高中化学第3章水溶液中的离子平衡章末复习课后提能层级练新人教版选修4 2

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第三章　水溶液中的离子平衡 章末提能 拔高练 ‎1．(2019·青岛一中高二检测)下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是(　　)‎ A．常温下某CH3COONa溶液的pH＝8‎ B．常温下0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的pH＝2.8‎ C．CH3COONa溶液与稀盐酸反应生成CH3COOH和NaCl D．CH3COOH属于共价化合物 解析：选D　常温下某CH3COONa溶液的pH＝8，CH3COONa水解显碱性，为弱酸强碱盐，故CH3COOH为弱电解质，A正确；常温下0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的pH＝2.8，说明CH3COOH部分电离，为弱电解质，B正确；根据强酸制弱酸的原理，盐酸制取了醋酸，所以醋酸为弱酸，是弱电解质，C正确；强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物，D错误。‎ ‎2．在下列条件下，能大量共存的微粒组是(　　)‎ 化学式 HClO H2CO3‎ 电离常数(‎25 ℃‎)‎ K1＝3.0×10－8‎ Ka1＝4.3×10－7‎ Ka2＝5.6×10－11‎ A.c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、AlO、S2O B．根据表中提供的数据判断：HClO、HCO、ClO－、CO C．能与Al反应生成H2的溶液：NH、Ca2＋、NO、I－‎ D．中性溶液中：CO、Na＋、SO、AlO 解析：选A　由c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1可知溶液呈碱性，四种离子可以在碱性条件下大量共存，A正确；由表中数据可知，酸性强弱顺序是H2CO3>HClO>HCO，因此HClO＋CO===ClO－＋HCO，所以HClO与CO不能大量共存，B错误；能与Al反应生成H2的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液，当溶液为酸性溶液时，NO具有氧化性，能与I－发生氧化还原反应，不能大量存在，且Al与HNO3反应不生成H2，而当溶液为碱性溶液时，NH与OH－形成弱电解质NH3·H2O，不能大量存在，C错误；CO、AlO水解使溶液显碱性，不能在中性溶液中存在，D错误。‎ ‎3．在pH均为9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，假设由水电离产生的OH－离子浓度分别为A mol/L与B mol/L，则A和B关系为(　　)‎ A．A>B　　　　　　　 B．A＝10－4B C．B＝10－‎4 A D．A＝B 解析：选B　NaOH抑制水的电离、CH3COONa促进水的电离。NaOH溶于水电离产生OH－离子浓度为10－5 mol/L，水电离产生c(H＋)＝c(OH－)＝10－9 mol/L；CH3COONa溶于水，CH3COO－结合水电离产生H＋，使溶液显碱性，水电离产生 c(H＋)＝c(OH－)＝10－5 mol/L。‎ 7‎ ‎4．将大小相同、质量相等的镁条放入下列溶液中，反应速率按由大到小顺序排列正确的是(　　)‎ ‎①2 mol/L H3PO4　②2 mol/L CH3COOH　③2 mol/L的CH3COOH中加入少量的CH3COONa固体　④2 mol/L的盐酸 A．①③②④ B．④①②③‎ C．④①③② D．①④③②‎ 解析：选B　反应速率的大小取决于溶液中c(H＋)的大小。②、③相比较，由于③中加入了CH3COONa固体，从而抑制了CH3COOH的电离，故③中c(H＋)要比②中c(H＋)略小。‎ ‎5．氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　)‎ A．再通入少量氯气，c(H＋)/c(ClO－)减小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增强 C．加入少量固体NaOH，一定有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)‎ D．加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动 解析：选D　Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；H2OH＋＋OH－。A项中由于氯气溶于水已达到平衡，故c(H＋)/c(ClO－)不变，故A项错；B项中由于发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，溶液漂白性减弱，故B项错；C项中根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，由于c(H＋)不一定等于c(OH－)，故C项错；D项中因为HCl、HClO对水的电离平衡有抑制作用，加水后，经稀释的氯水对水的电离抑制作用减弱，使水的电离平衡向正反应方向移动，故D项正确。‎ ‎6．室温时，下列溶液与1.0×10－5 mol·L－1的NaOH溶液的pH相同的是(　　)‎ A．把pH＝6的盐酸稀释1 000倍 B．把pH＝10的Ba(OH)2溶液稀释10倍 C．把pH＝8和pH＝10的NaOH溶液等体积混合 D．把pH＝8的NaOH溶液稀释10倍 解析：选B　1.0×10－5 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝9。把pH＝6的盐酸稀释1 000倍，pH无限接近于7；把pH＝10的Ba(OH)2溶液稀释10倍后，pH＝9；把pH＝8和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，pH＝9.7；把pH＝8的NaOH溶液稀释10倍，pH无限接近于7，但比7大。‎ ‎7．pH＝5和pH＝3的两种盐酸以1∶2的体积比混合，该混合溶液的pH为(　　)‎ A．3.2 B．4.0‎ C．4.2 D．5.0‎ 解析：选A　设取pH＝5的盐酸V L，取pH＝3的盐酸2V L，pH＝5的盐酸中的c(H＋)＝10－5 mol/L，pH＝3的盐酸中的c(H＋)＝10－3 mol/L，c(H＋)混＝‎ 7‎ ＝6.7×10－4 mol/L，pH＝－lg c(H＋)混＝－lg(6.7×10－4)≈4－0.8＝3.2。‎ ‎8．(双选)室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是(　　)‎ A．0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液 B．0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的氢氧化钡溶液 C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液 D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水 解析：选BD　等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH＝7，而与Ba(OH)2反应时，Ba(OH)2过量，pH＞7，故A错误，B正确；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液电离出的c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1，因此仅CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH＜7，同理，D项中氨水过量，溶液显碱性，pH＞7，故C错误，D正确。‎ ‎9．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)‎ 解析：选C　相同体积，相同pH的一元强酸①和一元中强酸②相比，②的物质的量浓度大，和足量锌粉反应时，随着H＋的减少，②会继续电离出H＋，所以②反应速率快，产生H2体积大。‎ ‎10．下列浓度关系正确的是(　　)‎ A．氯水中：c(Cl2)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)]‎ B．氯水中：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)＞c(ClO－)‎ C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－)‎ D．Na2CO3溶液中：c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(H＋)‎ 解析：选D　氯气溶于水发生反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，Cl2并没有全部参加反应，溶液中仍存在一定的Cl2，其浓度与c(Cl－)、c(ClO－)、c(HClO)无定量关系，故A项错误；由氯水中的电荷守恒c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)可判断B项错误；等体积等浓度的NaOH和CH3COOH混合后，溶液中溶质为CH3COONa，因CH3COO－水解，则有c(Na＋)＞‎ 7‎ c(CH3COO－)，C项错误；Na2CO3溶液中存在平衡：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－、H2OH＋＋OH－，且程度依次减弱，所以Na2CO3中离子浓度大小关系物：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)，D项正确。‎ ‎11．(2018·河北廊坊高二期末)常温下，有下列四种溶液：①0.1 mol·L－1的盐酸　②pH＝3的盐酸　③0.1 mol·L－1的氨水　④pH＝11的氨水，下列说法正确的是(　　)‎ A．由水电离出的c(H＋)：①>③‎ B．③稀释到原来的100倍后，pH与④相同 C．①与③混合，若溶液pH＝7，则V(盐酸)>V(氨水)‎ D．②与④混合，若溶液显碱性，则所得溶液中离子浓度可能为：c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)‎ 解析：选D　①中c(H＋)水＝c(OH－)＝10－13 mol·L－1，③中c(H＋)水＝c(H＋)＝，由于c(OH－)<0.1 mol·L－1，所以c(H＋)水>10－13 mol·L－1，A项错误；0.1 mol·L－1的氨水中c(OH－)<0.1 mol·L－1，pH<13，稀释到原来的100倍后pH下降不到两个单位，无法确定其具体数值，B项错误；①与③若等体积混合，恰好生成NH4Cl，溶液的pH<7，若想让溶液pH＝7，则需再加入少量氨水，即V(氨水)>V(盐酸)，C项错误；②与④混合且溶液显碱性，说明氨水过量，溶液的主要成分是NH4Cl和NH3·H2O，且NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，当NH3·H2O过量很多时会有：c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)，D项正确。‎ ‎12．室温下，用0.1 mol·L－1氨水分别滴定20.0 mL 0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸，曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．曲线Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线 B．x＝20‎ C．滴定过程中的值逐渐减小 D．当曲线Ⅰ和曲线ⅡpH均为7时，一溶液中的c(Cl－)等于另一溶液OO－)‎ 解析：选C　滴定开始时0.1 mol·L－1盐酸pH＝1,0.1 mol·L－1醋酸pH>1，所以滴定盐酸的是曲线Ⅱ，滴定醋酸的是曲线Ⅰ，A错误；用0.1 mol·L－1氨水滴定20.0 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，两者恰好反应，消耗20.0 mL氨水，但反应生成氯化铵，氯化铵水解使溶液呈酸性，所以溶液呈中性时，碱应过量，B错误；NH3·H2O的电离常数Kb＝ 7‎ 只与温度有关，随着氨水的加入，c(OH－)逐渐增大，所以的值逐渐减小，C正确；当曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的pH均为7时，分别存在电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，两溶液中都存在：c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH)＝c(Cl－)，c(NH)＝c(CH3COO－)，在盐酸中，氨水过量，在醋酸中，氨水恰好反应，所以盐酸中c(NH)大，则c(Cl－)>c(CH3COO－)，D错误。‎ ‎13．某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Cu(OH)2‎ 开始沉淀的pH ‎2.3‎ ‎7.6‎ ‎4.4‎ 完全沉淀的pH ‎3.2‎ ‎9.7‎ ‎6.4‎ ‎(1)酸浸后加入H2O2的目的是________________，调pH的最适宜范围为__________________。‎ ‎(2)调pH过程中加入的试剂最好是________。‎ A．NaOH B．CuO C．NH3·H2O D．Cu2(OH)2CO3‎ ‎(3)煮沸CuSO4溶液的原因是______________________________________。‎ 向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式__________________________。‎ 解析：(1)电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物，酸浸主要是溶解铜、铁等金属化合物，双氧水有强氧化性，能氧化具有还原性的物质，Fe2＋具有还原性，酸浸后加入H2O2，Fe2＋能被双氧水氧化为铁离子，便于调整pH使其与Cu2＋分离；当溶液的pH为4.4时，铜离子开始出现沉淀，当溶液的pH为3.2时，Fe3＋沉淀完全，铜离子未产生沉淀，调节溶液的pH，保证铜离子不能形成沉淀，同时Fe3＋完全沉淀，因此pH的最佳调控范围是3.2≤pH<4.4。‎ ‎(2)调整pH过程中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质，所以要加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3等，故选BD。‎ ‎(3)过氧化氢性质比较稳定，若加热到‎153 ℃‎便剧烈的分解为水和氧气，将溶液中过量的H2O2除去可加热至沸腾，以避免影响下一步CuCl的生成，因为CuSO4中＋2价的铜能把Na2SO3中＋4价的硫氧化成＋6价的硫，向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3时生成白色的CuCl沉淀，反应的化学方程式是2CuSO4＋2NaCl＋ Na2SO3＋H2O===2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4。‎ 答案：(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于调整pH使其与Cu2＋分离　3.2≤pH<4.4‎ ‎(2)BD 7‎ ‎(3)除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成　2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O===2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4‎ ‎14．在‎25 ℃‎时，有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液，取Vx L该盐酸用该NaOH溶液恰好完全中和，需Vy L NaOH溶液。问：‎ ‎(1)若x＋y＝14，则＝________(填数值)；‎ ‎(2)若x＋y＝13，则＝________(填数值)；‎ ‎(3)若x＋y>14，则＝________(填表达式)，且Vx________(填“>”“<”或“＝”)Vy。‎ 解析：根据反应方程式：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，则有Vx L×10－x mol·L－1＝Vy L×10y－14 mol·L－1，＝＝10x＋y－14。‎ 当x＋y＝14，则＝100＝1；‎ 当x＋y＝13，则＝10－1＝；‎ 当x＋y>14，则＝10x＋y－14>1，Vx>Vy。‎ 答案：(1)1(2)(3)10x＋y－14　>‎ ‎15．工业上制备BaCl2的工艺流程如图：‎ ‎(1)气体用过量的NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为________________________________________________________________。‎ ‎(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝____________。[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10]‎ 解析：(1)S2－＋H2OHS－＋OH－。‎ ‎(2)两种沉淀共存则可由两个沉淀溶解平衡中c(Ag＋)相同建立等式：‎ ＝c(Ag＋)＝ 转化为：＝＝＝2.7×10－3。‎ 答案：(1)S2－＋H2OHS－＋OH－　HS－＋H2OH2S＋OH－(可不写)‎ 7‎ ‎(2)2.7×10－3‎ ‎16．为了测定碳酸氢钠中杂质氯元素(离子状态)的含量，先称取a g试样用蒸馏水溶解，再用足量稀硝酸酸化，配成100 mL溶液，取出20 mL注入锥形瓶中，然后用c mol·L－1 AgNO3标准溶液滴定Cl－，K2CrO4溶液为指示剂。‎ 已知：常温下Ksp(AgCl)＝2×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Ag2CrO4为砖红色。‎ ‎(1)当Cl－恰好沉淀完全即溶液中残余c(Cl－)＝1.0× 10－5 mol·L－1，则此时溶液中的c(CrO)为________ mol·L－1。‎ ‎(2)滴定过程中，使用棕色滴定管的原因是________；当观察到出现________时停止滴定，若此时消耗了AgNO3标准溶液V mL，则碳酸氢钠样品中杂质氯元素的质量分数表达式为________。‎ ‎(3)下列情况会造成实验测定结果偏低的是________。‎ a．盛放AgNO3溶液的滴定管水洗后未用标准液润洗 b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失 c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 解析：(1)c(Ag＋)＝ mol·L－1＝2.0×10－5 mol·L－1，则此时溶液中的c(CrO)＝＝ mol·L－1＝2.8×10－3 mol·L－1。(2)滴定时先生成AgCl沉淀，当AgCl全部沉淀时，再生成Ag2CrO4砖红色沉淀。原样品中含有n(Cl－)＝5n(AgNO3)＝5cV×10－3 mol。(3)误差分析依据n(Cl－)＝5n(AgNO3)＝5cV×10－3 mol。a选项导致硝酸银溶液浓度偏低，V偏大，结果偏大；b选项导致V偏大，结果偏大；c选项导致V偏小，结果偏小。‎ 答案：(1)2.8×10－3‎ ‎(2)防止硝酸银见光分解　砖红色沉淀且半分钟内不再消失　×100%‎ ‎(3)c 7‎