2024高中化学第三章水溶液中的离子平衡检测题含解析新人教版选修4

PAGE10-第三章检测题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)1．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是()A．苦酒的主要成分是非电解质B．苦酒的主要成分是强电解质C．苦酒的主要成分是弱电解质D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子解析：由题意可得，苦酒的主要成分为醋酸，是弱电解质。答案：C2．下列微粒对CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－水解平衡有影响的是()A．H3O＋ B.C．NOeq\o\al(－,3) D．Ba2＋答案：A3．下列反应不属于水解反应或水解方程式错误的是()①HCl＋H2O=H3O＋＋Cl－②ZnCl2＋2H2O=Zn(OH)2＋2HCl③Na2CO3＋2H2OH2CO3＋2NaOH④Al2(CO3)3＋6H2O2Al(OH3)↓＋3H2CO3A．①② B．③④C．①②④ D．①②③④答案：D4．下列四种溶液中，水的电离程度最大的是()A．pH＝5的NH4Cl溶液B．pH＝5的NaHSO4溶液C．pH＝8的CH3COONa溶液D．pH＝8的NaOH溶液答案：A5．在相同温度时，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是()A．中和时所需NaOH的量B．电离度C．溶液中氢离子的浓度D．CH3COOH的物质的量答案：B6．常温下，下列各组离子在指定溶液能大量共存的是()A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)C.eq\f(c（H＋）,c（OH－）)＝1012的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－D．c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SOeq\o\al(2－,4)、SCN－答案：C7．试验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列对测定结果评价错误的是()选项操作测定结果评价A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2～3次偏高B起先试验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消逝偏高C锥形瓶未干燥无影响D盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次偏低答案：D8．温度相同，浓度均为0.2mol·L－1的下列溶液的pH由小到大的排列依次是()①(NH4)2SO4②NaNO3③NH4HSO4④NH4NO3⑤CH3COONaA．③①④②⑤ B．①③⑤④②C．③②①⑤④ D．⑤②④①③答案：A9．25℃时，将amol·L－1氨水与bmol·L－1盐酸等体积混合，下列有关推论不正确的是()A．若混合后溶液pH＝7，则c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)B．若b＝2a，则c(Cl－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(H＋)＞c(OH－)C．若a＝2b，则c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)D．若混合后溶液满意c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，则可推出a＝b答案：B10.25℃时，Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]，下列说法正确的是()A．依据图示可计算出Ksp(Ag2CO3)＝9×10－9B．向Ag2CO3饱和溶液中加入K2CO3饱和溶液，可以使Y点移到X点C．反应Ag2CO3(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)的化学平衡常数K＝2.5×108D．在0.001mol·L－1AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液，COeq\o\al(2－,3)先沉淀答案：C11．某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发觉：0.01mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－22。则该小组在该温度下测得0.1mol·L－1NaOH溶液的pH应为()A．13 B．12C．11 D．10解析：某温度下0.01mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－22，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－11mol·L－1，则KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－11mol·L－1×0.01mol·L－1＝1×10－13，依据水的离子积常数计算0.1mol·L－1氢氧化钠溶液中的氢离子浓度，从而得出溶液的pH，即0.1mol·L－1氢氧化钠溶液中c(H＋)＝eq\f(1×10－13,0.1)mol·L－1＝1×10－12mol·L－1，则溶液的pH＝12。答案：B12.常温下，稀释0.1mol·L－1Na2CO3溶液，右图中的纵坐标可以表示()A．COeq\o\al(2－,3)水解的平衡常数B．溶液的pHC．溶液中HCOeq\o\al(－,3)的数目D．溶液中的c(COeq\o\al(2－,3))答案：C13．依据下表供应的数据，推断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是()化学式电离常数HClOK＝3×10－8H2CO3K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11A.c(HCOeq\o\al(－,3))>c(ClO－)>c(OH－)B．c(ClO－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H＋)C．c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(ClO－)＋c(OH－)答案：A14．下列有关电解质溶液的说法正确的是()A．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)减小B．将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)增大C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（Cl－）)>1D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中eq\f(c（Cl－）,c（Br－）)不变解析：A项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，K＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)，则eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)＝eq\f(K,c（CH3COO－）)，加水稀释，K不变，c(CH3COO－)减小，故比值变大；B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，K＝eq\f(c（CH3COOH）·c（OH－）,c（CH3COO－）)，上升温度，水解平衡正向移动，K增大，则eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(即\f(1,K)))减小；C项，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，依据电荷守恒可知，c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))。D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于eq\f(c（Cl－）,c（Br－）)＝eq\f(c（Cl－）·c（Ag＋）,c（Br－）·c（Ag＋）)＝eq\f(Ksp（AgCl）,Ksp（AgBr）)，Ksp仅与温度有关，故eq\f(c（Cl－）,c（Br－）)不变。答案：D15．常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度改变的关系如图所示。下列叙述错误的是()A．Ka2(H2X)的数量级为10－6B．曲线N表示pH与lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)的改变关系C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)＋)解析：对于H2X，Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HX－）,c（H2X）)，即eq\f(c（HX－）,c（H2X）)＝eq\f(Ka1,c（H＋）)，同理依据其次步电离有eq\f(c（X2－）,c（HX－）)＝eq\f(Ka2,c（H＋）)，pH相同时(即氢离子浓度相同时)，因为Ka1>Ka2，必定有eq\f(c（HX－）,c（H2X）)>eq\f(c（X2－）,c（HX－）)，即N为pH值与lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)的图象，M为pH值与lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)的图象，B正确；取M上随意一点，如lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)＝－0.6，pH＝4.8，Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（X2－）,c（HX－）)＝10－4.8·10－0.6＝10－5.4，A正确；当c(X2－)＝c(HX－)时，即M中lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)＝0时，pH<7，所以NaHX溶液应－)>c(HX－)，D错误。答案：D二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)16．(5分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为________。(2)上述浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取肯定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl起先沉淀时，溶液中eq\f(c（I－）,c（Cl－）)为________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。解析：(2)eq\f(c（I－）,c（Cl－）)＝eq\f(Ksp（AgI）,Ksp（AgCl）)＝eq\f(8.5×10－17,1.8×10－10)≈4.7×10－7。答案：(1)MnSO4(或Mn2＋)(2)4.7×10－717．(14分)磷酸(H3PO4)在溶液中能够以H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)、和POeq\o\al(3－,4)四种粒子形式存在，当溶液的pH发生改变时，其中任一种粒子的物质的量占四种粒子总物质的量的分数δ也可能发生改变。下图是H3PO4溶液中，各种粒子的物质的量分数δ随pH的改变曲线：(1)设磷酸总浓度为c(总)，写出c(总)与各粒子浓度间的关系式：_____________________________________________________。(2)向Na3PO4溶液中逐滴滴入稀盐酸，当pH从9降到6的过程中发生的主要反应的离子方程式为_______________________。当pH＝7时，溶液中主要存在的阴离子(OH－离子除外)是_________。(3)从图中推断NaH2PO4溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”)，其缘由是_________________________________________________。(4)在Na3PO4溶液中，eq\f(c（Na＋）,c（POeq\o\al(3－,4)）)______3(填“＞”“＝”或“＜”)；向该溶液中滴入几滴浓KOH溶液后，eq\f(c（Na＋）,c（POeq\o\al(3－,4)）)的值减小，缘由是_____________________________________________________。解析：(1)磷酸(H3PO4)在溶液中能够以H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)、和POeq\o\al(3－,4)四种粒子形式存在，c(总)＝c(H3PO4)＋c(H2POeq\o\al(－,4))＋c(HPOeq\o\al(2－,4))＋c(POeq\o\al(3－,4))。(2)依据图象知，pH在9变到6的过程中，H2POeq\o\al(－,4)增加，HPOeq\o\al(2－,4)削减，所以是溶液中的HPOeq\o\al(2－,4)和氢离子反应生成H2POeq\o\al(－,4)；当pH＝7时，依据图象知，溶液中存在的阴离子为H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)。(3)依据图象知，当溶液中存在H2POeq\o\al(－,4)时，溶液呈酸性，说明H2POeq\o\al(－,4)在溶液中的电离程度大于水解程度，导致溶液中氢离子浓度大于氢氧－，导致溶液中eq\f(c（Na＋）,c（POeq\o\al(3－,4)）)＞3；当向溶液中滴入几滴浓KOH溶液后，依据勒夏特列原理知，水解平衡向逆反应方向移动，所以导致溶液中磷酸根离子的浓度增大，故eq\f(c（Na＋）,c（POeq\o\al(3－,4)）)的值减小。答案：(1)c(总)＝c(H3PO4)＋c(H2POeq\o\al(－,4))＋c(HPOeq\o\al(2－,4))＋c(POeq\o\al(3－,4))(2)HPOeq\o\al(2－,4)＋H＋=H2POeq\o\al(－,4)H2POeq\o\al(－,4)和HPOeq\o\al(2－,4)(3)酸H2POeq\o\al(－,4)在溶液中的电离程度大于水解程度(4)＞KOH抑制了POeq\o\al(3－,4)的水解18．(13分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸，可用于制N2O气体。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为________。(2)常温下，用0.01mol·L－1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L－1的H2N2O2溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式：____________________________________________________________________________________________________________。②b点时溶液中c(H2N2O2)________c(N2Oeq\o\al(2－,2))(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。③a点时溶液中c(Na＋)________c(HN2Oeq\o\al(－,2))＋c(N2Oeq\o\al(2－,2))。(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中eq\f(c（N2Oeq\o\al(2－,2)）,c（SOeq\o\al(2－,4)）)＝____________。[已知Ksp(Ag2N2O2)＝4.2×10－9，Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10－5]解析：(1)在任何化合物中全部元素的正负化合价的代数和等于0，在连二次硝酸(H2N2O2)中氢元素化合价是＋1，氧元素化合价是－2，所以氮元素的化合价是＋1。(2)0.01mol·L－1的H2N2O2溶液中c(H2N2O2)＝0.01mol·L－1，而溶液的pH＝4.3，则c(H＋)＝10－4.3mol·L－1＜0.01mol·L－1，所以H2N2O2是二元弱酸。①多元弱酸的电离分步进行，所以H2N2O2在水溶液中的电离方程式：H2N2O2H＋＋HN2Oeq\o\al(－,2)；②连二次硝酸与NaOH发生酸碱中和反应，由于二者的物质的量浓度相等，当加入NaOH溶液的体积是10mL时，恰好发生反应：H2N2O2＋NaOH=NaHN2O2＋H2O，NaHN2O2是强碱弱酸盐，在溶液中HN2Oeq\o\al(－,2)存在电离平衡：HN2Oeq\o\al(－,2)H＋＋N2Oeq\o\al(2－,2)，电离产生N2Oeq\o\al(2－,2)和H＋，使溶液显酸性，也存在水解平衡：HN2Oeq\o\al(－,2)＋H2OH2N2O2＋OH－，水解产生H2N2O2和OH－，使溶液显碱性，依据图示可知溶液的pH>7，溶液显碱性，说明水解作用大于其电离作用，所以溶液中微粒的物质的量浓度关系：c(H2N2O2)＞c(N2Oeq\o\al(2－,2))；③在a点，在该溶液中同时存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HN2Oeq\o\al(－,2))＋2c(N2Oeq\o\al(2－,2))，由于此时溶液的pH＝7，溶液显中性，c(H＋)＝c(OH－)，所以：c(Na＋)＝c(HN2Oeq\o\al(－,2))＋2c(N2Oeq\o\al(2－,2))，因此c(Na＋)＞c(HN2Oeq\o\al(－,2))＋c(N2Oeq\o\al(2－,2))。(3)2Ag＋＋N2Oeq\o\al(2－,2)=Ag2N2O2↓；Ksp(Ag2N2O2)＝c2(Ag＋)·c(N2Oeq\o\al(2－,2))＝4.2×10－9；当向该分散系中滴加硫酸钠溶液，发生反应：2Ag＋＋SOeq\o\al(2－,4)=Ag2SO4↓；Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝1.4×10－5；当白色沉淀和黄色沉淀共存时，eq\f(c（N2Oeq\o\al(2－,2)）,c（SOeq\o\al(2－,4)）)＝eq\f(c2（Ag＋）·c（N2Oeq\o\al(2－,2)）,c2（Ag＋）·c（SOeq\o\al(2－,4)）)＝eq\f(Ksp（Ag2N2O2）,Ksp（Ag2SO4）)＝eq\f(4.2×10－9,1.4×10－5)＝3.0×10－4。答案：(1)＋1(2)①H2N2O2H＋＋HN2Oeq\o\al(－,2)②＞③＞(3)3.0×10－419．(10分)水的电离平衡曲线如图所示：(1)若以A点表示25℃时水电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从________________增加到________________。(2)将pH＝8的氢氧化钡溶液与pH＝5的盐酸溶液混合并保持100℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为________。(3)已知AnBm的离子积K＝[c(Am＋)]n·[c(Bn－)]m，式中c(Am＋)和c(Bn－)表示离子的物质的量浓度。在某温度下，氢氧化钙溶解度为0.74g，其饱和溶液密度设为1g·cm－3，其离子积为K＝________________。解析：(2)设氢氧化钡溶液和盐酸的体积分别为Vb、Va，eq\f(\f(10－12,10－8Vb－10－5Va),Va＋Vb)＝eq\f(10－12,10－7)，eq\f(Vb,Va)＝2∶9。(3)因为氢氧化钙的溶解度为0.74g，所以该温度下1000g饱和氢氧化钙溶液含氢氧化钙质量为7.4g，氢氧化钙物质的量为0.1mol，＋)·c2(OH－)＝0.004。答案：(1)1×10－141×10－12(2)2∶9(3)0.00420．(13分)下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25℃)。电解质电离方程式电离常数KKspH2CO3H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)K1＝4.31×10－7K2＝5.61×10－11－C6H5OHC6H5OHC6H5O－＋H＋1.1×10－10－H3PO4H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)HPOeq\o\al(2－,4)H＋＋POeq\o\al(3－,4)K1＝7.52×10－3K2＝6.23×10－8K3＝2.20×10－13－NH3·H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－1.76×10－5－BaSO4BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－1.07×10－10回答下列问题：(1)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式：__________________________________________________________________。(2)25℃时，向10mL0.01mol·L－1C6H5OH溶液中滴加VmL0.01mol·L－1氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是________(填序号)。a．若混合液pH＞7，则V≥10b．V＝5时，2c(NH3·H2O)＋2c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)c．V＝10时，混合液中水的电离程度小于0.01mol·L－1C6H5OH溶液中水的电离程度d．若混合液pH＜7，则c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(C6H5O－)＞c(H＋)＞c(OH－)(3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示)，类比化学平衡常数的定义。25℃时，Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kh＝________mol·L－1。(4)如图所示，有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度上升而增大)。①T2________25℃(填“＞”“＜”或“＝”)。②探讨T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，下列说法正确的是________(填序号)。a．加入Na2SO4不能使溶液由a点变为b点b．在T1曲线上方区域(不含曲线)随意一点时，均有BaSO4沉淀生成c．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)d．升温可使溶液由b点变为d点解析：(1)依据表中电离常数可知C6H5OH的酸性比HPOeq\o\al