高考化学专项小练水溶液中的离子平衡

水溶液中的离子平衡1．（重庆市第八中学校2021届高三月考卷）常温下，把V0mL一定浓度的HA溶液、HB溶液和MOH溶液分别加水稀释至VmL，该过程中它们的pH变化如图所示，下列叙述正确的是()A．水的电离程度：X=Y>ZB．X、Y两点的溶液中：c(M+)=c(A-)C．取Q、Y两点溶液同时升温，则c(A-)/c(B-)增大D．若X、Y两点的溶液混合后呈中性，则所需溶液体积MOH更大【答案】B【解析】由图可得：MOH为弱碱，HA为强酸，HB为弱酸，稀释倍数越大，水的电离程度越大，应为，故A错误；X点，则，由电荷守恒，得，同理可求Y点，故两者相等，故B正确；升温时不变，但升高，则两者比例减小，故C错误；MOH浓度远大于HA，中和时耗MOH更少，故D错误；故选B。2．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）常温下，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H3PO4溶液，曲线如图所示，下列说法中正确的是()A．Ka1的数量级约为10ˉ4B．A点溶液中有：c(Na＋)<c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)C．B点溶液中有：c(Na＋)>c(HPO)>c(PO)>c(H2PO)D．等浓度的NaH2PO4和Na2HPO4的溶液等体积混合后，混合溶液中有：2c(H＋)+c(H2PO)+3c(H3PO4)=2c(OH－)+c(HPO)+3c(PO)【答案】D【解析】磷酸为三元弱酸，未加入NaOH溶液时，溶质为H3PO4；加入NaOH溶液的体积为20mL时，恰好反应生成磷酸二氢钠；加入NaOH溶液的体积为40mL时，恰好反应生成磷酸一氢钠；加入NaOH溶液的体积为60mL时，恰好反应生成磷酸钠。由图可知0.1mol·L－1H3PO4溶液的pH=2，c(H+)=10-2mol/L，则，Ka1==≈1.1×10-3，因此Ka1的数量级约为10ˉ3，A错误；A点消耗20mLNaOH溶液，此时溶质为NaH2PO4，根据物料守恒得到A点溶液中有：c(Na＋)=c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)+c(H3PO4)，则c(Na＋)>c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)，B错误；B点溶液中溶质为Na2HPO4，溶液pH=9.7，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，因此c(Na+)＞c()＞c()＞c()，C错误；等浓度的NaH2PO4和Na2HPO4的混合溶液中电荷守恒为：c(Na+)+c(H+)＝c()+2c()+3c()+c(OH-)，物料守恒为：2c(Na+)＝3c()+3c()+3c()+3c(H3PO4)，整理二式消去c(Na+)可得：2c(H＋)+c(H2PO)+3c(H3PO4)=2c(OH－)+c(HPO)+3c(PO)，D正确；答案选D。3．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）已知温度T时，水的离子积常数为Kw，该温度下将V1mLamol·L－1的一元酸HA与V2mLbmol·L－1的一元碱BOH充分混合，下列判断一定正确的是()A．若V1·a=V2·b，溶液中性，则该酸碱均为强电解质B．若pH(HA)+pH(BOH)=14，则V1=V2时，酸碱恰好完全中和C．若混合溶液中c(OH－)=mol·L－1，则此溶液一定呈中性D．此混合液中：c(A－)+c(HA)=amol·L－1【答案】C【解析】若HA和BOH均为弱电解质，且电离平衡常数相等，则V1·a=V2·b时混合后溶液也显中性，故A错误；温度未知，水的离子积常数Kw不一定为110-14，所以当pH(HA)+pH(BOH)=14时，二者浓度不一定相等，且即使Kw=110-14，但HA若为较弱酸(或HB为较弱碱)，二者浓度也不相等，等体积中和酸碱不能完全中和，故B错误；若混合溶液中c(OH－)=mol·L－1，则c(H+)也等于mol·L－1，c(H+)=c(OH－)，所以溶液一定呈中性，故C正确；混合后溶液中c(A)=mol/L，所以c(A－)+c(HA)=mol/L，故D错误；综上所述答案为C。4．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10－10。下列叙述不正确的是()A．图中X线代表的AgClB．Ag2C2O4+2Cl－===2AgCl+C2O的平衡常数为1.0×10－0.7lC．a点表示AgCl的过饱和溶液D．向c(Cl－)=c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgCl沉淀【答案】B【解析】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线，则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-5.75=10-9.75，则数量级为10-10，若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线，则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-2.46=10-6.46，则数量级为10-7，又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10，则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线，曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线，且Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)×c(C2O)=(10-4)2×10-2.46=10-10.46，据此分析解答。根据分析可知X线代表的AgCl，Y线代表的Ag2C2O4，故A正确；Ag2C2O4+2Cl－=2AgCl+C2O的平衡常数K==109.04，故B错误；据图可知a点在曲线X的右方，所以溶液中c(Ag+)×c(Cl-)>Ksp(AgCl)，为AgCl的过饱和溶液，故C正确；根据图象可知当阴离子浓度相同时，生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+)，故向c(Cl-)=c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时先析出氯化银沉淀，故D正确；综上所述答案为B。5．（广东省2021届高三“六校联盟”联考）25℃时，向Na2CO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。已知：lgX=lg或lg，下列叙述正确的是()A．曲线m表示pH与lg的变化关系B．当溶液呈中性时，c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)C．Ka1(H2CO3)的数量级为10-6D．25℃时，CO+H2OHCO+OH-的平衡常数为【答案】D【解析】碳酸的一级电离平衡常数的Ka1=，二级电离平衡常数为K2=，且K1>>K2，所以当氢离子浓度相同，即pH相同时>，也就是lg>lg，所以曲线n代表lg，曲线m代表lg。根据分析可知m表示pH与lg的变化关系，故A错误；溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO)+c(Cl-)，溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，所以c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)+c(Cl-)，故B错误；Ka1(H2CO3)=，根据图像可知lg=1时，pH=7.4，即=10时c(H+)=10-7.4mol/L，带入表达式可得Ka1(H2CO3)=10-6.4，数量级为10-7，故C错误；CO+H2OHCO+OH-的平衡常数Kh=，据图可知lg=-1时，pH=9.3，即=10时，c(OH-)=10-4.7，带入表达式可得Kh=110-3.7，故D正确；综上所述答案为D。6．（福建省福州市三中2021届高三质量检测）已知：pKa=-lgKa，25°C时，弱酸H2A的pKa1=1.85，pKa2=7.19。常温下，用0.1mo/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LH2A溶液的曲线如下图所示。下列说法不正确的是A．d点所得溶液中溶质的水解平衡常数Kh1=10-7.19B．c点所得溶液中：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)C．b点所得溶液中：c(A2-)＞c(H2A)D．a点所得溶液中：溶质是NaHA和H2A【答案】A【解析】弱酸H2A的pKa1=1.85，pKa2=7.19，则Ka1=10-1.85，Ka2=10-7.19，d点为加入NaOH溶液40mL，此时溶液中恰好生成Na2A，为第二个滴定终点，此时Na2A水解使溶液显碱性，溶液的pH为9.85，发生水解的方程式为A2−+H2O⇌HA−+OH−，则A2-水解平衡常数Khl=====10−6.81，故A错误；b点为加入NaOH溶液20mL，此时溶液中恰好生成NaHA，d点为加入NaOH溶液40mL，此时溶液中恰好生成Na2A，则c点所得溶液是NaHA和Na2A的混合溶液，该溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，故B正确；b点加入NaOH溶液的体积为20mL，此时反应恰好产生NaHA，为第一个滴定终点，溶液中存在质子守恒：c(H2A)+c(H+)=c(A2−)+c(OH−)，该点溶液的pH=4.52，显酸性，c(H+)＞c(OH−)，则c(A2-)＞c(H2A)，故C正确；a点时，加入氢氧化钠的体积小于20mL，弱酸H2A过量，所得溶液中：溶质是NaHA和H2A，故D正确；答案选A。7．（福建省宁德市2021届第一次质量检查）常温下，下列溶液一定呈酸性的是A．一定体积的NaOH溶液加水稀释倍B．

某碱溶液和

盐酸等体积混合C．

氨水和

氯化铵溶液等体积混合D．的NaOH溶液与的溶液等体积混合【答案】D【解析】碱溶液无论如何稀释都不会变为中性或酸性，稀释溶液只能接近中性，故A错误；等浓度、等体积的某碱和盐酸混合，如果碱是一元强碱，则混合溶液呈中性，如果碱是二元强碱，混合溶液呈碱性，如果碱是一元弱碱，则混合溶液呈酸性，故B错误；等物质的量浓度的氨水和氯化铵溶液中，一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度，所以混合溶液呈碱性，故C错误；醋酸是弱电解质，氢氧化钠是强电解质，的醋酸浓度大于的氢氧化钠浓度，二者等体积混合，醋酸的物质的量大于氢氧化钠，则醋酸过量，混合溶液呈酸性，故D正确；故答案为D。8．（福建省宁德市2021届第一次质量检查）氯气常用于饮用水消毒，已知25℃时，氯水中Cl2、ClO-两种微粒所占含氯微粒的分数与pH的关系如下图。下列说法错误的是()A．用氯气处理饮用水时，溶液的pH在x～y之间，杀菌效果最佳B．b点氯水中c(Cl-)：c(ClO-)＜1：1C．a点有关粒子浓度大小关系是c(H+)＞c(Cl-)＞c(HClO)＞c(OH-)D．氯气处理饮用水时，在冬季的效果比夏季好【答案】B【解析】根据图像可知，溶液的pH在x～y之间，HClO的浓度最大，HClO具有强氧化性，则用氯气处理饮用水时，溶液的pH在x～y之间，杀菌效果最佳，A说法正确；b点时，根据物料守恒，c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-)，则氯水中c(Cl-)：c(ClO-)＞1：1，B说法错误；a点时，Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，HClO⇌H++ClO-，c(H+)＞c(Cl-)＞c(HClO)，溶液显酸性，c(HClO)＞c(OH-)，则有关粒子浓度大小关系是c(H+)＞c(Cl-)＞c(HClO)＞c(OH-)，C说法正确；氯气处理饮用水时，冬季温度低，次氯酸的电离程度减小，且温度低，不易分解，导致次氯酸的浓度增大，则在冬季的效果比夏季好，D说法正确；答案为B。9．（广东省2021届高三“六校联盟”联考）下列关于常温下溶液的说法正确的是()A．溶液中：B．氨水和氨水中的之比小于C．向醋酸钠溶液中加入醋酸使溶液呈中性，此时混合液中D．已知同浓度的和溶液中，前者的较大，则【答案】B【解析】溶液中存在物料守恒：，故A错误；相同条件下，弱电解质的浓度越低，其电离程度越大，所以氨水和氨水中的之比小于，故B正确；向醋酸钠溶液中加入醋酸使溶液呈中性，此时c(H+)=c(OH-)，根据物料守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，所以混合液中，故C错误；已知同浓度的和溶液中，前者的较大，根据盐的水解规律可知，甲酸的酸性弱于氢氟酸，则，故D错误；故选B。10．（广东省汕头市金山中学2021届高三期中）常温下，HCOOH和CH3COOH的电离常数分别1.80×10-4和1.75×10−5。将pH=3，体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述正确的是()A．溶液中水的电离程度：b点>c点>d点B．相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)相同C．从c点到d点，溶液中不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D．同温下pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、HCOONa溶液、NaHCO3溶液的浓度：c(NaOH)<c(HCOONa)<c(CH3COONa)<c(NaHCO3)【答案】C【解析】酸的电离平衡常数越大，酸性越强，则甲酸酸性比乙酸强，pH相同的这两种酸稀释相同倍数，酸性较强者pH变化较大，根据图知I表示甲酸、II表示乙酸；等pH的溶液稀释相同倍数时，酸越弱，其pH变化幅度越小，其钠盐越容易水解，钠盐溶液的碱性越强；酸抑制水电离，酸中pH越小、即c(H+)越大，水的电离程度越小，则水电离程度：b<c<d，故A错误；pH相同的两种酸，c(HCOOH)<c(CH3COOH)，相同体积a点的两种酸：n(HCOOH)<n(CH3COOH)，分别与NaOH恰好中和后溶液中n(Na+)与酸的物质的量成正比，所以反应后溶液中n(Na+)：甲酸小于乙酸，故B错误；温度不变水解平衡常数不变，从c点到d点温度不变，则Kh=不变，故C正确；氢氧化钠溶液因电离呈碱性、强碱弱酸盐溶液因水解呈碱性，这几种物质碱性：NaOH>NaHCO3>CH3COONa>HCOONa，同温下，pH相同的这几种溶液，碱性越强物质的量浓度越小，则溶液浓度c(NaOH)<c(NaHCO3)<c(CH3COONa)<c(HCOONa)，故D错误；答案选C。11．（广东省深圳市高级中学2021届高三阶段性测试）下列图示与对应的叙述相符的是A．图Ⅰ表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B．图Ⅱ表示常温下，0.l000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线C．图Ⅲ表示一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化曲线，图中a、b、c三点醋酸的电离程度：a＜b＜cD．图Ⅳ表示犮应4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）△H＜0，在其他条件不变的情况下改变起始物CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化情况，由图可知N02的转化率b＞a＞c【答案】C【解析】图I中反应物的能量大于生成物的能量，所以表示的是放热反应，故A错误；0.1000mol·L-1CH3COOH溶液的PH大于1，故B错误；弱电解质越稀，电离程度越大，所以图中a、b、c三点醋酸的电离程度：a＜b＜c，故C正确；增大CO的浓度越大，NO2的转化率越大，所以NO2的转化率c>b>a，故D错误。12．（广东省深圳市高级中学2021届高三阶段性测试）在某温度时，将nmol·L-1氨水滴入10mL1.0mol·L-1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是A．c点存在守恒关系：c(NH4+)=c(Cl－)B．b点：c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)C．水的电离程度：b>c>a>dD．25℃时，NH4Cl水解平衡常数为(n－1)×10-7(用n表示)【答案】C【解析】c点溶液呈中性，所以c(H+)=c(OH-)，由电荷守恒分析c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，所以c(NH4+)=c(Cl-)，A正确；b点溶液为NH4Cl溶液，此溶液中离子浓度大小为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)，B正确；b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解促进了水的电离，则a、d两点都抑制了水的电离，则b点水的电离程度最大；由于d点混合液的pH不知，则无法判断a、d两点水的电离程度大小，C错误；根据图象可知，25℃时溶液的pH=7，则：c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，c(NH4+)=c(Cl-)=0.5mol/L，根据物料守恒可知：c(NH3·H2O)=(0.5n-0.5)mol/L，则25℃时NH4Cl水解常数为Kh==(n-1)10-7，D正确；故选C。13．（河北省衡水中学2021届高三联考）25℃时，0.1mol/LR2SO4溶液加水稀释，混合溶液中与的关系如图所示。下列说法错误的是A．Kb(ROH)的数量级为10-6B．P、Q点对应溶液中c(H+)的值：P＜QC．若将溶液无限稀释,溶液中c(R+)≈2c(SO)D．相同条件下，若改为c(R2SO4)=0.2mol/L，P点移至W点【答案】D【解析】根据题目可知，R2SO4为强酸弱碱盐，P点时，=-8.0，即c(OH-)=10-8mol/L，而=-2.3，即=10-2.3。Kb(ROH)==10-2.3×10-8=10-5.7，即Kb(ROH)的数量级为10-6，A说法正确；的值越大，c(OH-)越大，则氢离子浓度越小，故P、Q点对应溶液中c(H+)的值：P＜Q，B说法正确；若将溶液无限稀释，R+水解程度减小，则溶液接近中性，故溶液中c(R+)≈2c(SO)，C说法正确；相同条件下，若改为c(R2SO4)=0.2mol/L，c(OH-)增大，减小，与P点移至W点的趋势不符，D说法错误；答案为D。14．（河北省唐山一中2021届高三期中）次氯酸钠是消灭新型冠状病毒常用的消毒液，常温下，向10mL0.1mol•L-1HClO溶液中滴入0.1mol•L-1NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)］与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A．0.1mol•L-1NaClO溶液中ClO-的个数小于NAB．c点溶液对应的pH=7C．a点溶液中存在：c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)D．b点溶液中存在：c(Na+)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)【答案】D【解析】a点产物为NaClO和HClO，b点恰好生成NaClO，c点为溶质为NaClO和过量的NaOH。溶液体积未知，无法确定物质的量，不能判断ClO－的个数是否小于NA，故A错误；c点为NaClO和过量的NaOH，溶液为碱性，所以溶液pH＞7，故B错误；a点产物为NaClO和HClO，此时c水(H＋)=10-7，溶液为中性，但是物料关系不符合n(Na)=n(Cl)，所以没有c(Na＋)=c(ClO－)+c(HClO)这个关系，故C错误；b点恰好生成NaClO，溶液为碱性，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(ClO－)，由于ClO－发生水解，所以c(Na＋)＞c(ClO－)，溶液为碱性，c(OH－)＞c(H＋)，水解毕竟是微弱的，所以c(ClO－)＞c(OH－)，所以b点溶液中存在：c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D正确；故选D。15．（江苏扬州市2021届高三调研）为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质，进行如下实验，并记录实验现象。