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第十章 水溶液中的离子反应与平衡
1.某温度下,将pH和体积均相同的HCl和CH COOH溶液分别加水稀释,其pH随加水体积
3
的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ代表HCl溶液的稀释过程
B.溶液中水的电离程度:b点<c点
C.从b点到d点,溶液中所有离子浓度均下降
D.该温度下,b点K 的数值比e点大
W
答案 B
2.室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶
液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知lg5≈0.7。下列说法不正确的是(
)
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH≈12.3
答案 C
3.常温下,用0.2 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.2 mol·L-1 H R溶液,溶液中含R微
2
粒的分布分数δ(X)随pH变化的曲线如图所示[已知δ(X)=
c(X) ]。下列说法错误的是( )
c(H R)+c(H R-)+c(R2-)
2
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A.H R是一种二元弱酸
2
B.Ⅱ是δ(HR-)随pH变化的曲线
C.H R+R2- 2HR-的平衡常数K=10-4
2
D.第一步滴定可以使用甲基橙作指示剂
答案 C
4.25 ℃时,取50 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液(pH为8.31)将温度升高到60 ℃后停止
3
加热并进行降温,降温过程的“温度-pH”变化关系如图所示(实验过程不考虑水挥发)。
已知,25 ℃时H CO 的 =4.2×10-7、 =5.6×10-11。下列说法中正确的是( )
2 3 K K
a a
1 2
A.a点溶液c(Na+)=c(C )+c(H CO )
O2- )+c(HCO- 2 3
3 3
B.b点c(OH-)=10-5.5 mol·L-1
C.c点溶液c(C )
O2- )<c(HCO-
3 3
D.在实验过程中NaHCO 没有发生分解
3
答案 C
5.工业上使用Na CO 溶液可将BaSO 转化为BaCO ,一定温度下BaSO 和BaCO 的沉淀溶解
2 3 4 3 4 3
平衡曲线如图所示。已知K (BaCO )>K (BaSO ),处理过程中忽略溶液体积的变
sp 3 sp 4
化,lg5≈0.7。
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下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ为BaCO 的沉淀溶解平衡曲线,K (BaCO )=10-8.3
3 sp 3
B.向m点饱和溶液中加适量BaCl 固体,可使溶液由m点变到n点
2
C.p点条件下,能生成BaSO 沉淀,不能生成BaCO 沉淀
4 3
D.用1 L 1.8 mol/L Na CO 溶液处理46.6 g BaSO ,处理5次可使S 全进入溶液
2 3 4 O2-
4
答案 D
6.根据实验目的,下列实验方案设计正确的是( )
实验目的 实验方案
A 检验丙烯醛中的醛基 加入溴水,若溴水褪色,则证明含有醛基
B 实验室制取乙烯 将体积比为1∶3的乙醇和浓硫酸混合液加热到140 ℃
C 除去NO 中的NO 将混合气体通入NaOH溶液
2
比较HClO、CHCOOH的酸性强
D 3 用pH计测量同浓度NaClO、CHCOONa溶液的pH
弱 3
答案 D
7.室温下,用0.1 mol·L-1的一水合二甲胺[(CH ) NH·H O]溶液(一水合二甲胺在水中的
3 2 2
电离与一水合氨相似)滴定10.00 mL 0.1 mol·L-1盐酸。溶液pH随加入一水合二甲胺
溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是( )
A.本实验应该选择酚酞作指示剂
B.x>1,y<7
C.a、b两点的溶液中,K 不相等
W
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D.b点溶液中存在:2c(Cl-)=c[(CH ) N ]+c[(CH ) NH·H O]
3 2 H+ 3 2 2
2
答案 D
8.吡啶(C H N)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(C H NHCl)。下列关于0.01
5 5 5 5
mol/L C H NHCl水溶液的叙述正确的是 ( )
5 5
A.水溶液的pH=2
B.加水稀释,pH降低
C.水溶液中:c(Cl-)>c(C H NH+)+c(C H N·H O)
5 5 5 5 2
D.水溶液中:c(Cl-)>c(C H NH+)>c(H+)
5 5
答案 D
9.室温下,用Na SO 溶液吸收烟气中SO 的过程如图所示。
2 3 2
已知: (H SO )=6.2×10-8。下列说法正确的是( )
K (H2SO3)=1.54×10-2,K 2 3
a a
1 2
A.吸收烟气后的溶液中:c(Na+)<2c(S )+2c(H SO )
O2- )+2c(HSO- 2 3
3 3
B.用0.100 mol·L-1的Na SO 溶液吸收SO ,当溶液的pH=7时,溶液中:c(Na+)>c(S
2 3 2
)>c(H+)=c(OH-)
O2- )>c(HSO-
3 3
C.检测“氧化”操作得到的产物的实验方案:滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则说
明已被氧化
D.“沉淀”操作得到的上层清液中:c(S K (CaSO )
O2- )< sp 3
3 c(Ca2+)
答案 A
10.缓冲溶液指的是由弱酸及其盐或弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上减轻
外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH相对稳定,其中当酸和盐浓度
相等时缓冲能力最强。常温下,由HOCH COOH(简写为HA)及其钠盐组成缓冲溶液,溶液中
2
c(A-)+c(HA)=0.1 mol·L-1,调节溶液的pH,测得含碳粒子浓度与pH的关系如图所示。
下列叙述错误的是( )
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A.L 代表c(HA)与pH的关系
1
B.常温下,M点时混合液缓冲能力最强
C.浓度均为0.1 mol·L-1的HA和NaA溶液等体积混合,混合液pH为3.83
D.常温下,pH=3、pH=5的HA溶液中水的电离程度之比为1∶100
答案 C
11. P是一种重要的非金属元素,其有多种含氧酸。现往一定浓度的H PO 和H PO 溶液
3 4 3 3
中分别滴加NaOH溶液,H PO 和H PO 水溶液中含磷的各微粒分布系数δ(x)(平衡时某物
3 4 3 3
种浓度占各种物种浓度之和的分数)随pH变化如图所示,下列表述正确的是( )
A.H PO 和H PO 均为三元弱酸
3 4 3 3
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B.H PO 的结构为
3 3
C.0.1 mol·L-1NaH PO 溶液中:c(H P )>c(H PO )>c(HP )
2 3 2 O- 3 3 O2-
3 3
D.往Na HPO 溶液中加入过量的H PO 的离子方程式为HP +H PO H PO +HP
2 3 3 4 O2- 3 4 3 3 O2-
3 4
答案 B
12.常温下,在体积均为10 mL、浓度均为0.10 mol·L-1的HX、HY溶液中分别滴加某浓
度的NaOH溶液,pOH [pOH =-lgc(OH-) ,c(OH-) 表示溶液中水电离出的OH-的浓度]与
水 水 水 水
滴加NaOH溶液的体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.HX、HY均为弱酸,HY的酸性更强
B.NaOH溶液浓度c(NaOH)=0.1 mol·L-1
C.M、N两点的溶液中:c(X-)与c(Y-)不相等
D.常温下HY的电离常数K ≈5.4×10-6
a
答案 C
13.25 ℃时,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 CH COOH溶液,体系中
3
pA或pHA[注:pA=-lgc(CH COO-)、pHA=-lgc(CH COOH),lg2≈0.30]、NaOH溶液的体积与
3 3
溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.pA<pHA时,pH>4.76
B.25 ℃时,CH COO-的pK =9.24
3 h
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C.a点溶液中,c(H+)-c(OH-)=2[c(CH COO-)-c(CH COOH)]
3 3
D.b点时,pA>1.30
答案 C
14.已知298K时,Cu(OH) 和Fe(OH) 的饱和溶液中,a、b分别表示-lgc(Cu2+)、-
2 2
lgc(Fe2+)与溶液pH的变化关系。下列说法中正确的是( )
A.该温度下K [Cu(OH) ]>K [Fe(OH) ]
sp 2 sp 2
B.当Fe(OH) 和Cu(OH) 沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=1∶104.6
2 2
C.除去FeSO 溶液中少量的Cu2+,可加入适量FeO或Fe
4
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液
答案 C
15.常温下,体积和浓度一定的NaA溶液中各微粒浓度的负对数(-lgc)随溶液pH的变化
关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线②表示-lgc(OH-)随溶液pH的变化关系
B.等物质的量浓度NaA和HA混合溶液:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.HA的电离平衡常数K 的数量级为10-5
a
c(A-)
D.常温下,将M点对应溶液加水稀释, 不变
c(HA)
答案 C
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16.肼(N H )为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。常温下,向一定浓度肼的水溶液
2 4
中通入HCl(忽略溶液体积变化),测得pOH与-lgX[X为c(N H )、c(N )或
2 4 2H2+
6
c(N H2+)
]的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
2 6
c(N H+)
2 5
c(N H2+)
A.曲线N表示pOH与-lg 2 6 的变化关系
c(N H+)
2 5
B.常温下, (N H )=1×10-6
K 2 4
b
2
C.a点溶液中:c(Cl-)>c(N H )+c(N )+c(N )
2 4 2H2+ 2H+
6 5
D.b点溶液中:c(H+)+c(N )<c(OH-)+c(N )
2H2+ 2H+
6 5
答案 C
17.常温下,通过下列实验探究CH COOH溶液的性质。
3
(已知常温下,CH COOH的电离常数K =1.8×10-5)
3 a
实验1:用pH试纸测定0.1 mol·L-1 CH COOH溶液的pH,测得pH约为3
3
实验2:向20.00 mL 0.1 mol·L-1 CH COOH溶液中逐滴加入10.00 mL 0.1 mol·L-1
3
NaOH溶液
实验3:向20.00 mL 0.1 mol·L-1 CH COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反应
3
实验4:将pH=3的CH COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合
3
下列说法正确的是( )
A.由实验1可知,水中加入CH COOH,水的电离程度变大
3
B.实验2反应后的溶液中c(CH COOH)+c(H+)=c(CH COO-)+c(OH-)
3 3
C.实验3反应后的溶液pH=7
D.实验4混合后溶液中c(CH COO-)>c(H+)>c(OH-)
3
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答案 D
18.硫酸工业尾气(主要含SO 、N 和O ),用Na SO 溶液吸收尾气中的SO 可将其转化为
2 2 2 2 3 2
NaHSO ,当c(HS )≈10时,吸收能力下降,需要加热再生为Na SO 溶液。已
3 O- )∶c(SO2- 2 3
3 3
知:室温下, (H SO )=10-7.2,下列说法不正确的是( )
K (H2SO3)=10-1.9,K 2 3
a a
1 2
A.NaHSO 溶液中存在:2c(S )>c(Na+)
3 O2- )+c(HSO-
3 3
B.Na SO 溶液吸收SO 的离子方程式为S +SO +H O 2HS
2 3 2 O2- 2 2 O-
3 3
C.当c(HS )=10时,此时吸收液的pH=6.2
O- )∶c(SO2-
3 3
D.与原Na SO 溶液相比,吸收液充分分解放出SO 再生后吸收SO 能力几乎不变
2 3 2 2
答案 D
19.已知H C O 是一种二元弱酸。室温下,通过下列实验探究K C O 溶液的性质。
2 2 4 2 2 4
实验 实验操作和现象
1 测得0.1 mol·L-1 KHC O 溶液的pH约为5.6
2 4
2 向酸性KMnO 溶液中滴加过量0.1 mol·L-1 K C O 溶液,溶液紫红色褪去
4 2 2 4
向0.1 mol·L-1 KHC O 溶液中加入等体积的0.1 mol·L-1 Ba(OH) 溶液,溶液变
3 2 4 2
浑浊
向5 mL 0.1 mol·L-1 KHC O 溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 KOH溶液,无明显现
4 2 4
象
若忽略溶液混合时的体积变化,下列说法正确的是( )
A.依据实验1推测:K > (H C O )
W K (H2C2O4)×K 2 2 4
a a
1 2
B.依据实验2推测:K C O 溶液具有较强的氧化性
2 2 4
C.依据实验3推测:K (BaC O )<2.5×10-3
sp 2 4
D.依据实验4推测:反应后溶液中有c(K+)=c(H C O )+c(HC )
2 2 4 2O- )+c(C2O2-
4 4
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答案 C
20.工程师研究利用Na S和FeS处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,
2
(H S)=10-12.90,K (FeS)=10-17.20,K (CdS)=10-26.10。下列说法正
K (H2S)=10-6.97,K 2 sp sp
a a
1 2
确的是( )
A.0.01 mol·L-1 Na S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H S)
2 2
B.0.01 mol·L-1 Na S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
2
C.反应FeS+Cd2+ Fe2++CdS正向进行,需满足c(Fe2+)>108.90
c(Cd2+)
D.向含Cd2+水样中加入足量FeS浸泡一段时间后,上层清液中存在c(Cd2+)=K (CdS)
sp
c(S2-)
答案 D
21.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中缓慢滴入0.1 mol·L-1的HCOOH溶液,
混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示。已知:常温
下K (HCOOH)=1.8×10-4。下列说法不正确的是( )
a
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+)
C.N点:c(HCOO-)>c(OH-)>c(HCOOH)>c(H+)
D.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+c(HCOOH)+c(HCOO-)
答案 D
22.Ⅱ.以银精矿(主要成分为Ag S)为原料,采用预氧化湿法提银的工艺流程如下:
2
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(4)“分离转化”时,加入KClO 的目的是 ;若不加KClO ,直接加氯
3 3
化物,依据反应Ag S+2Cl- 2AgCl+S2-, (填“能”或“不能”)实现其较完全
2
转化,说明理由: [已知:K (Ag S)=1.6×10-49,K (AgCl)=2.0×10-
sp 2 sp
10]。
答案 (4)将Ag S转化为AgCl和S 不能 该反应的K=
2
c(S2-) c(S2-)·c2(Ag+) K (Ag S) 1.6×10-49 =4×10-30,几乎
= = sp 2 =
c2(Cl-) c2(Cl-)·c2(Ag+) [K (AgCl)]2 (2.0×10-10)2
sp
不能转化
23.2030年全球新能源动力电池镍消费量将达到2020年全球镍产量的近40%。碱式碳
酸镍[NiCO ·2Ni(OH) ·xH O]在工业上可作为制备其他含镍化合物的原料。工业上由
3 2 2
某含镍废渣精矿(主要成分为NiO、Fe O 、CuO、SiO )为原料制备碱式碳酸镍的流程如
2 3 2
下图所示。
已知:25 ℃时,K (NiS)=1.0×10-27,K (CuS)=8.0×10-35。
sp sp
回答下列问题:
(3)“除杂2时发生反应的离子方程式为NiS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Ni2+(aq),25 ℃
时,该反应的化学平衡常数为 ;实验测得此工序中加入NiS的物质的量与“除杂
1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比、反应温度对“除杂2”所得滤渣中铜镍比的关系
分别如图所示:
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则最佳的加入NiS的物质的量与“除杂1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比和反应温度
分别为 。
答案 (3)1.25×107 1.6、80 ℃
24.(4)测定NiSO ·6H O产品中镍元素含量。取3.000 g样品,酸溶后配成100 mL溶液,
4 2
取20.00 mL于锥形瓶中,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为0.100 0 mol·L-1 Na H Y
2 2
标准液滴定,重复操作2~3次,平均消耗Na H Y标准液17.40 mL。
2 2
已知:ⅰ.Ni2++H Y2- [NiY]2-+2H+;
2
ⅱ.紫脲酸胺为紫色试剂,遇Ni2+显橙黄色。
①滴定至终点时溶液的颜色变化为 。
②计算样品中镍元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 (4)①溶液由橙黄色(橙色或黄色)变为紫色
②n(Ni2+)=n(H Y2-)=0.100 0 mol·L-1×17.40 mL×10-3 L·mL-1=1.740×10-3 mol
2
100 mL
100 mL溶液中:m(Ni)=1.740×10-3 mol× ×59 g·mol-1=0.513 3 g
20.00 mL
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0.513 3 g
w(Ni)= ×100%=17.11%
3.000 g
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