1、考案8 第八章水溶液中的电离平衡 单元过关限时检测 (50 分钟，100 分) 第卷(选择题共 42 分) 一、选择题：本题共 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(2020浙江 7 月选考)常温下，用 0.1 molL 1 氨水滴定 10 mL 浓度均为 0.1 molL 1 的 HCl 和 CH3COOH 的混合液，下列说法不正确的是(D) A在氨水滴定前，HCl 和 CH3COOH 的混合液中 c(Cl )c(CH3COO) B当滴入氨水 10 mL 时，c(NH 4)c(NH3H2O)c(CH3COO )c(CH3COOH) C当滴入氨水 20 mL
2、时，c(CH3COOH)c(H )c(NH3H2O)c(OH) D当溶液呈中性时，氨水滴入量大于 20 mL，c(NH 4)c(CH3COO)，正确；B 项，当滴入 10 mL 氨水时，溶液中 的溶质为 NH4Cl 和 CH3COOH， 且二者物质的量相同， 据物料守恒可知， c(NH 4)c(NH3H2O) c(CH3COO )c(CH3COOH)，正确；C 项，当滴入氨水 20 mL 时，两种酸都恰好完全反 应， 溶液中的溶质为 NH4Cl 和 CH3COONH4， 且二者的物质的量相等， 由物料守恒可知， c(Cl )c(CH3COOH)c(CH3COO)c(NH 4)c(NH3H2O)
3、，由电荷守恒可知 c(NH 4)c(H ) c(CH3COO )c(Cl)c(OH)， 二者相加可得 c(CH3COOH)c(H)c(NH3H2O)c(OH)， 正确； D 项， 当溶液呈中性时可写出电荷守恒： c(NH 4)c(H )c(CH3COO)c(Cl)c(OH )，因 c(H)c(OH)，所以 c(NH 4)c(CH3COO )c(Cl)，所以 c(NH 4)c(Cl )，错误。 2.(2021山东济宁滕州一中月考)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温 下，将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释，溶液的电导率随加入水的体积 V(H2O)变化的 曲线如图所示，下列说法正确的是
4、(B) A曲线表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化 Ba、b、c 三点溶液的 pH：abc C将 a、b 两点溶液混合，所得溶液中：c(Cl )c(NH 4)c(NH3H2O) D氨水稀释过程中，c(NH 4)/c(NH3H2O)不断减小 解析加水稀释时，促进一水合氨的电离，导电能力变化较小，则曲线为氨水稀释 曲线，故 A 错误；盐酸显酸性，氨水显碱性，导电能力越大，说明离子浓度越大，则 a、b、 c 三点溶液的 pH：abc，故 B 正确；由题图可知未稀释时，两溶液的导电率相等，则氨水 浓度大于盐酸浓度，将 a、b 两点溶液混合，反应后一水合氨过量，所以溶液显碱性，c(Cl )c(OH)c
5、(CH3COO)c(H) D在滴加 NaOH 溶液的过程中，溶液中 m 点水的电离程度最大 解析0.1 molL 1 CH3COOH 溶液的酸度 AGlg cH cOH 8，又 KWc(H )c(OH) 1.010 14，故 c(H)103 molL 1、c(OH)1011 molL 1，KacCH3COO cH cCH3COOH 10 3103 0.110 3 10 5，Ka数量级为 105，故 A 错误；m 点 AGlg cH cOH 0，故 c(H )c(OH )，加入 NaOH 溶液 25 mL 时，醋酸与氢氧化钠恰好中和，溶液显碱性，c(H)c(OH)， 故 B 错误； n 点溶质为
6、等物质的量浓度的 CH3COONa 和 NaOH， 因 CH3COO 水解， 则 c(OH )c(CH3COO)，故 c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)，C 正确；在滴加 NaOH 溶液的过 程中，酸碱恰好完全反应时，溶质只有可水解的盐，水的电离程度最大，但 m 点不是恰好 中和的点，故 D 错误。 5(2020北京等级考适应性性测试，13)用一定浓度 NaOH 溶液滴定某醋酸溶液。滴定 终点附近溶液 pH 和导电能力的变化分别如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终 点；溶液总体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(C) Aa 点对应的溶液中：c(CH3COO )c(Na)
7、Bab 过程中，n(CH3COO )不断增大 Ccd 溶液导电能力增强的主要原因是 c(OH )和 c(Na)增大 D根据溶液 pH 和导电能力的变化可判断：V27，而 pH7 时溶质是 CH3COOH 和 CH3COONa，故 V2c(C2O2 4)c(HC2O4)c(OH )c(H) 解析A 项，根据电荷守恒，有 c(H )c(Na)c(OH)2c(C2O2 4)c(HC2O 4)，A 错误；B 项，点时加入 20.00 mL NaOH 溶液，所得溶液为 NaHC2O4溶液，HC2O 4的电离 常数 Ka26.410 5，HC2O 4的水解平衡常数 Kh2KW/Ka11.710 13，说明
8、 HC2O 4的电 离程度大于其水解程度，NaHC2O4溶液呈酸性，水的电离受到抑制；点溶液中溶质为 NaHC2O4和Na2C2O4且pH7.0， 故点溶液中水的电离程度比点溶液中水的电离程度小； 点时加入 40.00 mL NaOH 溶液，所得溶液为 Na2C2O4溶液，C2O 2 4水解促进水的电离，故 点溶液中水的电离程度比点溶液中水的电离程度大，B 错误；C 项，点溶液的 pH 7.0， 为 Na2C2O4和 NaHC2O4的混合溶液， 设点时加入 NaOH溶液的体积为V mL， 由 H2C2O4 物料守恒得 c(C2O2 4)c(HC2O 4)c(H2C2O4)0.100 020.0
9、0 V20.00 molL 1， 由 Na守恒得： c(Na )0.100 0V V20.00 molL 1，电荷守恒有 c(H)c(Na)c(OH)2c(C2O2 4)c(HC2O 4)，pH 7.0 时，c(H )c(OH)，则有 c(Na)2c(C2O2 4)c(HC2O 4)，即 3c(C2O2 4)2c(HC2O 4) c(H2C2O4) c(Na ) c(C2O 2 4) c(HC2O 4) c(H2C2O4) 0.100 0V V20.00 molL 1 0.100 020.00 V20.00 molL 10.100 0 molL1，故 C 正确；D 项，当 c(C2O2 4)c
10、(HC2O 4)时，因 C2O 2 4的水解平衡常数 Kh1KW/Ka21.610 10， 比 HC2O 4的电离常数(Ka26.410 5)小， 溶液呈酸性，则 c(OH )c(H)，故 D 错误。 易错警示本题的难点是 C 选项的正误确定，应紧扣溶液中的电荷守恒和 H2C2O4及 Na 的物料守恒，并将式中 3c(C2O2 4)2c(HC2O 4)c(H2C2O4)拆分成 c(Na )c(C2O2 4) c(HC2O 4)c(H2C2O4)来考虑，否则难以推导出 C 中的等式。 7(2021海南高三检测)常温下，向某一元酸 HR 溶液中滴加一元碱 BOH 溶液，混合溶 液的 lg cB c
11、BOH或 lg cR cHR与 pH 变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( C) AM 线表示 lg cR cHR随 pH 的变化 BBR 溶液呈碱性 C若温度升高，两条线均向上平移 D常温下，0.1 molL 1 NaR 溶液的 pH10 解析根据 cB cBOHc(OH )Kb可知：cB cBOH Kb cOH ，根据 cR cHRc(H )Ka 可 知：cR cHR Ka cH ，则随着 pH 增大，lg cB cBOHlg K blg c(OH )的值逐渐减小，lg cR cHR lg Kalg c(H )的值逐渐增大， 所以M线表示lg cB cBOH随pH的变化， N曲线表示lg
12、 cR cHR 随 pH 的变化。根据分析可知，M 线表示 lg cB cBOH随 pH 的变化，故 A 错误；当 lg cB cBOH lg cR cHR时， cB cBOH cR cHR，根据图像可知，pHc(OH)，则 cR cHRc(H )KaKbcB cBOHc(OH )，则 BR 为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，故 B 错误； 升高温度，酸碱的电离平衡常数都变大，则 lg cB cBOH和 lg cR cHR都增大，两条线均向上平 移，故 C 正确；对于 NaR 溶液： R H2O HROH 起始：(molL 1) 0.100 平衡：(molL 1) 0.1x0.1xx 水解常数 Kh
13、KW Ka 10 9，则x2 0.110 9，解得：x105 molL 1，c(H)109 molL 1， pH9，故 D 错误。 第卷(非选择题共 58 分) 二、非选择题：本题包括 4 小题，共 58 分 8(2021山东济南高三模拟)已知 K、Ka、KW、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的 电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。 (1)25 时，将 a molL 1的氨水与 0.01 molL1的盐酸等体积混合所得溶液中，c(NH 4) c(Cl )，则溶液显 中(填“酸”“碱”或“中”)性；用含 a 的代数式表示 NH3H2O 的 电离平衡常数
14、Kb 10 9 a0.01 ； (2)25 ， H2SO3的电离平衡方程式为 H2SO3HSO 3H ， 其电离平衡常数 Ka110 2，则该温度下 pH3、c(HSO 3)0.1 molL 1 的 NaHSO3溶液中 c(H2SO3)0.01 molL 1 ； (3)高炉炼铁中发生的主要反应为 FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H(填“”“”或“”)v(逆)。 解析所得混合溶液中 c(NH 4)c(Cl )，根据电荷守恒可得 c(H)c(NH 4)c(Cl ) c(OH )，则 c(H)c(OH)，溶液呈中性；溶液中存在平衡 NH3H2O NH 4OH ，c(Cl )0.01 mo
15、lL120.005 molL1，c(NH 4)c(Cl )0.005 molL1，根据物料守恒 c(NH3H2O)(0.5a0.005)molL 1，溶液显中性，c(OH)1107 molL 1，则 NH3H2O 的电离常数 KbcNH 4cOH cNH3H2O 510 3107 0.5a0.005 110 9 a0.01。 (2)已知 H2SO3HSO 3H ，其电离平衡常数 Ka1102，则该温度下 pH3、 c(HSO 3)0.1 molL 1 的 NaHSO3溶液中，c(H2SO3)cH cHSO 3 Ka 0.0010.1 0.01 molL 1 0.01 molL 1。 (3)高炉
16、炼铁中发生的主要反应为 FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0，该反应 的平衡常数表达式为 KcCO2 cCO ；已知 1 100 时，K0.25，假设开始时 CO 的物质的量 浓度为 1 molL 1，平衡时 CO2浓度为 x molL1，则平衡时 CO 的浓度为(1x)molL1，根 据 KcCO2 cCO x 1x0.25，解得 x0.2，所以 CO 的平衡转化率为 0.2 molL 1 1 molL 1 100% 20%；在该温度下，若测得高炉中 c(CO2)0.020 molL 1，c(CO)0.1 molL1，则 Qc cCO2 cCO 0.020 0.1 0.20v(逆
17、)。 9(2021广东佛山第一中学高三月考)有两条途径可以使重晶石(BaSO4)转化为碳酸钡， 如图所示： 试回答下列问题： (1)反应中发生的主要反应为 BaSO44C=BaS4CO，若 1 mol BaSO4完全反应， 电子转移的物质的量为8 mol； (2)Na2CO3溶液常温下呈碱性， 用离子方程式说明其主要原因CO2 3H2OHCO 3 OH ， 其溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na )c(CO2 3)c(OH )c(HCO 3)c(H ) ； (3)已知反应中发生的反应为 BaSO4(s)CO2 3BaCO3(s)SO2 4，写出此反应平衡 常数表达式 K cSO2 4 cCO
18、2 3 ；若 Ksp(BaSO4)为 110 10，Ksp( BaCO3)为 5109，则 K 的值 为0.02； (4)若每次加入 1 L 2 molL 1的 Na2CO3溶液， 至少需要 6次可以将 0.2 mol BaSO4转 化为 BaCO3。 解析(1)BaSO44C=BaS4CO反应中电子转移的方向和数目可以表示为 若 1 mol BaSO4完全反应，电子转移的物质的量为 8 mol。 (2)由于 CO 2 3水解，所以 Na2CO3溶液常温下呈碱性，离子方程式为 CO 2 3 H2OHCO 3OH ，溶液中离子浓度由大到小的顺序是 c(Na )c(CO 2 3)c(OH )c(H
19、CO 3)c(H )。 (3)反应 BaSO4(s)CO2 3BaCO3(s)SO 2 4平衡常数表达式为 K cSO2 4 cCO2 3 ，若 Ksp(BaSO4)为 110 10，Ksp(BaCO3)为 5109，则 KcSO2 4 cCO2 3 KspBaSO4 KspBaCO3 1.010 10 510 9 0.02。 (4)若每次加入 1 L 2 molL 1的 Na2CO3溶液，能处理 BaSO4的物质的量为 x mol， BaSO4(s)CO2 3BaCO3(s)SO2 4 2.0 xx KcSO 2 4 cCO2 3 x 2.0 x0.02 x0.039 处理次数为 0.2 m
20、ol 0.039 mol5.1；则至少处理 6 次。 10(2021山西大学附中高三检测)水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。 (1)下列溶液： 0.1 molL 1盐酸 0.1 molL 1 H2SO4溶液0.1 molL 1 CH3COONa 溶液0.1 molL 1 NH4Cl 溶液0.1 molL 1 氨水，按 pH 由小到大的顺序排列为 c(H )c(OH) ，氨水的浓度 a0.01 molL 1(填“”“”或“”)。 (3) 某 同 学 查 阅 资 料 发 现 ， 人 体 血 液 里 存 在 重 要 的 酸 碱 平 衡 ： CO2 H2OH2CO3 OH H HCO 3，使
21、人体血液 pH 保持在 7.357.45，否则就会发生酸中毒或 碱中毒。 人体血液酸中毒时，可注射B(填序号)缓解。 ANaOH 溶液BNaHCO3溶液 CNaCl 溶液DNa2SO4溶液 已知 25 时， CO 2 3水解反应的一级平衡常数 Kh210 4 molL 1， 当溶液中 c(HCO 3) c(CO2 3)21 时，溶液的 pH10。 (4)已知 25 时，AgCl 的 Ksp1.810 10，该温度下向 1 L 0.03 molL1的 AgNO3溶液 中加入 1 L 0.01 molL 1的 NaCl 溶液之后，溶液中 c(Cl) 1.810 8 molL 1(忽略混合 前后溶液
22、体积的变化)。平衡后，若向该体系中再加入少量 AgCl 固体，则 c(Cl ) 不变(填 “增大”“减小”或“不变”)。 解析本题考查水的电离、溶液的 pH、弱电解质的电离、盐类的水解、溶度积常数 及计算。 (1)溶液呈酸性，H2SO4是二元酸，等浓度时的酸性强于，是强酸弱碱盐溶 液，等浓度时，酸性最弱；溶液呈碱性，是强碱弱酸盐溶液，等浓度时，其碱性小于 ，故溶液的 pH：c(H )c(OH)。 (3)人体血液酸中毒时，可注射 NaHCO3溶液缓解，NaOH 为强碱，对人体有害，NaCl 和 Na2SO4溶液均呈中性。CO 2 3的一级水解反应为 CO2 3H2OHCO 3OH ，水解常 数
23、KhcHCO 3cOH cCO2 3 210 4 molL 1，当溶液中 c(HCO 3)c(CO2 3)21 时，可得 c(OH )104 molL 1，故 25 时溶液的 pH10。 (4)向 1 L 0.03 molL 1的 AgNO3溶液中加入 1 L 0.01 molL1的 NaCl 溶液， 充分反应后 剩余 AgNO3，反应后溶液中 c(Ag )0.01 molL1，则该温度下溶液中 c(Cl)KspAgCl cAg 1.810 10 0.01 molL 11.8108 molL 1。平衡后，若向该体系中再加入少量 AgCl 固体，对 AgCl 的沉淀溶解平衡无影响，故溶液中 c(
24、Cl )不变。 11 (2021安徽合肥一六八中学高三检测)传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研 究范围狭窄、精确度不高，DIS 数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为 可以准确测量溶液的 pH 等而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。 (1)田老师利用 DIS 系统探究强碱和不同酸的中和反应，实验过程如下： .分别配制 0.100 0 molL 1的 NaOH、HCl、CH3COOH 溶液备用。 .用 0.100 0 molL 1 的 NaOH 溶液分别滴定 10.00 mL 0.100 0 molL 1 的 HCl 和 CH3COOH 溶液，连接数据采集器和 pH 传
25、感器。 .由计算机绘制的滴定曲线如图： A 是盐酸(填“醋酸”或“盐酸”)。 两曲线图中 V1V2(填“”“”或“V2。A 点和 B 点溶液的 pH 均为 7，溶液中 c(OH )相等， 水的电离程度相同。 (2)醋酸溶液呈酸性，应用酸式滴定管量取 20.00 mL 醋酸溶液。滴定时，锥形瓶中含有 少量蒸馏水，对测量结果无影响。根据导电能力与 NaOH 溶液体积的关系图示分析，图 中 b 点应为滴定终点，此时溶液为 CH3COONa 溶液，根据物料守恒可得 c(CH3COOH) c(CH3COO )c(Na)0.100 0 molL11 20.05 molL 1。 根据电荷守恒可得c(Na)c(H )c(CH3COO)c(OH)，则有 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)；图中某一点 pH 等 于 8，此时 c(H )108 molL 1，c(OH)106 molL 1，代入数据：c(Na)c(CH3COO) 10 6 molL 1108 molL 1(106108)molL19.9107 molL 1。
