2020届高考化学二轮复习水溶液中的离子平衡作业 (1) 练习

小题分点集训(七)　水溶液中的离子平衡

(建议用时：25分钟)

(对应学生用书第165页)

1．下列说法不正确的是(　　)

A．已知298 K时氢氰酸(HCN)的Ka＝4.9×10－10，碳酸的Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.7×10－11，据此可推测将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中不可能观察到有气泡产生

B．25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，反应完全时溶液中c(NH)＝c(Cl－)，用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝

C．某温度下，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积V变化的曲线如图所示。Ⅱ为醋酸稀释时pH的变化曲线，且a、b两点水的电离程度：a＜b

D．向0.10 mol·L－1 NaHSO4溶液中通入NH3至溶液pH＝7(通入气体对溶液体积的影响可忽略)：c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)

D　[由Ka值可知酸性：H2CO3＞HCN＞HCO，将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中不可能生成CO2气体，A正确；25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，反应完全时溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝0.01 mol·L－1×，由电荷守恒可知c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，c(NH3·H2O)＝(a－0.01)× mol·L－1，则NH3·H2O的电离常数Kb＝＝＝，B正确；相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，醋酸是弱酸，存在电离平衡，pH变化较慢，曲线Ⅱ为醋酸稀释时pH的变化曲线，a点pH较小，c(H＋)较大，对水电离的抑制程度更大，C正确；向NaHSO4溶液中通入NH3至溶液pH＝7，不影响Na＋和SO的浓度，所以c(Na＋)＝c(SO)，D错误。]

2．室温下，向100 mL某浓度的多元弱酸HnA溶液中加入0.1 mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A．n＝2且起始时c(HnA)＝0.1 mol·L－1

B．b点时：c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(OH－)＞c(A2－)

C．b→c段，反应的离子方程式为HA－＋OH－===A2－＋H2O

D．c→d段，溶液中A2－的水解程度逐渐减弱

B　[曲线中有两个突跃范围，故为二元弱酸，当滴加NaOH溶液体积为100 mL时达到第一个计量点，故n(H2A)＝0.1 mol·L－1×0.1 L＝0.01 mol，起始时，c(H2A)＝＝0.1 mol·L－1，A项正确；b点为NaHA溶液，显酸性，则HA－的电离程度大于水解程度，c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(A2－)＞c(OH－)，B项错误；a→b段发生反应H2A＋NaOH===NaHA＋H2O，b→c段发生反应NaHA＋NaOH===Na2A＋H2O，C项正确；c点时H2A与NaOH恰好完全中和，得Na2A溶液，c→d段是向Na2A溶液中继续滴加NaOH溶液，c(OH－)增大，抑制A2－的水解，D项正确。]

3．(2019·昆明模拟)已知：pKa＝－lg Ka。25 ℃时，几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是(　　)

A.向Na2SO3溶液中加入过量乙酸，反应生成SO2

B．25 ℃时，pH＝8的甲酸钠溶液中，c(HCOOH)＝9.9×10－7 mol·L－1

C．25 ℃时，某乙酸溶液pH＝a，则等浓度的甲酸溶液pH＝a－1

D．相同温度下，等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大

B　[根据表格数据分析，酸性顺序为H2SO3>HCOOH >CH3COOH > HSO。因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子，所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠，A错误；甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性，且存在质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOOH)，因为溶液的pH＝8，所以c(OH－)＝10－6 mol·L－1，c(H＋)＝10－8 mol·L－1，所以c(HCOOH)＝9.9×10－7 mol·L－1，B正确；等浓度的乙酸溶液和甲酸溶液中存在电离平衡，假设甲酸溶液的pH＝b，＝10－4.74，＝10－3.74，计算b＝a－0.5，C错误；因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强，所以相同温度下，等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度，即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠，D错误。]

4．(2019·肇庆模拟)25 ℃时，H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11。室温下向10 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L－1 HCl溶液。如图是溶液中含碳元素微粒的物质的量分数随 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点溶液的pH<11

B．B点溶液：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)

C．A→B 的过程中，离子反应方程式为CO＋H＋===HCO

D．分步加入酚酞溶液和甲基橙溶液，用中和滴定法可测定Na2CO3与NaHCO3混合物的组成

B　[A点c(HCO)＝c(CO)，Ka2＝＝5.6×10－11，则c(H＋)＝5.6×10－11 mol·L－1，所以pH<11，A正确；室温下向10 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl溶液，B点溶液中钠离子的物质的量浓度是含碳粒子的浓度的2倍，即c(Na＋)＝2c(HCO)＋2c(CO)＋2c(H2CO3)，B错误；A→B 的过程中，CO的物质的量逐渐减小，HCO的物质的量逐渐增加，所以发生反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO，C正确；Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，用酚酞溶液作指示剂，滴定产物是氯化钠、碳酸氢钠，用甲基橙溶液作指示剂滴定时，碳酸氢钠溶液与盐酸反应产物是氯化钠、水、二氧化碳，所以分步加入酚酞溶液和甲基橙溶液，用滴定法可测定Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合物组成，D正确。]

5．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lg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

6．(2019·广州模拟)25 ℃时，在20 mL 0.1 mol·L－1一元弱酸HA溶液中滴加0.1 mol· L－1 NaOH溶液，溶液中lg 与pH关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A．A点对应溶液中：c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)

B．25 ℃时，HA酸的电离常数为1.0×10－5.3

C．B点对应的NaOH溶液体积为10 mL

D．对C点溶液加热(不考虑挥发)，则一定增大

B　[ A点对应溶液呈酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，溶液中电荷关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，所以离子浓度关系为c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，A错误；pH＝5.3时，lg ＝0，即c(A－)＝c(HA)，HA酸的电离常数Ka＝＝c(H＋)＝10－pH＝10－5.3，B正确；由于Ka＝10－5.3＞＝＝Kh，所以20 mL HA溶液中加入10 mL NaOH溶液，得到等浓度的HA和NaA混合溶液，混合溶液以电离为主，使c(A－)＞c(HA)，即lg ＞0，故B点对应的NaOH溶液的体积小于10 mL，C错误； A－的水解常数Kh随温度升高而增大，所以＝＝＝，随温度升高而减小，D错误。]

7．(2019·常德二模)已知：常温下，Ksp(CuS)＝1.0×10－36，Ksp(HgS)＝1.6×10－52；pM＝－lg c(M2＋)。常温下，向10.0 mL 0.20 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液中逐滴滴加0.10 mol·L－1 Na2S溶液，溶液中pM与加入Na2S溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．V0＝20.0 mL，m＝18

B．若c[Cu(NO3)2]＝0.01 mol·L－1，则反应终点可能为e点

C．a、b、d三点中，由水电离的c(H＋)和c(OH－)的积最大的为b点

D．相同条件下，若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替上述Cu(NO3)2溶液，则反应终点b向c方向移动

C　[根据图像可知在V0时恰好发生反应：Cu2＋＋S2－===CuS↓，由于Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝1.0×10－36，所以c(Cu2＋)＝1.0×10－18 mol·L－1，则pM＝－lg c(Cu2＋)＝－lg 1.0×10－18＝18，A正确；温度不变，Ksp不变，则pM就不变，c[Cu(NO3)2]＝0.01 mol·L－1时，根据Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋物质的量减小，反应消耗的S2－的体积也减小，反应终点可能为e点，B正确；当到b点时恰好发生反应：Cu2＋＋S2－===CuS↓，对水的电离平衡影响最小，水的电离程度在b点最小，C错误；若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替上述Cu(NO3)2溶液，恰好发生反应时，由于Ksp(HgS)＝1.6×10－52，所以c(Hg2＋)＝1.0×10－26 mol·L－1，则pM＝－lg c(Hg2＋)＝－lg 1.0×10－26＝26，m数值变大，所以反应终点b向c方向移动，D正确。]

8．(2019·成都模拟)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS－、S2－)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)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。下列说法不正确的是(　　)

A．X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH，可计算Ka1(H2S)的值

B．Y点对应溶液中c(Na＋)与含硫各微粒浓度的大小关系为c(Na＋)＝3[c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)]

C．X、Y点对应溶液中水的电离程度大小关系为X>Y

D．已知NaHS呈碱性，若向溶液中加入CuSO4溶液至恰好完全反应，所得溶液呈强酸性。其原因是Cu2＋＋HS－===CuS↓＋H＋

A　[当滴加盐酸至X点时，c(HS－)＝c(S2－)，所以Ka2＝＝c(H＋)，由X点处的pH，可以计算Ka2(H2S)，不能计算Ka1(H2S)，A错误；向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸，设Na2S、NaOH各为1 mol，则n(Na)＝3n(S)，溶液中含硫的微粒为HS－、S2－、H2S，B正确；X点对应溶液中含有等物质的量浓度的Na2S和NaHS，以及NaCl，溶液水解显碱性，Y点对应溶液中含有等物质的量浓度的NaHS和H2S，以及NaCl，是继续加入盐酸的结果，加入盐酸，抑制了水的电离，C正确；NaHS溶液中加入CuSO4溶液，硫化铜难溶于稀酸会发生反应Cu2＋＋HS－===CuS↓＋H＋，溶液显示强酸性，D正确。]

9．(2019·淄博模拟)已知：pOH＝－lg c(OH－)。常温下，某弱酸的钠盐(Na2XO3)溶液中微粒浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．溶液加水稀释，先增大后不变

B．在NaHXO3溶液中：>1

C．向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至溶液显中性时：c(Na＋)＋2c(H＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋2c(OH－)

D．实线M表示pOH与lg 的变化关系

B　[Na2XO3溶液加水稀释，水解程度增大，但是溶液中c(HXO)、c(OH－)均减小，温度不变，Kw不变，因此c(H＋)增大，Na2XO3溶液加水稀释，一直增大，A错误；＝＝，根据图像当lg ＝0时，溶液的pOH＝4，水解大于电离，溶液显碱性，所以Kh/Ka1>1，即在NaHXO3溶液中：>1，B正确；向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至溶液显中性时：溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋c(OH－)，C错误；Na2XO3为强碱弱酸盐，水解显碱性，分两步水解：XO＋H2O===HXO＋OH－，HXO＋ H2O===H2XO3＋OH－；水解的第一步程度较大，因此比值较大，当＝10－4时，溶液的碱性最强，pOH＝0；第二步水解受到第一步抑制，水解程度较小，比值较小，当c(HXO)/c(XO)＝10－9时，溶液的碱性最强，pOH＝0；所以实线M表示pOH与lg 的变化关系，D错误。 ]

10．(2019·湖南衡阳二联)常温下，将NaOH溶液分别加到HA、HB两种弱酸溶液中，两溶液中pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示，已知pKa＝－lgKa。下列有关叙述错误的是(　　)

A．HA、HB两种酸中，HB的酸性弱于HA

B．b点时，c(B－)＝c(HB)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

C．同浓度同体积的NaA和NaB溶液中，阴离子总数相等

D．向HB溶液中加入NaOH溶液所得的混合溶液中＝10(pH－pKa)

C　[A项，a点lg ＝0，pH＝4，即＝1时，pH＝4，Ka(HA)＝10－4；b点lg ＝0，pH＝5，即Ka(HB)＝10－5，HB的酸性弱于HA，故A正确；B项，b点lg ＝0，＝1，根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(B－)，pH＝5，则c(H＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)<c(B－)，b点溶液中c(B－)＝c(HB)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故B正确；C项，同浓度同体积的NaA和NaB溶液中，阴离子总数NaA大于NaB，故C错误；D项，＝＝＝10(pH－pKa)，故D正确。]