的量浓度约为__________。 (3)若沉淀分别用 100 mL 纯水和 100 mL 0.01 mol·L－1 的 H2SO4 溶液洗涤，两种情 况下损失的 BaSO4 的质量之比为__________。 解析：(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上的任一点如 a 点和 c 点均 表示 BaSO4 饱和溶液；曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，如 b 点说明溶液中 有 BaSO4 沉淀析出，此时 Qc>Ksp；曲线下方的任一点均表示不饱和溶液，如 d 点， 此时 Qc