2020届二轮复习 水溶液中的离子平衡 作业（全国通用） (1) 练习

水溶液中的离子平衡

1、25℃时，0.1mol·L－1的3种溶液：①盐酸、②氨水、③CH3COONa溶液。下列说法中，不正确的是(  )

A．3种溶液中pH最小的是①

B．3种溶液中水的电离程度最大的是③

C．①与②等体积混合后溶液显酸性

D．①与③等体积混合后：c(Na＋)>c(Cl－)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)

答案：D

解析：盐酸呈酸性，氨水和CH3COONa溶液呈碱性，则pH最小的是盐酸，A正确；盐酸和氨水抑制水的电离，CH3COONa因发生水解而促进水的电离，故水的电离程度最大的是CH3COONa，B正确；等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，二者恰好完全反应生成NH4Cl，由于NH发生水解而使溶液呈酸性，C正确；等浓度、等体积的盐酸和CH3COONa溶液混合，二者恰好完全反应生成CH3COOH和NaCl，由于Na＋、Cl－均不发生水解，则有c(Na＋)＝c(Cl－)，D错误。

2、下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )

A．1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(HCO)＋c(H＋)＋c(H2CO3)

B．1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液：c(NH)＝c(Cl－)

C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)

D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NO)

答案　D

解析　Na2CO3溶液中电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，物料守恒：c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，可得c(OH－)＝c(HCO)＋c(H＋)＋2c(H2CO3)，A项错误；NH4Cl溶液中因NH水解可知c(NH)<c(Cl－)，B项错误；C项不满足电荷守恒，应为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)；D项满足物料守恒。

3、有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离产生的离子如下表(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。

已知：①A、C溶液的pH均大于7，A、B溶液中水的电离程度比纯水大；②C溶液和D溶液混合时只产生白色沉淀，B溶液和C溶液混合时只产生刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。有关说法不正确的是(　　)

A．B是NH4Cl

B．将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，反应后的溶液c(Cl－)>c(Ba2＋)

C．A的水溶液中可能有：c(OH－)＝c(HCO)＋c(H＋)＋2c(H2CO3)

D．常温下，0.15 mol·L－1C溶液和0.20 mol·L－1盐酸混合，所得混合液的pH＝7，则C溶液和盐酸的体积比约为2∶3

答案　B

解析　由题给信息可推知：A为Na2CO3，B为NH4Cl，C为Ba(OH)2，D为Na2SO4。由质子守恒知，Na2CO3溶液中c(OH－)＝c(HCO)＋c(H＋)＋2c(H2CO3)，C正确；0.15 mol·L－1 Ba(OH)2溶液和0.20 mol·L－1盐酸混合，所得混合液的pH＝7，呈中性，则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比约为2∶3，D正确；B和C物质的量相等时，反应后c(Cl－)＝c(Ba2＋)，B错误。

4、下列叙述正确的是(　　)

A．0.1 mol·L－1CH3COONa溶液：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)

B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH增大，Kw不变

C．一定温度下，pH＝6的HCl溶液和pH＝6的NH4Cl溶液中，c(H＋)相等

D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2－)不变化

答案　C

解析　CH3COONa溶液因CH3COO－水解而显碱性，故其溶液中c(H＋)＜c(OH－)，A项错误。Kw只受温度的影响，Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH减小，Kw不变，B项错误。pH相等的任何溶液中c(H＋)相等，C项正确。在Na2S溶液中加入AgCl固体，会有硫化银沉淀生成，所以溶液中c(S2－)减小，D项错误。

5、人体血液里存在重要的酸碱平衡：CO2＋H2OH2CO3HCO，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO)∶c(H2CO3)变化关系如表：

下列说法不正确的是(　　)

A．正常人体血液中，HCO的水解程度大于电离程度

B．人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解

C．pH＝7.00的血液中，c(H2CO3)<c(HCO)

D．pH＝7.40的血液中，HCO的水解程度一定大于H2CO3的电离程度

答案　D

解析　HCO水解使溶液呈碱性，水解大于电离，A项正确；NaHCO3溶液呈碱性，人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解，B项正确；pH＝7.00的血液中，c(HCO)∶c(H2CO3)在1.0到17.8之间，c(H2CO3)<c(HCO)，C项正确；pH＝7.40的血液中，c(HCO)∶c(H2CO3)＝20，不是同浓度比较，HCO的水解程度不一定大于H2CO3的电离程度，D项错误。

6、25 ℃时，将0.01 mol·L－1 NaOH溶液滴入20 mL 0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液的过程中，溶液中由水电离出的c(H＋)与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．x＝20，a点的纵坐标为1.0×10－12

B．b点和d点所示溶液的pH相等

C．滴定过程中，c(CH3COO－)与c(OH－)的比值逐渐增大

D．e点所示溶液中，c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)

答案　D

解析　由题图知，c点时由水电离出的c(H＋)最大，则此时CH3COOH和NaOH恰好完全反应生成CH3COONa，故x＝20，a点所示溶液为0.01 mol·L－1的CH3COOH溶液，溶液的pH>2，则由水电离出的c(H＋)>1.0×10－12 mol·L－1，故a点的纵坐标大于1.0×10－12，A项错误；b点所示溶液显酸性，d点所示溶液显碱性，故两点所示溶液的pH不相等，B项错误；滴定过程中＝＝，随着NaOH溶液加入，c(CH3COOH)减小，故减小，C项错误；e点所示溶液为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa混合溶液，根据物料守恒知，D项正确。

7、用pH传感器测得0.10 mol·L－1Na2CO3溶液从55 ℃升高至85 ℃的pH如图所示。在升温过程中，下列说法正确的是(  )

A．c(H＋)增大，c(OH－)减小

B.的比值不断增大

C．c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.10 mol·L－1

D．85 ℃时，c(OH－)－c(HCO)－c(H2CO3)＝10－11.1 mol·L－1

答案　C

解析　图中随温度升高pH减小，说明c(H＋)增大，但升温可以促进盐类的水解，故c(OH－)增大，A项错误；升温促进CO的水解，的比值不断减小，B项错误；根据物料守恒知C项正确；根据质子守恒知，c(OH－)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)＋c(H＋)，其中85 ℃时，c(H＋)＝10－11.1 mol·L－1，故D项错误。

8、25 ℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1的NaOH溶液滴定20 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX

B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－5

C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋)

D．HY与HZ混合，达到平衡时：

c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－)

答案　B

解析　当氢氧化钠溶液的体积为0时，0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ的pH分别为4、3、1，酸性强弱为HX＜HY＜HZ，故导电能力：HZ＞HY＞HX，A项错误；当V(NaOH)＝10 mL时，溶液中c(HY)≈c(Y－)，故Ka(HY)＝≈c(H＋)＝10－5，B项正确；HX恰好完全反应时，HY已经完全反应，所得溶液为NaX和NaY的混合液，酸性：HX＜HY，则Y－的水解程度小于X－的水解程度，故溶液中c(X－)＜c(Y－)，C项错误；HY与HZ混合，溶液中电荷守恒式为c(H＋)＝c(Y－)＋c(Z－)＋c(OH－)，而c(Y－)＝≠，故D项错误。

9、25 ℃时，用Na2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋四种金属离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．Ksp(CuS)约为1.0×10－20

B．向Cu2＋浓度为10－5 mol·L－1的废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出

C．向100 mL浓度均为10－5 mol·L－1的Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋的混合溶液中逐滴加入10－4 mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀

D．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)

答案　B

解析　根据CuS对应的点(－25，－10)计算，c(S2－)＝10－25 mol·L－1，c(Cu2＋)＝10－10 mol·L－1，故Ksp(CuS)＝c(S2－)·c(Cu2＋)＝10－25×10－10＝10－35，A项错误；图上的点越向右，说明c(S2－)越大，同理，图上的点越向上，说明c(M2＋)越大，故Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，则向Cu2＋浓度为10－5 mol·L－1的废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出，B项正确；CuS的Ksp最小，向同浓度的Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋的混合溶液中逐滴加入10－4 mol·L－1的Na2S溶液时，Cu2＋先沉淀，C项错误；在Na2S溶液中，由物料守恒知2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋)，D项错误。

10、25 ℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.75×10－5，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.75×10－5，现在25 ℃时向10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的氨水，溶液的pH变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A．A点到B点，溶液的导电性逐渐减小

B．整个过程中，C点处水的电离程度最大

C．pH ＝7时对应的点应在C点和D点之间，此时溶液中存在：c(NH)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)

D．D点处：c(NH)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)

答案：C

解析：HCl和CH3COOH的混合溶液中，HCl先与氨水反应，则A点到B点，随着氨水加入，离子数目不变，但溶液体积增大，故溶液导电性逐渐减小，A项正确；C点时氨水与HCl、CH3COOH的混合溶液恰好完全反应，此时水的电离程度最大，B项正确；C点溶液为等物质的量浓度的NH4Cl、CH3COONH4的混合溶液，由于NH的水解程度等于CH3COO－的水解程度，故溶液呈酸性，D点溶液为等物质的量浓度的NH3·H2O、NH4Cl、CH3COONH4的混合溶液，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，溶液呈碱性，故在C点和D点之间某处存在溶液pH＝7时对应的点，根据电荷守恒可知，该点溶液中存在：c(NH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)，由于c(Cl－)>c(CH3COOH)，故c(NH)>c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，C项错误；由上述分析可知，D点处溶液中c(NH)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D项正确。

11、向浓度均为0.010 mol·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.21×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]，下列叙述正确的是(　　)

A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 mol

B．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂

C．生成沉淀的先后顺序是AgBr>Ag2CrO4>AgCl

D．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－) ：c(Br－)＝177：535

答案：B

解析：原溶液中c(Na＋)＝0.040 mol·L－1，但溶液体积未知，故无法知道n(Na＋)的量，A错误；析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝(1.77×10－10)/0.01＝1.77×10－8mol·L－1，AgBr溶液中c(Ag＋)＝Ksp(AgBr)/c(Cl－)＝(5.35×10－13)/0.01 mol·L－1＝5.35×10－11 mol·L－1，Ag2CrO4溶液中c(Ag＋)＝[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrO)]＝[(1.21×10－12)/0.01 mol·L－1]＝1.1×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO，可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，故B正确、C错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－) ：c(Br－)＝1 770：5.35，D错误。

12、常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．Ka2(H2X)的数量级为10－6

B．曲线N表示pH与lg的变化关系

C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)

D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)

答案：D

解析：H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。当＝＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，故c(H＋)>c′(H＋)，即pH<pH′，结合图象知，曲线N代表第一步电离，曲线M代表第二步电离。Ka2≈10－5.4，A项正确；由上述分析知，B项正确；选择曲线M分析，当NaHX、Na2X浓度相等时，溶液pH约为5.4，溶液呈酸性，所以，NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)，C项正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，故有c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，假设c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)(见C项分析)，则溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)<c(X2－)，D项错误。

13、能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(　　)

A．向水中通入SO2

 B．将水加热煮沸

C．向纯水中投入一小块金属钠 

D．向水中加入NaCl固体

答案：A

解析：向水中通入SO2，SO2与水发生反应生成H2SO3，抑制水的电离，所得溶液呈酸性，则有c(H＋)>c(OH－)，A正确；将水加热煮沸，促进水的电离，但水仍呈中性，则有c(H＋)＝c(OH－)，B错误；向纯水中投入一小块金属钠，Na与水反应生成NaOH，抑制水的电离，所得溶液呈碱性，则有c(H＋)<c(OH－)，C错误；向水中加入NaCl固体，而NaCl是强酸强碱盐，不发生水解，对水的电离平衡无影响，D错误。

14、室温时，pH＝10的氨水和Na2CO3溶液中，水电离产生的c(H＋)前者与后者之比为(　　)

A．1：1                   B．10－10：10－4

C．10－4：10－10           D．10－10：10－7

答案：B

解析：pH＝10的氨水中水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度，为10－10 mol·L－1，pH＝10的碳酸钠溶液中水电离产生的c(H＋)＝10－4 mol·L－1，前者与后者之比为10－10：10－4。

15、20 ℃时，将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中，充分搅拌，慢慢加入Na2CO3固体，搅拌，溶液中随c(CO)增大时c(Ba2＋)的变化曲线如图。则下列说法正确的是(　　)

A．20 ℃时Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)

B．加入Na2CO3固体立即有BaCO3固体生成

C．20 ℃时，BaCO3的Ksp＝2.5×10－10

D．曲线BC段内，c(CO)c(SO)＝25

答案：D

解析：由图可知，当c(CO)＝0时，c(SO)＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，则Ksp(BaSO4)＝c(SO)·c(Ba2＋)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10；当c(CO)≥2.5×10－4 mol·L－1时，开始有BaCO3沉淀生成，c(Ba2＋)逐渐减小，则有Ksp(BaCO3)＝c(CO)·c(Ba2＋)＝1.0×10－5×2.5×10－4＝2.5×10－9，故20 ℃时，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，A错误。由A中分析可知，c(CO)≥2.5×10－4 mol·L－1时，开始有BaCO3沉淀生成，B错误。由A项分析可知，20 ℃时Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，C错误。曲线BC段内存在平衡：BaSO4(s)＋CO(aq) BaCO3(s)＋SO(aq)，则有K＝＝＝＝，从而可得c(CO)：c(SO)＝25，D正确。