2020高考化学冲刺600分练习8水溶液中的离子平衡含解析
练8 水溶液中的离子平衡
(A组)
1．常温下，稀释0.1 mol·L－1NH4Cl溶液，图中的横坐标表示加水的量，则纵坐标可以表示的是( )
A. NH水解的平衡常数
B．溶液的pH
C．溶液中NH数
D．溶液中c(NH)
答案：B
解析：NH水解的平衡常数不变，A项不符合题意；NH4Cl水解呈酸性，加水稀释，水解程度增大，但酸性减弱，溶液的pH将增大，溶液中NH数将减小，c(NH)也减小，故C、D两项均不符合题意。
2.室温下，向0.01 mol·L－1的醋酸溶液中滴入pH＝7醋酸铵溶液，溶液pH随滴入醋酸铵溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A．a点，pH＝2
B．b点，c(CH3COO－)>c(NH)
C．c点，pH可能大于7
D．ac段，溶液pH增大是CH3COOHH＋＋CH3COO－逆向移动的结果
答案：B
解析：醋酸是弱酸，0.01 mol·L－1的醋酸溶液的pH>2，故A错误；b点为醋酸和醋酸铵的混合溶液，溶液显酸性，pH逐渐接近7，根据电荷守恒，c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，因此，c(CH3COO－)>c(NH
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)，故B正确；酸性溶液和中性溶液混合，不可能变成碱性，故C错误；D项对应两种情况，①醋酸铵溶液c(CH3COO－)大于醋酸中c(CH3COO－)，平衡左移，c(H＋)减小，pH变大。②醋酸铵溶液中c(CH3COO－)小于醋酸溶液中c(CH3COO－)，相当于加水稀释，平衡右移，但c(H＋)减小；pH变大，故D错误。
3．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为V0的HX和HY溶液，分别加水稀释至体积V，AG随lg的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A．相同条件下NaX溶液的pH大于NaY溶液的pH
B．水的电离程度：a
1.0×10－6 mol·L－1
B．HCOO－的水解常数为1.0×10－10
C．向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，溶液中c(Zn2＋)增大
D．Zn(OH)2＋2HCOOH===Zn2＋＋2HCOO－＋2H2O的平衡常数K＝100
答案：A
解析：Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中，令锌离子浓度为x mol·L－1，x×(2x)2＝1.0×10－18，x≈6.3×10－7，c(Zn2＋)＜1.0×10－6 mol·L－1，A错误；HCOO－的水解常数Kh＝＝＝1.0×10－10，B项正确；向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，溶液中OH－减小，溶解平衡正向移动，溶液中c(Zn2＋)增大，C项正确；Zn(OH)2＋2HCOOH===Zn2＋＋2HCOO－
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＋2H2O的平衡常数K＝＝＝100，D项正确。
7．氢硫酸中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。已知酸式盐NaHS溶液呈碱性，若向10 mL浓度为0.1 mol·L－1的氢硫酸中加入以下物质，下列判断正确的是( )
A．加水，会使平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大
B．加入20 mL浓度为0.1 mol·L－1的NaOH溶液，则c(Na＋)＝c(HS－)＋c(H2S)＋2c(S2－)
C．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH始终增大
D．加入10 mL浓度为0.1 mol·L－1的NaOH溶液，则c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)
答案：D
解析：加水稀释，促进硫化氢电离，但氢离子浓度减小，A项错误；加入20 mL浓度为0.1 mol·L－1的NaOH溶液，得到硫化钠溶液，根据物料守恒有c(Na＋)＝2c(HS－)＋2c(H2S)＋2c(S2－)，B项错误；通入过量SO2气体，二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水，平衡向左移动，开始时溶液pH增大，然后当二氧化硫过量时生成亚硫酸，因H2SO3的酸性比H2S强，则pH又减小，C项错误；加入10 mL浓度为0.1 mol·L－1的NaOH溶液，得到NaHS溶液，溶液呈碱性，则HS－水解程度大于电离程度，离子浓度大小为c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)，D项正确。
8．25℃时，H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11。室温下向10 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl。如图是溶液中含C微粒物质的量分数随pH降低而变化的图像(CO2因有逸出未画出)。下列说法错误的是( )
A．A→B的过程中，离子反应方程式为：CO＋H＋===HCO
B．A点溶液的pH<11
C．分步加入酚酞和甲基橙，用中和滴定法可测定Na2CO3与NaHCO3混合物组成
D．B点溶液：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
答案：D
解析：A项由图可知A→B的过程中CO减小，HCO增多，故反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO，正确；B项A点c(CO)＝c(HCO)，由Ka2＝推知c(H＋)＝Ka2
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，pH＝－lg c(H＋)＝－lg Ka2＝－lg 5.6×10－11<11，正确；C项酚酞作指示剂时滴定终点溶液呈碱性，Na2CO3―→NaHCO3，可测出Na2CO3的量，甲基橙作指示剂时，滴定终点溶液呈酸性，NaHCO3―→CO2↑＋H2O，可测出NaHCO3的量，进而求出原混合物中NaHCO3的量，正确；D项，B点溶液中溶液为NaCl、NaHCO3由物料守恒知c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，错误。
(B组)
1．H2RO3是一种二元酸，常温下，用1 L 1 mol·L－1Na2RO3溶液吸收RO2气体，溶液的pH随RO2气体的物质的量变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A．a点溶液中2c(Na＋)<3c(RO)
B．常温下，NaHRO3溶液中c(HRO)>c(RO)>c(H2RO3)
C．向b点溶液中加水可使溶液的pH由6.2升高到8.0
D．当吸收RO2的溶液呈中性时c(Na＋)===2c(RO)＋2c(HRO)
答案：B
解析：n(Na2RO3)＝1 mol，A项a点溶液中含Na2RO3mol、NaHRO3mol，由物料守恒知2c(Na＋)＝3[c(RO)＋c(HRO)＋c(H2RO3)]，故2c(Na＋)>3c(RO)，错误；B项由b点推知NaHRO3溶液的pH<6.2，呈酸性，故以电离为主，所以c(HRO)>c(RO)>c(H2RO3)，正确；C项b点溶液pH＝6.2，加水稀释，pH会逐渐接近7，但不会大于7，错误；D项，当溶液呈中性时，由c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(RO)＋c(HRO)＋c(OH－)可知c(Na＋)＝2c(RO)＋c(HRO)，错误。
2．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为V0的NaX、NaY溶液分别加水稀释至体积V。已知pOH＝－lg c(OH－)，pOH与lg的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
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A．Kh(NaY) ＝10－6
B．HX、HY都是弱酸，且Ka(HX)Ka(HY)错误；C项lg＝3时，c(NaX)＝c(NaY)＝1×10－4mol·L－1，由电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)1＝c(X－)＋c(OH－)1，c(Na＋)＋c(H＋)2＝c(Y－)＋c(OH－)2，结合图可知，c(H＋)1>c(H＋)2，故c(Na＋)＋c(H＋)1>c(Na＋)＋c(H＋)2，所以NaX溶液中所含离子总数大于NaY溶液，正确；D项等浓度时pOH(NaY)V(NaX)，故c(X－)>c(Y－)，错误。
3．已知：室温下0.2 mol·L－1的氨水与0.1 mol·L－1的盐酸等体积混合后溶液显碱性(假设混合以后溶液体积不变)，则混合溶液的下列关系不正确的是( )
A．c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)
B．c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)
C．c(NH)＋c(NH3·H2O)＝0.1 mol·L－1
D．c(NH)＋2c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋2c(OH－)
答案：A
解析：室温下0.2 mol·L－1的氨水与0.1 mol·L－1的盐酸等体积混合得到等浓度的氨水和氯化铵溶液；溶液呈碱性，说明氨水电离程度大于氯化铵水解程度，所以c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，A项错误；根据电荷守恒可知，c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，B项正确；根据物料守恒可得，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝0.1 mol·L－1，C项正确；根据c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)、c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(Cl－)，可得c(NH)＋2c(H＋)＝c
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(NH3·H2O)＋2c(OH－)，D项正确。
4．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述正确的是( )
A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会减小
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)===CaCO3(s)＋SO(aq)
答案：D
解析：温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大，A项错误；根据沉淀的转化，CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)c(H2A－)
答案：D
解析：由信息“H3A与足量NaOH溶液反应生成NaH2A”推知H3A是一元弱酸，A错误；25℃时，H3A的电离常数Ka＝5.8×10－10，则H2A－的水解常数Kh＝＝×10－5＝≈＝，计算得c(OH－)的数量级为10－3，故P点溶液中，由水电离出的c(OH－)的数量级为10－3，B错误；Q点溶液的pH＝7，又因为等物质的量浓度的H3A的电离程度小于H2A－的水解程度，故a>10，C错误；Q点溶液中的溶质为NaH2A、H3A和NaCl，根据电荷守恒和物料守恒可知，c(H3A)＝c(Cl－)>c(H2A－)，D正确。
6．25 ℃时，将1.0 L c mol ·L－l CH3COOH溶液与0.1 mol
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NaOH固体混合，使之充分反应。然后向该混合溶液中加入CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化)，引起溶液pH的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A．该温度下，醋酸的电离平衡常数Ka＝
B．a点对应的混合溶液中c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(OH－)
C．水的电离程度：c>b>a
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－ )
答案：A
解析：1.0 L c mol·L－l CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合，反应后溶液的pH＝4.3，溶液显酸性，加入醋酸后，溶液酸性增强，加入醋酸钠，溶液的酸性减弱。该温度下，醋酸的电离平衡常数Ka＝＝≈＝>，A项错误；a点溶液的pH＝3.1，是加入醋酸后的结果，根据电荷守恒知，c(CH3COO－)>c(Na＋)，醋酸的电离程度较小，则c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(OH－)，B项正确；b点以醋酸的电离为主，抑制水的电离，b点加入醋酸pH降至a点，水的电离程度减小，b点加入醋酸钠，pH升至c点，水的电离程度增大，故水的电离程度c>b>a，C项正确；当混合溶液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒有c(Na＋) ＝c(CH3COO－)，则c(Na＋)===c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)，D项正确。
7．常温下，用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．由图可知，c1>c2>c3
B．M点溶液中存在：c(H＋)＋c(HA)＝c(OH－)＋c(A－)
C．恰好中和时，溶液中离子浓度的大小关系：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
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D．由pH＝7时的溶液计算得：Ka＝
答案：B
解析：用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液，滴定终点之后，滴入相同体积的氢氧化钠溶液时，氢氧化钠浓度越大，过量的氢氧化钠越多，溶液的碱性越强，pH越大，因此c1>c2>c3，A项正确；M点溶液中存在电荷守恒和物料守恒，分别为c(H＋)＋c(Na＋)＝c(A－)＋c(OH－)和2c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，因此2c(H＋)＋c(HA)＝2c(OH－)＋c(A－)，B项错误；恰好中和时，溶液中的溶质为NaA，A－水解，溶液显碱性，溶液中离子浓度的大小关系为c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)，C项正确；设NaOH溶液、HA溶液的浓度均为c mol·L－1，pH＝7时，加入的氢氧化钠溶液为V mL，生成的NaA为V×10－3 c mol，溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，Ka＝＝＝，D项正确。
8．常温下，0.1 mol·L－1的H2A溶液中各种微粒浓度的对数值(lg c)与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．H2A是二元弱酸
B．HA－H＋＋A2－的电离平衡常数Ka＝10－1.2
C．0.1 mol·L－1的H2A溶液中：c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)
D．pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)>c(H＋)>c(H2A)>c(OH－)
答案：B
解析：溶液中存在H2A、H＋、HA－、A2－，说明H2A是二元弱酸，A项正确；pH＝4.2时，c(A2－)＝c(HA－)，HA－H＋＋A2－的电离平衡常数Ka＝＝c(H＋)＝10－4.2，B项错误；0.1 mol·L－1的H2A溶液中，根据电荷守恒有c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，C项正确；由图可知，pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)>c(H＋)>c(H2A)>c(OH－)，D项正确。
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