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水溶液中的离子平衡
1．[2019XX]某温度下，和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
/
A．曲线Ⅰ代表溶液
B．溶液中水的电离程度：b点＞c点
C．从c点到d点，溶液中保持不变（其中、分别代表相应的酸和酸根离子）
D．相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后，溶液中相同
【答案】C
【解析】由图可知，稀释相同的倍数，Ⅱ的变化大，则Ⅱ的酸性比I的酸性强，Ⅱ代表HNO2，I代表CH3COOH，A错误；酸抑制水电离，b点pH小，酸性强，对水电离抑制程度大，B错误；Ⅱ代表HNO2，c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H+)·c(HNO2)c(OH-)/[c(H+)·c(NO2-)]=kw/k(HNO2)，kw为水的离子积常数，k(HNO2)为HNO2的电离常数，这些常数只与温度有关，温度不变，则不变，C正确；体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液，c（CH3COOH）＞c（HNO2），分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和，CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多，HNO2消耗的NaOH少，故D错误。
2.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1 mol·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】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。含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4，B错误。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。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。
3.改变0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、、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】根据图像，pH=1.2时，H2A和HA-相交，则有c(H2A)=c(HA-)，A正确；pH=4.2时，c(A2－)=c(HA－)，根据第二步电离HA－H＋＋A2－，得出：K2(H2A)=c(H+)×c(A2-)/c(HA-)= c(H+)=10-4.2，B正确；根据图像，pH=2.7时，H2A和A2-相交，则有c(H2A)=c(A2-)，C正确；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+)，D错误。
4.一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A．升高温度，可能引起由c向b的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】C
【解析】A项，c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小。B项，由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14。C项，FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化。D项，c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化。
5.下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，在pH＝4的盐酸和NH4Cl溶液中，由水电离出的H＋浓度相等
B．25 ℃时，pH＝3和pH＝5的盐酸等体积混合后，溶液的pH＝4
C．25 ℃时，pH＝9和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＝10
D．25 ℃时，pH＝3.6的某橙汁中的c(H＋)是pH＝5.6的某西瓜汁中的c(H＋)的100倍
【答案】D
【解析】A项，向水里加入强酸时会抑制水的电离，加入能水解的盐时会促进水的电离，故由水电离出的H＋浓度不等。B项，混合溶液的c(H＋)＝ mol·L－1＝5.05×10－4mol·L－1，pH＝3.3。C项，混合溶液的c(OH－)＝ mol·L－1＝5.05×10－4mol·L－1，c(H＋)＝≈1.98×10－11mol·L－1，pH≈10.7。D项，橙汁和西瓜汁中c(H＋)的比值是＝100，正确。
6.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
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：+H2O+OH?
B. ④的pH与①不同，是由于浓度减小造成的
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】Na2SO3属于强碱弱酸盐，SO32-存在水解平衡：SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-，A正确；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正确；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错误； Kw只与温度有关，①与④温度相同，Kw值相等D正确。
7.化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．某雨水样品采集后放置一段时间，pH由4.68变为4.28，是因为溶液中的SO水解
C．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体，利用的是盐类水解原理
D．纯碱溶液呈碱性的原因是CO＋H2OHCO＋OH－
【答案】B
【解析】雨水中pH变小的原因是：2H2SO3＋O2===2H2SO4，与SO水解无关。
8.在氯化铁溶液中存在下列平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl ΔH>0
(1)将饱和FeCl3溶液，滴入沸腾的蒸馏水中可得到一种红褐色透明液体。向这种液体中加入稀H2SO4产生的现象为__________________________________________________。
(2)不断加热FeCl3溶液，蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________。
(3)在配制FeCl3溶液时，为防止产生浑浊，应________________________________________________。
(4)FeCl3净水的原理是________________________________。
FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)____________________。
【解析】(1)将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中，得到Fe(OH)3胶体，加入稀H2SO4则胶体聚沉而得到红褐色沉淀，当H2SO4过量时沉淀又溶解生成黄色溶液。(2)加热可促进盐类水解，由于HCl挥发，可使水解进行彻底，得到Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3受热分解，最终产物为Fe2O3。(3)为防止FeCl3水解，应加入浓盐酸抑制FeCl3水解。
【答案】(1)先生成红褐色沉淀，又逐渐溶解生成黄色溶液
(2)Fe2O3 (3)加入少许浓盐酸
(4)Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
9．[2019江苏]室温下，反应+H2OH2CO3+OH?的平衡常数K=2.2×10?8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合，可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A．0.2 mol·L?1氨水：c (NH3·H2O)>c()> c (OH?)> c (H+)
B．0.2 mol·L?1NH4HCO3溶液(pH>7)：c ()> c ()> c (H2CO3)> c (NH3·H2O)
C．0.2 mol·L?1氨水和0.2 mol·L?1NH4HCO3溶液等体积混合：c()+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c ()+
c()
D．0.6 mol·L?1氨水和0.2 mol·L?1 NH4HCO3溶液等体积混合：c (NH3·H2O)+ c()+ c(OH?)=
0.3 mol·L?1+ c (H2CO3)+ c (H+)
【答案】BD
【解析】NH3?H2O属于弱碱，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+)，A错误；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：H2O+HCO3-H2CO3+OH-，NH4+水解：NH4++H2ONH3?H2O+H+，前者水解程度大且水解都是微弱的，则c(H2CO3)>c(NH3?H2O)，B正确；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-)]，C错误；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0.6mol/L氨水等体积混合后瞬间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+)+c(H2CO3)+0.3mol/L，故D正确；故选BD。
10.H2C2O4为二元弱酸，Ka1 (H2C2O4 ) =5.4×10?2，Ka2 (H2C2O4 ) =5.4×10?5，设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c(HC2O4?) +c(C2O42?)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L?1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. 0.1000 mol·L?1 H2C2O4溶液：c(H+ ) =0.1000 mol·L?1+c(C2O42? )+c(OH?)?c(H2C2O4 )
B. c(Na+ ) =c(总)的溶液：c(Na+ ) >c(H2C2O4 ) >c(C2O42? ) >c(H+ )
C. pH = 7的溶液：c(Na+ ) =0.1000 mol·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】H2C2O4溶液中的电荷守恒为c（H+）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-），0.1000 mol·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正确；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错误；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错误； 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正确；答案选AD。
11.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0.1 mol·L?1的 HCOONa和NH4Cl 溶液XX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．0.2 mol·L?1 HCOOH与0.1 mol·L?1 NaOH 等体积混合后的溶液中：c(HCOO?) + c(OH?) = c(HCOOH) + c(H+)
D．0.2 mol·L?1 CH3COONa 与 0.1 mol·L?1盐酸等体积混合后的溶液中(pH c(Cl? ) > c(CH3COOH) > c(H+)
【答案】AD
【解析】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+)，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；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；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。答案选AD。
12.下列叙述中不正确的是( )
A．0.1 mol·L－1NH4HS溶液中有：c(NH)③>②
【答案】D
【解析】NH4HS溶液中存在NH和HS－的水解平衡、HS－的电离平衡，由物料守恒知，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)，则c(NH)＜c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)，故A正确。氨水与盐酸反应后，c(NH)＝c(Cl－)＝0.005 mol·L－1，则c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，溶液呈中性，Ka＝＝，B正确。HCN是弱酸，等浓度的HCN和NaCN混合溶液中根据物料守恒有2c(Na＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，C正确。pH相等时，①和③两溶液中c(NH)相同，NH的水解程度也相同；②NH的水解受到抑制，因此溶液中c(NH)最小，故D错误。
13.常温条件下，将0.01 mol·L－1Na2CO3溶液与0.01 mol·L－1KHCO3溶液等体积混合。若忽略混合后体积的变化，则下列判断正确的是( )
A．两种溶液混合前，Na2CO3溶液中由水电离出的c(H＋)小于KHCO3溶液中由水电离出的c(H＋)
B．混合后溶液中存在关系：c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.02 mol·L－1
C．混合后溶液中存在关系：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)
D．混合后溶液中存在关系：c(K＋)＋c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(OH－)
【答案】D。温度相同，Na2CO3的水解程度比KHCO3大，由水电离出的c(H＋)较大，选项A错误；混合后溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.01 mol·L－1，选项B错误；溶液中还存在电荷守恒：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)，选项C错误；将电荷守恒式与Na 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 衡的3类应用
(1)沉淀的生成
①加沉淀剂，如向AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀；②调节pH，如向一定浓度的CuSO4和 FeSO4的混合溶液中先加入H2O2氧化FeSO4，使Fe2＋转化为Fe3＋，再加入CuO或Cu(OH)2调节pH至约等于4，使得Fe3＋的水解平衡右移转化为沉淀，而Cu2＋没有沉淀从而达到除杂的目的。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法，如CaCO3溶于盐酸；②盐溶液溶解法，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液；③氧化还原溶解法，如Ag2S溶于稀HNO3；④配位溶解法，如AgCl溶于氨水。
(3)沉淀的转化
溶解能力相对较强的沉淀易向溶解能力相对较弱的沉淀转化，如
2．牢记Qc与Ksp大小比较的应用
Qc为浓度商(离子积)是指刚开始反应(但未反应)时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比(对于溶液是指混合后但不反应时的浓度)。Qc与Ksp的相对大小可反映出体系是否为平衡状态(即沉淀是析出还是溶解)：
(1)Qc>Ksp，过平衡状态，反应将逆向进行，析出沉淀。
(2)Qc＝Ksp，平衡状态。
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