高中化学人教版化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡单元测试 第三章链接高考

热点一水溶液中离子平衡知识综合应用[热点分析]电解质溶液是高中化学重要的基础知识之一，特别是水溶液中的离子平衡知识(包括弱电解质的电离，水的电离以及盐类水解平衡)更是高考考查的重点和热点内容。题型以选择题为主，也会在非选择题中出现，多以拼盘式考查，命题形式稳中有变，不仅涉及定性推理，有时也涉及定量计算，知识涉及面广泛，思维层次不断提高，综合性较强，充分体现新课程标准的命题思路。(2023·高考全国卷Ⅰ)浓度均为mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgeq\f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述错误的是()A．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH的电离程度：b点大于a点C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等D．当lgeq\f(V,V0)＝2时，若两溶液同时升高温度，则eq\f(c（M＋）,c（R＋）)增大解析：选D。由图像分析浓度为mol·L－1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH<13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。A．MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确。B．曲线的横坐标lgeq\f(V,V0)越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确。C．若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH－)相等，C正确。D．当lgeq\f(V,V0)＝2时，溶液V＝100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M＋)不变；ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R＋)增大，故eq\f(c（M＋）,c（R＋）)减小，D错误。(2023·高考天津卷)室温下，将molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是()加入的物质结论mL1mol·L－1H2SO4反应结束后，c(Na＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))molCaO溶液中eq\f(c（OH－）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)增大mLH2O由水电离出的c(H＋)·c(OH－)不变molNaHSO4固体反应完全后，溶液pH减小，c(Na＋)不变解析：选B。＋的物质的量为mol，而SOeq\o\al(2－,4)的物质的量为mol，混合溶液中Na＋与SOeq\o\al(2－,4)的浓度不可能相等。B.加入molCaO后，会生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH，溶液中c(OH－)增大，COeq\o\al(2－,3)水解产生的HCOeq\o\al(－,3)减少，故溶液中eq\f(c（OH－）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)增大。C．加入H2O后，c(Na2CO3)减小，COeq\o\al(2－,3)水解产生的c(OH－)减小，溶液中的OH－来源于水的电离，因水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)，故由水电离出的c(H＋)·c(OH－)减小。D.加入molNaHSO4固体，溶液体积变化不大，但n(Na＋)变为原来的2倍，故c(Na＋)增大。热点二电解质溶液中离子浓度大小比较[热点分析]离子浓度大小比较是电解质溶液中一类常见的题型，也是高考考查电解质溶液知识的一个重点和热点，题型以选择题为主，主要考查强、弱电解质的电离和盐类的水解，既有对单一溶液的考查，也有对混合溶液的考查，考查形式变化不大。解答此类题目，一是要注意弱电解质的电离和盐的水解一般都是微弱的，二是要灵活运用电荷守恒、物料守恒和质子守恒这三大守恒关系。(2023·高考四川卷)常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶体，过滤，所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是()\f(Kw,c（H＋）)<×10－7mol/LB．c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)C．c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))D．c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(COeq\o\al(2－,3))解析：选C。滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A.滤液pH<7，则c(H＋)>×10－7mol/L，常温下Kw＝×10－14，所以eq\f(Kw,c（H＋）)<×10－7mol/L，A项正确；B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl，根据物料守恒可知，B项正确；C.析出部分NaHCO3晶体后，在滤液中根据电荷守恒得c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(Cl－)，C项错误；D.开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量，由于析出了一部分NaHCO3晶体，故c(Cl－)与c(NHeq\o\al(＋,4))都大于c(HCOeq\o\al(－,3))和c(Na＋)，少量的NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)发生水解，极少量的HCOeq\o\al(－,3)发生电离，所以c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(COeq\o\al(2－,3))，D项正确。(2023·高考安徽卷)25℃时，在10mL浓度均为mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加mol·L－1盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()A．未加盐酸时：c(OH－)>c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL盐酸时：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)D．加入20mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)解析：选B。·H2O是弱电解质，能微弱电离，溶液中c(Na＋)＞c(NH3·H2O)。B.当加入10mL盐酸时，恰好将NaOH中和完，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)，根据电荷守恒式c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)可知c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)。C.溶液pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒式可知c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)。D.加入20mL盐酸时，恰好将NaOH和NH3·H2O中和完，根据物料守恒有c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)。热点三难溶电解质的溶解平衡[热点分析]难溶电解质的溶解平衡在近几年高考中出现较多，主要考查点有以下几个方面：(1)沉淀溶解平衡的特征及影响因素。(2)沉淀的生成、溶解及转化的原理与措施。(3)根据溶度积常数判断物质的溶解性或对沉淀溶解平衡进行简单的计算。解答此类题目时，学生的失分点主要表现为对沉淀溶解平衡的概念、原理理解不清导致判断错误，或由于读取图像信息的能力不强，不能与化学原理相结合。(2023·高考全国卷Ⅰ)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是()A．溴酸银的溶解是放热过程B．温度升高时溴酸银溶解速度加快C．60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－4 D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯解析：选A。A.由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快。C.由溶解度曲线可知，60℃时，AgBrO3的溶解度约为g，则其物质的量浓度约为mol·L－1，AgBrO3的Ksp＝c(Ag＋)·c(BrOeq\o\al(－,3))＝×≈6×10－4。D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。(2023·高考江苏卷改编)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lgc(M)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列说法正确的是()A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))解析：选B。结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp(MCO3)＝c(M2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，由图像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时，其p(COeq\o\al(2－,3))逐渐增大，由溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小，A错。a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合MnCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＝c(Mn2＋)，B对。b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合CaCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Ca2＋)，C错。c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方，为其不饱和溶液，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＞c(Mg2＋)，D错。排查落实练三水溶液中的离子平衡[学生用书单独成册]一、正误判断再落实1．弱电解质的电离平衡(1)mol·L－1氨水中加入CH3COONH4固体，c(OH－)/c(NH3·H2O)变大。()(2)改变条件使电离平衡正向移动，溶液的导电能力一定增强。()(3)mol·L－1CH3COOH溶液中加入冰醋酸，醋酸的电离程度变小。()(4)在室温下，CH3COOH分子可以完全以分子的形式存在于pH＝8的溶液中。()(5)中和pH和体积均相同的盐酸和醋酸，消耗NaOH的体积相同。()(6)mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，CH3COOH的电离平衡向正方向移动，n(H＋)增大。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√2．水的电离和溶液的pH(1)25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw。()(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同。()(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。()(4)无论在酸溶液中还是碱溶液中，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)。()(5)某溶液中滴入酚酚呈无色，溶液呈酸性。()(6)用pH试纸测定溶液的pH，不能用水浸湿，否则一定会产生误差。()(7)两种醋酸的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a＋1，则c1＝10c2。()(8)分别和pH相等的盐酸和硫酸反应时，消耗NaOH的物质的量相同。()(9)将纯水加热，Kw变大，pH变小，酸性变强。()(10)只有pH＝7的溶液中才存在c(H＋)＝c(OH－)。()(11)一定温度下，pH相同的溶液，由水电离产生的c(H＋)相同。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×(11)×3．盐类水解(1)NaHS水溶液中只存在HS－的电离和水解两种平衡。()(2)加热mol·L－1Na2CO3溶液，COeq\o\al(2－,3)的水解程度和溶液的pH均增大。()(3)HA比HB更难电离，则NaA比NaB的水解能力更强。()(4)将NH4Cl溶于D2O中，生成物是NH3·D2O和H＋。()(5)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成。()(6)常温下，向10mLpH＝12的氢氧化钠溶液中加入pH＝2的HA溶液至pH＝7，所得溶液的总体积≤20mL。()(7)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH到终点时，c(Na＋)＝c(CH3COO－)。()(8)酸性溶液中不可能存在NH3·H2O分子。()(9)NH4HSO4溶液中各离子浓度的大小关系是c(H＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(OH－)。()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)√4．难溶电解质的沉淀溶解平衡(1)向浓度均为mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水，先生成Cu(OH)2沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]。()(2)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且Ksp(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)。()(3)AgCl的Ksp＝×10－10，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且Ag＋和Cl－浓度的乘积等于×10－10。()(4)温度一定时，在AgCl饱和溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数。()(5)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×二、简答专练，规范语言1．为什么在80℃时，纯水的pH小于7？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：室温时，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，又因水的电离(H2OH＋＋OH－)是吸热过程，故温度升高到80℃，电离程度增大，致使c(H＋)＝c(OH－)>10－7mol·L－1，即pH<72．甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol·L－1和mol·L－1，则甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比________(填“大于”“等于”或“小于”)10。请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：小于甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水的浓度的10倍，故甲瓶氨水的电离程度比乙瓶氨水的电离程度小，所以甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比小于103．利用浓氨水制备NH3，应加入NaOH固体，试用化学平衡原理分析NaOH的作用：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________