2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第3节检测(含解析)

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水溶液中的离子平衡一、选择题1．下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)A．将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质B．保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，以防止Fe2＋水解C．室温下，向0.1  mol·L－1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质，CH3COOH的电离程度一定增大D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同【答案】A2．(2018·四川眉山模拟)其他条件不变，升高温度下列数据不一定增大的是(　　)A．可逆反应的化学平衡常数K B．0.1 mol/L CH3COONa溶液的pHC．水的离子积常数Kw D．弱电解质的电离程度【答案】A　【解析】若正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，可逆反应的化学平衡常数K不一定增大，A项正确；醋酸钠水解吸热，升温能够促进其水解，碱性增强，pH增大，B项错误；水的电离过程是吸热的，升高温度促进水的电离，水的离子积一定增大，C项错误；电离是吸热过程，升温促进弱电解质的电离，电离程度增大，D项错误。 3．(2018·湖北八校联考)室温时，下列各溶液的叙述正确的是(　　)A．将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀少于AgBr沉淀B．已知酸性：HF＞CH3COOH，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中：[c(Na＋)－c(F－)]＜[c(K＋)－c(CH3COO－) ]C．0.1 mol/L的氨水的pH＝a,0.01 mol/L的氨水的pH＝b，则a－1＞bD．0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液的pH恰好等于7，则c(Na＋)>c(CH3COOH)＝c(Cl－)【答案】D　【解析】AgCl和AgBr的饱和溶液中，由于AgCl的溶解度较大，c(Cl－)＞c(Br－)，将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，生成AgBr，同时混合溶液中氯离子浓度增加，生成AgBr物质的量等于生成氯离子物质的量，由于原溶液中氯离子浓度多于溴离子，因此再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀多于AgBr沉淀，故A错误；pH相等的NaF与CH3COOK溶液中c(OH－)、c(H＋)浓度分别相等，根据电荷守恒得c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)、c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(K＋)＋c(H＋)，则c(OH－)－c(H＋)＝c(Na＋)－c(F－)＝c(K＋)－c(CH3COO－)，故B项错误；NH3·H2O是弱电解质，正确的关系应是a－1＜b，故C项错误；向0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，HCl不足，反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠，由电荷守恒可知，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)，由物料守恒可知，c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，则c(Na＋)＞c(CH3COOH)＝c(Cl－)，故D项正确。4．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是(　　)A．CO＋H2OHCO＋OH－　用热的纯碱溶液清洗油污B．Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋　明矾净水C．TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl　制备TiO2纳米粉D．SnCl2＋H2OSn(OH)Cl↓＋HCl　配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠【答案】D5．(2018·东北师范等三校联考)室温下，下列叙述正确的是(　　)A．若V1 L pH＝11的NaOH溶液与V2 L pH＝3的HA溶液混合后显中性，则V1≤V2B．等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液中离子总数大于NaClO溶液中离子总数C．等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：<D．将CH3COOH溶液与NaOH溶液混合，若混合后的溶液中c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，且溶液显酸性，则c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)【答案】B　【解析】若V1L pH＝11的NaOH溶液与V2L pH＝3的HA溶液混合后显中性，如果是强酸，则体积相等，如果是弱酸，酸的浓度大于氢氧化钠的浓度，则酸的体积一定小于碱的体积，因此V1≥V2，A项错误；根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液中各种离子的总浓度为2倍的c(Na＋)＋c(H＋)，同样在NaClO中有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(OH－)，溶液中各种离子的总浓度也为2倍的c(Na＋)＋c(H＋)，已知两者溶液的c(Na＋)相等，而NaCl的c(H＋)大于NaClO的c(H＋)，故有氯化钠中的c(Na＋)＋c(H＋)大于次氯酸钠中的c(Na＋)＋c(H＋)，即NaCl溶液中离子总数大于NaClO溶液中离子总数，B项正确；碳酸的第一步电离大于第二步碳酸氢根的电离，则等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中：＞，C项错误；将CH3COOH溶液与NaOH溶液混合，根据电荷守恒可知，c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，若混合后的溶液中c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，则2c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)＋2c(H＋)，溶液显酸性，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，则c(OH－)＋c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＋c(H＋)，D项错误。6．室温下，将0.2 mol·L－1的一元酸HA和0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列说法不正确的是(　　)A．0.1 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，水电离出来的c(H＋)相等B．混合后溶液中：c(HA)>c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)C．混合后溶液中：c(A－)＋c(HA)＝0.1 mol·L－1D．混合后溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)【答案】A　【解析】0.2 mol·L－1的一元酸HA和0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，生成物为等浓度NaA、HA，溶液显碱性，说明A－水解能力大于HA的电离能力，HA是弱酸，NaOH是强碱，对水电离的抑制不相同，A项错误；经上述分析，混合后溶液中离子浓度大小：c(HA)>c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)，B项正确；根据元素守恒c(A－)＋c(HA)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，C项正确；根据溶液呈现电中性，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，D项正确。7．(2019·四川达州一诊)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图 1和图2所示。 下列说法正确的是(　　)A．H3AsO3溶液pKa1＝9.2(pKa1＝－lgKa1)B．NaH2AsO3溶液中，c(OH－)＝c(H＋)＋c(H3AsO3)C．NaH2AsO4溶液中，c(OH－)＝c(H＋)D．H3AsO4溶液中滴入NaOH溶液到pH>11.5时，c(AsO)>c(H2AsO)>c(HAsO)【答案】A　【解析】H3AsO3溶液的Ka1＝，当pH＝9.2时，c(H2AsO)＝c(H3AsO3)，Ka1＝c(H＋)，pKa1＝－lg c(H＋)＝pH＝9.2，A项正确；根据NaH2AsO3溶液中质子守恒可知，c(H＋)＋c(H3AsO3)＝c(OH－)＋c(HAsO)＋2c(AsO)，B项错误；根据图2可知，NaH2AsO4溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，C项错误；由图2知，当pH＞11.5时，c(AsO)＞c(HAsO)＞c(H2AsO)，D项错误。8．已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液，溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C)。其中正确的是(　　)A．c(Na＋)>c(HRO)>c(H＋)>c(RO)>c(OH－)B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HRO)＋c(RO)＋c(OH－)C．c(H＋)＋c(H2RO3)＝c(RO)＋c(OH－)D．两溶液中c(Na＋)、c(HRO)、c(RO)分别相等【答案】C　【解析】由于NaHCO3溶液呈碱性，即c(OH－)>c(H＋)，故A项错误；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HRO)＋2c(RO)＋c(OH－)，B项错误；根据物料守恒，c(Na＋)＝c(HRO)＋c(RO)＋c(H2RO3)，结合电荷守恒可知，c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2RO3)－c(RO)，C项正确；根据物料守恒，c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝c(HSO)＋c(SO)＋c(H2SO3)，由于NaHCO3溶液呈碱性，说明HCO的水解程度大于HCO的电离程度，而NaHSO3溶液呈酸性，说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度，故溶液中c(HSO)≠c(HCO)，c(SO)≠c(CO)，D项错误。9．(2017·广东中山质检)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。在一定温度下，用0.1 mol/L KOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是(　　)A．B点的溶液中有：c(K＋)＞c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)B．A点的溶液中有：c(CH3COO－)＋c(OH－)－c(H＋)＝0.1 mol/LC．C点水电离的c(OH－)大于A点水电离的c(OH－)D．A、B、C三点溶液均有Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14【答案】A　【解析】溶液导电能力与离子浓度成正比，CH3COOH是弱电解质，溶液中离子浓度较小，加入KOH后，溶液中离子浓度增大，溶液导电性增强；HCl是强电解质，随着KOH溶液加入，溶液体积增大，导致溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减弱，当完全反应时离子浓度最小，继续加入KOH溶液，离子浓度增大，溶液导电能力增强，根据图知，曲线②代表0.1 mol/L KOH溶液滴定HCl溶液的滴定曲线，曲线①代表0.1 mol/L KOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线。B点时混合溶液中为等物质的量浓度的KOH和CH3COOK，溶液呈碱性，CH3COO－水解但程度较小，结合物料守恒得离子浓度大小顺序是c(K＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)，A项正确；A点时混合溶液溶质为CH3COOK，其浓度为0.05 mol/L，根据电荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)－c(H＋)＝c(K＋)＝0.05 mol/L，B项错误；酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，C点溶质为KCl，A点溶质为醋酸钾，促进水电离，所以在相同温度下，C点水电离的c(OH－)小于A点水电离的c(OH－)，C项错误；温度不一定是常温下，Kw不一定为1.0×10－14，D项错误。10．(2018·吉林长春模拟)常温下，向20 mL某盐酸溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的氨水，溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如右图所示。下列叙述正确的是(　　)A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1　B．在①、②之间的任意一点：c(Cl－)>c(NH)，c(H＋)>c(OH－)　C．在点②所示溶液中：c(NH)＝c(Cl－)>c(OH－)＝c(H＋)，且V<20D．在点③所示溶液中：由水电离出的c(OH－)>10－7 mol·L－1　【答案】B　【解析】盐酸的初始pH＝1，则c(HCl)＝c(H＋)＝0.1 mol·L－1，A项错误；在①、②之间的任意一点，溶液的pH<7，c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，c(Cl－)>c(NH)，B项正确；盐酸与氨水恰好反应时，氨水体积为20 mL，由于NH的水解，溶液呈酸性，故溶液呈中性时，需增加氨水的用量，即pH＝7时，V>20 mL，C项错误；③点时，溶液中含有过量的NH3·H2O，NH3·H2O电离出来的OH－抑制了水的电离，故由水电离出的c(OH－)<10－7 mol·L－1，D项错误。二、非选择题11．(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，原因是____________________________(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是____________(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时，常在溶液中加少量的________，以________(填“促进”或“抑制”)其水解。(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，溶液中c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“>”“＝”或“<”)。(3)25 ℃时，pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，溶液中c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“>”“＝”或“<”)。(4)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，则混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，醋酸体积________氢氧化钠溶液体积(填“>”“＝”或“<”)。(5)已知0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液pH＝9，则溶液中c(CO)________c(H2CO3)(填“>”“＝”或“<”)，其溶液显电中性的原因是________________________(用离子浓度关系式表示)。【答案】(1)酸　Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋　Al2O3　HCl　抑制　(2)碱　>　(3)酸　<　(4)中　>(5)<　2c(CO)＋c(OH－)＋c(HCO)＝c(Na＋)＋c(H＋)12．(2018·江西上饶模拟)(1)实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2  mol NaOH的水溶液与0.2  mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1  mol·L－1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO－)由大到小的顺序为__________________。(已知HNO2的电离常数Ka＝7.1×10－4，CH3COOH的电离常数Ka＝1.7×10－5)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是______(填序号)。a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOHc．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH(2)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。证明NaHSO3中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。a．测定溶液的pH  b．加入Ba(OH)2溶液c．加入盐酸  d．加入品红溶液e．用蓝色石蕊试纸检测【答案】(1)c(NO)＞c(NO)＞c(CH3COO－)　b、c　(2)a、e13．(1)(2017·上海闵行区模拟)室温下，0.1 mol·L－1 NaClO溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH。浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为______________。已知：H2SO3　Ki1＝1.54×10－2　Ki2＝1.02×10－7HClO　Ki＝2.95×10－8H2CO3　Ki1＝4.3×10－7　Ki2＝5.6×10－11(2)FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋　K1Fe(OH)2＋＋H2OFe(OH)＋H＋　K2Fe(OH)＋H2OFe(OH)3＋H＋　K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是______________。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3＋＋yH2OFex(OH)＋yH＋。欲使平衡正向移动，可采用的方法是________(填序号)。a．降温  b．加水稀释c．加入NH4Cl  d．加入NaHCO3室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是________________。(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO＋H2OHSO＋OH－水解平衡事实的是______(填序号)。A．滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去【答案】(1)大于　c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)(2)K1>K2>K3　b、d　调节溶液的pH(3)C【解析】(1)形成盐的酸越弱，盐水解程度就越大，消耗的离子浓度越大，当溶液达到平衡时，剩余的离子浓度就越小。由于HSO比HClO的电离常数大，故溶液的pH：NaClO>Na2SO3。因电离程度：H2SO3>H2CO3>HSO>HCO，浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，水解程度：CO>SO，离子浓度：SO>CO，水解产生的离子浓度：HCO>HSO。但是盐水解程度较小，主要以盐电离产生的离子形式存在，所以溶液中SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为SO>CO>HCO>HSO。(2)Fe3＋分三步水解，水解程度越来越小，所以对应的平衡常数也越来越小，有K1>K2>K3；生成聚合氯化铁的离子方程式为xFe3＋＋yH2OFex(OH)＋yH＋，由于水解是吸热的，降温则使水解平衡逆向移动；加水稀释，水解平衡正向移动；NH4Cl溶液呈酸性，加入NH4Cl，H＋浓度增大，平衡逆向移动；加入NaHCO3，消耗H＋，H＋浓度降低，平衡正向移动。从反应的离子方程式可知，H＋的浓度影响聚合氯化铁的生成，所以关键条件是调节溶液的pH。14．NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：图1　　　　　　　　　 图2  (1)相同条件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH)。(2)图1是0.1 mol·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母)。②室温时，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中，2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝______mol·L－1(填数值)。(3)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是______；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________ ________________________________________________________________。【答案】(1)小于　(2)①A　②10－3(或10－3－10－11)(3)a　c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)【解析】Ⅰ.(1)NH4HSO4电离提供H＋大于NH4Al(SO4)2水解提供的H＋，所以NH4HSO4对NH＋H2ONH3·H2O＋H＋抑制程度大，c(NH)大。(2)①NH4Al(SO4)2水解显酸性，温度升高，水解程度增大，酸性增强，pH减小，只有A曲线符合；②看到等号想到守恒，由电荷守恒知，c(NH)＋3c(Al3＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，则2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝c(H＋)－c(OH－)，由图1可知pH＝3，故c(H＋)＝10－3mol·L－1、c(OH－)＝10－11mol·L－1。(3)NH4HSO4===NH＋H＋＋SO，加入NaOH，OH－先与H＋反应，对水的抑制程度降低，a点时，OH－恰好与H＋完全反应，只有NH促进水的电离，其余三点均有NH3·H2O生成，均抑制水的电离；a点溶质为等物质的量的Na2SO4、(NH4)2SO4，a到b点少量NaOH与(NH4)2SO4反应生成Na2SO4、NH3·H2O，溶质的物质的量关系为Na2SO4>(NH4)2SO4>NH3·H2O，以此比较离子浓度大小。