2020高考化学二轮对对练:题型五水溶液中的化学平衡 Word版含解析.docx
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1、题型五水溶液中的化学平衡高考命题规律2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷命题角度1溶液稀释过程的分析与判断1310命题角度2酸、碱反应过程和结果的分析与判断12131211命题角度3沉淀溶解平衡的分析与计算1211、12命题角度4多知识点的综合考查131311命题角度1溶液稀释过程的分析与判断高考真题体验对方向1.(2019全国,10)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是()A.冰表面第一层中,HCl以分子形式
2、存在B.冰表面第二层中,H+浓度为510-3molL-1(设冰的密度为0.9 gcm-3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH+Cl-答案D解析由图示可知,冰表面第一层中,HCl以分子形式存在,A项正确;冰表面第二层中,c(H+)=c(Cl-),设n(Cl-)=1 mol,则n(H2O)=1104 mol,m(H2O)=18 gmol-11104mol=1.8105 g,V(H2O)=1.8105g0.9 gcm-3=2105 cm3=200 L,c(H+)=c(Cl-)=1mol200 L=510-3molL-1,B项正确;由图示可知,冰表面
3、第三层中只有水分子,因此冰的氢键网络结构保持不变,C项正确;由图示可知,冰表面第三层中无此可逆反应,D项错误。2.(2019天津,5)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A.曲线代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度: b点c点C.从c点到d点,溶液中c(HA)c(OH-)c(A-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同答案C解析A项,根据两种酸的电离常数可知,酸性:HNO
4、2CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线表示HNO2溶液的稀释,错误;B项,pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:b点c点,错误;C项,题给表达式可看作KW/Ka,稀释时温度不变,则KW、Ka均不变,正确;D项,起始pH相同时c(CH3COOH)大,则与NaOH恰好中和时,CH3COOH溶液消耗氢氧化钠多,对应溶液中n(Na+)大,错误。3.(2015全国,13)浓度均为0.10 molL-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.MOH的碱性强于RO
5、H的碱性B.ROH的电离程度:b点大于a点C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等D.当lgVV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大答案D解析由图像知,0.10 molL-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A选项正确;稀释有利于弱电解质的电离,故B选项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,它们的c(OH-)相等,C选项正确;当lgVV0=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,
6、故c(M+)c(R+)减小,D项错误。典题演练提能刷高分1.(2019河北衡水中学模拟)T ,分别向10 mL浓度均为1 molL-1的两种弱酸HA、HB溶液中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lg c)关系如图所示。下列叙述正确的是()已知:(1)HA的电离平衡常数Ka=c(H+)c(A-)c(HA)-c(A-)c2(H+)c(HA);(2)pKa=-lgKaA.弱酸的Ka随溶液浓度的降低而增大B.a点对应的溶液中c(HA)=0.1 molL-1,pH=2C.酸性:HAHB,C项错误;根据图像看出,当lg c=0时,c(HB)=1 mol
7、L-1,2pH=5,则pH=2.5,c(H+)=110-2.5 molL-1,HB的电离平衡常数Ka=c2(H+)c(HB)=(110-2.5)21=110-5,pKa=-lgKa=-lg(110-5)=5,D项错误。2.(2019湖南怀化二模)常温下,将V0 mL 1 molL-1 HClO2和V0 mL 1 molL-1 HMnO4两种酸溶液分别加水稀释,稀释后溶液体积为V,稀释液pH与其体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是()A.HClO2和HMnO4均为一元弱酸B.在0pH5时,HClO2溶液满足pH=lgVV0C.分别往M、N两点对应溶液中滴加1 molL-1 NaOH溶液至恰好
8、完全反应,消耗NaOH溶液的体积相等D.常温下,浓度均为0.1 molL-1的NaClO2和NaMnO4溶液,溶液pH:NaMnO4NaClO2答案C解析由题图可知,1 molL-1 HClO2溶液的pH1,1 molL-1 HMnO4的pH=0,说明HClO2是弱酸,HMnO4为强酸,A项错误;因为HClO2为弱酸,稀释促进其电离,在0pH5时,不能满足pH=lgVV0的关系,HMnO4是强酸,在0pH5时能满足pH=lgVV0的关系,B项错误;同体积同浓度HClO2、HMnO4中和1 molL-1的NaOH溶液的能力相同,C项正确;酸性:HClO27,NaMnO4不水解溶液显中性,D项错误
9、。3.(2019江西南昌二模)常温时,1 molL-1的HA和1 molL-1的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是()A.Ka(HA)约为10-4B.当两溶液均稀释至lgVV0+1=4时,溶液中c(A-)c(B-)C.中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HAHBD.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者答案B解析根据图示,当lgVV0+1=1时,即V=V0,溶液中尚未加水,1 molL-1的HA溶液pH=2,即HA为弱酸,HA在溶液中部分电离;1 molL-1的H
10、B溶液pH=0,即HB为强酸,HB在溶液中全部电离。因为起始两溶液浓度和体积均相等,故起始两溶液中所含一元酸的物质的量相等。1 molL-1的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01 molL-1,c(HA)1 molL-1,则HA的电离常数约为10-4,A项正确。由电荷守恒有:c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(B-)+c(OH-),当两溶液均稀释至lgVV0+1=4时,HB溶液pH=3,HA溶液pH3,则有c(A-)n(HB),故分别用NaOH溶液中和时,消耗的NaOH物质的量:HAHB,C项正确。等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液,Na+数目相同;H
11、A为弱酸,盐溶液中A-发生水解,NaA溶液呈碱性,NaA溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-);HB为强酸,盐溶液中B-不发生水解,NaB溶液呈中性,NaB溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-);NaA溶液中c(H+)NaB溶液中c(H+),所以等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者,D项正确。4.(2019湖南怀化一模)1 mL浓度均为0.10 molL-1的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释(溶液体积为V),溶液pH随lgV的变化情况如图所示,则下列说法正确的是()A.XOH是弱碱B.pH=10的溶液中c
12、(X+):XOH大于X2CO3C.已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2,则Ka2约为1.010-10.2D.当lgV=2时,升高X2CO3溶液温度,溶液碱性增强且c(HCO3-)c(CO32-)减小答案C解析根据图示,0.1 molL-1 XOH溶液的pH=13,说明XOH完全电离,为强电解质,A项错误;XOH是强碱、X2CO3是强碱弱酸盐,要使两种溶液的pH相等,则c(XOH)c(Y-)c(HY)c(H+)c(OH-)答案B解析根据图像可知1 molL-1HX溶液的pH=0,说明HX全部电离,为强电解质;当HX溶液被无限稀释时pH接近7,A项错误。根据图像可知,1 molL-1
13、HY溶液的pH=2,溶液中氢离子浓度是0.01 molL-1,所以该温度下HY的电离常数为c(H+)c(Y-)c(HY)0.010.011-0.011.010-4,B项正确。酸或碱抑制水电离,酸溶液中氢离子浓度越小其对水电离抑制的程度越小,根据图像可知,b溶液中氢离子浓度小,则水电离程度ac(Na+)c(HY)c(H+)c(OH-),D项错误。命题角度2酸、碱反应过程和结果的分析与判断高考真题体验对方向1.(2019全国,11)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.110-3,Ka2=3.910-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列
14、叙述错误的是()A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的C.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中,c(Na+)c(K+)c(OH-)答案C解析随着NaOH溶液的加入,混合溶液中离子浓度和种类发生变化,因此混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A项正确;a点的混合溶液中能导电的离子主要为HA-和K+,b点为反应终点,因此b点的混合溶液中能导电的离子主要为A2-、K+、Na+,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B项正确;b点的混合溶液中含有的A2-能发生水解反应而使溶液呈碱性,C项错误;b点为反应终点,因此b点的混合溶液中c(Na+)
15、=c(K+)c(OH-),继续加入氢氧化钠溶液后,c点的混合溶液中c(Na+)c(K+)c(OH-),D项正确。2.(2017全国,13)常温下,将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()A.Ka2(H2X)的数量级为10-6B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系C.NaHX溶液中c(H+)c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)c(HX-)c(X2-)c(OH-)=c(H+)答案D解析在横坐标为0.0时,由曲线M对应的pH大于曲线N对应的pH,可知曲线M表示pH与lgc(X2-)c(HX-)的变化关
16、系,曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系,故B项正确;Ka2(H2X)=c(X2-)c(HX-)c(H+),取曲线M上横、纵坐标清晰的一点代入可得Ka2的数量级为10-6,A项正确;由曲线M、N上横坐标为0.0的点对应的pH均小于7,可知HX-的电离程度大于其水解程度,则C项正确;由图像可知,当pH等于7时,lgc(X2-)c(HX-)应大于0,即c(X2-)c(HX-),D项错误。3.(2017全国,12)改变0.1 molL-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(
17、A2-)。下列叙述错误的是()A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)B.lgK2(H2A)=-4.2C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)答案D解析A项,根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-物质的量分数相同,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;B项,根据pH=4.2点,K2(H2A)=c(H+)c(A2-)c(HA-)=c(H+)=10-4.2,B正确;C项,根据图像,pH=2.7时,HA-物质的量分数最大,H2A和A2-物质的量分数基本相同,则有c(HA-)c(H2A)=c(A2-),C正确;D项,
18、根据pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=10-4.2 molL-1,可知c(HA-)=c(A2-)c(H+),D错误。4.(2016全国,12)298 K时,在20.0 mL 0.10 molL-1氨水中滴入0.10 molL-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是()A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0 mLC.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pH12答案D解析氨水与盐酸中和
19、生成氯化铵,氯化铵属于强酸弱碱盐,溶液显酸性,应选择在酸性范围变色的指示剂,指示剂可以为甲基橙,A选项错误;盐酸若为20 mL,二者恰好中和,此时溶液为酸性,若溶液pH=7,则盐酸体积必然小于20 mL,B选项错误;M点处溶液呈中性,c(NH4+)=c(Cl-),c(H+)=c(OH-),但c(Cl-)要远大于c(H+),C选项错误;由于N点为0.1 molL-1的氨水,根据电离度为1.32%,c(OH-)=0.1 molL-11.32%=0.00 132 molL-1,故pHKHBKHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)c(Na+)c(HB)c(H+)c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中
20、:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)答案C解析A项,题给三种酸均为一元酸,浓度相同时,pH越小,说明对应酸越强,电离常数越大,因此根据未发生中和反应时三种酸的pH大小可知A项正确;B项,P点时,HB反应一半,溶液中溶质为NaB和HB,且物质的量浓度相等,此时溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度,则溶液中c(B-)c(Na+)c(HB)c(H+)c(OH-),正确;C项,对于任何一种酸HX,加NaOH反应达到中性时,酸越弱,需要的NaOH越少,c(Na+)越小,溶液中存在电荷
21、守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),由于c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(X-),由于酸性HAHBHD,故达中性时三种溶液中c(A-)c(B-)c(D-),错误;D项,完全中和并混合后,溶液中溶质有NaA、NaB、NaD,水电离的H+部分被A-、B-、D-结合生成HA、HB、HD,所以根据质子守恒有c(H+)+c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),正确。6.(2015山东,13)室温下向10 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液中加入0.1 molL-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.a点所示溶液中c(Na+)
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