2019届二轮复习 水溶液中的离子平衡 作业（全国通用） (19) 练习

水溶液中的离子平衡
一、单项选择题：本题包括7小题，每小题6分，共42分。
1．下列叙述正确的是(　　)
A．浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体
B．CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO－)增大
C．Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2
D．25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
答案：D
解析：本题考查离子反应和电解质溶液，以及溶解度的影响因素等。A.浓氨水与FeCl3溶液反应产生的是Fe(OH)3沉淀，而不是胶体。B．盐酸的酸性比醋酸强，CH3COO－＋H＋===CH3COOH，c(CH3COO－)减小。C．CaCO3溶解度比Ca(OH)2更小，发生反应离子方程式为：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。D．Cu(OH)2在水溶液中存在如下平衡：Cu(OH)2??Cu2＋＋2OH－，Cu(NO3)2溶液中Cu2＋的存在，使平衡逆向移动，Cu(OH)2溶解度减小。
2．人体血液里存在重要的酸碱平衡：CO2＋H2O?H2CO3HCO，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO)c(H2CO3)变化关系如下表：
c(HCO)c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
下列说法不正确的是(　　)
A．正常人体血液中，HCO的水解程度大于其电离程度
B．人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解
C．pH＝7.00的血液中，c(H2CO3)c(HCO)＝2c(CO)
D．含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c(Na＋)＝2[c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)]
答案：A
解析：本题考查溶液中离子浓度的关系。因NaHSO4在溶液能完全电离NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，则溶液中c(Na＋)＝c(SO)，根据溶液中的电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)可知A项正确；由于AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，故溶液中c(Cl－)＞c(I－)，B项错误；在CO2的水溶液中存在三个平衡H2CO3??H＋＋HCO、HCO??H＋＋CO、H2OH＋＋OH－，而H2CO3的电离以一级电离为主，故溶液中c(HCO)远大于c(CO)，C项错误；在D项混合液中含有C元素的微粒有三种C2O、HC2O、H2C2O4，根据物料守恒[2n(Na)＝3n(C2)]可知D项式子中的两个系数颠倒了，D项错误。
5．25 ℃时某些弱酸的电离常数Ka如下表，下列说法正确的是 (　　)
化学式
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka
Ka＝1.8×10－5
Ka＝3.0×10－8
Ka1＝4.1×10－7
Ka2＝5.6×10－11
A．相同pH的三种酸溶液，浓度由大到小的顺序为c(HClO)>c(CH3COOH) >c(H2CO3)
B．将相同浓度的Na2CO3、NaClO、NaHCO3与CH3COONa四种钠盐溶液加水稀释，水解程度均增大，且碱性均增强
C．等浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中：c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋
c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
D．向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为2ClO－＋CO2
＋H2O===CO＋2HClO
答案：C
解析：酸的电离常数越大，其酸性越强，所以等浓度时，溶液pH：CH3COOH＜H2CO3＜HClO，则等pH时，浓度由大到小的顺序为c(HClO)＞c(H2CO3)＞c(CH3COOH)，A项错误。稀释过程中酸根离子的水解程度都增大，但溶液中氢氧根离子的浓度都减小，故溶液的碱性都减弱，B项错误。等浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中，根据物料守恒可得c(Na＋)＝c(HClO)＋
c(ClO－)＋c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，C项正确。由于Ka2(H2CO3)＜Ka(HClO)，所以碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸，则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，D项错误。
6．常温下，将Cl2缓慢通入一定量的水中至饱和，然后向所得饱和氯水中逐滴加入0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液，整个过程中pH变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)

A．②点之前所发生反应的离子方程式为Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－
B．③点所示溶液中：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)
C．实验进程中溶液的pH可以用pH试纸测得
D．曲线的④点处水的电离程度最大
答案：B
解析：A选项，HClO为弱酸应写化学式，错误；B选项，据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，溶液呈中性c(H＋)＝c(OH－)，正确；C选项，HClO具有漂白性，不能用pH试纸测溶液的pH，错误；D选项，当全部生成NaCl、NaClO时，水的电离程度最大，然后再加NaOH溶液，会抑制水的电离，④点NaOH过量，抑制水的电离，错误。
7．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10－5、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10、Ksp(AgI)＝8.3×10－17。下列有关说法中错误的是(　　)
A．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱
B．在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成
C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比
D．在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出
答案：C
解析：由数据可知A选项正确；Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，说明AgI更难溶，B选项正确；Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)×c(SO)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)，Ksp(AgI)＝c(Ag＋)×c(I－)，显然C选项错误；Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，加入Na2SO4固体，SO的浓度增大，平衡逆向移动，有Ag2SO4固体析出，D选项正确。
二、非选择题：本题包括4小题，共58分。
8．（除标注外，每空2分，共14分）回答下列问题。
(1)如右图，某温度(t ℃)时水的图象如下，a点离子积KW＝________；该温度下，pH＝12的NaOH与pH＝2的H2SO4等体积混合，溶液显________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－)，则该溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，则混合前c(NaOH)________c(CH3COOH)(填“>”“c(OH－)>c(HSO)>c(H＋)（3分）
③H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O（2分）
解析：考查元素原子结构示意图的书写、物质性质的有关化学方程式书写、盐的水解平衡、弱电解质电离平衡、沉淀溶解平衡的知识在离子浓度大小比较中的应用。
(1)①S是16号元素。S原子获得2个电子变为S2－，硫离子的结构示意图为。②加热时，浓硫酸与木炭发生反应产生SO2、CO2和水，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)△,2SO2↑＋CO2↑＋2H2O；(2)①根据图象可知，在pH＝13时，c(S2－)＝5.7×10－2mol/L，由于在0.10 mol·L－1H2S溶液中，所以根据S元素守恒可知：c(S2－)＋c(H2S)＋c(HS－)＝0.1 mol/L，所以c(H2S)＋c(HS－)＝0.1 mol/L－5.7×10－2 mol/L＝0.043 mol/L。②由于Ksp(MnS)＝2.8×10－13，某溶液含0.020 mol·L－1Mn2＋，则开始形成沉淀需要的c(S2－)＝Ksp(MnS)÷c(Mn2＋)＝2.8×10－13÷0.020 mol/L＝1.4×10－11mol/L，根据图象中c(S2－)与溶液的pH关系可知此时溶液pH＝5，Mn2＋开始沉淀。(3)①根据电离平衡常数的含义可知：HSO的电离平衡常数表达式是K＝。②Na2SO3在溶液中电离：Na2SO3===2Na＋＋SO，SO发生水解反应：SO＋H2OHSO＋OH－，水解产生的HSO又有部分发生水解反应：HSO＋H2OH2SO3＋OH－，水解是逐步进行的，而且在水中还存在水的电离平衡，以盐电离产生的离子为主，所以0.10 mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)>c(H＋)。③由于H2SO3的二级电离平衡常数小于H2CO3的一级电离平衡常数，所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液的反应是强酸制取弱酸的反应。其离子方程式为H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O。
11．（15分）以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10－4
1.7×10－6
1.5×10－4
3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe3＋、Fe2＋都被转化为________________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择______________为宜，其原因是_______________________。
(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为________________________________
__________________________________________。
(4)下列与③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
答案：(1)Fe(OH)3（3分）
(2)氨水　（2分） 不会引入新的杂质（3分）
(3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2===3Mg2＋＋2Fe(OH)3（3分）
(4)ACDE（4分）
解析：①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调节溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。