高考化学专题分类练习专题八 水溶液中的离子平衡

专题八 水溶液中的离子平衡

1．（2015·吉林省吉林市一中质检一）25℃时，弱酸的电离平衡常数如表所示，下列说法正确的是（ ）

弱酸 CH3COOH HCN H2CO3 a 1.8×10-5 4.9×10-10 1＝4.3×10－7 2＝5.6×10－11 A．0.1 mol/L 的CH3COOH的 pH比0.1mol/L HCN的pH大

B．等物质的量浓度溶液pH关系：pH(CH3COONa)＜pH(NaHCO3) ＜pH(NaCN) C．向NaCN溶液中通入少量CO2 CO2 + H2O + 2NaCN == 2HCN + Na2CO3

D．NaHCO3和Na2CO3的混合液中：c(Na+) +c(H+)＝c(OH-)+ c(HCO3-)+c(CO32-) 答案：B解析：根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为：CH3COOH>H2CO3＞HCN＞HCO3-。 醋酸电离能力比HCN强，相同浓度下CH3COOH溶液的酸性比HCN强，A项错误；酸性越弱，对应钠盐中酸根离子水解程度越大，溶液的pH越大，物质的量浓度的各溶液pH关系为：pH（CH3COONa）

化学式 HClO H2CO3 电离常数 =3×10-8 1=4×10-7 2=6×10-11 向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：CO32－+ 2Cl2 + H2O = 2Cl－+ 2HClO + CO2↑

B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO3－+ Cl2 = Cl－+ ClO－+ 2CO2↑ + H2O C.向NaClO溶液中通少量CO2：CO2 + NaClO + H2O = NaHCO3 + HClO D．向NaClO溶液中通过量CO2：CO2 + 2NaClO + H2O = Na2CO3 + 2HClO

【答案】C 解析：HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离，向Na2CO3溶液中滴加少量氯水，不能生成CO2 ，应生成HCO3￣，故A错误；向NaHCO3溶液中滴加少量氯水，HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离，产物不能生成CO2，故B错误；HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离，向NaClO溶液中通少量CO2：CO2 + NaClO + H2O = NaHCO3 + HClO，故C正确；向NaClO溶液中通过量CO2，应生成HCO3￣，故D错误； 3．（2015福建省厦门市期末）

25℃时，相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A.同浓度的NaA与NaB溶液中，c(A-) 小于c(B-) B. a点溶液的导电性大于b点溶液 C. a点的c(HA)大于b点的c(HB) D. HA 的酸性强于HB

【答案】D 【解析】pH相同的酸，稀释相同倍数时，较强的酸的pH变化大，

较弱的酸的pH变化小，据此得出酸性：HA＞HB。根据“越弱越水解”的规律，可知A-的水解程度小于B-的水解程度，故同浓度的NaA与NaB溶液中，c（A-） >c（B-），A错误、D正确； 在这两种酸溶液中，c（H+）≈c（A-），c（H+）≈c（B-），而a点的c（H+）

小于b点的c（H+），故a点的c（A-）小于b点的c（B-），即a点的离子浓度小于b点的离子浓度，故a点的导电能力小于b点，B错误； 在稀释前两种酸的pH相同，而两种酸的酸性：HA＞HB，故在稀释前两种酸溶液的浓度c（HA）＜c（HB），故将溶液稀释相同倍数时，酸的浓度仍有： c（HA）＜c（HB），C错误 。 4. 【2015安徽省“江淮十校”联考】

电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 mol·L-1 NH3·H2O滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )

A. ①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1 B. 溶液温度高低为①>③>②

C. ③点溶液中有c(Cl—)>c(CH3COO—) D. ③点后因离子数目减少使电导率略降低

【答案】C【解析】醋酸为弱电解质，①点溶液c（H+）＜0.2 mol/L，故A错误；

酸碱中和反应放热，①点溶液的温度一定比②点的低，故B错误；③恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵，其中NH4+和CH3COOˉ发生微弱水解，则③点溶液中c（NH4+）＞c（Clˉ）＞c（CH3COOˉ），故C正确；③点后，因溶液中离子浓度减小导致电导率降低，故D错误。 5．（13分）[2015湖北省武汉市武昌区元月]

水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题： （1）纯水在100 ℃时，pH＝6，该温度下0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，溶液的pH＝ 。 （2）25 ℃时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的离子方程式为 ，由水电离出的c(OH－)＝ mol·L－1。 （3）体积均为100 mL、pH均为2的盐酸与一元酸H， HCl pH 加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示，则H

H 是 （填“强酸”或“弱酸”），理由是 。

2 （4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：

化学式 HCN CH3COOH H2CO3 电离常数(25 ℃) ＝4.9×10－10 ＝1.8×10－5 1＝4.3×10－7、2＝5.6×10－11 0 100 300 500 V/mL 25 ℃时，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，溶液的pH由大到小的顺序为

（填化学式）。

②25 ℃时，在0.5 mol/L 的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H＋)约是由水电离出的c(H＋)的 倍。 【答案】（1）11 （2）CO23－＋H2OHCO－3＋OH－ 10－3

（3）弱酸 稀释相同倍数，一元酸H的pH变化量比HCl的小，说明H存在电离平衡，故H为弱酸。

（4）①Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa ②9×108 【解析】（1）纯水在100 ℃时，pH＝6，w=1×10-12，0.1 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11.

（2）pH为11的碳酸钠溶液，由水电离出的c(OH－)＝10－3 mol·L－1。

（3）pH均为2的盐酸与一元酸H，稀释相同的倍数，H的pH变化小，说明H为弱酸。

（4）根据电离常数可得酸性顺序为：CH3COOH> H2CO3> HCN>HCO3￣,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液阴离子的水解程度为：CH3COO￣< CN-

(5) 0.5 mol/L 的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H＋)=3×10-3mol?L￣1 ,溶液中的c(OH￣)=1×10-14/3×10-3=1/3×10-11 mol?L￣1，3×10-3mol?L￣1÷1/3×10-11 mol?L￣1=9×108。 6．（2015湖南省株洲市一模） 草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用．草酸在100℃开始升华，157℃时大量升华，并开始分解．

电离方程式 电离常数 H2C2O4H++HC2O4－ 1＝5.4×10–2 HC2O4－H++C2O42－ 2＝5.4×10–5 H2CO3 H+ +HCO3￣ 1=4.5×10-7 HCO3￣H++CO32￣ 2= 4.7×10-11 NH3·H2ONH4++OH－ ＝1.8×10–5

（1）（NH4）2C2O4溶液的pH 7（填“＞”或“＜”或“=”）．

（2）用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸（OHC﹣COOH），阴极的电极反应式为 ．

（3）草酸钠是一种重要的还原剂．合成草酸钠的操作如下：

草酸草酸钠晶体 ①75%酒精的作用是 ．

②下列化学方程式可能正确的是 。 A．H2C2O4 + CO32- = HCO3- + HC2O4- B．HC2O4- + CO32- = HCO3- + C2O42-

C．2C2O42- + CO2 + H2O = 2HC2O4- + CO32- D．H2C2O4 + CO32- = C2O42- + H2O +CO2↑ （4）已知某温度下CaC2O4的sp为2.5×10﹣9．将0.02mol?L﹣1澄清石灰水和0.01mol?L﹣1H2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中C2O42﹣的物质的量浓度为 ．

[答案] （1）＜ （2）HOOC﹣COOH+2e﹣+2H+=OHC﹣COOH+H2O（3）①溶解碳酸钠，降低草酸钠的溶解度 ②BD（4）2.5×10﹣7mol?L﹣1 [解析]（1）由表格可知，1＞，根据越弱越水解，（NH4）2C2O4中 NH4+更弱，水解显酸性，pH＜7；

（2）用惰性电极电解饱和草酸溶液，草酸在阴极放电，C由+3价降到+1价，得到2个电子，电极反应式为HOOC﹣COOH+2e﹣+2H+=OHC﹣COOH+H2O； （3）①75%酒精，溶解碳酸钠，降低草酸钠的溶解度； ② 电离常数越大酸性越强，由上表可知酸性顺序为：H2C2O4> HC2O4－> H2CO3> HCO3￣.根据较强酸制备较弱的酸可知，HC2O4－能与HCO3-反应， A错误；当CO32-过量时，B正确；碳酸不能制备H2C2O4或HC2O4，C错误；H2C2O4酸性大于碳酸，D正确。 （4）将0.02mol?L﹣1澄清石灰水和0.01mol?L﹣1H2C2O4溶液等体积混合，c（Ca2+）=0.01mol?L﹣1，根据CaC2O4的sp为2.5×10﹣9，所得溶液中C2O42﹣的物质的量浓度为

==2.5×10﹣7mol?L﹣1；

7、（2015·广东省梅州市一模）对于常温下pH=10的氨水，下列说法正确的是 A.该溶液与pH=10的Ba(OH)2溶液，溶质的物质的量浓度之比为21 B.该溶液由水电离出的c(H+)与pH=4的NH4Cl溶液相同 C.降低温度，溶液的c(NH4+)/c(NH3·H2O)减小，pH降低

D.往该溶液中加入足量的NH4Cl固体后，c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)

答案：C解析：NH3·H2O为弱电解质，部分电离其物质的量浓度大于Ba(OH)2浓度的2倍，A项错误；氨水抑制水的电离，NH4Cl中NH4+水解促进水的电离，B项错误；降低温度NH3·H2O电离平衡逆向移动，溶液的c(NH4+)/c(NH3·H2O)减小，pH降低，C项正确；氯化铵溶液中存在：c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)，D项错误。 8、（2015·东北三省四市教研联合体一模）下列关于电解质溶液的叙述中正确的是 （ ） A.c(H+)等于1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液

B.0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol·L-1CH3COOH中的c(H+)的2倍 C.室温时，pH=2的CH3COOH和0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合，混合后pH=7 D.等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液中：2c(Na+)=3[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]

答案：D解析：室温下，c(H+)等于1×10-7mol·L-1的溶液是中性溶液，A项错误；醋酸是弱酸，部分电离，B项错误；pH=2的CH3COOH和0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合，醋酸过量溶液呈碱性，C项错误；根据物料守恒，D项正确。 9．（2015·山东省潍坊市一模）25℃时，向20．00ml的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的 CH3COOH溶液。滴定过程中，溶液的pH与滴入

CH3COOH溶液的体积的关系如图所示，②点时NaOH 溶液恰好被中和。则下列说法中，错误的是 A． CH3COOH溶液的浓度为0．1mol·L-1 B．图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增大后减小 C．点④所示溶液中存在：

c（CH3COOH）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-） D．滴定过程中的某点，会有

c（Na+）＞c（CH3COO-）=c（OH-）＞c（H+）

答案：C解析：NaOH溶液pH=13，NaOH的浓度为0.1mol·L-1，②点时等体积恰好反应，故醋酸和NaOH溶液浓度相等，A项正确；从①到②溶液逐渐变为CH3COONa，水的电离被促进，②到③醋酸过量逐渐抑制水的电离，B项正确；根据质子守恒，C项正确；根据电荷守恒，D项错误。 10． (2015福建省福州市期末)H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01mol?L﹣1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，下列说法合理的是（ ） A．该滴定可用甲基橙做指示剂 B．Na2S2O3是该反应的还原剂 C．该滴定可选用如图所示装置

D．该反应中每消耗2mol Na2S2O3，电子转移数为4mol

[答案]B【解析】溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与亚硫酸钠发生氧化还原 反应，当反应终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误； Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确； Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；

反应中每消耗2mol Na2S2O3，电子转移数为2mol，故D错误；

11（2015·安徽省淮南市一模）室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是 （ ） A.0.1mol/LNa2CO3溶液中：2c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)