《溶液中的离子平衡》高考真题训练.doc

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,电离平衡正向移动,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,c(H+)/c(CH3COOH)值增大,B正确;,浓度增大,电离程度减小,c(H+)/c(CH3COOH)值减小,C错误;,浓度减小,电离程度增大,c(H+)/c(CH3COOH)值增大,D正确。6.(2007·上海·22)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,(3)第三份加足量BaCl2溶液后,,经足量盐酸洗涤、干燥后,。根据上述实验,以下推测正确的是( ) +一定存在 --可能存在 +一定不存在,Mg2+可能存在【答案】AC【解析】由(2)知,OH-+NH4+=NH3·H2O,n(NH4+)=n(NH3)=,由(3)知,m(BaSO4)=,则n(SO42-)=n(BaSO4)==,m(BaCO3)=-=,则n(CO32-)=n(BaCO3)==,所以一定含有NH4+,SO42-,CO32-,根据离子共存,Mg2+、Ba2+一定不存在。由电荷守恒:n(NH4+)+n(K+)=2n(SO42-)+2n(CO32-)+n(Cl-)得n(K+)=+n(Cl-)≥,所以K+一定存在。加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能是Ag2CO3,Cl-可能存在。7.(2007·上海·27)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和***化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和***化钙的工艺流程示意图。(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要等原料。(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: (3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是: (5)已知不同温度下K2SO4在100***中达到饱和时溶解的量如下表:温度(℃)02060K2SO4溶解的量(g)℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体g。(6)***化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。(29℃熔化) (7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是: 。【答案】(1)CaCO3;NH3;H2O。(2)CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-(3)CaSO4(4)滤液中滴加盐酸产生气泡(5)54g(6)a;d(7)碳酸钙用于制水泥原料,硫酸钙、***化钾转化为硫酸钾和***化钙,氨在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)。【解析】(2)CaSO4微溶,CaCO3难溶,沉淀向溶解度更小的方向移动,CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4。8.(2012·上海·5)和氢硫酸反应不能产生沉淀的是( )(NO3)2溶液 【答案】B【解析】+Pb(NO3)2,酸性条件下,NO3-氧化H2S生成SO42-,能生成PbSO4沉淀;+S2-=2HS-+CuSO4=CuS↓+H2SO4;+H2SO3=3H2O+3S↓9.(2012·上海·7)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( ) (SO4)2溶液 【答案】D【解析】H2OH++OH-=Na++H++SO42-,H+抑制水的电离;=K++F-,F-+H2OHF+OH-,促进水的电离;(SO4)2=K++Al3++2SO42-,Al3++3H2OH++Al(OH)3,促进水的电离; ,不影响水的电离平衡。10.(2012·上海·10)用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是( ),,,,直接注入待测液,【答案】B【解析】:。用标准酸液进行滴定,偏低;,直接注入标准酸液进行滴定,标准液被稀释,所需体积偏大,偏高;,不影响待测液的量,不影响标准液的量,无影响;,直接注入待测液,待测液被稀释,所取量偏小,所需标准液偏小,偏低。11.(2012·上海·10)将l00mL1mol·L-1的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32-)的变化分别是( )、减小 、、增大 、减小【答案】B【解析】Na2CO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-, 加入少许冰醋酸,HCO3-+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O,导致c(HCO3-)减少,电离平衡HCO3-H++CO32-向左移动,溶液中c(CO32-)减小;加入少量Ba(OH)2固体,发生反应:2HCO3-+Ba2++2OH-=2H2O+BaCO3↓+CO32-,溶液中c(CO32-)增大;B正确。12.(2012·上海·19)含有下列各组离子的溶液中,通入过量SO2气体后仍能大量共存的是( )+、Ca2+、Fe3+、NO3- +、Cl-、Al3+、H++、NH4+、I-、HS- +、Ca2+、K+、Cl-【答案】BD【解析】,Fe3+和H+与NO3-均可与SO2发生氧化还原反应而不能存在,在溶液中SO2被氧化生成SO42-,SO42-与Ca2+结合生成硫酸钙沉淀,A不能大量共存;+H2SO3=BaSO3↓+2HCl,正反应不能发生,B能大量共存;+H2SO3=3H2O+3S↓,C不能大量共存;,D能大量共存。13.(2012·上海·21)常温下amol·L-1CH3COOH稀溶液和bmol·L-1KOH稀溶液等体积混合,下列判断一定错误的是( )(OH-)>c(H+),a=b (K+)>c(CH3COO-),a>(OH-)=c(H+),a>b (K+)<c(CH3COO-),a<b【答案】D【解析】CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2O 若a=b,恰好反应生成弱酸强碱盐CH3COOK,溶液呈碱性,A项正确; 若a>b,CH3COOH过量,溶液为CH3COOH和CH3COOK的混合物, CH3COOK=CH3COO-+K+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- CH3COOHCH3COO-+H+ 若CH3COO-水解程度大,溶液显碱性,c(K+)>c(CH3COO-),B正确; 若CH3COOH电离程度大,溶液显酸性,c(K+)<c(CH3COO-),D错误; 若溶液显中性,c(K+)=c(CH3COO-),C正确; 若a<b,KOH过量,溶液为KOH和CH3COOK的混合物,溶液一定呈碱性,c(K+)>c(CH3COO-),D项错误。14.(2012·上海·八)碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和***化钠可制得纯碱。完成下列填空:,先有晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。,向该溶液通入二氧化碳至反应完全,过滤,,则NH4HCO3的产率为%。(含Ca2+、Mg2+)经提纯后,加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验步骤依次为:①粗盐溶解;②加入试剂至沉淀完全,煮沸;③;④加入盐酸调pH;⑤加入;⑥过滤;⑦灼烧,冷却,称重。②中所加入的试剂为、。④中加盐酸调pH的目的是。,设计实验方案如下:,反应完全后,滴加***化钙稀溶液。若有沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为(写离子方程式);若无沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为(写离子方程式)。该实验方案有无不妥之处?若有,提出修正意见。 【答案】41.(NH4)2CO3(1分);%(2分);、碳酸氢铵(2分)、碳酸钠(2分);(2分)-+OH-→CO32-+H2ONH4++OH-→NH3+H2O需先煮沸,然后滴加***化钙稀溶液(3分)【解析】,一开始碱过量,生成正盐(NH4)2CO3,晶体析出,随CO2不断通入,(NH4)2CO3和CO2作用转化为NH4HCO3晶体,最终析出NH4HCO3晶体。CO2+H2O+2NH3=(NH4)2CO3,(NH4)2CO3+CO2+H2O=+H2O+NH3=NH4HCO3 (NH4HCO3)=×79g·mol-1=,过滤得到m(NH4HCO3)=+×44g·mol-1-=58g,NH4HCO3的产率==92%。、过滤(除去沉淀),然后加入盐酸,调pH(除去前面加入沉淀剂引入的OH-与CO32-),此时溶液为纯净的NaCl溶液,再向该溶液中加入碳酸氢铵,即可析出溶解度较小的碳酸氢钠,然后过滤、洗涤得到纯净NaHCO3,将NaHCO3加热得到Na2CO3。(用来除去Mg2+)、碳酸钠(用来除去Ca2+)。,发生的离子反应有:HCO3-+OH-=CO32-+H2O与NH4++OH-=NH3·H2O,若NaOH量不足,则两反应存在先后次序问题,故实验中若产生沉淀,说明反应后溶液中含有CO32-,证明先发生HCO3-+OH-=CO32-+H2O,否则先发生NH4++OH-=NH3·H2O。15.(2008·江苏·17)某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业制备BaCl2过程进行模拟实验。向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。[Ksp(AgBr)=×10-13,Ksp(AgCl)=×10-10]【答案】×10-3【解析】两种沉淀共存时,溶液中的离子满足两种沉淀的溶度积常数,=×10-316.(2006·广东·23) 水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示:【1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3+,5表示Pb(OH)42-】(1)Pb(NO3)2溶液中,2(填“>”、“=”、“<”);往该溶液中滴入***化铵溶液后,增加,可能的原因是。(2)往Pb(NO3)2溶液中滴稀NaOH溶液,pH=8时,溶液中存在的阳离子(Na+除外)有,pH=9时,主要反应的离子方程式为。(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+Cl-处理前浓度/(mg·L-1)/(mg·L-1)+外,该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是。(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+则脱铅的最合适pH范围为(填代号)。~5 ~7 ~10 ~12【答案】(1)> Pb2+与Cl-发生反应,生成PbCl2(微溶),使c(Pb2+)减小。(2)Pb2+、Pb(OH)+、H+ Pb(OH)++OH-==Pb(OH)2↓(3)Fe3+(4)B【解析】(2)pH=8时,曲线1、2、3表达的微粒都有一定浓度分数,所以有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2,滴NaOH溶液引入的Na+,OH-,还有水电离出的少量H+。pH=9时,曲线1、2、3表达的微粒都有一定浓度分数,1、2减少,3增加,所以发生反应Pb2++2OH-==Pb(OH)2↓,Pb(OH)++OH-==Pb(OH)2↓,但1代表的离子Pb2+浓度很低,浓度较高的是Pb(OH)+,所以主要反应是Pb(OH)++OH-==Pb(OH)2↓。(3)处理后水中剩余浓度越小,则处理效果越好,所以对Fe3+效果最好。(4)该脱铅剂对Pb2+起作用,碱性时会使Pb2+转化为Pb(OH)+等,所以需要在酸性范围,酸性过强,c(H+)增大,脱铅平衡逆向移动,所以B最合适。17.(2012·北京理综·25)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是。(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:n(SO32-):n(HSO3-)91:91:11:①上表NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释: 。②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 。(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:①HSO3-在阳极放电的电极反应式是。②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。【答案】(1)SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4;(2)SO2+2OH-=SO32-+H2O(3)酸;HSO3-存在电离HSO3-=H++SO32-和水解HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-电离的程度大于水解程度。 ab。(4)①HSO3-+H2O-2e-=3H++SO42-②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。【解析】(1)SO2+H2OH2SO3,H2SO3不稳定,在空气中被氧化为H2SO4,2H2SO3+O2=2H2SO4;(2)依题给条件,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,改成离子方程式SO2+2OH-=SO32-+H2O。(3)HSO3-是弱酸根,电离程度很小,n(SO32-):n(HSO3-)=1:91时,pH=,可判断NaHSO3溶液显酸性;NaHSO3溶液中,NaHSO3=Na++HSO3-,HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度,所以显酸性;吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-)(H+)+c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),所以c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),a正确,c错误;,c(Na+)>c(HSO3-),弱酸电离程度很小,c(HSO3-)>c(SO32-),NaHSO3溶液显酸性,要使溶液呈中性,必须加碱中和H+,会促进SO32-的生成,所以c(SO32-)>c(H+)=c(OH-),b正确;(4)①阳极失电子,HSO3-中S化合价(+4)升高,变为+6价的SO42-,根据电荷守恒,质量守恒可写出HSO3-+H2O-2e-=3H++SO42-;②再生是指HSO3-重新变成SO32-,H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。18.(2012·广东理综·8)在水溶液中能大量共存的一组离子是( )+、Al3+、ClO-、Cl- +、Cu2+、OH-、NO3-+、Na+、Br-、SO42- +、H+、SiO32-、SO42-【答案】C【解析】+和ClO-发生氧化还原反应,A错误;++2OH-=Cu(OH)2↓,B错误;,能大量共存;++SiO32-=H2SiO3↓,D错误。19.(2012·广东理综·23)对于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是 ( )(H+)=c(Cl-)+c(OH-)=(H+)=×10-12mol·L¤·L-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)【答案】AC【解析】A:由电荷守恒知,A正确;B:氨水过量,显碱性,B错误;C:水的电离受到抑制,c(H+)水=c(OH-)水=KW/c(H+)=×10-12mol·L-1,C正确;D:刚好发生反应:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl 11c(Cl-)>c(CH3COO-),D错误。20.(2012·广东理综·32)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:(1)滤渣的主要成分有和以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:。(3)“除杂”环节中,先加入溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入溶液调滤液pH至中性。(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见图,由图可得,随着温度升高,①。②。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-已知298K时,Ksp(CaCO3)=×10-9,Ksp(CaSO4)=×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位的效数字)。【答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4(2)加入Ca(OH)2溶液,OH-与Mg2+结合成Mg(OH)2、Ca2+与SO42-结合成CaSO4而析出,使平衡向右移动,杂卤石溶解浸出K+(留在滤液中)。(3)K2CO3稀H2SO4(4)①在同一时间内,K+的浸出浓度增大。②K+的溶浸速率加快,达到溶浸平衡的时间短。(5)K=×104【解析】(1)根据题意,工艺设计的目的是制备硫酸钾,所以要除去Mg2+,所用试剂为Ca(OH)2溶液,因此会生成Mg(OH)2沉淀,溶液中SO42-还可能会与Ca2+生成微溶的CaSO4沉淀。(3)“除杂”之前已除去Mg2+,所以该步骤应该是除Ca2+,所以用K2CO3溶液,过量的K2CO3用稀H2SO4调节溶液pH而除去。(5)K=×104CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=×10-9,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(CO32-)=×10-5,K==×10421.(2012·湖南理综·11)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判断该溶液呈中性的是( )