2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第1节检测(含解析)

水溶液中的离子平衡

一、选择题

1．下列说法正确的是(　　)

A．浓度为0.1  mol·L－1 的CH3COOH溶液，加水稀释，则减小

B．浓度为0.1  mol·L－1 的CH3COOH溶液，升高温度，Ka(CH3COOH)不变，但醋酸的电离程度增大

C．浓度为0.1  mol·L－1 的HA溶液pH为4，则HA为弱电解质

D．CH3COOH的浓度越大，CH3COOH的电离程度越大

【答案】C　

【解析】A项，加水稀释，n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)减小，故增大；B项，升温，Ka增大；D项，浓度越大，电离程度越小。

2．(2017·上海嘉定区一模)下列实验事实可用来证明氨水是弱碱的是(　　)

A．氨水能跟氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀

B．铵盐受热易分解

C．1 mol/L 的氨水可以使酚酞试液变红

D．常温下0.1 mol/L的氯化铵溶液的pH为5

【答案】D

3．25  ℃时不断将水滴入0.1  mol·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　)

【答案】C　

【解析】A项，氨水的pH不可能小于7；B项，NH3·H2O的电离程度在稀释过程中始终增大；D项，温度不变，Kb不变。

4．现欲粗略测定一未知浓度的醋酸溶液中醋酸的电离度，应做的实验和所需的试剂(或试纸)是(　　)

A．电解、NaOH溶液  B．蒸馏、Na2CO3溶液

C．中和滴定、pH试纸  D．酯化反应、石蕊溶液

【答案】C　

【解析】电解与电离是不同的过程，A项错误；B项、D项无法测量已电离的醋酸的量，错误；由中和滴定可测量醋酸的物质的量，由pH试纸可测溶液的pH，进而求出电离的醋酸的物质的量，C项正确。

5．(2019届辽宁沈阳期中)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述正确的是(　　)

A．图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后，溶液pH的变化

B．图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化，则CH3COOH溶液的pH：a＞b

C．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)

D．向0.10  mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小

【答案】C　

【解析】向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，抑制醋酸的电离，溶液的pH增大，A项错误；溶液的导电性与溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带的电荷量有关，若醋酸溶液的导电性越强，则溶液中氢离子的浓度越大，pH越小，故CH3COOH溶液的pH：a＜b，B项错误；根据电荷守恒，可得醋酸溶液中c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，C项正确；加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，但c(H＋)减小，而稀释时温度不变，Kw不变，根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)，则c(OH－)增大，D项错误。

6．(2017·黑龙江大庆第二次月考)在常温下，对于pH＝3的醋酸溶液。下列说法正确的是(　　)

A．在醋酸溶液中，NH、Na＋、SiO、C2O能大量共存

B．与Na2S2O3溶液反应的离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O

C．常温下，加水稀释醋酸，增大

D．该醋酸溶液中c(CH3COO－)＜0.001 mol/L

【答案】D　

【解析】常温下pH＝3的醋酸溶液，存在H＋，SiO、C2O与H＋反应生成弱酸或弱酸根离子，不能大量共存，A项错误；醋酸是弱酸，在离子方程式中写化学式，离子方程式为S2O＋2CH3COOH===S↓＋SO2↑＋H2O＋2CH3COO－，B项错误；常温下加水稀释醋酸，的分子和分母同乘以氢离子的浓度得Ka/Kw，温度不变，该比值不变，C项错误；pH＝3的醋酸溶液中c(H＋)＝0.001 mol/L，溶液呈电中性，c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COO－)＜0.001 mol/L，D项正确。

7．H2CO3和H2S在25 ℃时的电离常数如下：

则下列反应可能发生的是(　　)

A．NaHCO3＋NaHS===Na2CO3＋H2S

B．H2S＋Na2CO3===NaHS＋NaHCO3

C．Na2S＋H2O＋CO2===H2S＋Na2CO3

D．H2S＋NaHCO3===NaHS＋H2CO3

【答案】B　

【解析】电离常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序是H2CO3＞H2S＞HCO＞HS－，只有B项可以发生。

8．现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是(　　)

A．③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大

B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－)

C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③

D．V1 L ④与V2 L ①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2

【答案】D　

【解析】醋酸钠溶液显碱性，滴入后两溶液的pH均增大，A项正确，也可以从平衡移动角度分析，CH3COONa电离出的CH3COO－：a.与盐酸中的H＋结合生成CH3COOH；b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋左移，两溶液中H＋浓度均减小，所以pH均增大。假设均是强酸强碱，且物质的量浓度相同，等体积混合后溶液呈中性，但③醋酸是弱酸，其浓度远远大于②，即混合后醋酸过量，溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，B项正确。分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3·H2ONH＋OH－右移，使①pH>10，同理醋酸稀释后pH＜4，C项正确。假设均是强酸强碱，混合后溶液呈中性，V1＝V2，但氨水是弱碱，其浓度远远大于盐酸，所以需要的氨水少，即V1>V2，D项错误。

9．(2018·东北育才中学质检)25  ℃时，向盛有50 mL pH＝2的HA溶液的绝热容器中加入pH＝13的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．HA溶液的物质的量浓度为0.01  mol·L－1

B．b→c的过程中，温度降低的主要原因是溶液中发生了吸热反应

C．a→b的过程中，混合溶液中可能存在：c(A－)＝c(Na＋)

D．25  ℃ 时，HA的电离平衡常数Ka约为1.43×10－2

【答案】C　

【解析】恰好中和时混合溶液温度最高，即b点，此时消耗氢氧化钠0.004  mol，得出HA的浓度为0.08  mol·L－1，A项错误；b→c的过程中，温度降低的主要原因是溶液中反应已完全，继续滴加温度较低的氢氧化钠溶液，使混合液温度降低，B项错误；NaA呈碱性，HA呈酸性，a→b的过程中，混合溶液中可能呈中性，存在：c(A－)＝c(Na＋)，C项正确；HA电离平衡常数Ka＝＝0.01×0.01÷(0.08－0.01)≈1.43×10－3，D项错误。

10．常温下，向10 mL b mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.01 mol·L－1的NaOH溶液，充分反应后溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，下列说法不正确的是(　　)

A．b>0.01

B．混合后溶液呈中性

C．CH3COOH的电离常数Ka＝

D．向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中，水的电离程度逐渐减小

【答案】D　

【解析】反应后溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，根据电荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，说明醋酸过量，b>0.01，A、B项均正确；pH＝7，c(H＋)＝10－7mol·L－1，Ka＝＝＝，C项正确；随着反应进行，水的抑制程度减弱，水的电离程度增大，D项错误。

二、非选择题

11．(2019·河北保定模拟)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。

(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，已知10 mL 1  mol·L－1 H3PO2与20 mL 1  mol·L－1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐，回答下列问题：

①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。

②若25  ℃时，K(H3PO2)＝1×10－2，则0.01  mol·L－1的H3PO2溶液的pH＝________。

③设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸： _________________________________、

________________________________________________________________________。

(2)亚磷酸是二元中强酸，25  ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1＝1×10－2、K2＝2.6×10－7。

①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大：

________________________________________________________________________。

②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式_________________________。

③亚磷酸的结构式为 (式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供)，由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。

【答案】(1)①正盐　②2　③测NaH2PO2溶液的pH，若pH＞7则证明次磷酸为弱酸(或向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊试液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则说明次磷酸为弱酸)

(2)①第一步电离出的H＋抑制了第二步的电离

②NaH2PO3、Na2HPO3　③1

12．(2018·吉林大学附属中学月考)(1)25  ℃时，0.1  mol·L－1的HCOONa溶液的pH＝10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。

(2)25  ℃时，向含a  mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为______  mol·L－1。[已知Kb(NH3·H2O)＝2×10－5]

(3)在25  ℃下，将a  mol·L－1的氨水与0.01  mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH)＝c(Cl－)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。

【答案】(1)10－7　(2)　(3)中　

【解析】(1)Ka＝≈＝10－7。

(2)根据溶液呈中性可知，c(OH－)＝c(H＋)＝1×10－7  mol·L－1，n(NH)＝n(NO)＝a  mol

设加入氨水的浓度为c  mol·L－1，混合溶液的体积为V L，

由Kb＝＝＝2×10－5，得c＝。

(3)氨水与HCl等体积混合，电荷守恒关系式为c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因c(NH)＝c(Cl－)，故有c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性。

NH3·H2O　　　　 NH　　＋　 　OH－

  mol·L－1　    mol·L－1　  10－7  mol·L－1

Kb＝＝。

13．常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。

提示：电离度＝×100%

(1)温度升高，NH3·H2O的电离平衡向________(填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是________(填字母)。

a．电离常数　　　　　 b．电离度

c．c(OH－)   d．c(NH3·H2O)

(2)表中c(OH－)基本不变的原因是__________________________________________。

(3)常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是________(填字母，下同)。

A．溶液的pH增大  B．氨水的电离度减小

C．c(OH－)减小  D．c(NH)减小

(4)将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH)与c(Cl－)比值变大的是________。

A．加入固体氯化铵  B．通入少量氯化氢

C．降低溶液温度  D．加入少量固体氢氧化钠

【答案】(1)右　a　(2)氨水浓度降低，使c(OH－)减小，而温度升高，使c(OH－)增大，双重作用使c(OH－)基本不变

(3)A、D　(4)A、C

14．Ⅰ.室温下，现有pH＝2的醋酸甲和pH＝2的盐酸乙：

(1)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)。若将稀释前的甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH＝________。

(2)各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。

(3)取25 mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na＋)、c(CH3COO－)的大小关系为c(Na＋)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(CH3COO－)。

Ⅱ.已知25  ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下：

(1)25  ℃时，将20 mL 0.1  mol·L－1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1  mol·L－1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1  mol·L－1 NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示：

反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________ ________________________________________________________________________。

(2)若保持温度不变，在醋酸溶液中通入一定量氨气，下列各量会变小的是________(填字母)。

a．c(CH3COO－)  b．c(H＋)

c．Kw  d．醋酸电离平衡常数

【答案】Ⅰ.(1)小于　2　(2)大于　(3)小于

Ⅱ.(1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快　(2)b

【解析】Ⅰ.(1)由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。盐酸和醋酸溶液的pH都是2，溶液中的H＋浓度都是0.01  mol·L－1，设醋酸的原浓度为c  mol·L－1，混合后平衡没有移动，则有：

CH3COOH 　 H＋＋CH3COO－

原平衡浓度(mol·L－1)　  c－0.01　　　　0.01　　0.01

混合后浓度(mol·L－1)   (c－0.01)/2　　  0.01　　0.01/2

由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。(2)取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较大，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(3)两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得c(Na＋)小于c(CH3COO－)。

Ⅱ.(1)由Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5和Ka(HSCN)＝0.13可知，CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性，即在相同浓度的情况下，HSCN溶液中H＋的浓度大于CH3COOH溶液中H＋的浓度，浓度越大反应速率越快。

(2)通入氨气，促进醋酸的电离，则c(CH3COO－)增大，故a错误；通入氨气，c(OH－)增大，c(H＋)减小，故b正确；由于温度不变，则Kw不变，故c错误；由于温度不变，醋酸电离平衡常数不变，故d错误。