2020年山东省新高考化学二轮复习专题突破练：9水溶液中的离子平衡

(2)25 ℃时,pH=5的CH3COOH溶液中由水电离出的氢离子浓度c(H+)= kJ·mol-1。往溶液中加入少量NaOH固体,则溶液中

??(CH3????????)

??(CH3????O-)·??(H+)

(填“增大”“减小”或“不变”),写出表

示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式: 。

(3)25 ℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,其中含碳元素的各种微粒物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

2-①在同一溶液中,H2CO3、HCO-3、CO3 (填“能”或“不能”)大量共存。

②当pH=7时,溶液中含碳元素的微粒主要为 。溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系为 。

-③反应的CO23+H2O

-HCO-3+OH的平衡常数Kh= 。

12.(2019山东济南历城第二中学高三月考)(15分)以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:

表一 不同温度下H3BO3的溶解度

温度/℃ 溶解度/g 20 5.0 40 8.7 60 14.8 100 40.2

表二 不同物质沉淀完全时的pH

物质 pH Fe(OH)3 3.2 Al(OH)3 5.2 Fe(OH)2 9.7 Mg(OH)2 12.4

(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为 。

-2+3+2+3+

(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO24,还含有Fe、Fe、Ca、Al等杂质。“除杂”时,向

浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为 ,H2O2的作用为 (用离子方程式表示)。

(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为 。

(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩, 。

(5)已知25 ℃时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(l)

[B(OH)4]-(aq)+H+(aq),其电

离常数K=5.7×10-10。25 ℃时,0.7 mol·L-1硼酸溶液中c(H+)= mol·L-1。 (6)已知25 ℃时:

化学式

H2CO3 K1=4.4×10-7

电离常数

K2=4.7×10-11

K=1.75×10-5 CH3COOH

下列说法正确的是 (填选项字母)。 a.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生 b.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生 c.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者 d.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者

参考答案

专题突破练9 水溶液中的离子平衡

1.A 解析 因为CaCO3的溶度积小于CaSO4的溶度积,容易发生沉淀的转化CaSO4(s)+Na2CO3

CaCO3(s)+Na2SO4,生成了易溶于酸的CaCO3,可利用此原理除去水垢中的CaSO4,选项A正确;氯化铍水解显酸性,且水解生成的盐酸易挥发,可知BeCl2溶液的pH<7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO,选项B错误;加入盐酸,温度不变,所以水的离子积不变,选项C错误;反应的ΔS<0,在一定条件下能自发进行,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,ΔH应小于0,选项D错误。

2.AD 解析 氢氟酸为一元弱酸,盐酸为一元强酸。pH相同时,氢氟酸浓度大于盐酸,则中和等体积等浓度的NaOH溶液,盐酸消耗的体积大,故A正确;相同温度下,pH相等的氨水和NaOH溶液,c(OH-)相等,故B错误;醋酸为一元弱酸,盐酸为一元强酸。物质的量浓度相同的醋酸溶液和盐酸,醋酸中的氢离子浓度小于盐酸中氢离子浓度,则与镁反应时,开始瞬间盐酸产生H2快,故C错误;c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,故D正确。 3.D

??(H+)×??(CH3????O-)??(H+)

解析 Ka=??(CH????????),所以??(CH????????)

33

=??(CH

??a-,加水虽然促进电离,n(CH3COO)增大,-3????O)

但c(CH3COO-)减小,Ka保持不变,则溶液中??(CHCH3COO水解,且

-

??(H+)

增大,故3????????)

1

A项正确;20 ℃升温至30 ℃,促进

??(CH3????O-)

Kh增大,则溶液中??(CH????????)×??(OH-)

3

=??减小,故B项正确;向盐酸中加入氨水至

h

+

中性,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知,溶液中c(NH4)=c(Cl-),即

??(Cl-)

)相同,则??(Br-)

??(NH+4)

=1,故??(Cl-)

C项正确;向AgCl、

AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Ag变,则溶液中??(Br-)不变,故D项错误。

??(Cl-)

+

=??

??sp(AgCl)

sp(AgBr)

,Ksp只与温度有关,而温度不

4.B 解析 弱电解质的电离平衡常数越大,则电离程度越大,说明弱酸的酸性越强或者弱碱的碱性越强,H2SO3的K1=1.54×10-2,而H2CO3的K1=4.30×10-7,所以同浓度时H2SO3的酸性强于H2CO3的,故A错误;由于H2SO3的K2小于H2CO3的K1,但大于H2CO3的K2,所以Na2CO3溶液中通入少

-量SO2,考虑Na2CO3与酸的分步反应,所以反应的离子方程式为2CO23+SO2+H2O

2--2HCO-10-8大于3+SO3,当SO2足量时生成CO2和HSO3,所以B正确;已知HClO的K=2.95×

H2CO3的K2,但小于其K1,所以NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O

HClO+HCO-10-8小于H2CO3的K1,但大于其K2,3,故C错误;由于HClO的K=2.95×HCl+HClO正向移动,从而提高HClO的浓度;尽管HClO的K=2.95×10-8小于H2SO3

因此HClO不能与NaHCO3反应,但HCl是强酸,能与NaHCO3反应,使c(HCl)减小,促进化学平衡Cl2+H2O

的K1=1.54×10-2,也小于H2SO3的K2=1.02×10-7,只是说明NaHSO3不能与HClO发生复分解反应,但HClO具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入NaHSO3溶液不能提高HClO的浓度,故D错误。

5.B 解析 20 mL 0.1 mol·L-1的氨水中含有溶质的物质的量为0.1 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,硫酸的体积为20 mL时,恰好完全反应,则消耗硫酸的物质的量为0.001 mol,该硫酸的物质的量浓度为

0.001mol

=0.05 mol·L-1,A项正确;当溶液中的0.02 L

pH=pOH时,溶液为中性,此时溶质为硫酸铵和氨

水,铵根离子的水解程度与氨水的电离程度相等,对水的电离几乎没有影响,当氨水与硫酸恰好反应生成硫酸铵时,即b点时,铵根离子水解,促进了水的电离,此时水的电离程度最大,B项错误;a点时溶质为一水合氨和硫酸铵,且一水合氨为硫酸铵浓度的2倍,根据电荷守恒可得

+-+--c(NH4)+c(H+)=2c(SO2H2O)+c(NH4)=4c(SO24)+c(OH),根据物料守恒可得c(NH3·4),二者结合可++

得:c(NH3·H2O)+2c(OH-)=c(NH4)+2c(H+),C项正确;升高温度促进NH4的水解,水解平衡常数增+大,由图可知对应温度:b>a>c,则a、b、c三点NH4的水解平衡常数Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),D项正

确。

6.BD 解析 根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1 mol·L-1,说明HA是弱酸,碱溶液的pH=11,c(OH)<0.1 mol·L,则

--1

??(H+)·??(A-)

BOH是弱碱,A错误;Ka(HA)=??(HA)

=

10-3×10-3-5

≈1×10,B正确;b-30.1-10

点是两者等体积混合的点,溶液呈中性,c(B+)=c(A-),c(OH-)=c(H+),盐电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,故离子浓度的大小为c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),C错误;HA是弱酸,酸电离产生的H+对水的电离平衡起抑制作用,在a→b过程中,酸被碱中和,溶液中酸电离产生的c(H+)减小,其对水的电离的抑制作用减弱,故水的电离程度始终增大,D正确。

7.D 解析 水的电离是吸热过程,升高温度促进水电离,则水中c(H+)、c(OH-)及离子积常数都增大,根据图知,对应的离子积常数T3>T2>T1,所以温度T3>T2>T1,故A项正确;根据图知,B、D、E三