专题升级训练5 电解质溶液与电离平衡
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)
1．常温下，0.1 mol·L－1某一元酸HA溶液中＝1×10－12，下列说法正确的是( )
A．溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1
B．溶液中存在HAH＋＋A－
C．与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后，所得溶液呈中性
D．原溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释后，溶液中c(OH－)均增大
2．(2012山东青岛质检，12)Na2CO3水溶液中存在CO＋H2OHCO＋OH－平衡。下列说法不正确的是( )
A．稀释溶液，增大
B．通入CO2，溶液pH减小
C．升高温度，此平衡常数增大
D．加入NaOH固体，减小
3．常温时，下列关于溶液的pH或微粒的物质的量浓度的说法不正确的是( )
A．pH＝3的二元弱酸H2R溶液与pH＝11的NaOH溶液混合后，混合液的pH等于7，则反应后的混合液中：2c(R2－)＋c(HR－)＝c(Na＋)
B．某溶液中只存在Cl－、OH－、NH、H＋四种离子，则一定不存在下列关系：c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＝c(OH－)
C．某物质的溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－a mol·L－1，则溶液的pH一定为14－a
D．将0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，溶液pH大于7，则反应后的混合液中：2c(OH－)＋c(A－)＝2c(H＋)＋c(HA)
4．25 ℃时，浓度均为0.2 mol·L－1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判断不正确的是( )
A．均存在电离平衡和水解平衡
B．存在的粒子种类相同
C．c(OH－)前者大于后者
D．分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大
5．下列说法正确的是( )
A．常温下将pH＝2的醋酸和pH＝12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显碱性
B．已知同温时氢氟酸的电离常数大于亚硝酸的电离常数，则相同温度相同浓度的NaF溶液和NaNO2溶液的碱性：NaF溶液较强
C．将等体积的盐酸和氨水混合，充分反应后所得溶液呈中性，则两溶液的物质的量浓度关系为：c(HCl)＜c(NH3·H2O)
D．已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6
6．(2012安徽合肥三模，13)常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后再滴加0.1 mol·L－1的NaOH溶液，整个过程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列选项正确的是( )
A．a点所示的溶液中c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HClO)＋c(OH－)
B．b点所示的溶液中c(H＋)＞c(Cl－)＞c(HClO)＞c(ClO－)
C．c点所示的溶液中c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)
D．d点所示的溶液中c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(Cl－)＞c(HClO)，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)
7．水的电离平衡曲线如下图所示。下列说法中正确的是( )
A．图中A、D、E三点处KW间的关系：E＞A＞D
B．温度不变时，往水中通入适量HCl气体，可以使水的电离从A点变化到D点
C．温度不变时，在水中加入适量CH3COONa固体，可以使水的电离从A点变化到C点
D．在B点处，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7
二、简答题(本题包括4小题，共58分)
8．(2012山东泰安期末，24)(12分)已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表：
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
平衡常数
Ka＝1.8×10－5
Ka1＝4.3×10－7
Ka2＝5.6×10－11
Ka＝3.0×10－8
回答下列问题：
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的四种溶液：a．CH3COONa b．Na2CO3 c．NaClO
d．NaHCO3；pH由小到大的排列顺序是____________________(用字母表示)。
(2)常温下，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是________________(填序号)。
A．c(H＋) B．c(H＋)/c(CH3COOH)
C．c(H＋)·c(OH－) D．c(OH－)/c(H＋)
(3)体积均为100 mL pH＝2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX的电离平衡常数__________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是__________________________________________。
(4)25 ℃时，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝________ mol·L－1(填精确值)，c(CH3COO－)/c(CH3COOH)＝__________。
9．(2012江西重点中学协作体二次联考，27)(18分)
Ⅰ．A、J是日常生活中常见的两种金属，这两种金属和NaOH溶液组成原电池，A作负极；F常温下是气体单质，各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去)。
请回答以下问题：
(1)写出原电池的负极反应方程式______________________________。
(2)常温时pH＝12的C溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为______________(写出计算式)；相同条件下，等浓度的C溶液与CH3COONa溶液中，C的阴离子与CH3COO－浓度的大小关系：前者__________后者(用“＞”“＜”或“＝”表示)。
(3)写出②的化学方程式：___________________________________________________。
(4)含A元素的某盐X常作净水剂，X做焰色反应时，透过蓝色的钴玻璃观察火焰呈紫色。
①X的水溶液与NaHCO3溶液混合，反应的离子方程式为________________________。
②500 mL X的溶液与Ba(OH)2反应生成沉淀的质量与加入Ba(OH)2物质的量的关系如图：
请回答：X晶体的俗名为___________；其溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1。
Ⅱ．已知：在25 ℃时H2OH＋＋OH－ KW＝10－14
CH3COOHH＋＋CH3COO－ Ka＝1.8×10－5
(5)醋酸钠水解的平衡常数Kh的表达式为________________。当升高温度时，Kh将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)0.5 mol·L－1醋酸钠溶液pH为m，其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a；1 mol·L－1醋酸钠溶液pH为n，水解的程度为b，则m与n的关系为m________n，a与b的关系为a________b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(7)0.9 mol·L－1醋酸钠溶液中的氢氧根离子浓度为pH＝9。在某溶液中含Mg2＋、Cd2＋、Zn2＋三种离子的浓度均为0.01 mol·L－1，向其中加入固体醋酸钠，使其浓度为0.9 mol·L－1。以上三种金属离子中____________________能生成沉淀，原因是_____________________。
(Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11、Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17、Ksp[Cd(OH)2]＝2.5×10－14)
10．(14分)在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，则溶液中________(填“增大”“不变”或“减小”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式_________________________________________________。
(2)土壤的pH一般在4～9之间。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因______________________。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低，有关反应的化学方程式为____________________________。
(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO________(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为________，溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为________________________________________________________________；
③已知在25 ℃时，CO水解反应的平衡常数即水解常数Kh＝＝2×10－4 mol·L－1，当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，溶液的pH＝________。
11．(14分)Ⅰ．现有①0.2 mol·L－1NaOH溶液和②0.2 mol·L－1 HX溶液，两溶液等体积混合后，测得溶液中c(Na＋)＞c(X－)。则：
(1)①中由水电离出的c(OH－)______②中由水电离出的c(H＋)。(填“＞”“＝”或“＜”)
(2)上述混合液中共存在________种粒子。其中：c(HX)＋c(X－)______0.1 mol·L－1(忽略混合前后溶液体积变化)(填“＞”“＝”或“＜”)。请根据电荷守恒写出一个用离子浓度表示的等式：__________________。
(3)上述混合液显________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因用离子方程式表示为________________________________________________________________________。
Ⅱ．海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25 ℃下，向0.1 mol·L－1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1 mol·L－1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1 mol·L－1的NaI溶液，看到的现象是____________，产生该现象的原因是(用离子方程式表示)________________________________。
〔已知25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.0×10－10 mol2·L－2、Ksp(AgI)＝1.5×10－16 mol2·L－2〕
Ⅲ．今有室温下四种溶液：①pH＝11的氨水、②pH＝11的NaOH溶液、③pH＝3的醋酸、④pH＝3的硫酸。
(1)①、②中水电离出的c(H＋)①的____②的(填“＞”“＝”或“＜”)；
(2)分别加水稀释10倍，四种溶液的pH由大到小的顺序为__________________；
(3)V1 L④与V2 L②溶液混合后，若混合后溶液pH＝4，则V1∶V2＝__________。
参考答案
一、选择题
1．C 解析：结合KW＝10－14可计算出溶液中c(H＋)＝1×10－1 mol·L－1、c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，所以HA是强酸，B、D错误，C正确；溶液中的c(OH－)就等于水电离出的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，所以水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，A错误。
2．A 解析：是水解平衡常数的表达式，A选项错误；CO2溶于水显酸性，B选项正确；D选项加入NaOH固体，使平衡左移，正确。
3．C 解析：pH等于7可知c(OH－)＝c(H＋)，依据电荷守恒2c(R2－)＋c(HR－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)可知A正确；依据电荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，可知B正确；如果a＞7抑制水的电离，可能是酸或碱，如果是酸，则溶液中的c(OH－)＝水电离出的c(H＋)＝1×10－amol·L－1，pH＝14－a；如果是碱，则溶液中的c(H＋)＝水电离出的c(H＋)＝1×10－amol·L－1，pH＝a；同理如果a＜7，是盐溶液，显酸性pH＝a，显碱性，pH＝14－a，C错误；依据电荷守恒c(OH－)＋c(A－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，依据物料守恒c(A－)＋c(HA)＝2c(Na＋)，电荷守恒×2－物料守恒可知D正确。
4．C 解析：只要水溶液中均存在水的电离平衡，A正确；在NaHCO3溶液中，加入NaOH固体使平衡HCOH＋＋CO右移，c(CO)增大，在Na2CO3溶液中，加入NaOH固体使平衡CO＋H2OHCO＋OH－左移，c(CO)增大，D正确。
5．C 解析：A选项醋酸的浓度远远大于NaOH的，所以酸过量，溶液显酸性，错误；B选项，“越弱越水解”，所以NaNO2水解程度大，碱性强，错误；C选项如果恰好完全反应溶液呈酸性，所以应该加的氨水多，正确；D选项如果在MgCl2溶液中则存在c(Mg2＋)＞c(CO)，而在Na2CO3溶液中则有c(CO)＞c(Mg2＋)，错误。
6．B 解析：A中c(H＋)＝c(OH－)＋c(ClO－)＋c(Cl－)；C中c(Na＋)＝c(ClO－)＋c(Cl－)；D中c(Cl－)＞c(ClO－)。
7．B 解析：A、D、E三点温度相同，KW相同，A选项错误；因为温度不变，所以通入HCl使c(H＋)增大得到的点一定在此曲线上，B正确、C错误；D选项，该温度下的KW＝1.0×10－12，溶液显中性时的pH＝6。
二、简答题
8．答案：(1)adcb
(2)BD
(3)小于 稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化比CH3COOH小，故酸性弱，电离平衡常数小
(4)9.9×10－7 18
解析：(1)观察电离平衡常数可知酸性为CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO，依据越弱越水解，所以得出pH大小顺序为a＜d＜c＜b；(2)稀释溶液中除了c(OH－)增大外，其余均减小，D选项符合；假设平衡不移动，则不变，但CH3COOHCH3COO－＋H＋右移，B选项符合；C选项是水的离子积常数，不变。(4)根据电荷守恒得c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)＝10－6－10－8＝9.9×10－7；由Ka＝＝1.8×10－5可知＝＝。
9．答案：(1)Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
(2)(10－2－10－12)mol·L－1或c(OH－)－c(H＋) ＜
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(4)①Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
②明矾 1 mol·L－1
(5)Kh＝ 增大
(6)小于 大于
(7)Cd2＋、Zn2＋
溶液中c(OH－)＝10－5 mol·L－1，c2(OH－)·c(M2＋)＝10－12
1×10－12小于Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11
1×10－12大于Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17
1×10－12大于Ksp[Cd(OH)2]＝2.5×10－14
解析：Ⅰ．由常见金属、金属与NaOH形成原电池A为负极及A→J的铝热反应可知A为Al、J为Fe；Al与NaOH反应可知D为H2、C为NaAlO2；F为气体单质、G连续被氧化，可知D为H2，则F为N2、G为NH3；(2)由NaAlO2溶液中电荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(AlO)＋c(OH－)可知c(Na＋)－c(AlO)＝c(OH－)－c(H＋)；(4)由焰色反应、图像、净水剂可知X中含有K＋、SO，所以为明矾：KAl(SO4)2·12H2O，n(BaSO4)＝＝1 mol，所以n[KAl(SO4)2·12H2O]＝0.5 mol；Ⅱ．(6)水解程度随浓度的增大而减小，所以a大于b。
10．答案：(1)不变 c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
(2)CO＋H2OHCO＋OH－
Na2CO3＋CaSO4·2H2OCaCO3＋Na2SO4＋2H2O
(3)①不能 ②HCO、H2CO3 c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(HCO)＞c(H＋)＝c(OH－) ③10
解析：(1)K＝，K仅受温度影响。可利用电荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)。(2)土壤呈碱性，是因CO水解显碱性所致。利用沉淀的转化与生成规律，CaSO4转化为更难溶的物质CaCO3：Na2CO3＋CaSO4·2H2O===CaCO3＋Na2SO4＋2H2O。(3)通过观察图像求解①②问。③中c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，则c(H＋)＝1.0×10－10 mol·L－1，pH＝10。
11．答案：Ⅰ．(1)＜
(2)6 ＝ c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(OH－)
(3)碱 X－＋H2OHX＋OH－
Ⅱ．白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl＋I－===AgI＋Cl－
Ⅲ．(1)＝(2)①＞②＞④＞③
(3)11∶9
解析：Ⅰ．(1)由题意可知两溶液正好完全反应生成盐NaX，X－水解，可知HX为弱酸，所以NaOH对水的电离抑制程度大；(2)四种离子(Na＋、H＋、X－、OH－)、两种分子(H2O、HX)。Ⅱ．AgCl的溶度积大于AgI的，所以白色的AgCl沉淀可以转化为黄色的AgI沉淀；Ⅲ.(1)因为①、②中碱电离出的c(OH－)相同，所以对水的抑制作用相同；(2)加水稀释10倍，NaOH溶液的pH＝10，而NH3·H2ONH＋OH－向右移动，使c(OH－)＞1.0×10－4mol·L－1，所以pH＞10；同理硫酸的pH＝4，而醋酸的pH＜3；(3)混合后溶液显酸性，所以用c(H＋)求解；(V1＋V2)L×10－4 mol·L－1＝n(H＋)－n(OH－)＝10－3 mol·L－1×V1 L－10－3mol·L－1×V2 L。
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