质量检测八 水溶液中的离子平衡.docx

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质量检测八水溶液中的离子平衡

质量检测（八）　水溶液中的离子平衡

第Ⅰ卷　（选择题，共48分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合

题意．）

1．在0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，下列关系正确的是（　　）

A．c（Na＋）＝2c（CO

）

B．c（OH－）＝2c（H＋）

C．c（HCO

）＞c（H2CO3）

D．c（Na＋）＜c（CO

）＋c（HCO

）

解析：

Na2CO3溶液中，由于CO

的水解，c（Na＋）＞2c（CO

），CO

的第一步水解

大于第二步水解，c（HCO

）＞c（H2CO3），根据物料守恒，c（Na＋）＝2c（CO

）＋

2c（HCO

）＋2c（H2CO3）．

答案：

C

2．在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（　　）

A．使酚酞试液变红的溶液：

Na＋、Cl－、SO

、Fe3＋

B．使紫色石蕊试液变红的溶液：

Fe2＋、Mg2＋、NO

、Cl－

C．c（H＋）＝10－12mol/L的溶液：

K＋、Ba2＋、Cl－、Br－

D．碳酸氢钠溶液：

K＋、SO

、Cl－、H＋

解析：

选项A中使酚酞溶液呈红色，溶液呈碱性，则OH－与Fe3＋不能大量共存；

选项B中使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性，NO

在酸性溶液中与Fe2＋不能大量共

存；选项C中c（H＋）＝10－12mol/L的溶液呈碱性，在碱性溶液中，所给离子均能大

量共存；选项D中HCO

与H＋不能大量共存．

答案：

C

3．用标准盐酸滴定未知浓度的碱液时，如果测得的结果偏低，则产生误差的原因可能

是（　　）

A．酸式滴定管未用标准酸液润洗

B．洁净的锥形瓶未用待测碱液润洗

C．滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失

D．滴定终了读酸式滴定管读数时俯视

答案：

D

4．若pH＝3的酸溶液和pH＝11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因可能（　　）

A．生成一种强酸弱碱盐

B．弱酸溶液和强碱溶液

C．弱酸与弱碱溶液反应

D．一元强酸溶液与一元强碱溶液反应

解析：

若酸是弱酸，碱是强碱，则等体积混合后，酸明显剩余，其物质的量远大于

所生成的弱酸强碱盐，因此，盐水解导致的碱性远小于酸电离产生的酸性，所以B

项正确．

答案：

B

5．由一价离子组成的四种盐溶液：

AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1mol·L－1.在室温下，前两种溶液的pH＝7，第三种溶液的pH＞7，最后一种溶液的pH＜7.下列各组酸、碱性比较正确的是（　　）

A

B

C

D

碱性

AOH>BOH

AOH

AOH>BOH

AOH

酸性

HC>HD

HC>HD

HC

HC

解析：

根据越弱越水解，谁强显谁性的水解规律，AD溶液pH＞7，则AOH的电

离程度大于HD，AC溶液pH＝7，则电离程度：

AOH＝HC，所以酸性HC＞HD.BC

溶液pH＜7，则电离程度BOH＜HC，又因为HA＝HC，所以碱性AOH＞BOH.

答案：

A

6．下列叙述正确的是（　　）

A．0.1mol/LCH3COONa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

解析：

温度不变，则KW是不变的，B项错；pH＝5即代表溶液中c（H＋）均为10－5

mol/L，C项错．Ag2S比AgCl更难溶，故S2－会与Ag＋结合生成AgS沉淀，D项

正确．

答案：

D

7．将0.1mol下列物质置于1L水中，充分搅拌后，溶液中阴离子数最多的是（　　）

A．KCl　　　　　　　　　B．Mg（OH）2

C．Na2CO3D．MgSO4

解析：

C项中CO

为0.1mol，但CO

在水中要水解，即CO

＋H2OHCO

＋

OH－，从中看出水解后阴离子数增加，故选C.

答案：

C

8．向三份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体（忽

略溶液体积变化），则CH3COO－浓度的变化依次为（　　）

A．减小、增大、减小　　　　B．增大、减小、减小

C．减小、增大、增大D．增大、减小、增大

解析：

NH

、Fe3＋水解使溶液呈酸性，对CH3COO－的水解有促进作用，而SO

水解对CH3COO－的水解有抑制作用，故在CH3COONa溶液中加入NH4NO3、FeCl3固体时，CH3COO－的浓度减小，加入Na2SO3固体时CH3COO－的浓度增大．

答案：

A

二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共计24分．每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分．）

9．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，0.2mol·L－1HCOOH溶液与0.1mol·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

解析：

A项，由于pH＝7，即c（H＋）＝c（OH－），所以c（NH

）＝2c（SO

）；B项，0.1mol/LHCOOH溶液相当于由0.2mol/L加水稀释而得，加水促进电离，其c（H＋）浓度之比＜2∶1.C项：

由于CO

的水解c（Na＋）∶c（CO

）＞2∶1；D项c[Ba（OH）2]＝5×10－3mol/L.c（KOH）＝1×10－2mol/Lc（KOH）∶c[Ba（OH）2]＝2∶1.

答案：

AD

10．常温下pH＝1的两种一元酸溶液A和B，分别加水

稀释至1000倍，其pH与所加水的体积变化如图所

示，则下列结论中正确的是（　　）

A．A酸比B酸的电离程度小

B．B酸比A酸容易电离

C．A是强酸，B是弱酸

D．pH＝1时，B酸的物质的量浓度比A酸大

解析：

从图上可以看出A酸为强酸而B酸是弱酸．pH＝1时，B酸的物质的量浓

度比A酸大．所以C和D正确．

答案：

CD

11．（2009·全国卷Ⅰ）用0.1mol·L－1的盐酸滴定0.1mol·L－1的氨水，在滴定过程中不可

能出现的结果是（　　）

A．c（NH

）＞c（Cl－），c（OH－）＞c（H＋）

B．c（NH

）＝c（Cl－），c（OH－）＝c（H＋）

C．c（Cl－）＞c（NH

），c（OH－）＞c（H＋）

D．c（Cl－）＞c（NH

），c（H＋）＞c（OH－）

解析：

溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况，不遵循电荷守恒，故C项错．

答案：

C

12．在常温时的下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是（　　）

A．40mL1mol/L的BaCl2溶液

B．30mL2mol/L的Ba（OH）2溶液

C．10mL纯水

D．50mL0.1mol/L的H2SO4溶液

解析：

A项BaCl2中的Ba2＋促使平衡左移，溶解度减小；B项Ba（OH）2中的Ba2＋

同样使平衡左移，溶解度减小；C项纯水中BaSO4的溶解度不受影响；D项中，SO

使平衡左移，溶解度减小．

答案：

C

13．（2009·广东高考）下列浓度关系正确的是（　　）

A．氯水中：

c（Cl2）＝2[c（ClO－）＋c（Cl－）＋c（HClO）]

B．氯水中：

c（Cl－）>c（H＋）>c（OH－）>c（ClO－）

C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：

c（Na＋）＝c（CH3COO－）

D．Na2CO3溶液中：

c（Na＋）>c（CO

）>c（OH－）>c（HCO

）>c（H＋）

解析：

A项，氯水中只有部分Cl2与水作用，生成HCl和HClO，Cl2的浓度与其他粒子浓度的关系无法确定，A错误．B项应为：

c（H＋）>c（Cl－）>c（ClO－）>c（OH－）．C项，氢氧化钠与醋酸恰好完全中和，生成的醋酸钠水解呈碱性，c（OH－）>c（H＋），根据电荷守恒，c（Na＋）>c（CH3COO－）．

答案：

D

14．甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10mol/L时，甲酸中的c（H＋）约为乙酸

中c（H＋）的3倍．现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10mol/L的乙酸，

经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b.由此可知（　　）

A．a的浓度必小于乙酸的浓度

B．a的浓度必大于乙酸的浓度

C．b的浓度必小于乙酸的浓度

D．b的浓度必大于乙酸的浓度

解析：

据题意，甲酸比乙酸酸性强，pH（a）>pH（乙）>pH（b）．c（H＋）关系：

a<乙酸

所以a的浓度小于乙酸的浓度，而b的浓度与乙酸的浓度大小无法判断．

答案：

A

第Ⅱ卷　（非选择题，共52分）

三、非选择题（本题包括7小题，共52分）

15．（6分）水的电离平衡曲线如右图所示．

（1）若以A点表示25°C时水在电离平衡时的离子浓

度，当温度升高到100°C时，水的电离平衡状态

到B点，则此时水的离子积从________增加到

________．

（2）将pH＝8的Ba（OH）2溶液与pH＝5的稀盐酸混

合，并保持100°C的恒温，欲使混合溶液pH＝7，

则Ba（OH）2溶液与盐酸的体积之比为________．

（3）已知AnBm的离子积为cn（Am＋）×cm（Bn－），若某温度下，Ca（OH）2的溶解度为0.74

g，其饱和溶液密度设为1g/cm3，其离子积约为________．

解析：

（2）在100°C时，pH＝6为中性，大于6为碱性，小于6为酸性．酸碱反应时，碱开始提供的OH－的物质的量去掉被酸中和的OH－的物质的量，即为最终剩余的OH－的物质的量．pH＝－lgc（H＋），其中c（H＋）为溶液中H＋的总浓度，该公式对任何条件下的任何溶液都适用．

（3）100g水中溶有0.74gCa（OH）2达到饱和，此时溶液的体积约为0.1L．所以c

（Ca2＋）＝

mol/L＝0.1mol/L，c（OH－）＝0.2mol/L.

故Ca（OH）2离子积为c（Ca2＋）×c2（OH－）＝0.1×（0.2）2＝0.004.

答案：

（1）10－14　10－12　

（2）2∶9

（3）0.004

16.（6分）（2010·湖南师大附中月考）痛风是关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类

疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠（NaUr）晶体，有关平衡如下：

①HUr（尿酸，aq）

Ur－（尿酸根，aq）＋H＋（aq）　（37℃时，Ka＝4.0×10－6）

②NaUr（s）

Ur－（aq）＋Na＋（aq）

（1）37℃时，1.0L水中可溶解8.0×10－3mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为________．

（2）关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，反应②的Ksp________（填“增大”、“减小”或“不变”），生成尿酸钠晶体的反应是________（填“放热”或“吸热”）反应．

（3）37℃时，某病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10－3mol/L，其中

尿酸分子的浓度为5.0×10－4mol/L，该病人尿液的c（H＋）为________．

解析：

（1）Ksp＝c（Na＋）·c（Ur－）＝c2（NaUr）＝6.4×10－5

（2）降温时②平衡左移，说明Ksp减小，生成尿酸钠晶体的反应是放热反应．

（3）由Ka＝

知，c（H＋）＝

＝

＝1.33×10－6

mol/L.

答案：

（1）Ksp＝6.4×10－5　

（2）减小　放热　（3）1.33×10－6mol/L

17.（6分）已知氨水的电离常数与醋酸的电离常数在同温、同浓度下相等、溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性．现向少量的Mg（OH）2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解．对此：

甲同学的解释是：

Mg（OH）2（s）

Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）①

NH

＋H2O

NH3·H2O＋H＋②

H＋＋OH－===H2O③

由于NH

水解显酸性，H＋与OH－反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解．

乙同学的解释是：

Mg（OH）2（s）

Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）①

NH

＋OH－

NH3·H2O②

由于NH4Cl电离出的NH

与Mg（OH）2电离出的OH－结合，生成了弱电解质

NH3·H2O，导致反应①平衡右移，沉淀溶解．

（1）丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是，选用下列的一种试剂来证明甲、乙

两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是________（填写编号）．

A．NH4NO3　　　　　　B．CH3COONH4

C．Na2CO3D．NH3·H2O

（2）请你说明丙同学作出该选择的理由_______________________________________

_______________________________________________________________________.

（3）丙同学将所选试剂滴入Mg（OH）2的悬浊液中，Mg（OH）2溶解，由此推知：

甲和乙哪位同学的解释更合理________（填“甲”或“乙”）；完成NH4Cl饱和溶液使Mg（OH）2悬浊液溶解的离子方程式_________________________________________

_______________________________________________________________________.

答案：

（1）B

（2）CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg（OH）2悬浊液中，若Mg（OH）2不溶解，则甲

同学解释正确

（3）乙　Mg（OH）2＋2NH

===Mg2＋＋2NH3·H2O

18．（8分）A、B代表不同物质，都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解

质，A的水溶液呈碱性，B的水溶液呈酸性，请找出A、B可能的两种组合．（要

求：

相同浓度时，A1溶液中水的电离程度小于A2溶液中水的电离程度；相同浓度

时，B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度．）

（1）写出化学式：

A1______________，A2______________，B1______________，

B2______________；

（2）相同温度下，当A1、B1的物质的量浓度相等时，两溶液中水电离出的氢离子的

物质的量浓度之比为________；

（3）写出0.1mol/L的A2溶液中离子浓度大小排序___________________________；

（4）B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度，原因是_________________

_________________________________________；

（5）常温下，若B1、B2两溶液的pH＝5，则两溶液中由水电离出的氢离子的物质的

量浓度之比为____________．

解析：

根据给出的元素：

H、N、O、Na，其中由三种元素组成的强电解质有强碱

（NaOH）、强酸（HNO3）、盐：

NaNO3、NaNO2、NH4NO3、NH4NO2等，A显碱性，

只可能是NaOH和NaNO2，B显酸性，可能是HNO3和NH4NO3.强酸、强碱都抑

制水的电离，而易水解的盐则促进水的电离．故四种物质分别为NaOH、NaNO2、

HNO3和NH4NO3.

（2）相同物质的量浓度的NaOH和HNO3对水的抑制程度相同，故两溶液中水电离

出的H＋浓度之比为1∶1.

（3）NaNO2为强碱弱酸盐，故各离子浓度为c（Na＋）＞c（NO

）＞c（OH－）＞c（H＋）．

（4）因HNO3电离出的H＋抑制了H2O的电离，而NH4NO3中NH

的水解促进了水

的电离．

（5）在HNO3溶液中c（H＋）水＝

＝1×10－9mol/L，在NH4NO3溶液中，由水

电离出的c（H＋）＝1×10－5mol/L，故二者之比为1×10－9∶1×10－5＝1×10－4∶1

答案：

（1）NaOH　NaNO2　HNO3　NH4NO3

（2）1∶1

（3）c（Na＋）>c（NO

）>c（OH－）>c（H＋）

（4）硝酸电离出的H＋抑制了水的电离，NH

结合水电离出的OH－促进了水的电离

（5）1×10－4∶1或（1∶104）

19．（8分）某化学课外小组为测定空气中CO2的含量，进行了如下实验：

①配制0.1000mol/L和0.01000mol/L的标准盐酸．

②用0.1000mol/L的标准盐酸滴定未知浓度的Ba（OH）2溶液10.00mL，结果用去

盐酸19.60mL.

③用测定的Ba（OH）2溶液吸收定量空气中的CO2.取Ba（OH）2溶液10.00mL，放入100mL容量瓶里加水至刻度线，取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀．

④过滤上述所得浊液．　⑤取滤液20.00mL，用0.01000mol/L的盐酸滴定，用去

盐酸34.80mL.请回答下列问题：

（1）配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器？

________；

A．托盘天平　　　　　B．容量瓶

C．酸式滴定管D．量筒

E．烧杯F．胶头滴管

G．玻璃棒

（2）滴定操作中，左手__________，右手__________，眼睛_______________________；

（3）Ba（OH）2溶液的物质的量浓度是________；

（4）过滤所得浊液的目的是________________________________________________；

（5）此空气样品中含CO2的体积分数为________；

（6）本实验中，若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理，即注入第二种标准盐酸，

并进行第二次滴定，使测定结果________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

解析：

（3）Ba（OH）2＋2HCl===BaCl2＋2H2O，则c[Ba（OH）2]×10.00mL＝

×0.1

mol/L×19.60mL解得c[Ba（OH）2]＝0.098mol/L.

（4）为防止BaCO3与HCl反应，应分离出BaCO3.

（5）Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，只要求出余下的Ba（OH）2，就可以计算与CO2反应的Ba（OH）2，CO2的量也就计算出来了．过程如下：

20mL滤液中Ba（OH）2的物质的量为34.80×10－3×0.01×

＝0.174×10－3mol，那么100mL滤液中有Ba（OH）2：

0.174×10－3×5mol＝0.870×10－3mol，原有Ba（OH）2：

10×10－3L×0.098mol/L＝0.980×10－3mol，与CO2反应的Ba（OH）2有（0.980－0.870）×10－3mol＝0.110×10－3mol，则n（CO2）＝0.110×10－3mol，则φ（CO2）＝

×100%＝0.025%.

（6）偏大，因为第二次滴定消耗标准盐酸偏少，使计算出的剩余Ba（OH）2偏少，那

么与CO2反应的Ba（OH）2就偏多．

答案：

（1）B、C、D、E、F、G　

（2）控制活塞

摇动锥形瓶　注视锥形瓶内溶液颜色的变化　（3）0.0980mol/L　（4）分离出

BaCO3，防止HCl与BaCO3反应

（5）0.025%　（6）偏大

20．（8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离子．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的效果，Fe2＋、Fe3＋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）下列与方案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或氧化铜

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　

（2）氨水　不会引入新的杂质　（3）2Fe3＋＋3Mg（OH）2===3Mg2＋

＋2Fe（OH）3　（4）ACDE

21．（10分）（2009·山东高考）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重

要意义．

（1）合成氨反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系

中通入氩气，平衡________移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂

________反应的ΔH（填“增大”“减小”或“不改变”）．

（2）已知：

O2（g）===O

（g）＋e－

ΔH1＝1175.7kJ·mol－1

PtF6（g）＋e－===PtF

（g）

ΔH2＝－771.1kJ·mol－1

O

PtF

（s）===O

（g）＋PtF

（g）

ΔH3＝482.2kJ·mol－1

则反应O2（g）＋PtF6（g）===O

PtF

（s）的ΔH＝______kJ·mol－1.

（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol·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.

（4）在25℃下，将amol·L－1的氨水与0.01mol·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＝__________