高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液中的離子平衡單元測試 第三章鏈接高考

熱點(diǎn)一水溶液中離子平衡知識綜合應(yīng)用[熱點(diǎn)分析]電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)知識之一，特別是水溶液中的離子平衡知識(包括弱電解質(zhì)的電離，水的電離以及鹽類水解平衡)更是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容。題型以選擇題為主，也會在非選擇題中出現(xiàn)，多以拼盤式考查，命題形式穩(wěn)中有變，不僅涉及定性推理，有時也涉及定量計算，知識涉及面廣泛，思維層次不斷提高，綜合性較強(qiáng)，充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的命題思路。(2023·高考全國卷Ⅰ)濃度均為mol·L－1、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgeq\f(V,V0)的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性B．ROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)C．若兩溶液無限稀釋，則它們的c(OH－)相等D．當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時，若兩溶液同時升高溫度，則eq\f(c（M＋）,c（R＋）)增大解析：選D。由圖像分析濃度為mol·L－1的MOH溶液，在稀釋前pH為13，說明MOH完全電離，則MOH為強(qiáng)堿，而ROH的pH<13，說明ROH沒有完全電離，ROH為弱堿。A．MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性，A正確。B．曲線的橫坐標(biāo)lgeq\f(V,V0)越大，表示加水稀釋體積越大，由曲線可以看出b點(diǎn)的稀釋程度大于a點(diǎn)，弱堿ROH存在電離平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱電解質(zhì)電離程度越大，故ROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)，B正確。C．若兩溶液無限稀釋，則溶液的pH接近于7，故兩溶液的c(OH－)相等，C正確。D．當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時，溶液V＝100V0，溶液稀釋100倍，由于MOH發(fā)生完全電離，升高溫度，c(M＋)不變；ROH存在電離平衡：ROHR＋＋OH－，升高溫度促進(jìn)電離平衡向電離方向移動，c(R＋)增大，故eq\f(c（M＋）,c（R＋）)減小，D錯誤。(2023·高考天津卷)室溫下，將molNa2CO3固體溶于水配成100mL溶液，向溶液中加入下列物質(zhì)，有關(guān)結(jié)論正確的是()加入的物質(zhì)結(jié)論mL1mol·L－1H2SO4反應(yīng)結(jié)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由水電離出的c(H＋)·c(OH－)不變molNaHSO4固體反應(yīng)完全后，溶液pH減小，c(Na＋)不變解析：選B。＋的物質(zhì)的量為mol，而SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量為mol，混合溶液中Na＋與SOeq\o\al(2－,4)的濃度不可能相等。B.加入molCaO后，會生成Ca(OH)2，Ca(OH)2與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaOH，溶液中c(OH－)增大，COeq\o\al(2－,3)水解產(chǎn)生的HCOeq\o\al(－,3)減少，故溶液中eq\f(c（OH－）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)增大。C．加入H2O后，c(Na2CO3)減小，COeq\o\al(2－,3)水解產(chǎn)生的c(OH－)減小，溶液中的OH－來源于水的電離，因水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝c(H＋)，故由水電離出的c(H＋)·c(OH－)減小。D.加入molNaHSO4固體，溶液體積變化不大，但n(Na＋)變?yōu)樵瓉淼?倍，故c(Na＋)增大。熱點(diǎn)二電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較[熱點(diǎn)分析]離子濃度大小比較是電解質(zhì)溶液中一類常見的題型，也是高考考查電解質(zhì)溶液知識的一個重點(diǎn)和熱點(diǎn)，題型以選擇題為主，主要考查強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解，既有對單一溶液的考查，也有對混合溶液的考查，考查形式變化不大。解答此類題目，一是要注意弱電解質(zhì)的電離和鹽的水解一般都是微弱的，二是要靈活運(yùn)用電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒這三大守恒關(guān)系。(2023·高考四川卷)常溫下，將等體積、等物質(zhì)的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶體，過濾，所得濾液pH<7。下列關(guān)于濾液中的離子濃度關(guān)系不正確的是()\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：選C。濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH4Cl和NaHCO3的混合物。A.濾液pH<7，則c(H＋)>×10－7mol/L，常溫下Kw＝×10－14，所以eq\f(Kw,c（H＋）)<×10－7mol/L，A項(xiàng)正確；B.由于開始加入等物質(zhì)的量的NH4HCO3與NaCl，根據(jù)物料守恒可知，B項(xiàng)正確；C.析出部分NaHCO3晶體后，在濾液中根據(jù)電荷守恒得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項(xiàng)錯誤；D.開始時NH4HCO3與NaCl等物質(zhì)的量，由于析出了一部分NaHCO3晶體，故c(Cl－)與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)發(fā)生水解，極少量的HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生電離，所以c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(COeq\o\al(2－,3))，D項(xiàng)正確。(2023·高考安徽卷)25℃時，在10mL濃度均為mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加mol·L－1鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()A．未加鹽酸時：c(OH－)>c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時：c(Cl－)＝c(Na＋)D．加入20mL鹽酸時：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)解析：選B。·H2O是弱電解質(zhì)，能微弱電離，溶液中c(Na＋)＞c(NH3·H2O)。B.當(dāng)加入10mL鹽酸時，恰好將NaOH中和完，溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)，根據(jù)電荷守恒式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時，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根據(jù)電荷守恒式可知c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)。D.加入20mL鹽酸時，恰好將NaOH和NH3·H2O中和完，根據(jù)物料守恒有c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)。熱點(diǎn)三難溶電解質(zhì)的溶解平衡[熱點(diǎn)分析]難溶電解質(zhì)的溶解平衡在近幾年高考中出現(xiàn)較多，主要考查點(diǎn)有以下幾個方面：(1)沉淀溶解平衡的特征及影響因素。(2)沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化的原理與措施。(3)根據(jù)溶度積常數(shù)判斷物質(zhì)的溶解性或?qū)Τ恋砣芙馄胶膺M(jìn)行簡單的計算。解答此類題目時，學(xué)生的失分點(diǎn)主要表現(xiàn)為對沉淀溶解平衡的概念、原理理解不清導(dǎo)致判斷錯誤，或由于讀取圖像信息的能力不強(qiáng)，不能與化學(xué)原理相結(jié)合。(2023·高考全國卷Ⅰ)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是()A．溴酸銀的溶解是放熱過程B．溫度升高時溴酸銀溶解速度加快C．60℃時溴酸銀的Ksp約等于6×10－4 D．若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結(jié)晶方法提純解析：選A。A.由題圖可知，隨著溫度升高，溴酸銀的溶解度逐漸增大，因此AgBrO3的溶解是吸熱過程。B.由圖像曲線可知，溫度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快。C.由溶解度曲線可知，60℃時，AgBrO3的溶解度約為g，則其物質(zhì)的量濃度約為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，可通過蒸發(fā)濃縮得到KNO3的飽和溶液，再冷卻結(jié)晶獲得KNO3晶體，而AgBrO3留在母液中。(2023·高考江蘇卷改編)一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知：pM＝－lgc(M)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列說法正確的是()A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大B．a(chǎn)點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))C．b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D．c點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液，且c(Mg2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))解析：選B。結(jié)合沉淀溶解平衡曲線及溶度積常數(shù)進(jìn)行分析。碳酸鹽MCO3的溶度積可表示為Ksp(MCO3)＝c(M2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，由圖像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM為一定值時，其p(COeq\o\al(2－,3))逐漸增大，由溶度積表達(dá)式可知三種物質(zhì)的Ksp逐漸減小，A錯。a點(diǎn)在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為其飽和溶液，結(jié)合MnCO3圖中曲線可知，c(COeq\o\al(2－,3))＝c(Mn2＋)，B對。b點(diǎn)在CaCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為其飽和溶液，結(jié)合CaCO3圖中曲線可知，c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Ca2＋)，C錯。c點(diǎn)在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線的上方，為其不飽和溶液，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＞c(Mg2＋)，D錯。排查落實(shí)練三水溶液中的離子平衡[學(xué)生用書單獨(dú)成冊]一、正誤判斷再落實(shí)1．弱電解質(zhì)的電離平衡(1)mol·L－1氨水中加入CH3COONH4固體，c(OH－)/c(NH3·H2O)變大。()(2)改變條件使電離平衡正向移動，溶液的導(dǎo)電能力一定增強(qiáng)。()(3)mol·L－1CH3COOH溶液中加入冰醋酸，醋酸的電離程度變小。()(4)在室溫下，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和體積均相同的鹽酸和醋酸，消耗NaOH的體積相同。()(6)mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀釋，CH3COOH的電離平衡向正方向移動，n(H＋)增大。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√2．水的電離和溶液的pH(1)25℃時NH4Cl溶液的Kw大于100℃時NaCl溶液的Kw。()(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同。()(3)在蒸餾水中滴加濃H2SO4，Kw不變。()(4)無論在酸溶液中還是堿溶液中，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)。()(5)某溶液中滴入酚酚呈無色，溶液呈酸性。()(6)用pH試紙測定溶液的pH，不能用水浸濕，否則一定會產(chǎn)生誤差。()(7)兩種醋酸的物質(zhì)的量濃度分別為c1和c2，pH分別為a和a＋1，則c1＝10c2。()(8)分別和pH相等的鹽酸和硫酸反應(yīng)時，消耗NaOH的物質(zhì)的量相同。()(9)將純水加熱，Kw變大，pH變小，酸性變強(qiáng)。()(10)只有pH＝7的溶液中才存在c(H＋)＝c(OH－)。()(11)一定溫度下，pH相同的溶液，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)相同。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×(11)×3．鹽類水解(1)NaHS水溶液中只存在HS－的電離和水解兩種平衡。()(2)加熱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更難電離，則NaA比NaB的水解能力更強(qiáng)。()(4)將NH4Cl溶于D2O中，生成物是NH3·D2O和H＋。()(5)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和氣體生成。()(6)常溫下，向10mLpH＝12的氫氧化鈉溶液中加入pH＝2的HA溶液至pH＝7，所得溶液的總體積≤20mL。()(7)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH到終點(diǎn)時，c(Na＋)＝c(CH3COO－)。()(8)酸性溶液中不可能存在NH3·H2O分子。()(9)NH4HSO4溶液中各離子濃度的大小關(guān)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．難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡(1)向濃度均為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，說明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]。()(2)AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為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固體的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且Ag＋和Cl－濃度的乘積等于×10－10。()(4)溫度一定時，在AgCl飽和溶液中，Ag＋和Cl－濃度的乘積是一個常數(shù)。()(5)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體，c(Ba2＋)增大。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×二、簡答專練，規(guī)范語言1．為什么在80℃時，純水的pH小于7？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：室溫時，純水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，又因水的電離(H2OH＋＋OH－)是吸熱過程，故溫度升高到80℃，電離程度增大，致使c(H＋)＝c(OH－)>10－7mol·L－1，即pH<72．甲、乙兩瓶氨水的濃度分別為1mol·L－1和mol·L－1，則甲、乙兩瓶氨水中c(OH－)之比________(填“大于”“等于”或“小于”)10。請說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：小于甲瓶氨水的濃度是乙瓶氨水的濃度的10倍，故甲瓶氨水的電離程度比乙瓶氨水的電離程度小，所以甲、乙兩瓶氨水中c(OH－)之比小于103．利用濃氨水制備NH3，應(yīng)加入NaOH固體，試用化學(xué)平衡原理分析NaOH的作用：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________