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2020高考化学二轮复习专题十水溶液中的离子反应与平衡专题强化训练
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专题十 水溶液中的离子反应与平衡
(建议用时：40分钟)
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．已知部分弱酸的电离常数如下表：
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka＝1.77×10－4
Ka＝5.0×10－10
Ka1＝4.3×10－7
Ka2＝5.6×10－11
下列叙述错误的是( )
A．NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO
B．等体积、等物质的量浓度的HCOONa溶液和NaCN溶液中所含阴离子总数：前者大于后者
C．等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3混合溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H＋)
D．中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量：前者小于后者
解析：选C。向NaCN溶液中通入少量CO2，因为酸性：H2CO3＞HCN＞HCO，故反应生成HCN和NaHCO3，反应的离子方程式为CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO，A项正确；两溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOO－) 和c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)，甲酸的酸性大于HCN，等物质的量浓度的HCOONa溶液和NaCN溶液，CN－水解能力较强，故NaCN溶液的c(OH－)较大，则 c(H＋) 较小，因两溶液中的Na＋浓度相等，且溶液中正负电荷相等，所以HCOONa溶液中所含阴离子总数大于NaCN溶液中所含阴离子总数，B项正确；Na2CO3溶液中CO的水解程度大于NaHCO3溶液中HCO的水解程度，且水解是微弱的，所以溶液中c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)，C项错误；由于HCOOH酸性大于HCN，所以等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液，HCN溶液浓度较大，HCN的物质的量较大，消耗NaOH的物质的量较多，即中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量：前者小于后者，D项正确。
2．室温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的HCl溶液和HX溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．HX为弱酸
B．M点：c(HX)－c(X－)>c(OH－)－c(H＋)
C．将P点和N点的溶液混合，呈酸性
D．向N点的溶液中通入HCl至pH＝7：c(Na＋)>c(HX)＝c(Cl－)>c(X－)
解析：选C。0.1 mol·L－1 HCl溶液是强酸溶液，HCl完全电离，所以溶液的pH＝1；而0.1 mol·L－1 HX溶液的pH>1，说明HX是弱酸，A项正确；M点是等浓度的HX和NaX的混合溶液，溶液呈碱性，说明X－的水解程度大于HX的电离程度，所以M点c(HX)>c(X－)，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)，结合物料守恒2c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)可知，c(HX)－c(X－)＝2c(OH－)－2c(H＋)，所以 c(HX)－c(X－)>c(OH－)－c(H＋)，B项正确；向N点的溶液中通入HCl至pH＝7，此时溶液中有HX、NaCl和NaX，其中HX的浓度大于NaX，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)＋c(Cl－)，结合物料守恒c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)及溶液pH＝7可知，溶液中c(Na＋)>c(HX)＝c(Cl－)>c(X－)，D项正确。
3．常温下，向1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH后，NH与NH3·H2O的浓度变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)。下列说法正确的是( )
A．M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B．在M点时，n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol
C．随着NaOH的加入，不断增大
D．当n(NaOH)＝0.05 mol时，溶液中有 c(Cl－)>c(Na＋)>c(NH)>c(OH－)>c(H＋)
解析：选B。常温下，向1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH，发生反应：NH4Cl＋NaOH ===NaCl＋NH3·H2O。A.NH4Cl溶液中铵根离子水解，促进水的电离，M点溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨抑制水的电离，故M点溶液中水的电离程度比原溶液小，错误；B.在M点时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，根据电荷守恒知n(H＋)＋n(Na＋)＋n(NH )＝n(OH－)＋n(Cl－)，n(Na＋)＝a mol，n(Cl－)＝0.1 mol，n(NH )＝0.05 mol，则n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol，正确；C.铵根离子的水解平衡常数Kh＝，随着NaOH的加入，NH3·H2O 浓度不断增大，温度不变，Kh不变，不断减小，错误；D.当n(NaOH)＝0.05 mol时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，溶液呈碱性，离子浓度大小关系为c(Cl－) >c(NH)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)，错误。
4．(2019·天津南开区高三检测)室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是( )
A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD
B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)
D．当中和百分数达100% 时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)
解析：选C。三种酸的浓度相等，根据图像在滴定前HA溶液的pH最小，酸性最强，HD溶液的pH最大，酸性最弱，说明HA的电离程度最大，电离常数最大，故三种酸的电离常数关系为KHA>KHB>KHD，A项正确；P点溶液中含有等物质的量的NaB与HB，此时溶液显酸性，说明HB的电离程度大于B－的水解程度，所以c(B－)>c(HB)，由物料守恒：2c(Na＋)＝c(HB)＋c(B－)知，c(Na＋)介于c(B－)、c(HB)之间，B项正确；每种溶液中均存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(OH－)，X－代表A－、B－、D－，在pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(X－)，而pH＝7时，三种酸所消耗的NaOH的物质的量不相等，故三种溶液中c(Na＋)不相等，则c(X－)也不相等，C项错误；中和百分数达100% 的三种溶液，其溶质分别是NaA、NaB、NaD，混合后溶液中的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(D－)＋c(OH－)①，此式中c(Na＋)＝c(Na＋)[NaA]＋c(Na＋)[NaB]＋c(Na＋)[NaD]，混合前的三种溶液中存在物料守恒：c(Na＋)[NaA]＝c(A－)＋c(HA)，c(Na＋)[NaB]＝c(B－)＋c(HB)，c(Na＋)[NaD]＝c(D－)＋c(HD)，消去①式中的c(Na＋)和c(A－)、c(B－)、c(D－)，得c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，D项正确。
5．向一定浓度的Ba(OH)2溶液中滴加某浓度的NH4HSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积的变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A．ab段反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
B．b点溶液中只存在H2O的电离平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡
C．bc段之间存在某点，其溶液中：c(NH)＝2c(SO)
D．c点溶液中：c(H＋)＋c(NH)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
解析：选C。b点时导电能力最弱，则n(NH4HSO4)＝n[Ba(OH)2]，ab段溶液中发生的反应为NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O，b点溶液中的溶质为NH3·H2O，所以b点溶液中存在H2O、NH3·H2O的电离平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡，A、B错误；c点时导电能力最强，n(NH4HSO4)＝2n[Ba(OH)2]，bc段溶液中发生的反应为2NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋(NH4)2SO4＋2H2O，c点溶液中溶质为(NH4)2SO4，铵根离子水解显酸性，所以bc段之间存在某点，其溶液显中性，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(OH－)，则c(NH)＝2c(SO)，C正确；c点溶液中2c(SO)＞c(NH3·H2O)，所以c(H＋)＋c(NH)＞c(NH3·H2O)＋c(OH－)，D错误。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．(2020·山东等级考模拟)25 ℃时，向10 mL 0.10 mol·L－1的一元弱酸HA(Ka＝1.0×10－3)中逐滴加入0.10 mol·L－1NaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点时，c(HA)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C．b点时，c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)
D．V＝10 mL时，c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)
解析：选A。A.a点时，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，由Ka＝1.0×10－3，再根据电离常数的定义，则c(HA)＝c(A－)，根据电荷守恒c(A－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)和c(HA)＝c(A－)可知，A正确。B.a点溶质为HA和NaA，pH＝3，水电离的c(OH－)＝10－11mol·L－1；b点溶质为NaOH和NaA，pH＝11，c(OH－)＝10－3mol·L－1，OH－是由NaOH电离和水电离两部分之和组成的，推断出由水电离出的c(OH－)<10－3mol·L－1，那么水电离出的c(H＋)>10－11mol·L－1，B错误。C.根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)可得c(Na＋)＝c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)，假设C选项成立，则c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)，推出c(HA)＋c(H＋)＝0，故假设不成立，C错误。D.V＝10 mL时，HA与NaOH恰好完全反应生成NaA, A－＋H2OHA＋OH－，水解后溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，即c(HA)>c(H＋)，D错误。
7．已知：25 ℃，NH3·H2O的电离平衡常数 Kb＝1.76×10－5。25 ℃，向1 L 0.1 mol/L某一元酸HR溶液中逐渐通入氨，若溶液温度和体积保持不变，所得混合溶液的pH与lg变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．由图可推知，25 ℃时0.1 mol/L NaR溶液的pH约为10
B．当通入0.1 mol NH3时，所得溶液中：c(NH)＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)
C．pH＝7时，所得溶液中：c(HR)
解析：选BC。由题图可知，pH＝5时，lg＝0，即＝1，所以Ka＝＝c(H＋)＝1×10－5，25 ℃时0.1 mol/L NaR溶液中，Kh＝＝＝10－9，c(OH－)＝≈ mol/L＝1×10－5 mol/L，所以pH约为9，A不正确。当通入0.1 mol NH3时，所得溶液中的溶质为NH4R，NH4R的阴、阳离子可以相互促进水解，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.76×10－5，而HR的Ka＝1×10－5，故R－的水解程度较大，溶液显碱性，所以c(NH)＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)，B正确。pH＝7时，由题图可知，lg＝2，即＝102，则c(R－)＞c(HR)；由电荷守恒可知 c(R－)＝c(NH)，所以所得溶液中：c(R－)＝c(NH)＞c(HR)，C正确。pH＝10时，c(OH－)＝1×10－4 mol/L，由NH3·H2O电离平衡常数Kb＝1.76×10－5，可以求出＝＜1，所以c(NH)＜c(NH3·H2O)，由题图可知，pH＝10时，lg＝5，即＝105，所以c(R－)＞c(HR)，D不正确。
8．t ℃时，将0.200 mol·L－1 的某一元酸HA与0.200 mol·L－1 的NaOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液中部分离子浓度如下表。下列说法中正确的是( )
微粒
H＋
Na＋
A－
浓度/(mol·L－1)
2.50×10－10
0.100
9.92×10－2
A.所得溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(OH－)
B．t ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－13
C．t ℃时，一元酸HA的电离常数Ka＝3.10×10－7
D．t ℃时，0.100 mol·L－1 NaA溶液中A－的水解率为0.80%
解析：选D。t ℃时，将0.200 mol·L－1的某一元酸HA与0.200 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，则混合后c(HA)＝0.100 mol·L－1，c(NaOH)＝0.100 mol·L－1，HA与NaOH发生反应NaOH＋HA===NaA＋H2O，反应恰好生成0.100 mol·L－1的NaA，根据物料守恒，c(HA)＋c(A－)＝0.100 mol·L－1，已知c(A－)＝9.92×10－2mol·L－1，则c(HA)＝0.100 mol·L－1－9.92×10－2mol·L－1＝8×10－4mol·L－1，c(Na＋)＝0.100 mol·L－1，已知c(H＋)＝2.50×10－10mol·L－1，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(OH－)＝0.100 mol·L－1＋2.50×10－10mol·L－1－9.92×10－2mol·L－1＞8×10－4mol·L－1。A项，所得溶液中，c(Na＋)＝0.100 mol·L－1，c(A－)＝9.92×10－2mol·L－1，c(HA)＝8×10－4mol·L－1，c(OH－)＞8×10－4mol·L－1，c(OH－)＞c(HA)，因此所得溶液中，粒子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(HA)，故A错误；B项，t ℃时，溶液中c(H＋)＝2.50×10－10mol·L－1，c(OH－)＞8×10－4mol·L－1，则水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)＞2.50×10－10×8×10－4＝2.0×10－13＞1.0×10－13，故B错误；C项，t ℃时，一元酸HA的电离常数Ka＝＝＝3.10×10－8，故C错误；D项，t ℃时，0.100 mol·L－1的NaA溶液中，平衡时c(HA)＝8×10－4mol·L－1，发生的水解反应为A－＋H2OHA＋OH－，则水解率＝×100%＝0.80%，故D正确。
三、非选择题
9．(1)某温度(t ℃)时，水溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示，a点离子积Kw＝________；该温度下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的H2SO4溶液等体积混合，溶液呈________性。
(2)25 ℃时，向0.1 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH________，NH的物质的量浓度________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合，若溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则该溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，混合前c(NaOH)________c(CH3COOH)(填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)用可溶性碳酸盐可以浸取CaSO4固体，写出溶液浸取过程中会发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________
__________________________。该反应的平衡常数K的表达式为____________________。
解析：(1)a、b两点对应温度相同，离子积相同，所以a点离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝1.0×10－12；pH＝2的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1 mol·L－1，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性。
(2)一水合氨为弱电解质，在溶液中存在电离平衡NH3·H2ONH＋OH－，加入氯化铵时，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度减小，则pH减小。
(3)溶液中存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，若c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则c(OH－)＝c(H＋)，所以溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的物质的量浓度大于氢氧化钠的物质的量浓度。
(4)用可溶性碳酸盐浸取CaSO4固体的过程中发生反应的离子方程式为CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO(aq)，该反应的平衡常数K＝。
答案：(1)1.0×10－12 碱 (2)减小 增大 (3)中性 ＜
(4)CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)
K＝
10．三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。请回答下列问题：
(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则Na2HPO3溶液中，各离子浓度的大小关系为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)常温下，将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，则表示lg 的是曲线____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝____________，反应HPO＋H2OH2PO＋OH－的平衡常数的值是________。
解析：(2)由于H3PO3为二元弱酸，所以Na2HPO3为正盐；溶液中水解方程式和电离方程式为HPO＋H2OH2PO＋OH－、H2PO＋H2OH3PO3＋OH－、H2OH＋＋OH－，其离子浓度大小顺序为c(Na＋)＞c(HPO)＞c(OH－)＞c(H2PO)＞c(H＋)。
(3)根据第一步电离远大于第二步电离可知，表示 lg 的是曲线Ⅰ。
H3PO3H2PO＋H＋，
H2POH＋＋HPO
Ka1＝＝10－2.4×10＝10－1.4，
Ka2＝＝10－5.5×10－1＝10－6.5，
所以反应HPO＋H2OH2PO＋OH－的平衡常数
K＝＝＝＝10－7.5。
答案：(1)PCl3＋H2O＋Cl2POCl3＋2HCl
(2)c(Na＋)＞c(HPO)＞c(OH－)＞c(H2PO)＞c(H＋)
(3)Ⅰ 10－1.4 10－7.5
11．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：
已知：酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等。
(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出两点)
(2)H2O2的作用是将滤液 Ⅰ 中的Cr3＋转化为Cr2O，则此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
阳离子
Fe3＋
Al3＋
Cr3＋
开始沉淀时的pH
2.7
—
—
沉淀完全时的pH
3.7
5.4(＞8溶解)
9(＞9溶解)
用NaOH调节溶液的pH不能超过8，其理由是____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述流程中，加入NaOH溶液后，溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO，写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、增大接触面积、适当升高温度或搅拌等。
(2)H2O2将Cr3＋转化为Cr2O，H2O2做氧化剂，Cr3＋被氧化，发生的反应为2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2。
(3)pH＝8时，Fe3＋、Al3＋已沉淀完全，滤液Ⅱ中主要阳离子有Na＋、Mg2＋、Ca2＋，pH＞8时，会使Al(OH)3部分溶解，会影响Cr回收与再利用。
(4)流程中用SO2进行还原时，Na2CrO4被还原为CrOH(H2O)5SO4，SO2被氧化为SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒写出反应的离子方程式：3SO2＋2CrO＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－。
答案：(1)适当升高温度(加热) 搅拌(答案合理即可)
(2)3∶2
(3)pH超过8会使Al(OH)3部分溶解，最终影响Cr回收与再利用
(4)3SO2＋2CrO＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－
10
(建议用时：40分钟)
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．已知部分弱酸的电离常数如下表：
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka＝1.77×10－4
Ka＝5.0×10－10
Ka1＝4.3×10－7
Ka2＝5.6×10－11
下列叙述错误的是( )
A．NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO
B．等体积、等物质的量浓度的HCOONa溶液和NaCN溶液中所含阴离子总数：前者大于后者
C．等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3混合溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H＋)
D．中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量：前者小于后者
解析：选C。向NaCN溶液中通入少量CO2，因为酸性：H2CO3＞HCN＞HCO，故反应生成HCN和NaHCO3，反应的离子方程式为CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO，A项正确；两溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOO－) 和c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)，甲酸的酸性大于HCN，等物质的量浓度的HCOONa溶液和NaCN溶液，CN－水解能力较强，故NaCN溶液的c(OH－)较大，则 c(H＋) 较小，因两溶液中的Na＋浓度相等，且溶液中正负电荷相等，所以HCOONa溶液中所含阴离子总数大于NaCN溶液中所含阴离子总数，B项正确；Na2CO3溶液中CO的水解程度大于NaHCO3溶液中HCO的水解程度，且水解是微弱的，所以溶液中c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)，C项错误；由于HCOOH酸性大于HCN，所以等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液，HCN溶液浓度较大，HCN的物质的量较大，消耗NaOH的物质的量较多，即中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量：前者小于后者，D项正确。
2．室温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的HCl溶液和HX溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．HX为弱酸
B．M点：c(HX)－c(X－)>c(OH－)－c(H＋)
C．将P点和N点的溶液混合，呈酸性
D．向N点的溶液中通入HCl至pH＝7：c(Na＋)>c(HX)＝c(Cl－)>c(X－)
解析：选C。0.1 mol·L－1 HCl溶液是强酸溶液，HCl完全电离，所以溶液的pH＝1；而0.1 mol·L－1 HX溶液的pH>1，说明HX是弱酸，A项正确；M点是等浓度的HX和NaX的混合溶液，溶液呈碱性，说明X－的水解程度大于HX的电离程度，所以M点c(HX)>c(X－)，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)，结合物料守恒2c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)可知，c(HX)－c(X－)＝2c(OH－)－2c(H＋)，所以 c(HX)－c(X－)>c(OH－)－c(H＋)，B项正确；向N点的溶液中通入HCl至pH＝7，此时溶液中有HX、NaCl和NaX，其中HX的浓度大于NaX，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)＋c(Cl－)，结合物料守恒c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)及溶液pH＝7可知，溶液中c(Na＋)>c(HX)＝c(Cl－)>c(X－)，D项正确。
3．常温下，向1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH后，NH与NH3·H2O的浓度变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发)。下列说法正确的是( )
A．M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B．在M点时，n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol
C．随着NaOH的加入，不断增大
D．当n(NaOH)＝0.05 mol时，溶液中有 c(Cl－)>c(Na＋)>c(NH)>c(OH－)>c(H＋)
解析：选B。常温下，向1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH，发生反应：NH4Cl＋NaOH ===NaCl＋NH3·H2O。A.NH4Cl溶液中铵根离子水解，促进水的电离，M点溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨抑制水的电离，故M点溶液中水的电离程度比原溶液小，错误；B.在M点时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，根据电荷守恒知n(H＋)＋n(Na＋)＋n(NH )＝n(OH－)＋n(Cl－)，n(Na＋)＝a mol，n(Cl－)＝0.1 mol，n(NH )＝0.05 mol，则n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05) mol，正确；C.铵根离子的水解平衡常数Kh＝，随着NaOH的加入，NH3·H2O 浓度不断增大，温度不变，Kh不变，不断减小，错误；D.当n(NaOH)＝0.05 mol时，溶液为等浓度的氯化铵、氯化钠和一水合氨的混合溶液，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，溶液呈碱性，离子浓度大小关系为c(Cl－) >c(NH)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)，错误。
4．(2019·天津南开区高三检测)室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是( )
A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD
B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)
D．当中和百分数达100% 时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)
解析：选C。三种酸的浓度相等，根据图像在滴定前HA溶液的pH最小，酸性最强，HD溶液的pH最大，酸性最弱，说明HA的电离程度最大，电离常数最大，故三种酸的电离常数关系为KHA>KHB>KHD，A项正确；P点溶液中含有等物质的量的NaB与HB，此时溶液显酸性，说明HB的电离程度大于B－的水解程度，所以c(B－)>c(HB)，由物料守恒：2c(Na＋)＝c(HB)＋c(B－)知，c(Na＋)介于c(B－)、c(HB)之间，B项正确；每种溶液中均存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(OH－)，X－代表A－、B－、D－，在pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，c(Na＋)＝c(X－)，而pH＝7时，三种酸所消耗的NaOH的物质的量不相等，故三种溶液中c(Na＋)不相等，则c(X－)也不相等，C项错误；中和百分数达100% 的三种溶液，其溶质分别是NaA、NaB、NaD，混合后溶液中的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(D－)＋c(OH－)①，此式中c(Na＋)＝c(Na＋)[NaA]＋c(Na＋)[NaB]＋c(Na＋)[NaD]，混合前的三种溶液中存在物料守恒：c(Na＋)[NaA]＝c(A－)＋c(HA)，c(Na＋)[NaB]＝c(B－)＋c(HB)，c(Na＋)[NaD]＝c(D－)＋c(HD)，消去①式中的c(Na＋)和c(A－)、c(B－)、c(D－)，得c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，D项正确。
5．向一定浓度的Ba(OH)2溶液中滴加某浓度的NH4HSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积的变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A．ab段反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
B．b点溶液中只存在H2O的电离平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡
C．bc段之间存在某点，其溶液中：c(NH)＝2c(SO)
D．c点溶液中：c(H＋)＋c(NH)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
解析：选C。b点时导电能力最弱，则n(NH4HSO4)＝n[Ba(OH)2]，ab段溶液中发生的反应为NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O，b点溶液中的溶质为NH3·H2O，所以b点溶液中存在H2O、NH3·H2O的电离平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡，A、B错误；c点时导电能力最强，n(NH4HSO4)＝2n[Ba(OH)2]，bc段溶液中发生的反应为2NH4HSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋(NH4)2SO4＋2H2O，c点溶液中溶质为(NH4)2SO4，铵根离子水解显酸性，所以bc段之间存在某点，其溶液显中性，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(OH－)，则c(NH)＝2c(SO)，C正确；c点溶液中2c(SO)＞c(NH3·H2O)，所以c(H＋)＋c(NH)＞c(NH3·H2O)＋c(OH－)，D错误。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．(2020·山东等级考模拟)25 ℃时，向10 mL 0.10 mol·L－1的一元弱酸HA(Ka＝1.0×10－3)中逐滴加入0.10 mol·L－1NaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点时，c(HA)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C．b点时，c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)
D．V＝10 mL时，c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)
解析：选A。A.a点时，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，由Ka＝1.0×10－3，再根据电离常数的定义，则c(HA)＝c(A－)，根据电荷守恒c(A－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)和c(HA)＝c(A－)可知，A正确。B.a点溶质为HA和NaA，pH＝3，水电离的c(OH－)＝10－11mol·L－1；b点溶质为NaOH和NaA，pH＝11，c(OH－)＝10－3mol·L－1，OH－是由NaOH电离和水电离两部分之和组成的，推断出由水电离出的c(OH－)<10－3mol·L－1，那么水电离出的c(H＋)>10－11mol·L－1，B错误。C.根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)可得c(Na＋)＝c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)，假设C选项成立，则c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)，推出c(HA)＋c(H＋)＝0，故假设不成立，C错误。D.V＝10 mL时，HA与NaOH恰好完全反应生成NaA, A－＋H2OHA＋OH－，水解后溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，即c(HA)>c(H＋)，D错误。
7．已知：25 ℃，NH3·H2O的电离平衡常数 Kb＝1.76×10－5。25 ℃，向1 L 0.1 mol/L某一元酸HR溶液中逐渐通入氨，若溶液温度和体积保持不变，所得混合溶液的pH与lg变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．由图可推知，25 ℃时0.1 mol/L NaR溶液的pH约为10
B．当通入0.1 mol NH3时，所得溶液中：c(NH)＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)
C．pH＝7时，所得溶液中：c(HR)
解析：选BC。由题图可知，pH＝5时，lg＝0，即＝1，所以Ka＝＝c(H＋)＝1×10－5，25 ℃时0.1 mol/L NaR溶液中，Kh＝＝＝10－9，c(OH－)＝≈ mol/L＝1×10－5 mol/L，所以pH约为9，A不正确。当通入0.1 mol NH3时，所得溶液中的溶质为NH4R，NH4R的阴、阳离子可以相互促进水解，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.76×10－5，而HR的Ka＝1×10－5，故R－的水解程度较大，溶液显碱性，所以c(NH)＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)，B正确。pH＝7时，由题图可知，lg＝2，即＝102，则c(R－)＞c(HR)；由电荷守恒可知 c(R－)＝c(NH)，所以所得溶液中：c(R－)＝c(NH)＞c(HR)，C正确。pH＝10时，c(OH－)＝1×10－4 mol/L，由NH3·H2O电离平衡常数Kb＝1.76×10－5，可以求出＝＜1，所以c(NH)＜c(NH3·H2O)，由题图可知，pH＝10时，lg＝5，即＝105，所以c(R－)＞c(HR)，D不正确。
8．t ℃时，将0.200 mol·L－1 的某一元酸HA与0.200 mol·L－1 的NaOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液中部分离子浓度如下表。下列说法中正确的是( )
微粒
H＋
Na＋
A－
浓度/(mol·L－1)
2.50×10－10
0.100
9.92×10－2
A.所得溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(OH－)
B．t ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－13
C．t ℃时，一元酸HA的电离常数Ka＝3.10×10－7
D．t ℃时，0.100 mol·L－1 NaA溶液中A－的水解率为0.80%
解析：选D。t ℃时，将0.200 mol·L－1的某一元酸HA与0.200 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，则混合后c(HA)＝0.100 mol·L－1，c(NaOH)＝0.100 mol·L－1，HA与NaOH发生反应NaOH＋HA===NaA＋H2O，反应恰好生成0.100 mol·L－1的NaA，根据物料守恒，c(HA)＋c(A－)＝0.100 mol·L－1，已知c(A－)＝9.92×10－2mol·L－1，则c(HA)＝0.100 mol·L－1－9.92×10－2mol·L－1＝8×10－4mol·L－1，c(Na＋)＝0.100 mol·L－1，已知c(H＋)＝2.50×10－10mol·L－1，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(OH－)＝0.100 mol·L－1＋2.50×10－10mol·L－1－9.92×10－2mol·L－1＞8×10－4mol·L－1。A项，所得溶液中，c(Na＋)＝0.100 mol·L－1，c(A－)＝9.92×10－2mol·L－1，c(HA)＝8×10－4mol·L－1，c(OH－)＞8×10－4mol·L－1，c(OH－)＞c(HA)，因此所得溶液中，粒子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(HA)，故A错误；B项，t ℃时，溶液中c(H＋)＝2.50×10－10mol·L－1，c(OH－)＞8×10－4mol·L－1，则水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)＞2.50×10－10×8×10－4＝2.0×10－13＞1.0×10－13，故B错误；C项，t ℃时，一元酸HA的电离常数Ka＝＝＝3.10×10－8，故C错误；D项，t ℃时，0.100 mol·L－1的NaA溶液中，平衡时c(HA)＝8×10－4mol·L－1，发生的水解反应为A－＋H2OHA＋OH－，则水解率＝×100%＝0.80%，故D正确。
三、非选择题
9．(1)某温度(t ℃)时，水溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示，a点离子积Kw＝________；该温度下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的H2SO4溶液等体积混合，溶液呈________性。
(2)25 ℃时，向0.1 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH________，NH的物质的量浓度________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合，若溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则该溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，混合前c(NaOH)________c(CH3COOH)(填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)用可溶性碳酸盐可以浸取CaSO4固体，写出溶液浸取过程中会发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________
__________________________。该反应的平衡常数K的表达式为____________________。
解析：(1)a、b两点对应温度相同，离子积相同，所以a点离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝1.0×10－12；pH＝2的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1 mol·L－1，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性。
(2)一水合氨为弱电解质，在溶液中存在电离平衡NH3·H2ONH＋OH－，加入氯化铵时，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度减小，则pH减小。
(3)溶液中存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，若c(Na＋)＝c(CH3COO－)，则c(OH－)＝c(H＋)，所以溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的物质的量浓度大于氢氧化钠的物质的量浓度。
(4)用可溶性碳酸盐浸取CaSO4固体的过程中发生反应的离子方程式为CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO(aq)，该反应的平衡常数K＝。
答案：(1)1.0×10－12 碱 (2)减小 增大 (3)中性 ＜
(4)CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)
K＝
10．三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。请回答下列问题：
(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则Na2HPO3溶液中，各离子浓度的大小关系为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)常温下，将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，则表示lg 的是曲线____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝____________，反应HPO＋H2OH2PO＋OH－的平衡常数的值是________。
解析：(2)由于H3PO3为二元弱酸，所以Na2HPO3为正盐；溶液中水解方程式和电离方程式为HPO＋H2OH2PO＋OH－、H2PO＋H2OH3PO3＋OH－、H2OH＋＋OH－，其离子浓度大小顺序为c(Na＋)＞c(HPO)＞c(OH－)＞c(H2PO)＞c(H＋)。
(3)根据第一步电离远大于第二步电离可知，表示 lg 的是曲线Ⅰ。
H3PO3H2PO＋H＋，
H2POH＋＋HPO
Ka1＝＝10－2.4×10＝10－1.4，
Ka2＝＝10－5.5×10－1＝10－6.5，
所以反应HPO＋H2OH2PO＋OH－的平衡常数
K＝＝＝＝10－7.5。
答案：(1)PCl3＋H2O＋Cl2POCl3＋2HCl
(2)c(Na＋)＞c(HPO)＞c(OH－)＞c(H2PO)＞c(H＋)
(3)Ⅰ 10－1.4 10－7.5
11．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：
已知：酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等。
(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出两点)
(2)H2O2的作用是将滤液 Ⅰ 中的Cr3＋转化为Cr2O，则此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
阳离子
Fe3＋
Al3＋
Cr3＋
开始沉淀时的pH
2.7
—
—
沉淀完全时的pH
3.7
5.4(＞8溶解)
9(＞9溶解)
用NaOH调节溶液的pH不能超过8，其理由是____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述流程中，加入NaOH溶液后，溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO，写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、增大接触面积、适当升高温度或搅拌等。
(2)H2O2将Cr3＋转化为Cr2O，H2O2做氧化剂，Cr3＋被氧化，发生的反应为2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2。
(3)pH＝8时，Fe3＋、Al3＋已沉淀完全，滤液Ⅱ中主要阳离子有Na＋、Mg2＋、Ca2＋，pH＞8时，会使Al(OH)3部分溶解，会影响Cr回收与再利用。
(4)流程中用SO2进行还原时，Na2CrO4被还原为CrOH(H2O)5SO4，SO2被氧化为SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒写出反应的离子方程式：3SO2＋2CrO＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－。
答案：(1)适当升高温度(加热) 搅拌(答案合理即可)
(2)3∶2
(3)pH超过8会使Al(OH)3部分溶解，最终影响Cr回收与再利用
(4)3SO2＋2CrO＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－
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