水溶液中的离子平衡习题及答案详解.pdf

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1、1 水溶液中的离子平衡习题及答案详解 1.(1) 下列说法中正确的是（） A(2018 天津卷 )某温度下，一元弱酸HA 的 Ka越小，则NaA 的 Kh(水解常数 )越小 C(2017 天津卷 )用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 D(2017 天津卷 )蒸发 Al 与稀盐酸反应后的溶液来制备无水AlCl3 E(2016 全国卷乙 )配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 (2)下列说法中正确的是_ _ 。 A已知 HCN 是极弱易挥发剧毒的酸，实验室配制KCN 溶液时常将KCN 溶解在 KOH 溶液中 B偏铝酸钠和碳酸氢钠溶液相混，有白色沉淀产生是因为发生了双水解反应 C

2、由 MgCl2 6H2O 制备无水MgCl2，通常在氯化氢的气流中加热 D为了比较HCN 和碳酸的酸性强弱，可以用pH 试纸测定相同物质的量浓度的KCN 与 Na2C O3溶液的 pH E已知： H3PO4的 Ka11.0 10 3 Ka21.710 5 Ka34.710 10，则 KH 2PO4和 K2HPO4 溶液分别显酸性和碱性 F为了除去CuCl2溶液中的Fe 3 ，可在加热搅拌的条件下加入CuO、CuCO3或 Cu(OH)2，过 滤后再加入适量的盐酸 G将 CH3COONa 溶液稀释，溶液中 c CH3COO c CH3COOH c OH 增大 (3)下列说法正确的是（） A(201

3、8 天津卷 )向 C6H5ONa 溶液中通入CO2溶液变浑浊，说明酸性：H2CO3C6H5OH B(2016 江苏卷 )室温下，稀释0.1 mol/L CH3COOH 溶液，溶液的导电能力增强 C(2017 江苏卷 )已知常温下，Ka(HCOOH) 1.7710 4，K a(CH3COOH) 1.75 10 5，则用相 同浓度的NaOH 溶液分别滴定等体积pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点， 消耗 Na OH 溶液的体积相等 D(2017 全国卷 ) 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以，说明氢硫酸比亚硫酸的 酸性弱 E(2017 全国卷 )氢硫酸的导电能力低

4、于相同浓度的亚硫酸，说明氢硫酸比亚硫酸的酸性弱 F(2017 全国卷 )0.10 mol L 1 的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4.5 和 2.1 说明氢硫酸比亚硫 酸的酸性弱 (4)下列说法中不正确的是_ _。 A(2018 全国卷 )用标准 HCl 溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂 B(2016 全国卷乙 )298K 时，在 20.0mL 0.10mol 氨水中滴入0.10mol 的盐酸，应该选择酚酞作 2 为指示剂 C(2018 江苏卷 )下图是室温下用0.1000 mol L 1NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol L 1 某一元酸HX 的滴

5、定曲线，说明HX 是一元强酸 D(2017 全国卷 )在 50 mL 酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00 mL 后，将剩余 盐酸放入锥形瓶，量取20.00 mL 盐酸 E(2015 广东卷 )滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小 (5)下列说法中正确的是_ _。 A如图表示中和滴定时某同学的一个操作，该操作是为了排除酸式滴定管内气泡 B用碱式滴定管量取12.00 mL 重铬酸钾溶液 C常温下， 用 0.100 0 mol L 1 NaOH 标准溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol L 1 HCl 溶液， 滴定曲线如右上图，达到滴定终点时，用甲基橙作指示

6、剂消耗NaOH 溶液的体积比用酚酞多 D实验测定酸碱滴定曲线时，要保证整个过程测试和记录pH 的间隔相同 E用已知浓度的NaOH 溶液滴定未知浓度的醋酸，滴定管用水洗后，未用标准溶液润洗就装 入标准溶液，会使测定结果偏高 F为了证明草酸为二元酸：用酚酞作指示剂用氢氧化钠溶液进行中和滴定，测定草酸与所消 耗的氢氧化钠的物质的量的关系 (6)下列说法中正确的是_ _ 。 A(2018 江苏卷 )向 NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，可 以证明： Ksp(AgCl) Ksp(AgI) B(2018 天津卷 )向含有 ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加CuSO

7、4溶液， 生成黑色沉淀， 说明； Ksp(C uS)c(H2C2O4)c(C2O 2 4)c(H ) CpH 7 的溶液： c(Na) 0.100 0 molL 1c(C2O2 4)c(H2C2O4) Dc(Na) 2c(总)的溶液： c(OH )c(H)2c(H 2C2O4)c(HC2O4) (2)(双选 )25时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（） A0.1mol/L CH3COONa 与 0.1mol/L HCl 溶液等体积混合：c(Na )c(Cl )c(CH3COO )c (OH ) B0.1mol/L NH4Cl 与 0.1mol/L 氨水等体积混合(pH7)：c(N

8、H3 H2O)c(NH 4)c(Cl )c(O H ) C 0.1mol/L Na2CO3与 0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合： 2 3c(Na )c(CO2 3)c(HCO 3) c(H 2CO3) D0.1mol/L Na2C2O4与 0.1mol/L HCl 溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸 )：2c(C2O 2 4)c(HC 4 2O4)c(OH )c(Na)c(H) 3.(2018 北京卷 )测定 0.1 mol L 1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。 时刻 温度 /25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 实验过程

9、中， 取时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验， 产生白色沉淀多。 下列说法不正确的是（） ANa2SO3溶液中存在水解平衡： SO2 3 H2OHSO 3OH B的 pH 与不同，是由于浓度减小造成的 C的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D与的Kw值相等 4.一种测定水样中溴离子的浓度的实验步骤如下： 向锥形瓶中加入处理后的水样25.00mL ，加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液。 加入 V1mL c1mol L 1 AgNO3溶液 (过量 )，充分摇匀。 用 c2mol L 1KSCN 标准溶液进行滴定，至终点时消耗标准溶液 V2mL 。 已知： Ksp(AgB

10、r) 7.7 10 13，AgSCN=AgSCN( 白色 )， K sp(AgSCN) 1 10 12下列说 法不正确的是（） A滴定终点时，溶液变为红色 B该滴定法需在碱性条件下进行 CAgBr(s) SCN AgSCN(s) Br (aq)的平衡常数K 0.77 D该水样中溴离子浓度为：c(Br )(c1V1 c2V2)/25.00 mol/L 5.(1)室温下，用相同浓度的NaOH 溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol L 1 的三种酸 (HA 、HB 和 HD) 溶液，滴定的曲线如图所示，下列判断错误的是（） A三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHD B滴定至P 点时，溶液中：c(B

11、 )c(Na)c(HB) c(H )c(OH ) CpH 7 时，三种溶液中：c(A ) c(B ) c(D) 5 D当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA) c(HB) c(HD) c(OH )c(H ) (2)已知298 K 时， Ksp(NiS) 1.010 21，K sp(NiCO3)1.010 7 ； p(Ni) lgc(Ni 2 )，p(B) lg c(S 2 )或 lg c(CO 2 3)。在含物质的量浓度相同的Na2S和 Na2CO3的混合溶液中滴加Ni (NO3)2溶液产生两种沉淀，溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。 下列判断不正确的是（） A常温下NiCO

12、3的溶解度大于NiS 的溶解度 B向 d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d 点向 b 点移动 C对于曲线I，在 b 点加热， b 点向 c 点移动 DP为 3.5 且对应的阴离子是CO 2 3 6.(1)(2017全国卷 )改变 0.1 mol L 1二元弱酸 H2A 溶液的 pH，溶液中的H2A、HA 、A2的 物质的量分数 (X) 随 pH 的变化如图所示。 下列叙述错误的是（） ApH1.2 时， c(H2A)c(HA ) BlgK2(H2A) 4.2 CpH 2.7 时， c(HA )c(H 2A) c(A 2) DpH4.2 时， c(HA )c(A 2) c(H) (2)(20

13、18全国卷 )用 0.100 mol L 1 AgNO3滴定 50.0 mL 0.050 0 mol L 1 Cl 溶液的滴定曲 线如图所示。下列有关描述错误的是（） 6 A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl) 的数量级为10 10 B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag ) c(Cl )Ksp(AgCl) C相同实验条件下，若改为0.040 0 mol L 1 Cl ，反应终点 c 移到 a D相同实验条件下，若改为0.050 0 mol L 1 Br ，反应终点 c 向 b 方向移动 7.(2)(2018天津卷 )CO2可以被 NaOH 溶液捕获。 若所得溶液pH 13，CO2主要转化为

14、_ (写离子符号 )；若所得溶液c(HCO 3)：c(CO 2 3) 2：1，溶液 pH_ _。(室温下， H2CO3 的 K14 10 7；K 25 10 11) (3)(2017江苏卷 )H3AsO3和 H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占 各物种浓度之和的分数)与 pH 的关系分别如图1 和图 2 所示。 以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.010.0)，将 NaOH 溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中， 当溶液 由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。 H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4? H2AsO 4H 的电离常数为 Ka1，则

15、pKa1_ _(p Ka1 lgKa1)。 10.(2)(2018全国卷 )Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时， 取 50.00 mL 葡萄酒样品，用0.010 00 mol L 1 的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定 反应的离子方程式为；该样品 中 Na2S2O5的残留量为 _ _g L 1(以 SO 2计)。 (3)(2018全国卷 )测定三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)3 3H2O(三草酸合铁酸钾)晶体中铁的含量。 称量 m g 样品于锥形瓶中， 溶解后加稀H2SO4酸化，用 c mol L 1 KMnO4溶液滴定至终点。 滴定终点

16、的现象是_ 7 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶 中。加稀H2SO4酸化，用c mol L 1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液 V mL。该晶 体中铁的质量分数的表达式为。 11.(2)(2018深圳二模 )实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，某化学兴趣小组利用这个氧化还原反 应的原理来测定其含量：2MnO 4 5H2C2O46H=10CO2 2Mn 2 8H2O，具体操作为： 配制 250 mL 溶液：准确称量5.000 g乙二酸样品，配成250 mL 溶液。 滴定：准确量取25.00 mL 所配溶液于锥形瓶中，加少量硫酸酸化，将0.

17、100 0 mol L 1 KM nO4溶液装入 _ _(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。在实验中发现，刚滴下 少量KMnO4溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢 消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了，可能原因是_ _；当 _ _ ，说 明达到滴定终点。 计算：重复上述操作2 次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO4溶液的平均体积为_ _mL，此样品的纯度为_ _。(已知： H2C2O4的相对分子质量为90) 序号滴定前读数滴定后读数 1 0.00 20.01 2 1.00 20.99 3 0.00 21.10 误差分析：下列操作会导致测定结果偏

18、高的是_ _(填字母 )。 A未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管 B滴定前锥形瓶有少量水 C滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视 12.(1)(2018北京卷 )取 a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol L 1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4，消耗 NaOH 溶液 c mL，精制磷酸中H3PO4的质量 分数是。(已知： H3PO4摩尔质量为98 g mol 1) (2)(2018全国卷 )硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 5H2O，M248 g mol 1)可用作定影剂、还原剂。 利用 K2Cr2

19、O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下： 溶液配制：称取1.200 0 g 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在_ _ 中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL 的_ _ 中，加蒸馏水至_ _ 。 滴定：取0.009 50 mol L 1 的 K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI ，发生 反应：Cr2O276I 14H =3I22Cr37H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿 色，发生反应：I22S2O 2 3=S4O 2 6 2I。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_ 8 _ _ ，即为终点。平行滴定3 次，样品溶液的平均用量为2

20、4.80 m L，则样品纯度为_ _ %(保留 1 位小数 )。 13.(2018 天津卷 )烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和 检测方法。回答下列问题： .采样 采样步骤： 检验系统气密性；加热器将烟道气加热至140；打开抽气泵置换系统内空气；采集 无尘、干燥的气样；关闭系统，停止采样。 NOx含量的测定：将V L 气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO 3，加水 稀释至100.00 mL。量取 20.00 mL 该溶液，加入V1mL c1mol L 1 FeSO4标准溶液 (过量 )， 充分反应后，用c2mol L 1 K2CrO7标

21、准溶液滴定剩余的Fe 2，终点时消耗 V2mL。 (1)NO 被 H2O2氧化为 NO 3的离子方程式是 。 (2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有_ _ 。 (3)滴定过程中发生下列反应：3Fe 2NO 34H =NO 3Fe32H 2O、Cr2O 2 7 6Fe 2 1 4H =2Cr3 6Fe 3 7H2O，则气样中NOx折合成 NO2的含量为mg m 3。 (4)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”) 若缺少采样步骤，会使测定结果_ _ 。若 FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果 _ _ 。 14.(2018 湖北八市联考)(1)Na2S2O4溶液在空

22、气中易被氧化，课题小组测定0.05 mol L 1Na2S2 O4溶液在空气中pH 变化如图： 0t1段主要生成HSO3，根据 pH 变化图， HSO3的电离平衡_ _ 水解平衡 (填“”或 “” )，课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化，0t1发生离子反应方程式为 。t3时溶液中主要阴离子符号_ _ 。 (2)25 时， H2SO3HSO3H 的电离常数 Ka110 2 mol L 1，则该温度下 NaHSO3水解反 9 应的平衡常数Kh_ _ mol L 1，若向 NaHSO3溶液中加入少量的I2，则 溶液中 c H2SO3 c HSO 3 将_ _ (填“增大”“减小”或“不变

23、”)。 (3)AlCl3在溶液中分三步水解： Al 3H 2O? Al(OH) 2H K1 Al(OH) 2H 2O? Al(OH) 2H K2 Al(OH) 2 H2O? Al(OH)3H K3 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小顺序是_ 。通过控制条 件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铝，离子方程式为xAl 3 yH2OAlx(OH) 3xy yyH ， 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填字母 ) _ _ 。 a降温b加水稀释 c加入 NH4Cl d加入 NaHCO3 (4)对于易溶于水的正盐MnRm 溶液，若 pH7，其原因是 ；若 pHc(H2C2O4)，选项 B 错误；

24、滴入 NaOH 溶液后，溶液中的电荷守恒为c(Na )c(H) c(H C2O 4)2c(C2O 2 4)c(OH )， 室温 pH7 即 c(H)c(OH )， 则 c(Na )c(HC2O4)2c(C2O 2 4) c(总)c(C2O 2 4)c(H2C2O4)，由于溶液体积变大，c(总)c(OH )， 溶液中正确的离子浓度大小为： c(Na) c(Cl )c(CH 3COO )c(OH)， 选项 A 正确； 0.1 mol/L NH4Cl 与 0.1 mol/L 氨水等体积混合(pH7) ，溶液呈碱性， 说明一水合 氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，则c(NH 4)c(NH3 H2O)

25、，结合物料守恒可得c(NH 4) c(Cl )c(NH 3 H2O)，溶液中正确的离子浓度大小为：c(NH 4)c(Cl )c(NH 3 H2O)c(OH )，选 项 B 错误；0.1 mol/L Na2CO3与 0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合， 根据物料守恒可得： 2 3c(N a)c(CO 2 3)c(HCO 3)c(H2CO3)，选项 C 正确； 0.1 mol/L Na2C2O4与 0.1 mol/L HCl 溶液 等体积混合 (H2C2O4为二元弱酸 )， 恰好反应生成NaHC2O4， 根据电荷守恒可知： 2c(C2O 2 4)c(H C2O 4)c(Cl )c(OH

26、 )c(Na)c(H)，选项 D 错误； 答案AC 3.解析Na2SO3是强碱弱酸盐，存在水解平衡：SO 2 3H2OHSO 3 OH 、HSO 3 H2OH2SO3OH ，选项 A 正确；取时刻的溶液，加入盐酸酸化的 BaCl2溶液，产 生白色沉淀多， 说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4， 与温度相同， 与对比， SO 2 3浓度减小，溶液中c(OH )减小，的 pH 小于， B 项正确；盐类水解为吸热过程， 的过程，升高温度SO 2 3水解平衡正向移动，c(SO 2 3)减小，水解平衡逆向移动，温度和浓度 对水解平衡移动方向的影响相反，选项 C 错误；Kw只与温度有关， 与

27、温度相同，Kw值等， 选项 D 正确。 答案 C 4.B 解析在沉淀滴定中， 标准液先与待测物反应，再与指示剂反应，所以 SCN先与 Ag 成 A gSCN 沉淀，当 Ag 完全沉淀后， 再与 Fe3反应生成 Fe(SCN)3， 使溶液变为红色， 选项 A 正确； 在碱性条件下Fe 3生成氢氧化铁沉淀，选项 B 错误； AgBr(s) SCN AgSCN(s) Br (aq)的平 衡常数 K KspAgBr KspAgSCN 0.77，选项 C 正确；根据V1mL c1mol L 1 AgNO3与水样中溴离子 和 V2mL c2mol L 1 KSCN 恰好反应可以求出c(Br )(c1V1c

28、2V2)/25.00 mol/L ，选项 D 正 确。 5.解析： (2)根据图像， 0.1mol L 1 的三种酸 (HA 、HB 和 HD) 溶液的起始pH 中 HA 最小，酸性 最强， HD 的 pH 最大，酸性最弱，酸性越强，电离平衡常数越大，三种酸的电离常数关系：K HAKHBKHD，选项 A 正确； 滴定至 P 点时溶质为等物质的量浓度的HB 和 NaB，溶液显酸性， HB 的电离程度较小但大于NaB 的水解程度，因此c(B )c(Na)c(HB) c(H )c(OH ) ，选 项 B 正确； pH7 时，加入的氢氧化钠的体积不同，三种溶液中阴离子浓度分别等于钠离子浓 13 度但不

29、相等，选项C 错误；混合溶液的质子守恒关系式变形为，c(HA) c(HB) c(HD) c(OH )c(H )，选项 D 正确 。 (3)常温下 Ksp(NiS)K2K3。盐 类的水解是吸热反应，降温使平衡逆向移动；越稀越水解，加水稀释，可以促进水解平衡正向 16 移动；NH4Cl 溶于水呈酸性， 使水解平衡逆向移动；NaHCO3与 H 反应，使水解平衡正向移动， 故可以采用的方法是b、d。(4)pH7 ，说明该盐一定是弱酸盐，故一定发生酸根离子的水解；p H7 ，说明该盐一定是弱碱盐，故一定发生弱碱阳离子的水解。 答案2S2O 2 4 O2 2H2O=4HSO 3 SO 2 4110 12

30、增大K1K2 K3bd R n nH 2OHR (n1) nOH M m mH2OM(OH)mmH 19.解析(1)碘的淀粉溶液显蓝色，碘与Na2S2O3溶液恰好反应完全时，溶液由蓝色变为无色， 且半分钟内不变色。计算的关系式为KIO33I2 6S2O 2 3。n(I2) 1 2n(S2O 2 3)1 22.010 3mol L 1 10.0 10 3L 1.0 10 5mol ， n(KIO 3) 1 3 n(I2) ， 食 用 精 制 盐 的 碘 含 量 127 g mol 11.0 105mol103 mg g1 3W10 3kg 423 W mg kg 1。(2)酸式滴定管 “ 0” 刻度位于滴定管的上 方。由题意可得关系式BaCl2 CrO 2 4H ，则有 c(BaCl 2) y10 3 Lb mol L 1 (V0V1) 10 3L，解得 c(BaCl2) b V0V1 y mol L 1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则 V1变 小， Ba 2浓度测量值将偏大。 答案滴最后一滴溶液，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色1.010 5 423 W 上方 b V0 V1 y 偏大