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．（福建省福州市三中2021届高三质量检测）已知：p K a=- lg K a ， 25°C 时，弱酸H 2A 的p K a1=1.85，p K a2=7.19。

常温下，用0.1 mo/L NaOH 溶液滴定20 mL 0.1 mol/L H 2A 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K h1=10-7.19B ．c 点所得溶液中：c (Na +)+c (H +)= 2c (A 2-)+ c (HA -)+ c (OH -)C ．b 点所得溶液中： c (A 2-)＞c (H 2A)D ．a 点所得溶液中：溶质是NaHA 和H 2A【答案】A【解析】弱酸H 2A 的p K a1=1.85，p K a2=7.19，则K a1=10-1.85，K a2=10-7.19，d 点为加入NaOH 溶液40mL ，此时溶液中恰好生成Na 2A ，为第二个滴定终点，此时Na 2A 水解使溶液显碱性，溶液的pH 为9.85，发生水解的方程式为A 2−+H 2O ⇌HA −+OH −，则A 2-水解平衡常数K hl =()()()2c HA c OH c A ---⋅=()()()()()2c HA c OH c c A H H c ---++⋅=w a 2K K =147.191010--=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Na 2A ，则c 点所得溶液是NaHA 和Na 2A 的混合溶液，该溶液中存在电荷守恒：c (Na +)+c (H +)= 2c (A 2-)+ 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 (H 2A)+c (H +)=c (A 2−)+c (OH −)，该点溶液的pH=4.52，显酸性，c (H +)＞c (OH −)，则c (A 2-)＞c (H 2A)，故C 正确；a 点时，加入氢氧化钠的体积小于20mL ，弱酸H 2A 过量，所得溶液中：溶质是NaHA 和H 2A ，故D 正确；答案选A 。

2．（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pH 9=的NaOH 溶液加水稀释310倍B ．0.1 1mol L -⋅某碱溶液和0.1 1mol L -⋅盐酸等体积混合C ．0.1 1mol L -⋅氨水和0.1 1mol L -⋅氯化铵溶液等体积混合D ．pH 11=的NaOH 溶液与pH 3=的3CH COOH 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，pH 3=的醋酸浓度大于pH 11=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 。

3．（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Cl 2、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，Cl 2+H 2O ⇌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 。

4．（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 ．-120.1mol L Na S ⋅溶液中：()()()()222c Na c S c HS c H S +--=++ B ．10.02mol L -⋅氨水和10.01mol L -⋅氨水中的()+4c NH 之比小于2:1C ．向醋酸钠溶液中加入醋酸使溶液呈中性，此时混合液中()()3c Na c CH COO +-< D ．已知同浓度的HCOONa 和NaF 溶液中，前者的pH 较大，则a a K (HCOOH)>K (HF)【答案】B【解析】-120.1mol L Na S ⋅溶液中存在物料守恒：()()()()22c Na 2c S 2c HS 2c H S +--=++，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10.02mol L -⋅氨水和10.01mol L -⋅氨水中的()+4c NH 之比小于2:1，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(CH 3COO -)，所以混合液中()()3c Na =c CH COO +-，故C 错误；已知同浓度的HCOONa 和NaF 溶液中，前者的pH 较大，根据盐的水解规律可知，甲酸的酸性弱于氢氟酸，则a a K (HCOOH)K (HF)＜，故D 错误；故选B 。

5．（广东省汕头市金山中学2021届高三期中）常温下，HCOOH 和CH 3COOH 的电离常数分别1.80×10-4和1.75×10−5。

将pH=3，体积均为V 0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V ，pH 随lg0V V 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-c(HA)c(OH )c(A)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、CH 3COONa 溶液、HCOONa 溶液、NaHCO 3溶液的浓度：c(NaOH)<c(HCOONa)<c(CH 3COONa)<c(NaHCO 3)【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K h=-(HA)(OH)(A)c cc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>NaHCO 3>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。

6．（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-1 CH3COOH 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。

7．（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n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·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(NH 4+)=c(Cl －)B ．b 点：c(Cl －)> c(NH 4+)>c(H +)>c(OH －)C ．水的电离程度：b > c > a > dD ．25℃时 ，NH 4Cl 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(NH 4+)+c(H +)=c(Cl -)+c(OH -)，所以c(NH 4+)=c(Cl -)，A 正确；b 点溶液为NH 4Cl 溶液，此溶液中离子浓度大小为c(Cl -)>c(NH 4+)>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(NH 4+)=c(Cl -)=0.5mol/L ，根据物料守恒可知：c(NH 3·H 2O)=(0.5n-0.5)mol/L ，则25℃时NH 4Cl 水解常数为K h =-7(0.5n-0.5)100.5⨯=(n-1)⨯10-7，D 正确；故选C 。