高考化学一轮复习检测：第8章 水溶液中的离子平衡8-3a（含详解）

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板块三 限时规范特训
一、选择题(每题6分，共72分)
1．加热蒸干下列盐溶液，可得到原溶质的是(　　)
A．FeCl3 B．Na2CO3 C．K2SO3 D．TiCl4
答案　B
解析　FeCl3加热蒸干过程中由于Fe3＋水解，最终会转化为Fe2O3，不能得到原溶质，A错误；Na2CO3溶液加热蒸干最后析出Na2CO3，B正确；K2SO3加热蒸干过程中会被氧化为K2SO4，不能得到原溶质，C错误；TiCl4加热蒸干过程中由于Ti4＋水解，最终会转化为TiO2，不能得到原溶质，D错误。
2．CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质或改变如下条件，能使比值一定减小的是(　　)
①固体NaOH　②固体KOH　③固体NaHSO4　④固体CH3COONa　⑤冰醋酸　⑥降温
A．只有①③ B．①③④
C．②④⑤⑥ D．③④⑥
答案　A
解析　加入固体NaOH，c(Na＋)与c(CH3COO－)都增大，但c(Na＋)增大幅度较大，则比值减小，①符合；加入固体KOH，抑制水解，则c(CH3COO－)增大，而c(Na＋)不变，则比值增大，②不符合；加入固体NaHSO4，水解平衡向右移动，c(Na＋)增大，c(CH3COO－)减小，则比值减小，③符合；加入固体CH3COONa，浓度增大，水解程度降低，则比值增大，④不符合；加入冰醋酸，c(CH3COO－)增大，则比值增大，⑤不符合；水解是吸热反应，降温，平衡逆向进行，醋酸根离子浓度增大，则比值增大，⑥不符合。
3．下列关于0.10 mol·L－1 NaHCO3溶液的说法正确的是(　　)
A．溶质的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．25 ℃时，加水稀释后，n(H＋)与n(OH－)的乘积变大
C．离子浓度关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋c(CO)
D．温度升高，c(HCO)增大
答案　B
解析　A项中HCO不能拆开，正确的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO，A错误；n(H＋)×n(OH－)＝[c(H＋)×V]×[c(OH－)×V]＝[c(H＋)×c(OH－)]×(V×V)＝Kw·V2，由于水的离子积不变而溶液体积增大，故n(H＋)×n(OH－)的值增大，B正确；由电荷守恒可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，C错误；温度升高，HCO水解程度增大，反应HCO＋H2OH2CO3＋OH－平衡右移，HCO浓度减小，D错误。
4．常温下，下列说法正确的是(　　)
A．某物质的溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－a mol·L－1，若a>7，则该溶液的pH为a或14－a
B．pH＝b的NH3·H2O溶液稀释10倍后，其pH＝b－1
C．pH均为9的NaOH和NaClO溶液中，水的电离程度相同
D．pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)
答案　A
解析　a>7时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性也可能呈碱性，若为酸性，pH＝14－a，若为碱性，pH＝a，A正确；NH3·H2O是弱电解质，稀释时电离程度增大，故pH＝b的NH3·H2O溶液稀释10倍后，pH>b－1，B错误；NaOH抑制水的电离，NaClO促进水的电离，C错误；两者等体积混合后，CH3COOH过量，溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，D错误。
5．常温下，0.1 mol·L－1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则下列判断中正确的是(　　)
A．HX、HY、HZ的酸性依次增强
B．离子浓度：c(Z－)>c(Y－)>c(X－)
C．电离常数：K(HZ)>K(HY)
D．c(X－)＝c(Y－)＋c(HY)＝c(Z－)＋c(HZ)
答案　D
解析　NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则HX是强酸，HY、HZ是弱酸，再根据水解规律可知，HY的酸性强于HZ的酸性。所以酸性：HX>HY>HZ，故A、C错误；根据“越弱越水解”可知B错误；D项是正确的物料守恒关系式。
6．下面提到的问题中，与盐的水解有关的是(　　)
①明矾和FeCl3可作净水剂　②为保存FeCl3溶液，要在溶液中加少量盐酸　③实验室配制AlCl3溶液时，应先把它溶在盐酸中，而后加水稀释　④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂　⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞，而不能用玻璃塞　⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂　⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气　⑧长期使用硫酸铵，土壤酸性增强；草木灰与铵态氮肥不能混合施用　⑨比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A．①④⑦ B．②⑤⑧
C．③⑥⑨ D．全部
答案　D
解析　①Al3＋和Fe3＋水解产生Al(OH)3胶体和Fe(OH)3胶体，吸附水中的悬浮杂质；②加盐酸可抑制FeCl3水解；③AlCl3溶解在盐酸中可抑制Al3＋的水解；④NH和Zn2＋水解产生的H＋与铁锈反应；⑤Na2CO3溶液水解显碱性，可腐蚀玻璃，Na2SiO3具有黏性，不能用磨口玻璃塞；⑥Al3＋与HCO发生相互促进的水解反应，产生大量CO2；⑦NH和Al3＋水解产生H＋与Mg反应；⑧NH水解显酸性，草木灰水解显碱性，二者相互促进会使NH3逸出，降低肥效；⑨比较溶液中离子浓度大小或盐溶液的酸碱性，都要考虑盐溶液是否水解。
7．用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　)

答案　A
解析　FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入FeCl3固体后，溶液中c(Fe3＋)增大，上述平衡正向移动，溶液颜色加深变成红褐色，但FeCl3的水解程度减小，A错误；加入等体积水，水解平衡正向移动，溶液中c(Fe3＋)减小，溶液的颜色变浅，B正确；加入足量铁粉，FeCl3溶液与Fe发生反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2，由于生成Fe2＋，溶液变成浅绿色，C正确；加热FeCl3溶液，溶液变成红褐色，说明Fe3＋的水解平衡正向移动，则有FeCl3水解反应的ΔH>0，D正确。
8．已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：
HSO＋H2OH2SO3＋OH－ 　　①
HSOH＋＋SO ②
向0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是(　　)
A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSO)增大
B．加入少量Na2SO3固体，则c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋c(SO)
C．加入少量NaOH溶液，、的值均增大
D．加入氨水至中性，则2c(Na＋)＝c(SO)>c(H＋)＝c(OH－)
答案　C
解析　加入金属钠，钠与溶液中的H＋反应，使平衡②右移，生成的NaOH使平衡①左移，但溶液中c(HSO)减小，A错误；根据电荷守恒式c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋2c(SO)可知B错误；加入少量NaOH溶液后，平衡①左移，平衡②右移，故增大，溶液中的c(OH－)增大，c(H＋)减小，故变大，C正确；根据电荷守恒式，当溶液呈中性时，则：[c(NH)＋c(Na＋)]＝c(SO)＋c(HSO)>c(OH－)＝c(H＋)，D错误。
9．25 ℃时，在浓度均为1.0 mol·L－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，测得c(NH)分别为a、b、c(单位为mol·L－1)。下列判断正确的是(　　)
A．a＝b＝c B．a>b>c
C．a>c>b D．c>a>b
答案　D
解析　(NH4)2SO4溶液中只存在NH的水解反应；(NH4)2CO3溶液中存在NH和CO相互促进的水解反应，NH的水解程度比(NH4)2SO4中的大；(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在NH和Fe2＋相互抑制的水解反应，NH的水解程度比(NH4)2SO4中的小，故三种溶液中c(NH)的大小关系为(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3，即c>a>b。
10．已知常温下浓度为0.1 mol·L－1的下列溶液的pH如下表所示：
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是(　　)
A．加热0.1 mol·L－1 NaClO溶液测其pH，pH小于9.7
B．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，存在关系：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)
C．根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
D．pH＝2的HF溶液与pH＝12的NaOH溶液以体积比1∶1混合，则有c(Na＋)＝c(F－)>c(H＋)＝c(OH－)
答案　B
解析　弱酸根离子的水解为吸热反应，加热促进水解，故加热0.1 mol·L－1的NaClO溶液时，其pH>9.7，A错误；根据质子守恒知B正确；根据“越弱越水解”可知对应的酸的酸性HF>HClO>HCO，酸性越强，酸的电离常数越大，故电离常数大小关系为HF>HClO>H2CO3(二级电离平衡常数)，C错误；氢氟酸为弱酸，pH＝2的HF溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合时，氢氟酸过量，溶液呈酸性，D错误。
11．[2018·陕西宝鸡质检]已知H2CO3的电离平衡常数为K1＝4.3×10－7，K2＝5.6×10－11。下列说法正确的是(　　)
A．在NaHCO3和Na2CO3的溶液中都存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)
B．相同温度下，同浓度的NaHCO3与Na2CO3溶液的pH比较：前者大于后者
C．在0.1 mol/L的NaHCO3溶液中，存在c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol/L
D．向NaHCO3溶液中加入少量NaOH溶液时，溶液中、的值均增大
答案　D
解析　在Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在Na＋、CO、HCO、OH－、H＋，根据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，A错误；由于H2CO3第一级电离大于第二级电离，因此同浓度的Na2CO3和NaHCO3，Na2CO3水解程度比NaHCO3大，Na2CO3溶液pH更大，B错误；根据物料守恒，0.1 mol/L NaHCO3溶液中存在：c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol/L，C错误；向NaHCO3溶液中加入少量NaOH，会造成两个变化，NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3，同时c(OH－)增大，因此、均增大，D正确。
12．常温下，下列有关溶液的叙述正确的是(　　)
A．浓度均为0.1 mol·L－1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合：c(SO)＝c(Na＋)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
B．在Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)
C．pH＝6的CH3COOH溶液和pH＝6的NH4Cl溶液，由水电离出的c(H＋)均为1×10－8 mol·L－1
D．在0.1 mol·L－1的Na2C2O4溶液中：2c(Na＋)＝c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)
答案　A
解析　浓度均为0.1 mol·L－1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合，二者恰好反应生成硫酸钠、硫酸铵和水，硫酸铵水解导致溶液呈酸性，铵根离子水解程度较小，结合物料守恒得c(SO)＝c(Na＋)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)，A正确；在Na2SO3溶液中，根据电荷守恒可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)，B错误；pH＝6的CH3COOH溶液中由水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，pH＝6的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－6 mol·L－1，C错误；根据物料守恒得c(Na＋)＝2c(C2O)＋2c(HC2O)＋2c(H2C2O4)，D错误。
二、非选择题(共28分)
13．(14分)(1)常温下，将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示：

①从甲组情况分析，如何判断HA是强酸还是弱酸？
________________________________________________________________________。
②乙组混合溶液中c(A－)和c(Na＋)的大小关系是________。
A．前者大　B．后者大　C．二者相等　D．无法判断
③从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________________________________________________ _______________。
④分析丁组实验数据，写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式)：c(Na＋)－c(A－)＝__________ mol·L－1。
(2)常温下，某水溶液M中存在的离子有Na＋、B2＋、HB－、OH－、H＋，存在的分子只有H2O。
①写出酸H2B的电离方程式________________________________________________________。
②若溶液M由10 mL 0.2 mol·L－1 NaHB溶液与10 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液混合而成，则溶液M的pH________(填“>”“<”或“＝”)7，M溶液中，下列粒子浓度关系正确的是________。
A．c(B2－)＋c(HB－)＝0.1 mol·L－1
B．c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol·L－1
C．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
D．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
答案　(1)①a＝7时，HA是强酸；a>7时，HA是弱酸
②C　③c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
④10－4－10－10
(2)①H2B===H＋＋HB－　②>　AC
解析　(1)①一元酸HA与NaOH等物质的量反应，酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH，a＝7时为强酸，a>7时为弱酸。
②据电荷守恒，有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)。
③丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液，由pH>7知A－水解程度大于HA的电离，离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。
④据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，推导c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝10－4－10－10 mol·L－1。
(2)①由于溶液中只存在水分子，说明H2B是完全电离成H＋与HB－，而HB－部分电离为H＋与B2－，故电离方程式为H2B===H＋＋HB－。
②NaHB与NaOH恰好完全反应生成0.1 mol·L－1的Na2B溶液，B2－水解，溶液呈碱性。A项为物料守恒，C项为质子守恒。
14．(14分)(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液，分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH________NaOH溶液的pH(填“>”“＝”或“<”)。
(2)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，则盐酸的体积________氨水的体积(填“>”“＝”或“<”)。
(3)将0.2 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，测得混合溶液中c(Na＋)>c(A－)，则：
①混合溶液中，c(A－)________c(HA)(填“>”“<”或“＝”，下同)；
②混合溶液中，c(HA)＋c(A－)______0.1 mol·L－1。
(4)常温时，取0.1 mol·L－1 HX溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＝8。
①混合溶液中由水电离出的c(OH－)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)之比为________。
②已知NH4X溶液呈中性，又知将HX溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>”“<”或“＝”)。
答案　(1)>　(2)<　(3)①<　②＝
(4)①107∶1　②>
解析　(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH－)相等，分别加热到相同的温度后，NaOH溶液中n(OH－)不变，而CH3COONa溶液中CH3COO－的水解平衡正向移动，n(OH－)增大，则CH3COONa溶液中c(OH－)大于NaOH溶液中c(OH－)，故CH3COONa溶液的pH大。
(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，据电荷守恒可得c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性；若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl，所得溶液呈酸性，若使溶液呈中性，则有V(HCl) (3)①0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，二者充分反应后得到等浓度的HA和NaA混合液，据电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，测得混合溶液中c(Na＋)>c(A－)，则有c(H＋) (4)0.1 mol·L－1 HX溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成NaX，测得混合溶液的pH＝8，说明X－发生了水解反应，则HX为一元弱酸。
①混合溶液中NaX发生水解反应，促进了水的电离，则由水电离出的c(OH－)＝10－6 mol·L－1；0.1 mol·L－1 NaOH溶液中OH－抑制了水的电离，则由水电离出的c(OH－)＝10－13 mol·L－1，故两溶液中由水电离出的c(OH－)之比为(10－6 mol·L－1)∶(10－13 mol·L－1)＝107∶1。
②HX为弱酸，NH4X溶液呈中性，说明NH和X－的水解程度相同；将HX溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出，说明HX的酸性强于H2CO3，根据盐类“越弱越水解”的规律可知，CO的水解程度大于X－，从而推知(NH4)2CO3溶液中CO的水解程度大于NH，故该溶液呈碱性，即pH>7。