2024春新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡检测卷新人教版选择性必修1

第三章检测卷水溶液中的离子反应与平衡一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2024秋·佛山南海周测)下列物质属于弱电解质的是()A．AlCl3 B．BaSO4C．Cu(OH)2 D．CH3COONa【答案】C2．设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH＝2的H3PO4溶液，下列说法正确的是()A．每升溶液中的H＋数目为0.02NAB．c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增加【答案】B【解析】常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，A错误；依据电荷守恒，B正确；加水稀释促进电离，电离度增大，但H＋离子浓度减小，pH增大，C错误；加入NaH2PO4固体，H2POeq\o\al(－,4)浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误。3．下列关于酸碱中和滴定试验的说法错误的是()A．指示剂变色点必需在滴定突跃范围内B．酸碱滴定试验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小试验误差C．若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，则测得结果不行靠D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能运用高温烘箱进行快速烘干【答案】B4．下列事实能说明醋酸是弱电解质的是()①醋酸与水能以随意比互溶②醋酸溶液能导电③醋酸稀溶液中存在醋酸分子④常温下，0.1mol·L－1醋酸溶液的pH比0.1mol·L－1盐酸的pH大⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2⑥0.1mol·L－1醋酸钠溶液pH＝8.9⑦大小相同的铁片与等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应，起先时醋酸产生H2的速率慢⑧pH＝a的溶液的物质的量浓度等于pH＝a＋1的溶液的物质的量浓度的10倍A．②⑥⑦⑧ B．③④⑥⑦C．③④⑥⑧ D．①②【答案】B【解析】①为醋酸的物理性质；②无论醋酸是强电解质还是弱电解质，其水溶液都能导电；③符合弱电解质概念；④HCl和醋酸都是一元酸，前者是强酸，在水中完全电离。等浓度的盐酸和醋酸溶液，后者pH大，则说明醋酸在水中没有完全电离，是弱电解质；⑤只能证明酸性CH3COOH>H2CO3；⑥中CH3COONa水溶液显碱性，说明CH3COO－发生水解，则CH3COOH是弱酸；⑦中说明两溶液中c(H＋)盐酸>c(H＋)醋酸，即CH3COOH为弱酸；⑧符合强酸特性。5．下列关于电解质溶液的叙述中正确的是()A．Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中，离子种类不相同B．常温下，1mol·L－1的CH3COOH溶液与1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，所得混合液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)C．物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))前者小于后者D．常温下，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，则此溶液可能是盐酸【答案】C【解析】两种盐溶液中离子种类相同，A错误；二者恰好反应生成CH3COONa，溶液呈碱性，B错误；NH4HSO4电离产生的H＋抑制了NHeq\o\al(＋,4)的水解，c(NHeq\o\al(＋,4))前者小于后者，C正确；溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，促进水的电离，而盐酸抑制水的电离，D错误。6．某温度下，水溶液中c(H＋)＝10xmol·L－1，c(OH－)＝10ymol·L－1，x和y的关系如图所示。则该温度下，0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH为()A．10 B．11C．12 D．13【答案】D【解析】由图像知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10x＋y＝1.0×10－15。在0.01mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝1.0×10－13mol·L－1，pH＝13。7．298K时，在20.0mL0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(电离度＝\f(已电离的电解质分子,起始总电解质分子)))()A．该滴定过程应当选择酚酞作为指示剂B．M点对应的盐酸体积为20.0mLC．M点处的溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)D．N点处的溶液中pH<12【答案】D【解析】氨水与盐酸中和生成氯化铵，氯化铵属于强酸弱碱盐，溶液显酸性，应选择在酸性范围变色的指示剂，指示剂可以为甲基橙，A错误；盐酸若为20mL，二者恰好中和，此时溶液为酸性，若溶液pH＝7，则盐酸体积必定小于20mL，B错误；M点处溶液呈中性，c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，c(H＋)＝c(OH－)，但c(Cl－)要远大于c(H＋)，C错误；由于N点为0.1mol·L－1的氨水，依据电离度为1.32%，c(OH－)＝0.1mol·L－1×1.32%＝0.00132mol·L－1，pH＝－lgeq\f(10－14,1.32×10－3)＝11＋lg1.32<12，D正确。8．已知25℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：K＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)＝1.75×10－5，下列有关说法可能成立的是()A．25℃下，向该溶液中加入肯定量的盐酸时，K＝8×10－5B．25℃下，向该溶液中加入肯定量的醋酸时，K＝8×10－4C．标准状况下，醋酸溶液中K＝1.75×10－5D．上升到肯定温度，K＝7.2×10－5【答案】D【解析】K为醋酸的电离常数，只与温度有关，与离子浓度无关，温度不变，平衡常数不变，A、B均错误；由于醋酸电离过程吸热，则上升温度，K增大，降低温度，K减小，所以标准状况下(0℃)，K应小于1.75×10－5，C错误；上升温度，平衡常数增大，故K应大于1.75×10－5，D正确。9．下列说法正确的是()A．一般状况下，盐类越稀越易水解，所以稀释盐溶液，Kh越大B．一般状况下，一元弱碱的Kb值越大碱性越弱C．Kw随着溶液中c(H＋)和c(OH－)的变更而变更D．加热氯化钠溶液，pH将变小【答案】D【解析】一般状况下，盐类越稀越易水解，但水解常数只受温度影响，与浓度无关，A错误；一般状况下，一元弱碱的Kb值越大碱性越强，B错误；水的离子积常数只受温度影响，与溶液中氢离子和氢氧根离子浓度大小无关，C错误；加热氯化钠溶液，促进水的电离，溶液中氢离子浓度增大，pH值将变小，D正确。10．室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列推断错误的是()A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHDB．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)【答案】C【解析】对于任何一种酸HX，加NaOH反应达到中性时，酸越弱，须要的NaOH越少，c(Na＋)越小，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)，由于c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(X－)，由于酸性HA>HB>HD，故达中性时三种溶液中c(A－)>c(B－)>c(D－)，C错误。11．二元酸H2A在水中发生电离：H2A=H＋＋HA－和HA－H＋＋A2－，则下列几种物质的水溶液中关系式不正确的是()A．NaHA：c(Na＋)>c(HA－)>c(OH－)>c(H＋)B．NaHA：c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)C．Na2A：c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(H＋)D．H2A：c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)【答案】A【解析】因为HA－H＋＋A2－，所以NaHA只存在电离不存在水解，所以溶液显酸性，A错误；NaHA溶液中，依据物料守恒c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)，B正确；Na2A溶液中存在A2－水解，呈碱性，因此离子浓度大小依次为c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(H＋)，C正确；H2A溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，D正确。12．H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)＝5.4×10－2，Ka2(H2C2O4)＝5.4×10－5，设H2C2O4溶液中c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L－1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系肯定正确的是()A．0.1000mol·L－1H2C2O4溶液：c(H＋)＝0.1000mol·L－1＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)＋c(H2C2O4)B．c(Na＋)＝c(总)的溶液：c(Na＋)>c(H2C2O4)>c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(H＋)C．pH＝7的溶液：c(Na＋)＝0.1000mol·L－1＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))－c(H2C2O4)D．c(Na＋)＝2c(总)的溶液：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))【答案】D【解析】依据电荷守恒可得：c(H＋)＝c(OH－)＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))，依据物料守恒得：0.1000mol·L－1＝c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))，两者相减得：c(H＋)－0.1000mol·L－1＝c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)－c(H2C2O4)，A错误；c(Na＋)＝c(总)，说明NaOH与H2C2O4按物质的量之比1∶1反应，完全反应生成NaHC2O4溶液，依据电离常数，HC2Oeq\o\al(－,4)电离程度大于水解程度，则c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(H2C2O4)，B错误；依据电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，由于c(H＋)＝c(OH－)，则有c(Na＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))，而c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(H2C2O4)＝c(总)，所以c(Na＋)＝c(总)－c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))，反应过程中溶液体积增大，c(总)小于0.1000mol·L－1，C错误；依据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))，依据物料守恒得：c(Na＋)＝2[c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))]，两者相减得：c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2C2O4)－c(HC2Oeq\o\al(－,4))，D正确。13．在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列溶液，可以得到原溶质的是()A．氯化镁溶液 B．硫酸亚铁溶液C．碳酸氢钠溶液 D．硫酸铝溶液【答案】D14．下列说法正确的是()A．AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热，蒸发，浓缩结晶，灼烧，所得固体的成分相同B．配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在硫酸中，再加水稀释到所需的浓度C．向CuCl2溶液中加入CuO，调整pH可除去溶液中混有的Fe3＋D．泡沫灭火器中常运用的原料是Na2CO3和Al2(SO4)3【答案】C15．用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是()A．试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定B．滴定管用蒸馏水洗涤后，先用标准酸液进行润洗，再注入标准酸液进行滴定C．锥形瓶先用蒸馏水洗涤，再用待测液润洗后，最终注入待测溶液进行滴定D．滴定管用蒸馏水洗涤后，干脆注入待测液，取20.00mL进行滴定【答案】C【解析】此试验过程中，待测值为c(Na2CO3)，依据酸与Na2CO3的反应可知，c(Na2CO3)·V待测液＝k·c酸·V酸(k为标准酸与Na2CO3反应时的化学计量数之比)。A项，加入酚酞，对试验数据无影响；B项，此操作为正确操作方法；C项，用待测液润洗锥形瓶，导致V酸数值偏大，故使c(Na2CO3)偏大，最终所得Na2CO3质量分数偏高；D项，此操作使c(Na2CO3)数值偏小，最终使所得Na2CO3质量分数偏低。16．已知HA是一种酸性很弱的弱酸。对0.5mol/L的HA溶液，下列叙述正确的是()A．加入少量NaOH固体，平衡正向移动B．加水，平衡不移动C．滴加少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H＋)减小D．加入少量NaA固体，平衡正向移动【答案】A二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(13分)25℃时，用pH试纸测得0.1mol·L－1NaNO2溶液的pH>7。(1)NaNO2溶液pH>7的缘由是_______________________________(用离子方程式表示)。(2)常温下，将0.2mol·L－1的HNO2和0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH<7，说明HNO2的电离程度________(填“大于”或“小于”)NaNO2的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的依次是___________________________________。(3)常温下，pH＝3的HNO2溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH________(填“大于”或“小于”，后同)7，c(Na＋)________c(NOeq\o\al(－,2))。【答案】(1)NOeq\o\al(－,2)＋H2OHNO2＋OH－(3分)(2)大于(2分)c(NOeq\o\al(－,2))>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)(4分)(3)小于(2分)小于(2分)【解析】(3)pH＝3的HNO2溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，则c(HNO2)远大于10－3mol·L－1，pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1；pH＝3的HNO2和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后剩余HNO2，溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，依据c(NOeq\o\al(－,2))＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，知c(Na＋)<c(NOeq\o\al(－,2))。18．(14分)室温下向10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的变更曲线如图所示。(1)a点(横坐标为10)所示溶液中离子浓度从大到小的依次为________________________，其中c(Na＋)__________c(A－)＋c(HA)(填“>”“<”或“＝”)。(2)c点所示溶液中，c(Na＋)__________c(A－)(填“>”“<”或“＝”)。(3)b点所示溶液中，c(A－)__________c(HA)(填“>”“<”或“＝”)。(4)a、b、c点所示溶液中，水的电离程度最大的是__________。(5)以下滴定操作会导致V(HA)偏大的是__________(填序号)。A．滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消逝B．锥形瓶洗涤后没有干燥C．滴定时锥形瓶中有液体溅出D．滴定起先前读数时平视，滴定终点，读数时俯视【答案】(1)c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)(4分)＝(2)＝(3)>(4)a(5)A【解析】(1)a点时，消耗HA的体积为10mL，两者恰好完全反应，反应后溶质为NaA，此时溶液显碱性，说明A－为弱酸根离子，发生水解反应：A－＋H2OHA＋OH－，则离子浓度为c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)；依据物料守恒可得：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)。(2)c点时，依据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，溶液的pH＝7，显中性，则c(H＋)＝c(OH－)，故c(Na＋)＝c(A－)。(3)b点时，溶质为NaA和HA，且两种物质的物质的量浓度相等，此时溶液显酸性，说明HA的电离程度大于A－的水解程度，即c(HA)<c(A－)。(4)a点时，溶质为NaA，A－发生水解，促进水的电离，b、c点时HA过量，抑制水的电离，故水的电离程度最大的是a点。(5)滴定前有气泡，滴定后气泡消逝，V(HA)偏大，A符合题意；锥形瓶有无干燥，对试验无影响，V(HA)不变，B不符合题意；锥形瓶中有液体溅出，则锥形瓶中溶质的物质的量削减，读取的V(HA)偏小，C不符合题意；滴定前平视读数，滴定终点，俯视读数，读取的V(HA)偏小，D不符合题意。19．(13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沉淀溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入肯定量的试剂反应，过滤结晶即可；②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；③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入肯定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调整溶液的pH＝4，过滤结晶即可。请回答下列问题：(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为__________(填名称)而除去。(2)①中加入的试剂应当选择__________为宜，其缘由是____________________。(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为____________________________。(4)下列与方案③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＋的主要缘由是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难受滤C．调整溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜D．在pH>4的溶液中Fe3＋不能大量存在【答案】(1)氢氧化铁(2分)(2)氨水(2分)不会引入新的杂质(2分)(3)2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)=3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)(4分)(4)ACD(3分)【解析】(2)为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。(3)依据溶解度表可知，Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。(4)利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调整溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，可运用CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等。20．(16分)水溶液是中学化学的重点探讨对象。(1)水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。常温下，某电解质溶解在水中后，溶液中c(H＋)＝1×10－9mol·L－1，则该电解质可能是________(填序号