2020届高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡作业

2020届高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡作业

水溶液中的离子平衡 ‎1.苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10-5,H2CO3的Ka‎1‎=4.17×10-7,Ka‎2‎=4.90×10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分)(　　)‎ A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变 C.当pH为5.0时,饮料中c(HA)‎c(A‎-‎)‎=0.16‎ D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO‎3‎‎-‎)+c(CO‎3‎‎2-‎)+c(OH-)-c(HA)‎ 答案　C　HA的抑菌能力显著高于A-,碳酸饮料中存在反应CO2+H2O+NaA HA+NaHCO3,HA含量比未充CO2的饮料要高,抑菌能力更强,A项不正确;增大压强可使更多的CO2溶于水中,生成更多的HA,c(A-)会减小,B项不正确;已知HA的Ka=6.25×10-5,Ka=c(H‎+‎)·c(A‎-‎)‎c(HA)‎,当c(H+)=10-5 mol·L-1时,饮料中c(HA)‎c(A‎-‎)‎=c(H‎+‎)‎Ka=‎1‎‎0‎‎-5‎‎6.25×1‎‎0‎‎-5‎=‎1‎‎6.25‎=0.16,C项正确;由物料守恒知c(Na+)=c(A-)+c(HA),由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(HCO‎3‎‎-‎)+2c(CO‎3‎‎2-‎)+c(OH-)+c(A-),两式联立可得c(H+)=c(HCO‎3‎‎-‎)+2c(CO‎3‎‎2-‎)+c(OH-)-c(HA),D项不正确。‎ ‎2.常温下,将pH均为3,体积均为V0的HA溶液和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lgVV‎0‎的变化如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A.稀释相同倍数时:c(A-)>c(B-)‎ B.水的电离程度:b=c>a C.溶液中离子总物质的量:b>c>a D.溶液中离子总浓度:a>b>c 答案　B　根据图像,当lgVV‎0‎=2时,HA溶液:pH=5,HB溶液:3HB溶液,溶液中c(A-)a,B项正确;a、c点溶液体积相同,c点pH大于a点,c点溶液中c(A-)c,b点相对于a点加水稀释,促进HB的电离,溶液中离子总物质的量:b>a,故溶液中离子总物质的量:b>a>c,C项错误;c点pH大于a点,c点溶液中c(A-)c,b、c点溶液的pH相等,b、c点两溶液中的电荷守恒分别为c(H+)=c(B-)+c(OH-)、c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液中离子总浓度:b=c,溶液中离子总浓度:a>b=c,D项错误。‎ ‎3.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:‎ Cl2(g) Cl2(aq)　K1=10-1.2‎ Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl-　K2=10-3.4‎ HClO H++ClO-　Ka=?‎ 其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是(　　)‎ A.Cl2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl-　K=10-10.9‎ B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)‎ C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差 D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好 答案　C　A项,在Cl2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl-反应中,K=c‎2‎‎(H‎+‎)·c(ClO‎-‎)·c(Cl‎-‎)‎c[Cl‎2‎(g)]‎=K1·K2·Ka,因Ka未知,故K也无法求出,A错误。B项,由电荷守恒知,c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)≠c(HClO),B错误。C正确。D项,夏季温度高,Cl2的溶解度降低,且HClO易分解,所以夏季杀菌效果比冬季差,D错误。‎ ‎4.下列事实中,能说明HA是弱酸的是(　　)‎ A.0.10 mol·L-1 HA溶液能使紫色石蕊试液变红 B.0.10 mol·L-1 HA溶液能与鸡蛋壳反应生成CO2气体 C.0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液呈酸性,0.10 mol·L-1 NH4A溶液呈中性 D.等体积的0.10 mol·L-1 HA溶液与0.10 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反应 答案　C　强酸溶液也能使紫色石蕊试液变红,A错;比H2CO3酸性强的酸均能与鸡蛋壳反应生成CO2气体,B错;C项事实说明HA是弱酸,C正确;无论HA是强酸还是弱酸,均能与等体积、同浓度的NaOH溶液恰好完全反应,D错。‎ ‎5.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是(　　)‎ A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD B.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: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　A项,浓度均为0.1 mol·L-1的HA、HB和HD三种酸溶液的pH不同,pH越小,则酸的电离常数越大,正确;B项,滴定至P点时,所得溶液为等物质的量浓度的HB与NaB的混合溶液,溶液显酸性,说明HB的电离程度强于B-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)> ‎ c(OH-),正确;C项,pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-),错误;D项,根据质子守恒知D正确。‎ ‎6.(2016浙江10月选考,23,2分)常温下,用浓度为0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液中,pH随NaOH溶液体积的变化如图。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.V(NaOH)=0 mL时,两份溶液中,c(X-)>c(Y-)‎ B.V(NaOH)=10.00 mL时,c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)‎ C.V(NaOH)=20.00 mL时,c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)‎ D.pH=7时,两份溶液中,c(X-)=c(Na+)=c(Y-)‎ 答案　B　A选项,由图像可知,HY为强酸,HX为弱酸,故两份相同浓度的酸溶液中c(X-)c(OH-),得c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),又因c(HX)>10-4 mol·L-1,且HX为弱酸,存在部分电离,故c(Na+)>c(HX)>c(H+),综上得c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),正确;C选项,当加入20.00 mL NaOH溶液时恰好与HX完全反应生成NaX,NaX可完全电离成Na+和X-,而部分X-水解,故离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),错误;D选项,pH=7时c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒知两溶液中存在c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Y-),但因两溶液中加入NaOH的量不同,故c(X-)与c(Y-)不相等,错误。‎ ‎7.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.HA为强酸 B.该混合液pH=7‎ C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+‎ D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)‎ 答案　D　混合后的溶液为0.1 mol·L-1的NaA溶液,由图知,c(A-)<0.1 mol·L-1,所以A-发生了水解,HA是弱酸,A错误。A-水解,溶液呈碱性,B错误。根据电解质溶液中的三个守恒知:在NaA溶液中,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),C错误。由上述分析知,Y是HA分子,根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正确。‎ ‎8.下列叙述正确的是(　　)‎ A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7‎ C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)‎ 答案　C　A项,醋酸电离的方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,加入少量CH3COONa,增大了CH3COO-的浓度,从而使醋酸电离平衡逆向移动,抑制了醋酸的电离;B项,等体积等浓度的硝酸与氨水混合生成NH4NO3,NH4NO3中NH‎4‎‎+‎能水解:NH‎4‎‎+‎+H2O NH3·H2O+H+,溶液应呈酸性,则pH<7;C项,溶液的导电能力是由溶液中离子总浓度大小决定的,H2S为弱电解质,Na2S为强电解质,所以等浓度的H2S溶液和Na2S溶液,Na2S溶液的导电能力强;D项,在相同条件下AgI的溶解度小于AgCl的溶解度,所得溶液中c(Cl-)>c(I-)。‎ ‎9.下列实验过程中,溶液的pH增大的是(　　)‎ A.向NaOH溶液中滴加水 B.向稀盐酸中滴加NaOH溶液 C.向NaCl溶液中滴加稀盐酸 D.向NaOH溶液中滴加稀盐酸 答案　B　选项A、D中溶液碱性变弱,选项C中溶液酸性增强,pH均减小。选项B中随着NaOH溶液的滴入,H+被OH-中和,溶液中c(H+)减小,pH增大,故选B。‎ ‎10.对某次酸雨成分的分析数据如下表,此次酸雨的pH约为(　　)‎ 离子 NH‎4‎‎+‎ Na+‎ Cl-‎ NO‎3‎‎-‎ SO‎4‎‎2-‎ 浓度(mol/L)‎ ‎2.0×10-5‎ ‎1.9×10-5‎ ‎6.0×10-5‎ ‎2.3×10-5‎ ‎2.8×10-5‎ A.3 B.4 ‎ C.5 D.6‎ 答案　B　酸雨中的电荷守恒式为c(H+)+c(NH‎4‎‎+‎)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NO‎3‎‎-‎)+2c(SO‎4‎‎2-‎)+c(OH-),c(OH-)非常小,忽略c(OH-),将表中相关离子浓度代入上式得c(H+)=1.0×1‎0‎‎-‎‎4‎ mol/L,故酸雨的pH=-lg 10-4=4。‎ ‎11.常温下,下列溶液肯定呈酸性的是(　　)‎ A.溶液中含有H+‎ B.滴入酚酞试液后,溶液呈红色 C.与金属铝反应放出氢气 D.与金属铁反应放出氢气 答案　D　任何水溶液中都含有H+,但溶液不一定呈酸性;B中溶液呈碱性;C中强碱溶液也能与金属铝反应放出氢气。‎ ‎12.常温下a mol·L-1稀氨水和b mol·L-1稀盐酸等体积混合,对混合后溶液判断一定正确的是　(　　)‎ A.若a=b,则c(NH‎4‎‎+‎)=c(Cl-)‎ B.若a>b,则c(NH‎4‎‎+‎)>c(Cl-)‎ C.若a>b,则c(OH-)>c(H+)‎ D.若ab,NH3·H2O的物质的量大于HCl,等体积混合时,溶液可能呈中性也可能呈碱性,当溶液呈中性时,c(NH‎4‎‎+‎)=c(Cl-),当溶液呈碱性时,c(NH‎4‎‎+‎)>c(Cl-),故B错误;C项,当溶液呈中性时,c(OH-)=c(H+),当溶液呈碱性时,c(OH-)>c(H+),故C错误;D项,若ac(AlO‎2‎‎-‎)+c(OH-)‎ B ‎0.01‎ c(Na+)>c(AlO‎2‎‎-‎)>c(OH-)>c(CO‎3‎‎2-‎)‎ C ‎0.015‎ c(Na+)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(CO‎3‎‎2-‎)>c(OH-)‎ D ‎0.03‎ c(Na+)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(OH-)>c(H+)‎ 答案　D　A项,n(CO2)=0时,溶液为NaAlO2和NaOH的混合溶液,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+‎ ‎)=c(AlO‎2‎‎-‎)+c(OH-),则c(Na+)c(CO‎3‎‎2-‎)>c(OH-)>c(HCO‎3‎‎-‎),故错误;D项,反应②结束后继续通入CO2 0.015 mol发生反应:‎ Na2CO3　+　CO2　+　H2O 2NaHCO3　③‎ ‎1　　　 1　　　　　　 2‎ ‎0.015 mol 0.015 mol　　 0.03 mol 此时所得溶液为NaHCO3溶液,溶液中c(Na+)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(OH-)>c(H+),故正确。 ‎ ‎14.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)‎ 加入的物质 ‎　　　　　结论 A ‎50 mL 1 mol·L-1 H2SO4‎ 反应结束后,c(Na+)=c(SO‎4‎‎2-‎)‎ B ‎0.05 mol CaO 溶液中c(OH‎-‎)‎c(HCO‎3‎‎-‎)‎增大 C ‎50 mL H2O 由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变 D ‎0.1 mol NaHSO4固体 反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变 答案　B　A项,0.05 mol Na2CO3与0.05 mol H2SO4刚好反应生成Na2SO4,即所得溶液为Na2SO4溶液,c(Na+)=2c(SO‎4‎‎2-‎);B项,向含0.05 mol Na2CO3的溶液中加入0.05 mol ‎ CaO,得到CaCO3和NaOH,故c(OH‎-‎)‎c(HCO‎3‎‎-‎)‎增大;C项,加水稀释Na2CO3溶液,促进了盐的水解,提高了水的电离程度,由水电离出的c(H+)·c(OH-)发生了改变;D项,充分反应后所得溶液为Na2SO4溶液,溶液中c(Na+)增大。‎ ‎15.下列物质的水溶液因水解呈酸性的是(　　)‎ A.AlCl3 B.Na2CO3‎ C.NaCl D.K2SO4‎ 答案　A　选项A中AlCl3是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液呈酸性。‎ ‎16.下列物质的性质或用途中,与盐类的水解无关的是(　　)‎ A.氯化铵溶液可用于除铁锈 B.明矾可用于净水 C.热的纯碱溶液可用于去除油污 D.饱和硫酸钠溶液可使蛋白质盐析 答案　D　饱和硫酸钠溶液可使蛋白质盐析,是因为饱和无机盐溶液可以降低蛋白质的溶解度而使蛋白质析出,与盐类的水解无关。‎