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水溶液中的离子平衡典型练习题及答案


水溶液中的离子平衡
1. 常温下将稀 NaOH 溶液和稀 CH3COOH 溶液混合,溶液中不可能出现的结果是(). A.pH>7,且 c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-) B.pH>7,且 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.pH<7,且 c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D.pH=7,且

c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) 2. 在 25℃,将 a mol/L 的氨水与 b…的盐酸等体积混合,反应后显中性…用含 a 和 b 的代数式表示 该混合溶液中一水合氨的电离平衡常数是? 3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中,正确的是( )

A、图中 A、B、D 三点处 Kw 的大小关系:B>A>D B、25℃时,向 pH=1 的稀硫酸中逐滴加入 pH=8 的稀氨水,溶液中 c(NH4+)/c(NH3?H2O)的值逐渐减小 C、在 25℃时,保持温度不变,在水中加人适量 NH4Cl 固体,体系可从 A 点变化到 C 点 D、A 点所对应的溶液中,可同时大量存在 Na+、Fe3+、Cl-、S042-

4. 设水的电离平衡线如图所示:

(1)若以 A 点表示 25℃ 时水在电离平衡时的离 子浓度,当温度上升到 100℃ 时,水的电离平衡状态到 B 点,则此时水的离子积从_____增加到____,造成水的离子积增大的原因是____. (2)将 pH=8 的 Ba(OH) 2 溶液与 pH=5 的稀盐酸混合,并保持 100℃ 的恒温,欲混合溶液 pH=7,则 Ba(OH) 2 溶液与盐酸的体积比为____. (3)100℃ 时,已知某强酸溶液的 pH 酸与某强碱溶液的 pH 碱存在如下关系:pH 酸+ pH 碱=13,若要 使该强酸与该强碱混合后溶液呈中性,则该强酸溶液的体积与强碱溶液的体积之比为__
5. 已知 NaHSO4 在水中的电离方程式为:NaHSO4═Na++H++SO42-.某温度下,向 pH=6 的蒸馏水中加入 NaHSO4 晶体,保持温度不变,测得溶液的 pH 为 2.下列对该溶液的叙述中,不正确的是( A.该温度高于 25℃ B.由水电离出来的 H+的浓度是 1.0×10-10mol/L C.加入 NaHSO4 晶体抑制了水的电离 D.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使该溶液恰好呈中性 )

6.为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度( AG)的概念,
已知某无色溶液的 AG=12,则在此溶液中能大量共存的离子组是( ) A.Na+、AlO2-、K+、NO3B.MnO4-、K+、SO42-、Na+ C.NH4+、NO3-、Al3+、ClD.Mg2+、SO42-、HCO3-、Na+

AG=

7. 下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(

)

①醋酸与水能以任意比互溶 ②醋酸溶液能导电 ③醋酸溶液中存在醋酸分子 ④1mol/L 醋酸的 pH 比 0.1mol/L 盐酸 pH 大 ⑤醋酸能和碳酸钙反应放出 CO2 ⑥0.1mol/L 醋酸钠溶液 pH=8.9 ⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生 H2 速率慢 A.②⑥⑦ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.①②③

8.关于小苏打水溶液的表述正确的是(



A.c (Na+)=c (HCO3-)+c (CO32-)+2c (H2CO3)

B.c (Na+)+c (H+)=c (HCO3-)+c (CO32-)+c (OH-)

C.HCO3- 的电离程度大于 HCO3-的水解程度

D.存在的电离有:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-? H++CO32-,H2O? H++OH-

9.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(



A.在 0.1mol?L-1NaHCO3 溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)

B.在 0.1mol?L-1Na2CO3 溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)

C.向 0.2 mol?L-1NaHCO3 溶液中加入等体积 0.1mol?L-1NaOH 溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c

(OH-)>c(H+)

D. 常温下, CH3COONa 和 CH3COOH 混合溶液[pH=7, c (Na+) =0.1mol?L-1]: c (Na+) =c (CH3COO-) >c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)

10. (1)在 25°C 时,已知 0.1mol/LHCN 溶液的 PH=4,0.1mol/LNaCN 溶液的 pH=12.现将 0.2mol/L 的 HCN 溶液和 0.1mol/L 的 NaOH 溶液等体积混合后, 溶液中各种离子的浓度有大到小的关系为______. (2)常温下,将 0.01molNH4Cl 和 0.002molNaOH 溶于水,配制成 0.5L 混合溶液.试回答(填写 数据): ①溶液中 c(NH4+)+c(NH3?H2O)一定等于______ ②溶液中 n(OH-)+n(Cl-)-n(NH+4)=______. 11 某二元弱酸的酸式盐,NaHA 溶液,若 PH<7,则溶液中各离子的浓度关系不正确的是 A C(Na )>c(HA )>c(H )>c(A )>c(OH ) C c(H )+ c(HA )= c(OH )+ c(H2A)
+ + + 2-

B c(Na )+ c(H )= c(HA )+2 c(A )+ c(OH ) D c(Na )= c(HA )+ c(H2A)+ c(A ).
+ 2-

+

+

-

2-

-

答案
1.在电解质溶液中存在三个守恒:①电荷守恒:c(Na )+c(H )=c(OH )+c(CH3COO ),②物料守恒,③质子守
+ + -

恒,故 B 正确;D 项 pH=7,c(H )=c(OH ),则有 c(Na )=c(CH3COO ),故 D 项错;A 项 NaOH 是强电解 + + + 质 NaOH====Na +OH ,当两溶液混合 OH 参加反应被消耗,而 Na 不参加反应,故 c(Na )>c(OH ),同理 c + (CH3COO )>c(H ),故 A 项错;C 项 pH<7,醋酸过量,结论正确。 2.混

+

-

+

-

合 后 的 氯 离 子 浓 度 为

b/2

mol/L, 由 电 荷 守 恒 可

知,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),又溶液显中性,所以才 c(H+)=c(OH-)=10^(-7), 所 以 有 c(Cl-)=c(NH4+)=b/2 mol/L. 由 原 子 守 恒 可 知

c(NH4+)+c(NH3 · H2O)=a/2mol/L, 所 以 c(NH3 · H2O)=(a-b)/2, 再 由 方 程 式 : NH3·H2O+H+===H2O+NH4+得 平衡常数 K=b/[(a-b)×10^(-7)].因为其方程式可由一 水合氨电离和酸碱中和(氢离子和氢氧根反应生成水)相加得到,所以 K=Kb×10^(14),所 以 Kb=b/[(a-b)×10^7]
3.A、AD 都处于 25℃时,Kw 相等,c(H+)和 c(OH-)越大,Kw 越大,故 B>C>A=D,故 A 错误; B、25℃时,向 pH=1 的稀硫酸中逐滴加入 pH=8 的稀氨水,会发生反应得到硫酸铵溶液,随着氨水的 逐渐滴入,氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,所以铵根离子浓度减小,氨水浓度增大,即溶 液中 c(NH4+)/c(NH3?H2O)的值逐渐减小,故 B 正确; C、温度不变,Kw 不变,向水中加入氯化铵固体,溶液中 c(OH-)变大,c(H+)变大,溶液显示酸 性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,故 C 错误; D、A 点所对应的溶液中,pH=7,但是,铁离子的水解导致不能大量共存,故 D 错误; 故选 B. 4.(1)10 -14 ;10 -12 ;温度升高,水的电离程度增大,溶液中的 H + 、OH - 浓度增


5.D 6.C

(2)2:9

(3)10:1

7.B 8.A.小苏打为 NaHCO3,根据无聊守恒可知,溶液中存在 c(Na+)=c(HCO3-)

+c(CO32-)+c(H2CO3),故 A 错误; B.溶液存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故 B 错误; C.NaHCO3 溶液呈碱性,HCO3-的水解大于 HCO3-的电离,故 C 错误; D.溶液存在 NaHCO3 和 H2O,为强电解质,完全电离:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-存在电离平衡: HCO3-? H++CO32-,还存在 H2O? H++OH-,故 D 正确. 故选 D. 9.A.碳酸氢钠溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子的电离程度小于水解程度,所以 c(H2CO3)>c(CO32-), 故 A 错误;

B.根据溶液中质子守恒得 c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3-),所以 c(OH-)-c(H+) =c(HCO3-)+2c(H2CO3-)正确,故 B 正确; C.向 0.2 mol/LNaHCO3 溶液中加入等体积 0.1 mol/LNaOH 溶液后,相当于 0.05 mol/L 的 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的混合液, 由于 Na2CO3 的水解程度大于 NaHCO3 的水解程度, 因此正确的关系是: c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故 C 错误; D.常温下,CH3COONa 和 CH3COOH 混合溶液,包括 CH3COO-水解和 CH3COOH 电离两个过程, pH=7, 根据电荷守恒知, 得出 c (Na+) =c (CH3COO-) =0.1 mol/L, c (H+) =c (OH-) =1×10-7 mol/L, 但水解是微弱的,溶液中醋酸的电离程度大于水解程度,所以 c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故 D 正确; 故选 BD. 10.(1)已知,0.1mol/LHCN 溶液的 PH=4,0.1mol/LNaCN 溶液的 pH=12 说明 CN-的水解程度大于 HCN 的电离程度; 将 0.2mol?L-1HCN 溶液和 0.1mol?L-1 的 NaOH 溶液等体积混合后, 溶液溶质为 HCN 和 NaCN,二者浓度相等,溶液显碱性,说明 CN-水解程度大于 HCN 电离程度,溶液中离子浓度大小关 系为:C(Na+)>C(CN-)>C(OH-)>C(H+); 故答案为:C(Na+)>C(CN-)>C(OH-)>C(H+ (2)(1)NH4Cl+NaOH═NH3.H2O+NaCl 反应前 0.01mol 0.002mol 反应 0.002mol 0.002mol 反应后 0.008mol 0 0.002mol 0.002mol

0.002mol 0.002mol

所以溶液中的溶质是 NH4Cl、NH3.H2O、NaCl; ①无论 NH4+水解程度和 NH3.H2O 的电离的程度如何,但遵守物料守恒,即 NH4+和 NH3.H2O 的物 质的量之和为 0.01mol,故答案为;0.02mol; ②溶液中阴阳离子所带电荷相同,溶液中存在的离子为 Na+、Cl-、NH4+、OH-、H+,

即 n(Na+)+n(NH4+)+n(H+)=n(Cl-)+n(OH-), 溶液中 n(OH-)+n(Cl-)-n(NH+4)=n(Na+)+n(H+), 故答案为:n(Na+)+n(H+). 11.NaHA 溶液中存在着下列电离与水解: NaHA=Na +HA , H2O=H +OH , HA-=H +A , HA-+H2O=H2A+OH 。 由于 pH<7,
+ + + 2-

则 c(OH )<c(H ),即 HA 的水解程度小于其电离程度。由于 HA 电离产生的 c(H )=c(A ) ,但还存 + + 2+ + 2. . 在着 O=H +OH (很少),则 c(H )>c(A ),所以 c(Na )>c(HA )>c(H )>c(A )> c(OH ),故 2 . ..H . . . . . . . 选项 A 正确, 选项 C 错误; 根据电荷守恒判断选项 B 正确; 根据物料守恒判断选项 D 正确。 故答案为 C。

-

+

-

-

+

2-


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