专题08 水溶液中的离子平衡(解析版)

专题08 水溶液中的离子平衡

1．（2020届陕西省汉中市重点中学高三4月开学第一次联考）次磷酸(H 3PO 2一元弱酸)和氟硼酸(HBF 4)均可用于植物杀菌。常温时，有1mol ∙L -1的H 3PO 2溶液和1mol∙L -1的HBF 4溶液，两者起始时的体积均为V 0，分别向两溶液中加水，稀释后溶液的体积均为V ，两溶液的pH 变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A ．常温下，NaBF 4溶液的pH=7

B ．常温下，H 3PO 2的电离平衡常数约为1.1⨯10-2

C ．NaH 2PO 2 溶液中：c(Na +) =c( H 2PO 2- ) +c( HPO 22-) +c(PO 23-) +c( H 3PO 2)

D ．常温下，在0≤pH≤4时，HBF 4溶液满足0

V

pH=lg V 【答案】C

【解析】此题的横坐标是0

lg

1V

V +，V 是加水稀释后酸溶液的体积，未稀释时，V =V 0，横坐标值为1；稀释10倍时，V =10V 0，横坐标值为2，以此类推。此题实际上考察的是稀释过程中，酸碱溶液pH 的变化规律：越强的酸碱，稀释过程中pH 的变化越明显；如果不考虑无限稀释的情况，对于强酸或强碱，每稀释十倍，pH 变化1。根据此规律，再结合题干指出的次磷酸是弱酸这条信息，就可以明确图像中两条曲线的归属，并且可以得出氟硼酸是强酸这一信息。A ．根据图像可知，b 表示的酸每稀释十倍，pH 值增加1，所以b 为强酸的稀释曲线，又因为H 3PO 2为一元弱酸，所以b 对应的酸只能是氟硼酸(HBF 4)，即氟硼酸为强酸；那么NaBF 4即为强酸强碱盐，故溶液为中性，常温下pH=7，A 项正确；B ．a 曲线表示的是次磷酸的稀释曲线，由曲线上的点的坐标可知，1mol/L 的次磷酸溶液的pH=1，即c (H +)=0.1mol/L ；次磷酸电离方程式为：

3222H PO H H PO +-

+垐?噲?，所以1mol/L 的次磷酸溶液中c (H 3PO 2)=0.9mol/L ，c (22H PO -

)=0.1mol/L ，那么

次磷酸的电离平衡常数即为：222a 32(H )(H PO )0.10.1

=

= 1.110(H PO )0.9

c c K c +-

-⨯⨯≈⨯，B 项正确；C ．次磷酸为一元弱酸，22H PO -无法继续电离，溶液中并不含有22HPO -和32PO -两类离子；此外，22H PO -

还会发生水解

产生次磷酸分子，所以上述等式错误，C 项错误；D ．令y=pH ，x=0

lg

1

V

V +，由图可知，在0≤pH ≤4区间内，y=x-1，代入可得pH=0

lg

V

V ，D 项正确；答案选C 。 2．（安徽省合肥市2020年高三第二次教学质量检测）二甲胺[(CH 3)2NH]在水中电离与氨相似，

()-4

b 322CH NH H O =1.610K ⎡⎤⋅⨯⎣⎦

。常温下，用0. l00mol/L 的HCl 分别滴定20. 00mL 浓度均为0.l00mol/L 的NaOH 和二甲胺溶液，测得滴定过程中溶液的电导率变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A ．b 点溶液：()()()()()+

--

+

323222c CH NH >c CH NH H O >c Cl >c OH >c H

⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦

B ．d 点溶液：()()()

()

+

+

-323

222

c CH NH +c H

>c CH NH H O +c Cl ⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦ C ．e 点溶液中：()()()

()+

-

+32322

2c H

-c OH =c CH NH +c CH NH H O ⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦

D ．a 、b 、c 、d 点对应的溶液中，水的电离程度：d>c>b>a 【答案】D

【解析】NaOH 是强碱，二甲胺是弱碱，则相同浓度的NaOH 和二甲胺，溶液导电率：NaOH>(CH 3)2NH ，所以①曲线表示NaOH 滴定曲线、②曲线表示(CH 3)2NH 滴定曲线，然后结合相关守恒解答。A ．b 点溶液中溶质为等物质的量浓度的(CH 3)2NH·H 2O 和(CH 3)2NH 2Cl ，()-4

b 322CH NH H O =1.610K ⎡⎤⋅⨯⎣⎦，

(CH 3)2NH 2Cl 的水解常数()--11b 32-4214

W h b 10= 6.210CH NH H O 1.5610

K K K K =⎡⎤⨯=<⋅⎣⎦⨯，所以(CH 3)2NH·H 2O 的电离程度大于(CH 3)2NH 2Cl 的水解程度导致溶液呈碱性，但是其电离和水解程度都较小，则溶液中微粒浓度存在：()()()()()+

--

+

323222CH NH >Cl >CH NH H O >OH >H

c c c c c ⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦，A 错误；

B ．d 点二者完全反应生成(CH 3)2NH 2Cl ，()322CH NH +

水解生成等物质的量的()322CH NH H O ⋅和H +，

()322CH NH +

水解程度远大于水的电离程度，因此()322CH NH H O c ⎡⎤⋅⎣⎦

与()+c H 近似相等，该溶液呈酸性，因此()()+

-

H

OH c c >，则()

()322

-CH NH H O OH c c ⎡⎤⋅>⎣⎦

， 溶液中存在电荷守恒：()()()()+--322CH NH H OH Cl c c c c ++=+⎡⎤⎣⎦

，因此()()()()

++-323222CH NH +H CH NH H O +Cl c c c c ⎡⎤⎡⎤<⋅⎣⎦⎣⎦

，故B 错误；C ．e 点溶液中溶质为等物质的量浓度的(CH 3)2NH 2Cl 、HCl ，溶液中存在电荷守恒：()()()()+

--

322CH NH H

OH Cl c c c c +

+=+⎡⎤⎣⎦，物料守

恒：()

()()-323222Cl CH NH H O 2CH NH =2c c c +

⎡⎤⋅+⎣⎦⎡⎤⎣⎦，则

()()()()+32-3222H CH NH -H O OH =2CH NH c c c c +

⎡⎤⋅+⎣⎦⎡⎤⎣⎦，故C 错误；D ．酸或碱抑制水电离，且酸中

c (H +)越大或碱中c (OH −)越大其抑制水电离程度越大，弱碱的阳离子或弱酸的阴离子水解促进水电离，a 点溶质为等浓度的NaOH 和NaCl ；b 点溶质为等物质的量浓度的[(CH 3)2]NH·H 2O 和(CH 3)2NH 2Cl ，其水溶液呈碱性，且a 点溶质电离的OH -浓度大于b 点，水的电离程度：b>a ；c 点溶质为NaCl ，水溶液呈中性，对水的电离无影响；

d 点溶质为(CH 3)2NH 2Cl ，促进水的电离，a 、b 点抑制水电离、c 点不影响水电离、d 点促进水电离，所以水电离程度关系为：d>c>b>a ，故D 正确；故案为D 。

3．（东北三省三校2020届高三第二次联合考试）某温度下，分别向20mL 浓度均为xmol/L 的NaCl 和Na 2CrO 4溶液中滴加0.1mol/LAgNO 3溶液，滴加过程中()--lgc Cl 和()2-4

-lgc CrO 与AgNO 3

溶液的体积关

系如图所示。下列说法不正确的是

A ．x =0.1

B ．曲线I 代表NaCl 溶液

C ．K sp (Ag 2CrO 4)约为4×10－12

D ．y=9

【答案】D

【解析】A ．根据图像可知，未滴加AgNO 3溶液时()--lgc Cl

或()2-4

-lgc CrO 均为1，则NaCl 和Na 2

CrO

4

溶液均为0.1mol·

L -1，即x=0.1，A 选项正确；B ．1molCl -和CrO 42-分别消耗1mol 和2molAg +，由图像可知，