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专练十 水溶液中的离子平衡问题
命题角度 ①电解质溶液的酸碱性；②水溶液pH的计算；③水溶液中离子浓度的大小关系。 结合水溶液中弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡判断溶液的酸碱性及溶液中离子浓度大小关系，在解答溶液中微粒浓度的大小关系类的题目时，抓住物质间的反应关系解题策略 、反应后产物的量和溶液中电荷守恒、物料守恒、质子守恒三种守恒关系是正确判断的关键。而溶液的pH计算，关键是正确找出溶液中氢离子的浓度，特别注意混合溶液中氢离子浓度的计算。 题型狂练 1．(2013·镇江中学模拟)下列说法中正确的是
( )。
＋A．常温下，稀释0.1 mol/L的氨水，溶液中c(OH－)、c(NH＋4)、c(H)均减小
B．常温下，c(NH＋4)相等的①(NH4)2SO4、②(NH4)2Fe(SO4)2、③NH4Cl、④(NH4)2CO3溶液中，溶质物质的量浓度大小关系是：②＜①＜④＜③
C．pH相等的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3三种溶液：c(CH3COONa)＜c(NaHCO3)＜c(Na2CO3)
D．某温度时水的离子积常数KW＝10－13，若将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合，若所得混合液pH＝2，则a∶b＝2∶9
解析 常温下，在稀溶液中c(H＋)与c(OH－)的乘积是个定值，稀释0.1 mol·L－1
＋＋2＋的氨水，c(OH－)、c(NH＋4)减小，c(H)增大，A项错误；Fe的水解抑制NH4－＋的水解，CO23的水解促进NH4的水解，所以等浓度的①(NH4)2SO4、
②(NH4)2Fe(SO4)2、③NH4Cl、④(NH4)2CO3的溶液的c(NH＋4)：②＞①＞④＞③，因此，c(NH＋4)相等的①(NH4)2SO4、②(NH4)2Fe(SO4)2、③NH4Cl、④(NH4)2CO3溶液中，溶质物质的量浓度大小关系是：②＜①＜④＜③，B项正确；根据越弱越水解的规律可知浓度相同的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3三种溶液的pH为：Na2CO3＞NaHCO3＞CH3COONa，因此，pH相等的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3三种溶液：c(CH3COONa)＞c(NaHCO3)＞c(Na2CO3)，C项错误；pH＝11的NaOH溶液的c(OH－)＝10－2mol/L，pH＝110－1×b－10－2×a的稀硫酸的c(H)＝10mol/L，混合液的pH＝2，则有＝10－
a＋b
＋
－1
1
2
，得a∶b＝9∶2，D项错误。
答案 B 2．向10
mL
0.1
mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴滴加V
( )。
mL
0.1
mol·L－1HCl溶液，下列有关滴定过程中粒子浓度关系正确的是 A．当V＝0时，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO－3)＋2c(H2CO3)
－－－
B．当V＝5时，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO23)＋c(HCO3)＋c(OH) －－C．当V＝10时，c(Cl－)＝c(CO23)＋c(HCO3)＋c(H2CO3) －＋D．当V＝15时，c(Na＋)＝c(Cl－)>c(HCO－3)>c(OH)>c(H)
解析 在碳酸钠溶液中存在碳酸钠的水解和水的电离，由质子守恒可得：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO－3)＋2c(H2CO3)，A正确；当V＝5时溶液中的溶质是碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠，由物质电中性原则可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)
－2－＋c(HCO－3)＋2c(CO3)＋c(Cl)，B错误；当V＝10时，反应后的溶液中溶质为
等物质的量的氯化钠，碳酸氢钠，由质量守恒和有关物质的物质的量关系可
2－得：c(Cl－)＝c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO3)，C正确；当V＝15时，溶液中溶
质为氯化钠、碳酸氢钠，而且二者的物质的量之比为3∶1，溶液c(Na＋)>c(Cl
－
)，D错误。
答案 AC
3．(2013·徐州宿迁二调)现有室温下的四种溶液，有关叙述不正确的是( )。
编号 pH 溶液 ① 11 ② 11 ③ 3 ④ 3 盐酸 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 A.相同体积的③、④溶液分别与NaOH完全反应，消耗NaOH的物质的量：③＞④
B．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③
－C．①、④两溶液等体积混合，所得溶液中：c(Cl－)＞c(NH＋4)＞c(OH)＞c(H＋
)
L④溶液与Vb
D．Va
L②溶液混合[近似认为混合溶液体积＝(Va＋Vb)L]，若混合后溶液的pH＝4，则Va∶Vb＝11∶9
解析 C项不符合电荷守恒，①、④两溶液等体积混合，所得溶液为NH4Cl
2
和氨水的混合溶液，一水合氨的电离程度大于NH4Cl的水解程度，正确的顺
－－＋
序是：c(NH＋4)＞c(Cl)＞c(OH)＞c(H)。
答案 C
4．常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1CH3COONa溶液中逐滴加入0.100 0 mol·L－1盐酸，溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是
( )。
A．点①所示溶液中：c(CH3COOH)＝c(Cl－)>c(OH－)＝c(H＋) B．点②所示溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH) C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－) D．整个过程中可能出现：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－) 解析 写出溶液中的电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)和物料守恒c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，可判断出D错误；①中溶液呈中性c(H＋)＝c(OH－)，故综合两守恒可得c(CH3COOH)＝c(Cl－)，A正确；②点溶液中有等浓度的CH3COOH、CH3COONa和NaCl，溶液呈酸性，可仅考虑醋酸电离，则c(CH3COO－)>c(Cl－)，B错误；③点溶液中有等浓度的CH3COOH和NaCl，由于醋酸有少部分电离，故c(Na＋)>c(CH3COOH)，醋酸每电离生成一份CH3COO－的同时就会生成一份H＋，同时水也电离生成少量H
＋
，故c(H＋)>c(CH3COO－)，所以C正确。
mol·L－1NaHS与b
答案 AC
5．已知H2CO3的酸性强于H2S，将a 量浓度关系正确的是
A．a＝b时：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－) B．a＝2b时：c(S2－)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)
C．a＝3b时：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－) D．a＝4b时：4c(Na＋)＝5c(S2－)＋5c(HS－)＋5c(H2S)
3
mol·L－1NaOH两种稀溶液等体积混合(a>0，b>0)，所得溶液中微粒间的物质的
( )。
解析 当两者等量混合时，溶质为Na2S，其质子守恒方程式为c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)，A错误；当a＝2b时，溶质为等物质的量的NaHS和Na2S混合，两者均水解，溶液显碱性，且以S2－的水解为主，故c(HS－)>c(S2－)，B错误；任何溶液中均存在电荷守恒，C正确；当a＝4b时，溶质为3∶1的NaHS与Na2S，由物料守恒有4n(Na)＝5n(S)，D正确。 答案 CD
4