9.(14分)描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)，表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。

酸或碱 电离平衡常数(Ka或Kb)

CH3COOH 1.8×10-5

HNO2 4.6×10-4

HCN 5×10-10

HClO 3×10-8

NH3•H2O 1.8×10-5

表1

难(微)溶物 溶度积常数(Ksp)

BaSO4 1×10-10

BaCO3 2.6×10-9

CaSO4 7×10-5

CaCO3 5×10-9

表2

请回答下列问题：

(1)表1所给的四种酸中，酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离常数不变的操作是________(填序号)。

A.升高温度

B.加水稀释

C.加少量的CH3COONa固体

D.加少量冰醋酸

(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

溶液中各离子浓度大小关系是__________________________________________。

(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液，其pH>7，该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。

(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO4转化为BaCO3.现有足量的BaSO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO2-4物质的量浓度不小于0.01 mol•L-1，则溶液中CO2-3物质的量浓度应≥________mol•L-1。

解析：电离平衡常数越小，酸的酸性越弱，因此HCN酸性最弱;电离平衡常数只与温度有关，酸浓度越小，电离程度越大。由于醋酸与NH3•H2O的电离平衡常数相同，故NH+4、CH3COO-水解能力相同，CH3COONH4溶液呈中性，溶液中c(CH3COO-)=c(NH+4)>c(H+)=c(OH-)。NaCN和HCN混合溶液的pH>7，说明CN-的水解能力大于HCN的电离能力，故有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。

因c(SO2-4)不小于0.01 mol•L-1，

则c(Ba2+)

而要使BaSO4转为BaCO3，

则需使c(CO2-3)•c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3)，

而c(CO2-3)≥KspBaCO3cBa2+=2.6×10-910-8 mol•L-1

=0.26 mol•L-1。

答案：(1)HCN　B

(2)中性

水电离出的H+和OH-的浓度相等，CH3COONH4溶于水后，根据题表1中的电离平衡常数，CH3COO-结合H+和NH+4结合OH-生成弱电解质的程度一样，导致水溶液中的H+和OH-浓度相等，溶液呈中性

c(NH+4)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)

(3)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)

(4)0.26

10.(18分)(2011•天津高考)工业废水中常含有一定量的Cr2O2-7和CrO2-4，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法。

该法的工艺流程为：

CrO2-4――→H+①转化Cr2O2-7――→Fe2+②还原Cr3+――→OH-③沉淀

Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡：

2CrO2-4(黄色)+2H+ Cr2O2-7(橙色)+H2O

(1)若平衡体系的 pH = 2，该溶液显________色。

(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。

A.Cr2O2-7和CrO2-4 的浓度相同

B.2v(Cr2O2-7)=v(CrO2-4)

C.溶液的颜色不变

(3)第②步中，还原 1 mol Cr2O2-7 离子，需要______mol的FeSO4•7H2O。

(4)第 ③步生成的Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：

Cr(OH)3(s)  Cr3+(aq)+3OH-(aq)

常温下，Cr(OH)3 的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32，要使 c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至________。

方法2：电解法。

该法用 Fe 做电极电解含Cr2O2-7的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液 pH 升高，产生 Cr(OH)3 沉淀。

(5)用Fe做电极的原因为______________________________________________。

(6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)________，溶液中同时生成的沉淀还有________。

解析：本题主要结合工业废水的处理考查溶液中的平衡问题、氧化还原反应和电解原理的应用等知识，意在考查考生综合运用化学理论知识解决实际问题的能力。(1)pH = 2 时，反应正向进行的速率较大，溶液呈橙色。(2)达到平衡状态时，正逆反应速率相等，混合物中各组分浓度保持不变，但不一定相等，溶液的颜色不再发生改变，即只有C正确。(3)根据反应前后 Cr  和 Fe 元素的化合价变化，可确定还原 1 mol Cr2O2-7需 6 mol FeSO4•7H2O。(4)当 c(Cr3+)= 10-5 mol/L时，根据 Ksp 的表达式可求出 c(OH-)= 10-9 mol/L，则此时溶液 pH = 5 。(5)用铁做阳极，反应中生成Fe2+，提供还原剂。(6)阴极 H+ 得电子生成 H2，随着电解的进行，溶液的 pH逐渐增大，溶液中还会生成 Fe(OH)3 沉淀。

答案：(1)橙　(2)C　(3)6　(4)5

(5)阳极反应为 Fe-2e-===Fe2+，提供还原剂Fe2+

(6)2H++2e-===H2↑　Fe(OH)3

11.(14分)(2011•哈尔滨三模)Ⅰ.实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且其成分单一。现某化学小组通过如下步骤来确定其成分：

(1)阳离子的确定：

实验方法及现象：_________________________________________________________。

结论：此白色固体是钠盐。

(2)阴离子的确定：

①取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色。

②要进一步确定其成分需补做如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许溶液于试管中，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。

Ⅱ.确认其成分后，由于某些原因，此白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：

步骤①　称取样品1.000 g。

步骤②　将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。

步骤③　移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01 mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。

按上述操作方法再重复2次。

(1)写出步骤③所发生反应的离子方程式___________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在配制0.01 mol•L-1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得变质固体中X的含量

________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(3)滴定结果如下表所示：

滴定

次数 待测溶液

的体积/mL 标准溶液的体积

滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL

1 25.00 1.02 21.03

2 25.00 2.00 21.99

3 25.00 2.20 20.20

则该变质固体中X的质量分数为_________________________________________。

解析：题中一个关键点是白色固体成分单一，由阳离子检验可知该盐是钠盐，由实验Ⅰ①、②可知该盐是Na2SO3，Na2SO3易在空气中被氧化生成Na2SO4.

配制0.01 mol•L-1 KMnO4溶液时若仰视定容，使c(KMnO4)减小，则在进行滴定操作时消耗V(KMnO4)会变大，导致Na2SO3含量偏大。

分析滴定数据，第三组数据明显偏小，滴定中误差较大，计算时应舍去。

答案：Ⅰ.(1)取固体少许，进行焰色反应实验，焰色为黄色

Ⅱ.(1)2MnO-4+5SO2-3+6H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O　(2)偏大　(3)63%

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