高考化学二轮复习专项分层特训练27 溶液中的三大平衡 含答案

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设溶液中c总（HA）＝c（HA）＋c（A－），当达到平衡时，下列叙述正确的是 （ ）
A.溶液Ⅰ中c（H＋）＝c（OH－）＋c（A－）
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[ eq \f(c（A－）,c总（HA）) ]为 eq \f(1,101)
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c（HA）不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总（HA）之比为10－4
2.[2021·江苏卷]室温下，用0.5 ml·L－1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。已知Ksp（CaSO4）＝5×10－5，Ksp（CaCO3）＝3×10－9。下列说法正确的是（ ）
A.0.5 ml·L－1 Na2CO3溶液中存在：c（OH－）＝c（H＋）＋c（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）＋c（H2CO3）
B.反应CaSO4＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⇌CaCO3＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 正向进行，需满足 eq \f(c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) > eq \f(5,3) ×104
C.过滤后所得清液中一定存在：c（Ca2＋）＝ eq \f(Ksp（CaCO3）,c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) 且c（Ca2＋）≤ eq \f(Ksp（CaSO4）,c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）)
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
3.[2021·湖南卷]常温下，用0.100 0 ml·L－1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 ml·L－1的三种一元弱酸的钠盐（NaX、NaY、NaZ）溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是（ ）
A.该NaX溶液中：c（Na＋）>c（X－）>c（OH－）>c（H＋）
B.三种一元弱酸的电离常数：Ka（HX）>Ka（HY）>Ka（HZ）
C.当pH＝7时，三种溶液中：c（X－）＝c（Y－）＝c（Z－）
D.分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合：c（X－）＋c（Y－）＋c（Z－）＝c（H＋）－c（OH－）
4.[2022·广东东莞四中期中]25 ℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，体积均为10 mL pH＝3的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程中pH的变化如图所示。下列有关叙述不正确的是 （ ）
A.HX的酸性比CH3COOH强且为弱酸
B.该温度下，10 mL pH＝3的两种酸中，水电离的c（H＋）均为1×10－11 ml·L－1
C.10 mL 0.1 ml·L－1的CH3COOH溶液中加入5 mL 0.1 ml·L－1的NaOH溶液后，溶液pH>7
D.10 mL pH ＝3的醋酸溶液中：c（H＋）＋c（CH3COOH）>c（CH3COO－）＋c（OH－）
5.[2022·华东师大二附中质检]25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是（ ）
A.加水稀释0.1 ml·L－1氨水，溶液中c平（H＋）·c平（OH－）和 eq \f(c平（H＋）,c平（OH－）) 均保持不变
B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中 eq \f(c平（CH3COO－）,c平（CH3COOH）) 的值增大
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合： eq \f(c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）,c平（H2CO3）) < eq \f(c平（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）)
D.将浓度为0.1 ml·L－1 HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka（HF）保持不变， eq \f(c平（F－）,c平（H＋）) 始终增大
6.[2022·江苏阜宁检测]常温下，几种弱电解质的电离平衡常数如表所示，向20 mL 0.1 ml·L－1的盐酸溶液中逐滴滴加0.1 ml·L－1的氨水，溶液的pH变化曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．CH3COONH4溶液中c（OH－）＝c（H＋）≠10－7 ml·L－1
B．NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 能发生彻底水解反应
C．曲线上水的电离程度最大的点为b点
D．d点时，c（OH－）－c（H＋）＝ eq \f(1,3) [c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）－2c（NH3·H2O）]
7.[2022·天津河西区期末]某实验测得0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液在升温过程中（不考虑水挥发）的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是 （ ）
A．a点溶液中， eq \f(Kw,Ka1（H2CO3）) >Ka2（H2CO3）
B．b点溶液中，c（Na＋）＝c（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）＋c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）
C.a点与c点溶液中的c（OH－）相等
D．ab段，升温，pH减小，说明抑制了HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解
8.[2022·广东梅州二模]常温下，将0.1 ml BaSO4粉末置于盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体（忽略溶液体积的变化）并充分搅拌，该过程中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．反应BaSO4（s）＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) （aq）⇌BaCO3（s）＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) （aq）的K＝0.04
B．相同温度下，BaSO4在水中和在BaCl2溶液中的Ksp相同
C．M→P代表Ba2＋浓度变化
D．锅炉水垢中的CaSO4可先用Na2CO3溶液处理，使CaSO4转化为CaCO3后，再用酸除去
9.[2022·山东省实验中学月考]（双选）某温度下，向10 mL 0.1 ml·L－1 NaCl溶液和10 mL 0.1 ml·L－1 K2CrO4溶液中分别滴加0.1 ml·L－1AgNO3溶液。滴加过程中pM[－lg c（Cl－）或－lg c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是 （ ）
A．该温度下，Ksp（Ag2CrO4）＝4×10－8
B．a1、b、c三点所示溶液中c（Ag＋）：a1>b>c
C．若将上述NaCl溶液浓度改为0.2 ml·L－1，则a1点会平移至a2点
D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时，可用K2CrO4溶液作指示剂
练27 溶液中的三大平衡
1．答案：B
解析：常温下溶液ⅠpH＝7.0，则溶液Ⅰ中c（H＋）＝c（OH－）＝1.0×10－7 ml·L－1，故c（H＋）c（OH－）>c（H＋），A判断正确；等浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH大小关系：NaZ>NaY>NaX，根据“越弱越水解”可知，酸性：HX>HY>HZ，则电离常数关系：Ka（HX）>Ka（HY）>Ka（HZ），B判断正确；pH＝7时，根据电荷守恒，三种溶液分别存在c（Cl－）＋c（X－）＝c（Na＋）、c（Cl－）＋c（Y－）＝c（Na＋）、c（Cl－）＋c（Z－）＝c（Na＋），由于三种一元酸的酸性强弱不同，则向其盐溶液中加入HCl的物质的量不同，则c（X－）、c（Y－）、c（Z－）三者不等，C判断错误；分别加入20.00 mL盐酸后，均恰好完全反应，三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl，三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒：c（X－）＋c（Y－）＋c（Z－）＝c（H＋）－c（OH－），D判断正确。
4．答案：C
解析：溶液从10 mL稀释到1 000 mL，稀释100倍，在稀释过程中，强酸溶液中的氢离子数目不变，氢离子浓度下降为原来的 eq \f(1,100) ，pH增大2；稀释促进弱酸电离，弱酸溶液稀释100倍其氢离子浓度大于原来的 eq \f(1,100) ，pH增大幅度小于2，等pH的一元酸溶液，酸越弱，稀释同等倍数后氢离子浓度变化幅度越小，pH增大幅度越小。根据上述分析结合图像可得HX溶液的pH增大幅度小于2、但比醋酸溶液的大，则HX酸性比CH3COOH强且为弱酸，A正确；该温度下，10 mL pH＝3的两种酸中，c（H＋）均为1×10－3 ml·L－1，水电离的c（H＋）等于氢氧根离子浓度，为1×10－11 ml·L－1，B正确；10 mL 0.1 ml·L－1的CH3COOH溶液中加入5 mL 0.1 ml·L－1的NaOH溶液后，所得溶液的溶质为等物质的量的醋酸和醋酸钠，醋酸电离使溶液呈酸性，醋酸钠水解使溶液呈碱性，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，醋酸钠的水解常数Kh＝ eq \f(Kw,Ka) ＝ eq \f(1.0×10－14,1.8×10－5) ≈5.6×10－10，Ka>Kh，因此混合溶液呈酸性，溶液pHc（CH3COO－）＋c（OH－），D正确。
5．答案：B
解析：Kw＝c平（H＋）·c平（OH－），Kw只与温度有关，稀释过程中Kw不变，但溶液碱性减弱即c平（OH－）减小、c平（H＋）增大，因而 eq \f(c平（H＋）,c平（OH－）) 变大，故A错误；溶液中 eq \f(c平（CH3COO－）,c平（CH3COOH）) ＝ eq \f(Ka,c平（H＋）) ，加入少量CH3COONa，溶液碱性增强，则c平（H＋）降低，所以 eq \f(c平（CH3COO－）,c平（CH3COOH）) 增大，故B正确；等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，碳酸的Ka1＝ eq \f(c平（H＋）·c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）,c平（H2CO3）) 、Ka2＝ eq \f(c平（H＋）·c平（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) ，同一溶液中c平（H＋）相等，则c平（H＋）＝Ka1· eq \f(c平（H2CO3）,c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) ＝Ka2· eq \f(c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）,c平（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) ，而Ka1>Ka2，则 eq \f(c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）,c平（H2CO3）) > eq \f(c平（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c平（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) ，故C错误；0.1 ml·L－1 HF溶液加水不断稀释，c平（F－）不断减小并趋于0，而c平（H＋）减小并趋于10－7 ml·L－1， eq \f(c平（F－）,c平（H＋）) 变小，故D错误。
6．答案：D
解析：一水合氨和醋酸的电离常数相同，所以NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和CH3COO－水解程度相同，CH3COONH4溶液中：c（OH－）＝c（H＋）＝10－7 ml·L－1，溶液的pH＝7，A错误；NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 发生双水解，但因水解产物溶解度较大，无法脱离溶液，所以反应不彻底，B错误；盐类水解促进水的电离，酸或碱抑制水的电离，加入氨水20 mL时，恰好生成氯化铵，所以曲线上水的电离程度最大的点为c点，C错误；d点加入30 mL氨水，NH3·H2O的物质的量为0.003 ml，HCl的物质的量为0.002 ml，据反应：NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O可得反应后溶质的物质的量分别为n（NH4Cl）＝0.002 ml和n（NH3·H2O）＝0.001 ml，因此c（NH4Cl）∶c（NH3·H2O）＝2∶1，由溶液中的电荷守恒：c（H＋）＋c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）＝c（OH－）＋c（Cl－）可得c（Cl－）＝c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）＋c（H＋）－c（OH－）①，溶液中的物料守恒：2[c（NH3·H2O）＋c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）]＝3c（Cl－）②，将①代入②可得c（OH－）－c（H＋）＝ eq \f(1,3) [c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）－2c（NH3·H2O）]，D正确。
7．答案：A
解析：NaHCO3溶液显碱性，则HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解程度大于电离程度，即Kh＝ eq \f(Kw,Ka1) >Ka2，所以a点时 eq \f(Kw,Ka1（H2CO3）) >Ka2（H2CO3），A正确；b点溶液显碱性，则c（H＋）c（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）＋2c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ），B错误；随着温度升高，Kw增大，a点溶液的pH与c点溶液的pH相同，即c（H＋）相同，由于c点溶液的Kw大，则a点溶液的c（OH－）比c点溶液的小，C错误；NaHCO3溶液中存在HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解和电离两个过程，两个过程均是吸热过程，升高温度，促进HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解和电离，D错误。
8．答案：C
解析：由图可知，当加入的Na2CO3固体使溶液中c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）>2.5×10－4 ml·L－1时，发生沉淀的转化，此时c（Ba2＋）降低，c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）升高，即MP线为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 浓度的变化曲线，而MN线是Ba2＋浓度的变化曲线。反应BaSO4（s）＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) （aq）⇌BaCO3（s）＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) （aq）的K＝ eq \f(c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) ＝ eq \f(2×10－5,5×10－4) ＝0.04，A正确；溶度积常数Ksp只与温度有关，与溶剂无关，因此相同温度下，BaSO4在水中和在BaCl2溶液中的Ksp相同，B正确；根据上述分析可知，M→P代表SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 浓度变化，C错误；锅炉水垢中的CaSO4微溶于水，不溶于酸，可根据沉淀转化，先用Na2CO3溶液处理，使CaSO4转化为CaCO3，再用酸除去，D正确。
9．答案：AB
解析：由图可知a1、b点为恰好沉淀的点，根据反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ===Ag2CrO4↓，结合n（NaCl）＝0.01 L×0.1 ml·L－1＝0.001 ml＝n（K2CrO4）得Cl－、CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 恰好沉淀时消耗的AgNO3溶液体积分别为10 mL、20 mL，因此表示CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的曲线为下方曲线，表示Cl－的曲线为上方曲线。b点时加入硝酸银溶液体积为20 mL，pM＝4，即c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝10－4 ml·L－1，溶液为Ag2C2O4饱和溶液，Ag2CrO4（s）⇌2Ag＋（aq）＋CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) （aq），c（Ag＋）＝2×10－4 ml·L－1，Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝（2×10－4）2×10－4＝4×10－12，A错误；由图可知，a1点为Ag＋与Cl－恰好沉淀的点，此时c（Ag＋）＝c（Cl－）＝10－4.9 ml·L－1，b点为Ag＋与CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 恰好沉淀的点，此时c（Ag＋）＝2c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝2×10－4 ml·L－1，因此c（Ag＋）：b>a1，B错误；若将题中NaCl溶液浓度改为0.2 ml·L－1，需要加入20 mL的硝酸银溶液完全反应，得到溶液仍为AgCl饱和溶液，c（Cl－）不变，则a1点会平移至a2点，C正确；用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时，滴入几滴K2CrO4溶液，滴定过程中Cl－先沉淀析出生成白色沉淀AgCl，当Cl－全部沉淀后，CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 结合Ag＋生成红棕色沉淀Ag2CrO4，表明Cl－沉淀完全，可用K2CrO4溶液作指示剂，D正确。
弱电解质
K
H2CO3
Ka1＝4×10－7 Ka2＝4×10－11
NH3·H2O
Kb＝1.75×10－5
CH3COOH
Ka＝1.75×10－5