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水溶液中的離子平衡
1．(2016廣東佛山模擬)25℃時，相同pH的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋，溶液pH隨溶液稀釋體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( D )
A．同濃度的NaA與NaB溶液中，c(A－)小于c(B－)
B．a點溶液的導電性大于b點溶液
C．a點的c(HA)大于b點的c(HB)
D．HA的酸性強于HB
解析：pH相同的兩種酸，稀釋相同倍數(shù)時，酸性較強的酸pH變化大，酸性較弱的酸pH變化小，據(jù)此得出酸性：HA>HB，D項正確；根據(jù)“越弱越水解”的規(guī)律可知，A－的水解程度小于B－的水解程度，故同濃度的NaA與NaB溶液中，c(A－)>c(B－)，A項錯誤；在這兩種酸溶液中，c(H＋)≈c(A－)，c(H＋)≈c(B－)，而a點的c(H＋)小于b點的c(H＋)，故a點的c(A－)小于b點的c(B－)，即a點的離子濃度小于b點的離子濃度，故a點的導電能力小于b點，B項錯誤；稀釋前兩種酸的pH相同，而兩種酸的酸性：HA>HB，故在稀釋前兩種酸溶液的濃度c(HA)
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：用0.1 molL－1的鹽酸滴定0.1 molL－1的氨水，所得溶液中存在NH、Cl－、OH－、H＋，溶液中存在電荷守恒，即c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，A、B、D項能滿足電荷守恒，C項不滿足電荷守恒，故C項不可能。
3．(2016北京卷)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。下列分析不正確的是( C )
A．①代表滴加H2 SO4溶液的變化曲線
B．b點，溶液中大量存在的離子是Na＋、OH－
C．c點，兩溶液中含有相同量的OH－
D．a、d兩點對應的溶液均顯中性
解析：Ba(OH)2與H2SO4、NaHSO4溶液反應的化學方程式分別為Ba(OH)2＋H2SO4=== BaSO4↓＋2H2O，Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋H2O＋NaOH。從反應方程式可看出，滴加NaHSO4溶液的導電能力下降得慢，故①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線，②代表滴加NaHSO4溶液的變化曲線，A項正確；從圖像可看出，b點為Ba(OH)2恰好完全反應的點，生成了大量的NaOH，故B項正確；在c點，對于曲線①，H2SO4過量，溶液顯酸性，而曲線②滴入NaHSO4溶液，生成的NaOH沒有全部反應，溶液顯堿性，故c點兩溶液中OH－的量不同，C項不正確：a點是Ba(OH)2與H2SO4恰好反應的點，d點是NaOH與NaHSO4恰好反應的點，故溶液都呈中性，D項正確。
4．(2016浙江寧波模擬)A＋、B＋、C－、D－四種離子兩兩組成四種可溶性鹽，其中AC和BD的鹽溶液的pH＝7，BC鹽溶液pH＞7，下列說法正確的是( D )
A．AD鹽溶液pH＞7
B．酸的電離程度一定是HD＜HC
C．堿的電離程度一定是AOH＞BOH
D．在AC鹽溶液中c(A＋)＋c(AOH)＝c(C－)＋c(HC)
解析：AC和BD的鹽溶液的pH＝7，BC鹽溶液pH>7，這說明C－一定水解，因此A＋也水解，且二者的水解程度相同，B＋、D－可能均不水解或相同程度較弱水解。則AD鹽溶液中A＋水解，溶液顯酸性，則pH<7，A項錯誤；根據(jù)以上分析可知酸的電離程度一定是HD>HC，B項錯誤；根據(jù)以上分析可知堿的電離程度一定是AOH1，所以滴定鹽酸的是曲線Ⅱ，滴定醋酸的是曲線Ⅰ，A項錯誤；用0.1 molL－1氨水滴定20.0 ml 0.1 molL－1的鹽酸，兩者恰好反應，消耗20.0 mL氨水，但反應生成氯化銨，氯化銨水解使溶液呈酸性，所以溶液呈中性時，堿應過量，B項錯誤；NH3H2O的電離常數(shù)Kb＝只與溫度有關，隨著氨水的加入，c(OH－)逐漸增大，所以的值逐漸減小，C項正確；當曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的pH均為7時，分別存在電荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，兩溶液中都存在：c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH)＝c(Cl－)，c(NH)＝c(CH3COO－)，在鹽酸中，氨水過量，在醋酸中，氨水恰好反應，所以鹽酸中c(NH)稍大，則c(Cl－)>c(CH3COO－)，D項錯誤。
6．(2016江西南昌十校聯(lián)考)常溫下，取一定量的PbI2固體配成飽和溶液，T時刻改變某一條件，離子的濃度變化如圖所示[注：第一次平衡時c(I－)＝210－3molL－1，c(Pb2＋)＝110－3molL－1]。下列有關說法正確的是( D )
A．常溫下，Ksp(PbI2)＝210－6
B．溫度不變，向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液，PbI2的溶解度不變，c(Pb2＋)不變
C．T時刻改變的條件是升高溫度，PbI2的Ksp增大
D．常溫下Ksp(PbS)＝810－28，向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液，反應PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)的化學平衡常數(shù)為51018
解析：A項，PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，Ksp(PbI2)＝c(Pb2＋)c2(I－)＝110－3410－6＝410－9，錯誤；B項，PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入硝酸鉛濃溶液，反應向逆反應方向進行，PbI2的溶度積不變，c(Pb2＋)增大，PbI2的溶解度減小，錯誤；C項，根據(jù)圖像知T時刻c(I－)突然顯著增大，然后又逐漸減小，而c(Pb2＋)逐漸增大，不能說明PbI2的溶解度降低或增大，錯誤；D項，K＝＝＝＝＝51018，正確。
7．(2016安徽合肥二中模擬)常溫下，某水溶液M中存在的離子有Na＋、A2－、HA－、H＋、OH－，存在的分子有H2O、H2A。根據(jù)題意回答下列問題：
(1)寫出酸H2A的電離方程式：H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。
(2)若溶液M由10 mL 2 molL－1NaHA溶液與2 molL－1 NaOH溶液等體積混合而得，則溶液M的pH>7(填“>”“<”或“＝”)，溶液中離子濃度由大到小順序為c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)> c(HA－)>c(H＋)。
(3)若溶液M有下列三種情況：
①0.01 molL－1的H2A溶液；
②0.01 molL－1的NaHA溶液；
③0.02 molL－1的HCl與0.04 molL－1的NaHA溶液等體積混合液。
則三種情況的溶液中H2A分子濃度最大的為③；pH由大到小的順序為②>③>①。
(4)室溫下，若溶液M由pH＝3的H2A溶液V1 mL與pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合反應而得，混合溶液＝104，V1與V2的大小關系為均有可能(填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”)。
解析：(1)因為該溶液中存在H2A分子、HA－、A2－，說明該酸是二元弱酸，所以電離方程式為H2AH＋＋HA－、HA－H＋＋A2－。
(2)10 mL 2 molL－1NaHA溶液與2 molL－1NaOH溶液等體積混合，生成Na2A，因為A2－的水解會使溶液呈堿性：A2－＋H2OHA－＋OH－，所以混合后溶液的pH>7，溶液中存在的離子是Na＋、HA－、A2－、H＋、OH－，不水解的離子的濃度大于水解離子的濃度，所以離子濃度的大小關系是c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(HA－)>c(H＋)。
(3)①②相比，②中的HA－水解才得到H2A，所以①中的H2A濃度大；③混合后的溶液是0.01 molL－1的H2A與0.01 molL－1的NaHA、NaCl溶液的混合液，因為NaHA的存在，使H2A的電離受到抑制，所以③中H2A的濃度大于①，則③的溶液中H2A分子濃度最大；①③溶液呈酸性，且③中的H2A的電離受到抑制，所以①溶液的酸性強，pH?。虎诘娜芤撼蕢A性，所以三種溶液的pH由大到小的順序是②>③>①。
(4)室溫下，混合溶液＝104，則c(H＋)＝10－5 molL－1，說明混合后的溶液呈酸性，因為H2A為弱酸，pH＝3的H2A溶液與pH＝11的NaOH溶液相比，氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等，則酸的濃度大于堿的濃度，等體積或酸的體積大或酸的體積小，但酸的物質的量多時，混合后的溶液都呈酸性，所以不能確定V1與V2的大小關系。
8．(2016河北唐山二模)在含有弱電解質的溶液中，往往有多個化學平衡共存。
(1)一定溫度下，向1 L 0.1 molL－1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固體，溶液中不變(填“增大”“減小”或“不變”)；溶液中各微粒濃度由大到小的順序為c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)。
(2)常溫下，向20 mL 0.1 molL－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)的物質的量分數(shù)隨溶液pH變化的情況如下：
回答下列問題：
①所得溶液中含量最多的三種離子的物質的量濃度的大小關系為c(Na＋)＝c(Cl－)> c(HCO)。
②已知在25℃時，CO水解反應的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh＝210－4 molL－1，當溶液中c(HCO)：c(CO)＝2∶1時，溶液的PH＝10。
Ⅱ.金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價鉻比三價鉻毒性強，更易被人體吸收且在體內蓄積。工業(yè)上處理酸性含Cr2O廢水的方法如下：
(1)向含Cr2O的酸性廢水中加入FeSO4溶液，使Cr2O全部轉化為Cr3＋。寫出該反應的離子方程式Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
(2)調節(jié)溶液的pH，使Cr3＋完全沉淀。25℃時，若調節(jié)溶液的pH＝8，則溶液中殘余Cr3＋的物質的量濃度為6.310－13molL－1{已知25℃時，Ksp[Cr(OH)3]＝6.310－31}。
解析：(1)為CH3COOH的電離平衡常數(shù)，只受溫度的影響，所以不變；相同濃度的醋酸和醋酸鈉混合溶液顯酸性，c(H＋)>c(OH－)，溶液中還有鈉離子和醋酸根離子，據(jù)電荷守恒，一定是c(CH3COO－)>c(Na＋)，醋酸是弱酸，電離程度很小，c(CH3COOH)>c(H＋)，所以溶液中微粒濃度大小順序為c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)。
(2)①溶液中含量最多的三種離子有Na＋，Cl－、HCO，鈉離子與氯離子濃度相等，HCO濃度最大時是鈉離子和氯離子濃度的一半，故c(Na＋)＝c(Cl－)>c(HCO)；②水解常數(shù)Kh＝c(HCO)c(OH－)/c(CO)＝210－4，當溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1時，c(OH－)＝10－4 molL－1，由Kw可知，c(H＋)＝10－10 molL－1，所以pH＝10。
Ⅱ.(1)工業(yè)上為了處理含有Cr2O的酸性工業(yè)廢水，用FeSO4溶液把廢水中的六價鉻還原成三價鉻離子，向含Cr2O的酸性工業(yè)廢水中加入硫酸亞鐵反應生成鐵離子、三價鉻離子和水，反應的離子方程式為Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
(2)常溫下，溶液的pH＝8，即c(OH－)為10－6 molL－1，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝6.310－31＝c(Cr3＋)c3(OH－)，則溶液中殘余Cr3＋的物質的量濃度為＝＝6.310－13 molL－1。
高考化學二輪復習 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第9講 水溶液中的離子平衡對點規(guī)范訓練
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