高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测15 水溶液中的离子平衡（含解析）

这是一份高考化学二轮专题复习 专题跟踪检测15 水溶液中的离子平衡（含解析），共10页。试卷主要包含了下列说法错误的是，已知，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
①HSOeq \\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－，②HSOeq \\al(－,3)H＋＋SOeq \\al(2－,3)，向0.1 ml·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是( )
A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSOeq \\al(－,3))增大
B．加入少量Na2SO3固体，则c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSOeq \\al(－,3))＋c(OH－)＋eq \f(1,2)c(SOeq \\al(2－,3))
C．加入少量NaOH溶液，eq \f(cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))、eq \f(cOH－,cH＋)的值均增大
D．加入氨水至中性，则2c(Na＋)＝c(SOeq \\al(2－,3))>c(H＋)＝c(OH－)
解析：选C A项，加入金属钠后，钠和水反应生成氢氧化钠，使平衡①左移，平衡②右移，移动的结果是c(SOeq \\al(2－,3))增大。可以利用极端分析法判断，如果金属钠适量，充分反应后溶液中溶质可以是亚硫酸钠，此时c(HSOeq \\al(－,3))很小，错误；B项，依据电荷守恒判断，c(SOeq \\al(2－,3))前面的化学计量数应为2，即c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSOeq \\al(－,3))＋c(OH－)＋2c(SOeq \\al(2－,3))，错误；C项，加入氢氧化钠溶液后，溶液酸性减弱，碱性增强，所以eq \f(cOH－,cH＋)增大，平衡①左移，平衡②右移，最终c(SOeq \\al(2－,3))增大，c(HSOeq \\al(－,3))减小，所以eq \f(cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))增大，正确；D项，加入氨水至溶液呈中性，即c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒知，其他离子存在关系：c(Na＋)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝2c(SOeq \\al(2－,3))＋c(HSOeq \\al(－,3))，错误。
2．常温下，浓度均为0.1 ml·L－1的HX和HY两种一元酸溶液加水稀释至1 000 mL过程中溶液pH变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．常温下的电离常数：
HX>HY
B．水的电离程度：apH(CH3COONa)
B．a ml·L－1 HCN溶液与b ml·L－1 NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，则a一定小于b
C．向冰醋酸中逐滴加水，则溶液的导电性和pH均先增大后减小
D．NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中，一定有2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))]
解析：选A 由电离平衡常数可知酸性：CH3COOH>HCN>HCOeq \\al(－,3)，根据越弱越水解可知盐类水解能力：Na2CO3>NaCN>CH3COONa，同浓度时则各溶液pH关系：pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)，A项正确；a ml·L－1 HCN溶液与b ml·L－1 NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，由电荷守恒得c(OH－)>c(H＋)，溶液呈碱性，则溶液中溶质可能是NaCN或NaCN和极少量HCN或NaCN和NaOH，故a、b关系不确定，B项错误；加水稀释冰醋酸，能促进CH3COOH电离，离子浓度先增大，增大到一定程度时再加水，离子浓度反而减小，即溶液的导电性先增大后减小，溶液的pH先减小后增大，C项错误；只有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等物质的量混合时，才存在2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))]，D项错误。
4．常温下，下列溶液中的微粒浓度关系不正确的是( )
A．醋酸溶液加水稀释时，eq \f(cH＋,cCH3COOH)、eq \f(cH＋,cCH3COO－)均增大
B．HClO与HF的混合溶液中c(H＋)＝
eq \r(KaHF·cHF＋KaHClO·cHClO＋KW)
C．等浓度、等体积的Na2S溶液与HCl溶液混合，所得溶液中：2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
D．向0.1 ml·L－1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液恰好呈中性：c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)
解析：选C 根据电荷守恒，可知C项中的混合液中存在：2c(S2－)＋c(Cl－)＋c(HS－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，C错误。
5．下列说法错误的是( )
A．0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液加适量水稀释后，溶液中eq \f(cOH－,cCO\\al(2－,3))变大
B．若使Na2S溶液中eq \f(cNa＋,cS2－)接近于2∶1，可加入适量的KOH固体
C．25 ℃时，浓度均为0.1 ml·L－1 NaOH和NH3·H2O混合溶液中c(OH－)>c(Na＋)＝c(NH3·H2O)
D．0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液与0.1 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
解析：选C Na2CO3溶液加适量水稀释后，促进水解，所以n(OH－)变大，n(COeq \\al(2－,3))减小，所以溶液中eq \f(nOH－,nCO\\al(2－,3))变大，则eq \f(cOH－,cCO\\al(2－,3))变大，A正确；加入适量的KOH固体，水解平衡向着逆向移动，使得S2－的物质的量增大，而钠离子的物质的量不变，从而可使Na2S溶液中eq \f(cNa＋,cS2－)接近于2∶1，B正确；混合溶液中，NH3·H2O电离，故c(Na＋)>c(NH3·H2O)，C错误；0.2 ml·L－1 CH3COOH溶液与0.1 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合后，得到等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，根据物料守恒：2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因此可得：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)，D正确。
6．已知：pKa＝－lg Ka。25 ℃时，几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是( )
A．向Na2SO3溶液中加入过量乙酸，反应生成SO2
B．25 ℃时，pH＝8的甲酸钠溶液中，c(HCOOH)＝9.9×10－7 ml·L－1
C．25 ℃时，某乙酸溶液pH＝a，则等浓度的甲酸pH＝a－1
D．相同温度下，等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大
解析：选B 根据表格数据分析，酸性顺序为H2SO3>HCOOH>CH3COOH>HSOeq \\al(－,3)。因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子，所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠，A错误；甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性，且存在质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOOH)，因为溶液的pH＝8，所以c(OH－)＝10－6 ml·L－1，c(H＋)＝10－8 ml·L－1，所以c(HCOOH)＝9.9×10－7 ml·L－1，B正确；等浓度的乙酸和甲酸溶液中存在电离平衡，假设甲酸溶液的pH＝b，eq \f(10－a×10－a,c)＝10－4.74，eq \f(10－b×10－b,c)＝10－3.74，计算b＝a－0.5，C错误；因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强，所以同温度下，等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度，即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠，D错误。
7．t ℃时，将0.200 ml·L－1的某一元酸HA与0.200 ml·L－1的NaOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液中部分离子浓度如下表。下列说法中正确的是( )
A．所得溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(OH－)
B．t ℃时，水的离子积KW＝1.0×10－13
C．t ℃时，一元酸HA的电离常数K＝3.10×10－7
D．t ℃时，0.100 ml·L－1NaA溶液中A－的水解率为0.80%
解析：选D t ℃时，将0.200 ml·L－1的某一元酸HA与0.200 ml·L－1的NaOH溶液等体积混合，HA与NaOH发生反应NaOH＋HA===NaA＋H2O，恰好生成0.1 ml·L－1的NaA，根据物料守恒，c(HA)＋c(A－)＝0.1 ml·L－1，已知c(A－)＝9.92×10－2 ml·L－1，则c(HA)＝0.1 ml·L－1－9.92×10－2ml·L－1＝8×10－4 ml·L－1，c(Na＋)＝0.1 ml·L－1，已知c(H＋)＝2.50×10－10 ml·L－1，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(OH－)＝0.1 ml·L－1＋2.50 ×10－10ml·L－1－9.92×10－2ml·L－1>8×10－4 ml·L－1，A错；KW＝c(H＋)·c(OH－)>2×10－13，B错；K＝eq \f(cH＋×cA－,cHA)≈3.1×10－8，C错。
8．下列叙述正确的是( )
A．0.1 ml·L－1pH为4的NaHB溶液中：
c(HB－)>c(H2B)>c(B2－)
B．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液和H2SO4溶液、pH＝12的氨水和NaOH溶液，四种溶液中由水电离出的c(H＋)不相等
C．常温下将浓度为0.1 ml·L－1的HF溶液加水不断稀释，溶液中eq \f(cH＋,cHF)的值始终保持增大
D．常温下0.1 ml·L－1的下列溶液①NH4Fe(SO4)2 ②NH4Cl ③NH3·H2O ④CH3COONH4中：c(NHeq \\al(＋,4))由大到小的顺序是②>①>④>③
解析：选C NaHB溶液的pH＝4，说明HB－电离程度大于水解程度，则c(B2－)>c(H2B)，A错误；pH＝2的CH3COOH溶液和H2SO4溶液、pH＝12的氨水和NaOH溶液，酸溶液中H＋、碱溶液中OH－浓度相等，水中存在H2OH＋＋OH－，等浓度H＋或OH－对水的电离程度影响相同，则四种溶液中由水电离出的c(H＋)相等，B错误；常温下将浓度为0.1 ml·L－1的HF溶液加水不断稀释，溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，则eq \f(nH＋,nHF)增大，又eq \f(cH＋,cHF)＝eq \f(nH＋,nHF)，所以溶液中eq \f(cH＋,cHF)的值始终保持增大，C正确；NH4Fe(SO4)2中NHeq \\al(＋,4)和Fe2＋都水解呈酸性，相互抑制，c(NHeq \\al(＋,4))：①>②，一水合氨是弱电解质，醋酸铵中水解相互促进，因此D错误。
9．25 ℃时，H2CO3的Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11；HClO的Ka＝3.0×10－8。将0.1 ml·L－1的HClO溶液与0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液等体积混合，所得溶液中各微粒浓度关系正确的是( )
A．c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(HCOeq \\al(－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)
B．c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)＋c(COeq \\al(2－,3))
C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))
D．c(HClO)＋c(OH－)＋c(H2CO3)＝c(H＋)＋c(COeq \\al(2－,3))
解析：选B 根据两种酸的电离常数可知，0.1 ml·L－1的HClO溶液与0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液等体积混合，得到物质的量浓度相等的NaClO和NaHCO3的混合溶液。A项，HClO的电离常数小于H2CO3的一级电离常数，因此c(HCOeq \\al(－,3))＞c(ClO－)，错误；B项，根据物料守恒可知，c(Na＋)与所有含氯微粒和含碳微粒的物质的量浓度总和相等，则c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)＋c(COeq \\al(2－,3))，正确；C项，若为电荷守恒，则阴离子一侧缺少c(OH－)，错误；D项，将物料守恒式c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)＋c(COeq \\al(2－,3))代入电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))＋c(OH－)，消掉c(Na＋)，得关系式c(HClO)＋c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(COeq \\al(2－,3))，错误。
10．工业用Na2SO3溶液吸收SO2，减少空气污染。常温下，测得Na2SO3溶液吸收SO2过程中，pH随c(SOeq \\al(2－,3))∶c(HSOeq \\al(－,3))的变化关系如下表所示，下列说法正确的是( )
A．Ka1(H2SO3)c(SOeq \\al(2－,3))>c(H＋)＝c(OH－)
D．Na2SO3溶液中，SOeq \\al(2－,3)的水解常数Kh1＝9.1×10－5.2
解析：选C Ka2＝eq \f(cH＋·cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))＝eq \f(1×10－7.2×1,1)＝1×10－7.2，Ka1>Ka2，Ka1>1×10－7.2，A项错误；NaHSO3溶液的pHc(SOeq \\al(2－,3))，C项正确；SOeq \\al(2－,3)的水解常数Kh1＝eq \f(cOH－·cHSO\\al(－,3),cSO\\al(2－,3))＝eq \f(KW,Ka2)＝eq \f(1×10－14,1×10－7.2)＝1×10－6.8，D项错误。
11．[双选]25 ℃时，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A．Na2CO3溶液：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)
B．氨水稀释10倍后，其c(OH－)大于稀释前c(OH－)的eq \f(1,10)
C．pH之和为14的H2S溶液与NaOH溶液混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋c(S2－)
D．(NH4)2SO4溶液和NaOH溶液混合所得的中性溶液中：c(Na＋)＝c(NH3·H2O)
解析：选BD A项，根据质子守恒可知，c(OH－)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)＋c(H＋)，把c(H＋)移到等式左边可得c(OH－)－c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)，错误。B项，氨水稀释时，电离平衡正向移动，所以稀释10倍后，其c(OH－)大于稀释前c(OH－)的eq \f(1,10)，正确。C项，根据电荷守恒可知，溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，注意利用电荷守恒解题时，离子物质的量浓度前一定要乘以离子所带的电荷数，错误。D项，根据电荷守恒可知，c(NHeq \\al(＋,4))＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SOeq \\al(2－,4))，溶液显中性，则c(NHeq \\al(＋,4))＋c(Na＋)＝2c(SOeq \\al(2－,4))，根据物料守恒可知c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝2c(SOeq \\al(2－,4))，所以溶液中c(Na＋)＝c(NH3·H2O)，正确。
12．[双选]如表所示是25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数，下列说法正确的是( )
A．相同浓度CH3COONa和Na2CO3的混合液中，各离子浓度的关系：c(Na＋)>c(COeq \\al(2－,3))>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
B．向0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH＝5，此时c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝9∶5
C．少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中，c(HClO)增大
D．向浓度均为1×10－3 ml·L－1的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10－3 ml·L－1的AgNO3溶液，Cl－先形成沉淀
解析：选CD 由表格中H2CO3的第二步电离平衡常数Ka2比CH3COOH的电离平衡常数小，所以COeq \\al(2－,3)比CH3COO－水解程度大，则CH3COONa与Na2CO3浓度相等时：c(CH3COO－)>c(COeq \\al(2－,3))，A错误；eq \f(cCH3COOH,cCH3COO－)＝eq \f(cH＋,Ka)＝eq \f(10－5,1.8×10－5)＝5∶9，B错误；新制的氯水中存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入碳酸氢钠固体后，消耗HCl，平衡正向移动，c(HClO)增大，C正确；形成AgCl沉淀所需要的c(Ag＋)＝eq \f(KspAgCl,cCl－)＝eq \f(1.8×10－10,10－3) ml·L－1＝1.8×10－7 ml·L－1，形成Ag2CrO4沉淀所需要的c(Ag＋)＝ eq \r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\\al(2－,4)))＝eq \r(\f(2×10－12,10－3)) ml·L－1＝eq \r(2)×10－4.5 ml·L－1，所需Ag＋浓度越小，越先产生沉淀，所以先产生的是AgCl沉淀，D正确。
13．常温下，几种弱酸的电离常数的负对数pKa(pKa＝－lg Ka)如下：
下列说法错误的是( )
A．常温下，加水稀释NaClO溶液时水电离的c(H＋)·c(OH－)减小
B．常温下，0.1 ml·L－1溶液的pH：NaNO2＞NaF＞NaClO＞NaCN
C．0.2 ml·L－1 HNO2溶液和0.1 ml·L－1 KOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(NOeq \\al(－,2))＞c(K＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
D．常温下，KCN溶液中KCN的水解常数的负对数pKh＝4.69
解析：选B pKa越大，Ka越小，酸性越弱，酸性：HNO2＞HF＞HClO＞HCN。A项，次氯酸钠溶液中OH－来自水的电离，稀释次氯酸钠溶液过程中，碱性减弱，水电离的c(H＋)、c(OH－)减小，正确；B项，由“越弱越水解”知，碱性：NaCN＞NaClO＞NaF＞NaNO2，错误；C项，所得溶液中c(HNO2)＝c(KNO2)，pKh＝14－pKa＝10.63＞3.37，溶液呈酸性，正确；D项，CN－＋H2OHCN＋OH－，Kh＝eq \f(cHCN·cOH－,cCN－)＝eq \f(KW,Ka)，pKh＝14－9.31＝4.69，正确。
14．[双选]常温下，将一定浓度的HA和HB两种酸溶液分别与0.1 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合，实验记录如下表：
下列说法正确的是( )
A．HA为强酸，HB为弱酸
B．溶液①中存在：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
C．升高温度，溶液①中c(H＋)增大，pH减小
D．溶液②中存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(B－)
解析：选BD 溶液①中HA与NaOH恰好完全反应，得到NaA溶液，pH＝8.6，说明NaA为强碱弱酸盐，则HA为弱酸，溶液②中HB与NaOH反应，HB过量，剩余HB的浓度为eq \f(0.12－0.1,2) ml·L－1＝0.01 ml·L－1，pH＝2，说明HB为强酸，A项错误；溶液①中的溶质为NaA，NaA为强碱弱酸盐，离子浓度关系：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)，B项正确；升高温度，促进溶液①中NaA水解，c(OH－)增大，c(H＋)减小，pH增大，C项错误；根据电荷守恒，溶液②中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(B－)，D项正确。
15．镓是制作高性能半导体的重要原料。工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知某锌矿渣主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物，利用该矿渣制镓的工艺流程如下：
已知：①镓在元素周期表中位于第四周期ⅢA族，化学性质与铝相似。
②lg 2＝0.3，lg 3＝0.48。
③部分物质的Ksp如表所示：
(1)加入H2O2的目的是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)调pH的目的是__________________；室温条件下，若浸出液中各阳离子的浓度均为0.01 ml·L－1，当溶液中某种离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时即认为该离子已完全除去，则pH应调节的范围为________。
解析：(1)Fe2＋具有还原性，H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，反应的方程式是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(2)根据流程中物质转化关系可知调pH的目的是将Fe3＋、Ga3＋转化为氢氧化物沉淀，Zn2＋不能形成Zn(OH)2，从而与Zn2＋分离；Fe(OH)3和Ga(OH)3属于同种类型，Ksp[Ga(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，Ga3＋完全沉淀时Fe3＋已经完全沉淀，浓度小于1×10－5 ml·L－1，c(OH－)＝eq \r(3,\a\vs4\al(\f(Ksp[GaOH3],cGa3＋)))＝eq \r(3,\f(2.7×10－31,1×10－5)) ml·L－1＝3×10－9 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(1,3)×10－5 ml·L－1，pH＝－lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)×10－5))＝5.48，Zn2＋开始沉淀时c(OH－)＝eq \r(\a\vs4\al(\f(Ksp[ZnOH2],cZn2＋)))＝ eq \r(\f(1.6×10－17,0.01)) ml·L－1＝4×10－8 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(1,4)×10－6 ml·L－1，pH＝－lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)×10－6))＝6.6，则pH应调节的范围为5.48