高中化学 第3章 水溶液中的离子平衡单元综合测试 新人教版选修4.doc

第3章 水溶液中的离子平衡 (90分钟，100分)一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分)1下表为家庭中一些常见物质的ph：物质食醋牙膏食盐水肥皂水火碱液ph3971013有些昆虫如蜂、蚂蚁等叮咬人时，会向人体注入一种叫做蚁酸(具有酸的性质)的物质，使皮肤红肿、瘙痒，甚至疼痛，要消除这种症状，可在叮咬处涂抹下列物质中的()a牙膏或肥皂水 b食盐水c火碱溶液 d食醋【答案】a【解析】涂抹碱性物质(弱碱性物质)可以消除症状。2下列说法正确的是()a两难溶电解质作比较时，ksp小的，溶解度一定小b欲使溶液中某离子沉淀完全，加入的沉淀剂应该是越多越好c所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净d欲使ca2沉淀完全，选择na2co3作沉淀剂效果比na2so4好【答案】d【解析】结构不同的电解质ksp小，溶解度不一定小，a错误；沉淀剂多加过量易使其他离子沉淀，b错误；沉淀离子浓度小于1105 mol/l即可认为被除净，c错误；ksp(caco3)ksp(caso4)，d正确。3下列事实不属于盐类水解应用的是()a明矾、氯化铁晶体常用于净水b实验室通常在hcl气氛中加热mgcl26h2o制mgcl2c实验室配制fecl3溶液时加入少量稀盐酸d实验室制氢气时加入cuso4可加快反应速率【答案】d【解析】a项，因为明矾、氯化铁电离产生的al3、fe3发生水解反应：al33h2oal(oh)3(胶体)3h。fe33h2ofe(oh)3(胶体)3h而用于吸附水中杂质。b项，加热时mgcl2发生水解，mgcl22h2omg(oh)22hcl，在hcl气氛中加热可抑制水解。c项，配制fecl3溶液加入稀盐酸，是抑制fe3水解。d项，制氢气加入cuso4是形成原电池加快反应速率，不是水解反应。4一支50 ml的酸式滴定管中盛有盐酸，液面恰好在a ml刻度处，把管内液体全部放出，盛入量筒内，所得液体体积一定是()aa ml b(50a) mlc大于(50a)ml d大于a ml【答案】c【解析】由于滴定管的上端的刻度小(有0刻度)，下边的刻度大，且尖嘴内还有液体，故标示50 ml的滴定管中的实际液体体积大于50 ml。【点拨】一定要熟悉两种滴定管的构造，明确0刻度在上，且标示最大体积的刻度下边还有液体，在滴定时不能将此部分液体放出。5用水稀释0.1 mol/l氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是()a.b.cc(h)和c(oh)的乘积doh的物质的量【答案】b【解析】氨水中存在电离平衡nh3h2onhoh，稀释时平衡正向移动，n(nh3h2o)减小，n(oh)增大，则减小，故b项正确，a、d两项错误；温度不变，c(h)和c(oh)的乘积(kw)不变，c项错误。【点拨】在分析外界条件的改变(特别是加水稀释)对电离或水解的平衡移动的影响时，千万不能忘记溶液体积变化对物质浓度的影响。6下列式子属于水解反应，且溶液呈酸性的是()ahcoh2oh3ocobfe33h2ofe(oh)33hchsh2oh2sohdh2co3h2ohcoh3o【答案】b【解析】a项为hco的电离；b项为fe3的水解，溶液呈酸性；c项为hs的水解，溶液呈碱性；d项为h2co3的一级电离。故a、c、d三项均不符合题意，b项符合题意。【点拨】本题首先排除不属于水解反应的式子，然后再排除溶液不显酸性的式子。最后再验证余下的式子是否符合题意。7室温下，有两种溶液：0.01 moll1 nh3h2o，0.01 moll1 nh4cl。下列操作可以使两种溶液中c(nh)都增大的是()a加入少量h2o b加入少量naoh固体c通入少量hcl气体 d升高温度【答案】c【解析】加水，两溶液中c(nh)都减小，a项错误。加入少量naoh固体，nh3h2o的电离平衡逆向移动，c(nh)减小，nh4cl中由于发生反应：nhoh=nh3h2o，会导致c(nh)减小，b项错误。通入少量hcl气体，中发生酸碱中和反应促进nh3h2o的电离，所以c(nh)增大，中nh的水解平衡逆向移动，c(nh)亦增大，故c项正确。升高温度促进水解，中nh的浓度减小，故d项错误。【点拨】在解答往溶液中加入某种物质判断溶液中离子浓度变化的有关试题时，首先要考虑物质间的反应，其次根据勒夏特列原理分析微粒浓度的变化。稀释溶液，平衡向离子浓度增大的方向移动；加入相同的离子，对平衡起抑制作用；改变温度，根据“升吸降放”原则判断。8下列叙述正确的是()a95 纯水的ph7，说明加热可导致水呈酸性bph3的醋酸溶液，稀释至10倍后ph4c0.2 moll1的盐酸与等体积水混合后ph1dph3的醋酸溶液与ph11的氢氧化钠溶液等体积混合后ph7【答案】c【解析】95 的水尽管ph7，但因其电离出的c(h)c(oh)，故呈中性，a错；醋酸为弱酸，ph3的醋酸稀释10倍时，促进其电离，故3ph4，b错；ph3的醋酸与ph11的naoh溶液等体积混合时，醋酸过量，ph7【答案】cd【解析】0.1 moll1氢氟酸中c(h)c(hcl)，n(ch3cooh)n(hcl)。乙烧杯中h的物质的量多，实际产生等量的h2，则必然是甲烧杯中加入的锌粒质量大，甲中zn过量，乙中ch3cooh过量。若乙中加入的zn比甲中多，因h也比甲中多，则乙中产生的h2肯定多。另外，在乙中，由于ch3cooh的电离平衡不断向右移动，持续产生h，所以其c(h)始终比甲烧杯中大。11已知agi为黄色沉淀，agcl为白色沉淀。25 时，agi饱和溶液中c(ag)为1.22108 moll1，agcl饱和溶液中c(ag)为1.30105 moll1。若在5 ml含有kcl和ki浓度均为0.01 moll1的混合溶液中，滴加8 ml 0.01 moll1的agno3溶液，则下列叙述中不正确的是()a溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为c(k)c(no)c(cl)c(i)c(ag)b溶液中先产生的是agi沉淀cagcl的ksp的数值为1.691010d若在agi悬浊液中滴加少量的kcl溶液，黄色沉淀不会转变成白色沉淀【答案】a【解析】ksp(agi)c(ag)c(i)1.221081.221081.491016，ksp(agcl)c(ag)c(cl)1.301051.301051.691010，故c正确；混合溶液中滴入agno3溶液先产生agi沉淀，后产生agcl沉淀，相对于溶液中的ki的量来说，agno3溶液过量，相对于agno3的量，混合溶液中kcl过量，溶液中c(cl)0.01 mol/l1.54103 mol/l，c(ag) mol/l1.10107 mol/l，c(i) mol/l1.35109 mol/l，即c(ag)c(i)，故a不正确；由ksp(agi)ksp(agi)，所以悬浊液中滴加少量kcl溶液，agi不会转化为agcl，故d正确。12实验：将0.1 moll1 mgcl2溶液和0.5 moll1 naoh溶液等体积混合得到浊液；取少量中浊液，滴加0.1 moll1fecl3溶液，出现红褐色沉淀；将中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 moll1 fecl3溶液，白色沉淀变为红褐色；另取少量白色沉淀，滴加饱和nh4cl溶液，沉淀溶解。下列说法中，不正确的是()a将中所得浊液过滤，所得滤液中含少量mg2b浊液中存在溶解平衡：mg(oh)2(s)mg2(aq)2oh(aq)c实验和均能说明fe(oh)3比mg(oh)2难溶dnh4cl溶液中的nh可能是中沉淀溶解的原因【答案】c【解析】mg(oh)2为难溶电解质，因此中的浊液中存在：mg(oh)2(s) mg2(aq)2oh(aq)，将其浊液过滤，滤液中有mg2，故a、b正确；实验中naoh过量，实验中产生红褐色沉淀是fecl3与过量naoh反应所致，所以只有实验能说明fe(oh)3比mg(oh)2难溶，c错误；实验中mg(oh)2溶解是因为nh水解产生的h与浊液中的oh结合成水，使mg(oh)2沉淀溶解平衡向右移动，d正确。13mgcl2和nahco3按物质的量之比为12混合制成溶液，加热蒸干灼烧后得到的固体是()amg(hco3)2、nacl bmgo、naclcmgcl2、na2co3 dmgco3、nacl【答案】b【解析】mgcl2与nahco3按物质的量之比为12混合，在溶液中可将1 mol mgcl2和2 mol nahco3看成是1 mol mg(hco3)2和2 mol nacl。溶液中存在hco的水解平衡hcoh2oh2co3oh，在溶液受热时，由于h2co3co2h2o，使hco的水解平衡正向移动，c(oh)增大，促使mg22ohmg(oh)2能够进行完全，生成难溶的mg(oh)2，mg(oh)2灼烧后分解生成mgo固体，所以得到固体为mgo、nacl。【点拨】在蒸干灼烧几种物质混合的溶液时，由于在溶液中离子可以自由移动，所以可以将溶液中存在的离子自由组合，首先把组合出的蒸干后不变的物质分离出来，再将剩余的离子组合，最后考虑该物质在灼烧时是否分解，氧化等。14下列说法正确的是()a相同温度下，1 moll1醋酸溶液与0.5 moll1醋酸溶液中，c(h)之比是21b常温下，向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，使混合液的ph7，此时混合液中c(na)c(ch3coo)cph3的盐酸和醋酸加水使溶液体积分别扩大100倍，ph仍相同d0.1 moll1 nh4cl溶液中c(nh)c(h)c(cl)【答案】b【解析】相同温度下，对于同一种弱电解质而言，浓度越稀电离程度越大，因此1 moll1醋酸溶液与0.5 moll1醋酸溶液中，c(h)之比小于21，a项错误；常温下，醋酸钠与醋酸的混合溶液的ph7，由电荷守恒可知c(na)c(ch3coo)，b项正确；ph3的盐酸稀释100倍，ph变为5，ph3的醋酸稀释100倍，由于醋酸的电离平衡移动，其ph在35之间，故c项错误；d项不符合电荷守恒定律，故错误。【点拨】在同一弱电解质的不同溶液中，越稀越电离；任何溶液中都有电荷守恒。1525 时，将phx的h2so4溶液与phy的naoh溶液按体积比1100混合，反应后所得溶液ph7。若xy，则x的值为()a2 b3c4 d5【答案】b【解析】所得混合溶液为中性，则n(h)n(oh)，即10x110y14100，xy12，因为xy，所以x3。16已知当nh4cl溶液的浓度小于0.1 mol/l时，其ph5.1。现用0.1 mol/l的盐酸滴定10 ml 0.05 mol/l的氨水，用甲基橙作指示剂达到终点时所用盐酸的量()a等于10 ml b等于5 mlc大于5 ml d小于5 ml【答案】c【解析】完全中和10 ml 0.05 mol/l的氨水需要0.1 mol/l的盐酸5 ml，生成nh4cl溶液的物质的量浓度为 mol/l，即此时溶液ph5.1。而甲基橙的变色范围为3.14.4，所以当甲基橙变色时(达到滴定终点)，盐酸已经过量，即大于5 ml。【点拨】首先根据中和反应得出需要盐酸的体积，然后根据生成的盐的性质分析中和后溶液的酸碱性，最后对比甲基橙的变色范围进行分析。17已知在25 条件下，向10.00 ml 0.1 moll1 hcooh溶液中逐滴加入0.1 moll1 naoh溶液，其ph变化曲线如下图所示(忽略温度变化)。下列说法中不正确的是()aa点表示的溶液中c(hcoo)约为103 moll1b用25 ml的酸式滴定管量取hcooh溶液cc点naoh溶液的体积小于10 mld在a、c间任一点，溶液中一定都有c(na)c(hcoo)c(h)c(oh)【答案】d【解析】a点ph3，则c(h)103 mol/l，而c(hcoo)c(h)，a项正确；量取甲酸应选择酸式滴定管，b项正确；当naoh溶液的体积为10 ml，甲酸和naoh恰好完全反应，所得hcoona溶液显碱性，而图中c点显中性，则naoh溶液的体积小于10 ml，c项正确；a、c间任一点溶液显酸性，即c(h)c(oh)又由电荷守恒有c(na)c(h)=c(hcoo)c(oh)，故c(hcoo)c(na)，d项错误。【点拨】巧抓“四点”，突破“粒子”浓度关系：抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合；抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液呈什么性，是什么因素造成的；抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足；抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。18欲使ch3coona稀溶液中比值增大，可在溶液中(恒温)加入少量下列物质中的()naoh固体koh固体ch3coona固体nahso4固体a或 b或c或 d或【答案】b【解析】本题考查学生对水解平衡知识的掌握。ch3coona溶液中存在水解平衡：ch3cooh2och3coohoh，加入少量naoh固体，c(na)增大，c(oh)也增大，抑制ch3coo的水解，使c(ch3coo)增大，但其程度小于c(na)增大的程度，因此比值减小；加入koh固体，c(oh)增大，使水解平衡逆向移动，所以比值增大；加入ch3coona固体，导致原溶液醋酸钠的浓度增加，抑制醋酸根水解，比值增大。加入nahso4固体，hso促进了醋酸根的水解，比值减小。19室温时，caco3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知caco3的溶度积(室温)为2.8109，下列说法中不正确的是()ax的数值为2105bc点时有caco3生成c加入蒸馏水可使溶液由d点变成a点db点与d点对应的浓度积相等【答案】c【解析】本题考查难溶电解质的溶解平衡。kspc(ca2)c(co)，由数据计算可知a项正确；c点qcksp，所以平衡向生成沉淀的方向移动，b项正确；加入蒸馏水，c(ca2)和c(co)均减小，c项错误；曲线上的各点对应的溶度积均相等，d项正确。【点拨】对于此类曲线图，曲线上方的点表示过饱和溶液，此时qcksp，此时还可以生成沉淀；曲线上的点表示饱和溶液，此时qcksp，此时沉淀达到溶解平衡；曲线下方的点表示不饱和溶液，此时qc【解析】(1)分析思路涉及两个方面：若是碱的溶液，则抑制水的电离，使水的电离程度减小，水电离出的c(oh)为1012 moll1；若是强碱弱酸盐的溶液，因水解时对水的电离起促进作用，水电离出的c(oh)为102 moll1。(2)溶液的体积相等，溶液中各阳离子的物质的量相同，但因cu22h2ocu(oh)22h，即1 mol cu2水解可生成2 mol h，故cuso4溶液中阳离子的总物质的量最大。(3)由于弱电解质的电离和盐类的水解程度都比较小，故中nh3h2o提供的c(nh)最小，中nh4hso4电离出的h抑制nh水解，中ch3coo的水解促进nh的水解。【点拨】在计算限定ph的溶液中由水电离出的h或oh的浓度时，要考虑酸或碱的电离和盐类的水解这两个方面。22(10分)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：(1)起始滤液的ph_7(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是_。(2)试剂的化学式为_，中发生反应的离子方程式为_。(3)试剂的化学式为_，中加入试剂的目的是_。(4)试剂的名称为_，中发生反应的离子方程式为_。(5)某同学称取提纯的产品0.775 9 g，溶解后定容在100 ml容量瓶中，每次取25.00 ml溶液，用0.100 0 moll1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 ml，该产品的纯度为_(列式并计算结果)。【答案】(1)大于强碱弱酸盐k2co3水解，使体系呈碱性(2)bacl2ba2so=baso4、ba2co=baco3(3)k2co3除去a中的ba2(4)盐酸2hco=h2oco2(5)100%98.40%。23(8分)(1)粗制cuso45h2o晶体中常含有杂质fe2。在提纯时为了除去fe2，常加入合适氧化剂，使fe2氧化为fe3，下列物质最好选用的是_。akmno4 bh2o2c氯水 dhno3然后再加入适当物质调整溶液至ph4，使fe3转化为fe(oh)3，调整溶液ph可选用下列中的_。anaoh bnh3h2occuo dcu(oh)2(2)在25 下，向浓度均为0.1 moll1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。已知25 时kspmg(oh)21.81011，kspcu(oh)22.21020。(3)向bacl2溶液中加入agno3和kbr，当两种沉淀共存时，_。ksp(agbr)5.41013，ksp(agcl)2.01010【答案】(1)bcd(2)cu(oh)2cu22nh3h2o=cu(oh)22nh(3)2.7103【解析】(1)四个选项中的物质均能将fe2氧化成fe3，但只有h2o2的还原产物为h2o，不引入新的杂质。加入cuo或cu(oh)2时既不引入新的杂质，同时能消耗fe3水解生成的h，从而促进fe3完全水解为fe(oh)3而除去。(2)由于kspcu(oh)2kspmg(oh)2，所以先生成cu(oh)2沉淀。(3)所谓沉淀共存，就是agcl、agbr都有，即agclbragbrcl这个反应达到平衡，所以2.7103。24(8分)用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中含有与酸不反应的杂质，试根据实验回答：(1)准确称取4.1 g烧碱样品，所用主要仪器有_。(2)将样品配成250 ml待测液需要的仪器有_。(3)取10.00 ml待测液，用_量取。(4)用0.201 0 moll1标准盐酸滴定待测烧碱溶液，滴定时左手旋转_式滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视_，直到滴定达到终点。锥形瓶底垫一张白纸，其作用是_。(5)根据下表数据，计算待测烧碱溶液的浓度：_。滴定次数待测液的体积/ml标准盐酸体积滴定前读数/ml滴定后读数/ml第一次10.000.5020.40第二次10.004.0024.14(6)根据上述各数据，计算烧碱的纯度：_。【答案】(1)天平、药匙、烧杯(2)烧杯、玻璃棒、250 ml容量瓶、胶头滴管(3)碱式滴定管(4)酸锥形瓶内溶液颜色的变化衬托作用，便于观察颜色变化(5)0.402 4 moll1(6)98.15 %【解析】(1)称量固体样品要用天平、药匙；因为氢氧化钠具有腐蚀性，因此需放在烧杯中称量。(3)因为量取10.00 ml氢氧化钠溶液，要精确到0.01 ml，需用碱式滴定管，不能用量筒。(5)两次滴定消耗标准溶液体积的平均值为v20.02 ml，由c(naoh)，得c(naoh)0.402 4 moll1。(6)250 ml待