2019届二轮复习 水溶液中的离子平衡 作业（全国通用） (8) 练习

水溶液中的离子平衡
一、单项选择题：本题包括7小题，每小题6分，共42分。
1．下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是(　　)
①常温下NaNO2溶液的pH大于7
②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应
④0.1 mol·L－1 HNO2溶液的pH＝2.1
⑤NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2
⑥0.1 mol·L－1 HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1
A．①④⑥ B．①②③④
C．①④⑤⑥ D．全部
答案：c
解析：①中证明NO能水解，证明HNO2为弱酸。②中未能指明浓度，也没有参照物，不能说明问题。③NaCl为强酸强碱盐，HNO2无论是强酸还是弱酸都可能不与NaCl反应。④中说明c(H＋) 2．下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是 (　　)
A．pH＝1的溶液中：NH、Na＋、Fe3＋、SO
B．含有大量AlO的溶液中：Na＋、K＋、HCO、NO
C．中性溶液中：K＋、Al3＋、Cl－、SO
D．Na2S溶液中：SO、K＋、Cu2＋、Cl－
答案：A
解析：A项，酸性条件下，H＋抑制NH、Fe3＋的水解，能大量共存；B项，AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，不能大量共存；C项，Al3＋水解呈酸性，因而在中性溶液中不存在；D项，Cu2＋＋S2－===CuS↓，不能大量共存。
3．常温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是(　　)
A．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
B．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是氢氧化钠过量
C．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)时，一定是醋酸过量
D．当溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)时，一定是氢氧化钠过量
答案：C
解析：当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，根据电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，溶液中还存在醋酸分子，则一定是醋酸过量，A、B项错，C项正确；D项，当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时，也符合。
4．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列四种盐溶液，其pH测定如下表所示：
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是(　　)
A．四种溶液中，水的电离程度①>②>④>③
B．Na2CO3和NaHCO3溶液中，粒子种类相同
C．将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较，pH小的是HClO
D．Na2CO3溶液中，c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
答案：B
解析：A项，四种盐溶液均促进了水的电离，水解显碱性，水解程度越大，pH越大，则四种溶液中，水的电离程度③>④>②>①，错误；B项，Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在着H＋、OH－、CO、HCO、H2CO3、Na＋、H2O，正确；C项，CH3COOH的酸性强于HClO，在浓度相等时，pH小的是CH3COOH，错误；D项，根据物料守恒，Na2CO3溶液中，c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，错误。
5．室温下向10 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中加入0.1 mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a点所示溶液中c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(HA)
B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
D．b点所示溶液中c(A－)＞c(HA)
答案：D
解析：A．a点NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生水解反应，c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)，错误；B.a点NaA发生水解反应，促进了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点，错误；C.根据电荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(A－)，错误；D.b点HA过量，溶液呈酸性，HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正确。
6．化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：
Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有关叙述中正确的是 (　　)
①MnS的Ksp大于CuS的Ksp
②达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
③向溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(Cu2＋)、c(Mn2＋)保持不变
④该反应的平衡常数K＝
A．①④ B．②③
C．①②③ D．②③④
答案：A
解析：②中达到平衡＝；③中加S2－，c(Cu2＋)、c(Mn2＋)均减小，但不变。
7．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是(　　)
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
C．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
答案：D
解析：胃液中为盐酸环境，难溶的碳酸盐在胃液中会溶解，故A、B错误；硫酸钡作内服造影剂，说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的，此时c(Ba2＋)＝＝1.05×10－5mol·L－1>1.0×10－5mol·L－1，故误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，故C错误；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液洗胃时，胃液中：c(Ba2＋)＝Ksp(BaSO4)/c(SO)＝mol·L－1＝3.1×10－10mol·L－1<1.05×10－5mol·L－1，故D正确。
二、非选择题：本题包括4小题，共58分。
8．(除标注外，每空2分，共12分)NaH2PO4、Na2HPO4可用于合成化工原料三聚磷酸钠(Na5P3O10)。
(1)能说明NaH2PO4溶液显弱酸性的离子方程式为________________________________。
(2)能说明Na2HPO4溶液显弱碱性的离子方程式为________________________________。
(3)测定某三聚磷酸钠试样中Na5P3O10的含量可用间接滴定法，其流程如下：
样品1.300 0 gH3PO4NaH2PO4―→配成100.00 mL溶液A
Na2HPO4
①滴定时所用的指示剂X可为________。
②NaOH标准溶液应盛放在上图所示的滴定管________(选填“甲”或“乙”)中。
③滴定实验记录如下表(样品中杂质不与酸或碱反应)。
滴定
次数
待测溶液A
的体积(mL)
0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液的体积
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
试计算样品中Na5P3O10的质量分数(结果保留三位有效数字)。
答案：(1)H2PO??HPO＋H＋
(2)HPO＋H2O?H2PO＋OH－
(3)①酚酞 　②乙 　③75.5%（4分）
解析：(1)(2)H3PO4是三元中强酸，所形成的两种酸式盐，在水溶液中都能发生水解，但是同时也能发生电离，H2PO的电离程度大于水解程度，即溶液显示弱酸性；HPO的水解程度大于电离程度，即溶液显示弱碱性。
(3)①这是强碱滴定弱酸，当生成Na2HPO4时溶液显示碱性，故选择在碱性范围内变色的指示剂即酚酞。②NaOH标准溶液应盛放在碱式滴定管中。③三次使用的NaOH溶液的体积的平均值为20.00 mL，则n(NaOH)＝20.00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1＝0.002 mol，
根据关系式
Na5P3O10～3H3PO4～3NaH2PO4～3Na2HPO4～3NaOH
1 mol　　　　　　　　　　　　　　　　　　3 mol
则n(Na5P3O10)＝ mol，原溶液中的Na5P3O10总量为4n(Na5P3O10)，Na5P3O10的质量分数＝(×4×368)/1.300 0×100%＝75.5%。
9．(每空3分，共15分)(1)根据下表数据做答：
表1　25 ℃时浓度为0.1 mol·L－1两种溶液的pH
溶质
NaClO
Na2CO3
pH
9.7
11.6
表2　25 ℃时两种酸的电离平衡常数

Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10－2
6.3×10－8
H2CO3
4.2×10－7
5.6×10－11
①根据表1能不能判断出H2CO3与HClO酸性强弱？ ________(填“能”或“不能”)。
②0.10 mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为______________________________。
(2)已知：Ksp(AgCl)＝1.5×10－10、Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12；AgCl为白色沉淀，Ag2CrO4为砖红色沉淀。向Cl－和CrO浓度均为0.1 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液且不断搅拌，实验现象为___________________________________________________________。
(3)通过计算判断中和反应：2Fe(OH)3(s)＋3H2C2O42Fe3＋＋6H2O＋3C2O在常温下能否发生反应________。(已知Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39；草酸H2C2O4的Ka1＝6.0×10－2，Ka2＝6.0×10－5；66＝4.67×104)
答案：(1)①不能　②c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋)　③H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O
(2)先生成白色沉淀，后来变为砖红色
(3)该反应的平衡常数K＝4.67×10－11＜1.0×10－5，所以该反应不能发生
解析：(1)①Na2CO3对应的“酸”是HCO，故根据表1不能判断H2CO3和HClO的酸性强弱。②Na2SO3溶液中c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋)。③根据电离平衡常数知，酸性：H2SO3>H2CO3>HSO，故NaHCO3溶液和H2SO3溶液反应的主要离子方程式为HCO＋H2SO3===HSO＋CO2↑＋H2O。(2)开始生成氯化银沉淀时c(Ag＋)＝1.5×10－9 mol·L－1，开始生成铬酸银沉淀时c(Ag＋)＝ mol·L－1≈4.5×10－6 mol·L－1，故先生成氯化银白色沉淀，随着硝酸银溶液的逐渐加入，Ag＋浓度增大，生成砖红色的铬酸银沉淀。
(3)K＝＝

＝＝4.67×10－11＜1×10－5，故反应不能发生。
10．(除标注外，每空3分，共16分)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃)：
化学式
电离平衡常数
HCN
K＝4.9×10－10
CH3COOH
K＝1.8×10－5
H2CO3
K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11

(1)25 ℃时，等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为______________________________________________。(填写序号)
(2)25 ℃时，向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)现有浓度为0.02 mol·L－1的HCN与0.01 mol·L－1 NaOH等体积混合后，测得c(Na＋)＞c(CN－)，下列关系正确的是________。
A．c(H＋)＞c(OH－)
B．c(H＋)＜c(OH－)
C．c(H＋)＋c(HCN)＝c(OH－)
D．c(HCN)＋c(CN－)＝0.01 mol·L－1
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火，请用离子方程式表示灭火的原理______________________________________________________________。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小_______________________________；电荷守恒表达式__________________________。
答案：(1)b＞a＞c（2分）
(2)NaCN＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HCN
(3)B、D　（2分） (4)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(5) c(Na＋)＞c(HC2O)＞c(H＋)＞c(C2O)＞c(OH－)　
c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
解析：(1)由电离平衡常数：CH3COOH＞H2CO3＞HCN知，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为Na2CO3溶液＞NaCN溶液＞CH3COONa溶液，故溶液的pH为Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa。
(2)由电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO知，NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN，反应的化学方程式为NaCN＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HCN。
(3)将0.02 mol·L－1的HCN与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005 mol·L－1的NaCN、HCN，测得c(Na＋)＞c(CN－)，根据电荷守恒可知：c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性，A错误，B正确；溶液中存在等物质的量的溶质HCN和NaCN，其中CN－＋H2O===HCN＋OH－，H2OH＋＋OH－，OH－来自CN－的水解和H2O的电离，而等式c(H＋)＋c(HCN)＝c(OH－)中，c(HCN)由CN－的水解和溶质HCN两者之和，即c(H＋)＋c(HCN)>c(OH－)，C错误；由物料守恒可知，c(HCN)＋c(CN－)＝0.01 mol·L－1，D正确。
(4)Al3＋与HCO发生相互促进水解反应，生成Al(OH)3和CO2，反应的离子方程式为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(5)NaHC2O4溶液显酸性，则HC2O的电离程度大于其水解程度，所以c(C2O)＞c(H2C2O4)，由于氢离子来自水的电离和HC2O的电离，则c(H＋)＞c(C2O)，HC2O的水解程度较小，则c(HC2O)＞c(C2O)，溶液中各离子浓度大小为c(Na＋)＞c(HC2O)＞c(H＋)＞c(C2O)＞c(OH－)；溶液中存在的阴离子为HC2O、C2O、OH－，阳离子为Na＋、H＋，其电荷守恒表达式为c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。
14．(15分)请按要求回答下列问题：
(1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_____________。
(2)25 ℃时，向0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为________(忽略溶液体积变化，已知lg 2.4＝0.4，lg 7.7＝0.9)。
(3)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为______ mol·L－1。
(4)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋??Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。
答案：(1)Cu(OH)2　（2分） Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH　（3分）
(2)9.6（2分）　 11.1（2分） 　(3)1.3×10－5（3分）　(4)2.79×103（3分）
解析：(1)因为Ksp[Cu(OH)2]