2019高中化学第三章水溶液中的离子平衡测评新人教版

2019高中化学第三章水溶液中的离子平衡测评新人教版

水溶液中的离子平衡(时间:90分钟　满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(　　)①醋酸与水能以任意比互溶;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醋酸的pH比0.1mol·L-1盐酸的pH大;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;⑥0.1mol·L-1醋酸钠溶液pH=8.9;⑦大小相同的铁片与等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,开始醋酸产生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.②⑥⑦⑧B.③④⑥⑦C.③④⑥⑧D.①②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;④盐酸和醋酸都是一元酸,前者是强酸,在水中完全电离。两者等浓度时,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。答案:B2.(2016江苏化学,10)下列图示与对应的叙述不相符合的是(　　)A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化nB.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线解析:A项,燃烧反应一定是放热反应,即生成物所具有的总能量低于反应物所具有的总能量,其与图示不符,错误;B项,酶在一定温度下,催化效果好,如果温度过高,酶会失去活性,反应速率反而减小,正确;C项,弱电解质溶于水,开始时分子电离成离子的速率最大,而离子结合成分子的速率最小,随反应的进行,前者逐渐减小,后者逐渐增大,当离子结合速率和分子电离速率相等时,则建立了电离平衡,正确;D项,在强酸溶液中滴加强碱溶液,溶液pH不断增大,当接近滴定终点时,溶液的pH会发生突变,正确。答案:A3.某温度下,0.01mol·L-1NaOH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.10B.11C.12D.13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+)=KWc(OH-)=1.0×10-13mol·L-1,pH=13。答案:D4.常温下,一定浓度的某溶液,由水电离产生的c(OH-)=10-4mol·L-1,则该溶液中的溶质可能是(　　)A.Al2(SO4)3B.CH3COONaC.NaOHD.KHSO4解析:常温下,由纯水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,因为10-4>10-7,因而该溶液中的溶质是促进水的电离,且使溶液显碱性即可得出结论。答案:B5.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是(　　)A.氯化镁溶液B.硫酸亚铁溶液C.碳酸氢钠溶液D.硫酸铝溶液解析:氯化镁溶液蒸干并灼烧得到氧化镁;硫酸亚铁蒸干并灼烧最后得到硫酸铁;碳酸氢钠溶液蒸干并灼烧最后得到碳酸钠,硫酸铝溶液蒸干并灼烧最后得到硫酸铝。答案:Dn6.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(NH4+)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解析:A项,两种盐溶液中离子种类相同。B项,二者恰好反应生成CH3COONa,溶液呈碱性。C项,NH4HSO4电离产生的H+抑制了NH4+的水解,c(NH4+)前者小于后者,正确。D项,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。答案:C7.(2016天津理综,6)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,下列判断错误的是(　　)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+)解析:A项,题给三种酸均为一元酸,浓度相同时,pH越小,说明对应酸越强,电离常数越大,因此根据未发生中和反应时三种酸的pH大小可知A项正确;B项,P点时,HB反应一半,溶液中溶质为NaB和HB,且物质的量浓度相等,此时溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度,则溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,对于任何一种酸HX,加NaOH反应达到中性时,酸越弱,需要的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-),错误;D项,完全中和并混合后,溶液中溶质有NaA、NaB、NaD,水电离的H+部分被A-、B-、D-结合生成HA、HB、HD,所以根据质子守恒有c(H+)+c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),正确。答案:C8.现有两正盐的稀溶液,分别是amol·L-1NaX溶液和bmol·L-1NaY溶液。下列说法不正确的是(　　)nA.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的c(HX)>c(HY)B.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的c(HX)=c(HY)C.若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),则相同浓度时,酸性HXc(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-)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,所以A错误;NaHA溶液中根据物料守恒c(Na+)=c(A2-)+c(HA-),所以B正确;Na2A中存在水解,所以呈碱性,因此离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),所以C正确;H2A溶液根据电荷守恒,c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),所以D正确。答案:A10.导学号90514141常温时0.1mol·L-1HA溶液的pH>1,0.1mol·L-1BOH溶液中c(OH-)∶c(H+)=1012,将两溶液等体积混合,以下判断正确的是(　　)A.c(OH-)c(H+)=c(OH-)解析:根据题意可以确定为弱酸、强碱恰好中和,所以溶液显碱性,因此A、D错误;根据电荷守恒,所以C错误;B选项为电荷守恒[c(H+)+c(B+)=c(A-)+c(OH-)]和物料守恒[c(B+)=c(A-)+c(HA)]的差值可以确定:c(OH-)=c(H+)+c(HA)。答案:B11.(2016四川理综,7)向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01molc(AlO2-)+c(OH-)B0.01c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-)C0.015c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)D0.03c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)解析:A项,通入CO2之前,溶液中的电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-),则c(Na+)c(AlO2-),错误;C项,n=0.015mol时,发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3,溶液中溶质为Na2CO3,则对应关系为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),错误;D项,n=0.03mol时,发生反应CO2+Na2CO3+H2O2NaHCO3,NaHCO3溶液呈碱性:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),正确。答案:D12.导学号90514142(2016北京理综,11)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是(　　)A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-C.c点,两溶液中含有相同量的OH-D.a、d两点对应的溶液均显中性解析:两个过程的反应方程式分别为①Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,②NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O、NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O。A项,Ba(OH)2与H2SO4刚好完全反应时,生成BaSO4沉淀和H2O,所以此时溶液导电能力几乎为0,①曲线符合,正确。B项,设溶液中有1molBa(OH)2,当加入1molH2SO4时,溶液导电性几乎为0,即为a点,而若加入1molNaHSO4,Ba2+与SO42-刚好完全反应的同时,还多生成1molNaOH,所以b点溶液中Na+和OH-较多,正确。C项,曲线①中,向a点溶液继续加入H2SO4溶液时,导电能力上升,溶液呈酸性;曲线②中,向b点溶液继续加入NaHSO4溶液时,会继续与NaOH反应,至d点时,OH-被完全反应,所以c点溶液呈碱性,故加入NaHSO4的c点溶液中OH-多,错误。D项,a点,Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应相当于纯水;d点,NaOH与NaHSO4恰好完全反应,溶质为Na2SO4,均显中性,正确。n答案:C二、非选择题(本题包括3小题,共52分)13.导学号90514143(16分)草酸(H2C2O4)是二元弱酸,KHC2O4溶液呈酸性。向10mL0.01mol·L-1的H2C2O4溶液滴加0.01mol·L-1KOH溶液V(mL),回答下列问题。(1)当V<10mL时,反应的离子方程式为 　。 (2)当V=10mL时,溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、H+的浓度从大到小的顺序为 　。 (3)当V=amL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-);当V=bmL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4);则a　　　　b(填“<”“=”或“>”)。 (4)当V=20mL时,再滴入NaOH溶液,则溶液中n(K+)n(C2O42-)的值将　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案:(1)H2C2O4+OH-HC2O4-+H2O(2)c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)(3)>(4)变小14.(17分)下表1是常温下几种弱酸的电离常数(K),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。表1酸电离常数(K)CH3COOH1.8×10-5HNO24.6×10-4HCN5×10-10HClO3×10-8表2难(微)溶物溶度积常数(Ksp)BaSO41×10-10BaCO32.6×10-9CaSO47×10-5CaCO35×10-9请回答下列问题:(1)表1四种酸中,酸性最强的是　　　　　　　　(用化学式表示)。会使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是　　　　　。 nA.升高温度B.加水稀释C.加少量的CH3COONa固体D.加少量冰醋酸(2)常温下,相同物质的量浓度的表1中4种酸的钠盐pH由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　(填钠盐的化学式)。若将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)①写出BaSO4的溶度积常数表达式:Ksp(BaSO4)=　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②用沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)。现有足量的BaSO4悬浊液,为使SO42-物质的量浓度达到0.1mol·L-1以上,则溶液中CO32-物质的量浓度应大于　　　　　　mol·L-1。 解析:(1)酸的电离常数越大,酸性越强;电离常数只与温度有关。(2)酸越弱,其强碱盐的碱性越强;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH远远过量,溶液中的离子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(3)为使SO42-物质的量浓度达到0.1mol·L-1以上,c(Ba2+)Ksp(BaCO3)1×10-9mol·L-1=2.6mol·L-1。答案:(1)HNO2　B(2)NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)(3)①c(Ba2+)·c(SO42-)　②2.615.导学号90514144(19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,再加入一定量的试剂反应,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,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。请回答下列问题:n(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中加入的试剂应该选择　　　　　为宜,其原因是　　　　　　　　　　　　。 (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或氧化铜D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在解析:①中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。②中根据溶解度表可知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。③中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。答案:(1)氢氧化铁(2)氨水　不会引入新的杂质(3)2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)(4)ACDE