专题18 水溶液中的离子平衡综合应用三年高考化学试题分项版解析附解析Word文档格式.docx
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A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10mol·
L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(1)D
【解析】
(1)A.根据复分解反应的规律:
强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸,可知酸性H2SO3>
H2CO3>
H2S,A错误;
B.亚硫酸、氢硫酸都是二元弱酸,由于溶液中离子浓度越大,溶液的导电性就越强,所以等浓度的亚硫酸的导电性比氢硫酸的强,可以证明酸性:
H2SO3>
H2S,B错误;
C.等浓度的二元弱酸,酸电离产生的c(H+)越大,溶液的酸性越强,则其pH就越小。
所以亚硫酸溶液的pH比等浓度的氢硫酸的小,可以证明酸性:
H2S,C错误;
D.物质的还原性大小与微粒中元素的化合价及微粒结构有关,与其电离产生氢离子的浓度大小无关,因此不能证明二者的酸性强弱,D正确。
答案选D。
3.【2017天津卷】
(14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。
方法2:
用氨水除去SO2
(5)已知25℃,NH3·
H2O的Kb=1.8×
10−5,H2SO3的Ka1=1.3×
10−2,Ka2=6.2×
10−8。
若氨水的浓度为2.0mol·
L−1,溶液中的c(OH−)=_________________mol·
L−1。
将SO2通入该氨水中,当c(OH−)降至1.0×
10−7mol·
L−1时,溶液中的c()/c()=___________________。
(5)6.0×
10−30.62
4.【2016新课标1卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×
10−5mol·
L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______molL−1,此时溶液中c(CrO42−)等于__________molL−1。
(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×
10−12和2.0×
10−10)。
(3)2.0×
10-5;
5×
10-3;
(3)当溶液中Cl−完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0×
L−1,根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×
10−10,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷
c(Cl-)=2.0×
10−10÷
(1.0×
L−1)=2.0×
10-5mol·
L−1;
则此时溶液中c(CrO42−)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×
10−12÷
(2.0×
L−1)=5×
10-3mol·
5.【2016新课标2卷】联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为___________________(已知:
N2H4+H+N2H5+的K=8.7×
107;
KW=1.0×
10-14)。
联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。
(4)8.7×
10-7N2H6(HSO4)2
6.【2016上海卷】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空:
(3)碳酸:
H2CO3,Ki1=4.3×
10-7,Ki2=5.6×
10-11
草酸:
H2C2O4,Ki1=5.9×
10-2,Ki2=6.4×
10-5
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。
(选填编号)
a.[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-]
B.[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
c.[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
D.[H2CO3]>[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
(4)人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡:
H++HCO3-H2CO3,当有少量酸性或碱性物质进入血液中时,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象。
_____________
(3)大于;
草酸;
ac(4)当少量酸性物质进入血液中,平衡向右移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变;
当少量碱性物质进入血液中,平衡向左移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变。
(合理即给分)
(3)根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸,则碳酸钠的水解程度大于草酸钠,所以0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH。
草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸。
a.草酸的两级电离常数均大于碳酸的,所以草酸的两级的电离程度均大于碳酸的,因此溶液中[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[HCO3-]>[CO32-],a正确;
b.根据a中分析可知b错误;
c.根据a中分析可知c正确;
d.根据a中分析可知d错误,答案选ac。
(4)根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中,平衡向右移动,使H+浓度变化较小,血液中的pH基本不变;
7.【2015北京卷】
(14分)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:
。
(2)在海洋循环中,通过下图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
+=(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2,用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。
将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度=mol/L。
(1)CO2+H2OH2CO3,H2CO3HCO3-+H+
(2)①Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2+H2O②xCO22xH218O
(3)①②xy/z
(3)①注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,HCl会挥发出来影响后续的滴定。
②该滴定过程转化的关系式为:
CO2~HCO3-~HCl
11
n(CO2)xmol/L×
y×
10-3L
解得:
n(CO2)=xy×
10-3mol所以:
c(CO2)=xy/zmol/L
8.【2015福建卷】
(15分)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(2)25℃,在0.10mol·
L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=mol·
L-1.
②某溶液含0.020mol·
L-1Mn2+、0.10mol·
L-1H2S,当溶液pH=时,Mn2+开始沉淀。
[已知:
Ksp(MnS)=2.8×
10-13]
(3)25℃,两种酸的电离平衡常数如右表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×
10-2
6.3×
10-4
H2CO3
4.2×
10-7
5.6×
①HSO3-的电离平衡常数表达式K=。
②0.10mol·
L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为。
(2)①0.043;
②5。
(3)①;
②c(Na+)>
c(SO32-)>
c(OH-)>
c(HSO3-)>
c(H+);
③H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O。
电离程度越大,电离平衡常数就越大。
所以根据表格数据可知H2SO3的二级电离平衡常数大于H2CO3的一级电离平衡常数,故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要是复分解反应的规律:
强酸与弱酸的盐发生反应制取弱酸。
其离子方程式为H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O。
【考点定位】考查元素原子结构示意图的书写、物质性质的化学方程式书写、盐的水解平衡、弱电解质电离平衡、沉淀溶解平衡的知识在离子浓度大小比较的应用。
9.【2015新课标1卷】
(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:
_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×
10-10,Ksp(AgI)=8.5×
10-17。
(2)4.7×
10-7;
10.【2015新课标2卷】
(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g水)
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-39
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·
7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:
加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×
10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);
继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L