2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第2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．水的电离方程式：H2O===H＋＋OH－

B．pH＝7的溶液一定是中性溶液

C．升高温度，水的电离程度增大

D．将稀醋酸加水稀释时，c(H＋)减小，c(OH－)也减小

【答案】C

2．(2019·山东威海检测)中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析，这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是(　　)

A．用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测定其浓度：KMnO4——浅红色

B．利用“Ag＋＋SCN－===AgSCN↓”原理，可用标准KSCN溶液测定AgNO3溶液浓度：Fe(NO3)3——红色

C．利用“2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋”，用FeCl3溶液测定KI样品中KI的百分含量：淀粉——蓝色

D．利用OH－＋H＋===H2O来测定某盐酸的浓度：酚酞——浅红色

【答案】C　

【解析】滴定反应一旦开始就有I2生成，溶液就呈现蓝色，故无法判断终点。

3．现有pH＝5的CH3COOH溶液10 mL，要使其pH增大3，可采取的方法有(　　)

A．向溶液中加水稀释至10 L B．加入一定量的NaOH固体

C．加入一定量pH＝8的NaOH溶液 D．加入一定浓度的盐酸

【答案】B

4．(2018·河南郑州质检)25 ℃时，将两种不同浓度的某一元酸HA分别与NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积等于混合前两溶液体积之和)，测得反应后溶液的pH如表所示。下列判断错误的是(　　)

A．HA是弱酸

B．x>0.05

C．实验①所得溶液中：c(A－)＋c(HA)＝0.10 mol/L

D．实验②所得溶液中：c(Na＋)＝c(A－)

【答案】C　

【解析】实验①所得溶液中c(A－)＋c(HA)＝0.05 mol/L，C项错误。

5．(2018·安徽合肥一中月考)常温下，0.1  mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　)

A．该一元酸溶液的pH＝1

B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1

C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22

D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L和V2 L 0.1  mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1＜V2

【答案】B　

【解析】将c(OH－)＝代入题中关系式可得＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3  mol·L－1，所以该溶液的pH＝3，A项错误；酸溶液中水的电离看OH－，c(OH－)＝  mol·L－1＝1×10－11  mol·L－1，所以由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，B项正确；温度一定，水的离子积是一个常数，C项错误；由于HA是弱酸，二者等体积混合呈酸性，当pH＝7时应有V1＞V2，D项错误。

6．(2018·河南天一大联考)室温时，用0.0200 mol/L稀盐酸滴定20.00 mL 0.0200 mol/L NaY溶液，溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化)，则下列有关说法正确的是[已知：K(HY)＝5.0×10－11](　　)

A．可选取酚酞作为滴定指示剂

B．M点溶液的pH>7

C．图中Q点水的电离程度最小，Kw<10－14

D．M点，c(Na＋)＝c(HY)＋c(Y－)＋c(Cl－)

【答案】B　

【解析】滴定终点时溶液显酸性，故可选取甲基橙作为滴定指示剂，A项错误；M点溶液中，c(NaY)＝c(HY)，Y－水解常数Kh＝＝＝2×10－4，Kh＞K(HY)，即水解大于电离，所以溶液的pH>7，B项正确；由图可知，Q点水的电离程度最小，温度不变，Kw不变，Kw＝10－14 ，C项错误；M点由物料守恒可知，c(Na＋)＝c(HY)＋c(Y－)，D项错误。

7．已知t ℃时，水的离子积为Kw，该温度下，将a mol·L－1氨水溶液和b mol·L－1 HCl溶液等体积混合，下列判断一定正确的是(　　)

A．若c(OH－)＝ mol·L－1，则混合液一定呈中性

B．若a>b，则混合液中的c(NH)大于c(Cl－)

C．若溶液呈酸性，则a<b

D．混合液中c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)

【答案】A　

【解析】a>b时，溶液可能呈酸性、中性或碱性，c(NH)可能小于、等于或大于c(Cl－)，B项不正确；当a＝b时，氨水和HCl恰好完全反应生成NH4Cl，因水解该溶液呈酸性，C项不正确；只有a＝b时，混合液中c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)才成立，D项不正确。

8．(2017·北京顺义区高三第一次统练)分别用浓度均为0.5 mol/L的NH3·H2O和NaOH溶 液滴定20 mL 0.01 mol/L Al2(SO4)3溶液，测得导电能力随溶液加入而变化的曲线如右图所示，下列说法正确的是(　　)

A．曲线1代表滴加NaOH溶液的变化曲线

B．c点溶液中大量存在的离子是Na＋和SO

C．b和d点对应的溶液均显酸性

D．be段导电能力下降的原因是NH3·H2ONH＋OH－，导致离子数目减少

【答案】B　

【解析】沉淀完全以后，氢氧化铝沉淀能溶解在氢氧化钠里，导电性持续增强，但不能溶解在氨水里，因此曲线1代表滴加氨水的变化曲线，故A项错误；由A项分析知，曲线2代表滴加NaOH溶液的变化曲线，c点时铝离子沉淀完全，d点时氢氧化铝又溶解完全，故c点溶液中大量存在的离子是Na＋和SO，故B项正确；由B选项分析知，d点对应溶质为偏铝酸钠和硫酸钠的混合物，显碱性，b点对应的溶液溶质为硫酸铵，显酸性，故C项错误；be段导电能力下降的原因是NH3·H2ONH＋OH－平衡正向移动，离子数目增大，但是离子浓度降低，故D项错误。

9．(2018·广东中山月考)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是(　　)

A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1

B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性

C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线

D．酚酞不能用作本实验的指示剂

【答案】B　

【解析】根据曲线a知，滴定前盐酸的pH＝1，c(HCl)＝0.1 mol·L－1，A项错误；P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和，溶液呈中性，B项正确；曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线，曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线，C项错误；强酸与强碱滴定，可以用酚酞作指示剂，D项错误。

10．(2018·湖北重点中学测试)体积为1 mL、浓度均为0.10 mol·L－1的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V，pH随lgV的变化情况如右图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．XOH是弱碱

B．pH＝10的两种溶液中的c(X＋)：XOH大于X2CO3

C．已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10－10

D．当lgV＝2时，若X2CO3溶液升高温度，溶液碱性增强，则c(HCO)/c(CO)减小

【答案】C　

【解析】由图知，0.1 mol/L的XOH的pH＝13，说明XOH溶液中XOH完全电离，为强电解质，A项错误；XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c(XOH)＜c(X2CO3)，二者都是强电解质完全电离，则c(X＋)：XOH小于X2CO3，B项错误；已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2，X2CO3溶液中以CO第一步水解为主，第二步水解忽略不计，CO＋H2OHCO＋OH－，又0.1 mol/L X2CO3溶液pH＝11.6，c(H＋)＝10－11.6 mol/L，c(HCO)＝c(OH－)＝10－2.4 mol/L，c(CO)＝(0.10－10－2.4) mol/L≈0.1 mol/L，则Ka2＝＝ ＝1.0×10－10.2，C项正确；当lgV＝2时，溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中n(CO)减小，n(HCO)增大，所以增大，D项错误。

二、非选择题

11．(2018·云南昆明检测)现有常温下的六份溶液：

①0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液

②0.01 mol·L－1盐酸

③pH＝12的氨水

④pH＝12的NaOH溶液

⑤0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液与pH＝12的氨水等体积混合后所得溶液

⑥0.01 mol·L－1盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液

(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号，下同)，水的电离程度相同的是________。

(2)若将②、③混合后所得溶液pH＝7，则消耗溶液的体积：②______③(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。

(3)将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH：

①______②，③____④，⑤____⑥。

(4)将①、④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合溶液可能呈________(填字母)。

A．酸性　　 B．碱性　　

C．中性

【答案】(1)⑥　②③④　(2)＞　(3)＞　＞　＞　(4)A、B、C

12．(2019届辽宁铁岭模拟)(1)常温下，用0.100 0  mol·L－1 CH3COOH溶液滴定NaOH溶液，当达到滴定终点时溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7，溶液中各离子浓度从大到小的顺序为______________________________；为了减小滴定误差，在滴定实验中使用的酸碱指示剂最好是________(填字母)。

A．石蕊  B．甲基橙

C．酚酞  D．甲基橙或酚酞

(2)常温下，将1 mL pH＝1的H2SO4溶液加水稀释到100 mL，稀释后的溶液中＝__________。

(3)某温度下，测得0.01  mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。

(4)pH相等的盐酸和醋酸溶液各100 mL，分别与过量的Zn反应，相同条件下生成H2的体积：V(盐酸)______(填“＞”“＝”或“＜”)V(醋酸溶液)。

【答案】(1)＞　c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)　C

(2)108　(3)1.0×10－13　(4)＜

13．(1)某研究性学习小组在实验室中配制1 mol·L－1的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是________(填字母)。

A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏

B．如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶

C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小

D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大

E．配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致最后实验结果偏大

F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致最后实验结果偏大

(2)常温下，已知0.1 mol·L－1一元酸HA溶液中c(OH－)/c(H＋)＝1×10－8。

①常温下，0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝________，写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________________。

②pH＝3的HA与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中4种离子的物质的量浓度大小关系是________________________________________。

③0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中：c(H＋)＋c(HA)－c(OH－)＝________mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。

(3)t ℃时，由pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。

①该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 mol·L－1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝________________________________。

②该温度下(t ℃)，1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是_______________________________。

【答案】(1)A、B、D　(2)①3　HA＋OH－===A－＋H2O

②c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)　③0.05

(3)10－13　①12　②pHa＋pHb＝12

【解析】(1)配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则浓硫酸的体积偏小，浓度偏大，导致最后测得NaOH溶液的浓度偏小，E不正确；中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则消耗硫酸的体积减小，导致最后测得NaOH溶液的浓度偏小，F不正确。(2)①根据水的离子积常数可知，如果c(OH－)/c(H＋)＝1×10－8，则溶液中OH－浓度为 mol·L－1＝1×10－11mol·L－1，则H＋浓度为0.001 mol·L－1，所以pH＝3，这说明HA是弱酸，所以和氢氧化钠反应的离子方程式是HA＋OH－===A－＋H2O。②由于HA是弱酸，所以pH＝3的HA溶液的浓度大于0.001 mol·L－1，在与氢氧化钠的反应中HA是过量的，因此反应后溶液显酸性，则离子浓度大小顺序是c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。③0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，酸是过量的，所以根据电荷守恒和物料守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)、2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)＝0.1 mol·L－1，则c(H＋)＋c(HA)－c(OH－)＝c(Na＋)＝0.05 mol·L－1。(3)t ℃时，由pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则0.01＝Kw/10－11，解得该温度下水的离子积常数Kw＝10－13。①硫酸和氢氧化钠的物质的量分别是0.01 mol和0.04 mol，则溶液中OH－浓度是(0.04 mol－0.02 mol)÷0.2 L＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，即pH＝12。②1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则10－pHa＝10×10pHb－13，解得pHa＋pHb＝12。

14．(1)(2019·湖北模拟)若往20 mL 0.01 mol·L－1 的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如下图所示，下列有关说法正确的是________(填序号)。

①该烧碱溶液的浓度为0.02 mol·L－1

②该烧碱溶液的浓度为0.01 mol·L－1

③HNO2 的电离平衡常数：b点>a点

④从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na＋)>c(NO)>c(OH－)>c(H＋)

(2)下列各示意图与对应的表述正确的是________(填字母)。

A．图①表示一定条件下某化学反应的速率随时间变化的趋势图，该反应一定为放热反应

B．图②中曲线表示将氢氧化钠溶液滴加到醋酸溶液中溶液浓度的变化趋势图

C．图③表示等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生H2的物质的量的变化

D．图④为水的电离平衡曲线图，若从A点到C点，可采用在水中加入适量NaOH固体的方法

【答案】(1)②③　(2)B