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溶液中的离子平衡专题(2013.2.28)


溶液中的离子平衡
1. 将标准状况下 2.24LCO2 缓慢通入 100mL1.5mol· -1NaOH 溶液中 L (溶液体积变化忽略不计) , 充分反应后,下列关系正确的是 A.c( )>c( ) B.c( )+c( )="1" mol· -1 L

C.c( )>c( ) D.c( )+c( )=c( )+2c( )+

c( ) -1 2. 25℃ 时,在 1.0 L 浓度均为 0.01 mol· 的某一元酸 HA 与其钠盐组成的混合溶液中,测得 L c(Na+)>c(A-),则下列描述中,不正确的是 A.该溶液的 pH<7 B.HA 的酸性很弱,A-水解程度较大 C.c(A-)+c(HA)=0.02 mol· -1 L D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mo1+n(H+) 3. 已知 HA 和 HB 都是弱酸,且常温下相同浓度的两种酸溶液中,HA 溶液中的氢氧根的浓 度大于 HB 溶液。下列叙述不正确的是 + - - A.0.1 mol?L—1HA 溶液中:c(H )— c(OH )=c(A ) B.将 pH=3 的 HB 与 pH=11 的氢氧化钠溶液等体积混合后所得溶液显酸性 C.0.2 mol· -1HB 溶液与 0.1 mol· -1 NaOH 溶液等体积混合: L L 2c(H+)-2c(OH-)=c(B-)-c(HB) D.物质的量浓度均为 0.01mol?L—1 的 NaA 和 NaB 的混合溶液中:c(OH—)> c(HB)> c(HA)>c(H+) 4. 下列说法正确的是 A. 向等体积的 20%的 H2O2 溶液和 10%的 H2O2 溶液中分别滴加等体积的 0.1mol?L—1 FeCl3 溶液和 0.1 mol?L—1CuCl2 溶液,前者产生气泡快,这个实验可以充分证明催化剂具有选择性 B.利用水解反应可以制取某些无机化合物如 TiO2、SnO2 等 C.将 0.1 mol?L—1 醋酸加水稀释,溶液中各离子浓度均减小 D.室温下同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的 pH=7 5. 常温下,向 20 mL 0.2 mol/L H2A 溶液中滴加 0.2 mol/L NaOH 溶液。有关微粒物质的量变 化如下图(其中 I 代表 H2A,II 代表 HA-,III 代表 A2-) 。根据图示判断下列说法正确的是 A.当 y(NaOH)="20" mL 时,溶液中离子浓度大小 关系:c(Na+) >c(HA-)>c(H+)> c(A2- )>c(OH-) 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大 C.欲使 NaHA 溶液呈中性,可以向其中加入酸或碱 D.向 NaHA 溶液加入水的过程中,pH 可能增大也可 能减小 6. 已 知 :pAg=-lg{c(Ag+)},KspAgCl=1× -12 如 图 是 向 10 10mLAgNO3 溶液中逐渐加入 0.1 mol/L 的 NaCl 溶液时,溶 液的 pAg 随着加入 NaCl 溶液的体积(单位 mL)变化的图 象(实线)。根据图象所得下列结论正确的是 (提示:KspAgCl>KspAgI) A.原 AgNO3 溶液的物质的量浓度为 0.1 mol· -1 L B.图中 x 点的坐标为(100,6 ) C.图中 x 点表示溶液中 Ag+ 被恰好完全沉淀 D.把 0.1 mol· -1 的 NaCl 换成 0.1 mol· -1NaI 则图象在 L L 终点后变为虚线部分 7. 下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.Ca(ClO)2 溶液中:c(Ca2+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
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B.等体积、等物质的量浓度的 NaX 和弱酸 HX 混合:c(Na+)=c(X-)>c(OH-)=c(H+) C.常温下,将 25mL0.2mol/L 的盐酸与 100mL0.1mol/L 的氨水混合,所得溶液中: c(Cl-)>c(NH4+)> c(NH3· 2O)>c(OH-)>c(H+) H D.将 0.1mol/L 的 Na2S 溶液与 0.1mol/L 的 NaHS 溶液等体积混合,所得溶液中: c(S2-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S) 8. 将铁铝矾[Al2Fe(SO4)4· 2O]溶于水中,得到浅绿色溶液,有关该溶液的叙述正确的是 xH A.铁铝矾有净水作用,其水溶液显中性 B.向该溶液中加入 Na2S 溶液,有淡黄色沉淀 C.在空气中,蒸干并灼烧该溶液,最后所得的残留固体为 Al2O3、Fe2O3 D.用惰性电极电解该溶液时,阴极区有沉淀。 9. 下列说法正确的是 A.向饱和食盐水中通入 HCl 气体,看不到明显的现象 B.将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合,得到的沉淀以 Cu(OH)2 为主,说明了在相同条件下 Cu(OH)2 的溶解度比 CuCO3 的更小 C. 在滴有酚酞溶液的氨水中,加入 NH4Cl 至溶液恰好无色,则此时溶液的 pH=7 D.25℃ NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100℃ NaCl 溶液的 Kw 时 时 -1 10. 常温下,0.1mol· 某一元酸 HA 溶液中 c(OH-)/c(H+)=1× -8。下列叙述正确的是 L 10 A.由 pH=3 的 HA 与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液中 c(Na+)>c(A-)>c(OH-) >c(H+) B.该溶液中由水电离出的 c(H+)=1× -11mol· -1 10 L -1 C.浓度均为 0.1mol· 的 HA 和 NaA 溶液等体积混合后,若溶液呈酸性,则 L c(A-)>c(HA)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) D.0.1mol· -1HA 溶液与 0.05mol· -1 溶液等体积混合后所得溶液中 L L + - c(H )+c(HA)= c(A )+c(OH-) 11. 下列图示与对应的叙述相符的是

图1 图2 图3 图4 A.图 1 表示同温度下,pH=1 的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时 pH 的变化曲线,其中曲线 Ⅱ 为盐酸,且 b 点溶液的导电性比 a 点强 B.图 2 表示 0.1000 mol· -1CH3COOH 溶液滴定 20.00mL0.1000 mol· -1NaOH 溶液所得到的 L L 滴定曲线 C.图 3 表示压强对可逆反应 2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大 D.据图 4,若除去 CuSO4 溶液中的 Fe3+可向溶液中加入适量 CuO 至 pH 在 4 左右 12. Va LpH=2 的盐酸与 VhLpH=12 的氨水混合,若所得溶液显酸性,下列有关判断正确的 是 A.Va 一定等于 Vb B.Va 一定大于 Vb C.混合溶液中离子浓度一定满足: c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) D.混合溶液中离子浓度一定满足: c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) 13. 已知 NaHSO3 溶液呈酸性、NaHCO3 溶液呈碱性。现有浓度均为 0.1 mol· -1 的 NaHSO3 L 溶液和 NaHCO3 溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R 表示 S 或 C) ,其中正 确的是 A.c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-)
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B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(OH-) C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-) D.两溶液中 c(Na+)、c(HRO3-)、c(RO32-)分别相等 14.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶 液的导电能力变化如右图所示,下列说法正确的是 A.a、b、c 三点溶液的 pH:c<a<b B.a、b、c 三点醋酸的电离程度:a<b<c C.用湿润的 pH 试纸测量 a 处溶液的 pH,测量结果偏小 D.a、b、c 三点溶液用 1mol/L 氢氧化钠溶液中和,消耗氢 氧化钠溶液体积:c<a<b 15. 知某溶液中存在 , , 度大小有如下关系,其中可能的是 ① ③ ⑤ A.① ④ B.③ ⑤ C.① ③ ② D.④ ⑤ 16. 下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是 A.pH 相同的① 3COONa、② CH NaHCO3、③ 6H5ONa 三份溶液 C + 中的 c(Na ):③ >② >① -1 B. 0.1mol· 某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中: L c(Na+)=2c(A2-) +c(HA-)+c(H2A) C. 下图中 pH=7 时: c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)=c(H+) D.下图中 a 点溶液中各离子浓度的关系是: - + - c(OH )=c(H )+c(CH3COO )+2c(CH3COOH) 17. (1) 2009 年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。 ① 请写出从 C 口通入 O2 发生的电极反应式___________________。 ② 以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先 出现红色。假设电池的理论效率为 80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反 应 所 释 放 的 全 部 能 量 之 比 ) 若 消 耗 6.4g 甲 醇 气 体 , 外 电 路 通 过 的 电 子 个 数 为 , __________________(保留两位有效数字)。 且 ② ④ 和 四种离子,其浓

(2)工业废水中常含有 Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程 中,依据沉淀转化的原理,常用 FeS 等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下 Ksp(FeS)=6.3× -18mol2?L-2,Ksp(CuS)=1.3× -36mol2?L-2。 10 10 请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。 (3)工业上为了处理含有 Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4· 2O)把废水中的六价铬 7H 离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为 Cr(OH)3 沉淀。 ① 氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。 ② 常温下,Cr(OH)3 的溶度积 Ksp =1× —32 mol4?L-4,溶液的 pH 至少为____,才能使 Cr3+沉 10
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淀完全。 ③ 现用上述方法处理 100m3 含铬(+6 价)78mg?L—1 的废水,需用绿矾的质量为 留主要计算过程)

kg。 (保

18. A、B、C、 D、 E 五种溶液分别是 NaOH、 NH3· 2O、 CH3COOH 、HCl 、NH4HSO4 H 中的一种。常温下进行下列实验: ① 1 L pH=3 的 A 溶液分别与 0.001mol· -1 xL B 溶液、 将 L 0.001mol· -1 yL D 溶液充分反应至中 L 性,x、y 大小关系为: y<x; ② 浓度均为 0.1mol· -1A 和 E 溶液,pH:A<E; L ③ 浓度均为 0.1mol· -1C 与 D 溶液等体积混合,溶液呈酸性。 L 回答下列问题: (1)D 是 溶液,判断理由是 。 -1 (2) 用水稀释 0.1 mol· B 时,溶液中随着水量的增加而减小的是 L (填写序号) ① ; ② ; + ③ c(H )和 c(OH )的乘积 ④OH-的物质的量 - (3)OH 浓度相同的等体积的两份溶液 A 和 E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存 在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号) ① 反应所需要的时间 E>A ② 开始反应时的速率 A>E ③ 参加反应的锌粉物质的量 A=E ④ 反应过程的平均速率 E>A ⑤ 溶液里有锌粉剩余 A ⑥ 溶液里有锌粉剩余 E (4)将等体积、等物质的量浓度 B 和 C 混合后溶液,升高温度(溶 质不会分解)溶液 pH 随温度变化如右图中的_________曲线(填写序 号) 。 (5) 室温下, 0.01mol· -1 C 溶液中滴加 0.01mol· -1 D 溶液至中性, 向 L L 得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。

19. 化合物 A、B、C、D、E 分别由 H+、Na+、Al3+、Cu2+四种阳离子和 CO32-、Br-、SiO32-、 SO42-四种阴离子组成。已知① A、B、C 三种溶液 pH<7,D、E 溶液 pH>7② A、C 的阴离子 相同,D、E 的阳离子相同 ③ 用石墨电极电解 A 的溶液,阳极有无色气体产生,阴极有红色 物质生成 ④ 溶液与 D 溶液反应能生成一种白色沉淀和一种气体, C 且此沉淀可溶于 B 的溶液, 此气体通入 E 的溶液中可产生另一种白色沉淀。 请根据以上事实填空: ⑴ 写出 B、C、E 的化学式:B___________、C___________、E____________。 ⑵ 溶液的 pH>7,原因是: D (结合离子方程式说明)__________________________________。 ⑶ 写出 C 溶液与 D 溶液发生反应的离子方程式:_______________________。 ⑷ 若用石墨电极电解 400mL 1.0 mo1· —1 A 的溶液,当阳极有 2.24 L 气体(标准状况)产生时, L 溶液的 pH=_______________(设溶液的体积不变) 。

20. 以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化 学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。

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回答以下问题: ⑴ 该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度 c(H2SO4)= ________ mol· -1。 L ⑵ 写出难溶物 Ca3(AsO4)2 的 Ksp 表达式: sp[Ca3(AsO4)2]= ________, K 若混合溶液中 Al3+、 3 Fe + -4 -1 -1 3- 的浓度均为 1.0× 10 mol· ,c(AsO4 )的最大是 ___mol· 。 L L ⑶ 工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3 弱酸)不易沉降,可投入 MnO2 先将其氧化成 五价砷(H3AsO4 弱酸) ,写出该反应的离子方程式 。 ⑷ 在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节 pH 到 2,再投入生石灰将 pH 调节到 8 左右使五价砷以 Ca3(AsO4)2 形式沉降。 ① 调节到 2 时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 pH ; ② 3(AsO4)2 在 pH 调节到 8 左右才开始沉淀的原因为 Ca 。 21. pC 类似 pH, 是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。 如某溶液溶质的浓度为: -3 -3 1× mol/L,则该溶液中溶质的 pC=-lg1× =3。下图为 H2CO3 在加入强酸或强碱溶液后, 10 10 平衡时溶液中三种成分的 pC—pH 图。请回答下列问题:

(1)在人体血液中,HCO3-能起到稳定人体 PH 的作用,请用电解质溶液中的平衡解释: (用方程式表示) 。 (2)H2CO3 一级电离平衡常数的数值 Ka1 (3)某同学认为该溶液中 Na2CO3 的水解是微弱的,发生水解的 CO32-离子不超过其总量的 10%。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确 。 -3 (4)已知某温度下 Li2CO3 的 Ksp 为 1.68× ,将适量 Li2CO3 固体溶于 100 mL 水中至刚好 10 + 饱和,饱和 Li2CO3 溶液中 c(Li )=0.15 mol· -1。c(CO32-)=0.075 mol· -1,若 t1 时刻在上述体 L L -1 系中加入 100 mL0.125 mol· Na2CO3 溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。 L (5) 请画出 t1 时刻后 Li+和 CO32-浓度随时间变化关系图 (用虚线表示 Li+ ,实线表示 CO32-) 。

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