2020-2021学年化学苏教版选修4专题综合测评3　溶液中的离子反应

2020-2021学年化学苏教版选修4专题综合测评3　溶液中的离子反应

www.ks5u.com 专题综合测评(三)　溶液中的离子反应 ‎(时间90分钟，满分100分)‎ 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)‎ ‎1．下列事实中，能说明HNO2是弱电解质的是(　　)‎ A．HNO2溶液用水稀释后，H＋浓度下降 B．HNO2溶液的导电性比盐酸弱 C．HNO2溶液不与氯化钠反应 D．0.1 mol·L－1的HNO2溶液的c(H＋)＝10－2mol·L－1‎ D　[HNO2溶液用水稀释后，溶液体积增加，H＋浓度下降不能说明HNO2是弱电解质，A项错误；不能确定HNO2和盐酸的浓度，则不能依据HNO2溶液的导电性比盐酸弱说明是弱电解质，B项错误；HNO2溶液不与氯化钠反应不能说明酸性强弱，C项错误；0.1 mol·L－1的HNO2溶液的c(H＋)＝10－2 mol·L－1＜0.1 mol·L－1，说明电离不完全，存在电离平衡，D项正确。]‎ ‎2．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是(　　)‎ A．向水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入CO2气体 D．向水中加食盐晶体 C　[A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B项中c(H＋)＝c(OH－)；C项中通入CO2：CO2＋H2OH2CO3，故c(H＋)＞c(OH－)；而D项中c(H＋)＝c(OH－)，故选C。]‎ ‎3．下列不能用平衡移动原理解释的是(　　)‎ A．新制氯水中加入CaCO3固体可增大HClO分子的浓度 B．钢铁在潮湿的空气中比在干燥空气中更容易生锈 C．通入过量的空气与SO2反应可以提高SO2的利用率 D．向含有少量Fe3＋的MgCl2酸性溶液中加入MgCO3，可将Fe3＋转化成Fe(OH)3除去 B　[氯水中存在：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3与H＋‎ 反应，平衡正向移动，HClO浓度增大，能用平衡移动原理解释，A项错误；钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀，与平衡移动原理无关，B项正确；空气过量，促进平衡正向移动，提高SO2的利用率，能用平衡移动原理解释，C项错误；Fe3＋水解平衡；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入MgCO3与H＋反应，促进平衡正向移动，能用平衡移动原理解释，D项错误。]‎ ‎4．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的(　　)‎ A．NH4NO3　 B．NaOH C．MgSO4 D．Na2SO4‎ A　[要使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，可减小c(Mg2＋)或c(OH－)。NH4NO3电离出的NH能结合OH－，使平衡右移。]‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－‎ B．Kw随溶液c(H＋)和c(OH－)的变化而改变 C．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响 D．Kw＝10－14适用于任何温度、任何溶液 A　[任何水溶液中都存在水的电离，故1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－，A正确；水的离子积常数Kw只随温度变化而改变，不随c(H＋)和c(OH－)的变化而改变，B错误；水的电离不仅受温度影响，还受酸碱性的影响，C错误；25 ℃时，Kw为1.0×10－14，改变温度，Kw也会发生变化，D错误。]‎ ‎6．有关常温下pH为3的柠檬水溶液的说法不正确的是(　　)‎ A．溶液中，c(H＋)为1×10－3 mol·L－1‎ B．溶液中，水电离出的c(H＋)为1×10－3 mol·L－1‎ C．溶液中，c(OH－)为1×10－11 mol·L－1‎ D．加水稀释100倍后，水的电离程度增大 B　[pH为3的柠檬水溶液中，酸电离出来的c(H＋)＝0.001 mol·L－1，根据c(OH－)＝Kw/c(H＋)，溶液中的c(OH－)＝mol·L－1＝1×10－11mol·L－1，则水电离出来的H＋浓度就是1×10－11mol·L－1，A、C正确，B错误；加水稀释100倍后，溶液中c(H＋)减小，对水的电离抑制作用减小，故水的电离程度增大，D正确。]‎ ‎7．为了使Na2S溶液中c(Na＋)/c(S2－)的比值变小，可采取的措施是(　　)‎ ‎①加入适量盐酸　②加入适量NaOH(s)　③加入适量KOH(s)　④加入适量KHS(s)　⑤加水　⑥通H2S(g)　⑦加热 A．②③④ B．①②⑤⑥⑦‎ C．②③ D．③④‎ D　[欲使溶液中c(Na＋)/c(S2－)的比值变小，即：使c(S2－)增大，从S2－＋H2OHS－＋OH－的平衡角度分析，增加c(OH－)或c(HS－)可抑制S2－水解，使平衡向左移动，但不能加入Na＋，显然③④可以，②不可以；①2H＋＋S2－===H2S↑，使比值变大，⑤⑦促进Na2S水解，使比值变大；⑥通入H2S后，发生如下反应：H2S＋S2－===2HS－，使比值变大。]‎ ‎8．试根据水解反应离子方程式的书写原则及其注意的问题，判断下列选项正确的是(　　)‎ A．FeCl3＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HCl B．Al2S3＋6H2O2AlOH)3＋3H2S C．S2－＋2H2OH2S＋2OH－‎ D．HCO＋H2OH2CO3＋OH－‎ D　[A中FeCl3水解的产物Fe(OH)3很少，不应标“↓”符号，且水解程度较小，不应用“===”，而应用“”，故A选项错误；B项中Al2S3中的Al3＋和S2－发生强烈的双水解，生成Al(OH)3沉淀和H2S气体，应用“↓”及“↑”标出，且反应彻底，应用“===”，而不应用“”，故B选项错误；C项中多元弱酸根S2－的水解是分步进行的，一般第二步水解程度很小，往往可以忽略，更不能将这两步合并为S2－＋2H2OH2S＋2OH－，故C选项错误；D中由于HCO水解程度较小，应用“”，故正确。]‎ ‎9．下列液体均处于25 ℃，有关叙述正确的是(　　)‎ A．某物质的溶液pH<7，则该物质一定是酸 B．pH＝4.5的番茄汁中c(H＋)是pH＝6.5的牛奶中c(H＋)的100倍 C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝12‎ D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6‎ B　[溶液pH<7，溶质为酸或强酸的酸式盐(如NaHSO4)等，A错误；pH＝4.5的溶液中c(H＋)＝10－4.5mol·L－1，pH＝6.5的溶液中c(H＋)＝10－6.5mol·L－1‎ ‎，B正确；C项，0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，pH＝13；D项，NaOH是碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下不可能成为6，只能无限接近于7。]‎ ‎10．已知：pH≥9.6时，Fe2＋完全水解生成Fe(OH)2；pH≥6.4时，Cu2＋完全水解生成Cu(OH)2；pH≥3.7时，Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3。下列除杂(括号内的物质为杂质)的方法不正确的是(　　)‎ A．NH4Cl(FeCl3)，加入适量的氨水 B．CuCl2(FeCl3)，加入NaOH溶液 C．MgCl2(FeCl2)，向溶液中先通入Cl2水再加入MgO或MgCO3‎ D．H2O(FeCl3)，加热煮沸 B　[A项中，Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH；B项中，加入NaOH溶液，因NaOH是强碱，会使Cu2＋、Fe3＋都生成沉淀并且会引入新的杂质离子Na＋，应该是加入CuO或CuCO3或Cu(OH)2来促进Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋水解，生成氢氧化铁而除去；C项中，应先加入氯水将Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再加入MgO或MgCO3；D项中，加热促进Fe3＋水解生成氢氧化铁沉淀，HCl逸出。]‎ ‎11.H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法合理的是(　　)‎ A．该实验可用甲基橙作指示剂 B．Na2S2O3是该反应的还原剂 C．该滴定可选用如图所示装置 D．该反应中每消耗2 mol Na2S2O3，电子转移为4 mol B　[溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，到反应终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S化合价升高，被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2 mol Na2S2O3，电子转移为2 mol，故D错误。]‎ ‎12．已知t ℃时，Ksp(AgCl)＝4×10－10，该温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．图中a点对应的是t ℃时AgBr的不饱和溶液 B．向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变为b点 C．t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13‎ D．t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816‎ B　[由t ℃时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线可知，a点对应的是AgBr的不饱和溶液，A项正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体时，可促使平衡：AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)逆向移动，c(Ag＋)减小，B项错误；由图中数据确定AgBr的Ksp＝7×10－7×7×10－7＝4.9×10－13，C项正确；该反应的平衡常数K＝＝＝＝≈816，D项正确。]‎ ‎13．(双选)将0.2 mol·L－1HCN溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是(　　)‎ A．c(HCN)c(CN－)‎ C．c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－)‎ D．c(HCN)＋c(CN－)＝0.1 mol·L－1‎ BD　[两溶液混合，HCN与NaOH发生反应HCN＋NaOH===NaCN＋H2O，此时c(HCN)＝c(CN－)＝c(Na＋)＝0.05 mol·L－1。然后应考虑到下列变化：‎ CN－＋H2OHCN＋OH－，HCNCN－＋H＋，‎ H2OOH－＋H＋，混合溶液显碱性，这说明CN－的水解强于HCN的电离，故A错，B对。由HCN、CN－中“CN”原子团数守恒(属于物料守恒)得等式：‎ c(HCN)＋c(CN－)＝0.1 mol·L－1；故D对。]‎ ‎14．常温下，将a L 0.1 mol·L－1的NaOH溶液与b L 0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确是(　　)‎ A．ac(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)‎ B．a>b时，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)‎ C．a＝b时，c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)‎ D．无论a、b有何关系，均有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)‎ B　[由电荷守恒得c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，故D正确；若b>a，醋酸过量，溶液为CH3COONa与CH3COOH的混合溶液，当溶液呈酸性时A正确；若a＝b，反应后的溶液为CH3COONa溶液，由于CH3COO－水解而显碱性，根据质子守恒可知，C正确；若a>b，说明碱过量，溶液为CH3COONa与NaOH的混合溶液，存在c(Na＋)>c(CH3COO－)，B错误。]‎ ‎15．298 K时，向体积均为15.0 mL，浓度均为1.00 mol·L－1的氨水和NaHCO3溶液中分别滴加1.00 mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．曲线a是NaHCO3溶液的滴定曲线 B．当V(盐酸)＝4.00 mL时，c(HCO)>c(NH)>c(CO)‎ C．当V(盐酸)＝15.00 mL时，c(Na＋)＝c(NH)‎ D．两个滴定过程均可选择酚酞作指示剂 B　[A.等浓度的氨水pH较大，故曲线a是氨水的滴定曲线，选项A错误；B.氨水的电离和碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的，氨水的电离略大些，当V(盐酸)＝4.00 mL时，大概比例为c(HCO)∶c(NH)∶c(CO)＝11∶4∶4，但c(NH)>c(CO)，选项B正确；C.当V(盐酸)＝15.00 mL时，两溶液体积增大一倍，与氨水反应得到氯化铵，铵根离子水解，c(NH)<0.5 mol·L－1，c(Na＋)＝0.5 mol·L－1，则c(Na＋)>c(NH ‎)，选项C错误；D.若选择酚酞作指示剂，滴定终点溶液变为无色时，溶液呈弱碱性，此时盐酸的用量不足，选项D错误。]‎ 备选 下列关系的表述中，正确的是(　　)‎ A．0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)‎ B．中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸，消耗NaOH的物质的量之比为1∶1‎ C．pH＝3的盐酸和pH＝3的FeCl3溶液中，水电离的c(H＋)不相等 D．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)‎ C　[A选项不正确，形式上是电荷守恒，但c(SO)前应该有电荷数2；B选项不正确，醋酸是弱酸，中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸，醋酸消耗氢氧化钠的体积大；C选项正确，pH＝3的盐酸中c(H＋)H2O＝10－11 mol·L－1，pH＝3的FeCl3溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，显然两者不相等；D选项不正确，HCO的水解大于电离，正确关系是c(Na＋)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)。]‎ ‎16．下表是三种物质的溶解度(20 ℃)，下列说法中正确的是(　　)‎ 物质 MgCl2‎ Mg(OH)2‎ MgCO3‎ 溶解度(g/100 g)‎ ‎74‎ ‎0.000 84‎ ‎0.01‎ A.已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6‎ B．将表中三种物质与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物相同 C．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液 D．用石灰水处理含有Mg2＋和HCO的硬水，发生的离子反应方程式为Mg2＋＋2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O B　[A项，c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6，但不一定都有c(Mg2＋)＝c(CO)；B项，MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，加热MgCl2溶液，平衡向右移动，最后打破平衡，蒸干后得到Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2，分解得到MgO，MgCO3＋2H2OMg(OH)2＋H2CO3，加热MgCO3溶液，平衡向右移动，最后打破平衡，蒸干后得到Mg(OH)2，灼烧后也得到MgO，故最终的固体产物三者相同；C项，溶解度：Mg(OH)27，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：_______________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(3)C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入________，目的是________________；若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为___________________________。‎ 解析：(1)(NH4)2SO4===2NH＋SO，NH微弱水解使溶液显酸性，故c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)。‎ ‎(2)HCO发生水解反应HCO＋H2OH2CO3＋OH－，发生电离反应HCOH＋＋CO，HCO的水解程度大于电离程度，因此溶液中c(OH－)>c(H＋)，溶液呈碱性。‎ ‎(3)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，为抑制Fe3＋水解，应加入少量HCl；Fe3＋与HCO因互相促进水解而产生Fe(OH)3沉淀和CO2气体。‎ 答案：(1)c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)‎ ‎(2)HCO　的水解程度大于电离程度，使溶液中c(OH－)>c(H＋)‎ ‎(3)盐酸　抑制Fe3＋水解 Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑‎ ‎20．(8分)化学耗氧量(简称COD)是一个量度水体受污染程度的重要指标。废水中的还原性物质大部分是有机物，COD表示为氧化这些还原性物质所需消耗的O2的量(以mg/L记)。下面是用KMnO4法测定水样中COD的实验：‎ 已知：步骤Ⅳ的离子反应为2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。‎ ‎(1)步骤Ⅱ滴定管中注入KMnO4标准溶液前，先用蒸馏水洗净。再________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅳ实验过程中滴入第一滴Na2C2O4溶液时褪色较慢，之后的滴定中褪色较快，原因是________________________。‎ ‎(3)若步骤Ⅳ所用Na2C2O4溶液为20.00 mL，根据相关数据计算该水样的化学耗氧量(以mg/L记)____________________________________________________。‎ ‎(4)若实验测量结果(COD值)比实际值偏高，可从以下两个方面猜想：‎ 猜想1：水样中Cl－影响；‎ 猜想2：步骤Ⅳ其他操作都正确，滴定终点________(填“仰”或“俯”)视读数。‎ 解析：(2)步骤Ⅳ实验过程中滴入第一滴Na2C2O4溶液时褪色较慢，之后的滴定中褪色较快，说明反应中生成的Mn2＋对反应起到了催化作用。‎ ‎(3)设Na2C2O4消耗的KMnO4的物质的量为x，‎ ‎2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O ‎ 2　　　　 5‎ ‎ x 0.005 000 mol·L－1×0.02 L 则x＝＝4×10－5 mol，‎ 所以与水样反应的KMnO4的物质的量为0.002 000 mol·L－1×25×10－3 L－4×10－5 mol＝10－5 mol，MnO生成Mn2＋得5e－，O2生成H2O得4e－，根据得失电子守恒，与水样反应的KMnO4转化成消耗氧气的量为10－5 mol× ‎＝1.25×10－5 mol，则化学耗氧量COD＝＝4 mg/L。‎ 答案：(1)用KMnO4标准溶液润洗2～3次 ‎(2)随着反应的进行，生成的Mn2＋可作反应的催化剂 ‎(3)4 mg/L ‎(4)俯 ‎21．(10分)已知在25 ℃时，醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为 醋酸K＝1.75×10－5‎ 次氯酸K＝2.95×10－8‎ 碳酸K1＝4.30×10－7　K2＝5.61×10－11‎ 亚硫酸K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7‎ ‎(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式 K1＝____________________________________________________。‎ ‎(2)在相同条件下，等浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3溶液中碱性最强的是________。‎ 等浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中各离子浓度大小顺序为____________________________________________________。‎ ‎(3)若保持温度不变，在醋酸溶液中通入少量HCl，下列量会变小的是________(填字母，下同)。‎ a．c(CH3COO－)　b．c(H＋)　c．醋酸的电离平衡常数 ‎(4)下列离子方程式中错误的是________。‎ a．少量CO2通入次氯酸钠溶液中：CO2＋H2O＋ClO－===HCO＋HClO b．少量SO2通入次氯酸钙溶液中：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO c．过量CO2通入澄清石灰水中：CO2＋OH－===HCO 解析：(2)由于Na2CO3对应的弱酸根离子“HCO”的电离平衡常数最小，根据水解规律“越弱越易水解”可知，Na2CO3溶液的碱性最强。 由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度，因此溶液中c(HCO)>c(CO)。‎ ‎(3)c(H＋)增大，醋酸的电离平衡常数不会改变。‎ ‎(4)由电离平衡常数知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，故少量CO2与NaClO溶液反应生成HClO和NaHCO3，a正确；由于HClO有极强的氧化性，因此b中不可能有CaSO3生成，应生成CaSO4。‎ 答案：(1) ‎(2)Na2CO3　c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋)　(3)a　(4)b ‎22．(12分)室温下，用0.10 mol·L－1KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L－1H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题：‎ ‎(1)点①所示溶液中，Kw＝________。‎ ‎(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为________。‎ ‎(3)点③所示溶液中存在________种平衡。‎ ‎(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10 mol·L－1＝‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(5)点⑤所示溶液中各离子浓度的大小顺序为________。‎ ‎(6)上述5点所示溶液中，水的电离程度最大的是________，最小的是________(用序号回答)。‎ 解析：(1)室温下Kw为1.0×10－14。(3)点③时两者1∶1恰好完全反应生成KHC2O4，因此存在HC2O的电离平衡和水解平衡，但不要忘记还有水的电离平衡。(4)要注意到反应后溶液的体积为25 mL。 (5)点⑤溶液中的溶质只有K2C2O4，其水解显碱性。(6)H2C2O4的存在会抑制水的电离，而K2C2O4水解会促进水的电离。‎ 答案：(1)1.0×10－14‎ ‎(2)c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)　(3)3‎ ‎(4)c(K＋)＋c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)‎ ‎(5)c(K＋)>c(C2O)>c(OH－)>c(HC2O)>c(H＋)　(6)⑤　①‎