解密11水溶液中的离子平衡1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3.了解水的电离、离子积常数。4.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。5.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。6.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。7.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。1.【2020•新课标Ⅰ卷】以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系数:δ(A2-)=c(A2-)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]下列叙述正确的是()A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1C.HA−的电离常数Ka=1.0×10−2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)7的溶液不一定呈碱性;溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关,当c(H+)c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故C错误;D项,该混合溶液中物料守恒为:2c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O),电荷守恒为:c(H+)+c(Na+)=c(OH—)+c(HC2O4-)+2c(C2O),两式相加可得:c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(OH—)+c(C2O),故D正确;故选AD。9.【2020•山东卷】25℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(CH3COOH)=0.1mol/L,1gc(CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和1gc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是()A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)B.N点时,C.该体系中,D.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大【答案】BC【解析】根据图像分析可知,随着pH
的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓度减小,又pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lgc(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线2为lgc(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lgc(OH-)随pH的变化曲线,曲线4为lgc(CH3COOH)随pH的变化曲线。A项,根据上述分析可知,O点为曲线2和曲线3的交点,对应的pH=7,应该得出的结论为:c(H+)=c(OH-),故A错误;B项,N点为曲线1和曲线4的交点,lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=,代入等量关系并变形可知pH=-lgKa,故B正确;C项,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)=0.1mol/L-c(CH3COOH),又Ka=,联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)=mol/L,故C正确;D项,醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,pH由7到14的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故D错误;故选BC。10.【2020•天津卷】常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是()A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则Ka(HCOOH)>Ka(HF)B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)D.在1mol∙L−1Na2S溶液中,c(S2−)+c(HS-)+c(H2S)=1mol∙L−1【答案】A【解析】A项,HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即Ka(HCOOH)<Ka(HF),故A错误;B项,相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;C项,CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2−不足以与H+发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故C正确;D项,根据溶液中的物料守恒定律,1mol∙L−1Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1mol∙L−1,即c(S2−)+c(HS-)+c(H2S)=1mol∙L−1,故D正确;故选A。11.【2019•新课标Ⅰ卷】NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H2A的Ka1=1.1×10−3,Ka2=3.9×10−6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是()
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关B.Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的C.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH−)【答案】C【解析】邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。A项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中Na+和A2—的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能力与离子浓度和种类有关,故A正确;B项、a点和b点K+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,HA−转化为A2−,b点导电性强于a点,说明Na+和A2−的导电能力强于HA−,故B正确;C项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐,A2−在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液pH>7,故C错误;D项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH−),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH−),故D正确。12.【2019•新课标Ⅱ卷】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)c(OH−)>c(H+)B.0.2mol·L−1NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH4+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)C.0.2mol·L−1氨水和0.2mol·L−1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)D.0.6mol·L−1氨水和0.2mol·L−1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO32-)+c(OH−)=0.3mol·L−1+c(H2CO3)+c(H+)【答案】BD【解析】A.NH3∙H2O属于弱电解,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3∙H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,所以c(OH-)>c(NH4+),故A错误;B.NH4HCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解,所以c(NH4+)>c(HCO3-),HCO3-水解:HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,前者水解程度大,则c(H2CO3)>c(NH3∙H2O),故B正确;C.由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],故C错误;D.由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2mol/LNH4HCO3与氨水等体积混合后,c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+3c(H2CO3)+0.3mol/L,故D正确;故选BD。17.【2019•浙江4月选考】下列属于强电解质的是()A.硫酸钡B.食盐水C.二氧化硅D.醋酸
【答案】A【解析】A.可知硫酸钡是强电解质,A项正确;B.食盐水为混合物,不在强电解质的概念内,B项错误;C.二氧化硅是非电解质,C项错误;D.醋酸在水中不完全电离,为弱电解质,D项错误。18.【2019•浙江4月选考】下列溶液呈碱性的是()A.NH4NO3B.(NH4)2SO4C.KClD.K2CO3【答案】D【解析】A.该盐属于强酸弱碱盐,NH4++H2ONH3·H2O+H+,溶液显酸性,A不合题意;B.同A,NH4+发生水解,使得溶液显酸性,B不合题意;C.该盐属于强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,C不合题意;D.该盐属于强碱弱酸盐,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,溶液显碱性,D项符合题意。故选D。19.【2019•浙江4月选考】室温下,取20mL0.1mol·L−1某二元酸H2A,滴加0.1mol·L−1NaOH溶液。已知:H2AH++HA−,HA−⇌H++A2−。下列说法不正确的是()A.0.1mol·L−1H2A溶液中有c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=0.1mol·L−1B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA−)+2c(A2−),用去NaOH溶液的体积小于10mLC.当用去NaOH溶液体积10mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2−)=c(H+)-c(OH−)D.当用去NaOH溶液体积20mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)【答案】B【解析】由于该二元酸H2A,第一步电离完全,第二步部分电离,可以把20mL0.1mol·L−1二元酸H2A看做20mL0.1mol·L−1HA-一元弱酸和0.1mol/LH+溶液,注意该溶液是不存在H2A微粒。A.0.1mol·L−1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH−)+2c(A2−)+c(HA−),因而c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=c(A2−)+c(HA−)=0.1mol·L−1,A项正确;B.若NaOH用去10ml,反应得到NaHA溶液,由于HA−⇌H++A2−,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10ml的NaOH溶液,B项错误;C.当用去NaOH溶液体积10mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2−)=c(H+)-c(OH−),C项正确;D.当用去NaOH溶液体积20mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−),D项正确。故选B。20.【2019•浙江4月选考】在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列解析不正确的是()A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq)D.海水呈弱酸性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO浓度增大【答案】D【解析】A.海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,在浅海地区,海水层压力较小,同时水温比较高,因而CO2的浓度较小,即游离的CO2增多,根据平衡移动原理,上述平衡向生成CaCO3方向移动,产生石灰石沉积,A项正确;B.与A恰恰相反,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少,B项正确;C.在深海地区中,上述平衡向右移动,且倾向很大,故溶解反应为CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq),C项正确;D.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,导致CO32-转化为HCO3-,CO32-浓度降低,D项错误。21.【2019•年4月浙江选考】高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH−),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)
的碱的水解【答案】D【解析】对于任何化学反应,体系温度升高,均可加快反应速率,A项正确;由于高温高压液态水中,c(H+)和c(OH−)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因而油脂与水的互溶能力增强,反应速率加快,B项正确;油脂在酸性(H+做催化剂)条件下水解,高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;高温高压液态水中的油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)的碱的水解,而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式,促进油脂的水解,D项不正确。22.【2019•浙江11月选考】常温下,分别取浓度不同、体积均为20.00mL的3种HCl溶液,分别滴入浓度为1.000mol·L-1,0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1的NaOH溶液,测得3个反应体系的pH随V(NaOH)的变化的曲线如图,在V(NaOH)=20.00mL前后出现突跃。下列说法不正确的是()A.3种HCl溶液的c(HCl):最大的是最小的100倍B.曲线a、b、c对应的c(NaOH):a>b>cC.当V(NaOH)=20.00mL时,3个体系中均满足:c(Na+)=c(Cl-)D.当V(NaOH)相同时,pH突跃最大的体系中的c(H+)最大【答案】D【解析】A、由图可知,c(HCl)分别为1.000mol/L,0.100mol/L和0.01000mol/L,故最大的是最小的100倍,选项A正确;B、加入多于20mL的氢氧化钠溶液时,溶液pH最高的为氢氧化钠浓度最高的图像,即a对应的c(NaOH)最大,以此类推,选项B正确;C、当V(NaOH)=20.00mL时,都恰好完全反应,溶液呈中性c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),选项C正确;D、当V(NaOH)相同时,三者都恰好完全反应,所得混合溶液体系中c(H+)应该是相同的,选项D不正确。故选D。23.【2019•上海等级考】25℃时,0.005mol/LBa(OH)2中H+浓度是()A.1×mol/LB.1×mol/LC.5×mol/LD.5×mol/L【答案】A【解析】0.005mol/LBa(OH)₂溶液中,OH-浓度是0.005mol/L×2=0.01mol/L,c(H+)=Kw/c(OH-)=10-14mol/L/0.01mol/L=10-12mol/L.故选A。24.【2019上海等级考】下列说法错误的是()A.含有共价键的化合物是共价化合物B.含有极性键的分子可能是非极性分子C.有电子转移的反应是氧化还原反应D.水溶液中能完全电离的电解质是强电解质【答案】A【解析】A.含有共价键的化合物也可能是离子化合物,如,NaOH,A错误。B.含有极性键的分子也可能是非极性分子,如:CCl4,B正确。C
.有电子转移的反应一定是氧化还原反应。有电子转移也是氧化还原反应的本质。C正确。D.水溶液中能完全电离的电解质是强电解质。D正确。故选A。25.【2019•上海等级考】用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是()A.可以用酚酞代替指示剂B.滴定前用待测液润洗锥形瓶C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点【答案】C【解析】A.指示剂的选择原则是“由浅变深”如果用酚酞做指示剂颜色变化过程由红色变为无色,不符合要求,A错误;B.滴定前用待测液润洗锥形瓶滴定结果偏大,B错误;C.如果氢氧化钠吸收少量二氧化碳,发生反应:CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O,再滴入盐酸,盐酸先和剩余的氢氧根反应,H++OH-→H2O再与碳酸钠反应,CO₃²⁻+2H⁺→H₂O+CO₂↑可以发现存在关系2OH---CO32---2H⁺,因此消耗盐酸的物质的量始终等于氢氧化钠的物质的量,因此氢氧化钠吸收少量二氧化碳不影响测定结果,C正确;D.该实验滴定终点为锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟不褪色,即为滴定终点,如果变为红色说明盐酸已经过量,D错误。26.【2019•上海等级考】常温下0.1mol/L①CH3COOH、②NaOH、③CH3COONa,下列叙述正确的是()A.①中c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)D.①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合的电离程度小【答案】B【解析】A.CH3COOH溶液中的H+来自醋酸分子的电离和水的电离,所以c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)故A错误;B.①②等体积混合后恰好反应生成CH3COONa,体积大约为原来的2倍,如果CH3COO-不水解,浓度约为原来的1/2,CH3COONa为弱酸强碱盐,越稀越水解,CH3COO-+H2O→CH3COOH+OH-,水解平衡向正向移动,因此CH3COO-浓度小于原来的1/2.B正确;C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此(CH3COO-)>(Na+)>(H+),C错误;D.①②等体积混合以后恰好反应生成CH3COONa,CH3COO-的水解促进水的电离。①③等体积混合,CH3COOH的电离产生H+抑制水的电离。因此总体上看①②等体积混合后水的电离程度比①③等体积混和后水的电离程度大。D错误。27.【2018•新课标Ⅲ卷】用0.100mol·L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同实验条件下,若改为0.0400mol·L-1Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.0500mol·L-1Br-,反应终点c向b方向移动【答案】C【解析】A项,选取横坐标为50mL的点,此时向50mL0.05mol/L的Cl-溶液中,加入了50mL0.1mol/L的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L(按照银离子和氯离子1:1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来2倍),由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L(实际稍小),所以KSP(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,A正确;B项,由于KSP(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,所以c(Ag+)·c(Cl-)=KSP(AgCl),B正确;C项,滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50mL0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL0.04mol/L的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c点的25mL变为25×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,C错误;D项,卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以KSP(AgCl)应该大于KSP(AgBr),将50mL0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL0.05mol/L的Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由a点变为b点,D正确。28.【2018•北京卷】测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。时刻①②③④温度/℃25304025pH9.669.529.379.25实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是()A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-B.④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致D.①与④的Kw值相等【答案】C
【解析】A项,Na2SO3属于强碱弱酸盐,SO32-存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-,A项正确;B项,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4,①与④温度相同,④与①对比,SO32-浓度减小,溶液中c(OH-),④的pH小于①,即④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的,B项正确;C项,盐类水解为吸热过程,①→③的过程,升高温度SO32-水解平衡正向移动,c(SO32-)减小,水解平衡逆向移动,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反,C项错误;D项,Kw只与温度有关,①与④温度相同,Kw值相等;故选C。29.【2018•天津卷】LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数δ随pH的变化如图2所示,[]下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是()A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–C.随c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH明显变小D.用浓度大于1mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4【答案】D【解析】A项,溶液中存在H2PO4–的电离平衡和水解平衡,存在HPO42–的电离平衡,存在水的电离平衡,所以至少存在4个平衡,A错误;B项,含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4,B错误;C项,从图1中得到随着c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH不过从5.5减小到4.66,谈不上明显变小,同时达到4.66的pH值以后就不变了,C错误;D项,由图2得到,pH=4.66的时候,δ=0.994,即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%,所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D正确。30.【2018•天津卷】下列叙述正确的是()A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.反应活化能越高,该反应越易进行D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3【答案】B【解析】A项,根据“越弱越水解”的原理,HA的Ka越小,代表HA越弱,所以A-的水解越强,应该是NaA的Kh(水解常数)越大,A错误;B项,铁管镀锌层局部破损后,形成锌铁原电池,因为锌比铁活泼,所以锌为负极,对正极铁起到了保护作用,延缓了铁管的腐蚀,B正确;C项,反应的活化能越高,该反应进行的应该是越困难(可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高,“翻越”越困难),C错误;D项,红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的,C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异,所以可以用红外光谱区分,D错误。31.【2018•江苏卷】根据下列图示所得出的结论不正确的是()
A.图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔHc(H2C2O4)>c(C2O42−)>c(H+)C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol·L−1+c(C2O42−)−c(H2C2O4)D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH−)−c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4−)【答案】AD【解析】A项,H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),0.1000mol·L−1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(OH-),A项正确;B项,c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4,HC2O4-既存在电离平衡又存在水解平衡,HC2O4-水解的离子方程式为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-水解常数Kh=====1.8510-13Ka2(H2C2O4),HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)c(H2C2O4),B项错误;C项,滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(总)+c(C2O42-)-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总)0.1000mol/L,c(Na+)0.1000mol/L+c(C2O42-)-c(H2C2O4),C项错误;D项,c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),D项正确;故选AD。33.【2017•新课标Ⅰ卷】常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()
A.Ka2(H2X)的数量级为10–6B.曲线N表示pH与的变化关系C.NaHX溶液中D.当混合溶液呈中性时,【答案】D【解析】A、Ka2=,己二酸是弱酸,第二步电离小于第一步,曲线M是己二酸的第二步电离,根据图像,取-0.6和5.4点,=10-0.6mol·L-1,c(H+)=10-5.4mol·L-1,代入Ka2,得到Ka2=10-6,A正确;B.当=0或lg=0,溶液中c(H2X)=c(HX-),c(X2-)=c(HX-),溶液中c(H2X)=c(HX-)时溶液的酸性强,即pH小,则曲线N表示pH与的关系,B正确;C.在NaHX溶液中,此时lg<0,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;D.当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),lg>1,即c(X2-)>c(HX-),D错误;故选D。34.【2017•新课标Ⅱ卷】改变0.1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。
下列叙述错误的是()A.pH=1.2时,B.C.Ph=2.7时,D.pH=4.2时,【答案】D【解析】A、根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-相交,则有c(H2A)=c(HA-),正确;B、根据pH=4.2点,K2(H2A)=c(H+)c(A2-)/c(HA-)=c(H+)=10-4.2,正确;C、根据图像,pH=2.7时,H2A和A2-相交,则有c(H2A)=c(A2-),正确;D、根据pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=10-4.2,可知c(HA-)=c(A2-)>c(H+),错误。35.【2017•新课标Ⅲ卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-=2CuClC.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好D.2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全【答案】C【解析】A.Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),在横坐标为1时,纵坐标大于-6,所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7,A正确;B.除去Cl-反应应该是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl,B正确;C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好,但同时溶液中,Cu2+浓度也增大,会在阴极被还原为Cu
,影响炼锌的产率和纯度,故C错误;D.在没有Cl-存在的情况下,反应2Cu+=Cu2++Cu趋于完全,D正确,故选C。36.【2017•江苏卷】常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10−5,下列说法正确的是()A.浓度均为0.1mol·L−1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等C.0.2mol·L−1HCOOH与0.1mol·L−1NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO−)+c(OH−)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2mol·L−1CH3COONa与0.1mol·L−1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+)【答案】AD【解析】A.由电荷守恒可知,甲酸钠溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),氯化铵溶液中存在c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)。由于在常温下氨水的Kb小于甲酸的Ka、KW不变,铵根的水解程度大于甲酸根的水解程度,氯化铵溶液中c(OH-)小于甲酸钠溶液中c(H+),Cl-和Na+都不水解,c(Cl-)=c(Na+),所以A正确;由甲酸和乙酸的电离常数可知,甲酸的酸性较强,所以pH为3的两种溶液中,物质的量浓度较大的是乙酸,等体积的两溶液中,乙酸的物质的量较大,用同浓度的氢氧化钠溶液中和这两种溶液,乙酸消耗的氢氧化钠溶液较多,B错误;C.两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸钠的混合液,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),由物料守恒得2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),联立两式可得2c(H+)+c(HCOOH)=2c(OH-)+c(HCOO-),C错误;D.两溶液等体积混合后,得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液,由于溶液pHc(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确。故选AD。37.【2016•新课标Ⅰ卷】298K时,在20.0mL0.10mol/L氨水中滴入0.10mol/L的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol/L氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是()A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0mLC.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pH<12【答案】D【详解】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,而石蕊的变色范围为5-8,无法控制滴定终点,应选择甲基橙作指示剂,故A错误;B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故B错误;C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl-),该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制,水的电离程度很小,该点溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故C错误;D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L-1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH-)=0.10mol/L×1.32%=1.32×10-3mol/L,c(H+)=mol/L=7.6×10-12mol/L,所以该点溶液pH
<12,故D正确;故选D。38.【2016•新课标Ⅲ卷】下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变【答案】D【详解】A.溶液中=Ka(CH3COOH)/Kw,因为Ka(CH3COOH)、Kw仅受温度影响,当温度不变时,它们的值不会随着浓度的变化而变化,故向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中不变,A错误;B.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,,温度升高促进CH3COO-水解,水解平衡常数增大,=1/Kh,故将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中减小,B错误;C.由电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),c(NH4+)/c(Cl-)=1,C错误;D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中=Ksp(AgCl)/Ksp(AgI),故溶液中不变,D正确;故选D。39.【2016•北京卷】在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是()A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH–C.c点,两溶液中含有相同量的OH–D.a、d两点对应的溶液均显中性【答案】C【详解】A.a、b是滴入相同体积的H2SO4、NaHSO4溶液,Ba(OH)2与H2SO4刚好反应完,滴入H2SO4溶液时离子浓度下降大,溶液中几乎不导电,因此①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;B.b点是Ba(OH)2与NaHSO4按1:1反应,因此溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,故B正确;C.a点时Ba(OH)2溶液中OH-已消耗完,①中a点以后加入硫酸,则氢离子浓度和硫酸根浓度增加,而②中c点Ba(OH)2溶液中OH-还未消耗完,因此两溶液中c点含有的OH-量不同;故C错误;D.a是Ba(OH)2与H2SO4按1:1反应,溶液显中性,d点是Ba(OH)2与NaHSO4按1:2反应,溶液显中性,故D正确。故选C。40.【2016•浙江卷】苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)()A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH–)–c(HA)【答案】C【详解】A.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中c(HA)增大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故A错误;B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,抑制HA电离,所以溶液中c(A-)减小,故B错误;C.当pH为5.0时,饮料中===0.16,C项正确;D.根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-),根据物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA),两式联立,消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA),故D项错误;故选C。41.【2016•海南卷】向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是()A.c(CO32−)B.c(Mg2+)C.c(H+)D.Ksp(MgCO3)【答案】A【解析】MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO32−(aq),加入少量稀盐酸可与CO32−反应促使溶解平衡正向移动,故溶液中c(CO32−)减小,c(Mg2+)及c(H+)增大,Ksp(MgCO3)只与温度有关,不变。故选A。42.【2016•江苏卷】下列说法正确的是()A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子B.0.1mol/LNa2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个D.室温下,稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液的导电能力增强【答案】A【解析】A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子,A正确;B.0.1mol/LNa2CO3溶液加热后,碳酸根离子的水解程度变大,溶液的pH增大,B不正确;C.常温常压下,22.4LCl2的物质的量小于1mol,故其中含有的分子数小于6.02×1023个,C不正确;D.室温下,稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液中离子总浓度减小,故溶液的导电能力减弱,D不正确。故选A。43.【2016•江苏卷】下列图示与对应的叙述不相符合的是()A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线【答案】A【解析】A.燃料燃烧应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,而题目所给图为吸热反应,故A错误;B.酶为蛋白质,温度过高,蛋白质变性,则酶催化能力降低,甚至失去催化活性,故B正确;C.弱电解质存在电离平衡,平衡时正逆反应速率相等,图象符合电离特点,故C正确;D.强碱滴定强酸,溶液pH增大,存在pH的突变,图象符合,故D正确;故选A。44.【2016•江苏卷】H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4–)+c(C2O42–)=0.100mol·L–1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42–)>c(HC2O4–)B.c(Na+)=0.100mol·L–1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH–)+c(C2O42–)C.c(HC2O4–)=c(C2O42–)的溶液中:c(Na+)>0.100mol·L–1+c(HC2O4–)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42–)【答案】BD【解析】A、根据图像知pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42–)<c(HC2O4–),A错误;B.根据物料守恒和电荷守恒分析c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH–)+c(C2O42–),B正确;C、关键图像可知c(HC2O4–)=c(C2O42–)的溶液显酸性,溶液为等物质的量浓度的草酸氢钠和草酸钠的混合溶液,在溶液中:c(Na+)=0.100mol·L–1+c(HC2O4–),C错误;D、由图像知pH=7的溶液为草酸钠溶液,草酸根水解,
c(Na+)>2c(C2O42–),D正确。故选BD。45.【2016•上海卷】能证明乙酸是弱酸的实验事实是()A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2D.0.1mol/LCH3COOH溶液可使紫色石蕊变红【答案】B【解析】A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其是弱酸,错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。46.【2016•四川卷】向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01molc(AlO2-)+c(OH-)B0.01c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-)C0.015c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)D0.03c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)【答案】D【解析】向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,0.02mol氢氧化钠消耗0.01mol二氧化碳,生成0.01mol碳酸钠;然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠,0.01mol偏铝酸钠消耗0.005mol二氧化碳,生成0.005mol碳酸钠;再通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,消耗0.015mol二氧化碳,生成0.03mol碳酸氢钠。A、未通入二氧化碳时,根据溶液中的电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-),c(Na+)<c(AlO2-)+c(OH-),错误;B、当通入的二氧化碳为0.01mol时,则溶液为含有0.01mol碳酸钠和0.01mol偏铝酸钠的混合液,氢氧根离子浓度小于碳酸根离子浓度,错误;C、当通入的二氧化碳为0.015mol时溶液中含有0.015mol碳酸钠,离子浓度的关系为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),故错误;D、当通入二氧化碳的量为0.03mol时,溶液为碳酸氢钠溶液,溶液显碱性,离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故正确。47.【2016•天津卷】室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是()A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)【答案】C【解析】A.根据图像,0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液中HA的起始pH最小,酸性最强,HD的pH最大,酸性最弱,酸性越强,电离平衡常数越大,三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD,正确;B.滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB,溶液显酸性,HB的电离为主,但电离程度较小,因此c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正确;C.pH=7时,三种溶液中阴离子的水解程度不同,加入的氢氧化钠的体积不同,三种离子浓度分别与钠离子浓度相等,但三种溶液中钠离子浓度不等,错误;D.此为混合溶液的质子守恒关系式,c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),正确;故选C。