1、 1 专题突破练十 水溶液中的离子平衡(A)一、选择题 1.(2021 天津模拟)对于 0.1 molL-1 Na2CO3溶液,下列说法正确的是()A.加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小 B.升高温度,溶液中 c(OH-)增大 C.稀释溶液,溶液中 c(H+)减少 D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)2.(2021 山东枣庄第三次质检)已知下面三个数据:7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关三种酸的电离平衡常数(25),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2、NaCN+HFHCN+NaF、NaNO2+H
2、FHNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是()A.K(HF)=7.210-4 B.K(HNO2)=4.610-4 C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序:HFHCNHNO2 D.K(HCN)K(HNO2)Ksp(AgSCN)B.中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)C.中无明显变化是因为溶液中的 c(SCN-)过低 D.上述实验不能证明 AgSCN 向 AgI 沉淀转化反应的发生 4.(2021 广东“六校联盟”第三次联考)室温时,下列有关电解质溶液的说法正确的是()2 A.pH 相等的 HNO3和 HCN 两种酸溶液中,c(NO3-)c(CN-)B.NaHB
3、溶液呈酸性,可推知 H2B 在水中不能完全电离 C.往 NH4Cl 溶液中加入镁粉,可生成两种气体 D.Na2CO3溶液中通入 CO2所得的中性溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)5.(2021 湖北七市州教科协 3 月联考)下列关于电解质溶液的说法中错误的是()A.等浓度、等体积的 HCOOH 溶液与 HCOONa 溶液混合后 pHc(Na+)c(H+)c(OH-)B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)C.已知 Ka(HF)a1(H2S),则同浓度的 NaHS 和 NaF 溶液的 pH:NaHSNaF D.Na2CO3与 NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(
4、H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)6.(双选)(2021 山东烟台模拟)已知 AG=lg(H+)(OH-)。25 时,用 0.100 molL-1的盐酸滴定 20.00 mL 0.100 molL-1某一元弱碱 MOH 溶液,AG 与所加盐酸的体积(V)关系如图所示。下列说法错误的是()A.Kb(MOH)约为 10-5.5 B.a 点时,由水电离出来的 c 水(H+)为 110-10.75 molL-1 C.b 点时,加入盐酸的体积大于 20.00 mL D.由 b 点到 c 点的过程中水的电离平衡逆向移动 3 7.(2021 广东珠海模拟)常温下,往 20 mL 0.1
5、0 molL-1 HA 溶液中滴加 0.10 molL-1 KOH 溶液,所得混合溶液中水电离的 H+浓度和所加的 KOH 溶液体积变化趋势如图所示,下列有关说法错误的是()注意:电离度=(HA)电离(HA)总100%A.该酸的电离度约为 1%B.b 点:溶液存在 c(A-)c(K+)c(HA)c(H+)c(OH-)C.c 点:溶液存在 c(HA)+c(H+)=c(OH-)D.d 点:pH=7 8.(双选)(2021 吉林长春联考)已知 H2RO3为二元弱酸。常温下,用 0.10 molL-1 Na2RO3溶液吸收RO2气体,吸收液的 pH 与(HRO3-)(RO32-)的关系如图所示(忽略溶
6、液体积变化)。下列说法不正确的是()A.常温下,a2(H2RO3)的数量级为 10-8 B.常温下,中性溶液中 c(HRO3-)c(RO32-)c(OH-)c(HRO3-)c(H+)D.G 点时,2c(RO32-)+c(HRO3-)-c(Na+)=(1.010-6.2-1.010-7.8)molL-1 二、非选择题 4 9.(2021 辽宁沈阳联考)0.010 molL-1 的二元酸 H2A 溶液中 H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH 变化如图所示。(1)用离子方程式说明 Na2A 溶液显碱性的原因:,该反应的平衡常数表达式 K=;溶液中 c(Na+)+c(H+)=。(2)若升高
7、温度,发现溶液的碱性增强,说明随温度升高,该反应的平衡常数 K (填“增大”“不变”或“减小”)。(3)H2A 分两步发生电离,对应的电离平衡常数分别为a1和a2。由图确定下列数据(保留整数位):-lga1=;a2=。将 0.020 molL-1 Na2A 溶液和 0.010 molL-1盐酸等体积混合,所得溶液的 pH 约为 。(4)0.010 molL-1的 NaHA 溶液中,HA-的水解常数 Kh约为 ;该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。10.(2021 福建模拟节选)(1)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧产生的温室气体 CO2,其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数a1=4
8、.410-7、a2=4.710-11,NH3H2O 的电离常数Kb=1.810-5,则所得的 NH4HCO3溶液中 c(NH4+)(填“”“c(HTeO3-)c(OH-)c(H2TeO3)c(H+)B.c(Na+)+c(H+)=c(HTeO3-)+c(TeO32-)+c(OH-)C.c(Na+)=c(TeO32-)+c(HTeO3-)+c(H2TeO3)D.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(TeO32-)(4)粗 Se 中 Se 的含量可以用如下方法测定:Se+2H2SO4(浓)2SO2+SeO2+2H2O SeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O I2+
9、2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI 用淀粉溶液作指示剂,Na2S2O3标准溶液滴定反应中生成的 I2来测定 Se 的含量。若从 100 g 铜的阳极泥中回收得到 a g 粗 Se,每次准确称取 0.01a g 粗 Se 进行实验,重复三次实验,平均消耗 0.100 0 molL-1 Na2S2O3溶液的体积为 22.10 mL,滴定终点的现象是 ,Se 的回收率为 。(结果保留 3 位有效数字,回收率=实际硒的产量理论硒的产量100%)已知:铜的阳极泥化学成分(其他元素不考虑):元素 Au Ag Cu Se Te 成分/%0.9 12.08 23.4 8.0 3.1 6 参考答案 专题突
10、破练十 水溶液中的离子平衡(A)1.B 解析 加入 NaOH 固体,CO32-的水解平衡逆向移动,但溶液中 c(OH-)较原来增大,故溶液 pH 增大,A 项错误。升高温度,促使 CO32-的水解平衡正向移动,c(OH-)较原来增大,B 项正确。稀释溶液,CO32-的水解平衡正向移动,CO32-水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,所以 c(OH-)减小,由于温度不变,KW不变,则 c(H+)增大,C 项错误。Na2CO3溶液中,据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),D 项错误。2.C 解析 相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越
11、强,较强酸能和较弱酸的盐反应生成弱酸,根据反应推知酸的强弱顺序是 HCNHNO2HF,则酸的电离平衡常数大小顺序为K(HCN)K(HNO2)Ksp(AgSCN)时,析出白色沉淀 AgSCN,A项正确。AgSCN 固体在水溶液中存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),B 项正确。中滴加Fe(NO3)3溶液,溶液不变红,说明 AgSCN 溶解产生的 c(SCN-)较低,不能显色,C 项正确。中滴加 KI溶液,Ag+与 I-反应生成黄色沉淀 AgI,溶液变红,说明 AgSCN 向 AgI 沉淀转化,D 项错误。4.C 解析 pH 相等的 HNO3和 HCN 两种酸溶液中,氢离
12、子的浓度相等,酸根离子等于对应的氢离子浓度,则有 c(NO3-)=c(CN-),A 项错误。NaHB 溶液呈酸性,则 NaHB 可以是 NaHSO4,对应的 H2B 是H2SO4,H2SO4在水中能完全电离,B 项错误。NH4Cl 溶液中 NH4+水解生成 NH3H2O 和 H+,加入的镁粉与氢离子反应生成氢气,促进 NH4+水解,生成较多 NH3H2O,NH3H2O 浓度较大时转化为氨,故可生成两 7 种气体,C 项正确。溶液呈中性,则存在 c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得 2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(Na+),D项错误。5.D 解析 等浓度、等体积的 HCOOH 溶液
13、与 HCOONa 溶液混合后的溶液中存在着电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又因为溶液的 pHc(OH-),则 c(HCOO-)c(Na+),因此 c(HCOO-)c(Na+)c(H+)c(OH-),A 项正确。新制氯水中含有的粒子为 Cl2、ClO-、Cl-、HClO、H+、OH-,根据元素质量守恒有 c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-),B 项正确。已知 Ka(HF)a1(H2S),则 Kh(HF)NaF,C 项正确。Na2CO3与 NaHCO3的混合溶液中存在着电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
14、,D 项错误。6.CD 解析 由图可知,V(盐酸)=0 时,AG=lg(H+)(OH-)=-7.5,结合 KW求得 c(OH-)=10-3.25molL-1,故电离常数 Kb(MOH)=(M+)(OH-)(MOH)=10-3.2510-3.250.100=10-5.5,A 项正确。a 点是 MOH 溶液,抑制水的电离,溶液中 c水(H+)=c(H+)=110-1410-3.25 molL-1=110-10.75molL-1,B 项正确。恰好完全反应生成 MCl 时,M+水解使溶液呈酸性,b 点溶液呈中性,故加入盐酸的体积小于 20.00mL,C 项错误。b 点溶液中溶质为 MOH 和 MCl,
15、滴定终点在 bc 之间,恰好中和时水的电离程度最大,故 bc 过程中水的电离平衡先正向移动后逆向移动,D 项错误。7.D 解析 a 点时为 HA 溶液,此时 c 水(H+)=10-11molL-1,则 c 水(OH-)=c 水(H+),酸溶液中 OH-全部来源于水,故 c(OH-)=c 水(OH-)=10-11molL-1,则 c(H+)=W10-11molL-1=10-14(molL-1)210-11molL-1=10-3molL-1,由于弱电解质电离很微弱,故 c(HA)近似等于起始浓度,则电离度=10-30.1100%=1%,A 项正确。b 点对应加入KOH10mL,即 n(KOH)n(
16、HA)=12,故 b 点溶液组成为 c(KA)c(HA)=11,溶液中大量存在 K+、A-、HA,由图示知,此时 c 水(H+)c(K+)c(HA),H+、OH-微量存在,故浓度大小顺序为 c(A-)c(K+)c(HA)c(H+)c(OH-),B 项正确。c 点对应投料比 n(KOH)n(HA)=11,溶液组成为 KA,由质子守恒得:c(HA)+c(H+)=c(OH-),C 项正确。由 C 选项知 c 点组成为 KA,由于 A-水解,导致溶液显碱性,c 点到 d 点继续加入 KOH,故溶液碱性增强,不可能呈中性,D 项错误。8 8.BC 解析 用 Na2RO3溶液吸收 RO2气体,发生 Na2
17、RO3+RO2+H2O2NaHRO3,随着反应的进行,(HRO3-)(RO32-)逐渐增大,且 pH 降低。H2RO3的二级电离平衡常数a2=(RO32-)(H+)(HRO3-),电离平衡常数只受温度的影响,与物质的量浓度无关,可取(HRO3-)(RO32-)=1 的点,即a2=c(H+)=10-7.2,数量级为 10-8,A 项正确。根据图像(HRO3-)(RO32-)=1 时,溶液的 pH=7.2;(HRO3-)(RO32-)1 时,存在某点 pH 为 7,即 c(HRO3-)c(RO32-),B 项错误。E 点时,(HRO3-)(RO32-)=9911,推出 c(HRO3-)c(H+),
18、c(OH-)的数量级约为 10-6,水解、电离程度微弱,则有 c(HRO3-)c(OH-),C 项错误。G 点时根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(RO32-)+c(HRO3-)+c(OH-),则有 2c(RO32-)+c(HRO3-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=(1.010-6.2-1.010-7.8)molL-1,D 项正确。9.答案(1)A2-+H2OHA-+OH-(HA-)(OH-)(A2-)c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)(2)增大(3)6 110-10 10(4)110-8 c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)c(A2-)解析(1)由图可
19、知,H2A 溶液中含有 H2A、HA-、A2-,则 H2A 是二元弱酸;Na2A 溶液中 A2-发生水解而使溶液呈碱性:A2-+H2OHA-+OH-。Na2A 溶液呈电中性,据电荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)。(2)升高温度,溶液的碱性增强,则溶液中 c(OH-)增大,说明升高温度,A2-的水解平衡正向移动,则水解平衡常数增大。(3)H2A 分两步发生电离:H2AHA-+H+、HA-A2-+H+,则有a1=(HA-)(H+)(H2),a2=(A2-)(H+)(HA-);由图可知,H2A 和 HA-的物质的量分数均为 0.5 时,溶液的 pH=6
20、,则 c(HA-)=c(H2A)时,c(H+)=110-6molL-1,则有a1=c(H+)=110-6,-lga1=6。HA-和 A2-的物质的量分数均为 0.5 时,溶液 pH=10,则 c(HA-)=c(A2-)时,c(H+)=110-10molL-1,则有a2=c(H+)=110-10。9 0.020molL-1Na2A 溶液和 0.010molL-1盐酸等体积混合,两者发生反应,得到等浓度 Na2A、NaHA 和 NaCl 混合溶液,由图可知,溶液的 pH=10。(4)0.010molL-1的 NaHA 溶液中,存在水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,则水解常数Kh=(H2)(O
21、H-)(HA-)=Wa1=110-14110-6=110-8。NaHA 溶液中存在 HA-的电离平衡和水解平衡,由于 Kha2,则 HA-的水解程度大于其电离程度,NaHA 溶液呈碱性,且 HA-的水解程度较小,Na+不发生水解,故溶液中离子浓度大小:c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)c(A2-)。10.答案(1)(2)减小 1.6 molL-1 31(3)10%CD(4)当加入最后半滴 Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变成无色且 30 s 内不恢复原来的颜色 54.6%解析(1)碳酸的a1=4.410-7,NH3H2O 的电离常数 Kb=1.810-5,则 NH4HCO3溶液
22、中 HCO3-的水解程度大于 NH4+的水解程度,故有 c(NH4+)c(HCO3-)。(2)烟气通入 1.0molL-1 的 Na2SO3溶液,生成 NaHSO3,其水溶液显酸性,pH 不断减小。发生反应 SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,此时溶液中 c(SO32-)=0.2molL-1,据反应可知生成的c(HSO3-)=(1.0molL-1-0.2molL-1)2=1.6molL-1。B 点时溶液中溶质为(NH4)2SO3和 NH4HSO3,据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)。由于溶液 pH=7,则有 c(H+)=c(O
23、H-),可得:c(NH4+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),图中 B点时 c(HSO3-)=c(SO32-),从而可得:c(NH4+)=3c(HSO3-),故 n(NH4+)n(HSO3-)=31。(3)25时,亚碲酸(H2TeO3)的a1=110-3,a2=210-8,电离以第一步电离为主,H2TeO3H+HTeO3-,a1=(H+)(HTeO3-)(H2O3)=2(H+)0.1molL-1=10-3,c(H+)=10-2molL-1,故 0.1molL-1H2TeO3的电离度 约为10-2molL-10.1molL-1100%=10%。10 NaHTeO3的溶液中存在电离和水解平衡
24、,水解平衡常数h2=(OH-)(H2O3)(HTeO3-)=(OH-)(H2O3)(H+)(HTeO3-)(H+)=Wa1=10-1410-3=10-11c(HTeO3-)c(H+)c(OH-)c(H2TeO3),A 项错误。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HTeO3-)+2c(TeO32-)+c(OH-),B 项错误。根据元素质量守恒:c(Na+)=c(TeO32-)+c(HTeO3-)+c(H2TeO3),C 项正确。根据质子守恒:c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(TeO32-),D 项正确。(4)用 Na2S2O3溶液滴定反应生成的 I2,达到滴定终点时,I2被完全消耗,溶液由蓝色变成无色且 30s 内不恢复原来的颜色。据测定反应可得关系式:SeSeO22I24Na2S2O3,则有n(Se)=14n(Na2S2O3)=140.1000molL-122.1010-3L=5.52510-4mol,则 0.01ag 粗 Se 中含有 Se 为5.52510-4mol79gmol-1=0.04365g,ag 粗 Se 中含有 Se 的质量为 0.04365gg0.01g=4.365g。理论上 100g 铜的阳极泥中含有 Se 的质量为 100g8.0%=8.0g,故 Se 的回收率为4.365g8.0g 100%=54.6%。
