2023版新教材高考化学复习特训卷第一部分高频考点分层集训单元检测8水溶液中的离子平衡

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盐酸的过程中eq\f(c（R＋）,c（ROH）·c（H＋）)保持不变三、非选择题：本题共5小题，共60分。16．(10分)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。回答下列问题：(1)以酚酞为指示剂(变色范围：pH8.0～10.0)，将NaOH溶液逐滴加入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_____________。(2)pH＝11时，H3AsO3水溶液中三种微粒浓度由大到小的顺序为_______________。(3)H3AsO4第一步电离方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。(4)若pKa2＝－lgKa2，H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2，则pKa2＝________。17．(12分)常温下，如果取0.1mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH＝8。试回答以下问题：(1)混合溶液的pH＝8的原因：________________________________________________(用离子方程式表示)。(2)混合溶液中由水电离出的c(OH－)________(填“>”“<”或“＝”)0.1mol·L－1NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)。(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)：c(Na＋)－c(A－)＝________mol·L－1，c(OH－)－c(HA)＝________mol·L－1。(4)已知NH4A溶液为中性，又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>”“<”或“＝”)；将同温度下等浓度的四种盐溶液按pH由大到小的顺序排列是________(填字母)。A．NH4HCO3B．NH4AC．(NH4)2SO4D．NH4Cl18．(14分)0.010mol·L－1的二元酸H2A溶液中H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示：(1)用离子方程式说明Na2A溶液显碱性的原因：____________________________，该反应的平衡常数表达式为K＝____________；溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝____________。(2)若升高温度，发现溶液的碱性增强，说明随温度升高，该反应的平衡常数K________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)H2A分两步发生电离，对应的电离平衡常数分别为Ka1和Ka2。由图确定下列数据(保留整数位)：①－lgKa1＝________；Ka2＝________。②将0.020mol·L－1Na2A溶液和0.010mol·L－1盐酸等体积混合，所得溶液的pH约为________。(4)0.010mol·L－1的NaHA溶液中，HA－的水解常数Kh约为________；该溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。19．(10分)以废旧的FePO4­Li电池正极材料(含LiFePO4、Al等)为原料，通过浸出、除铝和沉淀处理后可制备FePO4。已知：Al3＋、Fe3＋都容易与F－形成配合物。(1)浸出：用H3PO4溶液浸取正极材料中的铁元素。正极材料中的LiFePO4与H3PO4反应的微观过程如图1所示。LiFePO4与H3PO4反应的化学方程式为______________________________________。(2)除铝：30℃时，向浸出液中加入氢氟酸，生成Li3AlF6沉淀。①生成Li3AlF6沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________。②研究发现，铝元素去除率随溶液初始pH变化如图2所示。当溶液初始pH为1.2～2.2范围时，铝元素去除率先上升后降低的可能原因是_______________________________________________________________________________________________________。(3)沉淀：向除铝后溶液中加入一定量的H2O2溶液，生成FePO4沉淀。①为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液测定溶液中的c(Fe2＋)，反应的离子方程式如下：Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))＋Fe2＋＋H＋—Cr3＋＋Fe3＋＋H2O(未配平)。现滴定20.00mL溶液中Fe2＋，消耗0.1000mol·L－1K2Cr2O7溶液25.00mL，则溶液中c(Fe2＋)为_________________________________________________________________________________________(写出计算过程)。②欲使溶液中c(Fe3＋)≤1×10－5mol·L－1，c(POeq\o\al(\s\up11(3－),\s\do4(4)))最小为________mol·L－1。(已知：室温下，Ksp[FePO4]＝1.3×10－22。)20．(14分)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚(OH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amol·L－1KBrO3标准溶液；Ⅱ.取V1mL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V2mL废水；Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI；Ⅴ.用bmol·L－1Na2S2O3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V3mL。已知：I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色Ⅲ中苯酚与溴水反应的化学方程式为：(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)Ⅳ中加KI前，溶液颜色须为黄色，原因是________________________________。(4)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量，理由是________________________________________________________________________________________________。(5)Ⅴ中滴定至终点的现象是________________________________________________________________________________________________________________________。(6)废水中苯酚的含量为________g·L－1(苯酚摩尔质量：94g·mol－1)。(7)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。单元检测8水溶液中的离子平衡1．C亚硝酸是弱酸，弱电解质电离吸热，温度升高促进电离，H＋浓度增大，pH减小，故A错误；亚硝酸是弱酸，部分电离，0.01mol·L－1亚硝酸中的H＋浓度小于0.01mol·L－1，所以pH>2，故B错误；由物料守恒可知，c(Na＋)＝c(NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2)))＋c(HNO2)，故C正确；NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))的水解是微弱的，故NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))的浓度大于OH－的浓度，故D错误。2．C根据题中信息，1L含0.1molCH3COOH和0.1molCH3COONa的溶液a中，如果加入少量的强酸或强碱，反应后pH变化不大，如果加入较多的强酸或强碱，则会改变溶液的组成和性质。CH3COONa电离出的CH3COO－会抑制CH3COOH的电离，因此溶液a中CH3COOH的电离程度小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度，A项正确；根据表格中的数据分析，向溶液a中通入0.01molHCl时，CH3COO－结合H＋生成CH3COOH，反应后溶质为0.11molCH3COOH和0.09molCH3COONa，溶液组成没有大的变化，pH变化不大，B项正确；向溶液a中加入0.1molNaOH固体，CH3COOH完全反应，得到的CH3COONa溶液显碱性，pH变化大，C项错误；含0.1mol·L－1NH3·H2O与0.1mol·L－1NH4Cl的混合溶液，加入少量强酸或强碱，溶液组成不会明显改变，也可作缓冲溶液，D项正确。3．C根据图示，0.1mol·L－1XOH溶液的pH＝13，说明XOH完全电离，为强电解质，A项错误；XOH是强碱、X2CO3是强碱弱酸盐，要使两种溶液的pH相等，则c(XOH)<c(X2CO3)，再结合物料守恒可知，XOH溶液中的c(X＋)小于X2CO3溶液中的c(X＋)，B项错误；0.10mol·L－1X2CO3溶液的pH＝11.6，则该溶液中c(OH－)≈c(HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3)))＝eq\f(10－14,10－11.6)mol·L－1＝10－2.4mol·L－1，c(COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3)))≈0.1mol·L－1，Kh1＝eq\f(c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（OH－）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(Kw,Ka2)，则Ka2＝eq\f(Kwc（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（OH－）)＝eq\f(10－14×0.1,10－2.4×10－2.4)＝10－10.2，C项正确；当lgV＝2时，则溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中c(COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3)))减小，c(HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3)))增大，eq\f(c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)增大，D项错误。4．D由题中数据分析可知，HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))的水解程度小于电离程度，则HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))电离出的H＋会抑制NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))的水解，而CH3COO－会促进NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))的水解，则浓度均为0.1mol·L－1的NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中，前者c(NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4)))大于后者，A项正确；0.1mol·L－1的KHC2O4溶液中滴加氨水至中性，溶液中存在电荷守恒关系：c(K＋)＋c(NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4)))＋c(H＋)＝c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＋2c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))＋c(OH－)，且c(H＋)＝c(OH－)，物料守恒关系：c(K＋)＝c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))＋c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＋c(H2C2O4)，两式整理，得c(NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4)))＝c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))－c(H2C2O4)，则c(NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4)))<c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))，B项正确；0.1mol·L－1的K2C2O4溶液中滴加盐酸至pH＝1.22，此时c(H＋)＝Ka1(H2C2O4)＝eq\f(c（H＋）·c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）)，即c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＝c(H2C2O4)，溶液中存在电荷守恒关系：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＋2c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))＋c(Cl－)，物料守恒关系：c(K＋)＝2c(H2C2O4)＋2c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＋2c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))，两式整理得c(H＋)＝c(OH－)－c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))－2c(H2C2O4)＋c(Cl－)，由于此时c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＝c(H2C2O4)，可得c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)－3c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))，C项正确；0.1mol·L－1CH3COONa溶液中滴加KHC2O4溶液至pH＝4.76，即c(H＋)＝10－4.76mol·L－1，H2C2O4的Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）)＝10－4.19，解得eq\f(c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）)＝100.57>1，则此时c(HC2Oeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))<c(C2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))，D项错误。5．D等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后，体系中存在电荷守恒关系：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，此时溶液的pH<7，即c(H＋)>c(OH－)，则c(HCOO－)>c(Na＋)，溶液中离子浓度大小关系为c(HCOO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，A项正确；氯水中存在平衡Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，根据物质的量关系判断，反应生成的n(HCl)＝n(HClO)，则溶液中存在物料守恒关系：c(ClO－)＋c(HClO)＝c(Cl－)，B项正确；根据题中信息判断：Ka(HF)>Ka(H2S)，Kh(F－)<Kh(HS－)，则同浓度的NaHS和NaF溶液的pH：NaHS>NaF，C项正确；Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中存在电荷守恒关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3)))＋2c(COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3)))，D项错误。6．C根据题中信息可知：含MEBT的溶液中滴加EDTA时会转化为MY2－，说明金属离子更容易与Y4－配位，即MY2－更稳定，A项错误；在滴定过程中眼睛要随时观察锥形瓶中溶液的颜色变化，确定滴定终点，B项错误；滴入标准液前，金属离子与EBT2－结合生成MEBT，此时溶液呈酒红色，当达到滴定终点时，MEBT全部转化为蓝色的EBT2－，所以滴定终点的现象为溶液恰好由酒红色变为蓝色，且半分钟内不恢复原色，C项正确；只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗会将标准液稀释，导致标准液的用量偏大，测定结果偏高，D项错误。7．D根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2＋)分别为5.1×10－6mol·L－1、1.6×10－7mol·L－1、6.5×10－4mol·L－1、1.1×10－7mol·L－1，故最先出现的沉淀是BaSO4，D项正确。8．CE点对应溶液为新制氯水，新制氯水具有漂白性，不能用pH试纸测其pH，A项错误；随氢氧化钠溶液的加入，溶液pH逐渐增大，H、F点对应溶液的酸碱性不同，F点对应溶液显中性、H点对应溶液显碱性，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)可知，H、F点对应溶液中不可能都存在c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，B项错误；G点对应溶液中水的电离程度最大，溶液中的溶质是等浓度的NaCl和NaClO，ClO－水解使溶液呈碱性，所以溶液中c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，C项正确；H点对应溶液呈碱性，加水稀释，溶液的pH减小，D项错误。9．B根据题中信息，Ka1(H2SO4)＝6.3×10－9，代表H2SO4在冰醋酸中部分电离，则第一步电离方程式为H2SO4＋CH3COOH⇌HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))＋CH3COOHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(2))，A项错误；H2SO4的冰醋酸溶液中存在电荷守恒关系：c(CH3COOHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(2)))＝c(HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4)))＋2c(SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4)))＋c(CH3COO－)，B项正确；电离平衡常数越大，电离产生的氢离子浓度越大，pH越小，Ka1(H2SO4)＝6.3×10－9>Ka(HNO3)＝4.2×10－10，则pH(H2SO4)<pH(HNO3)，C项错误；向HNO3的冰醋酸溶液中加入冰醋酸，相当于溶液体积增大，c(NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3)))减小，电离平衡常数Ka(HNO3)＝eq\f(c（NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（CH3COOHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))）,c（HNO3）)，温度不变，Ka(HNO3)不变，则eq\f(c（CH3COOHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))）,c（HNO3）)增大，D项错误。10．D若HA和BOH均为弱电解质，且电离平衡常数相等，当V1·a＝V2·b时，混合后溶液也呈中性，A项错误；温度未知，水的离子积常数Kw不一定为1×10－14，且HA和BOH是否为强电解质也不确定，所以当pH(HA)＋pH(BOH)＝14时，二者浓度不一定相等，等体积混合，酸碱不一定能完全中和，B项错误；若混合溶液中c(OH－)＝eq\r(Kw)mol·L－1，则c(H＋)也等于eq\r(Kw)mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，C项错误；混合后溶液的体积为(V1＋V2)mL，存在物料守恒关系：c(A－)＋c(HA)＝eq\f(aV1,V1＋V2)mol·L－1，D项正确。11．CD根据Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）)，Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）)，当纵坐标等于0时，即eq\f(c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）)＝1，eq\f(c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）)＝1时，电离常数等于对应的c(H＋)，由于Ka1>Ka2，可推知Ka1＝10－1.27，Ka2＝10－4.27，故直线Ⅱ表示lgeq\f(c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)与pH的关系，A项正确；当横坐标等于0