2020届二轮复习 水溶液中的离子平衡 作业（全国通用） 练习

水溶液中的离子平衡
1．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　　)
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
答案　C
解析　a＝b只能说明酸碱恰好完全反应，生成盐和水，由于酸碱强弱未知，不能说明溶液呈中性，A错误；题给温度未指明是25 ℃，所以pH＝7并不能说明溶液呈中性，B错误；由于混合溶液中c(H＋)＝，结合Kw＝c(H＋)·c(OH－)，可推断出c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液一定呈中性，C正确；电荷守恒表达式是正确的，无论溶液是否呈中性都满足此式，D错误。
2．25 ℃时，用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L的HA溶液，溶液的pH与所加NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．V1<20
B．Ka(HA)的数量级为10－5
C．M点溶液加少量水稀释，c(H＋)/c(A－)增大
D．N点后，随着NaOH溶液的加入，溶液中水的电离程度逐渐增大
答案　D
解析　如图所示，0.100 mol/L的HA溶液的pH＝2.8，说明HA为弱酸，当HA与NaOH恰好反应完时，所得到的溶液pH>7，当滴定到pH＝7时，表明消耗的V(NaOH)<20 mL，A正确；Ka(HA)＝＝≈＝10－4.6＝100.4×10－5，B正确；M点溶液存在两个电离：HAH＋＋A－，H2OH＋＋OH－，加水稀释时，c(H＋)减小的程度比c(A－)减小的程度小，增大，C正确；N点后，加入NaOH溶液生成NaA的过程中，水的电离程度是逐渐增大的，恰好变为NaA溶液后，继续滴加NaOH溶液，水的电离程度是逐渐减小的，D错误。
3．室温下，下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是(　　)
A．0.1 mol/L Na2CO3溶液，加水稀释，减小
B．pH＝7的氨水与氯化氨的混合溶液中：c(Cl－)>c(NH)
C．0.1 mol/L的硫酸铝溶液中：c(SO)>c(Al3＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．pH＝2的醋酸溶液和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
答案　C
解析　Na2CO3溶液中存在碳酸根离子的水解平衡，CO＋H2OHCO＋OH－，＝，加水稀释，溶液的碱性减弱，但水解平衡常数(Kh)不变，因此增大，A错误；氨水与氯化铵的混合溶液存在电荷守恒：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(NH)＋c(H＋)，室温下，混合液pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，故c(Cl－)＝c(NH)，B错误，硫酸铝溶液中铝离子水解，溶液显酸性，则c(SO)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，C正确；醋酸的浓度大于氢氧化钠的浓度，等体积混合后醋酸过量，c(Na＋)＜c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，D错误。
4．下列关于溶液的说法错误的是(　　)
①NaHCO3溶液加水稀释，增大
②浓度均为0.1 mol·L－1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液：2c(Na＋)＝3[c(CO)＋c(HCO)]
③在0.1 mol·L－1氨水中滴加0.1 mol·L－1盐酸，恰好中和时溶液的pH＝a，则由水电离产生的c(OH－)＝10－a mol·L－1
④向0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中加入少量NaOH固体，c(Na＋)、c(SO)均增大
⑤Na2S稀溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(H2S)＋c(HS－)
A．②⑤ B．①③④ C．①③ D．③④
答案　A
解析　加水稀释NaHCO3溶液，促进HCO的水解，n(HCO)减少，而n(Na＋)不变，增大，①正确；Na2CO3、NaHCO3 物质的量浓度相同，相当于按物质的量1∶1混合，根据Na和C守恒，有2c(Na＋)＝3[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]，②不正确；0.1 mol·L－1氨水中滴加0.1 mol·L－1盐酸，恰好中和生成NH4Cl，NH4Cl溶液中由水电离产生的c(OH－)与溶液中的c(H＋)相等，c(OH－)水＝c(H＋)＝10－a mol·L－1，③正确；加入少量NaOH固体，c(Na＋)增大，c(OH－)增大，使SO＋H2OHSO＋OH－平衡逆向移动，c(SO)增大，④正确；根据质子守恒，有c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)，⑤不正确。
5．已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25 ℃)
K＝1.77×10－4
K＝5.0×10－10
K1＝4.3×10－7
K2＝5.6×10－11
下列叙述错误的是(　　)
A．NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为：CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO
B．等体积、等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含阴离子总数前者大于后者
C．等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3混合溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(HCO)>c(CO)>c(H＋)
D．中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量前者小于后者
答案　C
解析　向NaCN溶液中通入少量CO2，因为酸性：H2CO3>HCN>HCO，故反应生成HCN和碳酸氢钠，不能生成CO，反应的离子方程式为：CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO，A正确；根据电荷守恒定律：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)和c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOO－)，由于甲酸的酸性大于HCN，所以等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN溶液水解能力强，c(OH－)较大，c(H＋)相对较小，由于两溶液c(Na＋)相等，所以HCOONa溶液中所含阴离子总数大于NaCN溶液所含阴离子总数，B正确；碳酸钠溶液中碳酸根离子水解能力大于碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子水解能力，所以溶液中c(HCO)>c(CO)；由于溶液中的c(OH－)主要是由c(HCO)和c(CO)水解产生的，所以c(HCO)>c(CO)>c(OH－)，C错误；由于酸性HCOOH大于HCN，所以等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液，HCN溶液的浓度较大，HCN溶质的量较大，消耗NaOH的物质的量较多，即中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量前者小于后者，D正确。
6．常温下，下列说法不正确的是(　　)
A．0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液中：c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)
B．0.02 mol·L－1的NaOH溶液与0.04 mol·L－1的NaHC2O4溶液等体积混合：2c(OH－)＋c(C2O)＝c(HC2O)＋2c(H＋)
C．叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近，0.1 mol·L－1 NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na＋)>c(N)>c(OH－)>c(H＋)
D．向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH＝7，则混合液中c(NH)＝c(Cl－)
答案　B
解析　NaHCO3溶液呈碱性，溶液中离子浓度关系为c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)，A正确；混合后得到等物质的量浓度的Na2C2O4、NaHC2O4的混合溶液，根据电荷守恒得：c(OH－)＋ 2c(C2O)＋c(HC2O)＝c(Na＋)＋c(H＋)，根据物料守恒得：2c(Na＋)＝3[c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)]，消去c(Na＋)，得：2c(OH－)－c(C2O)＝c(HC2O)＋3c(H2C2O4)＋2c(H＋)，B错误；NaN3为强碱弱酸盐，N水解使溶液呈碱性，c(Na＋)>c(N)>c(OH－)>c(H＋)，C正确；根据电荷守恒得：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，故c(NH)＝c(Cl－)，D正确。
7．在一隔热系统中，向20.00 mL 0.01000 mol·L－1的醋酸溶液中逐滴加入0.01000 mol·L－1的NaOH溶液，测得混合溶液的温度变化如下图所示。下列相关说法错误的是(　　)

A．从b点到c点的溶液中：逐渐减小
B．a点对应溶液中存在：c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)
C．b点和c点对应的溶液中，Kw相同
D．b点溶液中存在：c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
答案　C
解析　b点醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，继续加入氢氧化钠，氢氧根离子浓度增大，使水解平衡左移，则从b点到c点的溶液中：逐渐减小，A正确；a点溶液中溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠，据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，即c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)，B正确；b点和c点对应的溶液温度不同，Kw不相同，C错误；b点醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)，D正确。
8．已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法中不正确的是(　　)

A．往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B．若要从某废液中完全沉淀Zn2＋，通常可以调控该溶液的pH在8.0～12.0之间
C．pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度的比值为108
D．该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10
答案　D
解析　根据图像，往ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，Zn2＋最终以[Zn(OH)4]2－的形式存在，故离子方程式为：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；控制溶液的pH在8.0～12.0之间时，可以将该废液中的Zn2＋完全沉淀，B正确；由a点可知pH＝7.0即c(OH－)＝10－7 mol·L－1时，lg c(Zn2＋)＝－3.0，即c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)×c2(OH－)＝10－3×(10－7)2＝10－17，pH＝8.0即c(OH－)＝10－6 mol·L－1时，c(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5 mol·L－1，pH＝12.0即c(OH－)＝10－2 mol·L－1时，c(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－13 mol·L－1，故两种废液中Zn2＋浓度的比值为＝108，C正确，D错误。
9．一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是(　　)
A．pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5 mol·L－1
B．pH＝a的氨水，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1
C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)
D．已知酸性CH3COOH>H2CO3>HClO，则pH相同的①CH3COONa　②NaHCO3　③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①>②>③
答案　D
解析　pH＝5的H2S溶液中H＋的浓度为1×10－5 mol·L－1，但是HS－的浓度会小于H＋的浓度，H＋来自于H2S的第一步电离、HS－的电离和水的电离，故H＋的浓度大于HS－的浓度，A错误；弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a碳酸>次氯酸，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠，则钠离子的浓度为①>②>③，故D正确。
10．某温度时，卤化银(AgX，X＝Cl、Br、I)的3条溶解平衡曲线如图所示，AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次减小。已知pAg＝－lg c(Ag＋)，pX＝－lg c(X－)，利用pX、pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中c(Ag＋)和c(X－)的相互关系。下列说法错误的是(　　)

A．A线是AgCl的溶解平衡曲线
B．坐标点p形成的溶液是AgCl的不饱和溶液
C．m点可以是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液
D．n点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀
答案　D
解析　由题意可知，c(Ag＋)、c(X－)越大，pAg、pX越小，由于AgCl的Ksp最大，故A线表示AgCl的溶解平衡曲线，A正确；p点位于AgCl的溶解平衡曲线上方，其形成的溶液为AgCl的不饱和溶液，B正确；B线为AgBr的溶解平衡曲线，m点位于AgBr的溶解平衡曲线上，则m点溶液是AgBr的饱和溶液，C正确；C线表示AgI的溶解平衡曲线，n点位于AgI的溶解平衡曲线上，n点表示KI与过量的AgNO3反应生成AgI沉淀，D错误。
11．25 ℃时，往HA溶液中滴加NaOH溶液，溶液中HA和A－二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，c(OH－)＝c(H＋)
B．pH＝7的溶液中，α(HA)＝0，α(A－)＝1.0
C．25 ℃时，Ka(HA)＝1×10－5
D．pH＝5时，溶液中水电离产生的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1
答案　C
解析　25 ℃时，pH＝5的溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，A错误；HA溶液中含HA分子，说明HA为弱酸，根据题意，pH＝7的溶液应该为HA和NaA的混合液，α(HA)≠0，B错误；25 ℃时，根据图像信息，pH＝5时，c(HA)＝c(A－)，Ka＝＝c(H＋)＝1×10－5，C正确；pH＝5时为HA和NaA的混合溶液，存在三个平衡：HAH＋＋A－，H2OH＋＋OH－，A－＋H2OHA＋OH－，可以看出溶液中c(H＋)来自于水和HA的电离，而c(OH－)完全来自于水，则溶液中的水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，D错误。