高考化学经典试题总复习 10.水溶液中的离子平衡 一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分) 1．下列说法正确的是 (　　) A．向0.1 mol/L Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色 B．Al3＋、NO、Cl－、CO、Na＋可大量共存于pH＝2的溶液中 C．乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质 D．分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时，消耗NaOH的物质的量相同 解析：pH＝2的溶液显酸性，CO与H＋不共存，B不正确；乙醇是非电解质，C不正确；与等物质的量的HCl和H2SO4反应，消耗NaOH的物质的量比为1∶2，D不正确． 答案：A 2．(2012·福建质检)有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是 (　　) A．两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为1×10－11 mol/L B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相同 C．醋酸中的c(CH3COO－)和硫酸中的c(SO)相等 D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相同 解析：酸溶液中氢氧根离子全部来自于水的电离，氢离子浓度相同的情况下，氢氧根离子浓度也相同，则由水电离出的氢离子浓度也相同． 答案：A 3．下列各选项中所述的两个量，前者一定大于后者的是 (　　) A．1 L 0.3 mol/L CH3COOH溶液和3 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液中的H＋数 B．pH＝1的CH3COOH溶液和盐酸的物质的量浓度 C．pH＝12的氨水和NaOH溶液的导电能力 D．pH相同的等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌粒反应产生的气体体积 解析：A项两溶液中CH3COOH的物质的量相同，后者CH3COOH溶液的浓度小电离程度大，后者中H＋数多，A不正确．B项CH3COOH是弱酸，不完全电离，CH3COOH溶液的浓度大，B符合．C项两溶液中c(H＋)、c(OH－)均相等，则c(NH)＝c(Na＋)，导电能力相同，C不正确．D项中醋酸的浓度大，n(CH3COOH)大，与足量锌反应产生的H2多，D不正确． 答案：B 4．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，若测定结果偏高，则产生误差的原因可能是 A．滴定时，装NaOH溶液的锥形瓶未用NaOH溶液润洗 B．酸式滴定管用蒸馏水洗后，用标准盐酸润洗 C．滴定前，酸式滴定管尖嘴处有气泡，而在滴定后气泡消失 D．滴定前以仰视的姿势读取了酸式滴定管的读数，滴定后读数正确 解析：A项对滴定结果无影响；B项为正确的操作方法；C项此种情况导致消耗盐酸偏多，测量结果偏高；D项此种情况导致盐酸体积偏小，测量结果偏低． 答案：C 5．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，某温度下，向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，对于该溶液，下列叙述中不正确的是 A．该温度高于25℃ B．水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol/L C．c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO) D．该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性 解析：pH＝6的蒸馏水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6 mol/L，KW＝1×10－12，故该温度高于25℃；该温度下加入NaHSO4晶体后，c(H＋)＝10－2 mol/L，溶液中c(OH－)＝ mol/L＝1×10－10 mol/L，故水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol/L；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，因c(Na＋)＝c(SO)，故c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO)；完全中和该溶液，则需等体积的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol/L，c(H＋)＝＝ mol/L＝10－10mol/L，故该温度下NaOH溶液的pH＝10. 答案：D 6．已知某酸H2B在水溶液中存在下列关系： ①H2B
H＋＋HB－，②HB－
H＋＋B2－.关于该酸对应的酸式盐NaHB的溶液，下列说法中，一定正确的是 (　　) A．NaHB属于弱电解质 B．溶液中的离子浓度c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(OH－) C．c(Na＋)＝c(HB－)＋c(B2－)＋c(H2B) D．NaHB和NaOH溶液反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O 解析：NaHB属于强电解质，A项错；由于HB－的电离程度和水解程度大小未知，所以NaHB溶液的酸碱性不确定，B项错；C项表达的是物料守恒，正确；由于HB－只有部分电离，所以写离子方程式时不能拆写为H＋，D项错． 答案：C 7．(2012·无锡检测)在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A．1∶9　　　　　　　　B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
8．(2012·北京海淀期中检测)常温下，0.2 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后(忽略混合前后溶液体积的变化)，溶液的pH＜7，则下列有关此溶液的叙述正确的是 A．溶液中由水电离产生的H＋浓度为1×10－7 mol/L B．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)－c(Na＋)＝0.05 mol/L C．溶液中CH3COOH的电离程度小于CH3COONa的水解程度 D．溶液中离子浓度的大小关系为：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c (H＋)＞c(OH－) 解析：混合后溶液中为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH，pH＜7，说明CH3COOH的电离程大于CH3COONa的水解程度，C选项错误；酸性条件下水的电离受到抑制，A选项错误；D选项不符合电荷守恒；由物料守恒可知，混合后的溶液中，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol/L，c(Na＋)＝0.05 mol/L，则B选项正确． 答案：B 9．已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是 A．该溶液的pH＝4 B．升高温度，溶液的pH增大 C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7 D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 解析：HA溶液中c(H＋)＝0.1 mol/L×0.1%＝10－4 mol/L，因此pH＝4，A正确；弱酸的电离吸热，升高温度，电离平衡向正方向移动，溶液中c(H＋)增大，pH减小，B错误；室温时0.1 mol/L HA溶液中c(H＋)＝c(A－)＝10－4 mol/L，电离平衡常数K＝＝＝10－7，C正确；该溶液中c(H＋)＝10－4 mol/L、c(OH－)＝10－10 mol/L，由HA电离出c(H＋)＝10－4 mol/L，由水电离出的c(H＋)＝10－10mol/L，D正确． 答案：B 10．某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等，两溶液混合后，溶液的pH大于7，下表中判断合理的是 (　　) 编号 HX YOH 溶液的体积关系  ① 强酸 强碱 V(HX)＝V(YOH)  ② 强酸 强碱 V(HX)＜V(YOH)  ③ 强酸 弱碱 V(HX)＝V(YOH)  ④ 弱酸 强碱 V(HX)＝V(YOH)   A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 解析：反应后的溶液呈碱性，其原因可能是生成的盐YX发生水解，即X－＋H2O
HX＋OH－，或者是反应后碱过量，c·V(HX)＜c·V(YOH)，即V(HX)＜V(YOH)，故选D. 答案：D 11．已知在25℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10－18、1.3×10－36.常温时下列有关说法正确的是 (　　) A．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体溶液的酸性增强 B．将足量的CuSO4溶解在0.1 mol/L的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大浓度为1.3×10－35 mol/L C．因为H2SO4是强酸，所以反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生 D．除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂 解析：向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，因发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，使溶液酸性减弱，A错误；由于CuSO4是足量的，S2－因生成CuS沉淀而消耗导致其浓度非常小，Cu2＋的浓度可以接近饱和溶液中Cu2＋的浓度，B错误；因CuS沉淀不溶于硫酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4可以发生，C错误；由FeS、CuS的溶度积常数知，FeS的溶解度大于CuS，可实现沉淀的转化，故除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂，D正确． 答案：D 12．对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是(　　) A．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于2 B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和 C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比值为10－12 D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍 解析：将pH＝1的硝酸稀释100倍，溶液中c(H＋)＝10－3mol/L，pH变为3，A错误；pH＝1的硝酸中c(H＋)与pH＝13的Ba(OH)2溶液中c(OH－)相等二者恰好发生中和反应，B正确；pH＝1的硝酸中由硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为10－1/10－13＝1012，C错误；pH＝1的硝酸中水电离出的c(H＋)＝10－13 mol/L，pH＝3的硝酸中由水电离出的c(H＋)＝10－11 mol/L，故该溶液中由水电离出的c(H＋)是pH＝3的硝酸中水电离出c(H＋)的1/100.D错误． 答案：B 13．(2012·日照模拟)人体血液的正常pH约为7.35～7.45，若在外界因素作用下突然发生改变就会引起“酸中毒”或“碱中毒”，甚至有生命危险．由于人体体液的缓冲系统中存在如下平衡： H＋＋HCO
H2CO3
CO2＋H2O H＋＋PO
HPO H＋＋HPO
H2PO 故能维持血液pH的相对稳定，以保证正常生理活动．下列说法中不合理的是(　　) A．当强酸性物质进入人体的体液后，上述缓冲系统的平衡向右移，从而维持pH稳定 B．当强碱性物质进入人体的体液后，上述缓冲系统的平衡向左移，从而维持pH稳定 C．某病人静脉滴注生理盐水后，血液被稀释，会导致c(H＋)显著减小，pH显著增大，可能会引起碱中毒 D．在人体进行呼吸活动时，如CO2进入血液，会使平衡向左移动，c(H＋)增大，pH略减小 解析：正常机体可通过体内的缓冲物质使机体的pH相对稳定，不会对机体造成不良影响． 答案：C 14．将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，错误的是 (　　)
解析：向醋酸中滴加NaOH溶液，起始时发生中和反应放出热量，反应混合液的温度升高，恰好全部反应时，溶液的温度达到最高点，当醋酸全部反应后，再加入NaOH溶液则混合液的温度降低；向醋酸中滴加NaOH溶液，起始时溶液的pH会缓慢升高，在接近终点时pH发生突跃，随后再滴加NaOH溶液，溶液的pH(此时显碱性)变化不大；因醋酸是弱电解质，溶液中离子浓度小，导电能力弱，当向醋酸中滴加NaOH溶液时生成强电解质醋酸钠，溶液的导电能力增强，当反应结束时离子浓度增加幅度更大，导电能力更强；向醋酸中滴加NaOH溶液，起始时加入的NaOH被消耗，故c(NaOH)在起始一段时间内应为0，且反应结束后c(NaOH)呈基本水平走势． 答案：D 15．下图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S，mol/L)，下列说法中正确的是 (　　)
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 解析：由图可知在pH＝3时Fe3＋已沉淀完全，铁元素的主要存在形式是Fe(OH)3，A错误．由于Ni2＋和Co2＋沉淀完全的pH相差不大，因此不能用调节pH的方法将两者分离，B错误．由图可知选项D中优先沉淀的是Cu(OH)2，D错误． 答案：C 16．向体积为Va的0.05 mol/L CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05 mol/L KOH溶液，下列关系错误的是 (　　) A．Va>Vb时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)>c(K＋) B．Va＝Vb时：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－) C．Vac(K＋)>c(OH－)>c(H＋) D．Va与Vb任意比时：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－) 解析：若Va>Vb，醋酸过量，根据物料守恒可知，n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝0.05Va，n(K＋)＝0.05Vb，A正确；若Va＝Vb，反应后的溶液为CH3COOK溶液，由于CH3COO－的水解而显碱性，根据质子守恒可知，B正确；若Vac(CH3COO－)，C错误；D选项符合电荷守恒，正确． 答案：C 二、非选择题(本题包括6个小题，共52分) 17．(9分)某温度(t℃)时，测得0.01 mol/L的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的Kw＝________，该温度________25℃(填“大于”“小于”或“等于”)，其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合，通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比： (1)若所得溶液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝____________； (2)若所得溶液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝________； (3)若所得溶液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝______________. 解析：在t℃时，pH＝11的溶液中c(H＋)＝10－11 mol/L，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－11×10－2＝10－13. (1)pH＝a，则c(OH－)＝10a－13 mol/L，pH＝b，则c(H＋)＝10－b mol/L，若混合后溶液呈中性，则：Va L×10a－13 mol/L＝Vb L×10－b mol/L，＝＝1013－(a＋b)．因为a＝12，b＝2，代入可得＝. (2)将a＋b＝12代入＝1013－(a＋b)可得＝10. (3)当a＝12时，c(OH－)＝0.1 mol/L，b＝2时，c(H＋)＝10－2 mol/L，若混合液的pH＝10，即c(OH－)＝10－3 mol/L，OH－有剩余：0.1 mol/L×Va L－10－2 mol/L×Vb L＝10－3 mol/L×(Va＋Vb) L，＝. 答案：10－13　大于　水的电离是吸热的，升温时水的电离平衡向右移动，KW增大，因该温度下的KW大于25℃时水的KW，所以该温度大于25℃ (1)1∶10 (2)10∶1 (3)1∶9 18．(9分)(2012·皖西四校模拟)分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一．下面就电解质A回答有关问题(假定以下都是室温时的溶液)． (1)电解质A的化学式为NanB，测得浓度为c mol/L的A溶液的pH＝a. ①试说明HnB的酸性强弱_______________________________________． ②当a＝10时，A溶液呈碱性的原因是(用离子方式程式表示)________________． ③当a＝10、n＝1时，A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________________________________． c(OH－)－c(HB)＝________. ④当n＝1、c＝0.1、溶液中c(HB)∶c(B－)＝1∶99时，A溶液的pH为__________(保留整数值)． (2)已知难溶电解质A的化学式为XnYm，相对分子质量为M，测得其饱和溶液的密度为ρ g/cm3，Xm＋离子的浓度为c mol/L，则该难溶物XnYm的溶度积常数为Ksp＝__________________________，该温度下XnYm的溶解度S＝____________. 解析：(1)①若a＝7，说明NanB为强酸强碱盐，HnB为强酸；若a>7，说明盐NanB发生水解，则HnB为弱酸． ②当a＝10时，HnB为弱酸，Bn－发生水解反应，即Bn－＋H2O
HB(n－1)－＋OH－. ③当a＝10，n＝1时，NaB溶液中存在以下平衡：B－＋H2O
HB＋OH－，H2O
H＋＋OH－，而B－的水解较微弱，其离子浓度大小关系为：c(Na＋)>c(B－)>c(OH－)>c(H＋)，由B－―→HB，OH－H2O―→H3O＋得质子守恒关系式c(OH－)＝c(HB)＋c(H＋)，所以c(OH－)－c(HB)＝c(H＋)＝10－10 mol/L ④可设溶液B－水解x mol/L，则有＝1∶99，得x＝0.001 mol/L，故c(OH－)＝0.001 mol/L，溶液中c(H＋)＝＝1×10－11(mol/L)，即pH＝11. (2)由XnYm
nXm＋＋mYn－可知当c(Xm＋)＝c mol/L时，c(Yn－)＝c mol/L，则Ksp＝cn(Xm＋)·cm(Yn－)＝cn·()m＝()m·cm＋n. 设XnYm溶液体积为1 L，则溶解XnYm mol达到饱和，由＝，得S＝. 答案：(1)①当a＝7时，HnB为强酸，当a>7时HnB为弱酸 ②Bn－＋H2O
HB(n－1)－＋OH－ ③c(Na＋)>c(B－)>c(OH－)>c(H＋)　10－10 mol/L ④11 (2)()m·cm＋n　 19．(8分)(1)将0.15 mol/L稀硫酸V1 mL与0.1 mol/L NaOH溶液V2 mL混合，所得溶液的pH为1，则V1∶V2＝______.(溶液体积变化忽略不计) (2)常温下，某水溶液中存在的离子有：Na＋、A－、H＋、OH－，根据题意，回答下列问题： ①若由0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合而得，则溶液的pH________7. ②若溶液pH>7，则c(Na＋)________c(A－)，理由是 _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________. ③若溶液由pH＝3的HA溶液V1 mL与pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合而得，则下列说法正确的是______(填选项代号)． A．若反应后溶液呈中性，则c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7 mol/L B．若V1＝V2，反应后溶液pH一定等于7 C．若反应后溶液呈酸性，则V1一定大于V2 D．若反应后溶液呈碱性，则V1一定小于V2 解析：(1)根据混合所得溶液的pH为1，可得：＝10－1 mol/L，解得 V1∶V2＝1∶1； (2)①0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合时，若HA是强酸，则得到的溶液显中性，pH＝7，若HA是弱酸，则得到是强碱弱酸盐，溶液显碱性，pH＞7；②根据电荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，若溶液pH>7，即c(OH－)>c(H＋)，则c(Na＋)>c(A－)；③若反应后溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7 mol/L，A正确；若HA是强酸，得到的溶液显中性，pH＝7，若HA是弱酸，则得到的盐水解使溶液显碱性，pH>7，B错误；若反应后溶液呈酸性，如果HA是强酸，则V1一定大于V2，但是如果HA是弱酸，则V1等于或小于V2时，也可满足中和后，HA有剩余而使溶液显酸性，C错误．若反应后溶液呈碱性，如果HA是强酸，说明NaOH过量，V1一定小于V2，若HA是弱酸，HA不完全电离，未电离部分也消耗NaOH，侧面说明V1一定小于V2. 答案：(1)1∶1 (2)①≥　②>　根据电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由于c(OH－)>c(H＋)，故c(Na＋)>c(A－)　③AD 20．(9分)(1)向Na2CO3的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成CO2气体为止，则在此过程中，溶液的c(HCO)变化趋势可能是：①逐渐减小；②逐渐增大；③先逐渐增大，而后减小；④先逐渐减小，而后增大.4种趋势中可能的是________． (2)pH相同的HCl溶液、H2SO4溶液、CH3COOH溶液各100 mL. ①3种溶液中，物质的量浓度最大的是________． ②分别用0.1 mol/L的NaOH溶液中和，其中消耗NaOH溶液最多的是________． ③与等量的锌粉反应，反应开始时，反应速率________． A．HCl最快 B．H2SO4最快 C．CH3COOH最快 D．一样快 (3)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol/L，则此时c(OH－)＝______mol/L.相同条件下，测得：①NaHCO3溶液，②CH3COONa溶液，③NaClO溶液，3种稀溶液的pH相同，那么，它们的物质的量浓度由小到大的顺序是________________________．
(3)2×10－7　NaClO

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