高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测16 有关水溶液中离子平衡的图像分析（含解析）

这是一份高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测16 有关水溶液中离子平衡的图像分析（含解析），共9页。试卷主要包含了0～10等内容，欢迎下载使用。
A．曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B．溶液中水的电离程度：b点>c点
C．从c点到d点，溶液中eq \f(cHA·cOH－,cA－)保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子)
D．相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
解析：选C 由Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)可知，酸性HNO2>CH3COOH。A错：pH相同的两种酸稀释相同倍数时，酸性强的酸pH变化大，所以曲线Ⅱ为HNO2。B错：b、c两点处，b点酸性强，对水的电离抑制程度大，所以水的电离程度：c点>b点。C对：从c点到d点，eq \f(cHA·cOH－,cA－)＝eq \f(cHA·cOH－·cH＋,cA－·cH＋)＝eq \f(KW,Ka)，KW和Ka是两个常数，只要温度不变，比值也不变。D错：a点pH相同，则CH3COOH的浓度大，恰好中和时消耗的NaOH多，所以溶液中n(Na＋)多。
2.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是某同学用0.1 ml·L－1 KOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 ml·L－1的HCl和CH3COOH溶液滴定曲线示意图(混合溶液体积变化忽略不计)。下列有关判断不正确的是( )
A．曲线①代表0.1 ml·L－1 KOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线，曲线②代表0.1 ml·L－1 KOH溶液滴定HCl溶液的滴定曲线
B．在相同温度下，C点水电离的c(H＋)大于A点水电离的c(H＋)
C．在A点的溶液中有：c(CH3COO－)＋c(OH－)－c(H＋)＝0.05 ml·L－1
D．在B点的溶液中有：c(K＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)
解析：选B 由图像中A、C两点分别表示KOH与CH3COOH、KOH与HCl恰好完全反应，由于CH3COOK水解使溶液呈碱性，促进了水的电离，而KCl不水解，溶液呈中性，所以C点水电离的c(H＋)小于A点水电离的c(H＋)，故B错误。
3．甲胺(CH3NH2)是一种应用广泛的一元弱碱。常温下，向20.00 mL 0.10 ml·L－1的甲胺溶液中滴加V mL 0.10 ml·L－1盐酸，混合溶液的pH与lgeq \f(cCH3NH\\al(＋,3),cCH3NH2)的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．b点对应溶液中加入盐酸的体积小于20.00 mL
B．该滴定过程可选用甲基橙作指示剂
C．常温下，甲胺的电离常数为Kb，则pKb＝－lg Kb＝4.3
D．c点对应溶液可能存在关系：2c(H＋)＋c(CH3NHeq \\al(＋,3))＝c(CH3NH2)＋2c(OH－)＋c(Cl－)
解析：选C 甲胺的物质的量为0.02 L×0.10 ml·L－1＝0.002 ml。A项，当加入盐酸20.00 mL时，HCl的物质的量为0.02 L×0.10 ml·L－1＝0.002 ml，二者恰好完全反应生成CH3NH3Cl，这是一种强酸弱碱盐，由于CH3NHeq \\al(＋,3)的水解使溶液呈酸性，因此当盐酸适量减少时，溶液可以呈中性，所以b点所对应的pH＝7的溶液，加入的盐酸体积小于20.00 mL，正确。B项，恰好完全反应时，溶液显酸性，可以选用甲基橙作指示剂，正确。C项，甲胺的结构类似于氨气(NH3)，所以甲胺在水中的电离方程式为CH3NH2＋H2OCH3NHeq \\al(＋,3)＋OH－，Kb＝eq \f(cCH3NH\\al(＋,3)·cOH－,cCH3NH2)，由图可得，当lgeq \f(cCH3NH\\al(＋,3),cCH3NH2)＝0时，pH＝10.6，即eq \f(cCH3NH\\al(＋,3),cCH3NH2)＝1时，c(H＋)＝10－10.6，所以Kb＝c(OH－)＝10－(14－10.6)＝10－3.4，pKb＝－lg Kb＝－lg 10－3.4＝3.4，错误。D项，c点对应溶液pHc(HA－)>c(A2－)>c(OH－)>c(H＋)
B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水中的大
C．等浓度H2A和NaHA的混合溶液中无论加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化都不大
D．当V(NaOH)＝40 mL时，升高温度，eq \f(cNa＋,cA2－)减小
解析：选C 当V(NaOH)＝20 mL时，0.2 ml·L－1 NaOH与20 mL 0.2 ml·L－1 H2A反应生成NaHA，由图可知，离子浓度大小的顺序为c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)，A错误；等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合生成NaHA，有图像可知，当加入20 mL NaOH溶液时，A2－的浓度大于H2A，说明HA－的电离程度大于水解程度，则会抑制水的电离程度，故其溶液中水的电离程度比纯水中的小，B错误；当V(NaOH)＝40 mL时，生成Na2A，A2－会发生水解，升高温度，促进水解程度，则c(A2－)减小，则eq \f(cNa＋,cA2－)增大，D错误。
6．室温下，分别向浓度均为0.010 ml·L－1的K2CrO4、NaBr溶液中逐滴加入0.010 ml·L－1的AgNO3溶液，所得沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知：p(Ag＋)＝－lg c(Ag＋)，p(CrOeq \\al(2－,4))＝－lg c(CrOeq \\al(2－,4))，p(Br－)＝－lg c(Br－)。下列叙述正确的是( )
A．Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10－8
B．a点可以表示Ag2CrO4的不饱和溶液
C．升温，AgBr的溶解度增大，Ksp不变
D．向等浓度的CrOeq \\al(2－,4)、Br－的混合液中滴入AgNO3溶液时，先产生Ag2CrO4沉淀
解析：选B Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq \\al(2－,4))＝(10－4)2×(10－4)＝10－12，A项错误；a点可以表示Ag2CrO4的不饱和溶液，B项正确；升高温度，AgBr的溶解度增大，Ksp也增大，C项错误；根据图像可知，当CrOeq \\al(2－,4)、Br－浓度相同时，生成AgBr沉淀所需的c(Ag＋)小，先析出AgBr沉淀，D项错误。
7.[双选](2020·青岛一模)室温，将10 mL浓度为1 ml·L－1的CH3NH2、NH2OH两种一元碱溶液分别加水稀释，曲线如图，V是溶液体积(mL)，pOH＝－lg c(OH－)。已知：CH3NH2＋H2OCH3NHeq \\al(＋,3)＋OH－；NH2OH＋H2ONH3OH＋＋OH－。下列说法正确的是( )
A．该温度下，Kb(NH2OH)的数量级为10－9
B．当lg V＝3时，水的电离程度：NH2OH>CH3NH2
C．用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH＝7，消耗盐酸的体积：NH2OH>CH3NH2
D．等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl两种盐溶液中离子总浓度相等
解析：选AB Kb(NH2OH)＝eq \f(cOH－×cNH3OH＋,cNH2OH)，由图知，lg V＝1时，pOH＝4.5，c(NH2OH)约等于1 ml·L－1，Kb(NH2OH)＝c(OH－)×c(NH3OH＋)＝c2(OH－)＝10－9，A正确；lg V＝3时，NH2OH的pOH大于CH3NH2的pOH，pOH越大，c(OH－)就越小，对水的电离抑制程度越小，水的电离程度就越大，B正确；CH3NH2的碱性强于NH2OH的碱性，中和至pH＝7时，碱性越强，消耗盐酸越多，C错误；由于CH3NH2的碱性和NH2OH的碱性不同，其盐溶液的水解程度不同，所以其离子总浓度一定不相等，D错误。
8．[双选](2020·山东泰安四模)25 ℃时，向10 mL 0.01 ml·L－1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1的盐酸，溶液中CN－、HCN物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示，其中a点的坐标为(9.5,0.5)。溶液的pH变化曲线如图乙所示。下列溶液中的关系中正确的是( )
A．图甲中pH＝7的溶液：c(Cl－)c(Cl－)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)
D．图乙中c点的溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCN)＋c(OH－)＋c(CN－)
解析：选BC 根据电荷守恒，c(Cl－)＋c(CN－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，由于pH＝7，c(Cl－)＋c(CN－)＝c(Na＋)，根据原子守恒，c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，所以c(Cl－)＝c(HCN)，A错误；Kh＝eq \f(Kw,Ka)，Ka＝eq \f(cH＋×cCN－,cHCN)，a点，c(CN－)＝c(HCN)，所以Ka＝c(H＋)＝10－9.5，Kh＝eq \f(Kw,Ka)＝eq \f(10－14,10－9.5)＝10－4.5，B正确；b点溶质为等量的NaCN、NaCl、HCN，因为NaCN的水解大于HCN的电离，c(HCN) ＞c(Cl－)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)，C正确；c点是恰好完全反应的点，溶质为等量的NaCl和HCN，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(CN－)＋c(OH－)，而c(Cl－)＞c(HCN)，所以D错误。
9．Ⅰ.H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
回答下列问题：
(1)以酚酞为指示剂(变色范围：pH 8.0～10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)pH＝11时，H3AsO3水溶液中三种微粒浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(3)H3AsO4第一步电离方程式为___________________________________________。
(4)若pKa2＝－lg Ka2，H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2，则pKa2＝________。
Ⅱ.用0.100 ml·L－1 AgNO3溶液滴定50.00 mL Cl－浓度为0.050 0 ml·L－1的溶液的滴定曲线如图所示。
(5)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为________。
(6)相同实验条件下，若Cl－浓度改为0.040 0 ml·L－1，则反应终点由c移到________(填“a”“b”或“d”)。
(7)已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，相同实验条件下，若改为Br－浓度为0.050 0 ml·L－1，则反应终点由c向________(填“a”“b”或“d”)移动。
解析：(1)以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时，溶液pH在8.0～10.0之间，结合图像可知溶液中H3AsO3减少而H2AsOeq \\al(－,3)增加，则该过程中主要反应的离子方程式为OH－＋H3AsO3===H2AsOeq \\al(－,3)＋H2O。(2)结合图像可知pH＝11时，H3AsO3水溶液中c(H2AsOeq \\al(－,3))最大，c(H3AsO3)最小，各含砷微粒浓度关系为c(H2AsOeq \\al(－,3))>c(HAsOeq \\al(2－,3))>c(H3AsO3)。(3)结合题图知，H3AsO4为多元弱酸，存在电离平衡，其第一步电离方程式为H3AsO4H2AsOeq \\al(－,4)＋H＋。(4)H3AsO4第二步电离方程式为H2AsOeq \\al(－,4)HAsOeq \\al(2－,4)＋H＋，其电离常数Ka2＝eq \f(cHAsO\\al(2－,4)·cH＋,cH2AsO\\al(－,4))，由图像可知当pH＝7.0时，c(H2AsOeq \\al(－,4))＝c(HAsOeq \\al(2－,4))，则Ka2＝10－7.0，pKa2＝7.0。(5)50.00 mL含0.050 0 ml·L－1 Cl－的溶液与25.00 mL 0.100 ml·L－1 AgNO3溶液完全反应后，由题图得知c(Cl－)为10－4.75 ml·L－1，因为Cl－与Ag＋等量，即c(Ag＋)也为10－4.75 ml·L－1，则Ksp(AgCl)＝10－9.5＝100.5×10－10，则Ksp(AgCl)的数量级为10－10。(6)相同条件下，若Cl－浓度改为0.040 0 ml·L－1，则需消耗20.00 mL 0.100 ml·L－1的AgNO3溶液，即反应终点由c移到b。(7)相同实验条件下，若改为Br－浓度为0.050 0 ml·L－1，则消耗25.00 mL 0.100 ml·L－1的AgNO3溶液，又因为Ksp(AgBr)c(HAsOeq \\al(2－,3))>c(H3AsO3)
(3)H3AsO4H2AsOeq \\al(－,4)＋H＋ (4)7.0
(5)10－10 (6)b (7)d
10．酸、碱、盐均属于电解质，它们的水溶液中存在各种平衡。
(1)氨水是中学常见的碱。
①下列事实可证明氨水是弱碱的是________(填字母)。
A．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B．常温下，0.1 ml ·L－1氨水pH为11
C．铵盐受热易分解
D．常温下，0.1 ml·L－1氯化铵溶液的pH为5
②下列方法中，可以使氨水电离程度增大的是________(填字母)。
A．通入氨气
B．加入少量氯化铁固体
C．加水稀释
D．加入少量氯化铵固体
(2)25 ℃，在0.1 ml·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2－)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝________ ml·L－1。
②某溶液含0.020 ml·L－1Mn2＋、0.10 ml·L－1H2S，当溶液pH＝____________时，Mn2＋开始沉淀。[已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13]
(3)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。盐基度B是测量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为B＝eq \f(3nOH－,nFe3＋)(n为物质的量)。为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c ml·L－1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去，已排除铁离子干扰)。到滴定终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液V0 mL。已知该样品中Fe的质量分数为w，则B的表达式为________。
(4)常温时，若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知：eq \r(3,0.2)＝0.58)。
①a点表示Ca(OH)2和CaWO4________(填“达到”或“未达到”)溶解平衡，说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合，写出混合溶液中各离子浓度大小关系：_______________________________________________________________________。
解析：(1)①氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁，该反应为复分解反应，无论是强碱还是弱碱均有该反应，不能说明氨水是弱碱，A不符合题意；常温下，0.1 ml·L－1氨水pH为11, 说明氨水不能完全电离，如果完全电离，溶液的pH应为13，能说明氨水是弱碱，B符合题意；铵盐不稳定，受热易分解，与氨水是否为弱碱无任何关系，C不符合题意；常温下，0.1 ml·L－1氯化铵溶液的pH为5，说明NHeq \\al(＋,4)能水解，可说明氨水是弱碱，D符合题意。②通入氨气可促进电离，但氨水的电离程度减小，A不符合题意；加入少量氯化铁固体，因生成氢氧化铁沉淀，促进氨水电离，电离程度增大，B符合题意，加水稀释，促进氨水电离，电离程度增大，C符合题意；加入少量氯化铵固体，抑制氨水电离，电离程度减小，D不符合题意。(2)①由题图知pH＝13时，c(S2－)＝5.7×10－2 ml·L－1，在0.10 ml·L－1H2S溶液中根据硫守恒可得c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)＝0.10 ml·L－1，可知c(H2S)＋c(HS－)＝0.1 ml·L－1－5.7×10－2 ml·L－1＝0.043 ml·L－1。②当溶液中Qc＝Ksp(MnS)时开始沉淀，所以c(S2－)＝eq \f(KspMnS,cMn2＋)＝eq \f(2.8×10－13,0.020)＝1.4×10－11 ml·L－1，结合图像得出此时的pH＝5，所以pH＝5时锰离子开始沉淀。(3)做空白对照试验，消耗NaOH溶液，这说明与样品反应的盐酸的物质的量是(V0－V)c×10－3 ml·L－1，所以样品中氢氧根的物质的量是(V0－V)c×10－3 ml·L－1。已知m g该样品中Fe的质量分数为w，则铁的物质的量是eq \f(mw,56)，因此B的表达式为B＝eq \f(3nOH－,nFe3＋)＝eq \f(0.168cV0－V,mw)。(4)②饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合，由题图中数据可得，当－lg c(Ca2＋)＝3，c(Ca2＋)＝10－3 ml·L－1，此时，－lg c(OH－)＝2，c(OH－)＝10－2 ml ·L－1，c(H＋)＝10－12 ml·L－1，－lg c(WOeq \\al(－,4))＝7，c(WOeq \\al(－,4))＝10－7ml·L－1，故混合溶液中各离子浓度大小关系为c(OH－)＞c(Ca2＋)＞c(WOeq \\al(2－,4))＞c(H＋)。
答案：(1)①BD ②BC (2)①0.043 ②5
(3)eq \f(0.168cV0－V,mw)
(4)①未达到 Ksp[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝10－7，Ksp(CaWO4)＝c(Ca2＋)·c(WOeq \\al(2－,4))＝10－10，a点的浓度商Q[Ca(OH)2]＝10－18小于Ksp[Ca(OH)2]，Q(CaWO4)＝10－12小于Ksp(CaWO4)，所以a点表示的Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡
②c(OH－)>c(Ca2＋)>c(WOeq \\al(2－,4))>c(H＋)