1、1第三章 水溶液中的离子平衡检测(时间:90 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 18 个小题,每小题 3 分,共 54 分)1 下列关于电解质分类的组合中,完全正确的是( )A B C D强电解质 NaCl H2SO4 HClO HNO3弱电解质 HF BaSO4 CaCO3 CH3COOH非电解质 Cl2 CS2 C2H5OH SO2答案 D2 下列微粒对 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-水解平衡有影响的是 ( )A.H3O+ B. +17 288C.N D.Ba2+O-3答案 A310 mL 浓度为 1 molL-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能
2、减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )A.H2SO4 B.CH3COONaC.CuSO4 D.Na2CO3解析 H2SO4溶液加入盐酸中,相当于增大 H+物质的量,生成氢气的量增大,A 项错误;CH 3COONa与盐酸反应生成弱电解质 CH3COOH,H+的浓度减小,反应速率减慢,但可产生的 H+总物质的量不变,所以不影响 H2生成量,B 项正确;Zn 与 CuSO4溶液反应,生成 Cu,Zn 和 Cu 构成原电池,反应速率加快,C 项错误;Na 2CO3溶液与盐酸反应,消耗了部分 H+,所以 H2生成量减少,D 项错误。答案 B4 在某温度时 ,测得纯水中的 c(H+)=2.010-7
3、molL-1,则 c(OH-)为( )2A.2.010-7 molL-1 B.0.110-7 molL-1C. molL-1 D.无法确定1.010-142.010-7答案 A525 时,已知 KspCu(OH)2=2.210-20,KspFe(OH)3=4.010-38,Cu2+和 Fe3+完全生成氢氧化物沉淀时的 pH 分别为 6.7 和 3.2。现在向 pH=0、浓度均为 0.04 molL-1的Cu2+、Fe 3+溶液中加入某一固体,以中和 H+调节 pH(设溶液体积不变),该过程中 Cu2+、Fe 3+的浓度与 pH 关系正确的是( )答案 B6 常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀
4、释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中,正确的是( )A.两溶液稀释前的浓度相同B.A、 B、 C 三点溶液的 pH 由大到小顺序为 ABCC.A 点的 KW值比 B 点的 KW值大D.A 点由水电离的 c(H+)大于 C 点由水电离的 c(H+)解析 A 项,醋酸是弱电解质不能完全电离,稀释前两者导电能力相同(氢离子浓度相同),则其浓度大于盐酸的浓度,错误;B 项, B 点的导电能力小于 A 点,即 B 点的氢离子浓度小于 A 点,则B 点的 pH 大于 A 点,错误;C 项, KW是温度的函数,温度不变 KW不变,错误;D 项,因为 A 点 pH3大于 C 点,所以
5、 A 点由水电离出的 c(OH-)大于 C 点由水电离出的 c(OH-),即 A 点由水电离的c(H+)大于 C 点由水电离的 c(H+)。答案 D7 下列反应不属于水解反应或水解方程式错误的是( )HCl+H 2O H3O+Cl-ZnCl 2+2H2O Zn(OH)2+2HClNa 2CO3+2H2O H2CO3+2NaOHAl 2(CO3)3+6H2O 2Al(OH)3+3H 2CO3A. B. C. D.解析 不是水解反应,是 HCl 的电离。ZnCl 2的水解是可逆的,应用“ ”。正确的写法是 ZnCl2+2H2O Zn(OH)2+2HCl 或 Zn2+2H2O Zn(OH)2+2H+
6、。多元弱酸根的水解是分步进行的,且以第一步为主,以后各步逐渐减弱,可分步写,也可只写第一步,不可将多步合为一步写,正确的写法是 Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH,NaHCO3+H2O H2CO3+NaOH。因为 Al2(CO3)3中阴、阳离子的水解相互促进,能进行到底,故正确写法应为 Al2(CO3)3+3H2O 2Al(OH)3+3CO 2。答案 D8 下列叙述正确的是 ( )A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度B.25 时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液 pH=7C.25 时,0.1 molL -1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱D.0.1 mol
7、AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中,所得溶液中 c(Cl-)=c(I-)解析 稀醋酸中存在电离平衡:CH 3COOH CH3COO-+H+,加入醋酸钠后溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸的电离,A 项错误;硝酸与氨水恰好反应生成 NH4NO3,N 发生水解使溶液显H+4酸性,B 项错误;H 2S 是弱电解质,Na 2S 是强电解质,故同浓度的两溶液,Na 2S 溶液导电能力强,C 项正确;由于 Ksp(AgCl)Ksp(AgI),故混合溶液中氯离子和碘离子的浓度不同,D 项错误。答案 C9 下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是( )A.0.1 molL-1 HCOO
8、H 溶液中: c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)4B.1 L 0.1 molL-1 CuSO4(NH4)2SO46H2O 的溶液中: c(S )c(N )c(Cu2+)c(H+)O2-4 H+4c(OH-)C.0.1 molL-1 NaHCO3溶液中: c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)c(HC )+c(C )+c(OH-)O-3 O2-3D.等体积、等物质的量浓度的 NaX 和弱酸 HX 混合后的溶液中: c(Na+)c(HX)c(X-)c(H+)c(OH-)解析 由溶液中电荷守恒可得,A 项正确;溶液中 N 发生水解,故 c(S )c(N ),且溶H+4 O2-4 H+4液
9、呈酸性,B 项正确;C 项,由电荷守恒可得 c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-),故有O-3 O2-3c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)c(HC )+c(C )+c(OH-);D 项溶液若显酸性,则电离程度大于水O-3 O2-3解程度,应有 c(X-)c(Na+)c(HX)。答案 D10 电解质溶液有许多奇妙之处,你只有深入思考,才能体会到它的乐趣。下列关于电解质溶液的叙述中正确的是( )A.Na2CO3、NaHCO 3两种盐溶液中,离子种类不相同B.常温下,1 molL -1的 CH3COOH 溶液与 1 molL-1的 NaOH 溶液等体积混合后,所得
10、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(N )前者小于后者H+4D.常温下,某溶液中由水电离出的 c(H+)=10-5 molL-1,则此溶液可能是盐酸解析 A 项,两种盐溶液中都含有 Na+、HC 、C 、OH -和 H+,所以离子种类相同;B 项,O-3 O2-3CH3COOH 与 NaOH 恰好反应生成 CH3COONa,溶液呈碱性;C 项,NH 4HSO4电离产生的 H+抑制 N的水解,故 c(N )前者小于后者,C 正确;D 项,溶液中由水电离出的 c(H+)=10-5 H+4 H+4m
11、olL-110-7 molL-1,水的电离得到了促进,而盐酸抑制水的电离,D 项错误。答案 C11 下列叙述正确的是 ( )A.某醋酸溶液的 pH=a,将此溶液稀释 1 倍后,溶液的 pH=b,则 abB.在滴有酚酞的氨水里,加入 NH4Cl 至溶液恰好无色,则此时溶液的 pH7。C 项,1.010 -8 molL-1的盐酸 pH 应接近 7。答案 D12(2018 湖南长沙模拟 )用酒精灯加热下列溶液 ,蒸干后灼烧,所得固体质量最大的是( )A.20 mL 2 molL-1 FeCl3溶液B.40 mL 1 molL-1 NaHCO3溶液C.20 mL 1 molL-1 Na2SO3溶液D.
12、40 mL 2 molL-1 NH4HCO3溶液解析 A.加热蒸干灼烧 FeCl3溶液时,发生的反应为 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl、2Fe(OH) 3Fe2O3+3H2O,所以得到的固体是 Fe2O3,根据 Fe 原子守恒得 m(Fe2O3)=2 molL-10.02 L 160 gmol-1=3.2 g;B.将 40 mL 1 molL-1 NaHCO3溶液蒸干后灼烧得到的固体是12Na2CO3,根据 Na 原子守恒得 m(Na2CO3)=1 molL-10.04 L 106 gmol-1=2.12 g;C.亚12硫酸钠不稳定易被氧气氧化生成硫酸钠,所以将 20 mL 1
13、 molL-1 Na2SO3溶液蒸干灼烧得到的固体是 Na2SO4,根据 Na 原子守恒得 m(Na2SO4)=1 molL-10.02 L126 gmol-1=2.52 g;D.碳酸氢铵不稳定,加热易分解生成二氧化碳、水和氨气,所以将 40 mL 2 molL-1 NH4HCO3溶液蒸干灼烧得不到固体。通过以上分析知得到固体质量最大的是氯化铁溶液。答案 A13 以水为溶剂进行中和滴定的原理是 H3O+OH- 2H2O。已知液态 SO2和纯水的导电性相近,液态 SO2也能发生电离:2SO 2 S +SO2+ H0。下列叙述中错误的是( )O2-3A.若以液态 SO2为溶剂,用 SOCl2滴定
14、Na2SO3,该滴定反应可以表示为 S +SO2+ 2SO2O2-3B.液态 SO2中有电离的存在,说明 SO2在液态时转变为离子化合物C.在一定温度下,液态 SO2中 c(S )与 c(SO2+)的乘积是一个常数O2-3D.适当升高温度,液态 SO2的导电能力增强解析 SO2是共价化合物,与聚集状态无关。6答案 B14 从植物花汁中提取的一种有机物 HIn,可作酸碱指示剂,在水溶液中存在电离平衡:HIn(红色) H+In-(黄色),对上述平衡解释不正确的是( )A.升高温度平衡正向移动B.加入盐酸后平衡逆向移动,溶液显红色C.加入 NaOH 溶液后平衡正向移动,溶液显黄色D.加入 NaHSO
15、4溶液后平衡正向移动,溶液显黄色解析 弱电解质的电离过程吸热,升温,电离平衡正向移动,A 对;加入盐酸, c(H+)增大则平衡逆向移动,溶液显红色,B 对;加入 NaOH,与 H+反应,电离平衡正向移动,溶液显黄色,C 对;加入 NaHSO4溶液,NaHSO 4 Na+H+S ,c(H+)增大电离平衡逆向移动,D 错误。O2-4答案 D15 下列叙述中不正确的是( )A.一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞溶液变红,其原因是发生了如下反应:CH 3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使得溶液中的 c(OH-)c(H+)B.在常温下,10 mL 0.02 molL -1盐酸与 10 mL 0.02
16、 molL-1 Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为 20 mL,则溶液的 pH=12C.在 0.1 molL-1 NH4Cl 溶液中: c(H+)+c(N )=c(Cl-)+c(OH-)H+4D.5 mL 1 molL-1 CH3COONa 溶液与 5 mL 1 molL-1盐酸混合液中: c(Cl-)c(Na+)c(H+)c(OH-)解析 A 项,CH 3COONa 溶液呈碱性正是因为 CH3COO-水解,所以 A 项正确;B 项,两溶液混合后c(OH-)= =0.01 molL-1,故 pH=12,B 对;C 项,依0.02molL-120.01 L-0.02 molL-10
17、.01 L0.02 L据电荷守恒判断,正确;D 项中 CH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl,溶液中 c(Na+)=c(Cl-),故 D错误。答案 D16 向体积为 Va的 0.05 molL-1 CH3COOH 溶液中加入体积为 Vb的 0.05 molL-1 KOH 溶液,下列关系错误的是( )A.VaVb时: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)c(K+)B.Va=Vb时: c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)7C.Vac(K+)c(OH-)c(H+)D.Va与 Vb任意比时: c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)解析 Va=Vb,则溶质
18、只有 CH3COOK,据质子守恒知,B 正确;若 VaVb,则 CH3COOH 剩余,溶质为CH3COOH、CH 3COOK,A 正确;若 Vac(CH3COO-),C 错误;根据电荷守恒知,D 正确。答案 C17 已知下表数据 :物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3Ksp/25 8.010-16 2.210-20 4.010-38完全沉淀时的 pH 范围 9.6 6.4 34对含等物质的量的 CuSO4、FeSO 4、Fe 2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是( )A.向该混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,最先看到红褐色沉淀B.向该混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,
19、最先看到白色沉淀C.向该混合溶液中加入适量 H2O2,并调节 pH 到 34 后过滤,可获得纯净的 CuSO4溶液D.在 pH=5 的溶液中 Fe3+不能大量存在解析 根据溶度积常数可知,逐滴加入 NaOH 溶液时,Fe 3+最先沉淀,Fe 2+最后沉淀,所以 A 项正确,B 项不正确;由选项 C 的操作可知,溶液中 Fe2+被氧化成 Fe3+,调节 pH 可除去 Fe3+,C 正确;由表中数据知 Fe3+在 pH=4 的环境中已沉淀完全,D 正确。答案 B18 有 三瓶体积相等 ,浓度都是 1 molL-1的 HCl 溶液,将加热蒸发至体积减少一半,在中加入少量 CH3COONa 固体(加入
20、后溶液仍呈强酸性),不作改变,然后以酚酞作指示剂,用 NaOH 溶液滴定上述三种溶液,所消耗的 NaOH 溶液的体积是( )A.= B.C.= D.=解析 滴定过程中消耗 NaOH 溶液的体积取决于溶液中可提供的 H+的总量,加热蒸发时 HCl挥发,导致 n(H+)减小,使 NaOH 消耗量减少,而中加入 CH3COONa 固体,虽然醋酸根能与 H+结合,但生成的醋酸仍与 NaOH 反应,不影响溶液中可提供的 H+的总量,故消耗 NaOH 溶液体积与相同。8答案 C二、非选择题(本题包括 6 小题,共 46 分)19(7 分)在室温下 ,下列五种溶液 :0.1 molL -1 NH4Cl 0.
21、1 molL -1 CH3COONH40.1 molL -1 NH4HSO4 0.1 molL -1 NH3H2O 和 0.1 molL-1 NH4Cl 混合液 0.1 molL-1 NH3H2O请根据要求填写下列空白:(1)溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。 (2)比较溶液中 c(N )的大小关系是 (填“”“”“”“4 的溶液中 Fe3+一定不能大量存在解析 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。中根据溶解度数据可知 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
22、+,然后将沉淀一并过滤。中利用高价阳离子 Fe3+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等。答案 (1)氢氧化铁 (2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe 3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s) (4)ACDE23(6 分)常温下 ,将某一元酸 HA 和 NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH 如下表:HA 物质的量浓度/(molL -1) NaOH 物质的量浓度/(molL -1) 混合溶液的 pH120.1 0.1 pH=9请回答:(1)实
23、验所得混合溶液中由水电离出的 c(OH-)= molL -1。 (2)写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。c(Na+)-c(A-)= molL -1 c(OH-)-c(HA)= molL -1 解析 (1)等体积、等浓度酸碱反应后混合溶液的 pH=9,说明 HA 是弱酸,溶液中 c(H+)=10-9 molL-1,根据 A-+H2O HA+OH-可知水电离出的 c(OH-)就是溶液中的 c(OH-),则 c(OH-)=10-5 molL-1。KWc(H+)(2)反应后的混合溶液中含有 Na+、A -、OH -、H +四种离子,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-
24、)+c(OH-) 根据物料守恒可得 c(Na+)=c(A-)+c(HA) 将代入得质子守恒:c(H+)+c(HA)=c(OH-) 则式变形得到 c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-5 molL-1-10-9 molL-1;由质子守恒式可得:c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 molL-1。答案 (1)10-5 (2)10 -5-10-9 10 -924(10 分)水的离子积常数 KW与温度 t()的关系如图所示:(1)若 t1=25 ,则 KW1= ;若 t2=100 时, KW2=10-12,则此时 0.05 molL-1的 Ba(OH)2溶液的 pH= 。
25、 (2)已知 25 时,0.1 L 0.1 molL -1的 NaA 溶液的 pH=10,则 NaA 溶液中所存在的平衡有 。溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为 。 13(3)25 时,将 pH=11 的 NaOH 溶液与 pH=4 的 H2SO4溶液混合,若所得混合溶液 pH=9,则NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为 。 解析 (1)25 时, c(H+)=c(OH-)=110-7molL-1,KW1=110-14;由 100 时, =10-12,c(OH-)KW2=0.05 molL-12=0.1 molL-1,c(H+)= molL-1=110-11 molL-1,pH=11。110-120.10(2)0.1 molL-1的 NaA 溶液 pH=107,说明 HA 为弱酸,溶液中存在的平衡有:H2O H+OH-,A-+H2O HA+OH-;离子浓度大小顺序为 c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)。(3)设 V(NaOH)=x,V(H2SO4)=y,则有 c(OH-)过 = =10-5,解得 x y=19。10-3x-10-4yx+y答案 (1)110-14 11 (2)H 2O H+OH-,A-+H2O HA+OH- c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+) (3)19
