高考化学二轮复习课时作业9电解质溶液含答案

电解质溶液

1．(2020·包头模拟)下列实验中根据现象得出的结论错误的是(　C　)

【解析】　等浓度时，灯泡暗的说明离子浓度小，即电离程度小，由操作和现象可知CH3COOH是弱电解质，故A正确；某溶液中加铜和浓H2SO4，试管口有红棕色气体产生，说明生成NO，NO与空气反应生成红棕色二氧化氮，则原溶液中含有NO，故B正确；品红溶液褪色，气体可能为二氧化硫或氯气等其他具有漂白性的气体，则可能为NaClO溶液等，故C错误；浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先出现蓝色沉淀，即先生成氢氧化铜沉淀，同种类型的沉淀Ksp小的先沉淀，所以Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，故D正确。

2．(2020·济南模拟)25 ℃时，向0.10 mol·L－1的H2C2O4(二元弱酸)溶液中滴加NaOH溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　A　)

A．25 ℃时H2C2O4的一级电离常数为Ka1＝10－4.3

B．pH＝2.7的溶液中：c(H2C2O4)＝c(C2O)

C．pH＝7的溶液中：c(Na＋)>2c(C2O)

D．滴加NaOH溶液的过程中始终存在：c(OH－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)＝c(Na＋)＋c(H＋)

【解析】　草酸属于二元弱酸，滴加NaOH溶液，发生H2C2O4＋NaOH═══NaHC2O4＋H2O，NaHC2O4＋NaOH═══Na2C2O4＋H2O，据图像，H2C2O4二级电离常数表达式K＝c(C2O)×c(H＋)/c(HC2O)，在pH＝4.3时，c(C2O)＝c(HC2O)，此时H2C2O4的二级电离常数为10－4.3，非H2C2O4的一级电离常数，A错误；据图像，pH＝2.7的溶液中，c(H2C2O4)＝c(C2O)，B正确；据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，当pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，有c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)，因此c(Na＋)>2c(C2O)，C正确；溶液为电中性，滴加氢氧化钠溶液过程中始终存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，D正确。

3．(2020·沈阳模拟)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[－lgc(Cl－)或－lgc(CrO)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如下图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是(　B　)

A．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝4×10－12

B．a1、b、c三点所示溶液中c(Ag＋)：a1＞b＞c

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

D．用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时，可用K2CrO4溶液作指示剂

【解析】　b点时恰好反应生成Ag2CrO4，－lgc(CrO)＝4.0，c(CrO)＝10－4 mol·L－l，则c(Ag＋)＝2×10－4 mol·L－1，该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)×c2(Ag＋)＝4×10－12，故A正确；a1点恰好反应，－lgc(Cl－)＝4.9，c(Cl－)＝10－4.9 mol·L－1，则c(Ag＋)＝10－4.9 mol·L－1，b点c(Ag＋)＝2×10－4 mol·L－1，c点，K2CrO4过量，c(CrO)约为原来的，则c(CrO)＝0.025 mol·L－1，则c(Ag＋)＝＝×10－5 mol·L－1，a1、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag＋)最大，故B错误；温度不变，氯化银的溶度积不变，若将上述NaCl溶液浓度改为0.2 mol·L－1，平衡时，－lgc(Cl－)＝4.9，但需要的硝酸银溶液的体积变成原来的2倍，因此a1点会平移至a2点，故C正确；根据上述分析，当溶液中同时存在Cl－和CrO时，加入硝酸银溶液，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，故D正确。

4．(2020·宜宾模拟)常温下，将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中，溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是(　B　)

A．a点时，溶液中由水电离的c(OH－)约为1×10－10 mol·L－1

B．电离平衡常数：Ka(HA)<Ka(HB)

C．b点时，c(B－)＝c(HB)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

D．向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH＝7时：c(B－)>c(HB)

【解析】　a点时，lg＝0，c(A－)＝c(HA)，溶液为酸和盐的混合溶液，pH＝4，抑制水的电离，溶液中由水电离的c(OH－)约为1×10－10 mol·L－1，选项A正确；lg＝0，c(A－)＝c(HA)，电离平衡常数：Ka(HA)＝＝c(H＋)＝10－4 mol/L；lg＝0，c(B－)＝c(HB)，电离平衡常数：Ka(HB)＝＝c(H＋)＝10－5 mol/L，Ka(HA)>Ka(HB)，选项B错误；b点时，lg＝0，c(B－)＝c(HB)，pH＝5，c(B－)＝c(HB)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，C正确；向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH＝7时，lg>0，c(B－)>c(HB)，D正确。

5．(2020·泉州模拟)在25 ℃时，将1.0 L w mol·L－1CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合，充分反应。向混合液中加入CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化)，溶液pH随加入CH3COOH或CH3COONa固体的物质的量的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　C　)

A．b点混合液中c(H＋)≥c(OH－)＋c(CH3COO－)

B．加入CH3COOH过程中，增大

C．25 ℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝ mol·L－1

D．a、b、c对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序是c＞a＞b

【解析】　根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，由题可知，在b点时，c(H＋)＜c(OH－)＋c(CH3COO－)，A错误；＝＝＝，加入CH3COOH过程中，n(Na＋)不变，n(CH3COOH)增大，所以减小，故减小，B错误；根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，c点时，溶液pH＝7，有c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(CH3COO－)，c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝＝0.2 mol·L－1，溶液中c(H＋)＝10－7 mol·L－1，根据物料守恒：c(CH3COOH)＝ mol·L－1，则醋酸的电离平衡常数为：Ka＝＝ mol·L－1，C正确；溶液中酸或碱电离的氢离子或氢氧根浓度越大，水的电离程度越小，由题可知，a、b、c对应的混合液中pH≤7，醋酸对水的电离的抑制程度大于醋酸根离子对水的电离的促进程度，水的电离均受到抑制，由于氢离子浓度a＞b＞c，则水的电离程度由大到小的顺序是c＞b＞a，D错误。

6．(2020·武汉模拟)25 ℃时，向0.1 L 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体，恢复至原温度后溶液中离子浓度关系如下图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述正确的是(　D　)

A．25 ℃，CH3COOH的Ka数量级为10－4

B．B点：加入的NaOH的物质的量为0.005 mol

C．A点：c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(CH3COOH)－c(H＋)>0.1 mol·L－1

D．A到C的过程中不考虑温度变化：增大

【解析】　25 ℃，根据A点坐标可知，当pH＝2.85时，lgKa＋pH＝－1.85，即Ka＝10－4.7，CH3COOH的Ka数量级为10－5，A错误；B点时，醋酸和醋酸根浓度相等，原CH3COOH溶液0.1 L 0.1 mol·L－1，即B点时n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝0.01 mol，根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，n(Na＋)＝n(CH3COO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝0.005＋n(OH－)－n(H＋)，环境pH＜7，加入的NaOH的物质的量小于0.005 mol，B错误；A点时，根据物料守恒可知，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol/L，pH＜7，溶液显酸性，即c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(CH3COOH)－c(H＋)＜0.1 mol·L－1，C错误；根据醋酸根的水解方程式可知，醋酸根水解常数Kb＝，A到C的过程中不考虑温度变化，水解常数不变，加入的氢氧化钠固体增大，钠离子浓度不断增大，增大，D正确。

7．(2020·绵阳模拟)钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途，主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图：

已知：①草酸氧化钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)·4H2O；

②25 ℃时，BaCO3的溶度积Ksp＝2.58×10－9；

(1)BaTiO3中Ti元素的化合价为：__＋4__。

(2)用盐酸酸浸时发生反应的离子方程式为：__BaCO3＋2H＋═══Ba2＋＋CO2↑＋H2O__。

(3)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体后，为提高产品质量需对晶体洗涤。

①过滤操作中使用的玻璃仪器有__漏斗、烧杯、玻璃棒__。

②如何证明晶体已洗净？__取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，说明已洗净__。

(4)TiO2具有很好的散射性，是一种有重要用途的金属氧化物。工业上可用TiCl4水解来制备，制备时需加入大量的水，同时加热，其目的是：__促进TiCl4水解__。

(5)某兴趣小组取19.70 g BaCO3模拟上述工艺流程制备BaTiO3，得产品13.98 g，BaTiO3的产率为：__60%__。

(6)流程中用盐酸酸浸，其实质是BaCO3溶解平衡的移动。若浸出液中c(Ba2＋)＝0.1 mol/L，则c(CO)在浸出液中的最大浓度为__2.58×10－8__mol/L。

【解析】　(1)BaTiO3中Ba的化合价为＋2价，O的化合价为－2价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，Ti的化合价为＋4价。(2)盐酸酸浸时反应的化学方程式为BaCO3＋2HCl═══BaCl2＋H2O＋CO2↑，离子方程式为BaCO3＋2H＋═══Ba2＋＋H2O＋CO2↑。(3)①过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。②根据流程草酸氧化钛钡晶体吸附可溶性的Cl－等，要证明晶体已经洗净即证明洗涤液中不含Cl－。方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，说明已洗净。(4)TiCl4水解的离子方程式为TiCl4＋2H2OTiO2＋4HCl，加入大量水促进TiCl4水解，盐的水解是吸热过程，加热促进TiCl4水解，制备时加入大量的水同时加热，目的是促进TiCl4的水解。(5)根据Ba守恒，理论上得到BaTiO3的质量为×233 g/mol＝23.3 g，BaTiO3的产率为×100%＝60%。(6)BaCO3的溶解平衡表达式为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)·c(CO)＝2.58×10－9，若浸出液中c(Ba2＋)＝0.1 mol/L，则CO在浸出液中最大浓度c(CO)＝ mol/L＝2.58×10－8 mol/L。

8．(2020·宜昌模拟)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为__100_℃、2_h,90_℃，5_h__。

(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式__FeTiO3＋4H＋＋4Cl－═══Fe2＋＋TiOCl＋2H2O__。

(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：

分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__低于40_℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40_℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降__。

(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为__4__。

(5)若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成__Fe3＋恰好沉淀完全时，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17 mol·L－1，____c3(Mg2＋)×c2(PO)＝(0.01)3×(1.3×10－17)2＝1.69×10–40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀__(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式__2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑__。

【解析】　(1)由图示可知，“酸浸”时铁的浸出率为70%时所需要的时间最短，速率最快，则应选择在100 ℃、2 h，90 ℃，5 h下进行；(2)“酸浸”时用盐酸溶解FeTiO3生成TiOCl时，发生反应的离子方程式为FeTiO3＋4H＋＋4Cl－═══Fe2＋＋TiOCl＋2H2O；(3)温度是影响速率的主要因素，但H2O2在高温下易分解、氨水易挥发，即原因是低于40 ℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降；(4)Li2Ti5O15中Li为＋1价，O为－2价，Ti为＋4价，过氧根(O)中氧元素显－1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(＋1)×2＋(＋4)×5＋(－2)×(15－2x)＋(－1)×2x＝0，解得：x＝4；(5)Ksp[FePO4]＝c(Fe3＋)×c(PO)＝1.3×10－22，则c(PO)＝＝1.3×10－17 mol/L，Qc[Mg3(PO4)2]＝c3(Mg2＋)×c2(PO)＝(0.01)3×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40＜1.0×10－24，则无沉淀。(6)高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑。

9．(2020·济南模拟)工业上以钒炉渣(主要含V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]，其生产工艺流程如下。

(1)焙烧过程中V2O3转化为可溶性NaVO3，该反应的化学方程式为__V2O3＋Na2CO3＋O22NaVO3＋CO2__。

(2)滤渣的主要成分是__Mg3(PO4)2、MgSiO3__(写化学式)。

(3)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)，若滤液中c(VO)＝0.1 mol·L－1，为使钒元素的沉降率达到98%，至少应调节c(NH)为__0.8__ mol·L－1。[已知Ksp(NH4VO3)＝1.6×10－3]

(4)“还原”V2O5过程中，生成VOCl2和一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为__N2H4·2HCl＋2V2O5＋6HCl═══4VOCl2＋N2↑＋6H2O__。用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2，该方法的缺点是__有氯气生成，污染空气__。

(5)称量a g产品于锥形瓶中，用20 mL蒸馏水与30 mL稀硫酸溶解后，加入0.02 mol·L－1KMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量NaNO2，最后用c mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为VO＋Fe2＋＋2H＋═══VO2＋＋Fe3＋＋H2O)

①KMnO4溶液的作用是__将VO2＋氧化为VO__。

②粗产品中钒的质量分数表达式为__×100%__(以VO2计)。

③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果__偏高__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【解析】　(1)将钒炉渣和碳酸钠在空气流中焙烧将V2O3转化为可溶性NaVO3，同时得到二氧化碳，发生反应的化学方程式为V2O3＋Na2CO3＋O22NaVO3＋CO2；(2)焙烧时SiO2、P2O5分别与碳酸钠生成可溶于水的Na2SiO3和Na3PO4，除硅、磷时加入硫酸镁溶液生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀，则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3；(3)已知Ksp(NH4VO3)＝c(NH)·c(VO)＝1.6×10－3，若滤液中c(VO)＝0.1 mol·L－1，为使钒元素的沉降率达到98%，则溶液中剩余c(VO)＝0.1 mol·L－1×2%＝0.002 mol·L－1，此时c(NH)＝ mol·L－1＝0.8 mol·L－1；(4)用盐酸酸化的N2H4·2HCl还原V2O5生成VOCl2和一种无色无污染的气体，根据质量守恒定律，此气体应为N2，则发生反应的化学方程式为N2H4·2HCl＋2V2O5＋6HCl═══4VOCl2＋N2↑＋6H2O；若改用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2，但同时得到的氧化产物为Cl2，此气体有毒，会污染环境；(5)①根据分析，KMnO4溶液的作用是将＋4价的钒氧化为VO；②根据钒元素的质量守恒，根据滴定反应为：VO＋Fe2＋＋2H＋═══VO2＋＋Fe3＋＋H2O，则钒元素的物质的量n＝n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝c mol/L×b×10－3 L＝cb×10－3 mol，粗产品中钒的质量分数的表达式为×100%＝×100%；③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则还原能力降低，滴定时消耗的标准液体积偏高，根据滴定反应为：VO＋Fe2＋＋2H＋═══VO2＋＋Fe3＋＋H2O，可知会使测定结果偏高。

10．(2020·绵阳模拟)由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下：

(1)写出KIO3在日常生活中的一个重要应用__食盐添加剂，补充碘成分，预防碘缺乏病__。

(2)检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是__淀粉溶液__(写试剂名称)。

(3)通入SO2的目的是将I2还原为I－，该反应的离子方程式为__SO2＋I2＋2H2O═══SO＋2I－＋4H＋(或2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O═══2CuI↓＋2SO＋8H＋)__。

(4)工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制__KI(aq)__”。

(5)“制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw＝1.0×10－13，Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。为避免0.9 mol·L－1 FeI2溶液中Fe2＋水解生成胶状物吸附I－，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于__6.0__。

(6)“制KIO3溶液”反应的离子方程式为__5Cl2＋I2＋12OH－═══2IO＋10Cl－＋6H2O__。

(7)KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为__蒸发浓缩，降温结晶__。

【解析】　(1)KIO3是日常生活中食用加碘盐的主要添加剂，可以预防碘缺乏病；(2)因淀粉遇碘变蓝，因此检验“含碘废水”中是否含有单质I2，常用的试剂是淀粉溶液；(3)通入SO2的目的是将I2还原为I－，二氧化硫被氧化生成硫酸，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O═══SO＋2I－＋4H＋(或2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O═══2CuI↓＋2SO＋8H＋)；(4)根据工艺流程图，五种物质的制备反应中，只有制备KI溶液的过程中没有元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应；(5)Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15，现测得溶液中c(FeI2)为0.9 mol·L－1，则c(OH－)＝＝10－7 mol/L，此温度下，Kw＝1.0×10－13，c(H＋)＝＝10－6 mol/L，pH＝－lg 10－6＝6.0；(6)“制KIO3溶液”时，氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成KIO3和氯化钾，反应的离子方程式为5Cl2＋I2＋12OH－═══2IO＋10Cl－＋6H2O；(7)由溶解度曲线图可知，KIO3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度随温度升高而增大，由KIO3溶液得到KIO3晶体，可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法得到。