水溶液中的离子平衡单元测试 人教选修

1、第三章过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)1.有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是()A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11 mol·L-1B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(S)相等D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同解析:酸溶液中氢氧根离子全部来自于水的电离,氢离子浓度相同的情况下,氢氧根离子浓度也相同,则由水电离出的氢氧根离子浓度也相同。答案:A2.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶

2、液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()A.c(H+)B.Ka(HF)C.D.解析:HF溶液加水稀释,平衡向右移动,所以增大,D项正确。答案:D3.已知某酸H2B在水溶液中存在下列关系:H2BH+HB-,HB-H+B2-。关于该酸对应的酸式盐NaHB的溶液,下列说法中一定正确的是()A.NaHB属于弱电解质B.溶液中的离子浓度c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-)C.c(Na+)=c(HB-)+c(B2-)+c(H2B)D.NaHB和NaOH溶液反应的离子方程式为H+OH-H2O解析:NaHB属于强电解质,A项错;由于HB-的电离程度和水解程度大小未知,所以

3、NaHB溶液的酸碱性不确定,B项错;C项表达的是物料守恒,正确;由于HB-只有部分电离,所以写离子方程式时不能拆写为H+,D项错。答案:C4.(2012·四川理综,10)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是()A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(N)>c(OH-)=c(H+)D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol

4、3;L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)解析:A项,新制的氯水中,结合电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),A项错误;B项,NaHCO3Na+HC,HCH+C、HC+H2OH2CO3+OH-,溶液pH=8.3,说明HC的水解程度大于其电离程度,水解产生的H2CO3多于电离产生的C,错误;C项,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,错误;D项,0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,即C

5、H3COOH与NaOH以物质的量之比为21混合,根据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),两式叠加,可得D项正确。答案:D5.室温下,将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是()A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1B.b点:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)C.c点:c(Cl-)=c(N)

6、D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热解析:A项,氨水中存在NH3·H2ON+OH-的电离平衡,a点溶液pH在714之间,呈碱性,由水电离出的c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,故错误;B项是盐酸和氨水恰好反应时的物料守恒等式,但由图知b点时氨水过量,没有恰好完全反应,故错误;C项,因为c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),当pH=7时,c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(N),故正确;D项,d点后温度下降的原因是低温溶液的介入,此时反应已进行完全。答案:C6.在由水电离出的c(OH-)=1

7、×10-13 mol·L-1的溶液中,能大量共存的离子组是()A.Fe2+Na+NCl-B.Ba2+Na+NCl-C.SSNNa+D.Mg2+Na+Br-ClO-解析:由水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,说明溶液可能为强酸或强碱溶液。Fe2+在强酸环境中与N发生氧化还原反应,在强碱溶液中与OH-反应;S、ClO-在强酸溶液中不能大量存在;N、Mg2+在强碱溶液中不能大量存在。答案:B7.温度相同,浓度均为0.2 mol·L-1的(NH4)2SO4,NaNO3,NH4HSO4,NH4NO3,CH3COONa溶液,它们的pH由

8、小到大的排列顺序是()A.B.C.D.解析:首先根据盐类水解规律将其按酸碱性分组,呈酸性的是,呈中性的是,呈碱性的是。在呈酸性的中,NH4HSO4中的HS电离出H+,其溶液的酸性最强,其pH最小,(NH4)2SO4溶液中的N浓度大于NH4NO3溶液中的N浓度,其达到水解平衡时,(NH4)2SO4溶液中的H+浓度大于NH4NO3溶液中的H+浓度。CH3COONa溶液呈碱性,pH最大,综上所述,其pH由小到大的排列顺序是。答案:A8.(2012·浙江理综,12)下列说法正确的是()A.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可

9、测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸C.用0.200 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 mol·L-1盐酸、0.1 mol·L-1氯化镁溶液、0.1 mol·L-1硝酸银溶液中,Ag+浓度:>=>解析:醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时,电离平衡向右移动,故将pH=3的醋

10、酸溶液稀释10倍,其pH小于4,但大于3,A项不正确;若H2A是弱酸,则HA-在溶液中存在两个平衡:HA-H+A2-(电离平衡),HA-+H2OH2A+OH-(水解平衡),电离程度和水解程度的相对大小决定了溶液的酸碱性,如NaHCO3溶液显碱性,NaHSO3溶液显酸性,故B项不正确;完全中和时,生成正盐NaCl和CH3COONa,由于CH3COO-的水解而使溶液显碱性,故溶液呈中性时酸未被完全中和,C项正确;氯化银的溶度积常数表达式为Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,故Ag+浓度大小顺序应为:>>>,D项不正确。答案:C二、非选

11、择题(本题共4小题,共52分)9.(10分)下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入生石灰,向烧杯中加入NH4NO3晶体,烧杯中不加任何物质。(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为。 (2)实验过程中发现烧瓶中溶液红色变深,烧瓶中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是。 A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶

12、液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为、(填“左”“右”或“不移动”)。 解析:(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,酚酞试液遇碱显红色。(2)生石灰与水剧烈反应且放出大量热,根据烧杯中溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应,同时烧杯中溶液红色变浅,则NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)酸促进CH3COO-的水解;碱抑制CH3COO-的水解;与CH3COO-带同种电荷,水解都呈碱性相互抑制;Fe2+水解呈酸性、CH3COO-水解呈碱性,相互促进。答案:(1)CH3COO-+

13、H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性(2)BD(3)右左左右10.(16分)铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:Fe3+Fe2+Cu2+氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7氢氧化物完全沉淀时的pH3.29.06.7请回答下列问题:(1)加入氧化剂的目的是。 (2)最适合作氧化剂X的是。 A.K2Cr2O7B.NaClOC.H2O2D.K

14、MnO4(3)加入的物质Y是。 (4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的?(填“能”或“不能”)。若不能,试解释原因。 (5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?(填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?。 (6)若向溶液中加入碳酸钙,产生的现象是。 答案:(1)将Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀与Cu2+分离(2)C(3)CuOCu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以(4)不能加碱使Fe3+沉淀的同时也能使Cu2+沉淀(5)不能应在HCl气流中加热蒸发结晶(6)碳酸钙溶解,产生气泡

15、和红褐色沉淀11.(10分)以下是25 时几种难溶电解质的溶解度:难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10-41.7×10-61.5×10-43.0×10-9在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如:为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe

16、3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。请回答下列问题:(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为(填化学式)而除去。 (2)中加入的试剂应该选择为宜,其原因是。 (3)中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为。 (4)下列与方案相关的叙述中,正确的是(填字母)。 A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中E.在pH>4

17、的溶液中Fe3+一定不能大量存在解析:中加入氨水,利用沉淀的生成,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;中加入氢氧化镁,利用沉淀的转化,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;中先加入H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,然后调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。答案:(1)Fe(OH)3(2)氨水不会引入新的杂质(3)2Fe3+3Mg(OH)23Mg2+2Fe(OH)3(4)ACDE12.(2012·大纲全国,29)(16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:(

18、1)起始滤液的pH7(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)试剂的名称是,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 mol·L-1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) 解析:(1)溶液中含有KCl、K2CO3和K2SO4,C水解,C+H2OHC+OH-使溶液显碱性。欲除去C和S可向溶液中加入足量BaCl2溶液,过滤,得滤液A含KCl和少量BaCl2,向A中加足量K2CO3溶液,以除去Ba2+,过滤得滤