届高三化学一轮复习 水溶液中的离子平衡高考真题+模拟新题精品资料.docx

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届高三化学一轮复习水溶液中的离子平衡高考真题+模拟新题精品资料

H单元　水溶液中的离子平衡H1　弱电解质的电离

10．H1　[2011·福建卷]常温下0.1mol·L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝（a＋1）的措施是（　　）

A．将溶液稀释到原体积的10倍

B．加入适量的醋酸钠固体

C．加入等体积0.2mol·L－1盐酸

D．提高溶液的温度

10．H1　【解析】B　稀释醋酸溶液会使弱电解质醋酸的电离程度增大，稀释10倍后，醋酸溶液的pH应小于（a＋1），故A项错误；加入适量醋酸钠固体可以抑制醋酸的电离，能使醋酸溶液的pH等于（a＋1），故B项正确；加入盐酸会使溶液的酸性增强，使醋酸溶液pH减小，故C项错误；提高溶液温度会使醋酸的电离程度增大，使醋酸溶液酸性增强，pH减小，故D项错误。

10．H1[2011·课标全国卷]将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（　　）

A.c（H＋）B.Ka（HF）

C.

D.

10．H1　【解析】D　稀释时HF的电离平衡右移，c（H＋）、c（HF）均减小，但c（HF）减小的更快，故D项正确。

当溶液无限稀释时，水电离出的c（H＋）不可忽视，C项保持减小。

电离常数只与温度有关，温度不变，电离常数不变。

H2　水的电离和溶液的酸碱性

11．N1E2H2D5

[2011·安徽卷]中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是（　　）

A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大

B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7

C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性

D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO

11．N1E2H2D5

【解析】D　Mg元素具有全充满的3s2状态，Al元素的3s23p1不是全充满、半充满或全空的状态，因此，Mg的第一电离能比Al大，故A错误；在卤族元素中F元素是非金属性最强的元素，只能显负价，不能显正价，故B错误；溶液中水的电离程度受温度的影响，C项中没有说明溶液的温度，因此，无法判断溶液的酸碱性，故C错误；由于H2CO3的酸性比HClO的强，故将CO2通入NaClO溶液能生成HClO，符合较强酸制取较弱酸的规律，D正确。

33．J2A3H2

[2011·广东卷]某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）2·8H2O试剂（化学式量：

315）。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。

为探究其原因，该同学查得Ba（OH）2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100gH2O）分别为2.5、3.9和5.6。

（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）假设试剂由大量Ba（OH）2·8H2O和少量BaCO3组成。

设计实验方案，进行成分检验。

写出实验步骤、预期现象和结论。

（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH＝9.6）

限选试剂及仪器：

稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。

步骤2：

取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。

步骤3：

取适量步骤1中的沉淀于试管中，________。

步骤4：

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba（OH）2·8H2O的含量。

实验如下：

①配制250mL约0.1mol·L－1Ba（OH）2溶液：

准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，________，将溶液转入________中，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：

准确量取25.00mL所配Ba（OH）2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将________（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol·L－1盐酸装入50mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。

重复滴定2次。

平均消耗盐酸VmL。

③计算Ba（OH）2·8H2O的质量分数＝____________（只列出算式，不做运算）。

（4）室温下，________（填“能”或“不能”）配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液。

33．J2A3H2

（1）由于Ba（OH）2·8H2O与空气中CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba（OH）2·8H2O在配制溶液时能全部溶解

（2）

步骤2：

出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2＋存在

步骤3：

滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中

澄清石灰水变浑浊，说明该试剂含有BaCO3

步骤4：

取步骤1中的溶液于烧杯中，用pH计测定其pH

pH明显大于9.6，说明该试剂含有Ba（OH）2

（3）①搅拌溶解　250mL容量瓶

②0.1980

③

×100%

（4）不能

【解析】

（1）空气中存在的CO2能与Ba（OH）2反应可生成BaCO3；

（2）BaCO3和Ba（OH）2·8H2O的检验，可首先通过加入硫酸，与BaCO3反应生成沉淀和气体进行检验，确定后再将混合物配成饱和溶液，结合BaCO3饱和溶液的pH为9.6加以确认；（3）①配制250mL溶液应使用250mL容量瓶，溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶；②取样品溶液25mL，浓度大约是0.1mol·L－1，即n（OH－）大约是25×10－3×0.1mol，据中和滴定关系，可确定盐酸浓度为0.1980mol·L－1较为合适；③结合Ba（OH）2＋2HCl===BaCl2＋2H2O即可计算；（4）由上述可知，Ba（OH）2固体易与空气中水和CO2结合出现杂质，同时依据Ba（OH）2·8H2O的溶解度关系，不能配制出1.0mol·L－1的该溶液。

6.H2[2011·全国卷]等浓度的下列稀溶液：

①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是（　　）

A．④②③①B．③①②④

C．①②③④D．①③②④

6．H2　【解析】D　在浓度相同的条件下，根据醋酸与碳酸钠反应生成二氧化碳的事实判断醋酸的酸性大于碳酸，而苯酚不能使酸碱指示剂变色说明苯酚的酸性很弱；乙醇是中性溶液。

所以四种物质pH的大小顺序为①<③<②<④，故选D。

9．H2[2011·四川卷]25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液，②0.05mol·L－1的Ba（OH）2溶液，③pH＝10的Na2S溶液，④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是（　　）

A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶5×109∶5×108

C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109

9．H2　【解析】A　在不同的溶液中水的电离被抑制或被促进，其计算公式如下：

①酸溶液中，溶液中的c（OH－）液为水电离出的c（OH－）水，所以c（H＋）水＝c（OH－）液＝

；②碱溶液中，溶液中的c（H＋）液为水电离出的c（H＋）水，所以c（OH－）水＝c（H＋）液＝

；③强酸弱碱盐溶液中的c（H＋）液为水电离出的c（H＋）水，所以c（H＋）水＝c（H＋）液；④强碱弱酸盐溶液中的c（OH－）液为水电离出的c（OH－）水，所以c（OH－）水＝c（OH－）液。

由以上公式易确定本题的答案。

5．B1H2　[2011·天津卷]下列说法正确的是（　　）

A．25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NaCl溶液的KW

B．SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO

＋2I－＋4H＋

C．加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na＋、Ba2＋、AlO

、NO

D．100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性

5．B1H2　【解析】C　水的离子积只与温度有关，温度一定，KW一定，A错；SO2与I2发生氧化还原反应，产物应为SO

，B错；与铝粉反应产生H2的溶液可能显碱性，也可能显酸性，故碱性条件下Na＋、Ba2＋、AlO

、NO

可以大量共存，C对；100℃下，KW＞1×10－14，故pH＝12的NaOH溶液浓度大于pH＝2的盐酸浓度，等体积混合后显碱性，D错。

8．H2H3[2011·重庆卷]对滴有酚酞试液的下列溶液，操作后颜色变深的是（　　）

A．明矾溶液加热

B．CH3COONa溶液加热

C．氨水中加入少量NH4Cl固体

D．小苏打溶液中加入少量NaCl固体

8．H2H3[2011·重庆卷]【解析】B　明矾KAl（SO4）2·12H2O在水中电离后产生的Al3＋水解使溶液呈酸性，加热导致水解程度增大，但酚酞遇酸性溶液颜色不变化，因此A项不符合题意。

CH3COONa为强碱弱酸盐，水解呈碱性，滴加酚酞后溶液显红色，加热使碱性增强，因此红色变深。

氨水为弱碱，部分电离：

NH3·H2ONH

＋OH－，加入酚酞后溶液变为红色，而NH4Cl===NH

＋Cl－，其中的NH

会抑制氨水的电离，使溶液碱性减弱，颜色变浅。

NaCl对NaHCO3溶液中HCO

的水解无影响。

H3　盐类的水解

17．H3J2

[2011·海南化学卷]硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1　将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2　向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L－1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。

步骤3　向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有________（填仪器编号）。

①铁架台　②燃烧匙　③锥形瓶　④广口瓶　⑤研钵　⑥玻璃棒　⑦酒精灯

（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）在步骤3中，“一系列操作”依次为________、________和过滤；

（4）本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3＋杂质。

检验Fe3＋常用的试剂是________，可以观察到的现象是________________________________________________________________________________。

17．H3J2　

（1）②④⑤

（2）防止Fe2＋在温度较高的情况下水解

（3）蒸发浓缩　冷却　结晶

（4）KSCN溶液　溶液变为红色

【解析】

（1）步骤1中实验操作有两步：

一是煮沸除油污：

二是过滤。

因此用到的仪器为铁架台（铁圈）、石棉网、烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗、滤纸等。

（2）加热条件下促进水解，Fe2＋＋2H2OFe（OH）2＋2H＋。

9．H3H6[2011·全国卷]室温时，将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是（　　）

A．若pH>7，则一定是c1V1＝c2V2

B．在任何情况下都是c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）

C．当pH＝7时，若V1＝V2，则一定是c2>c1

D．若V1＝V2，c1＝c2，则c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝c（Na＋）

9．H3H6

【解析】A　当NaOH和CH3COOH按一定比例混合发生反应有三种情况：

①若恰好完全反应，即c1V1＝c2V2，生成物CH3COONa是强碱弱酸盐，溶液呈碱性。

②若酸过量，则反应后得到CH3COONa和CH3COOH的混合物，此时溶液可能为中性或酸性，也可能为碱性（醋酸过量较少）。

③若碱过量，则溶液为CH3COONa与NaOH的混合物，溶液显碱性。

因此A项错误。

B项符合电荷守恒，即无论溶液以何种比例混合，溶液均呈电中性。

溶液为中性时，酸一定过量，因此C项正确。

D项则符合物料守恒。

29．F3、H3[2011·山东卷]科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为________________________。

要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是________。

图1－15

（2）如图1－15所示的为钠硫高能电池的结构示意图。

该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na＋xS＝Na2Sx，正极的电极反应式为________。

M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是________________。

与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。

（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。

Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为________________________（用离子方程式表示）。

29．F3、H3

（1）2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑　CS2（或热NaOH溶液）

（2）xS＋2e－===S

（或2Na＋＋xS＋2e－===Na2Sx）

离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫　4.5

（3）c（Na＋）>c（S2－）>c（OH－）>c（HS－）>c（H＋）　减小

2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－

【解析】

（2）负极发生氧化反应：

2Na－2e－＝2Na＋，正极发生还原反应：

xS＋2e－＝S

。

在铅蓄电池中，铅作负极，当铅蓄电池消耗agPb时转移电子的物质的量为

mol，而钠硫电池消耗agNa时转移电子的物质的量为

mol，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍。

（3）Na2S溶液中存在水解平衡：

S2－＋H2OHS－＋OH－和HS－＋H2OH2S＋OH－，故溶液中离子浓度的大小顺序为c（Na＋）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）＞c（H＋）。

当加入CuSO4时，Cu2＋与S2－结合成CuS沉淀，使上述两个平衡均向左移动，使溶液中c（OH－）减小，溶液pH减小。

而Na2S溶液长期放置有硫析出，则是由于S2－被空气中的氧气氧化所致。

8.H2H3[2011·重庆卷]对滴有酚酞试液的下列溶液，操作后颜色变深的是（　　）

A．明矾溶液加热

B．CH3COONa溶液加热

C．氨水中加入少量NH4Cl固体

D．小苏打溶液中加入少量NaCl固体

8．H2H3[2011·重庆卷]【解析】B　明矾KAl（SO4）2·12H2O在水中电离后产生的Al3＋水解使溶液呈酸性，加热导致水解程度增大，但酚酞遇酸性溶液颜色不变化，因此A项不符合题意。

CH3COONa为强碱弱酸盐，水解呈碱性，滴加酚酞后溶液显红色，加热使碱性增强，因此红色变深。

氨水为弱碱，部分电离：

NH3·H2ONH

＋OH－，加入酚酞后溶液变为红色，而NH4Cl===NH

＋Cl－，其中的NH

会抑制氨水的电离，使溶液碱性减弱，颜色变浅。

NaCl对NaHCO3溶液中HCO

的水解无影响。

H5　难溶电解质的溶解平衡（课标新增内容）

24．F2　H5　H4　[2011·福建卷]四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。

由钛铁矿（主要成为是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

图0

回答下列问题：

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。

该过程中有如下反应发生：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2TiO2＋（无色）＋Fe＋4H＋===2Ti3＋（紫色）＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋（紫色）＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋（无色）＋Fe2＋＋2H＋

加入铁屑的作用是________________________________________________________________________。

（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在______________范围。

（3）若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3杂质，还可以制得钛白粉。

已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝____________。

（4）已知：

TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（l）＋O2（g）

ΔH＝＋140kJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ·mol－1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。

依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是____________（只要求写出一项）。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的，可采用__________方法。

TiCl4

SiCl4

熔点/℃

－25.0

－68.8

沸点/℃

136.4

57.6

24.F2　H5　H4　

（1）使Fe3＋还原为Fe2＋；生成Ti3＋，保护Fe2＋不被氧化

（2）10－9m～10－7m（其他合理答案也可）

（3）2.79×103

（4）TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）＝TiCl4（l）＋2CO（g）　ΔH＝－81kJ·mol－1

（5）产生三废（其他合理答案也可）

（6）蒸馏（或分馏，或精馏）

【解析】

（1）该流程副产物之一为绿矾，加入铁屑后可以将Fe3＋还原为Fe2＋，而且还可以与TiO2＋反应生成还原性更强的Ti3＋，起到保护Fe2＋不被氧化的作用。

（2）胶体分散质微粒直径在1nm～100nm之间。

（3）根据氢氧化铁的平衡常数表达式：

Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－），而该反应的K的表达式为K＝

，又由于水的离子积KW＝1×10－14，从而推得K＝

，即K＝

＝2.79×103。

（4）根据盖斯定律，由反应1加反应2可得热化学方程式：

TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）===TiCl4（l）＋2CO（g）　ΔH＝－81kJ·mol－1

（5）由反应流程图可以看出，该过程产生了废渣、废液和废气，违背绿色化学理念。

（6）由题目表格可以看出SiCl4和TiCl4熔沸点差别较大，故可以用蒸馏、分馏或精馏的方法进行分离。

26.C3H5[2011·课标全国卷]0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图1－11所示。

图1－11

请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式________________（要求写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________________。

把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为____________________，其存在的最高温度是____________________；

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为____________________；

（4）在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c（Cu2＋）＝______________mol·L－1（Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20）。

若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。

26．C3H5

（1）CuSO4·5H2O

CuSO4·（5－n）H2O＋nH2O

25018n

　0.80g0.80g－0.57g＝0.23g

n＝4

200℃时该固体物质的化学式为CuSO4·H2O

（2）CuSO4

CuO＋SO3↑

CuSO4·5H2O　102℃

（3）2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（4）2.2×10－8　0.2

【解析】

（2）同

（1）的计算方法求得270℃所得样品为CuSO4，则570℃灼烧所得黑色粉末和氧化性气体分别为CuO和SO3；将CuO溶于稀硫酸，经浓缩、冷却，析出CuSO4·5H2O晶体，分析图象可知其在102℃时开始分解。

（3）SO3与水反应生成硫酸，浓硫酸具有强氧化性，在加热时与Cu反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（4）c（Cu2＋）＝

＝

mol·L－1＝2.2×10－8mol·L－1

将H2S气体通入CuSO4溶液中发生反应：

Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，Cu2＋完全沉淀时c（H＋）＝2×0.1mol·L－1＝0.2mol·L－1。

13．H5[2011·浙江卷]海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

图0

模拟海水中的离

子浓度/mol·L－1

Na＋

Mg2＋

Ca2＋

Cl－

HCO

0.439

0.050

0.011

0.560

0.001

注：

溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5mol·L－1，可认为该离子不存在；

实验过程中，假设溶液体积不变。

Ksp，CaCO3＝4.96×10－9

Ksp，MgCO3＝6.82×10－6

Ksp，Ca（OH）2＝4.68×10－6

Ksp，Mg（OH）2＝5.61×10－12

下列说法正确的是（　　）

A．沉淀物X为CaCO3

B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋

C．滤液N中存在Mg2＋，Ca2＋

D．步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

13．H5[2011·浙江卷]【解析】A　加入NaOH溶液，HCO

与OH－反应生成CO

，此时c（Ca2＋）·c（CO

）＝0.011×0.001＝1.1×1