1、1专题 10 水溶液中的离子平衡一、选择题1将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )A水的离子积变大、pH 变小、呈酸性B水的离子积不变、pH 不变、呈中性C水的离子积变小、pH 变大、呈碱性D水的离子积变大、pH 变小、呈中性解析：将纯水加热，平衡 H2O H OH 向右移动，H 、OH 均变大，但仍然相等，所以 Kw变大 pH变小，仍然呈中性。答案：D2下列事实不能证明氨水是弱碱的是( )ApH11 的氨水加入水稀释到原溶液体积 100 倍时，pH 大于 9B氯化铵溶液呈酸性C常温下 0.01 mol/L 氨水的 pH10.6D体积相同的 0.1 mol/L 氨水和 0.1 mol/L
2、 NaOH 溶液中和盐酸的量相同答案：D3(2018德州模拟)将 0.1 mol/L 醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是( )A溶液中H 和OH 都减小B溶液中H 增大C醋酸电离平衡向左移动D溶液的 pH 增大解析：加水稀释，电离程度增大，H 减小，OH 增大，溶液的 pH 增大。答案：D4(2018北京西城区测试)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液 pH 的关系如下：pH 2 4 6 6.5 813.514腐蚀快慢 较快 慢 较快2主要产物 Fe2 Fe3O4 Fe2O3 FeO2 下列说法不正确的是( )A在 pH4 溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B在 pH6 溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C在 pH
3、14 溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为 O24H 4e 2H 2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓解析：A 项，在 pH4 溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀；B 项，在 pH6 溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀；C 项，在 pH14 溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为 O22H 2O4e 4OH ；D 项，在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓。答案：C5(2018肇庆一模)关于常温下 pH12 的 NaOH 溶液，下列说法错误的是A c(OH ) c(Na ) c(H )B由水电离出的 c(OH )1.010 12 molL1C与等体积 pH2 的醋酸混合后所得溶液显碱性D与等体积 0
4、.01 molL1 氯化铵溶液混合后所得溶液中： c(Na ) c(NH4 )答案：C6(2018惠州第二次调研)下列各组离子能大量共存的是( )A加入 KSCN 显红色的溶液中：K 、NH 4 、Cl 、I B含“84”消毒夜(有效成分 NaClO)的溶液中：Fe 2 、Cl 、Ca 2 、Na C常温下，pH1 的溶液中：NH 4 、Na 、Cl 、Cu 2D常温下，pH13 的无色溶液中：K 、NO 3 、HCO 3 、Al 3解析：A 项，加入 KSCN 显红色的溶液含有 Fe3 ，Fe 3 与 I 发生氧化还原反应而不能大量共存；B 项，Fe2 与 ClO 发生氧化还原反应而不能大量
5、共存；C 项，pH1 的溶液为强酸性溶液，四种离子均能大量共存；D 项，pH13 的无色溶液为强碱性溶液，HCO 3 、Al 3 均不能大量共存，且二者能发生相互促进的水解反应。答案：C37(2018长郡中学月考)有 4 种混合溶液，分别由等体积 0.1 molL1 的 2 种溶液混合而成：CH 3COONa 与 HCl；CH 3COONa 与 NaOH；CH 3COONa 与 NaCl；CH 3COONa 与 NaHCO3，下列各项排序正确的是( )ApH： B c(CH3COO )：C溶液中 H2O 的电离程度： D c(CH3COOH)：答案：B8(2018泰安模拟)相同体积、相同 pH
6、 的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积( V)随时间( t)变化的示意图正确的是( )解析：本题考查弱电解质的电离平衡与图象分析能力。相同体积、相同 pH 的一元强酸和一元中强酸中，H 浓度相等，所以刚开始与锌反应的速率应该是相同的，随着反应的进行，中强酸继续电离，故反应速率较强酸快，排除 B、D；又因中强酸的物质的量浓度大于强酸，所以与足量的锌反应，生成氢气量较多的是中强酸，排除 A 项。答案：C9下列叙述正确的是( )。A相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 molL1 盐酸、0.1 molL1 氯化镁溶液、0.1 molL
7、1 硝酸银溶液中，Ag 浓度：B在含有 BaSO4沉淀的溶液中加入 Na2SO4固体， c(Ba2 )增大4C在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D已知 MgCO3的 Ksp6.8210 6, 所有含有固体 MgCO3的溶液中，都有 c(Mg2 ) c(CO )，且23c(Mg2 )c(CO )6.8210 623答案：C 10(2018桂林联考)下列说法正确的是A镁与极稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式为：4Mg6H NO 3 4Mg 2 NH 4 3H 2OB常温下，0.1 mol/L 一元酸 HA 溶液中 c(OH )/ c(H )110 8 ，则此溶
8、液的 pH3C相同条件下，浓度均为 0.01 mol/L 的 NH4Cl 溶液和 NaCl 溶液中，前者的阳离子总浓度大于后者的阳离子总浓度D物质的量浓度相等的醋酸和氢氧化钠溶液等体积混合后的溶液中： c(Na ) c(H ) c(CH3COO ) c(OH ) c(CH3COOH)解析：A 项，该反应不符合电荷守恒；B 项，该溶液中 c(OH )10 11 mol/L、 c(H )10 3 mol/L，则pH3；C 项，根据电荷守恒，溶液中阳离子总浓度等于阴离子总浓度，两种溶液中阴离子为Cl 、OH ，NH 4Cl 溶液中显酸性，NaCl 溶液显中性，则 NaCl 溶液中阴离子总浓度大，因此
9、前者的阳离子总浓度小于后者的阳离子总浓度；D 项，根据电荷守恒，有 c(Na ) c(H ) c(CH3COO ) c(OH )。答案：B11(2018湖北武汉调研)25 时，浓度均为 1 mol/L 的 AX、BX AY、BY 四种正盐溶液，AX 溶液的pH7 且溶液中 c(X )1 mol/L，BX 溶液的 pH4，BY 溶液的 pH6，下列说法正确的是AAY 溶液的 pH 小于 7BAY 溶液的 pH 小于 BY 溶液的 pHC稀释相同倍数，BX 溶液的 pH 变化小于 BY 溶液D电离平衡常数 K(BOH)小于 K(HY)解析：A 项，根据 AX、BX、BY 溶液的 pH，则 AX 为
10、强酸强碱盐，BX、BY 为强酸弱碱盐，则 AY 为强酸强碱盐，溶液的 pH7；B 项，AY 溶液的 pH7 而 BY 溶液的 pH6；C 项，稀释相同倍数，BX、BY 溶液的 pH均增大，但接近 7，BX 溶液的 pH 变化大于 BY 溶液；D 项，根据 BY 溶液的 pH6，BOH 的碱性小于 HY 的酸5性，因此电离平衡常数 K(BOH)小于 K(HY)。答案：D12(2018宁波模拟)下列说法正确的是A已知 0.1 molL1 的醋酸溶液中存在电离平衡：CH 3COOH CH3COO H ，加少量烧碱溶液可使溶液中 c(H )/c(CH3COOH)值增大。B25 时，向水中加入少量固体
11、CH3COONa，水的电离平衡：H 2O H OH 逆向移动， c(H )降低C取 c(H )0.01 molL1 的盐酸和醋酸各 100 mL，分别稀释 2 倍后，再分别加入 003 g 锌粉，在相同条件下充分反应，醋酸与锌反应的速率大D向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 pH5 的混合溶液中： c(Na ) c(NO3 )答案：C13(2018福建三明测试)下列溶液均处于 25 ，有关叙述正确的是A将醋酸溶液加水稀释 1000 倍，pH 增大 3B在 NaHCO3溶液中， c(Na ) c(HCO3 ) c(H2CO3)CpH8 的 Ba(OH)2溶液和 pH8 的氨水中，由水电离的 c(OH
12、 )均为 1108 mo1L1DpH13 的 NaOH 溶液与 pH1 的盐酸混合后，一定有 c(H ) c(OH )解析：A 项，将醋酸溶液加水稀释 1000 倍，稀释过程中电离程度增大，pH 增大值小于 3；B 项，根据物料守恒，NaHCO 3溶液中， c(Na ) c(CO32 ) c(HCO3 ) c(H2CO3)；C 项，pH8 的 Ba(OH)2溶液和 pH8的氨水中，水的电离受到抑制，由水电离出的 c(OH )110 8 mo1L1 ；D 项，pH13 的 NaOH 溶液与pH1 的盐酸等体积混合后，二者恰好完全反应，所得溶液显中性。答案：C14相同温度下，根据三种酸的电离常数，
13、下列判断正确的是( )酸 HX HY HZ6电离常数 Ka 9107 9106 1102A.三种酸的强弱关系：HXHYHZB反应 HZY = HYZ 能够发生C相同温度下，0.1 mol/L 的 NaX、NaY、NaZ 溶液，NaZ 溶液 pH 最大D相同温度下，1 mol/L HX 溶液的电离常数大于 0.1 mol/L HX 溶液的电离常数解析：表中电离常数大小关系：1.010 2 910 6 910 7 ，所以酸性排序为：HZHYHX，可见A、C 错。电离常数只与温度有关，与浓度无关，D 不正确。答案：B15实验室用标准盐酸溶液测定某 NaOH 溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可
14、能使测定结果偏低的是( )A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗 23 次B开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 23 次解析：A 项标准盐酸被滴定管内壁的水稀释，消耗盐酸体积偏大，测定结果偏高；B 中气泡体积相当于盐酸会使读出盐酸体积偏大，结果偏高；D 项会使盐酸体积偏大，结果偏高。答案：C16(2018凤阳模拟)下列四种溶液：pH2 的 CH3COOH 溶液 pH2 的 HCl 溶液 pH12 的氨水 pH12 的 NaOH 溶液 相同条件下，有关上
15、述溶液的比较中，正确的是( )A由水电离的H ：B将两种溶液混合后，若 pH7，则消耗溶液的体积：C等体积的溶液分别与足量铝粉反应，生成 H2的量：最大D向等体积的四种溶液中分别加入 100 mL 水后，溶液的 pH：答案：B17(2018杭州二模)下图表示的是难溶氢氧化物在不同 pH 下的溶解度( S/molL1 ，假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度)，下列说法中正确的是( )。7ApH3 时溶液中铁元素的主要存在形式是 Fe3B若 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2 杂质，可通过调节溶液 pH 的方法来除去C由图中数据可计算出，25 时 KspCu(OH)2约为 1.01020D若在
16、含有 Cu2 和 Ni2 的溶液中加入烧碱，Ni(OH) 2优先沉淀答案：C18(2018郑州三模)在 t 时，AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t 时 AgCl 的Ksp410 10 ，下列说法不正确的是( )。A在 t 时，AgBr 的 Ksp为 4.91013B在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体，可使溶液由 c 点变到 b 点C图中 a 点对应的是 AgBr 的不饱和溶液D在 t 时，AgCl(s)Br (aq)AgBr(s) Cl (aq)平衡常数 K816解析：根据图中 c 点的 c(Ag )和 c(Br )可得该温度下 AgBr 的 Ksp为 4.9101
17、3 ，A 正确。在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体后， c(Br )增大，溶解平衡逆向移动， c(Ag )减小，故 B 错。在 a 点时 Qc Ksp，故为AgBr 的不饱和溶液，C 正确。选项 D 中 K ，代入数据得 K816，D 正确。c Cl c Br Ksp AgClKsp AgBr答案：B二、非选择题819.氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有 0.001 mol/L 酸性 KMnO4溶液和未知浓度的无色 NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO 5HSO H = 2Mn2 5SO 3H 2O。 4 3 24请完
18、成下列问题：(1)该滴定实验所需仪器有下列中的_。A酸式滴定管(50 mL) B碱式滴定管 (50 mL) C量筒 (10 mL) D锥形瓶 E铁架台 F滴定管夹 G烧杯 H白纸 I胶头滴管 J漏斗(2)不用_(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放酸性 KMnO4溶液，试分析原因_。(3)本实验_(填“需要”或“不需要”)使用指示剂，理由是_。(4)滴定前平视 KMnO4溶液液面，刻度为 a mL，滴定后俯视液面刻度为 b mL，则( b a)mL 比实际消耗KMnO4溶液体积_(填“多”或“少”)，根据( b a)mL 计算得到的待测浓度比实际浓度_(填“大”或“小”)。.一定物质的量浓度溶液的配
19、制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制 1 mol/L 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_(填序号)。A实验中所用到的滴定管、容量瓶在使用前均需要查漏B若选用 100 mL 容量瓶配制标准酸溶液，需用密度为 1.84 g/mL、98%的浓硫酸 5.43 mLC容量瓶中有少量的蒸馏水，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若配制标准酸溶液在定容时俯视读数，则导致所测的 NaOH 溶液浓度偏大F中和滴定实验，若滴定前平视读数、滴定结
20、束俯视读数，则导致实验结果偏大答案：.(1)ADEFH(2)碱 酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管9(3)不需要 因为 Mn2 无色，MnO 紫色，过量的 MnO 使无色溶液变为紫色 4 4(4)少 小.ABD20(2018宁波质检)某一元弱酸(用 HA 表示)在水中的电离方程式是：HA H A ，回答下列问题：(1)向溶液中加入适量 NaA 固体， 以上平衡将向_(填“正” “逆”)反应方向移动，理由是_。(2)若向溶液中加入适量 NaCl 溶液，以上平衡将向_(填“正” “逆”)反应方向移动，溶液中A 将_(填“增大” “减小”或“不变”)，溶液中OH 将_(填“增大” “减小
21、”或“不变”)。(3)在 25 下，将 a molL1 的氨水与 0.01 molL1 的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中NH 4Cl ，则溶液显_性(填“酸” “碱”或“中”)；用含 a 的代数式表示 NH3H2O 的电离常数Kb_。答案：(1)逆 A 增大，平衡向减小A 的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大(3)中 10 9 /(a0.01) molL 121(1)pH13 的 CH3COONa 溶液加水稀释 100 倍后，pH_11(填“” “”或“”)，原因是_(用离子方程式和必要的文字说明)；pH 相等的 NaOH 溶液与 CH3COONa溶液，分别加热到相同的温度后 CH3
22、COONa 溶液的 pH_NaOH 溶液的 pH(填“” “”或“”)；(2)pH 相等时，NH 4Cl (NH 4)2SO4 NH 4HSO4三种溶液中 c(NH )由大到小的顺序为 4_；(3)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈_性，溶液中 c(Na )_c(CH3COO )(填“” “”或“”)；pH13 的氢氧化钠与 pH1 的醋酸等体积混合后溶液呈_性，溶液中 c(Na )_c(CH3COO )(填“” “”或“”)；(4)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的 c(NH ) c(Cl )，则混合后溶液呈_性， 4盐酸的体积_氨水的体积(填“” “”或“”)；(5)N
23、aHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4 = Na H SO 。该溶液中 c(H )_c(OH ) c(SO )24 24(填“” “”或“”)。解析：(1)首先写出 CH3COO H 2O CH3COOHOH ，加水稀释，假设平衡不移动，那么 c(OH )10 1 molL1 10010 3 molL1 ，但平衡右移， c(OH )应比 103 molL1 大，所以最终溶液中 c(OH )10 3 molL1 ；加热促进了 CH3COO 的水解，使 c(OH )增大；(2)依据10NH H 2O NH3H2OH ，因为、中的 H 全部是水解生成的，且 c(H )相同，所以；由 4NH4H
24、SO4 = NH H SO 可知中的 H 大部分是电离生成的，所以 c(NH4HSO4)远远小于 c(NH4Cl)；(3)正 4 24好完全中和生成 CH3COONa，CH 3COO 水解，显碱性；混合后溶液中含有 CH3COONa、CH 3COOH，显酸性，溶液中存在 CH3COONa = CH3COO Na 、CH 3COO H 2O CH3COOHOH 、CH 3COOH CH3COO H 、H 2OOH H ，CH 3COOH 的电离程度大于 CH3COO 的水解程度，所以电离生成的 CH3COO 大于水解消耗的CH3COO ，即 c(Na ) c(CH3COO )；我们也可以用电荷守
25、恒 c(OH ) c(CH3COO ) c(H ) c(Na )求解，因为混合后溶液呈酸性，所以 c(H ) c(OH )，所以 c(Na ) c(CH3COO )；(4)由电荷守恒 c(OH ) c(Cl ) c(H ) c(NH )即可求解；(5)由电荷守恒 c(OH )2 c(SO ) c(H ) c(Na )、物料守恒 4 24c(SO ) c(Na )两式组合即可求解。24答案：(1)加水稀释使平衡 CH3COO H 2O CH3COOHOH 右移(2) (3)碱酸(4)中(5)22 (2018济南质检)(1)已知 25 时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示：化学式 CH3COO
26、H H2CO3 HClO电离平衡常数Ka1810 5Ka14310 7Ka25610 11Ka3010 8回答下列问题：物质的量浓度均为 0.1 molL1 的四种溶液：aCH 3COONa bNa 2CO3 cNaClO dNaHCO 3pH 由小到大排列顺序是_(用编号填写)。常温下，0.1 mol/L 的 CH3COOH 溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是_。AH BH /CH3COOHCH OH DOH /H EH CH3COO /CH3COOH向 NaClO 溶液中通入少量 CO2，所发生反应的化学方程式为_。(2)体积均为 100 mL pH2 的 CH3COOH 与一元
27、酸 HX，加水稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如图所示，则11HX 的电离平衡常数_(填“大于” “小于”或“等于”)CH 3COOH 的电离平衡常数，理由是_。解析：(1)由题给三种酸的电离常数知，酸性 CH3COOHH 2CO3HClOHCO ，因“越弱越水解” ，故水解 3程度：Na 2CO3NaClONaHCO 3CH 3COOH，由于它们水解显碱性，故 pH 值由小至大的顺序为：adcb。(2)pH 相同的两种酸稀释相同倍数 HX 的 pH 值较大，故酸性 HXCH 3COOH，所以 HX 的电离常数大。答案：(1)adcb B、D NaClOCO 2H 2O = HClONaHC
28、O 3(2)大于 稀释相同倍数，一元酸 HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的 pH 变化大，故 HX 的酸性较强，电离常数大23(1)直接排放含 SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的 SO2。用 Na2SO3作吸收液吸收 SO2的过程中，pH 随 n(SO ) n(HSO )变化关系如下表：23 3n(SO ) n(HSO )23 3 919 11 991pH 8.2 7.2 6.2由上表判断，NaHSO 3溶液显_性，用化学平衡原理解释：_。当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：_。a c(Na )2 c(SO ) c(HSO )23 3b
29、 c(Na ) c(HSO ) c(SO ) c(H ) c(OH ) 3 23c c(Na ) c(H ) c(SO ) c(HSO ) c(OH )23 3(2)探究小组用滴定法测定 CuSO45H2O(Mr250)含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液，每次取 20.00 mL，消除干扰离子后，用 c molL1 EDTA(H2Y2 )标准溶液滴定至终点，平均消耗 EDTA 溶液 b mL。滴定反应如下：Cu2 H 2Y2 = CuY2 2H 写出计算 CuSO45H2O 质量分数的表达式 w_；下列操作会导致 CuSO45H2O 含量的测定结果偏高的是_。a未干燥锥形瓶b滴定终
30、点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与 EDTA 反应的干扰离子12解析：(1)由表格数据知，随 n(HSO )的增大，溶液酸性增强，即 HSO 的电离程度大于水解程度，亚 3 3硫酸氢钠溶液呈酸性。由表格数据知，当溶液中亚硫酸氢钠的浓度略大于亚硫酸钠的浓度时，溶液呈中性，故离子浓度关系有 c(Na ) c(HSO ) c(SO ) c(H ) c(OH )，可知 b 正确。由电荷守恒式 3 23c(Na ) c(H )2 c(SO ) c(HSO ) c(OH )，中性溶液中 c(H ) c (OH )知，a 正确，c 错误。23 3答案：(1)酸 HSO 存在两种平衡：HSO H SO 和 HSO H 2OH 2SO3OH ，HSO 的电离 3 3 23 3 3程度大于水解程度ab(2) 100% cc molL 1b10 3 L250 gmol 15a g
