专题升级训练七 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6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确答案)
1．25 ℃时，向10 mL 0.01 mol·L－1 KOH溶液中滴加0.01 mol·L－1苯酚溶液，混合溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A．pH＞7时，c(C6H5O－)＞c(K＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．pH＜7时，c(K＋)＞c(C6H5O－)＞c(H＋)＞c(OH－)
C．V[C6H5OH(aq)]＝10 mL时，c(K＋)＝c(C6H5O－)＞c(OH－)＝c(H＋)
D．V[C6H5OH(aq)]＝20 mL时，c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)＝2c(K＋)
2．下列叙述正确的是( )[来源:学+科+网Z+X+X+K]
A．0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和KW均减小
C．pH＝5的CH3COOH溶液和pH＝5的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等
D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2－)下降
3．室温时，将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是( )
A．若pH＞7，则一定是c1V1＝c2V2
B．在任何情况下都是c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．当pH＝7时，若V1＝V2，则一定是c2＞c1
D．若V1＝V2，c1＝c2，则c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)
4．下列化学原理表述正确的是( )
A．氢硫酸溶液加水稀释，电离程度增大，H＋浓度增大
B．Na2CO3溶液中满足：c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)
C．NaHCO3溶液不显中性的原因：HCO＋H2OCO＋H3O＋
D．同体积同pH的盐酸和醋酸，与足量的锌反应，盐酸的反应速率快，生成H2的物质的量多
5．升高温度，下列数据不一定增大的是( )
A．化学反应速率v
B．水的离子积常数KW
C．化学平衡常数K
D．弱酸的电离平衡常数Ka
6．如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/ mol·L－1)，下列说法中正确的是( )
难溶金属氢氧化物的SpH图
A．pH＝3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3＋
B．若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的Fe3＋和Cu2＋，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀
二、选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分，每小题有两个正确答案)
7．下列溶液中离子浓度关系的表示正确的是( )
A．NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(CO)＋c(HCO)
B．pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(OH－)＞c(H＋)＋c(CH3COO－)
C．0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液中：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NH)＞c(OH－)
D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中：2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
8．下列各组数据中，其比值为2:1的是( )
A．pH＝7的氨水与(NH4)2SO4的混合液中，c(NH)与c(SO)之比
B．相同温度下，0.2 mol·L－1HCOOH溶液与0.1 mol·L－1HCOOH溶液中c(H＋)之比
C．Na2CO3溶液中，c(Na＋)与c(CO)之比
D．pH＝12的KOH溶液与pH＝12的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度之比
三、简答题(本题包括4小题，共64分)
9．(16分)(1)在25 ℃下，将a mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH)＝c(Cl－)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。
(2)在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________。已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。
(3)H2S气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为________。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________________。
[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10][来源:学科网]
10．(16分)Ⅰ.实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且其成分单一。现某化学小组通过如下步骤来确定其成分：
(1)阳离子的确定：
实验方法
预期现象
实验结论
此白色固体是钠盐
(2)阴离子的确定：①取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色。②要进一步确定其成分需补做如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许溶液于试管中，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。
Ⅱ．确认其成分后，由于某些原因，此白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：步骤①称取样品1.000 g。步骤②将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。步骤③移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)写出步骤③所发生反应的离子方程式：________________________________。
(2)在配制0.01 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得变质固体中X的含量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)滴定结果如下表所示：
滴定
次数[来源:Zxxk.Com][来源:Zxxk.Com]
待测溶液的体积/mL[来源:Zxxk.Com]
标准溶液的体积
滴定前
滴定后
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
2.20
20.20
则该变质固体中X的质量分数为___________________________________________。
11．(16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)常温下向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＝________。
12．(16分)重铬酸钠(Na2Cr2O7)广泛用于合成颜料、媒染剂等。以铬铁矿(主要成分为Cr2O3，还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程图如下：
请回答下列问题：
(1)若步骤Ⅰ中只用一种试剂调节溶液的pH，应选用________(填标号)。
A．稀硫酸 B．氢氧化钠固体 C．氢氧化钾溶液
(2)步骤Ⅰ中，调节溶液pH后，如果溶液的pH过小，可能导致W沉淀部分溶解，原因是________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
(3)步骤Ⅱ中，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子反应如下：2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙红色)＋H2O
①该反应________氧化还原反应(填“是”或“不是”)，反应的平衡常数表达式：K＝________。
②若向Na2Cr2O7溶液(橙红色)中加入足量NaOH固体，溶液________(填标号)。
A．变黄色 B．颜色不变 C．橙红色变深
③已知：25 ℃时，Ag2CrO4的Ksp＝1.12×10－12，Ag2Cr2O7的Ksp＝2×10－7。25 ℃时，向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是________。
参考答案
一、选择题
1．D 解析：pH＞7时，c(H＋)不可能大于c(OH－)，所以选项A明显不正确；由溶液中的电荷守恒定律知：c(K＋)＋c(H＋)＝c(C6H5O－)＋c(OH－)，所以不可能满足c(K＋)＞c(C6H5O－)＞c(H＋)＞c(OH－)，即选项B不正确；苯酚是一种极弱的酸，所以当KOH溶液和苯酚恰好反应，产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性，由题中数据不难计算出，当二者恰好反应时消耗苯酚的体积是10 mL，此时溶液中粒子的浓度大小关系为：c(K＋)＞c(C6H5O－)＞c(OH－)＞c(H＋)，所以选项C是不正确的；当加入苯酚的体积是20 mL时，苯酚过量，溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成，所以根据物料守恒可知c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)＝2c(K＋)一定成立，因此选项D是正确的。
2．D 解析：醋酸钠为碱性溶液，c(OH－)＞c(H＋)，A错误；温度不变，则水的离子积常数KW是不变的，B错误；pH＝5即代表溶液中c(H＋)均为10－5 mol·L－1，C错误；Ag2S比AgCl更难溶，故S2－会与Ag＋结合生成Ag2S沉淀，D正确。
3．A 解析：当NaOH和CH3COOH按一定比例混合发生反应有三种情况：若恰好完全反应，即c1V1＝c2V2，生成物CH3COONa是强碱弱酸盐，溶液呈碱性。若酸过量，则反应后得到CH3COONa和CH3COOH的混合物，此时溶液可能为中性或酸性，也可能为碱性(醋酸过量较少)。若碱过量，则溶液为CH3COONa与NaOH的混合物，溶液显碱性，A错误；c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)是溶液中的电荷守恒关系，B正确；当pH＝7时，一定是CH3COONa和CH3COOH混合溶液，若V1＝V2，则一定是c2＞c1，C正确；若V1＝V2，c1＝c2，则酸碱恰好完全反应生成CH3COONa，根据物料守恒可得c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)，D正确。
4．B 解析：氢硫酸溶液加水稀释，电离程度增大，但c(H＋)会变小，A错误；Na2CO3溶液中的物料守恒关系式是：c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，B正确；NaHCO3溶液显碱性是因为NaHCO3的水解程度大于电离程度，因此不显中性的原因应用水解方程式表示，而不应用电离方程式表示，C错误；由于醋酸是弱酸，故同体积同pH的盐酸和醋酸，醋酸所能提供的n(H＋)多，在反应过程中醋酸的反应速率快，生成H2的物质的量也多，D错误。
5．C 解析：不论是放热反应还是吸热反应，温度升高，化学反应速率都加快；弱电解质电离吸热，温度升高，促进电离，故水的离子积常数和弱酸的电离常数均增大；对于放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，平衡常数减小，对于吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动，平衡常数增大，故选C。
6．C 解析：当pH＝3时，Fe3＋已沉淀完全，A错误；由于Ni2＋和Co2＋完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。
二、选择题
7．AD 解析：NaHCO3溶液中电荷守恒关系为：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(CO)＋c(HCO)，A正确；pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后乙酸过量，溶液显酸性，c(H＋)＞c(OH－)，B错误；0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液中NH发生微弱水解，c(NH)＞c(H＋)，C错误；物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后，由物料守恒关系可知c(Na＋)是c(CH3COOH)和c(CH3COO－)之和的，D正确。
8．AD 解析：由于pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒关系可知c(NH)＝2c(SO)，A正确；0.1 mol·L－1HCOOH溶液相当于由0.2 mol·L－1HCOOH溶液加水稀释而得，加水促进电离，其c(H＋)浓度之比小于2:1，B错误；Na2CO3溶液中由于CO的水解，c(Na＋):c(CO)＞2:1，C错误；KOH、Ba(OH)2均为强碱，由溶液pH＝12可得c[Ba(OH)2]＝5×10－3 mol·L－1，c(KOH)＝1×10－2 mol·L－1，c(KOH):c[Ba(OH)2]＝2:1，D正确。
三、简答题
9．答案：(1)中 mol·L－1
(2)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH
(3)S2－＋H2OHS－＋OH－ HS－＋H2OH2S＋OH－(可不写)
(4)2.7×10－3
解析：(1)所发生反应的化学方程式为：NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O，由电荷守恒可知：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因为c(NH)＝c(Cl－)，所以c(OH－)＝c(H＋)，故溶液显中性。Kb＝，c(NH)＝c(Cl－)＝0.005 mol·L－1，c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol·L－1，c(NH3·H2O)＝－c(NH)＝(－0.005) mol·L－1，所以，Kb＝＝mol·L－1。
(2)因为Ksp[Cu(OH)2]?Ksp[Mg(OH)2]，故先生成Cu(OH)2沉淀。注意氨水是弱电解质，在离子方程式中要写成分子形式。
(3)Na2S水解实际上是二元弱酸根S2－水解，S2－应分步水解，以一级为主，二级水解可以不书写。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，两种沉淀的平衡体系中银离子浓度是一样的，＝Ksp(AgBr)/Ksp(AgCl)＝2.7×10－3。
10．答案：Ⅰ．(1)取固体少许，进行焰色反应实验 焰色为黄色
Ⅱ．(1)2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O
(2)偏大
(3)63%
解析：题中一个关键点是白色固体成分单一，由阳离子检验可知该盐是钠盐，由实验Ⅰ①、②可知该盐是Na2SO3，Na2SO3易在空气中被氧化生成Na2SO4。配制0.01 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，使c(KMnO4)减小，则在进行滴定操作时消耗V(KMnO4)会变大，导致Na2SO3含量偏大。分析滴定数据，第三组数据明显偏小，滴定中误差较大，计算时应舍去。
11．答案：(1)不变 c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
(2)CO＋H2OHCO＋OH－ Na2CO3＋CaSO4·2H2O===CaCO3＋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－)＝10－4 mol·L－1，则c(H＋)＝10－10 mol·L－1，故pH＝10。
12．答案：(1)A
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)①不是 ②A ③Ag2CrO4
解析：(1)原溶液碱性较强，调至接近中性，只有硫酸符合。(2)硫酸与前面溶液中的Na2SiO3、NaAlO2溶液反应生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀；但如果硫酸过量，可使Al(OH)3溶解。(3)①Cr元素在CrO与Cr2O中的价态都是＋6，该反应不是氧化还原反应。②加入NaOH固体，中和H＋，平衡左移，溶液变黄色。③优先生成Ksp小的，即Ag2CrO4。
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