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2018届高考化学一轮复习检测：水溶液中的离子平衡8-2（有答案和解释）

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2018届高考化学一轮复习检测：水溶液中的离子平衡8-2（有答案和解释）

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莲山 课件 w w w.5Y k J.C om  
 　　时间：45分钟　 　　满分：100分
一、选择题(每题6分，共66分)
1．[2017•东北师大附中联考]某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol•L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol•L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　)
A．该温度高于25 ℃
B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10 mol•L－1
C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小
答案　D
解析　该温度下蒸馏水中c(H＋)＝1×10－6 mol•L－1，大于25 ℃时纯水中c(H＋)，故温度高于25 ℃，A项正确；此温度下Kw＝1×10－12，故该NaHSO4溶液中c(OH－)＝1×10－121×10－2＝1×10－10 mol•L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中的c(OH－)相等，B项正确；加入NaHSO4后，NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，c(H＋)减小，而Kw不变，故c(OH－)增大，D项错误。
2．常温下，下列说法正确的是(　　)
A．某物质的溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－a mol•L－1，若a>7，则该溶液的pH为a或14－a
B．pH＝b的NH3•H2O溶液稀释10倍后，其pH＝b－1
C．pH均为9的NaOH和NaClO溶液中，水的电离程度相同
D．pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)
答案　A
解析　a>7时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性也可能呈碱性，若为酸性，pH＝14－a，若为碱性，pH＝a，A项正确；NH3•H2O是弱电解质，稀释时电离程度增大，故pH＝b的NH3•H2O溶液稀释10倍后，pH>b－1，B项错误；NaOH抑制水的电离，NaClO促进水的电离，C项错误；两者等体积混合后，CH3COOH过量，溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，D项错误。
3．[2017•哈尔滨师大附中检测]已知90 ℃时，Kw＝1.0×10－12，在90 ℃将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，若所得溶液pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为(　　)
A．1∶9    B．9∶1 
C．10∶1    D．1∶10
答案　A
解析　反应后pH＝7，即溶液显碱性，则c(OH－)＝KwcH＋＝10－1210－7 mol•L－1＝10－5 mol•L－1，设NaOH溶液的体积为V1 L，硫酸的体积为V2 L，溶液中
10－3 mol•L－1×V1 L－10－4 mol•L－1×V2 LV1 L＋V2 L＝10－5 mol•L－1，解得V1∶V2＝1∶9。
4．[2017•沈阳市高三质检]25 ℃时，向25 mL 0.1 mol•L－1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol•L－1醋酸溶液，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
 
A．在A、B间任一点的溶液中一定都有：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
B．用含a的代数式表示CH3COOH的电离常数K＝2.5×10－70.2a－2.5
C．C点对应的溶液中，水电离出的H＋浓度大于10－7 mol•L－1
D．D点对应的溶液中，存在如下关系：c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＝2c(H＋)－c(OH－)
答案　B
解析　A项，向NaOH溶液中滴入少量CH3COOH溶液时，可能存在c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)，错误；B项，加入a mL CH3COOH溶液时，所得溶液呈中性，根据电荷守恒，c(CH3COO－)＝c(Na＋)，溶液中c(H＋)和c(CH3COO－)分别为10－7 mol•L－1和2.525＋a mol•L－1，过量的c(CH3COOH)为0.2a－2.5×10－325＋a×10－3 mol•L－1，则CH3COOH的电离常数K＝cH＋•cCH3COO－cCH3COOH＝2.5×10－70.2a－2.5，正确；C项，C点溶液呈酸性，抑制水的电离，错误；D项，所得溶液中含等量的CH3COOH和CH3COONa，根据电荷守恒和物料守恒有c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)和c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，联立两式得c(CH3COOH)－c(CH3COO－)＝2c(OH－)－2c(H＋)，错误。
5．某温度下Kw＝10－13，在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合，下列说法正确的是(　　)
A．若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝1∶1
B．若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝100∶1
C．若所得混合液pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝1∶9
D．若所得混合液pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝101∶99
答案　C
解析　当所得混合液为中性时，Va•10a－13＝Vb•10－b，则VaVb＝1013－(a＋b)，故A选项，Va∶Vb＝1∶10，错误；B选项，Va∶Vb＝10∶1，错误；当所得溶液pH＝10时，Va•10a－13－Vb•10－bVa＋Vb＝10－3，即VaVb＝10－3＋10－b10a－13－10－3，故C选项，Va∶Vb＝1∶9，正确；D选项，错误。
6．[2017•安徽合肥质检]常温下，下列有关电解质溶液的叙述错误的是(　　)
A．某H2SO4溶液中cOH－cH＋＝1.0×10－8，由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol•L－1
B．将0.02 mol•L－1 HCl溶液与0.02 mol•L－1  Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液pH约为12
C．将0.1 mol•L－1的NaOH溶液加水稀释后，由水电离产生的c(H＋)•c(OH－)保持不变
D．pH＝3的H2SO4溶液，稀释105倍后，溶液的pH<7
答案　C
解析　H2SO4溶液中cOH－cH＋＝1.0×10－8 mol•L－1，结合水的离子积常数1.0×10－14可知溶液中c(H＋)＝1.0×10－3 mol•L－1，H2SO4溶液中水的电离受到抑制，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol•L－1，A项正确；将0.02 mol•L－1 HCl溶液与0.02 mol•L－1   Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液中c(OH－)≈0.04 mol•L－1－0.02 mol•L－12＝0.01 mol•L－1，溶液的pH≈12，B项正确；稀释NaOH溶液时，水的电离程度增大，由水电离出的c(H＋)•c(OH－)增大，C项错误；酸无论稀释多少倍仍呈酸性，pH<7，D项正确。
7．[2016•上海闵行区模拟]水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)×c(OH－)＝常数，下列说法错误的是(　　)
 
A．图中温度T1>T2
B．图中五点Kw间的关系：B>C>A＝D＝E
C．曲线a、b均代表纯水的电离情况
D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性
答案　C
解析　由图象可知，A点在T2时的曲线上，而B点在T1时的曲线上，因为A、B点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等，所以是纯水的电离，B点的电离程度大于A点，所以温度T1>T2，故A正确；由图象可知，A、E、D都是T2时曲线上的点，Kw只与温度有关，温度相同时Kw相同，温度升高，促进水的电离，Kw增大，则B>A＝D＝E，由C点c(OH－)×c(H＋)可知，C点的Kw大于A点，则B>C>A＝D＝E，故B正确；由E和D点c(H＋)≠c(OH－)可知其不是纯水的电离，故C错误；B点时，Kw＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01 mol•L－1，与pH＝12的KOH溶液中c(OH－)＝1 mol•L－1，等体积混合后，溶液显碱性，故D正确。
8．[2017•安徽合肥联考]某温度下，向一定体积0.1 mol•L－1氨水溶液中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)
 
A．此温度下，水的离子积常数为1.0×10－2a
B．X点和Z点所示溶液中H2O的电离程度相同
C．X、Y、Z三点所示的溶液中：c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
D．Y点消耗盐酸的体积等于氨水的体积
答案　D
解析　溶液中pH＝－lg c(H＋)、pOH＝－lg c(OH－)，由图可知，pH＝pOH＝a时，溶液呈中性，此时c(H＋)＝c(OH－)＝10－a mol/L，水的离子积常数为Kw＝c(H＋)•c(OH－)＝10－a×10－a＝10－2a，A项正确；由图可知，X点pH＝b，Z点pOH＝b，则X点溶液c(H＋)＝10－b mol/L，Z点溶液c(OH－)＝10－b mol/L，X和Z点溶液对水的电离抑制程度相同，B项正确；X、Y、Z三点溶液均呈电中性，据电荷守恒可得c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，C项正确；等浓度、等体积氨水与盐酸混合，恰好完全反应生成NH4Cl，由于NH＋4发生水解反应而使溶液呈酸性，而Y点溶液呈中性，显然V(氨水)稍大于V(盐酸)，D项错误。
9．[2017•金版原创]下列说法正确的是(　　)
A．100 ℃时，任何水溶液中都存在c(H＋)•c(OH－)＝1×10－14
B．用标准NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时，可选用甲基橙做指示剂
C．pH相同且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相等
D．某温度下，pH＝11的氨水加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的如图曲线Ⅱ所示
 
答案　D
解析　温度越高，Kw越大，所以100 ℃时，Kw＝c(H＋)•c(OH－)>1×10－14，A项错误；反应生成CH3COONa，溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂，B项错误；pH相同且等体积的盐酸和醋酸溶液，醋酸浓度更大，醋酸与足量锌粒反应产生的H2更多，C项错误；由于NH3•H2O是弱电解质，稀释100倍后，溶液的pH>9，所以曲线Ⅱ为氨水的稀释曲线，D项正确。
10．关于下列图象的判断正确的是(　　)
 
A．若图象Ⅰ表示温度对水电离的影响，X表示c(OH－)，Y表示c(H＋)，若a<b，则A曲线温度高于B曲线温度
B．若图象Ⅱ表示稀释氨水对溶液中粒子浓度的影响，X表示加水的体积，Y表示c(NH＋4)/[c(NH3•H2O)－c(OH－)]
C．若图象Ⅲ表示温度对醋酸溶液电离平衡常数的影响，X为温度，Y表示电离平衡常数
D．若图象Ⅳ表示在醋酸中加入NaOH溶液，X表示加入的NaOH溶液，对于甲，Y为Kw，对于乙，Y为c(H＋)
答案　B
解析　水的电离吸热，升温，水的电离平衡正向移动，c(H＋)增大，曲线A对应的温度应低于曲线B对应的温度，A选项错误；NH3•H2ONH＋4＋OH－，加水稀释，各离子浓度同倍数减小，平衡正向移动，导致c(NH＋4)/[c(NH3•H2O)－c(OH－)]逐渐增大，B项正确；升高温度，促进醋酸电离，电离平衡常数增大，C选项错误；在醋酸中加入氢氧化钠溶液，水的离子积不变，c(H＋)减小，D选项错误。
11．下列图示与对应的叙述相符的是(　　)
 
A．图甲表示相同温度下pH＝1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线，其中曲线Ⅱ为盐酸，且b点溶液的导电性比a点强
B．图乙中纯水仅升高温度，就可以从a点变到c点
C．图乙中在b点对应温度下，将pH＝2的H2SO4溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性
D．用0.0100 mol•L－1硝酸银标准溶液，滴定浓度均为0.1000 mol•L－1 Cl－、Br－及I－的混合溶液，由图丙曲线，可确定首先沉淀的是Cl－
答案　C
解析　图甲中相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加入水稀释后盐酸的pH变化较大，故曲线Ⅰ为盐酸，A项错误；图乙中，纯水仅升高温度，c(H＋)和c(OH－)都增大，但两者仍然相等，c点c(H＋)和c(OH－)不相等，B项错误；在b点对应温度下Kw＝10－12，将pH＝2的H2SO4溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性，C项正确；在银离子浓度相同的情况下，产生沉淀所需c(I－)最低，由图丙曲线，可确定首先沉淀的是I－，D项错误。
二、非选择题(共34分)
12．(16分)某温度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol•L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol•L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：
 
(1)此温度下，水的离子积Kw为________，则该温度T________25 ℃(填“>”“<”或“＝”)。
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假设溶液混合前后的体积不变，则a＝________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝ ______mol•L－1。
(3)在此温度下，将0.1 mol•L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol•L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
 
①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：______________
__________________________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________(混合时，忽略溶液体积的变化)。
答案　(1)1.0×10－12　>　(2)4　1.0×10－7
(3)①中　②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋H2O　③11
解析　(1)Kw＝c(H＋)•c(OH－)＝1.0×10－(x＋y)，根据图象可知x＋y＝12，故Kw＝1.0×10－12。根据温度越高，H2O的电离程度越大，Kw也越大，可知此时的T>25 ℃。
(2)此条件下，pH ＝6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得c(OH－)＝1.0×10－4 mol•L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×1.0×10－4 mol•L－1＝22.00×10－3 L×1.0×10－a mol•L－1，可得a＝4，即pH＝4。实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c(OH－)等于由水电离产生的c(H＋)，即由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－7 mol•L－1。
(3)①按丁方式混合时，Ba(OH)2提供的OH－与NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时，反应前：n(Ba2＋)＝1.0×10－3 mol，n(OH－)＝2.0×10－3 mol，n(H＋)＝n(SO2－4)＝1.0×10－3 mol，实际反应的Ba2＋、OH－、H＋、SO2－4均为1.0×10－3 mol，故反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋H2O。③按甲方式混合时，OH－过量，反应后溶液中c(OH－)＝2×0.1×10－0.1×515 mol•L－1＝0.1 mol•L－1，c(H＋)＝1.0×10－11 mol•L－1，pH＝11。
13．(18分)(1)有一学生在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测：
①该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”)，其理由是______________________________________。
②若用此方法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是___________________________。
③该学生以上述方式测定下列溶液的pH，无误差的是(　　)
A．NaOH　B．CH3COONa　C．NaCl　D．NaHSO4
(2)某温度时，测得0.01 mol•L－1的NaOH溶液的pH＝10。在此温度下，将0.01 mol•L－1的H2SO4溶液Va L与pH＝12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液pH＝11，则Va∶Vb＝________。
(3)t ℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。
①该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 mol•L－1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol•L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝____________。
②该温度下(t ℃)，1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
答案　(1)①错误的　润湿后，稀释了原溶液，使其浓度减小，可能导致测量误差　②盐酸　盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋，稀释时平衡右移，继续电离出H＋，稀释时Δc(H＋)较小，ΔpH较小，故误差较小　③C
(2)15∶2
(3)10－13　①12　②pHa＋pHb＝12
解析　(1)用pH试纸测定溶液酸碱性时，不能用水润湿。若润湿，会使待测液浓度减小，结果可能出现误差。但是用pH试纸测定中性溶液时，对结果一般没影响。
(2)溶液中c(OH－)＝10－2 mol•L－1、c(H＋)＝10－10 mol•L－1，所以Kw＝10－12，混合后溶液呈碱性，c(OH－)＝1 mol•L－1×Vb－10－2 mol•L－1×Va×2Va＋Vb＝10－1 mol•L－1，Va∶Vb＝15∶2。
(3)t ℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则0.01＝Kw/10－11，解得该温度下水的离子积常数Kw＝10－13。①硫酸和氢氧化钠的物质的量是0.01 mol和0.04 mol，则氢氧化钠是过量的，所以溶液中OH－浓度是(0.04 mol－0.02 mol)÷0.2 L＝0.1 mol•L－1，则溶液中氢离子浓度是1×10－12 mol•L－1，即pH＝12。②1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则10－pHa＝10×10pHb－13，解得pHa＋pHb＝12。 文 章来源
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