高考化学一轮复习方案：第08章水溶液中的离子平衡 4 第3讲 达标训练 （含详解）

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1．同温度同浓度的下列溶液中，c(NHeq \\al(＋,4))最大的是( )
A．NH4Al(SO4)2 B．CH3COONH4
C．NH4Cl D．NH3·H2O
解析：选A。NH3·H2O为弱电解质，NH4Al(SO4)2、CH3COONH4、NH4Cl为强电解质，且Al3＋抑制NHeq \\al(＋,4)的水解，CH3COO－促进NHeq \\al(＋,4)的水解，故同温度同浓度的四种溶液中c(NHeq \\al(＋,4))的大小顺序为NH4Al(SO4)2>NH4Cl>CH3COONH4>NH3·H2O，A对。
2．在一定条件下，Na2S溶液中存在水解平衡：S2－＋H2OHS－＋OH－。下列说法正确的是( )
A．稀释溶液，水解平衡常数增大
B．通入H2S，HS－浓度减小
C．升高温度，eq \f(c（HS－）,c（S2－）)增大
D．加入NaOH固体，溶液pH减小
解析：选C。水解平衡常数只与温度有关，因此稀释溶液，水解平衡常数不变，A项错误；通入H2S，HS－浓度增大，B项错误；升高温度，水解平衡向右移动，溶液中c(HS－)增大、c(S2－)减小，故eq \f(c（HS－）,c（S2－）)增大，C项正确；加入NaOH固体，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。
3．下列说法不正确的是( )
A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
B．水解反应NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．盐类水解反应的逆反应是中和反应
解析：选B。水解吸热，升高温度促进水解，平衡正向移动，B错误。
4．(抚顺六校联考)常温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是( )
A．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
B．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是氢氧化钠过量
C．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)时，一定是醋酸过量
D．当溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)时，一定是氢氧化钠过量
解析：选C。当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，根据电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，溶液中还存在醋酸分子，则一定是醋酸过量，A、B项错，C项正确；D项，当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时，也符合。
5．(雅安模拟)为了配制NHeq \\al(＋,4)浓度与Cl－浓度比为1∶1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl
②适量的NaCl固体 ③适量的氨水 ④适量的NaOH固体，正确的是( )
A．①② B．③
C．③④ D．④
解析：选B。在NH4Cl溶液中存在水解平衡：NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此NH4Cl溶液中c(NHeq \\al(＋,4))∶c(Cl－)c(CH3COOH)>c(Cl－ )>c(H＋)
C．物质的量浓度相等的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合后的溶液中：c(CN－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HCN)
D．0.1 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中：c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＋c(Fe2＋)＝0.3 ml·L－1
解析：选C。A项，根据质子守恒可得c(OH－)＋c(A2－)＝c(H＋)＋c(H2A)，错误。B项，0.1 ml·L－1 CH3COONa溶液与0.05 ml·L－1盐酸等体积混合后发生反应：CH3COONa＋HCl===NaCl＋CH3COOH，反应后是含等物质的量的CH3COONa、NaCl、CH3COOH的混合溶液，因为溶液显酸性，则说明CH3COOH的电离大于CH3COO－的水解，弱电解质的电离程度是很微弱的，所以c(Cl－)>c(H＋)，因此该溶液中各离子浓度的大小关系为c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)，错误。C项，根据电荷守恒可得①c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CN－)＋c(OH－)，根据物料守恒可得②2c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，将①×2－②可得c(CN－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HCN)，正确。D项， 0.1 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中，根据物料守恒可得c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＋c(Fe2＋)＋c[Fe(OH)2]＝0.3 ml·L－1，错误。
8．(广州高中毕业班测试)T ℃时，在20.00 mL 0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液中滴入0.1 ml·L－1 NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．T ℃时，CH3COOH电离平衡常数Ka＝1.0×10－3
B．M点对应的NaOH溶液体积为20.00 mL
C．N点与Q点所示溶液中水的电离程度：N>Q
D．N点所示溶液中c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)
解析：选C。根据图像知，T ℃时滴入大量氢氧化钠溶液后溶液的pH保持在12，说明0.1 ml·L－1 NaOH溶液的pH＝12，则该温度下水的离子积为Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝0.1×1×10－12＝1×10－13，溶液呈中性时溶液的pH＝6.5。A项，观察图像可知，T ℃时0.1 ml·L－1的CH3COOH溶液中氢离子浓度为10－3 ml·L－1，故其电离平衡常数Ka＝eq \f(10－3×10－3,0.1)＝1.0×10－5，错误；B项，pH＝6.5时溶液呈中性，M点的pH＝7，则溶液呈碱性，氢氧化钠溶液的体积可能为20.00 mL，也可能稍大于20.00 mL，错误；C项，Q点pH为12，水电离出来的氢离子浓度为10－12 ml·L－1，N点溶液中水电离出来的氢离子浓度为10－8 ml·L－1 ，正确；D项，N点溶液中氢氧根离子浓度为10－5 ml·L－1 ，远远小于醋酸根离子的浓度，错误。
9．(2015·高考浙江卷)40 ℃，在氨­水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．在pH＝9.0时，c(NHeq \\al(＋,4))＞c(HCOeq \\al(－,3))＞c(NH2COO－)＞c(COeq \\al(2－,3))
B．不同pH的溶液中存在关系：
c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(NH2COO－)＋c(OH－)
C．随着CO2的通入，eq \f(c（OH－）,c（NH3·H2O）)不断增大
D．在溶液pH不断降低的过程中，有含NH2COO－的中间产物生成
解析：选C。A项，在横坐标pH＝9.0的点，向上做一条垂直于横坐标的直线，根据与不同曲线的交点的纵坐标可以判断，A项正确；B项，根据溶液中的电荷守恒可得B项正确；C项，eq \f(c（OH－）,c（NH3·H2O）)＝eq \f(Kb,c（NHeq \\al(＋,4)）)，随着CO2的通入，NHeq \\al(＋,4)的物质的量分数不断增大，故c(NHeq \\al(＋,4))不断增大，eq \f(Kb,c（NHeq \\al(＋,4)）)不断减小，也就是eq \f(c（OH－）,c（NH3·H2O）)不断减小，C项错；D项，根据图像，pH在不断降低的过程中 NH2COO－先出现，后消失，由此判断D项正确。
10．(南通调研)25 ℃时，用0.050 0 ml·L－1 H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00 mL 0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A．点①所示溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq \\al(－,4))＝c(OH－)
B．点②所示溶液中：c(HC2Oeq \\al(－,4))＋2c(C2Oeq \\al(2－,4))＝c(Na＋)
C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(HC2Oeq \\al(－,4))>c(H2C2O4)>c(C2Oeq \\al(2－,4))
D．滴定过程中不可能出现：c(Na＋)>c(C2Oeq \\al(2－,4))＝c(HC2Oeq \\al(－,4))>c(H＋)>c(OH－)
解析：选B。A项，点①为草酸钠溶液，溶液显碱性，根据质子守恒分析，有c(H＋)＋2c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq \\al(－,4))＝c(OH－)，故A错误；B项，点②溶液呈中性，则根据电荷守恒分析，c(OH－)＋c(HC2Oeq \\al(－,4))＋2c(C2Oeq \\al(2－,4))＝c(H＋)＋c(Na＋)，因为c(H＋)＝c(OH－)，则有c(HC2Oeq \\al(－,4))＋2c(C2Oeq \\al(2－,4))＝c(Na＋)，故B正确；C项，点③为NaHC2O4溶液，溶液呈酸性，说明HC2Oeq \\al(－,4)的电离大于水解，则电离出的C2Oeq \\al(2－,4)浓度大于水解出的H2C2O4浓度，故C错误；D项，点①为Na2C2O4溶液呈碱性，点②溶液呈中性，为Na2C2O4和NaHC2O4的混合溶液，点③为NaHC2O4溶液，呈酸性，所以介于②和③之间，随着H2C2O4的滴入，NaHC2O4逐渐增多，所以可能出现c(Na＋)>c(C2Oeq \\al(2－,4))＝c(HC2Oeq \\al(－,4))>c(H＋)>c(OH－)，故D错误。
二、非选择题
11．现有0.175 ml·L－1醋酸钠溶液500 mL(已知醋酸的电离平衡常数Ka＝1.75×10－5)。
(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是________。
(3)在醋酸钠溶液中加入少量下列物质，水解平衡向正反应方向移动的有________。
A．冰醋酸 B．纯碱固体
C．醋酸钙固体 D．氯化铵固体
(4)在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后，溶液中微粒浓度的关系式能成立的有________。
A．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)>c(Na＋)
B．c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
C．c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)>c(Na＋)
(5)欲配制0.175 ml·L－1醋酸钠溶液500 mL，可采用以下两种方案：
方案一：用托盘天平称取________g无水醋酸钠，溶于适量水中，配成500 mL溶液。
方案二：体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
(6)在室温下，0.175 ml·L－1醋酸钠溶液的pH约为________。
解析：(2)Na＋不水解，所以其浓度始终不变，A错误；CH3COO－开始时水解速率最大，后逐渐减小，平衡时不再变化，B正确；随着水解的进行，pH逐渐增大，平衡时不再变化，C正确；温度不变，Kw不变，D错误。(3)加入冰醋酸，溶液中醋酸浓度增大，平衡向逆反应方向移动，A错误；加入纯碱固体，COeq \\al(2－,3)的水解抑制CH3COO－的水解，平衡向逆反应方向移动，B错误；加入醋酸钙固体，溶液中CH3COO－浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；加入氯化铵固体，NHeq \\al(＋,4)与水解生成的OH－结合成NH3·H2O，使溶液中OH－浓度减小，平衡向正反应方向移动，D正确。(4)B项不符合电荷守恒，错误；无论加入多少冰醋酸，都不会存在c(OH－)>c(Na＋)，D错误。(5)由m＝nM得无水CH3COONa的质量为7.175 g，托盘天平精确度为0.1 g，故称量的质量应为7.2 g；醋酸与NaOH溶液等浓度等体积混合，混合后溶液浓度为0.175 ml·L－1，所以原溶液的浓度为0.35 ml·L－1。(6)CH3COO－的水解反应的平衡常数Kh＝eq \f(Kw,Ka)，即eq \f(c（CH3COOH）·c（OH－）,c（CH3COO－）)≈eq \f(c2（OH－）,0.175)＝eq \f(10－14,1.75×10－5)，所以c(OH－)＝10－5 ml·L－1，pH＝9。
答案：(1)CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOH (2)BC (3)CD (4)AC (5)7.2 0.35 ml·L－1 (6)9
12．NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其理由是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，0.1 ml·L－1NH4Al(SO4)2中c(NHeq \\al(＋,4))________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 ml·L－1NH4HSO4中c(NHeq \\al(＋,4))。
(3)如图是0.1 ml·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 ml·L－1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写字母)，导致pH随温度变化的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②20 ℃时，0.1 ml·L－1NH4Al(SO4)2中 2c(SOeq \\al(2－,4))－c(NHeq \\al(＋,4))－3c(Al3＋)≈_______ml·L－1。
(4)室温时，向100 mL 0.1 ml·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 ml·L－1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：
试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________。
解析：(1)Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3吸附水中悬浮颗粒使其沉降。(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NHeq \\al(＋,4)均发生水解，但NH4Al(SO4)2中Al3＋水解呈酸性抑制NHeq \\al(＋,4)水解，HSOeq \\al(－,4)电离出H＋同样抑制NHeq \\al(＋,4)水解，因为HSOeq \\al(－,4)电离生成的H＋浓度比Al3＋水解生成的H＋浓度大，所以NH4HSO4中NHeq \\al(＋,4)水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。(3)①NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小，符合的曲线为Ⅰ。②根据电荷守恒，可以求出2c(SOeq \\al(2－,4))－c(NHeq \\al(＋,4))－3c(Al3＋)＝c(H＋)－c(OH－)≈10－3 ml·L－1[c(OH－)太小，可忽略]。(4)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H＋，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而NH3·H2O抑制水的电离，a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性，即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种溶质，a点时c(Na＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))，b点时c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,4))，根据N元素与S元素的关系，可以得出c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))，故c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)。
答案：(1)Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体可以吸附水中悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小
②10－3
(4)a c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)