2020届高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡图像作业
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一、选择题
1．pH＝12的X、Y两种碱溶液各10 mL，分别稀释至1000 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．若10
V(Y)
D．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
答案 A
解析 若X为强碱，则10 mL pH＝12的X溶液稀释至1000 mL，pH应该为10，故若10Ksp，所以会生成沉淀，因为c(Ca2＋)大于c(SO)，平衡后溶液中c(SO)一定小于3×10－3 mol·L－1 ，C正确；d点为不饱和状态，c(Ca2＋)较小，如加入适量CaCl2固体，c(Ca2＋)增大，此时c(SO)不变，则可以变到c点，D正确。
3．(2018·唐山市一模)在一隔热系统中，初始温度为25 ℃，向20.00 mL 0.1000 mol/L的氨水中逐滴加入0.1000 mol/L的HCl溶液，测得混合溶液的温度变化如图。下列相关说法正确的是( )
A．a、b、c点的水的电离程度依次增大
B．判断溶液的pH：b点pH＝7，c点pH<7
C．已知25 ℃时0.2 mol/L氨水电离度为1.33%，此时氨水的pH约为12
D．若a点溶液呈碱性，则a点有c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)
答案 D
解析 b点恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解，促进水的电离，且b点溶液温度最高，则水的电离程度最大的是b点，A项错误；b点恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解，使溶液呈酸性，则溶液的pH<7，c点盐酸过量，溶液的pH<7，B项错误；已知25 ℃时0.2 mol/L氨水电离度为1.33%，此时氨水中氢氧根离子浓度是0.2 mol/L×1.33%＝0.00266 mol/L，所以pH<12，C项错误；若a点溶液呈碱性，说明铵根离子的水解程度小于一水合氨的电离程度，则a点有c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)，D项正确。
4．(2018·株洲市质检)化学上常用AG表示溶液中的lg 。25 ℃时，用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L的HNO2溶液，AG与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．随着NaOH溶液的加入，增大
B．25 ℃时，HNO2的电离常数Ka≈1.0×10－4.5
C．b点溶液中存在2c(H＋)－2c(OH－)＝c(NO)－c(HNO2)
D．a、b、c、d、e五点的溶液中，水的电离程度最大的点是d
答案 A
解析 随着NaOH溶液的加入，发生反应HNO2＋NaOH===NaNO2＋H2O，氢离子浓度减少，NO浓度增大，减小，A项错误；由图像可知0.100 mol/L的HNO2溶液的AG＝8.5，即＝108.5，又知Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，c(H＋)＝10－2.75mol/L，故Ka＝＝≈＝1.0×10－4.5，B项正确；b点溶液中存在的溶质为等物质的量的HNO2和NaNO2，由电荷守恒得c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(NO)，其物料守恒为2c(Na＋)＝c(HNO2)＋c(NO)，联立即得2c(H＋)－2c(OH－)＝c(NO)－c(HNO2)，C项正确；a点溶液中的溶质是HNO2，b点溶液中的溶质是等浓度的HNO2和NaNO2，c点溶液中的溶质是HNO2和NaNO2且溶液pH＝7，d点溶液中的溶质是NaNO2，e点溶液中的溶质是NaOH和NaNO2，故水的电离程度最大的点是d点，D项正确。
5．(2018·合肥市质检)已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法中不正确的是( )
A．往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B．若要从某废液中完全沉淀Zn2＋，通常可以调控该溶液的pH在8.0～12.0之间
C．pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度之比的比值为108
D．该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10
答案 D
解析 根据图像，往ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，Zn2＋最终以[Zn(OH)4]2－的形式存在，故离子方程式为：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A项正确；控制溶液的pH在8.0～12.0之间时，可以将该废液中的Zn2＋完全沉淀，B项正确；由a点可知pH＝7.0即c(OH－)＝10－7 mol·L－1时，lg c(Zn2＋)＝－3.0，即c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)×c2(OH－)＝10－3×(10－7)2＝10－17，pH＝8.0即c(OH－)＝10－6 mol·L－1时，c(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5 mol·L－1，pH＝12.0即c(OH－)＝10－2 mol·L－1时，c(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－13 mol·L－1，故两种废液中Zn2＋浓度之比的比值为＝108，C项正确，D项错误。
6．(2018·潍坊市一模)在NaCN溶液中存在水解平衡：CN－＋H2OHCN＋OH－，水解常数Kh＝≈[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25 ℃向1 mol/L 的NaCN溶液中不断加水稀释，NaCN溶液浓度的对数值lg c0与2pOH[pOH＝－lg c(OH－)]的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．25 ℃时，Kh(CN－)的值为10－4.7
B．升高温度，可使曲线上a点变到b点
C．25 ℃，向a点对应的溶液中加入固体NaCN，CN－的水解程度减小
D．c点对应溶液中的c(OH－)大于a点
答案 B
解析 当lg c0＝0时，c0(NaCN)＝1 mol/L，此时c2(OH－)＝1×10－4.7 (mol/L)2，故由Kh＝≈得，Kh(CN－)＝10－4.7，A项正确；随着纵坐标的值增大，c(OH－)降低，即b点c(OH－)小于a点，而升高温度可促进盐类的水解，使曲线上a点变到b点，应该是降温，B项错误；向a点加入固体NaCN，CN－离子浓度增大，水解程度降低，C项正确；随着纵坐标的值增大，c(OH－)降低，故c点对应溶液中的c(OH－)大于a点，D项正确。
7.(2018·郑州市质检)常温下，将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示[已知：p＝－lg]。下列叙述不正确的是( )
A.Ka(HA)的数量级为10－5
B.滴加NaOH溶液过程中，保持不变
C.m点所示溶液中：c(H＋)＝c(HA)＋c(OH－)－c(Na＋)
D.n点所示溶液中：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
答案 D
解析 根据题图，m点时p＝0，知＝1，即c(A－)＝c(HA)，m点所示溶液pH＝4.76，则c(H＋)＝10－4.76 mol·L－1，Ka(HA)＝＝c(H＋)＝10－4.76＝100.24×10－5，0＜100.24＜10，故Ka(HA)的数量级为10－5，A项正确；＝＝，滴加NaOH溶液过程中，温度不变，Ka(HA)、Kw不变，故保持不变，B项正确；m点所示溶液中的电荷守恒式为c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)－c(Na＋)，m点所示溶液中c(A－)＝c(HA)，故c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA)－c(Na＋)，C项正确；n点所示溶液呈酸性，根据电荷守恒式c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，得c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＜0，故c(Na＋)＜c(A－)，不可能有c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，D项错误。
8.(2018·南昌市一模)25 ℃时，H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.0×10－11。常温下在20 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol/L HCl溶液，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO能大量共存
B.a点时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(CO)
C.当pH＝7时，溶液中c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)
D.当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，溶液的pH＝10
答案 D
解析 H2CO3、CO能发生反应生成HCO，A项错误；a点c(HCO)＝c(CO)，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(CO)＋c(HCO)＋c(Cl－)，即c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(CO)＋c(Cl－)，B项错误；根据电荷守恒，当pH＝7时，溶液中c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)，C项错误；根据Ka2＝＝5×10－11，当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，c(H＋)＝10－10，故溶液的pH＝10，D项正确。
二、非选择题
9.(2018·石家庄市质检)铜阳极泥是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：
已知：分金液的主要成分为[AuCl4]－；分金渣的主要成分为AgCl和PbSO4；
分银液中主要成分为[Ag(SO3)2]3－，且存在
[Ag(SO3)2]3－Ag＋＋2SO。
(1)①“分铜”时，单质铜发生反应的化学方程式为____________________；反应过程中需控制适当温度，温度不宜过高或过低的原因为______________________________________。
②已知：“分铜”时各元素的浸出率如下表所示：
“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“分金”时，单质金发生反应的离子方程式为____________________。
(3)“沉银”时，需加入硫酸调节溶液的pH＝4，已知：
δ(x)＝，其中x表示SO、HSO或H2SO3，δ(x)与pH的关系如图所示。
①
分析能够析出AgCl的原因为_________________________________________________________________________________________________。
②调节溶液的pH不能过低，理由为__________________________________________________________________________________________________。
(4)“沉银液”加碱调至pH＝8.0，Na2SO3可再生并循环利用，其再生原理为__________________。(用离子方程式表示)
(5)已知离子浓度≤10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全；Ksp[Pb(OH)2]＝2.5×10－16，Ksp[Sb(OH)3]＝10－41，浸取“分银渣”可得到含0.025 mol·L－1 Pb2＋的溶液(含少量Sb3＋杂质)。欲获得较纯净的Pb2＋溶液，调节pH的范围为________。(忽略溶液体积变化)
答案 (1)①Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
温度过低，反应速率太慢；温度过高，H2O2受热分解
②使溶解出的Ag＋形成AgCl进入分铜渣，避免银元素的损失
(2)2Au＋ClO＋7Cl－＋6H＋===2[AuCl4]－＋3H2O
(3)①H2SO4电离出的H＋降低了SO的浓度，促使[Ag(SO3)2]3－Ag＋＋2SO平衡正向移动，电离出Ag＋，Ag＋与分银液中的Cl－反应生成AgCl(要点：平衡移动；生成沉淀) ②避免产生污染气体SO2
(4)HSO＋OH－===SO＋H2O
(5)2
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