高中化学复习题精选精解电离平衡.docx

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高中化学复习题精选精解电离平衡

电离平衡

提要

1．如两强碱溶液相混合后，求溶液pH时，一定用[OH-]计算。

例：

将pH=10NaOH溶液和pH=12NaOH溶液等体积混合，求所得溶液的[H+]。

在碱性溶液中氢离子是水电离产生的，水是弱电解质，当溶液中[OH-]变化时，[OH-]对水的电离平衡影响的程度也在变化。

其结果是溶液中水电离的氢离子的物质的量发生改变。

在混合过程中[H+]、[OH-]的变化：

[H+]=（10-10+10-12）/2=1/2×10-10，[OH-]=（10-2+10-4）/2=1/2×10-2，[H+][OH-]>Kw，平衡将向生成水的方向移动，导致[H+]、[OH-]下降，并将对[H+]造成较大的影响，但对[OH-]的影响不大，因而混合溶液中[H+]的计算，应由混合溶液中[OH-]，再通过水的离子积算出。

在酸性或碱性溶液中求pH的顺序：

在酸性溶液中先求氢离子浓度再求pH，碱性溶液中先求氢氧根离子浓度，再求pH。

2．在电离平衡的移动中，溶液中离子数目的变化与离子浓度的变化不一定是等同的。

如加水稀释0.1mol/L醋酸溶液，电离平衡右移，H+数目增多，但[H+]却是减小的。

3．判断两种物质是否完全反应是看溶液中两种溶质物质的量的关系，并不决定于溶液中已经存在的离子的物质的量。

等体积pH=3碱溶液与pH=11的碱溶液相混合后，溶液的pH不一定等于7。

如等体积pH=3的醋酸与等体积pH=11的NaOH相混后，醋酸中原存在的自由的H+离子与NaOH溶液中的OH-离子反应完，但原有的醋酸分子随反应的进行，继续电离出H+，结果反应后溶液呈酸性。

4.电解质相对强弱的判断的依据有：

①化学方程式，如：

C6H5OH+Na2CO3→C6H5ONa+NaHCO3（酸性：

H2CO3>C6H5OH>HCO3-）。

②同浓度电解质溶液pH大小或与金属反应快慢：

反应快者电离能力较强。

③同pH电解质的稀释：

两酸稀释相同倍数后，其pH较小的为弱酸。

④同pH同体积酸与同一物质反应耗该物质的量：

消耗物质多的为弱酸。

⑤盐溶液的pH大小：

如NaX、NaY的pH分别为8、9，则酸性是HX>HY。

⑥同条件下导电性：

导电性强者电离能力较强。

5.溶液在加酸、碱、盐时，其水电离产生的[H+]水与[OH-]水：

在水中加酸、加碱，会抑制水的电离，使水电离度减小。

水中加入强酸弱碱盐或强碱弱酸盐，会促进水的电离，使水的电离度增大。

1.加酸：

[H+]水=[OH-]水=[OH-]（溶液）=Kw/[H+]（总）

2.加碱：

[H+]水=[OH-]水=[H+]（溶液）=Kw/[OH-]（总）

3.加盐：

①不水解盐：

[H+]水=[OH-]水=1×10-7mol/L

②强酸弱碱盐：

[H+]水=[OH-]水=[H+]（溶液）

③弱酸强碱盐：

[H+]水=[OH-]水=[OH-]（溶液）

6.酸式盐溶液酸碱性的判断，取决于酸式酸根电离与水解程度的相对大小。

例如NaHSO4、HSO4-只电离不水解，溶液呈酸性。

NaHCO3、NaHS、Na2HPO4中的酸式酸根离子水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性。

而NaH2PO4中H2PO4-的电离程度大于水解程度，因此溶液显酸性。

7.三个守恒

Na2S溶液中存在下列平衡：

Na2S=2Na++S2-　S2-+H2O

HS-+OH-HS-+H2O

H2S+OH-H2O

H++OH-

①根据电荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]

②根据物料守恒：

（钠与硫的物质的量2∶1）[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]

根据由水电离产生H+与OH-守恒：

（①、②两式相减）[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]

习题精选

1.将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5。

则稀释后溶液的体积

A.a=b=100mLB.a=b=1000mLC.ab

分析：

对盐酸稀释1000倍是符合题意的，但对醋酸来说，稀释时醋酸仍电离，稀释1000倍时其pH小于5。

要使pH等于5，必须再加水。

选D。

2.在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH-离子浓度分别为Amol/L与Bmol/L，则A和B的关系为

A.A>BB.A=10-4BC.B=10-4AD.A=B

分析：

两者pH=9，但NaOH抑制水的电离，而CH3COONa促进水的电离，因此B>A。

答案：

B。

要领：

NaOH溶液中由水电离出的c（OH-）等于该溶液的c（H+）；而CH3COONa溶液中由水电离出的c（OH-）就是溶液本身的c（OH-），所以A/B=10-9/10-5=10-4。

3.若室温时pH=a的氨水和pH=b的HCl等体积混合，恰好完全反应,，则该氨水的电离度可表示为

A.10（a+b-12）%B.10（a+b-14）%C.10（12-a-b）%D.10（14-a-b）%

分析：

氨水的电离度

=[OH-]/c=10a-14mol.L-1÷10-bmol.L-1=10（a+b-14）=10（a+b-12）%

其中浓度c借用了盐酸的浓度，这是理解题意等体积混合恰好完全反应而且酸碱都是一元的逻辑结果。

答案：

A

4.室温下，在pH=12的某溶液中由水电离的[OH-]为

A.1.0×10-7mol/LB.1.0×10-6mol/LC.1.0×10-2mol/LD.1.0×10-12mol/L

分析：

pH＝12的溶液为碱性溶液，c（H＋）总＝1.0×10－12mol·L－1，若为碱的溶液，H＋完全由水电离，则水电离的c（H＋）水与c（OH－）水相等，所以D正确，若为盐的水溶液，则该盐必为弱酸盐，要促进水的电离，c（OH－）水=1×10－2mol·L－1，C正确。

答案：

C、D

5.在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是

A.pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液B.pH=3的硝酸跟pH=11的氨水

C.pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液D.pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液

分析：

pH=3的强酸溶液和pH=11的强碱溶液，等体积混合恰好中和，pH=7；pH=11的氨水，由于氨水是弱碱，已电离的NH3.H2O使溶液pH=11，但仍有大量NH3.H2O没有电离，等体积混合后，氨水过量，混合后溶液酸碱性由剩余NH3.H2O的决定，pH>7；在D中，醋酸过量，混合后溶液显酸性，pH<7。

答案：

D

6.25℃,10体积某强酸溶液与1体积某强碱溶液混合溶液后呈中性，则混合前，强酸的pH与强碱的pH之间应满足什么关系？

分析：

混合前10体积强酸溶液中H+物质的量等于1体积强碱溶液中OH-物质的量。

设酸溶液的体积是10L，则碱溶液的体积是1L。

10×[H+]酸=1×[OH-]碱由[OH-]碱=（1×10-14）/[H+]碱得：

10×[H+]酸=1×（1×10-14）/[H+]碱

10×[H+]酸×[H+]碱=1×10-14两边各取负对数：

（-lg[H+]酸）+（-lg[H+]碱）+（-lg10）=-lg10-14

pH（酸）+pH（碱）-14=14故pH（酸）+pH（碱）=15。

答案：

pH（酸）+pH（碱）=15

解法二：

设pH（酸）=x，则[H+]酸=10-xmol/LpH（碱）=y，则[H+]碱=10-ymol/L

[OH-]碱=（1×10-14）/10-y=10（y-14）依题意：

10×[H+]酸=1×[OH-]碱10×10-x=1×0（y-14）1-x=y-14x+y=15。

解法三：

强酸与强碱溶液中和后pH=7，则强酸的pH升高7-pH（酸）。

强碱的pH降低pH（碱）-7。

由于10×[H+]酸=1×[OH-]碱可知强碱的pH降低的数值大于强酸的pH升高的数值，且强碱pH降低的数值与强酸pH升高的数值之差为1。

[（pH（碱）-7）]-[7-pH（酸）]=1pH（酸）+pH（碱）=15。

7.将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是

A.c（Ac－）＞c（Cl－）＞c（H＋）＞c（HAc）

B.c（Ac－）＞c（Cl－）＞c（HAc）＞c（H＋）

C.c（Ac－）＝c（Cl-）＞c（H＋）＞c（HAc）

D.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Ac－）＋c（Cl－）＋c（OH－）

分析：

NaAc+HCl=NaCl+HAc

起始物质的量0.0020.001

反应后物质的量0.00100.0010.001

反应后为等浓度的NaAc、HAc、NaCl混合液，因溶液呈酸性说明CH3COO－的水解程度小于CH3COOH的电离程度，所以c（CH3COO－）＞c（Cl－）＞c（CH3COOH），但CH3COOH的电离程度较小，c（CH3COOH）＞c（H＋），A和C错误，B正确；由电荷守恒原理知D也对。

答案：

B、D

8.物质的量浓度相同的下列溶液中，含微粒种类最多的是

A.CaCl2B.CH3COONaC.NH3D.K2S

分析：

对于CaCl2，溶液中存在的微粒有Ca2+、Cl-、H+、OH-、H2O等5种；对于CH3COONa因水解：

CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，溶液中存在Na+、CH3COOH、CH3COO-、H2O、H+、OH-等6种微粒。

对于NH3在溶液中存在平衡：

NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-，溶液中存在着NH4+、NH3.H2O、NH3、H2O、H+、OH-等6种微粒；对于K2S，由于发生两级水解：

S2-+H2OHS-+OH-，HS-+H2OH2S+OH-，溶液中存在着K+、S2-、HS-、H2S、H2O、H+、OH-等7种微粒。

答案：

D

9.下列事实可证明氨水是弱碱的是

A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁

B.铵盐受热易分解

C.0.1mol·L－1氨水可以使酚酞试液变红

D.0.1mol·L－1氯化铵溶液的pH约为5

答案：

D

解析：

证明氨水是弱电解质的原理有两个：

一是证明氨水不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明氨水与强酸反应生成的盐具有弱酸性。

选项D就是利用了第二个原理。

10.将pH=1的盐酸平均分成2份，1份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为

A.9B.10C.11D.12

答案：

C

解析：

将pH=1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则可列式10－1×1－10－1·x=10－2（1＋x），解得x=9/11，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶9/11=11∶1。

11.将0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时，都会引起

A.溶液的pH增加B.CH3COOH电离度变大

C.溶液的导电能力减弱D.溶液中［OH－］减小

答案：

A

解析：

CH3COOH溶液中存在着平衡：

CH3COOH

CH3COO－＋H＋，加水稀释平衡往正反应方向移动，电离度增大，溶液中［H＋］减小，［OH－］增大，pH增加；加入少量CH3COONa晶体时，平衡向逆反应方向移动，电离度减小，溶液中［OH－］增大，pH增加。

12.用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定0.1mol·L－1盐酸，如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL）,继续加水至50mL，所得溶液的pH是

A.4B.7.2C.10D.11.3

答案：

C

13.某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知a＋b=12,酸碱溶液混合后pH=7，则酸溶液体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系为

A.V（酸）＝102V（碱）B.V（碱）＝102V（酸）C.V（酸）＝2V（碱）D.V（碱）＝2V（酸）

答案：

B

解析：

强酸中c（H＋）＝10－amol·L－1，强碱中c（OH－）＝

＝10－14＋bmol·L－1＝10－14＋12－amol·L－1＝10－2－amol·L－1，混合后pH=7，即n（H＋）＝n（OH－），故V（碱）=102V（酸）

14.在Na2S溶液中下列关系不正确的是

A．[Na+]=2[HS-]+2[S2-]+[H2S]B．[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-]

C．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-]D．[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S]

分析：

Na2S溶液中存在下列平衡：

Na2S=2Na++S2-　H2O

H++OH-

S2-+H2O

HS-+OH-HS-+H2O

H2S+OH-

①根据电荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正确。

②根据物料守恒：

（钠与硫的物质的量2∶1）

[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A错误。

根据由水电离产生H+与OH-守恒：

（①、②两式相减）

[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D错误。

答案为A、D。

15.在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）

①K＋、Cl－、NO、S2－②K＋、Fe2＋、I－、SO

③Na＋、Cl－、NO、SO④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO

⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO

A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤

［解析］在溶液中由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1时，溶液可以显强酸性（若常温时pH＝1）也可以显强碱性（若常温时pH＝13）。

当溶液显酸性即溶液中还存在大量的H＋离子时，①组中因S2－发生S2－＋2H＋H2S↑而不能共存；④组中因HCO--发生HCO3--＋H+===CO2↑＋H2O而不能共存。

当溶液显碱性即溶液中还存在大量的OH－离子时，②组中因Fe2＋发生Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓而不能共存；④组中因HCO3--发生HCO3--＋OH--===CO32--＋H2O而不能共存。

而③和⑤组中的离子无论在酸性还是在碱性溶液中均能大量共存。

16.室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（）

A.pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合

B.pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合

C.pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合

D.pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合

［解析］一元强酸溶液的c（H＋）＝10－pH,一元弱酸溶液的c（酸）＞c（H＋）＝10－pH，一元强碱溶液的c（OH－）＝10pH－14，一元弱碱溶液的c（碱）＞c（OH－）＝10pH－14。

发生完全中和的条件是n（酸）＝n（碱）,如果反应后pH小于7，必然有n（酸）＞n（碱）。

A、D明显碱过量，B是强酸强碱完全中和，所以只有C是n（酸）＞n（碱）符合选项。

17.下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是（）

A.1.0mol／LNa2CO3溶液：

c（OH－）＝c（HCO－）＋c（H＋）＋2c（H2CO3）

B.1.0mol／LNH4Cl溶液：

c（NH4+）＝c（Cl－）

C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：

c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（H＋）＞c（OH－）

D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：

c（Na＋）＝c（NO）

［解析］A根据质子守恒，水电离出的H+和OH－的物质的量相等，Na2CO3溶液中H+分别以HCO－、H+、H2CO3形式存在，故A对，B中由于NH4+水解，c（NH4+）与c（Cl－）不等，B错，C中根据电荷守恒有：

c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（CH3COO－），因为c（H＋）＞c（OH－），故c（CH3COO－）＞c（Na＋），C错。

D中Na＋、NO不水解加入稀盐酸后二者的物质的量浓度比仍是1∶1，故D对。

18.在一定体积pH＝12的Ba（OH）2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。

若反应后溶液体积等于Ba（OH）2溶液与NaHSO4溶液体积之和，则Ba（OH）2溶液与NaHSO4溶液体积比是:

A.1:

9B.1:

1C.1:

2D.1:

4

解析：

假设Ba（OH）2溶液的体积为1L，因为n（Ba2+）=0.005mol，n（OH-）=0.01mol,剩余的n（OH-）=0.005mol。

而此时OH-的浓度为0.001mol/L，总体积应为5L，故加入的NaHSO4溶液的体积为4L,答案应该是D。

19.下列各组离子在溶液中能大量共存的是

A.Ca2＋、HCO

、Cl－、K＋

B.Al3＋、AlO

、HCO

、Na＋

C.Fe2＋、NH

、SO

、S2－

D.Fe3＋、SCN－、Na＋、CO

答案：

A

解析：

B中Al3＋、AlO

、HCO

不能共存，Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓、Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑，AlO

＋HCO

＋H2O===Al（OH）3↓＋CO

。

20.将硫酸钾、硫酸铝、硫酸钾铝三种盐混合溶于硫酸酸化的水中，测得c（SO

）＝0.105　mol·L－1、c（Al3＋）＝0.055mol·L－1，溶液的pH＝2.0（假设溶液中硫酸完全电离为H＋和SO

），则c（K＋）为

A.0.045　mol·L－1B.0.035　mol·L－1

C.0.055　mol·L－1D.0.040　mol·L－1

答案：

B

解析：

该溶液中离子有SO42-、Al3＋、H＋、K＋，已知前三者的浓度，由溶液中阴离子带的负电荷数一定等于阳离子带的正电荷数即可求出K＋的浓度。

21.浓度均为0.1mol·L－1的甲酸和氢氧化钠溶液等体积相混合后，下列关系式正确的是

A.c（Na＋）＞c（HCOO－）＞c（OH－）＞c（H＋）

B.c（HCOO－）＞c（Na＋）＞c（OH－）＞c（H＋）

C.c（HCOO－）＝c（Na＋）＞c（H＋）＝c（OH－）

D.c（Na＋）＝c（HCOO－）＞c（OH－）＞c（H＋）

答案：

A

解析：

两溶液恰好完全反应后得到甲酸钠溶液，由于甲酸根的水解，HCOO－的浓度比Na＋的浓度小，溶液呈碱性，故应选A。

22.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是

A.Na＋、HS－、Cu2＋、Cl－B.HS－、Na＋、OH－、K＋

C.K＋、CO

、Br－、AlO

D.H＋、Cl－、Na＋、SO

答案：

C

解析：

HS－＋Cu2＋===CuS↓＋H＋，HS－＋OH－===S2－＋H2O，2H＋＋SO

===H2O＋

SO2↑，故A、B、D均不能大量共存。

23.将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度关系正确的是

A.c（NH

）＞c（Cl－）＞c（H＋）＞c（OH－）B.c（NH

）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H＋）

C.c（Cl－）＞c（NH

）＞c（H＋）＞c（OH－）D.c（Cl－）＞c（NH

）＞c（OH－）＞c（H＋）

答案：

B

解析：

pH=3的盐酸的浓度为10－3mol·L－1，而pH=11的氨水的浓度大约为0.1mol·

L－1远大于盐酸的浓度，故等体积混合后氨水过量，混合液中有

NH4Cl===NH

＋Cl－①

NH3·H2O（过量的）

NH

＋OH－②

①式中c（NH

）＝c（Cl－）而溶液中c（NH

）总是①、②两式电离出的c（NH

）之和，故c（NH

）＞c（Cl－），又氨水过量溶液呈碱性故c（OH－）＞c（H＋），而氨水为弱电解质，故电离的c（OH－）一定小于c（Cl－）。

24.（1996年上海，21）物质的量浓度相同的下列溶液中，NH

浓度最大的是

A.NH4ClB.NH4HSO4C.CH3COONH4D.NH4HCO3

答案：

B

解析：

NH

在溶液中存在下述平衡：

NH

＋H2O

NH3·H2O＋H＋，B项NH4HSO4电离出大量H＋，使上述平衡向左移动，故B中c（NH

）大于A中的；C项CH3COONH4电离出的CH3COO－和D项电离出的HCO

水解均呈碱性，使上述平衡向右移动，故C、D中c（NH

）小于A中的。