2022届高考化学(人教版)一轮总复习单元评估检测(7)水溶液中的离子平衡.docx

单元评估检测(七)
第八章
(90分钟　100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.确定温度下，水存在H2OH++OH-　ΔH=Q(Q>0)的平衡，下列叙述确定正确的是(　　)
A.向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，KW减小
B.将水加热，KW增大，pH减小
C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H+)降低
D.向水中加入少量固体硫酸钠，c(H+)=10-7mol·L-1，KW不变
【解析】选B。A项，KW只与温度有关；B项正确；C项，加入CH3COONa，促进水的电离，溶液呈碱性；D项，该题没有指明是常温下，所以c(H+)不愿定等于10-7mol·L-1。
2.(2021·玉溪模拟)25℃时，KW=1.010-14；100℃时，KW=1.010-12，下列说法正确的是(　　)
A.100℃时，pH=12的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH=7
B.25℃时，0.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液和0.2 mol·L-1HCl等体积混合，所得溶液的pH=7
C.25℃时，0.2 mol·L-1NaOH溶液与0.2 mol·L-1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH=7
D.25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH>7
【解析】选D。强酸强碱恰好中和后，应呈中性，在100℃时pH=6，A不正确；氢氧化钡是二元强碱，氢氧化钡过量，溶液显碱性，B不正确；醋酸是弱酸，C中恰好反应，生成醋酸钠水解，溶液显碱性，C不正确；氨水是弱碱，D中氨水过量，溶液显碱性，D正确。
3.某一温度下，体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列推断正确的是(　　)

A.a、c两点溶液的导电力气相同
B.b点溶液中c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)
C.用等浓度NaOH溶液和等体积b、c处溶液反应，消耗NaOH溶液体积Vb=Vc
D.a、b、c三点溶液中水的电离程度a>b>c
【解析】选D。盐酸溶液中的氢离子主要是盐酸电离出来的，盐酸完全电离，体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释的过程中，盐酸不能连续电离，盐酸溶液中氢离子浓度变化大；水解是微弱的，氯化铵溶液中铵根离子可连续水解，溶液中的氢离子浓度变化小，所以含c点的pH变化曲线是盐酸溶液的，含a、b点的pH变化曲线是氯化铵溶液的。a、c两点溶液的离子浓度不一样，所以导电力气不一样，故A错误；b点溶液中，依据质子守恒，得出c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+)，故B错误；用等浓度NaOH溶液和等体积b、c处溶液反应，消耗NaOH溶液体积Vb>Vc，故C错误；盐酸电离出的氢离子抑制了水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最小；水解促进水的电离，由于氯化铵溶液中的氢离子来自铵根离子水解生成的氢离子，氢离子浓度越大，说明水解程度越大，水的电离程度越大，a点的pH小于b点的pH，说明a点酸性大于b点酸性、a点氢离子浓度大于b点氢离子浓度，所以a、b两点溶液中水的电离程度a>b，综上所述a、b、c三点溶液中水的电离程度a>b>c，故D正确。
【易错提示】盐的水解会促进水的电离，任何水溶液中水电离的c(H+)等于水电离的c(OH-)，在pH=4的NH4Cl溶液中，c(H+)=10-4mol·L-1均来自水的电离，水电离的c(OH-)也是10-4mol·L-1，多数被N结合。
4.(2021·泉州模拟)取0.2 mol·L-1HX溶液与0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽视混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH=8(25℃)，则下列说法(或关系式)正确的是(　　)
A.混合溶液中由水电离出的c(OH-)=110-8mol·L-1
B.c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.2 mol·L-1
C.c(Na+)-c(X-)=9.910-7mol·L-1
D.c(OH-)-c(HX)=c(H+)=110-6mol·L-1
【解析】选C。酸和碱恰好反应，但溶液显碱性，说明HX是弱酸，生成物NaX水解。A不正确，混合溶液中由水电离出的c(OH-)=110-6mol·L-1；B不正确，应当是c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.1 mol·L-1；D不正确，应当是c(OH-)-c(HX)=c(H+)=110-8mol·L-1，答案选C。
【加固训练】(2021·成都模拟)醋酸钡[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂，下列是有关0.1 mol·L-1醋酸钡溶液中粒子浓度的比较，其中错误的是(　　)
A.c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)
D.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
【解析】选A。A项，应为c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)；B项，符合电荷守恒；C项符合质子守恒；D项符合物料守恒。
5.排放进河流中的工业废水中假如含有大量的Cu2+，会对河流水体造成污染，故必需要除去。已知25℃时，CuS的溶度积常数(Ksp)为1.310-36。常温时，下列有关说法正确的是(　　)
A.CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4这个反应是不能发生的，由于不能由弱酸制强酸
B.将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1H2S溶液中，Cu2+的最大浓度为1.310-35mol·L-1
C.除去工业废水中的Cu2+可以选用Na2S作沉淀剂
D.Cu2+会对河流水体造成污染的本质缘由是水中盐度太大，造成生物细胞脱水
【解析】选C。A项，CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4这个反应能发生；B项，将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1H2S溶液中，生成CuS沉淀，溶液为CuSO4溶液，Cu2+的浓度远大于1.310-35mol·L-1；C项正确；D项Cu2+会对河流水体造成污染的本质缘由是会使蛋白质变性，让生物失去活性。
6.现有0.4 mol·L-1HA溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合组成的混合溶液。下列有关推断正确的是(　　)
A.若该溶液中HA的电离力气大于A-的水解力气，则有c(Na+)>c(A-)>c(HA)> c(H+)>c(OH-)
B.若该溶液中A-的水解力气大于HA的电离力气，则有c(A-)>c(HA)>c(Na+)> c(OH-)>c(H+)
C.无论该溶液呈酸性还是碱性，都有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.无论该溶液呈酸性还是碱性，都有c(Na+)=c(A-)+c(HA)
【解析】选C。依题意知，混合溶液中c(HA)=0.1 mol·L-1，c(NaA)=0.1 mol·L-1。A项，若HA的电离力气大于A-的水解力气：HAH++A-(主要)，A-+H2OHA+OH-(次要)，则溶液呈酸性：c(H+)>c(OH-)。由电荷守恒知，c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-)，c(Na+)<c(A-)，由于弱电解质的电离程度一般很小，故c(A-)>c(Na+)>c(HA)> c(H+)>c(OH-)，A项错误；B项，HAH++A-(次要)，A-+H2OHA+OH-(主要)，溶液呈碱性：c(OH-)>c(H+)，依据电荷守恒知，c(Na+)>c(A-)，由于弱酸根离子的水解程度一般都很小，所以有c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)，B项错误；C项，由溶液组成知，溶液中只存在H+、Na+、A-、OH-四种离子，由电荷守恒知，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)，C项正确；D项，依据物料守恒：c(HA)+c(A-)=2c(Na+)，D项错误。
【方法规律】比较离子浓度大小时紧扣两个“微弱”
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离力气远远小于弱酸和弱碱的电离力气。
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的。
7.(2021·长春模拟)已知HCN的电离常数K=6.210-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液，经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是(　　)
A.c(CN-)>c(Na+)
B.c(CN-)>c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
【解析】选C。A项，依据溶液电中性的原则，溶液中存在c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，溶液呈碱性则有c(H+)<c(OH-)，c(CN-)<c(Na+)，故A错误；B项，混合溶液呈碱性，说明酸的电离程度小于酸根离子水解程度，则c(HCN)>c(CN-)，故B错误；C项，因c(Na+)=0.1 mol·L-1，依据物料守恒，c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+)，则c(CN-)+c(HCN)=0.2 mol·L-1，故C正确；D项，c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，c(Na+)=0.1 mol·L-1，c(CN-)+c(OH-)>0.1 mol·L-1，故D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(15分)(2021·汕头模拟)NaH2PO4、Na2HPO4可用于合成化工原料三聚磷酸钠(Na5P3O10)。
(1)能说明NaH2PO4溶液显弱酸性的离子方程式为_________________________。
(2)能说明Na2HPO4溶液显弱碱性的离子方程式为_________________________。
(3)测定某三聚磷酸钠试样中Na5P3O10的含量可用间接滴定法，其流程如下：
样品1.300 0 gH3PO4NaH2PO4配成100.00 mL溶液ANa2HPO4

①滴定时所用的指示剂X可为________。
②NaOH标准溶液应盛放在上图所示的滴定管______(选填“甲”或“乙”)中。
③滴定试验记录如下表(样品中杂质不与酸或碱反应)。
滴定
次数
待测溶液A的体积(mL)
0.100 0 mol·L-1NaOH溶液的体积
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
试计算样品中Na5P3O10的质量分数(结果保留三位有效数字)。
【解析】(1)(2)H3PO4是三元中强酸，所形成的两种酸式盐，在水溶液中都能发生水解，但是同时也能发生电离，H2P的电离程度大于水解程度，即溶液显示弱酸性；HP的水解程度大于电离程度，即溶液显示弱碱性。
(3)①这是强碱滴定弱酸，当生成Na2HPO4时溶液显示碱性，故选择在碱性范围内变色的指示剂即酚酞。②NaOH标准溶液应盛放在碱式滴定管中。③三次使用的NaOH溶液的体积的平均值为20.00 mL，则n(NaOH)=20.00 mL10-3L·mL-1
0.100 0 mol·L-1=0.002 mol，
依据关系式
Na5P3O10～3H3PO4～3NaH2PO4～3Na2HPO4～3NaOH
1 mol 3 mol
则n(Na5P3O10)=mol，原溶液中的Na5P3O10总量为4n(Na5P3O10)，Na5P3O10的质量分数=(4368)/1.300 0100%=75.5%。
答案：(1)H2PHP+H+
(2)HP+H2OH2P+OH-
(3)①酚酞　②乙　③75.5%
9.(15分)(2021·济宁模拟)亚磷酸(H3PO3)是二元酸，H3PO3溶液存在电离平衡：H3PO3H++H2P。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na2HPO3。
(1)写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式：____________________。
(2)某温度下，0.100 0 mol·L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6，即此时溶液中c(H+)=2.510-2mol·L-1，除OH-之外其他离子的浓度由小到大的挨次是______________________，该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K=________。(H3PO3其次步电离忽视不计，结果保留两位有效数字)
(3)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中c(Na+)________c(H2P)+2c(HP)(填“>”“<”或“=”)。
【解析】(1)依据信息“H3PO3溶液存在电离平衡”可知，少量NaOH溶液与亚磷酸反应的离子方程式为H3PO3+OH-H2P+H2O。(2)由信息“亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na2HPO3”可知，亚磷酸不能发生三级电离，故溶液中不存在P，又由于溶液中的H+来自亚磷酸的一级、二级电离及H2O的电离，故溶液中H+的浓度最大，一级电离大于二级电离，故溶液中H2P的浓度大于HP的浓度。要计算该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数，首先要得出溶液中H3PO3、H+、H2P的浓度大小，接受下列三段式求解：
H3PO3 H+　　+　　H2P
起始浓度(mol·L-1) 0.100 0 0 0
转化浓度(mol·L-1) 2.510-2 2.510-2 2.510-2
平衡浓度(mol·L-1) 7.510-2 2.510-2 2.510-2
故K===8.310-3。(3)由于溶液中的c(H+)=c(OH-)，依据溶液中电荷守恒可知c(Na+)=c(H2P)+2c(HP)。
答案：(1)H3PO3+OH-H2P+H2O
(2)c(HP)<c(H2P)<c(H+)　8.310-3　(3)=
10.(12分)(2021·成都模拟)化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
(1)常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中参与反应的Zn粒质量为m1，醋酸溶液中参与反应的Zn粒质量为m2，则m1________m2(填“<”“=”或“>”)。
(2)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=210-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=
0.02 mol·L-1，假如要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于______________；要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH为__________。
(3)10℃时加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化：
温度/℃
10
20
30
加热煮沸后冷却到50℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
在分析该溶液pH增大的缘由时，甲同学认为是上升温度HC的水解程度增大所致；乙同学认为是溶液中上升温度NaHCO3受热分解生成Na2CO3，C水解所致。请你设计一个简洁的试验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)______________________________________________________。
【解析】(1)醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+平衡，随着反应的进行，平衡右移，所以醋酸溶液中c(H+)变化速率慢，所以B表示醋酸；pH由2上升到4时，醋酸供应的H+的物质的量多，消耗的Zn多；(2)依Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)可知，c2(OH-)=，c(OH-)=10-9mol·L-1；(OH-)=(mol2·L-2)，c0(OH-)=10-8mol·L-1；(3)甲与乙的区分就是是否有C生成，本题就转化为检验溶液中是否有C。
答案：(1)B　<　(2)5　6
(3)向溶液中加入足量BaCl2(或CaCl2)溶液，假如无白色沉淀生成说明甲正确，有白色沉淀生成说明乙正确
11.(16分)按要求回答下列问题：
(1)试验室中通常用NaOH溶液进行洗气和提纯，当用100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液吸取标准状况下4.48 L CO2时，所得溶液中各离子浓度由大到小的挨次为______________________________。
(2)常温下，向确定体积的0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是________。
A.溶液中导电粒子的数目削减
B.醋酸的电离程度增大，c(H+)亦增大
C.溶液中不变
D.溶液中减小
(3)常温下将0.15 mol·L-1的稀硫酸V1mL与0.1 mol·L-1的NaOH溶液V2mL混合，所得溶液的pH为1，则V1∶V2=________(溶液体积的变化忽视不计)。
(4)常温下，浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种溶液的pH如表所示：
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
①依据表中数据，将浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________。
A.HCN B.HClO
C.H2CO3 D.CH3COOH
②依据以上数据，推断下列反应可以成立的是___________。
A.CH3COOH+Na2CO3NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCNCH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClONa2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCNNaCN+H2O+CO2↑
(5)几种离子开头沉淀时的pH如下表：
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
5.2
10.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+和Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液时，____________(填离子符号)先沉淀，Ksp[Fe(OH)2]________Ksp[Mg(OH)2](填“>”“=”或“<”)。
【解析】(1)依据元素守恒：2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.1 L3 mol·L-1，n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.2 mol，解得n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1 mol。由于C的水解程度较大，溶液呈碱性，故离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(HC)> c(C)>c(OH-)>c(H+)。
(2)加水稀释促进醋酸的电离，溶液中导电粒子的数目增多，A项错误；由于溶液体积的增大比H+数目的增大程度大，H+的浓度降低，B项错误；分子、分母同乘以c(H+)得=，为常数，C项正确；随着溶液的稀释，平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动，当溶液极稀时，水电离出的H+不行忽视，则将渐渐减小，D项正确。
(3)=0.1，解得V1∶V2=1∶1。
(4)从盐溶液的pH可知，对应酸的电离力气(酸性强弱)：CH3COOH>H2CO3>HClO> HCN>HC。
①0.01 mol·L-1的溶液稀释过程中，pH变化最小的其酸性最弱，即HCN溶液的pH变化最小，A项正确。
②依据“强酸制弱酸”原理可知A、B两项正确。
(5)依据离子开头沉淀时的pH可知，Cu2+最先沉淀，Fe2+、Mg2+沉淀时，溶液中OH-的浓度分别为10-6.4mol·L-1、10-3.6mol·L-1，两种难溶物的结构相像，故Fe(OH)2的溶度积比Mg(OH)2小。
答案：(1)c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)
(2)C、D　(3)1∶1
(4)①A　②A、B　(5)Cu2+　<