2017春高中化学第3章水溶液中的离子平衡学业质量标准检测新人教版选修
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第3章 水溶液中的离子平衡 (90分钟,100分)一、选择题(本题包括17个小题,每小题3分,共51分)1下列各组物质全部是弱电解质的是(A)AH2O、NH3H2O、H3PO4、HFBCu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONaCH2SO3、Ba(OH)2、BaSO4DSO2、H2S、CO2解析:B项中,C2H5OH是非电解质,CH3COONa是强电解质;C项中,Ba(OH)2、BaSO4是强电解质;D项中SO2、CO2是非电解质。2化学平衡常数(K)、电离常数(Ka、Kb)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示、判断物质性质的重要常数,下列关于这些常数的说法中,正确的是(A)A当温度升高时,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)均变大BKa(HCN)Ksp(BaCO3)D化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关,与催化剂无关解析:弱酸的电离平衡常数越大,表明其酸性越强;组成相似的难溶电解质的Ksp越小,越易产生沉淀;化学平衡常数大小与温度有关,只有A选项正确。3加热下列物质的稀溶液,可能使离子总数减小的是(不考虑溶液的挥发)(D)AFe2(SO4)3BCH3COOHCNaOH DCa(HCO3)2解析:A项,考虑Fe33H2OFe(OH)33H,升温该平衡正向移动,离子总数增大;B项,考虑CH3COOH的电离,升温该电离平衡正向移动,离子总数增大;C项,考虑水的电离,升温水的电离平衡正向移动。离子总数增大;D项,Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3,使离子总数减小。4对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(C)AHBFe3C DCHHHCOO解析:水的电离方程式为:H2OHOH,A溶于水成为盐酸,电离产生的H,使得平衡左移,B是Fe3能发生水解,使得平衡右移,C表示的是Cl,不影响水的电离平衡,D是醋酸根离子,能水解,使水的电离平衡右移。5下列有关溶液组成的描述合理的是(C)A无色溶液中可能大量存在Al3、NH、Cl、S2B酸性溶液中可能大量存在Na、ClO、SO、IC弱碱性溶液中可能大量存在Na、K、Cl、HCOD中性溶液中可能大量存在Fe3、K、Cl、SO解析:A项,Al3与S2因发生水解相互促进的反应生成Al(OH)3与H2S气体而不能大量共存;B项,ClO与I可发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,中性溶液中,Fe3不能大量存在。6对于常温下pH2的醋酸溶液,下列叙述正确的是(B)Ac(H)c(CH3COO)B加水稀释时增大C与pH12的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈中性D加入醋酸钠固体可抑制醋酸的电离,电离常数Ka变小解析:由电中性原理可得c(H)c(OH)c(CH3COO),故A错误;加水稀释时,若电离平衡不移动,则醋酸根离子浓度与醋酸分子浓度之比保持不变,但稀释会促进CH3COOH的电离,故二者比值增大,B正确;pH2的醋酸溶液中c(H)0.01 mol/L,而醋酸总浓度远大于0.01 mol/L,pH12的NaOH溶液中c(OH)0.01 mol/L,二者等体积混合时,醋酸过量许多,反应结束时溶液呈酸性,C错误;对某种弱电解质而言其电离常数Ka仅随温度的变化而变化,故向溶液中加入醋酸钠固体虽然可以抑制醋酸的电离,但是并不改变其电离常数Ka的大小,D错误。7下列关于电解质溶液的叙述正确的是(D)A室温下,pH7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)B将pH4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低C中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同D室温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大解析:A项由电荷守恒得离子浓度大小顺序应为:c(Cl)c(NH)c(H)c(OH),B项加水时c(H)减小,c(OH)应增大,C项醋酸浓度大,耗NaOH多。8可以判定某酸(HA)是强电解质的事实是(B)A该酸加热至沸腾不分解B0.01 molL1该酸的pH2C该酸可以溶解Cu(OH)2D该酸与CaCO3反应放出CO2解析:0.01 molL1HA完全电离时,c(H)1102 molL1,pH2,弱酸也有其他三个选项的性质。9常温下,浓度均为1.0 molL1的NH3H2O和NH4Cl混合溶液10 mL,测得其pH为9.3。下列有关叙述正确的是(A)A加入适量的NaCl,可使c(NH)c(Cl)B滴加几滴浓氨水,c(NH)减小C滴加几滴浓盐酸,的值减小D1.0 molL1的NH4Cl溶液中c(NH)比该混合溶液中的大解析:根据题意等浓度的两种溶液混合后,溶液呈碱性,说明NH3H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,即c(NH)c(Cl),加入适量的NaCl,可使c(NH)c(Cl),A项正确;滴加几滴浓氨水,虽然电离程度减小,但c(NH)仍增大,B项错误;加入几滴浓盐酸后c(OH)减小,由于电离常数不变,的值增大,c项错误;由于NH3H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,1.0 molL1的NH4Cl溶液中c(NH)比该混合溶液中的小,D项错误。1025时,0.01 molL1两种弱酸溶液的pH如表。下列说法正确的是(D)弱酸CH3COOHHCNpH3.45.6A相同pH的两种酸溶液中,CH3COOH溶液中水电离的c(H)较大B物质的量浓度相同的CH3COONa与NaCN溶液中,CH3COONa溶液的pH较大C等体积、相同pH的两种酸溶液,分别滴加NaOH溶液至恰好中和,消耗等量的NaOHDHCN的电离平衡常数(Ka)与CN的水解平衡常数(K)存在如下关系:KaKKw解析:相同pH的CH3COOH和HCN溶液,由水电离的c(H)相等,A错;酸性:CH3COOHHCN,则浓度相同时CN比CH3COO更容易水解,NaCN溶液的pH较大,B错;酸性:CH3COOHHCN,因此等体积、相同pH的两种溶液,物质的量浓度:HCNCH3COOH,HCN溶液消耗的NaOH较多,C错;HCN的电离平衡常数Ka,CN的水解平衡常数K,则KaKKw,D对。11实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果评价错误的是(D)选项操作测定结果评价A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗23次偏高B开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失偏高C锥形瓶未干燥无影响D盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次偏低解析:未用标准盐酸润洗,滴定时标准液用量增多,使测定结果偏高,A项评价正确;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,使测定结果偏高,B项评价正确;锥形瓶未干燥,对测定结果无影响,C项评价正确;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次,相当于待测液取多了,使测定结果偏高,D项评价错误。12已知:Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(AgBr)7.81013。现将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为 (C)A只有AgBr沉淀BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主DAgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主解析:在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag)大于后者c(Ag),c(Cl)c(Br)。当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化,生成AgBr沉淀。当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多。13某温度下重水中存在电离平衡D2ODOD,D2O的离子积常数1.01012,若pDlg c(D),该温度下有关分析正确的是(D)A0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液,pD13B将pD4的DCl的重水溶液稀释100倍,所得溶液pD6C向30 mL 0.5 molL1NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 molL1 DCl的重水溶液,所得溶液pD12DpD10的NaOD的重水溶液中,由重水电离出的c(OD)为11010 molL1解析:根据该温度下重水的离子积常数,可推算0.1 molL1 NaOD重水溶液中含c(D)1012/c(OD)1012/1011011,A选项不正确。该温度下纯重水电离的c(D)c(OD)106 molL1,把pD4的DCl重水溶液稀释100倍后,c(D)1061062106 molL1,所得溶液pD6lg25.7,B选项也不正确。C选项中把30 mL 0.5 molL1 NaOD重水溶液与20 mL 0.5 molL1 DCl重水溶液混合后所得溶液:c(OD)(0.50.030.50.02)/(0.030.02)101,pD11,C错误。D选项,pD10的NaOD重水溶液中的c(OD)102 molL1,因此由重水电离出的c(OD)c(D)1010molL1,D正确。14在K2CrO4溶液中存在着如下平衡:2CrO2HCr2OH2O,K11014。若用0.05 mol K2Cr2O7配制成1 L K2CrO4溶液,其中c(Cr2O)7 B7C7 D无法确定解析:Kc(Cr2O)/c2(CrO)c2(H)11014。因为c(Cr2O)105mol/L,可得c(CrO)0.1 mol/L,代入K的表达式可得c2(H)7,A项正确。1525时,在10 mL浓度均为0.1 molL1的NaOH和NH3H2O混合溶液中滴加0.1 molL1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(B)A未加盐酸时:c(OH)c(Na)c(NH3H2O)B加入10 mL盐酸时:c(NH)c(H)c(OH)C加入盐酸至溶液pH7时:c(Cl)c(Na)D加入20 mL盐酸时:c(Cl)c(NH)c(Na)解析:NH3H2O发生微弱电离,溶液中c(OH)c(Na)c(NH3H2O),A项不正确;加入10 mL 0.1 molL1盐酸时,混合溶液中:c(Na)c(Cl),根据电荷守恒:c(Na)c(H)c(NH)c(OH)c(Cl),B项正确;加入盐酸至溶液pH7时,c(H)c(OH),结合电荷守恒可知c(Na)c(NH)c(Cl),C项不正确;加入20 mL盐酸时溶液中溶质为NaCl和NH4Cl,溶液显酸性:c(H)c(OH),结合电荷守恒可知:c(Na)c(NH)c(HA)c(OH)c(H)c(A2)_。(2)25 时,向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_Cu(OH)2_沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为_Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH_。已知25 时,KspMg(OH)21.81011,KspCu(OH)22.21020。解析:(1)NaHA水溶液呈碱性,说明HA的水解程度大于电离程度,即HAH2OH2AOH(水解平衡)程度比HAHA2(电离平衡)程度大,因此溶液中离子浓度关系为c(Na)c(HA)c(OH)c(H)c(A2)。(2)因KspCu(OH)2_。(3)常温时,AlCl3的水溶液呈_酸_(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是_Al33H2OAl(OH)33H_(用离子方程式表示);实验室在配制AlCl3的溶液时,为了抑制AlCl3的水解可加入少量的_盐酸_(填写物质的名称)。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是_Al2O3_。(4)常温下,物质的量浓度相同的下列溶液:NH4Cl、(NH4)2SO4、NH3H2O、(NH4)2CO3、NH4HSO4。溶液中c(NH)从大到小顺序为_(填序号)。解析:(2)pH7的溶液有,根据“越弱越水解”知pH;pH7的有;pH;综合分析可得答案。(4)中NH浓度较大,最小,在中间;根据CO对NH水解有促进作用、SO无影响可知c(NH);根据H对NH水解有抑制作用、Cl无影响,可知c(NH);综合分析可得正确答案。21(13分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_增大接触面积从而使反应速率加快_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的_ac_。(有几个选几个)a烧杯b容量瓶c玻璃棒d滴定管(2)加入NH3H2O调pH8可除去_Fe3_(填离子符号),滤渣中含_Mg(OH)2、Ca(OH)2_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是_H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少_。已知:Ksp(BaC2O4)1.6107,Ksp(CaC2O4)2.3109Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量,实验分两步进行。已知:2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0 mL。步骤:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_上方_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_(V0bV1b)/y_molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2浓度测量值将_偏大_(填“偏大”或“偏小”)。解析:(1)充分研磨可以增大反应物的接触面积,增大反应速率;因为配制的盐酸溶液浓度为质量分数,可以计算出浓盐酸的体积和水的体积,所以使用烧杯作为容器稀释,玻璃棒搅拌。(2)根据流程图和表中数据,加入NH3H2O调pH为8,只有Fe3完全沉淀,故可除去Fe3;加入NaOH调pH12.5,Mg2也完全沉淀,Ca2部分沉淀,所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据Ksp(BaC2O4)1.6107,H2C2O4过量时Ba2转化为BaC2O4沉淀,BaCl22H2O产品的产量减少。(3)“0”刻度位于滴定管的上方;与Ba2反应的CrO的物质的量为(V0bV1b)/1 000 mol,则Ba2浓度为(V0bV1b)/y;根据计算式,若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,V1减小,则Ba2浓度测量值将偏大。22(12分)某兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题进行了如下探究:【查阅资料】下表是实验室里盐酸、氢氧化钠试剂瓶标签上的部分说明 : 化学式相对分子质量性质盐酸HCl36.5密度:1.20 gmL1,质量分数:36.5%,无色易挥发氢氧化钠NaOH40俗名:烧碱、火碱、苛性钠,易潮解的固体【实验探究】(1)配制溶液:甲同学配制100 mL 1.5 molL1氢氧化钠溶液,乙同学取20 mL 36.5%的盐酸稀释到200 mL。甲为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,设计并完成了如下图所示的实验。 X溶液滴入的量一般为_23滴_,使用酸式滴定管前要检查活塞是否漏水的操作方法是_将活塞关闭,在滴定管内注入一定量的水,记下读数,静置约2_min,并观察液面是否下降,活塞周围及尖嘴处是否漏液;然后将活塞转动180,再检查一次_。(2)乙设计完成了另一个实验,以证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。他在盛有20 mL稀盐酸的锥形瓶里,用碱式滴定管滴入氢氧化钠溶液,不断振荡溶液,同时用pH计测定溶液的pH,直到盐酸过量。则在滴定过程中,滴定终点附近的操作是_测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次_。(3)你认为甲、乙两位同学的实验中,_乙_(填“甲”“乙”或“甲和乙”)的实验能充分证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。(4)丙同学为了测定上述36.5%盐酸的物质的量浓度,进行了如下实验:在锥形瓶中加入已稀释的盐酸,用碱式滴定管滴入甲配制的氢氧化钠溶液,测定的结果如下表: 测定次数盐酸的体积/mL氢氧化钠溶液的体积滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20据此通过计算可知实验测定的盐酸浓度与标签说明的浓度相比_相等_(填“偏高”“偏低”或“相等”)。 解析:甲实验中使用的X溶液是酚酞。在滴定终点附近时,溶液的pH会发生突变,所以此时测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测一次,并记录一次。甲实验中没有证明盐酸不能使酚酞试液褪色,乙实验更能说明问题。根据标签数据计算盐酸的物质的量浓度为:c112 molL1。利用滴定数据,所用NaOH溶液的体积平均为20.00 mL。则c(HCl)1.2 mol/L,则原盐酸的浓度为12 mol/L。- 配套讲稿:
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