学年选修4 第3章 水溶液中的离子平衡 本章测试 1.docx

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学年选修4第3章水溶液中的离子平衡本章测试1

第3章水溶液中的离子平衡测试题

（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：

D

2．下列微粒对CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-水解平衡有影响的是（　　）

A.H3O+B.+17

C.ND.Ba2+

答案：

A

3．10mL浓度为1mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是（　　）

A.H2SO4B.CH3COONa

C.CuSO4D.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;CH3COONa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;Na2CO3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：

B

4．在某温度时,测得纯水中的c（H+）=2.0×10-7mol·L-1,则c（OH-）为（　　）

A.2.0×10-7mol·L-1B.0.1×10-7mol·L-1

C.mol·L-1D.无法确定

答案：

A

5．25℃时,已知Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20,Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38,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0.04mol·L-1的Cu2+、Fe3+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+、Fe3+的浓度与pH关系正确的是（　　）

答案：

B

6．常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,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A>B>C

C.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pH大于C点,所以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：

D

7．下列反应不属于水解反应或水解方程式错误的是（　　）

①HCl+H2O

H3O++Cl-

②ZnCl2+2H2O

Zn（OH）2+2HCl

③Na2CO3+2H2O

H2CO3+2NaOH

④Al2（CO3）3+6H2O

2Al（OH）3↓+3H2CO3

A.①②B.③④C.①②④D.①②③④

解析：

①不是水解反应,是HCl的电离。

②ZnCl2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+。

③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。

④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↓+3CO2↑。

答案：

D

8．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=7

C.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱

D.0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c（Cl-）=c（I-）

解析：

稀醋酸中存在电离平衡:

CH3COOH

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发生水解使溶液显酸性,B项错误;H2S是弱电解质,Na2S是强电解质,故同浓度的两溶液,Na2S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：

C

9．下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是（　　）

A.0.1mol·L-1HCOOH溶液中:

c（HCOO-）+c（OH-）=c（H+）

B.1L0.1mol·L-1CuSO4·（NH4）2SO4·6H2O的溶液中:

c（S）>c（N）>c（Cu2+）>c（H+）>c（OH-）

C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:

c（Na+）+c（H+）+c（H2CO3）>c（HC）+c（C）+c（OH-）

D.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）,且溶液呈酸性,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c（Na+）+c（H+）+c（H2CO3）>c（HC）+c（C）+c（OH-）;D项溶液若显酸性,则电离程度大于水解程度,应有c（X-）>c（Na+）>c（HX）。

答案：

D

10．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、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（N）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,两种盐溶液中都含有Na+、HC、C、OH-和H+,所以离子种类相同;B项,CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa,溶液呈碱性;C项,NH4HSO4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+）=10-5mol·L-1>10-7mol·L-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：

C

11．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a>b

B.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pH<7

C.常温下,1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8.0

D.常温下,若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11

解析：

A项,加水稀释,CH3COOH虽进一步电离,但pH仍增大,所以a

B项,酚酞的变色范围为8~10,所以当反应液恰好呈无色时,pH>7。

C项,1.0×10-8mol·L-1的盐酸pH应接近7。

答案：

D

12．已知HA的酸性比HB的弱,在物质的量浓度均为

0.1mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是（　　）

A.c（OH-）>c（HA）>c（HB）>c（H+）

B.c（OH-）>c（A-）>c（B-）>c（H+）

C.c（OH-）>c（B-）>c（A-）>c（H+）

D.c（OH-）>c（HB）>c（HA）>c（H+）

解析：

因为HA的酸性比HB的弱,所以A-的水解程度大于B-的水解程度,c（B-）>c（A-）>c（HA）>c（HB）,只有A项正确。

答案：

A

13．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:

2SO2

S+SO2+　ΔH>0。

下列叙述中错误的是（　　）

A.若以液态SO2为溶剂,用SOCl2滴定Na2SO3,该滴定反应可以表示为S+SO2+

2SO2

B.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

D.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。

答案：

B

14．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NaHSO4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,NaHSO4

Na++H++S,c（H+）增大电离平衡逆向移动,D错误。

答案：

D

15．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:

CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-,使得溶液中的c（OH-）>c（H+）

B.在常温下,10mL0.02mol·L-1盐酸与10mL0.02mol·L-1Ba（OH）2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20mL,则溶液的pH=12

C.在0.1mol·L-1NH4Cl溶液中:

c（H+）+c（N）=c（Cl-）+c（OH-）

D.5mL1mol·L-1CH3COONa溶液与5mL1mol·L-1盐酸混合液中:

c（Cl-）>c（Na+）>c（H+）>c（OH-）

解析：

A项,CH3COONa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-）==0.01mol·L-1,故pH=12,B对;C项,依据电荷守恒判断,正确;D项中CH3COONa+HCl

CH3COOH+NaCl,溶液中c（Na+）=c（Cl-）,故D错误。

答案：

D

16．向体积为Va的0.05mol·L-1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L-1KOH溶液,下列关系错误的是（　　）

A.Va>Vb时:

c（CH3COOH）+c（CH3COO-）>c（K+）

B.Va=Vb时:

c（CH3COOH）+c（H+）=c（OH-）

C.Va

c（CH3COO-）>c（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,则溶质只有CH3COOK,据质子守恒知,B正确;若Va>Vb,则CH3COOH剩余,溶质为CH3COOH、CH3COOK,A正确;若Vac（CH3COO-）,C错误;根据电荷守恒知,D正确。

答案：

C

17．已知下表数据:

物质

Fe（OH）2

Cu（OH）2

Fe（OH）3

Ksp/25℃

8.0×10-16

2.2×10-20

4.0×10-38

完全沉淀时的pH范围

≥9.6

≥6.4

3~4

对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2（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,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3~4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,Fe3+最先沉淀,Fe2+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：

B

18．有①②③三瓶体积相等,浓度都是1mol·L-1的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH3COONa固体（加入后溶液仍呈强酸性）,③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.①=③>②B.③>②>①

C.③=②>①D.①=②=③

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①时HCl挥发,导致n（H+）减小,使NaOH消耗量减少,而②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③相同。

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:

①0.1mol·L-1NH4Cl　②0.1mol·L-1CH3COONH4

③0.1mol·L-1NH4HSO4　④0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl混合液　⑤0.1mol·L-1NH3·H2O

请根据要求填写下列空白:

（1）溶液①呈　　　（填“酸”“碱”或“中”）性,其原因是　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。

（2）比较溶液②③中c（N）的大小关系是②　　　（填“>”“<”或“=”）③。

（3）在溶液④中,　　　离子的浓度为0.1mol·L-1;NH3·H2O和　　　离子的浓度之和为0.2mol·L-1。

（4）室温下,测得溶液②的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度　　　（填“>”“<”或“=”）N的水解程度,CH3COO-与N浓度的大小关系是:

c（CH3COO-）　　　（填“>”“<”或“=”）c（N）。

解析：

（1）NH4Cl溶液中存在N的水解平衡,N+H2O

NH3·H2O+H+,所以溶液呈酸性。

（2）②③溶液中均存在N+H2O

NH3·H2O+H+,而②中阴离子CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-,这样N与CH3COO-相互促进水解,而③溶液中NH4HSO4电离出的H+抑制了N的水解,所以c（N）大小为②<③。

（3）根据原子守恒知④溶液中,c（Cl-）=0.1mol·L-1,c（NH3·H2O）+c（N）=0.1mol·L-1+0.1mol·L-1=0.2mol·L-1。

（4）由于CH3COO-水解生成OH-,N水解生成H+,而溶液的pH=7,说明CH3COO-与N的水解程度相同,溶液中二者浓度也相同。

答案：

（1）酸　N+H2O

NH3·H2O+H+

（2）<　（3）Cl-　N　（4）=　=

20．（6分）水的电离平衡曲线如图所示。

（1）若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从　　　增加到　　　。

（2）将pH=8的Ba（OH）2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba（OH）2溶液与盐酸的体积之比为　　　。

（3）已知AnBm的离子积为cn（Am+）×cm（Bn-）,若某温度下,Ca（OH）2的溶解度为0.74g,其饱和溶液密度设为1g·cm-3,其离子积约为　　　。

解析：

（1）水的离子积是纯水中或水溶液中H+与OH-总浓度的乘积,它在不同的温度下有不同的值。

（2）在100℃时,pH=6为中性,大于6为碱性,小于6为酸性。

酸碱反应时,碱开始提供的OH-的物质的量去掉被酸中和的OH-的物质的量,即为最终剩余的OH-的物质的量。

pH=-lgc（H+）,其中c（H+）为溶液中H+的总浓度,该公式对任何条件下的任何溶液都适用。

（3）100g水中溶有0.74gCa（OH）2达到饱和,此时溶液的体积约为0.1L。

所以c（Ca2+）=mol·L-1=0.1mol·L-1,c（OH-）=0.2mol·L-1,故Ca（OH）2离子积为c（Ca2+）×c2（OH-）=0.1×（0.2）2=0.004。

答案：

（1）10-14　10-12　

（2）2∶9　（3）0.004

21．（8分）某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:

①配制0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1的标准盐酸。

②用0.1000mol·L-1的标准盐酸滴定未知浓度的Ba（OH）2溶液10.00mL,结果用去盐酸19.60mL。

③用测定的Ba（OH）2溶液吸收定量空气中的CO2。

取Ba（OH）2溶液10.00mL,放入100mL容量瓶里加水至刻度线,取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀。

④过滤上述所得浊液。

⑤取滤液20.00mL,用0.01000mol·L-1的盐酸滴定,用去盐酸34.80mL。

请回答下列问题:

（1）配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器?

　　　　　　　　　　; 

A.托盘天平　B.容量瓶　C.酸式滴定管　D.量筒　E.烧杯　F.胶头滴管　G.玻璃棒

（2）滴定操作中,左手　　　　　,右手　　　　　,眼睛　; 

（3）Ba（OH）2溶液的物质的量浓度是　　　; 

（4）过滤所得浊液的目的是　; 

（5）此空气样品中含CO2的体积分数为　　　; 

（6）本实验中,若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理,即注入第二种标准盐酸,并进行第二次滴定,使测定结果　　　（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

解析：

（1）准确配制一定物质的量浓度的盐酸时,需要仪器有容量瓶、酸式滴定管、烧杯、胶头滴管及玻璃棒。

（2）滴定操作时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

（3）Ba（OH）2+2HCl

BaCl2+2H2O,则c[Ba（OH）2]×10.00mL=×0.1mol·L-1×19.60mL解得c[Ba（OH）2]=0.098mol·L-1。

（4）为防止BaCO3与HCl反应,应分离出BaCO3。

（5）Ba（OH）2+CO2

BaCO3↓+H2O,只要求出剩余的Ba（OH）2物质的量,就可以计算与CO2反应的Ba（OH）2物质的量,CO2的量也就计算出来了。

过程如下:

20mL滤液中Ba（OH）2的物质的量为34.80×10-3L×0.01mol·L-1×=0.174×10-3mol,那么100mL滤液中有Ba（OH）2:

0.174×10-3×5mol=0.870×10-3mol,原有Ba（OH）2:

10×10-3L×0.098mol·L-1=0.980×10-3mol,与CO2反应的Ba（OH）2有（0.980-0.870）×10-3mol=0.110×10-3mol,则n（CO2）=0.110×10-3mol,则φ（CO2）=×100%=0.025%。

（6）偏大,因为第二次滴定消耗标准盐酸偏少,使计算出的剩余Ba（OH）2偏少,那么与CO2反应的Ba（OH）2就偏多。

答案：

（1）B、C、E、F、G　

（2）控制活塞　摇动锥形瓶　注视锥形瓶内溶液颜色的变化　（3）0.0980mol·L-1

（4）分离出BaCO3,防止HCl与BaCO3反应　（5）0.025%

（6）偏大

22．（9分）以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:

难溶电解质

Mg（OH）2

Cu（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

溶解度/g

9×10-4

1.7×10-6

1.5×10-4

3.0×10-9

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:

（1）上述三种除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为　　　（填名称）而除去。

（2）①中加入的试剂应选择　　　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）下列关于方案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

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+,然后将沉淀一并过滤。

③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）2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）

3Mg2+（aq）+2Fe（OH）3（s）　（4）ACDE

23．（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/（mol·L-1）

NaOH物质的

量浓度/（mol·L-1）

混合溶液的pH

0.1

0.1

pH=9

请回答:

（1）实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH-）=　　　mol·L-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-）=　　　mol·L-1 

c（OH-）-c（HA）=　　　mol·L-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+）=10-9mol·L-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-）==10-5mol·L-1。

（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-）+c（OH-）　①

根据物料守恒可得c（Na+）=c（A-）+c（HA）　②

将②代入①得质子守恒:

c（H+）+c（