高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题7 水溶液中的离子平衡及pH计算

试卷更新日期：2023-02-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 下图是亚砷酸As(OH)₃和酒石酸 $(H_{2} T ， l g K_{a 1} = - 3.04 ， l g K_{a 2} = - 4.37)$ 混合体系中部分物种的c-pH图(浓度：总As为 $5.0 \times 1 0^{- 4} m o l \cdot L^{- 1}$ ，总T为 $1.0 \times 1 0^{- 3} m o l \cdot L^{- 1}$ )。下列说法错误的是（）

A、 $A s {(O H)}_{3}$ 的 $l g K_{a 1}$ 为 $- 9.1$ B、 ${[A s {(O H)}_{2} T]}^{-}$ 的酸性比 $A s {(O H)}_{3}$ 的强 C、 $p H = 3.1$ 时， $A s {(O H)}_{3}$ 的浓度比 ${[A s {(O H)}_{2} T]}^{-}$ 的高 D、 $p H = 7.0$ 时，溶液中浓度最高的物种为 $A s {(O H)}_{3}$

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2. 常温下，一元酸 $H A$ 的 $K_{a} (H A) = 1.0 \times 1 0^{- 3}$ 。在某体系中， $H^{+}$ 与 $A^{-}$ 离子不能穿过隔膜，未电离的 $H A$ 可自由穿过该膜（如图所示）。
设溶液中 $c_{总} (H A) = c (H A) + c (A^{-})$ ，当达到平衡时，下列叙述正确的是（）

A、溶液Ⅰ中 $c (H^{+}) = c (O H^{-}) + c (A^{-})$ B、溶液Ⅱ中的 $H A$ 的电离度 $(\frac{c (A^{-})}{c_{总} (H A)})$ 为 $\frac{1}{101}$ C、溶液Ⅰ和Ⅱ中的 $c (H A)$ 不相等 D、溶液Ⅰ和Ⅱ中的 $c_{总} (H A)$ 之比为 $1 0^{- 4}$

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3. 常温下，已知H₃PO₃溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L^-1 ，溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc)，pOH表示OH^-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH^-)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。下列说法正确的是（）

A、曲线①表示pc(H₃PO₃)随pOH的变化 B、H₃PO₃的结构简式为 C、pH=4的溶液中：c(H₂PO $_{3}^{-}$ )<0.1mol·L^-1-2c(HPO $_{3}^{2 -}$ ) D、H₃PO₃+HPO $_{3}^{2 -}$ $\overset{}{⇌}$ 2H₂PO $_{3}^{-}$ 的平衡常数K>1.0×10⁵

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4. 二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是

A、海水酸化能引起 ${HCO}_{3}^{-}$ 浓度增大、 ${CO}_{3}^{2 -}$ 浓度减小 B、海水酸化能促进CaCO₃的溶解，导致珊瑚礁减少 C、CO₂能引起海水酸化，其原理为 ${HCO}_{3}^{-}$ H⁺+ ${CO}_{3}^{2 -}$ D、使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境

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5. 以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L⁻¹的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H₂A溶液。溶液中，pH、分布系数 $δ$ 随滴加NaOH溶液体积V_NaOH的变化关系如图所示。[比如A²⁻的分布系数： ${δ(A}^{2-})= \frac{{c(A}^{2-})}{{c(H}_{2} {A)+c(HA}^{-} {)+c(A}^{2-})}$ ]

下列叙述正确的是（）

A、曲线①代表 ${δ(H}_{2} A)$ ，曲线②代表 ${δ(HA}^{-})$ B、H₂A溶液的浓度为0.2000 mol·L⁻¹ C、HA⁻的电离常数K_a=1.0×10⁻² D、滴定终点时，溶液中 $c {(Na}^{+})<2 c {(A}^{2-})+ c {(HA}^{-})$

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6. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色	X溶液中一定含有Fe²⁺
B	向浓度均为0.05 mol·L⁻¹的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO₃溶液，有黄色沉淀生成	K_sp(AgI)> K_sp(AgCl)
C	向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，溶液显蓝色	Br₂的氧化性比I₂的强
D	用pH试纸测得：CH₃COONa溶液的pH约为 9，NaNO₂溶液的pH约为8	HNO₂电离出H⁺的能力比CH₃COOH的强

A、A B、B C、C D、D

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7. 某温度下， ${HNO}_{2}$ 和 ${CH}_{3} COOH$ 的电离常数分别为 $5.0 \times 10^{- 4}$ 和 $1.7 \times 10^{- 5}$ 。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Ⅰ代表 ${HNO}_{2}$ 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 $\frac{c (HA) \cdot c ({OH}^{-})}{c (A^{-})}$ 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

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二、综合题

8. 吸收工厂烟气中的SO₂ ，能有效减少SO₂对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO₂后经O₂催化氧化，可得到硫酸盐。
已知：室温下，ZnSO₃微溶于水，Zn(HSO₃)₂易溶于水；溶液中H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2-的物质的量分数随pH的分布如图-1所示。

(1)、氨水吸收SO₂。向氨水中通入少量SO₂ ，主要反应的离子方程式为；当通入SO₂至溶液pH=6时，溶液中浓度最大的阴离子是(填化学式)。

(2)、ZnO水悬浊液吸收SO₂。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO₂ ，在开始吸收的40mim内，SO₂吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图-2)。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是(填化学式)；SO₂吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为。

(3)、O₂催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO₂得到溶液的pH在4.5~6.5范围内，pH越低SO $_{4}^{2 -}$ 生成速率越大，其主要原因是；随着氧化的进行，溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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9. 硼酸（H₃BO₃）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg₂B₂O₅·H₂O、SiO₂及少量Fe₂O₃、Al₂O₃）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)、在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为。

(2)、“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe³⁺离子，可选用的化学试剂是。

(3)、根据H₃BO₃的解离反应：H₃BO₃+H₂O $⇌_{}^{}$ H⁺+B(OH)⁻₄ ， K_a=5.81×10⁻¹⁰ ，可判断H₃BO₃是酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是。

(4)、在“沉镁”中生成Mg(OH)₂·MgCO₃沉淀的离子方程式为，母液经加热后可返回工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是。

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10. （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．
Ⅰ．H₂S的除去
方法1：生物脱H₂S的原理为：
H₂S+Fe₂（SO₄）₃═S↓+2FeSO₄+H₂SO₄
4FeSO₄+O₂+2H₂SO₄ $\frac{\underline{硫杆菌}}{}$ 2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O

(1)、硫杆菌存在时，FeSO₄被氧化的速率是无菌时的5×10⁵倍，该菌的作用是．

(2)、
由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为．若反应温度过高，反应速率下降，其原因是．

(3)、方法2：在一定条件下，用H₂O₂氧化H₂S
随着参加反应的n（H₂O₂）/n（H₂S）变化，氧化产物不同．当n（H₂O₂）/n（H₂S）=4时，氧化产物的分子式为．

(4)、Ⅱ．SO₂的除去
方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO₂ ，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液 $\overset{① S O_{2}}{\underset{② C a O}{⇌}}$ Na₂SO₃溶液
写出过程①的离子方程式：；CaO在水中存在如下转化：
CaO（s）+H₂O （l）═Ca（OH）₂（s）⇌Ca²⁺（aq）+2OH^﹣（aq）
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理．

(5)、方法2：用氨水除去SO₂
已知25℃，NH₃•H₂O的K_b=1.8×10^﹣⁵ ， H₂SO₃的K_a1=1.3×10^﹣² ， K_a2=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^﹣⁷ mol•L^﹣¹时，溶液中的c（SO₃²^﹣）/c（HSO₃^﹣）= ．

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11. （14分）（砷（As）是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一．

(1)、将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有CO₃²^﹣ ，其原因是．

(2)、
H₃AsO₃和H₃AsO₄水溶液中含砷的各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系分别如图﹣1和图﹣2所示．
①以酚酞为指示剂（变色范围pH 8.0～10.0），将NaOH溶液逐滴加入到H₃AsO₃溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加．该过程中主要反应的离子方程式为．
②H₃AsO₄第一步电离方程式H₃AsO₄⇌H₂AsO₄^﹣+H⁺的电离常数为K_a1 ，则pK_a1=
（p K_a1=﹣lg K_a1 ）．

(3)、
溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响．pH=7.1时，吸附剂X表面不带电荷； pH＞7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH＜7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多．pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量（吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量）如图﹣3所示．
①在pH7～9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是．
②在pH4～7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为．提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是．

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高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺 专题7 水溶液中的离子平衡及pH计算

一、单选题

二、综合题

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