1、1第三章 水溶液中的离子平衡测评(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( )醋酸与水能以任意比互溶;醋酸溶液能导电;醋酸稀溶液中存在醋酸分子;常温下,0.1 molL -1醋酸的 pH 比 0.1 molL-1盐酸的 pH 大;醋酸能和碳酸钙反应放出 CO2;0.1 molL -1醋酸钠溶液 pH=8.9;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;pH= 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.
2、 B.C. D.解析 为醋酸的物理性质;无论醋酸是强电解质还是弱电解质,其水溶液都能导电;符合弱电解质概念;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;只能证明酸性 CH3COOHH2CO3;中 CH3COONa 水溶液显碱性,说明 CH3COO-发生水解,则 CH3COOH 是弱酸;中说明两溶液中 c(H+)盐酸 c(H+)醋酸 ,即 CH3COOH为弱酸;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B.图乙表示酶催化反应的反应速率随
3、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2D.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
4、,0.01 molL -1NaOH 溶液中 c(H+)=10x molL-1,c(OH-)=10y molL-1,x 和 y 的关系如图所示。则该温度下,0.01 molL -1的 NaOH 溶液的 pH 为( )A.10 B.11 C.12 D.13解析 由图像知, KW=c(H+)c(OH-)=1.01 =1.01 。在 0.01 molL-1的 NaOH 溶液中0x+y 0-15c(OH-)=0.01 molL-1,c(H+)= =1.010-13 molL-1,pH=13。KWc(OH-)答案 D4.常温下,一定浓度的某溶液,由水电离产生的 c(OH-)=10-4 molL-1,则该溶
5、液中的溶质可能是( )A.Al2(SO4)3 B.CH3COONaC.NaOH D.KHSO4解析 常温下,由纯水电离出的 c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1,因为 10-410-7,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 D6.下列关于电解质溶液的叙述
6、中正确的是( )A.Na2CO3、NaHCO 3两种盐溶液中,离子种类不相同3B.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 N 的水解, c(N
7、)前者小于后者,正确。D 项,溶液中由水电离出的H+4 H+4c(H+)=10-5 molL-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 0.1 molL-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: KHAKHBKHDB.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
8、(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
9、(H+)=c(OH-),则 c(Na+)=c(X-),由于酸性 HAHBHD,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 a molL-1NaX 溶液和 b molL-1NaY 溶液。下列说法不正确的是( )A.若 ab,测得 c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的 c(HX)c(HY)B.若 ab,测得 c(X-)=c
10、(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;Na 2A 中存在水解,所以呈碱性,因此离子浓度大小顺序为: c(Na+)
11、c(A2-)c(OH-)c(H+),所以 C 正确;H 2A 溶液根据电荷守恒, c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),所以 D 正确。答案 A10.常温时 0.1 molL-1 HA 溶液的 pH1,0.1 molL-1 BOH 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)
12、的差值可以确定: c(OH-)=c(H+)+c(HA)。答案 B11.(2016 四川理综,7)向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2和 0.02 mol NaOH 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 0.01 molc(Al )+c(OH-)O-2B 0.01 c(Na+)c(Al )c(OH-)c(C )O-2 O2-35C 0.015 c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)O-3 O2-3D 0.03 c(Na+)c(HC )c(OH-)c(H+)O-3解析 A 项,通入 CO2之前,溶液中的电荷守恒关系为: c(Na+)+c(H+)
13、=c(Al )+c(OH-),则 c(Na+)O-2c(Al ),错误;C 项,O2-3 O-2 O-2n=0.015 mol 时,发生反应 2NaAlO2+CO2+3H2O 2Al(OH)3+Na 2CO3,溶液中溶质为 Na2CO3,则对应关系为 c(Na+)c(C )c(OH-)c(HC ),错误;D 项, n=0.03 mol 时,发生反应O2-3 O-3CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3,NaHCO3溶液呈碱性: c(Na+)c(HC )c(OH-)c(H+),正确。O-3答案 D12.(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
14、的 H2SO4、NaHSO 4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.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Ba(OH) 2+H2SO4 BaSO4+2H 2O,NaHSO 4+Ba(OH)2 BaSO4+NaOH+H 2O、NaOH+NaHSO 4 Na2SO4+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,曲线符合,正确。B
15、 项,设溶液中有 1 mol Ba(OH)2,当加入 1 mol H2SO4时,溶液导电性几乎为 0,即为 a 点,而若加入 1 mol NaHSO4,Ba2+与 S刚好完全反应的同时,还多生成 1 mol NaOH,所以 b 点溶液中 Na+和 OH-较多,正确。C 项,曲线O2-4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
16、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。答案 C二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分)613.(2018 全国,27 节选)(10 分)Na 2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用 0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中 Na2S2O5的残留量为 gL -1(以 SO2计)。 解析 葡萄酒中的 Na2S2O5被碘标准液中的 I2氧化的离子方程式为 S2 +2I2+3H2O 2S +4
17、I-O2-5 O2-4+6H+。根据离子方程式可计算: =0.128 gL-1。10 mL0.010 00molL-164 gmol-150.00 mL答案 S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+O2-5 O2-40.12814.(14 分)草酸(H 2C2O4)是二元弱酸,KHC 2O4溶液呈酸性。向 10 mL 0.01 molL-1的 H2C2O4溶液滴加 0.01 molL-1 KOH 溶液 V(mL),回答下列问题。(1)当 V”)。O2-4 O-4(4)当 V=20 mL 时,再滴入 NaOH 溶液,则溶液中 的值将 (填“变大”“变小”或“不n(K+)n(C2O2-4)
18、变”)。 答案 (1)H2C2O4+OH- HC2 +H2OO-4(2)c(HC2 )c(H+)c(C2 )c(H2C2O4)O-4 O2-4(3) (4)变小15.(14 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)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3溶解度/g910-41.710-61.510-43.010-97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: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;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,
19、过滤结晶即可;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:(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe 2+、Fe 3+都被转化为 (填名称)而除去。 (2)中加入的试剂应该选择 为宜,其原因是 。 (3)中除去 Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。 (4)下列与方案相关的叙述中,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
20、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 pH4 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。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、CuCO 3等。答案 (1)氢氧化铁(2)氨水 不会引入新的杂质(3)2F
21、e3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)(4)ACDE16.(2018 全国,26)(14 分)硫代硫酸钠晶体(Na 2S2O35H2O,M=248 gmol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知: Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl 2溶液、Na 2CO3溶液、H 2O2溶液实验步骤 现象取少量样品,加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 ,有刺激性气体产生 8静置, (2)利用 K2Cr2
22、O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取 1.200 0 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解后,全部转移至 100 mL 的 中,加蒸馏水至 。 滴定:取 0.009 50 molL-1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00 mL,硫酸酸化后加入过量 KI,发生反应:Cr 2+6I-+14H+ 3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I 2+2S2O2-7S4 +2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 ,即为终点。平行滴定 3O2-3 O2-6次,样品溶液的平均用量为 24.80 mL,
23、则样品纯度为 %(保留 1 位小数)。 解析 (1)先加过量盐酸排除 S2 干扰:S 2 +2H+ S+SO 2+H 2O,然后在酸性条件下加 BaCl2O2-3 O2-3溶液,通过产生 BaSO4沉淀证明 S 存在。O2-4(2)溶液配制应在烧杯中溶解,容量瓶中定容。滴定过程中 I2I -,达到滴定终点时无 I2,故溶液蓝色褪去,即为终点;根据反应的离子方程式,可得到如下定量关系:Cr2 3I 2 6Na 2S2O35H2OO2-71 mol 2486 g0.009 50 molL-10.02 L m(Na2S2O35H2O)m(Na2S2O35H2O)=0.282 72 g则样品纯度为 100%=95.0%。0.282 72 g24.80 mL100 mL1.2 g答案 (1)加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊(吸)取上层清液,滴入 BaCl2溶液 产生白色沉淀(2)烧杯 容量瓶 刻度 蓝色褪去 95.09
