高考化学一轮复习第八章单元跟踪强化练8 9页

单元跟踪强化练(八) (第八章) (45 分钟 100 分) 一、选择题(本题包括 7 小题，每小题 6 分，共 42 分) 1.(2016·衡水模拟)下列叙述正确的是( ) A.pH=2 的硫酸溶液中 c(H+)∶c(S )等于 2∶1，稀释 100 倍后二者的比值几乎不变 B.由水电离的 c(H+)=10-12mol·L-1 的溶液中，K+、Ba2+、Cl-、Br-、HC 一定能大量共存 C.1.0×10-3mol·L-1 盐酸的 pH=3，则 1.0×10-8mol·L-1 盐酸的 pH=8 D.某温度下水的离子积为 1.0×10-12，若使 pH=1 的 H2SO4 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液混合后溶 液呈中性，则两者的体积比为 1∶10 【解析】选 A。硫酸是强酸，pH=2 的硫酸溶液稀释 100 倍后 pH=4，则稀释后，溶液仍为酸 性，c(H+)∶c(S )仍然等于 2∶1，A 正确；由水电离的 c(H+)=10-12mol·L-1 的溶液中水 的电离被抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性，HC 与氢离子或氢氧根离子均反应，不 能大量共存，B 错误；1.0×10-8mol·L-1 盐酸中水电离出的氢离子大于盐酸电离出的氢离子， 溶液的 pH 近似为 7，C 错误；某温度下水的离子积为 1.0×10-12，则 pH=12 的 NaOH 溶液中氢 氧根离子的浓度是 1 mol·L-1，而 pH=1 的 H2SO4 溶液中氢离子浓度是 0.1 mol·L-1，因此若 使 pH=1 的 H2SO4 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液混合后溶液呈中性，则两者的体积比应为 10∶1， D 错误。 2.(2016·濮阳模拟)25℃时，将某一元碱 MOH 和盐酸溶液等体积混合(体积变化忽略不计)， 测得反应后溶液的 pH 如下表，则下列判断不正确的是( ) 实验 序号 c(盐酸)/ (mol·L-1) c(MOH)/ (mol·L-1) 反应后溶 液的 pH 甲 0.20 0.20 5 乙 0.10 a 7 A.实验甲所得溶液：c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(MOH) B.将实验甲中所得溶液加水稀释后， 变小 C.a>0.10 D.MOH 的电离平衡常数可以表示为 Kb= 【解析】选 B。A、根据甲中的数据分析，碱(MOH)为弱碱，盐(MCl)为强酸弱碱盐，正确；B、 盐溶液中加水，阳离子 M+水解程度增大，则溶液中氢离子的物质的量增大，M+的物质的量减 小，由于在同一溶液中，则 变大，错误；C、MOH 为弱碱，当 a=0.10 时，反应恰好生 成了盐，溶液显酸性，若要呈中性，则加入的碱应稍过量，正确；D、对乙溶液应用电荷守 恒 可 知 c(M+)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1 ， 又 根 据 M 元 素 守 恒 可 知 ， c(MOH)=0.5a-c(M+)=(0.5a-0.05)mol·L-1 ， 则 MOH 的 电 离 平 衡 常 数 Kb=c(M+)c(OH-)/c(MOH)=0.05×10-7/(0.5a-0.05)=10-8/(a-0.10)，正确。 【加固训练】一定温度下，水存在 H2O H++OH- ΔH=Q(Q>0)的平衡，下列叙述一定正确 的是( ) A.向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，KW 减小 B.将水加热，KW 增大，pH 减小 C.向水中加入少量固体 CH3COONa，平衡逆向移动，c(H+)降低 D.向水中加入少量固体硫酸钠，c(H+)=10-7mol·L-1，KW 不变 【解析】选 B。A 项，KW 只与温度有关；B 项正确；C 项，加入 CH3COONa，促进水的电离，溶 液呈碱性；D 项，该题没有指明是常温下，所以 c(H+)不一定等于 10-7mol·L-1。 3.(2015·四川高考)常温下，将等体积、等物质的量浓度的 NH4HCO3 与 NaCl 溶液混合，析出 部分 NaHCO3 晶体，过滤，所得滤液 pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( ) A. <1.0×10-7mol·L-1 B.c(Na+)=c(HC )+c(C )+c(H2CO3) C. c(H+)+c(N )=c(OH-)+c(HC )+2c(C ) D.c(Cl-)>c(N )>c(HC )>c(C ) 【 解 析 】 选 C 。 水 的 离 子 积 KW=c(H+)×c(OH-) ， 所 以 =c(OH-) ， 因 pH<7 ， 故 c(OH-)<1.0×10-7mol·L-1，A 正确；因两物质是等体积、等物质的量浓度混合，故当未发生 任何反应时，钠与碳应是恒等关系，而发生反应并析出晶体时，钠与碳同样是以 1∶1 的比 例析出，故滤液中的钠与碳仍应恒等，B 正确；C 项，存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)+c (N )=c(OH-)+c(HC )+2c(C )+c(Cl-)，由于析出部分 NaHCO3，则 c(Na+)c(OH-)+c(HC ) +2c(C )，C 错误；D 中因氯离子不发生水解反应，故浓度应最大，而 HC 部分析出， 故应小于 N ，C 由 HC 电离而来，反应微弱，故浓度最小，D 正确。 【加固训练】(2016·泉州模拟)取 0.2 mol·L-1HX 溶液与 0.2 mol·L-1NaOH 溶液等体积混合 (忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的 pH=8(25℃)，则下列说法(或关系式)正确 的是( ) A.混合溶液中由水电离出的 c(OH-)=1×10-8mol·L-1 B.c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.2 mol·L-1 C.c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7mol·L-1 D.c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1×10-6mol·L-1 【解析】选 C。酸和碱恰好反应，但溶液显碱性，说明 HX 是弱酸，生成物 NaX 水解。A 不正 确 ， 混 合 溶 液 中 由 水 电 离 出 的 c(OH-)=1×10-6mol·L-1 ； B 不 正 确 ， 应 该 是 c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.1 mol·L-1；D 不正确，应该是 c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1×10-8mol·L-1， 答案选 C。 4.某一温度下，体积和 pH 都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释时的 pH 变化曲线如图所示， 下列判断正确的是( ) A.a、c 两点溶液的导电能力相同 B.b 点溶液中 c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-) C.用等浓度 NaOH 溶液和等体积 b、c 处溶液完全反应，消耗 NaOH 溶液体积 Vb=Vc D.a、b、c 三点溶液中水的电离程度 a>b>c 【解析】选 D。盐酸溶液中的氢离子主要是盐酸电离出来的，盐酸完全电离，体积和 pH 都 相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释的过程中，盐酸不能继续电离，盐酸溶液中氢离子浓度变 化大；水解是微弱的，氯化铵溶液中铵根离子可继续水解，溶液中的氢离子浓度变化小，所 以含 c 点的 pH 变化曲线是盐酸溶液的，含 a、b 点的 pH 变化曲线是氯化铵溶液的。a、c 两 点溶液的离子浓度不一样，所以导电能力不一样，故 A 错误；b 点溶液中，根据质子守恒， 得出 c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+)，故 B 错误；用等浓度 NaOH 溶液和等体积 b、c 处溶液完全 反应，消耗 NaOH 溶液体积 Vb>Vc，故 C 错误；盐酸电离出的氢离子抑制了水的电离，所以 c 点溶液中水的电离程度最小；水解促进水的电离，由于氯化铵溶液中的氢离子来自铵根离子 水解生成的氢离子，氢离子浓度越大，说明水解程度越大，水的电离程度越大，a 点的 pH 小于 b 点的 pH，说明 a 点酸性大于 b 点酸性、a 点氢离子浓度大于 b 点氢离子浓度，所以 a、 b 两点溶液中水的电离程度 a>b，综上所述 a、b、c 三点溶液中水的电离程度 a>b>c，故 D 正确。 【易错提醒】盐的水解会促进水的电离，任何水溶液中水电离的 c(H+)等于水电离的 c(OH-)， 在 pH=4 的 NH4Cl 溶 液中 ， c(H+)=10-4mol·L-1 均 来自 水 的电 离 ，水 电 离的 c(OH-) 也 是 10-4mol·L-1，多数被 N 结合。 5.(2016·济宁模拟)CO2 溶于水生成碳酸。已知下列数据： 弱电解质 H2CO3 NH3·H2O 电离平衡 常数(25℃) Kb=1.77×10-5 现有常温下 1 mol·L-1 的(NH4)2CO3 溶液，已知 N 的水解平衡常数 C 第一 步水解的平衡常数 下列说法正确的是( ) A.由数据可判断该溶液呈酸性 B.c(N )>c(HC )>c(C )>c(NH3·H2O) C.c(N )+c(NH3·H2O)=2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3) D.c(N )+c(H+)=c(HC )+c(OH-)+c(C ) 【解析】选 C。分析表中数据结合题给信息知碳酸根的水解程度远大于铵根离子的水解程度， 常温下 1 mol·L-1 的(NH4)2CO3 溶液呈碱性，A 错误；盐类的水解是微弱的，则常温下 1 mol·L-1 的(NH4)2CO3 溶液中：c(N )>c(C )>c(HC )> c(NH3·H2O)，B 错误；根据物料守恒 判断，C 正确；根据电荷守恒知 c(N )+c(H+)=2c(C )+c(HC )+c(OH-)，D 错误。 6.(2016·太原模拟)一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡，已知： 物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp(25℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38 25℃时，对于含 Fe2(SO4)3、FeSO4 和 CuSO4 各 0.5 mol 的 1 L 混合溶液，根据上表数据判断， 下列说法不正确的是( ) A.在 pH=5 的溶液中，Fe3+不能大量存在 B.混合溶液中 c(S )∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4 C.向混合溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1NaOH 溶液，最先看到红褐色沉淀 D.向混合溶液中加入适量氯水，并调节 pH 为 3～4，过滤，可获得较纯净的 CuSO4 溶液 【解析】选 D。在 pH=5 的溶液中氢氧根离子的浓度是 10-9mol·L-1，铁离子的浓度是 1 mol·L-1， 则浓度商为 1×10-27>4×10-38，所以有氢氧化铁沉淀产生，则 Fe3+不能大量存在，A 正确；由 于在溶液中金属阳离子均水解，则混合溶液中 c(S )∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4， B 正确；根据三种物质的溶度积常数可知 Fe3+、Fe2+、Cu2+分别形成沉淀时需要氢氧根离子的 浓度分别是 、 、 ，因此向混合溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1NaOH 溶液，首先生成氢氧化铁沉淀，则最先看到红褐色沉淀，C 正确；向混合溶液 中加入适量氯水，并调节 pH 为 3～4，过滤，得到的是硫酸、盐酸和 CuSO4 的混合溶液，D 错误。 7.( 能 力 挑 战 题 )(2016· 武 汉 模 拟 )25℃ 时 ， 将 氨 水 与 氯 化 铵 溶 液 混 合 得 到 c(NH3·H2O)+c(N )=0.1 mol·L-1 的混合溶液。溶液中 c(NH3·H2O)、c(N )与 pH 的关系 如图所示。下列有关离子浓度关系叙述一定正确的是( ) A.W 点表示溶液中：c(N )+c(H+)=c(OH-) B.pH=10.5 溶液中：c(Cl-)+c(OH-)+c(NH3·H2O)<0.1 mol·L-1 C.pH=9.5 溶液中：c(NH3·H2O)>c(N )>c(OH-)>c(H+) D. 向 W 点 所 表 示 的 1 L 溶 液 中 加 入 0.05 mol NaOH 固 体 ( 忽 略 溶 液 体 积 变 化 ) ： c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(N )>c(H+) 【解析】选 C。根据电荷守恒可知 W 点表示溶液中：c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，A 错误； 溶 液 中 存 在 电 荷 守 恒 c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) ， 则 c(Cl-)+c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(N )+c(NH3·H2O)+c(H+)>0.1 mol·L-1，B 错误；pH=9.5， 溶 液 显 碱 性 ， 这 说 明 铵 根 离 子 的 水 解 程 度 小 于 一 水 合 氨 的 电 离 程 度 ， 则 溶 液 中 c(NH3·H2O)>c(N )>c(OH-)>c(H+)，C 正确；W 点溶液中 c(NH3·H2O)=c(N )，则向 W 点所表示的 1 L 溶液中加入 0.05 mol NaOH 固体后铵根离子恰好与氢氧根离子反应生成一水 合氨，所得溶液是氯化钠和一水合氨的混合液，其中氨水的浓度是氯化钠的 2 倍，则溶液中 c(Cl-)=c(Na+)>c(OH-)>c(N )>c(H+)，D 错误。 【加固训练】25℃下，向 20 mL 0.1 mol·L-1H2A 溶液中滴加 0.1 mol·L-1NaOH 溶液，有关 粒子物质的量的变化如图所示。下列有关说法正确的是(忽略混合时溶液体积的变化)( ) A.H2A 属于强酸 B. 随着 V[NaOH(aq)]的增大而减小 C.V[NaOH(aq)]=20 mL 时，溶液中存在关系：c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1 mol·L-1 D.V[NaOH(aq)]=20 mL 时，溶液中存在关系：c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) 【解析】选 D。根据图象可知，溶液中 H2A 部分电离，故H2A 属于弱酸，A 项错误；随着 V[NaOH(aq)] 的增大，c(H+)减小，则 逐渐增大，B 项错误； V[NaOH(aq)]=20 mL 时，溶液的体积为 40 mL，根据物料守恒可知 c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.05 mol·L-1，C 项错误；V[NaOH(aq)]=20 mL 时，溶液的溶质为 NaHA，根据图象，c(A2-)>c(H2A)， 说 明 此 时 HA- 的 电 离 程 度 大 于 其 水 解 程 度 ， 溶 液 呈 酸 性 ， 故 离 子 浓 度 关 系 为 c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-) >c(OH-)，D 项正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 58 分) 8.(17 分)水溶液是中学化学的重点研究对象。 (1)水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的 c(H+)=10-9mol·L-1，则该电解质可能是______(填序号)。 A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4 (2)已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，要使新制稀氯水中的 c(HClO)增大，可以采取的措施为 (至少回答两种)________________________________。 (3)常温下，将 pH=3 的盐酸 aL 分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性。 ①浓度为 1.0×10-3mol·L-1 的氨水 bL； ②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1 的氨水 cL； ③c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1 的氢氧化钡溶液 dL。 则 a、b、c、d 之间的关系是__________________________。 (4)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。 ①已知 HA、H2B 是两种弱酸，存在以下关系：H2B(少量)+2A- B2-+2HA，则 A-、B2-、HB-三 种阴离子结合 H+的难易顺序为__________________________________。 ②某同学将 H2S 通入 CuSO4 溶液中发现生成黑色沉淀，查阅资料并在老师的指导下写出了化 学方程式：H2S+CuSO4 CuS↓+H2SO4，但这位同学陷入了困惑；这不成了弱酸制取强酸了 吗？请你帮助解释：___________________________。 (5)已知：H2A H++HA-，HA- H++A2-。 常温下，0.1 mol·L-1 的 NaHA 溶液其 pH=2，则 0.1 mol·L-1 的 H2A 溶液中氢离子浓度的大小 范 围 是 ________a=d>c。 (4)①根据强酸制取弱酸知，越难电离的酸，酸性越小，结合氢离子越容易，故答案为 HB-c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。 (6)溶液混合后，盐酸和硝酸银反应盐酸有剩余，剩余盐酸的浓度为 0.001 mol·L-1，银离子物质的量浓度为 1.8×10-10÷0.001=1.8×10-7(mol·L-1)。H+浓度为 0.01 mol·L-1，溶液的 pH 为 2。 答案：(1)C、D (2)再通入氯气；加入碳酸盐；加入次氯酸钠(任答两条即可) (3)b>a=d>c (4)①HB-c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) (6)1.8×10-7mol·L-1 2 9.(19 分)(2016·惠州模拟)银是一种在工业、生活上有广泛用途的金属。 已知：①金属在水中存在如下溶解平衡过程：M Mx++xe-， 氢气在水溶液中也存在如下平衡过程：H2 2H++2e- ②Ag2S 的 Ksp=6.7×10-50； AgCl 的 Ksp=1.6×10-10 据此回答下列有关问题： (1)银质餐具可杀菌消毒，原因是_____________(用适当的方程式和文字表述说明)； 金属银与氢硫酸可反应生成黑色固体和无色气体，写出该反应的化学方程式___ ________________________________。 (2)金属银与硝酸银溶液组成电池示意图如下，a 电极的反应为____________， N 从电池________侧溶液向电池________侧溶液移动(填“左”或“右”)。 (3)硝酸银见光或受热易分解为 Ag、NO2、O2，反应中生成 NO2、O2 的物质的量之比为________， 将混合气体通过水吸收后，剩余气体为____________。 (4)已知：Ag+(aq)+ 2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O K=1.6×107，写出 AgCl 溶于 氨水的离子方程式___________________________________________； 计算该反应的平衡常数 K=________。在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸，会再产生 白色氯化银沉淀，滴加硝酸至刚好沉淀完全，取上层清液测其 pH，发现呈酸性，主要原因 是________________________(用离子方程式表示)。 【解析】(1)Ag 在水中存在如下溶解平衡过程：Ag Ag++e-，Ag 溶解释放的 Ag+是重金属 阳离子，使细菌体内蛋白质变性，从而杀菌消毒；金属银与氢硫酸可反应生成氢气和硫化银， 方程式为 2Ag+H2S Ag2S+H2↑；(2)N 从高浓度区域移动到低浓度区域，所以 N 从 左侧移动到右侧；a 为正极，b 为负极；a 极反应为 Ag++e- Ag；(3)硝酸银见光或受热易 分解为 Ag、NO2、O2，氮原子∶氧原子=1∶3，设 NO2、O2 的物质的量分别 xmol、ymol，根据 元素守恒，x∶(2x+2y)=1∶3，NO2、O2 的物质的量之比为 2∶1；根据 4NO2+O2+2H2O 4HNO3， 将 混 合 气 体 通 过 水 吸 收 后 ， 剩 余 气 体 为 氧 气 ； (4)AgCl 溶 于 氨 水 的 离 子 方 程 式 AgCl+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-+2H2O， =1.6×107，AgCl 的 Ksp=1.6×10-10 ， 即 c(Ag+)c(Cl-)=1.6×10-10 ； 所 以 = = ×Ksp(AgCl)=1.6×107×1.6×10-10=2.56×10-3； 在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸，发生 NH3·H2O+HNO3 NH4NO3+H2O，会使 AgCl+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-+2H2O 反应的平衡逆向移动，产生白色氯化银沉 淀 ， 滴 加 硝 酸 至 刚 好 沉 淀 完 全 ， 溶 液 中 的 溶 质 为 NH4NO3 ， 铵 根 离 子 水 解 ， N +H2O NH3·H2O+H+，所以溶液呈酸性。 答案：(1)Ag Ag++e-；Ag 溶解释放的 Ag+是重金属阳离子，使细菌体内蛋白质变性，从而 杀菌消毒 2Ag+H2S Ag2S+H2↑ (2)Ag++e- Ag 左 右 (3)2∶1 O2(氧气) (4)AgCl+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-+2H2O 2.56×10-3 N +H2O NH3·H2O+H+ 10.(22 分)(能力挑战题)(2016·济南模拟)资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可 持 续 发 展 的 有 效 途 径 。 一 种 难 溶 的 废 弃 矿 渣 杂 卤 石 ， 其 主 要 成 分 可 表 示 为 K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡： K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2K++4S +Mg2++2Ca2++2H2O。 为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备 K2SO4 的工艺流程如下： (1)操作①名称是________。 (2)用化学平衡移动原理解释：Ca(OH)2 溶液能溶解出杂卤石中 K+的原因： ________________________________________________________________。 (3)除杂质环节，为了除去 Ca2+，可先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤 液中滴加稀硫酸，调节溶液 pH 至________。(填“酸性”“中性”或“碱性”) (4)操作②的步骤包括(填操作过程)：________、过滤、洗涤、干燥。 (5) 有 人 用 可 溶 性 碳 酸 盐 为 溶 浸 剂 ， 其 浸 溶 原 理 可 表 示 为 CaSO4(s)+C (aq) CaCO3(s)+S (aq) 已知常温下：Ksp(CaCO3)=2.80×10-9，Ksp(CaSO4)=4.95×10-5。 则常温下该反应的平衡常数 K=________。 【解析】(1)操作①实现固体和液体分离，需要过滤操作。(2)加入 Ca(OH)2 溶液，使 c(OH-) 增 大 ， Mg2+ 转 化 成 Mg(OH)2 沉 淀 ， Ca2+ 转 化 为 CaSO4 沉 淀 ， 平 衡 K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2K++4S +Mg2++2Ca2++2H2O 正向移动，促使杂卤石溶解。 (3)Ca2++C CaCO3↓，为了除去 Ca2+，可先加入 K2CO3 溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后 再向滤液中滴加稀硫酸，调节溶液 pH 至中性除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到晶体， 依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。(5)该反应的平衡常数 K= = = ≈1.77×104。 答案：(1)过滤 (2)Mg2+转化成 Mg(OH)2 沉淀，Ca2+转化为 CaSO4 沉淀，使平衡右移，促使杂卤石溶解 (3)K2CO3 中性 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)1.77×104