2021届高三化学一轮复习重点专题8——水溶液中的离子平衡精准答题规范化（练习）解析版
展开2021届高三化学一轮复习——
水溶液中的离子平衡精准答题规范化训练
1．为了获得更多的Cl2，电解饱和食盐水要用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出。
2．在80 ℃时，纯水的pH小于7，为什么？
答案 室温时，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·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－)>10－7 mol·L－1，即pH＜7。
3、某同学在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是否正确？________(填“正确”或“不正确”)。如不正确，请分析是否一定有误差：______________________________。
(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。
(3)不能用广泛pH试纸测定新制氯水的pH，因为新制氯水有__________，可以用______测定。
答案 (1)不正确 不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差
(2)盐酸的pH 因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使醋酸溶液中c(H＋)受到的影响比盐酸中的小，故误差较小
(3)漂白性 pH计
4、(1)AgNO3的水溶液呈______(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是__________________(用离子方程式表示)；实验室在配制AgNO3溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水将其稀释到所需的浓度，以________(填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是________________________________________________________________________。
(3)明矾可用于净水，原因是________________________(用离子方程式和简略的文字表示)。
(4)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具，原因是________________________(用离子方程式和简略的文字表示)。
答案 (1)酸 Ag＋＋H2OAgOH＋H＋ 抑制
(2)NH4Cl受热分解出HCl气体，抑制CeCl3水解
(3)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的氢氧化铝胶体有吸附悬浮杂质的作用
(4)CO＋H2OHCO＋OH－，餐具上的油脂在碱性条件下水解更完全
5．甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L－1和0.1 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10。
6．利用浓氨水分解制备NH3，应加入NaOH固体，试用化学平衡原理分析NaOH的作用。
答案 NaOH固体溶于氨水后放热；增大OH－浓度，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－逆向移动，加快氨气逸出。
7．为了除去氨氮废水中的NH，得到低浓度的氨氮废水，采取以下措施：加入NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。
(1)用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：NH＋OH－===NH3·H2O。
(2)用化学平衡原理解释通空气的目的：废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨。
8、牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)
进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：
________________________________________________________________________。
已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因：________________________________________________________________________。
答案 发酵生成的有机酸能中和OH－，使平衡向右移动，加速牙齿腐蚀 Ca5(PO4)3OH＋F－Ca5(PO4)3F＋OH－
9、已知：25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)________________________________________________________________________。
万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________ mol·L－1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：
________________________________________________________________________。
答案 (1)对于平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向沉淀溶解的方向移动 2×10－10
(2)①CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
10．常温下，0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)>c(CO)(填“>”“＝”或“＜”)，原因是：HCO——CO＋H＋，HCO＋H2O——H2CO3＋OH－，HCO的水解程度大于电离程度(用离子方程式和必要的文字说明)。
10．(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：MgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg(OH)ClMgO＋HCl↑。
(2)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl2。
(3)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是分解出HCl气体，抑制CeCl3水解。
11．用沉淀溶解平衡解答下列问题。
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
答案 加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。
(2)Ba2＋有很强的毒性，胃酸酸性很强(pH约为1)，医学上进行消化系统的X射线透视时，服用大量BaSO4仍然是安全的，其原因是：_________________________________________。
答案 对于沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不会影响Ba2＋或SO的浓度，平衡不移动
(3)有一种工艺流程通过将AgCl沉淀溶于NH3的水溶液，从含金、银、铜的金属废料中来提取银。已知在溶解后的溶液中测出含有[Ag(NH3)2]＋，试从沉淀溶解平衡移动的角度解释AgCl沉淀溶解的原因：________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
答案 AgCl固体在溶液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于Ag＋和NH3·H2O结合成[Ag(NH3)2]＋使Ag＋浓度降低，导致AgCl的沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。
(4)几种离子完全沉淀的pH
物质(25 ℃) | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | ≥3 |
除去CuSO4酸性溶液中的FeSO4，方法是：____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 滴加H2O2，将Fe2＋完全转化为Fe3＋后，慢慢加入CuO[或Cu2(OH)2CO3]，调至pH>3，过滤
12．用0.1 mol·L－1的NaOH溶液分别滴定体积均为10 mL 0.1 mol·L－1的HCl溶液、0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，所得pH变化曲线如下：
图________是NaOH滴定CH3COOH的pH变化曲线，判断的理由是______________
________________________________________________________________________。
答案 Ⅱ CH3COOH为弱电解质，0.1 mol·L－1的CH3COOH的pH大于1
13．常考滴定终点的判断方法
(1)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再用KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋，滴定Ti3＋时发生反应的离子方程式为_______________________________________________________
________________________________________________________________________，
达到滴定终点时的现象是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋ 当滴入最后一滴标准液，溶液变成红色，且半分钟内不褪色
(2)用标准酸性KMnO4溶液测定某补血口服液中Fe2＋的含量时，酸性KMnO4溶液应放在________滴定管中，判断滴定终点的方法：____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 酸式 滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色
(3)测定维生素C(C6H8O6)含量的方法：向其溶液中加入过量的碘水，发生反应：C6H8O6＋I2―→C6H6O6＋2HI，然后用已知浓度的Na2S2O3滴定过量的碘，发生反应：(I2＋2S2O===S4O＋2I－)，可选用__________作指示剂，滴定终点的现象是_________________
________________________________________________________________________。
答案 淀粉溶液 滴入最后一滴Na2S2O3溶液，蓝色褪去，且半分钟不恢复
(4)已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应)。
①称取2.000 g制备的硝酸银样品，加水溶解，定容到100 mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有___________________________________________________。
②准确量取25.00 mL溶液，酸化后滴入几滴铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，再用0.100 mol·
L－1 NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为_________________________
________________________________________________________________________。
答案 ①100 mL容量瓶、胶头滴管
②溶液变为红色且半分钟内不褪色
