(新课标)2020高考化学二轮复习专题限时集训8水溶液中的离子平衡(含解析)

D．M点后溶液中均存在c(Na)＞c(A)

B [根据题图知，0.1 mol·LHA溶液中－lg c水(H)＝11，则c水(H)＝10

＋

－3

－1

－1

＋

＋

－11

＋－

mol·L，

－1

c（H＋）·c（A－）10－3×10－3－5

故溶液中c(H)＝10mol·L，Ka(HA)＝＝－3≈10，A项正确；M

c（HA）0.1－10

点时－lg c水(H)＝7，M点溶液为HA和NaA的混合溶液，HA的电离程度等于A的水解程度，溶液呈中性，而P点时－lg c水(H)＝7，P点溶液为NaA和NaOH的混合溶液，溶液呈碱性，B项错误；N点时水的电离程度最大，此时HA和NaOH恰好完全反应，故b＝20.00，C项正确；M点溶液呈中性，M点后继续加入NaOH溶液，则所得溶液呈碱性，c(OH)＞c(H)，根据电荷守恒式：c(Na)＋c(H)＝c(A)＋c(OH)，则c(Na)＞c(A)，D项正确。]

10．(2019·衡水信息卷)25 ℃时，用0.100 0 mol·L盐酸滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L

－1

－1

＋

＋

－

－

＋

－

－

＋

＋

＋

－

NaA溶液，溶液的pH与水电离出的－lgc(OH)的关系如图所示。已知：A点溶液体积为20.00

－

mL。下列说法正确的是( )

A．Ka(HA)的数量级为10

B．B点时所加盐酸的体积小于10.00 mL C．m<9

D．加入V(盐酸)＝20.00 mL时，溶液中c(Na)>c(HA) 10

D [由A点数据信息知，A的水解常数Kh(A)≈

－

－

－10

－2.5

＋

－4

×100.100 0

－2.5

－4

＝10，则Ka(HA)＝≈10

－

KwKh

，A项错误；B点溶液的pH＝7，为NaCl、NaA和HA的混合溶液，又因为Kh(A)>Ka(HA)，

－

故B点时所加盐酸的体积大于10.00 mL，B项错误；溶液中的OH均由水电离产生，pH＝5时，溶液中的c(OH)＝10 mol·L，m＝9，C项错误；加入V(盐酸)＝20.00 mL时，所得溶液为等浓度的NaCl和HA的混合溶液，HA部分电离，故c(Na)>c(HA)，D项正确。]

11．室温下，向10.00 mL 0.100 0 mol·L HCl和0.100 0 mol·L CH3COOH的混合溶液中滴入0.100 0 mol·L NaOH溶液，溶液pH的变化曲线如图所示。 已知：常温下，

－1

－1

－1

＋

－

－9

－1

Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5。下列叙述错误的是( )

A．a点所示溶液中，CH3COOH的电离度约为1.75×10% B．a、b、c三点所示溶液中，水的电离程度最大的是c点 C．c点所示溶液中：c(Na)>c(Cl)>c(CH3COOH)>c(OH)>c(H)

＋

－

－

＋

－2

D．加热b点所示溶液，

c（Cl－）

c（CH3COO－）

的值减小

－

C [c点溶质是物质的量之比为1∶1的NaCl和CH3COONa，CH3COO发生微弱水解，则c(Na

＋

)>c(Cl)>c(CH3COO)>c(OH)>c(CH3COOH)>c(H)，C项错误。]

12．常温下，向浓度为0.1 mol·L、体积为V L的氨水中逐滴加入浓度为0.1 mol·L

－1

－－－＋

－1

的盐酸，用pH计测得的溶液pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线如图所示，d点时两种溶

液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题：

(1)该温度时NH3·H2O的电离平衡常数K＝________。

(2)比较b、c、d三点时的溶液中，由水电离出的c(OH)大小顺序为________。 (3)滴定时，由b点到c点的过程中，下列各选项中数值保持不变的是________(填序号，下同)。

A．c(H)·c(OH)

＋

－

－

c（H＋）B. c（OH－）

－

c（NH＋4）·c（OH）C. c（NH3·H2O）

c（NH3·H2O）·c（H＋）D.

c（NH＋4）

(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是________(溶液中N元素只存在NH4和NH3·H2O两种形式)。

A．点b所示溶液中：c(NH4)＋c(H)＝c(OH)＋c(NH3·H2O) B．点c所示溶液中：c(Cl)＝c(NH3·H2O)＋c(NH4) C．点d所示溶液中：c(Cl)>c(H)>c(NH4)>c(OH)

D．滴定过程中可能有：c(NH3·H2O)>c(NH4)>c(OH)>c(Cl)>c(H)

(5)滴定至d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH4水解的影响)，则e点对应的横坐标为________。

[解析] (5)设e点加入盐酸的体积为x L，则剩余盐酸的量为n余(HCl)＝0.1 mol·L

－1

－1

＋

＋

－

－

＋

－

＋

＋

－

－

＋

＋

＋

－

＋

×x L－0.1 mol·L×V L＝0.1(x－V) mol，此时溶液的pH＝2，则有0.1(x－V) mol＝10 11V－1

mol·L×(x＋V) L，解得x＝。

9

11V－5

[答案] (1)10 (2)d>c>b (3)ACD (4)D (5)

9

－2

13．(2019·北京高考)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L KBrO3标准溶液；

Ⅱ.取v1 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色； Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水； Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI；

Ⅴ.用b mol·L Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。

已知：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6 Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色

(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。 (2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是_____________________________。 (3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是______________________________。 (4)Ⅳ中加KI前，溶液颜色须为黄色，原因是____________________。 (5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量，理由是_________________________。

(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是____________________________。

(7)废水中苯酚的含量为________ g·L(苯酚摩尔质量：94 g·mol)。

(8)由于Br2具有________性质，Ⅱ～Ⅳ中反应须在密闭容器中进行，否则会造成测定结果偏高。

[解析] (2)－1价Br与＋5价Br在酸性条件下可发生氧化还原反应，化合价变为0价，即生成溴单质，该反应的离子方程式为5Br＋BrO3＋6H===3Br2＋3H2O。

(3)苯酚与溴发生取代反应生成三溴苯酚和溴化氢，其化学方程式为

－

－

＋

－1

－1

－1

－1

↓＋3HBr。

(4)溶液显黄色说明溴过量，使用过量的溴是为了确保苯酚已完全被除去，也为下一步操作打下基础。

(5)5Br＋BrO3＋6H===3Br2＋3H2O，Br2＋2KI===I2＋2KBr，反应物用量存在关系：KBrO3～3Br2～6KI，因此如果没有苯酚与溴的反应，则n(KI)∶n(KBrO3)＝6∶1时，两者恰好完全反应，因废水中含有苯酚消耗Br2，所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量。

(6)溴与KI反应生成碘单质，碘遇淀粉使溶液变蓝色；碘单质与硫代硫酸钠反应生成碘离子，因此当碘恰好完全反应时，溶液的蓝色恰好消失。

－

－

＋

(7)v1 mL a mol·L－1 KBrO3溶液的物质的量为av1×10－3 mol，v3 mL b mol·L－1硫代硫酸1

－3－

钠的物质的量为bv3×10 mol，可消耗I2的物质的量为2bv3×10 mol；由3I2～BrO3可知，

－3

11

－3－－3－

生成2bv3×10 mol I2需要消耗BrO3的物质的量为6bv3×10 mol，即与苯酚对应的BrO3的1

－3

物质的量为(av1×10－6bv3×10)mol，由

－3

～3Br2～BrO3可知，苯酚的物质的量为(av1

－

×10

－3

1

－6bv3×10

－3

) mol，即废水中苯酚的含量＝

1

－3－1

（av1×10－6bv3×10） mol×94 g·mol（6av1－bv3）×9447（6av1－bv3）

－1－3

＝ g·L＝ v2×10 L6v23v2

－3

g·L－1。

(8)溴易挥发，挥发出去的溴也会被认为是与苯酚反应而消耗的，即会造成测定结果偏高。 [答案] (1)容量瓶

(2)5Br＋BrO3＋6H===3Br2＋3H2O

－

－

＋

(4)Br2过量，保证苯酚完全反应

(5)反应物用量存在关系：KBrO3～3Br2～6KI，若无苯酚时，消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍，因有苯酚消耗Br2，所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量

(6)溶液蓝色恰好消失 （6av1－bv3）×47

(7)

3v2(8)易挥发

14．(2019·江苏高考)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6－2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。

(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe的离子方程式为_____________；水解聚合反应会导致溶液的pH________。

(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn将Fe还原为Fe)，充分反应后，除去过量的Sn。用5.000×10 mol·L K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O7与

2＋

－2

－1

2－

2＋

3＋

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2＋