2022屆高考化學二輪復習 第8講 水溶液中的離子平衡專題追蹤

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1、2022屆高考化學二輪復習 第8講 水溶液中的離子平衡專題追蹤 考向一　弱電解質的電離 1．(2018·浙江卷)相同溫度下，關于鹽酸和醋酸兩種溶液的比較，下列說法正確的是(　　) A．pH相等的兩溶液中：c(CH3COO－)＝c(Cl－) B．分別中和pH相等、體積相等的兩溶液，所需NaOH的物質的量相同 C．相同濃度的兩溶液，分別與金屬鎂反應，反應速率相同 D．相同濃度的兩溶液，分別與NaOH固體反應后呈中性的溶液中(忽略溶液體積變化)：c(CH3COO－)＝c(Cl－) [解析]　pH相等的兩溶液中氫離子濃度相等，根據(jù)電荷守恒可知陰離子濃度相等，則c(OH－)＋c(CH3

2、COO－)＝c(Cl－)＋c(OH－)，同溫下，pH相等的兩溶液中c(OH－)也相等，則有c(CH3COO－)＝c(Cl－)，A符合題意；pH相等、體積相等的兩溶液中醋酸的物質的量大于HCl的物質的量，醋酸消耗NaOH的物質的量大于鹽酸，B不符合題意；相同濃度的兩溶液，分別與金屬鎂反應，由于HCl全部電離，而CH3COOH部分電離時，剛開始時，鹽酸中H＋的濃度大，所以剛開始時金屬鎂與鹽酸的反應速率更快，C不符合題意；相同濃度的兩溶液，分別與NaOH固體反應后呈中性，醋酸消耗NaOH的量小，由電荷守恒結合物料守恒可知c(CH3COO－)

3、15·全國卷Ⅰ)濃度均為0.10 mol·L－1、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg的變化如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　) A．MOH的堿性強于ROH的堿性 B．ROH的電離程度：b點大于a點 C．若兩溶液無限稀釋，則它們的c(OH－)相等 D．當lg＝2時，若兩溶液同時升高溫度，則增大 [解析]　A項，0.10 mol·L－1的MOH和ROH，前者pH＝13，后者pH小于13，說明前者是強堿，后者是弱堿，正確；B項，ROH是弱堿，加水稀釋，促進電離，b點電離程度大于a點，正確；C項，兩堿溶液無限稀釋，溶液近似呈中性，c(OH－)相等，正確；D項

4、，由MOH是強堿，在溶液中完全電離，所以c(M＋)不變，ROH是弱堿，升高溫度，促進電離平衡ROHR＋＋OH－向右進行，c(R＋)增大，所以減小，錯誤。 [答案]　D 3．(2018·天津卷)CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}： CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH＝13，CO2主要轉化為________(寫離子符號)；若所得溶液c(HCO)∶c(CO)＝2∶1，溶液pH＝________。(室溫下，H2CO3的K1＝4×10－7；K2＝5×10－11) [解析]　若所得溶液pH＝13，溶液呈強堿性，由于HCO與OH－反應生成CO，故此時CO2主

5、要轉化為CO。H2CO3的第二級電離常數(shù)K2＝＝5×10－11，若所得溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1，則有c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1，溶液的pH＝10。 [答案]　CO　10 4．(2017·天津卷)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的濃度為2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝_________ mol·L－1。將SO2通入該氨水中，當c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1時，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝_________。 [解析]　由NH3·H

6、2O的電離方程式及其電離平衡常數(shù)Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝[c(NH)·c(OH－)]/c(NH3·H2O)＝1.8×10－5，當氨水的濃度為2.0 mol·L－1時，溶液中的c(NH)＝c(OH－)＝6.0×10－3 mol·L－1。由H2SO3的第二步電離方程式HSOSO＋H＋及其電離平衡常數(shù)Ka2＝6.2×10－8可知，Ka2＝[c(SO)·c(H＋)]/c(HSO)＝6.2×10－8，將SO2通入該氨水中，當c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1時，溶液的c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，則c(SO)/c(HSO)＝＝0.62。 [答案]　6.0×1

7、0－3　0.62 考向二　鹽類水解及其應用 5．(2018·天津卷)LiH2PO4是制備電池的重要原料。室溫下，LiH2PO4溶液的pH隨c初始(H2PO)的變化如圖1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分數(shù)δ隨pH的變化如圖2所示[δ＝] 下列有關LiH2PO4溶液的敘述正確的是(　　) A．溶液中存在3個平衡 B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO C．隨c初始(H2PO)增大，溶液的pH明顯變小 D．用濃度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，當pH達到4.66時，H3PO4幾乎全部轉化為LiH2PO4 [解析]　LiH2PO4溶液中存在H2PO

8、的電離平衡和水解平衡、HPO的電離平衡和水解平衡及水的電離平衡，故共存在5個平衡，A錯誤；H3PO4是三元弱酸，則溶液中含P元素的粒子有H3PO4、H2PO、HPO和PO，B錯誤；由圖1可知，隨c初始(H2PO)增大，溶液的pH變小，當c初始(H2PO)>0.1 mol·L－1時，溶液pH變化不明顯，C錯誤；由圖2可知，當pH達到4.66時，H2PO的分布分數(shù)為0.994，故H3PO4幾乎全部轉化為LiH2PO4，D正確。 [答案]　D 6．(2017·海南卷)碳酸鈉是一種重要的化工原料，主要采用氨堿法生產(chǎn)。回答下列問題： 碳酸鈉俗稱________，可作為堿使用的原因是________

9、________________________________________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。 [解析]　碳酸鈉俗稱純堿或蘇打；碳酸鈉水解使其溶液呈堿性，故可作為堿使用，CO的水解以第一步為主：CO＋H2OOH－＋HCO。 [答案]　純堿(或蘇打)　CO＋H2OOH－＋HCO 考向三　溶液中粒子濃度的比較 7．(2017·全國卷Ⅱ)改變0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH

10、，溶液中的H2A、HA－、A2－的物質的量分數(shù)δ(X) 隨pH的變化如圖所示[已知δ(X)＝]。 下列敘述錯誤的是(　　) A．pH＝1.2時，c(H2A)＝c(HA－) B. lg[K2(H2A)]＝－4.2 C．pH＝2.7時，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－) D．pH＝4.2時， c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋) [解析]　A項，根據(jù)圖象，pH＝1.2時，H2A和HA－物質的量分數(shù)圖象相交，則有c(H2A)＝c(HA－)，正確；B項，根據(jù)pH＝4.2點，K2(H2A)＝c(H＋)·c(A2－)/c(HA－)＝c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，正確；C

11、項，根據(jù)圖象，pH＝2.7時，H2A和A2－物質的量分數(shù)圖象相交，則有c(H2A)＝c(A2－)，正確；D項，根據(jù)pH＝4.2時，c(HA－)＝c(A2－)，且物質的量分數(shù)約為0.48，而c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，可知c(HA－)＝c(A2－)>c(H＋)，錯誤。 [答案]　D 8．(2016·江蘇卷)(雙選)H2C2O4為二元弱酸。20 ℃時，配制一組c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 mol·L－1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系一定正確的是(　　)

12、 A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2O)>c(HC2O) B．c(Na＋)＝0.100 mol·L－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋c(C2O) C．c(HC2O)＝c(C2O)的溶液中：c(Na＋)>0.100 mol·L－1＋c(HC2O) D．pH＝7.0的溶液中：c(Na＋)>2c(C2O) [解析]　由圖可知pH＝2.5時，溶液中主要存在HC2O，即c(HC2O)>c(H2C2O4)＋c(C2O)，A錯誤；當c(Na＋)＝0.100 mol·L－1時，結合題干信息有c(Na＋)＝c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)，

13、由電荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)，聯(lián)立得c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋c(C2O)，B正確；由電荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)，由圖知c(HC2O)＝c(C2O)＝0.050 mol·L－1，得到c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋0.100 mol·L－1＋c(HC2O)，由圖中pH知溶液呈酸性，則c(H＋)>c(OH－)，故c(Na＋)<0.100 mol·L－1＋c(HC2O)，C錯誤；由電荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)，p

14、H＝7.0，即c(H＋)＝c(OH－)，有c(Na＋)＝2c(C2O)＋c(HC2O)，即c(Na＋)>2c(C2O)，D正確。 [答案]　BD 考向四　Ksp的理解與應用 9．(2018·全國卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L－1 Cl－ 溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關描述錯誤的是(　　) A．根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為1×10－10 B．曲線上各點的溶液滿足關系式c(Ag＋ )·c(Cl－)＝Ksp(AgCl) C．相同實驗條件下，若改為0.0400 mol·L－1 Cl－，反應終點c移到a

15、 D．相同實驗條件下，若改為0.0500 mol·L－1 Br－，反應終點c向b方向移動 [解析]　加入25 mLAgNO3溶液時，Cl－與Ag＋恰好反應生成AgCl，圖中c點對應的溶液中AgCl存在沉淀溶解平衡，此時c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1×10－4.7 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈3.98×10－10，A正確；滴加AgNO3溶液時，有AgCl沉淀生成，所得曲線為AgCl的沉淀溶解平衡曲線，即曲線上各點均滿足c(Cl－)·c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)，B正確；相同條件下，若改為0.0400 mol·L－1 Cl－，達到反應終點時消耗AgNO3溶

16、液的體積為20 mL，而圖中a點滴加AgNO3溶液的體積為15 mL，C錯誤；相同條件下，若改為0.0500 mol·L－1 Br－，達到反應終點時消耗25 mL AgNO3溶液，因為Ksp(AgBr)

17、_____ mol·L－1，此時溶液中c(CrO)等于__________ mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10－12和2.0×10－10)。 (2)(2015·全國卷Ⅰ)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。 上述濃縮液中主要含有I－、Cl－等離子。取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當AgCl開始沉淀時，溶液中為________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。 (3)(2017·海南卷)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當有

18、BaCO3沉淀生成時溶液中＝________。已知：Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。 [解析]　(1)根據(jù)AgCl的Ksp，Cl－恰好完全沉淀，c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)÷c(Cl－)＝2.0×10－10÷(1.0×10－5)＝2.0×10－5(mol·L－1)。c(CrO)＝Ksp(Ag2CrO4)÷c2(Ag＋)＝2.0×10－12÷(2.0×10－5)2＝5.0×10－3(mol·L－1)。(2)當AgCl開始沉淀時，I－已沉淀。由Ksp(AgI)＝c(Ag＋)·c(I－)、Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)可得：＝＝

19、≈4.7×10－7。(3)＝＝＝≈23.6。 [答案]　(1)2.0×10－5　5.0×10－3 (2)4.7×10－7 (3)23.6 考向五　中和滴定的遷移應用 11．(2017·天津卷)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I－)，實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。 Ⅰ.準備標準溶液 a．準確稱取AgNO3基準物4.2468 g(0.0250 mol)后，配制成250 mL標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，備用。 b．配制并標定100 mL 0.1000 mol·L－1NH4SCN標準溶液，備用。 Ⅱ.滴定的主要步驟 a．取待測NaI溶液25.00 mL

20、于錐形瓶中。 b．加入25.00 mL 0.1000 mol·L－1AgNO3溶液(過量)，使I－完全轉化為AgI沉淀。 c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。 d．用0.1000 mol·L－1NH4SCN溶液滴定過量的Ag＋，使其恰好完全轉化為AgSCN沉淀后，體系出現(xiàn)淡紅色，停止滴定。 e．重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表： 實驗序號 1 2 3 消耗NH4SCN標準溶液體積/mL 10.24 10.02 9.98 f.數(shù)據(jù)處理。 回答下列問題： (1)將稱得的AgNO3配成標準溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有________________

21、。 (2)AgNO3標準溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是________________________________________________________________________。 (3)滴定應在pH＜0.5的條件下進行，其目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

22、______________________________________________。 (4)b和c兩步操作是否可以顛倒__________________，說明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為________ mL，測得c(I－)＝________ mol·L－1。 (6)在

23、滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步，應進行的操作為______________________________。 (7)判斷下列操作對c(I－)測定結果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”) ①若在配制AgNO3標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結果________。 ②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結果________。 [解析]　沉淀滴定法是以沉淀反應為基礎的一種滴定分析方法。本題的滴定原理為Ag＋＋I－===AgI↓、Ag＋＋SCN－===AgSCN↓，指示劑為NH4Fe(SO4)2，當達到滴定終點時，溶液變?yōu)榈t色，滴定過程中定量關系為n

24、(Ag＋)＝n(I－)＋n(SCN－)。 (1)配制一定物質的量濃度的標準溶液，除燒杯和玻璃棒外，還需用到的儀器有250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管。(2)AgNO3見光容易分解，因此需要保存在棕色試劑瓶中。(3)滴定實驗中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，F(xiàn)e3＋容易發(fā)生水解，影響滴定終點判斷，因此控制pH<0.5，目的是抑制Fe3＋的水解。(4)Fe3＋能與I－發(fā)生氧化還原反應：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，因此b、c不能顛倒，否則指示劑耗盡，無法判斷滴定終點。(5)第1組數(shù)據(jù)誤差較大，舍去，取第2組、第3組實驗數(shù)據(jù)的平均值，消耗NH4SCN標準溶液的體積為(10.02

25、＋9.98) mL×＝10.00 mL。根據(jù)滴定原理，則n(Ag＋)＝n(I－)＋n(SCN－)，故n(I－)＝n(Ag＋)－n(SCN－)＝0.025 L×0.1000 mol·L－1－0.01 L×0.1000 mol·L－1＝0.0015 mol，則c(I－)＝＝0.0600 mol·L－1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液之前，要先用NH4SCN標準溶液潤洗滴定管。(7)①配制AgNO3標準溶液時，若燒杯中溶液有少量濺出，配制的AgNO3標準溶液的濃度偏低，則滴定時消耗的NH4SCN標準溶液的體積偏小，測得的c(I－)偏高。②滴定管0刻度在上，讀數(shù)時從上往下讀數(shù)，讀取體積偏小，

26、計算所用NH4SCN的物質的量偏低，測得的c(I－)偏高。 [答案]　(1)250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管 (2)AgNO3見光分解 (3)防止因Fe3＋的水解而影響滴定終點的判斷(或抑制Fe3＋的水解) (4)否(或不能)　若顛倒，F(xiàn)e3＋與I－反應，指示劑耗盡，無法判斷滴定終點 (5)10.00　0.0600 (6)用NH4SCN標準溶液進行潤洗 (7)①偏高?、谄? 題型特點：選擇題　填空題 考向評析：從近幾年考查情況來看，Ⅰ卷常借助圖象考查對水的電離或弱電解質電離的理解；以及反應過程中電解質溶液中的微粒變化，Ⅱ卷常以Ksp運用為主，有時也涉及到Ka(Kb)的計算。 答題啟示：二輪復習時，應特別重點關注酸、堿反應過程中微粒變化及有關Ksp、Ka(Kb)的計算。