化学检测选修四第三章水溶液中的离子平衡.docx

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化学检测选修四第三章水溶液中的离子平衡

化学检测选修四第三章

中的离子平衡

-水溶液

 

作者:

日期:

水溶液中的离子平衡

1.下列说法中正确的是()

A.二氧化硫溶于水能导电,故二氧化硫属于电解质

B.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡属于弱电解质

C.硫酸是强电解质,故纯硫酸能导电

D.氢氧根离子浓度相同的氢氧化钠溶液和氨水导电能力相同

答案D

解析二氧化硫溶于水导电,是因为SO?

与水反应生成H2S03,H2SO3为电解质,A项错;硫酸钡溶于水的部分完全电离,BaS04是强电解质,B项错;纯硫酸以分子形式存在,不电离,故纯硫酸不导电,C项错;两溶液中氢氧根离子浓度相同,根据电荷守恒,阳离子的总浓度也相

同,二者阴、阳离子浓度相同,导电能力也相同,D项正确。

2•在下列实验方法中,不能证明醋酸是弱酸的是()

A.25C时,醋酸钠溶液呈碱性

B.25C时,0.1moIL-1的醋酸的pH约为3

C.25C时,等体积的盐酸和醋酸,前者比后者的导电能力强

D.25C时,将pH=3的盐酸和醋酸稀释成pH=4的溶液,醋酸所需加入的水多

答案C

解析25C时,醋酸钠溶液呈碱性,是醋酸根水解所造成的,能说明醋酸是弱酸;25C

时,0.1molL—的醋酸的pH约为3,得出醋酸溶液中c(H+)<0.1molL1,说明醋酸未完全电离,是弱酸;溶液的导电能力与溶液中离子浓度大小有关,25C时等体积的盐酸和醋酸,

前者比后者的导电能力强,只说明盐酸中自由移动的离子浓度大于醋酸溶液,不能说明盐酸、醋

酸的电离程度大小,不能证明醋酸为弱酸;25C时将pH=3的盐酸和醋酸稀释成pH=4的溶液,

醋酸所需加入的水多,说明醋酸溶液存在电离平衡是弱酸,C项符合题意。

3.将①H+②CI-③Al3+④K+⑤S2「⑥OH-⑦NO¥昔误!

⑧NH¥昔误!

别加入H2O中,基本上不影响水的电离平衡的是()

A.①③⑤⑦⑧応.②④⑦

C.①⑥D.②④⑥⑧

答案B

解析H+、OH-抑制水的电离,Al3+、S2—、NH才能发生水解而促进水的电离,C厂、

Na+、CO错误!

、C1

k+、n。

错误!

对水的电离无影响。

4.pH相同的氨水、NaOH和Ea(OH)2溶液,分别用蒸馏水稀释到原来的X、Y、Z倍,

稀释后三种溶液的pH仍然相同,则X、Y、Z的关系是()

A.X=Y=Z®X>Y=Z

C.XVY=ZR.X=Y

答案B

解析氨水中存在电离平衡NH3H2ONH¥错误!

+OH-,加水平衡向右移动。

pH相同的氨水、NaOH和Ba(OH)2溶液,稀释到pH相同,氨水加水最多,NaOH和Ba(O

H)2是强电解质,稀释前pH相同,若使稀释后pH仍相同,应加入相同体积的水,故X>Y=Z。

5•已知下面三个数据:

①7.2X10「4②4.6X10-4③4.9X10一10,分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:

NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;Na

CN+HF===HCN+NaF;NaNO2+HF===HNO2+NaF。

由此可判断下列叙述中,正确的是()

A.HF的电离平衡常数是①

B.HNO2的电离平衡常数是①

C.HCN的电离平衡常数是②

D.HNO2的电离平衡常数是③

答案A

解析根据题中给出的三个反应利用强酸能制弱酸的规律可判断酸性HF>HNO2>HCN,

酸性越强电离常数越大,由此判断HF的电离平衡常数为7.2X10-4,HNO2的电离平衡常数为

4.6X10-4,HCN的电离平衡常数为4.9X10-10。

6.下列各种情况下一定能大量共存的离子组为()

A.pH=7的溶液中:

Fe=CI-、Na+、NO错误!

+A3

B.由水电离出的c(H)=1X10-1mol/L的溶液中:

C.pH=1的溶液中:

NH错误!

、C1「、Cu2+、SO错误!

D.无色溶液中:

A13+、HCO错误!

、i-、K+

答案C

解析A项中由于F.e3++3H2OFe(OH)3+3h+,Fe3+大量存在的溶液显酸性pHv7;

B项中由水电离出的c(H+)=1x10—13molL—1,此时溶液可能显酸性,也可能显碱性,CO¥错误!

在酸性溶液中不能大量共存;C项中pH=1的溶液中各离子均不反应,可以大量共存;

D项中Al3++3HCO¥错误!

===A1(OH)3+3CO2f,A13+、HC。

错误!

不能大量共存。

7•若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合溶液呈酸性,下列叙述正确的是()

A.生成一种强酸弱碱盐

B.弱酸溶液和强碱溶液反应

C.强酸溶液与弱碱溶液反应

D•—元强酸溶液与一元强碱溶液反应

答案B

解析pH相加等于14的酸碱溶液等体积混合后,若溶液显酸性,则该酸一定为弱酸,故选B。

8•等物质的量下列各状态的电解质,自由离子数由大到小的排列顺序是()

1熔融的NaHSO4②NaHSO4溶液③NaHCO3溶液④H2CO3溶液

A.①②③④?

B.④②③①

C.②③①④7D.②①③④

答案C

解析NaHSO4熔融状态时电离方程式为:

NaHSO4===Na++HSO错误!

NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===

Na++H++SO4-,NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO\o\a1(-,3),HCO错误!

H++co错误!

H2CO3是弱电解质,其电离方程式为H2CO3H++HCO¥昔误!

HCO错误!

H++CO错误!

,由以上电离

方程式分析可知等物质的量的NaHSO4、NaHCO3、H2CO3在所给条件下,自由离子数大小关

系为②>③>①〉④,答案为Co

9.将0.1molL-1的下列物质的水溶液,从常温加热到90C,溶液的pH不变的是()

A.氯化钠B.硫酸

C.氢氧化钾?

D•硫酸铵

答案B#

解析常温下NaCI溶液的pH=7,加热水的电离程度增大,pH减小;硫酸溶液显酸性,H+主要来自于硫酸,溶液中c(H+)不变,pH不变;氢氧化钾溶液Kw增大,c(H+)=错误!

c(OH—)不变,C(H+)增大,pH减小;硫酸铵溶液,升温NH错误!

水解程度增大,溶液中c(H+)增大,pH减小。

10•常温下,下列各组数据中比值为2:

1的是()

A.K2SO3溶液中c(K+)与c(SO2-)之比

B.0.2mol-L-1的CMCOOH溶液与0.1mo1L「1的盐酸中c(H+)之比

C.pH=7的氨水与(NH4)2SO4的混合溶液中,c(NH\o\al(+,4))与c(SO¥昔误!

之比

D.pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=12的KOH溶液中溶质的物质的量浓度之比

答案C

解析K2SO3溶液中,由于SO错误!

水解生成HSO错误!

,导致K2SO3溶液中c(Na+):

c(SO错误!

)之比大于2:

1;由于CH3COOH是弱酸,存在CH3COOHCH3COO-+H+,盐酸是强酸,在溶液中全部电离,二者溶液中c(H+)之比小于2:

1;pH=7的氨水

与(NH4)2SO4的混合溶液中,根据电荷守恒有:

c(NH错误!

)+c(H+)=2c(SO

错误!

)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),则有c(NH错误!

)=2c(SO错误!

),即c(NH错误!

):

c(SO错误!

)=2:

1;pH=12的Ba(OH)2溶液中,溶质Ba(OH)2的物质的量浓度为错误!

X0.01molL-1,pH=12的KOH溶液中溶质KOH的物质的量浓度为0.01molL-^1,Ba(OH)2与KOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1:

2。

11.下列浓度关系正确的是()

A.氯水中:

c(Cl2)=2

E.氯水中:

c(C「)>c(H+)>c(OH「)>c(CIO-)

C.等体积等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸混合:

c(Na*)=c(CH3COO)

D.Na2CO3溶液中:

c(Na)>c(CO错误!

)>c(OH)>c(HCO错误!

)>c(H十)

答案D

解析氯水中反应了的c(Cl2)=错误!

,且c(h+)>c(Cl—),A、B项错;等体积等

浓度NaOH溶液与CH3COOH混合,得到CH3COONa溶液,由于CH3COO―水解,c(Na+)>c

(CH3COO-),C项错。

12.欲使O.lmol-L—1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO错误!

)、c(HCO错误!

都减少,其方法是()

A.通入二氧化碳气体

B•加入氢氧化钠固体

C.通入氯化氢气体

D.加入饱和石灰水溶液

答案D

解析本题主要考查碳酸氢盐的性质及有关离子间的反应°CO2与NaHCO3不反应,

三种离子皆不会减小;加入NaOH固体后,发生反应HCO错误!

+OH-===CO错误!

+H2O,c(H+)、c(HCO错误!

)减小,而c(CO错误!

)增大;通入HC1气体时,因发生

反应HCO卡昔误!

+H+===CO2f+H2O而使溶液呈弱酸性,与原NaHCO3溶液相比c(H

+)增大;加入石灰水时,发生反应:

HCO¥昔误!

+OH—+Ca2+===CaCO3j+H2O而使溶

液中三种离子浓度均减小。

13•有关①10OmL0.1mol/LNaHCO3②1OOmL0.1mol/LNa2CO3两种溶液的叙述不正确的是()

A.溶液中水电离出的H+个数:

②>①

B•溶液中阴离子的物质的量浓度之和:

②>①

C•①溶液中:

c(CO错误!

)>c(H2CO3)

D.②溶液中:

c(HCO错误!

)>c(H2CO3)

答案C

解析盐类水解可以促进水的电离,而且水解程度越大,这种促进程度越大,A项正确;C0

错误!

+H20HC0错误!

+OH-,C0错误!

水解使溶液中阴离子数目增多,B

项正确;NaHC03溶液中HCO错误!

的水解程度大于电离程度,故c(H2CO3)>c(CO

错误!

),C项错误;CO错误!

的第一步水解程度远大于第二步水解,D项正确。

14•若室温下0.1mol・L-1NaX溶液中pH=9,则该溶液中发生水解反应的X「占全部

X啲()

A.0.01%B.0.09%

C.1.0%D.无法确定

答案A

解析H2OH++OH—,NaX溶液中pH=9,即c(H+)=1X10-9molL-1,c(OH

—)=1X10-5mo1L-1,溶液显碱性的原因是因为X-的水解,X―+H2OHX+OH―海结合一个H+就有一个X-水解,溶液中OH-比H+多一个,则水解的X-的量就等于溶液中比H+多的OH―的量,则:

错误!

x100%=0.01%。

15•用1.0molL-1NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积

关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的总体积是

—1

A.1molL,60mL

B.0.5molL-1,80mL

C.0.5molL-1,40mL

—1

D.1molL,80mL

答案B

解析由图可以看出未加NaOH溶液时,硫酸溶液的pH=0,则c(H2S04)=0.5mo1L-1,中和硫酸所用NaOH溶液体积为V(NaOH)=40mL。

可得V(H2SO4)=错误!

1.0molX40mL

='=40mL

0.5molL-1X2

混合后总体积:

40mL+40mL=80mL。

16.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其Ksp=cm(A

+)・cn(Bm「),称为难溶电解质的溶度积。

25C时,向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓

度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀。

已知所有的物质的颜色和溶度积如下表:

物质

AgCl

AgI

Ag2S

颜色

八、、

Ksp(25C)

10

1.8X10-1

1.5X10-16

1.8X10-50

下列叙述中不正确的是()

A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀

B.若先加入Na?

S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生

C.25C时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中Ag+的浓度相同

D.25C时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同

答案C

解析沉淀总是向着溶度积更小的物质转化,A、B项均正确;由于AgCl、AgI、Ag

2S的溶解度不同,所以饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中Ag+的浓度不同,C项错误;溶度积常数只与温度有关,与离子的浓度大小无关,故25C时AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同,。

项正确。

17.(8分)已知某溶液中只存在OH「、HINH¥错误!

、C1-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:

1c(C厂)>c(NH+,4)>c(H+)>c(OH「)

2c(C「)>c(NH¥错误!

)>c(OH「)>c(H+)

3c(NH错误!

)>c(C1)>c(OH)>c(H+)

4c(C「)>c(H+)>c(NH4)>c(OH-)

填写下列空白:

(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度的大小

顺序为_—(填序号)。

(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为—;

若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为。

(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCI)

—__c(NH3H2O)(填“大于”或“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系c(H+)—c(OH「)。

答案

(1)NH4C1①

(2)NH3H2O、NH4CINH4Cl、HCI

(3)小于大于

解析

(1)NH4CI水解溶液显酸性。

(2)NH¥错误!

多于CI-,说明有NH3H2O;H+多于NH¥错误!

,说明溶液含有酸。

(3)若盐酸与氨水浓度相同,则最终为NH4CI溶液,显酸性,因题中混合溶液显中性故

盐酸浓度小。

18.(12分)水的离子积常数Kw与温度t(C)的关系如图所示:

(1)若11=25C,则Kwi=—;若t2=100C时,Kw2=10-2,则此时0.05mo

1L1的Ba(OH)2溶液的pH=—__。

(2)已知25C时,0.1L0.1molL:

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:

—_。

(3)25C时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH

=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为___。

答案

(1)1X10「1411

(2)H2OH++OH-A_+H2OHA+OH-

+——+

c(Na)>c(A)>c(OH)>c(H)

(3)19

(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察

解析⑴常温下,水的离子积常数为1X10-14。

在100C时,Ba(OH)2溶液中c(OH-)=

0.05molL-1X2=0.1mol•-1,c(H+)=错^误!

=¥错^误!

=1X10-11molL-1,pH=—lgc(H+)=11。

(2)因NaA溶液的pH=10说明A-能水解,溶液中存在H2OH++OH—和A—+

H2OHA+OH—平衡体系,溶液中各离子浓度大小关系为:

c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。

(3)由题意得c(OH—)=错误!

=

\f(1X10-14,10-9)=10—5mo1L—1,混合后NaOH有剩余,则10-5molL—1=错误!

解得V(NaOH):

V(H2SO4)=1:

9。

19.(12分)某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:

1将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖

嘴部分充满溶液,并使液面处于“0刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,

用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放出25.00mL待测溶液到锥形瓶中。

2将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000molL-1标准盐酸,调节

滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0刻度以下的位置,记下读数。

3向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。

滴定至终点,测得所耗盐酸的体积为UmL。

4重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶中加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积

为V2mLo

试回答下列问题:

(1)滴定终点时的现象为锥形瓶中的溶液

由———_

(3)该小组在步骤①中的错误是——_,由此造成的测定结

果—_(填“偏高”或“偏低”或“无影响”);

⑷步骤②缺少的操作是——;

(5)如上图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为—__mL;

(6)根据下列数据:

测定次数

待测液体积/mL

标准盐酸体积/mL

滴定前读数/mL

滴定后读数/mL

第一次

25.00

0.40

20.38

第二次

25.00

4.00

24.02

请计算待测烧碱溶液的物质的量浓度。

(请写出解答过程)

答案

(1)红色变为无色且在半分钟内不恢复

(2)锥形瓶内溶液颜色的变化

(3)用待测液润洗锥形瓶偏高

(4)用标准液润洗滴定管2~3次

(5)22.60

(6)解:

两次消耗HCI溶液体积的平均值为:

错误!

=20.00mL

0.1000moIL-1X20.00X10-3l

c(NaOH)=25.00X10_3L—

—1

0.08000mo1L。

20.(10分)目前国内外使用的融雪剂一般有两大类:

一类是以醋酸钾为主要成分的有机

融雪剂;另一类是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁等,通称

“化冰盐”。

某研究性学习小组拟对融雪氯盐(主要含有氯化钠及不溶性杂质、Mg2+、Ca2+等)

进行回收提纯研究。

化学式

CaCO3

CaSO3

CaC204

Mg(OH)2

Ksp

2.8X10

—9

6.8X10

-8

4.0X10

—9

1.8X10-11

该小组设计流程如图:

混合液A

\x(粗盐3.0g)错误!

错误!

错误!

错误!

(1)加入混合液A的主要成分是(填化学式)。

(2)为检验溶液B中的Mg"、Ca2+,通常分别取少量溶液E于两支试管中,进行如下实验:

2

步骤一:

检验Mg+,向其中一支试管中加入溶液(填化学式),看是否有沉淀生成。

步骤二:

检验Ca2+,向另一支试管中加入某溶液,看是否有沉淀生成。

下列三种溶液,其沉淀效果最好的是____。

A.0.1mol•1Na2CO3溶液

B.0.1mol•1Na2SO3溶液

C.0.1molL-1Na2C2O4溶液

(3)在除杂过程中,向粗盐悬浊液中加混合液A时需控制溶液pH=12以确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,溶液E中Mg2+物质的量浓度将被控制在——_以

下。

(4)对溶液B加热并不断滴加6molL一1的盐酸,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=2时停止加盐酸,得到溶液C。

该操作的目的是—

(5)溶液C倒入蒸发皿中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到有大量固体析出时停止加

热。

答案

(1)NaOH、Na2CO3

(2)NaOHA

(3)1.8X10-7mol「

(4)除去NaOH和Na2CO3(或除去CO错误!

、OH-)

解析⑴加入混合液A的目的是使Ca2+>Mg2+沉淀,一般应选择Na2CO3和Na

OH作沉淀剂。

(2)检验Mg2+一般选用NaOH溶液。

由于CaCO3的溶度积最小检验Ca2+时选择Na2CO3沉淀效果最好。

(3)由c(Mg2+)c2(OH-)=Ksp=1.8x1。

—11,得c(Mg2+)=¥错误!

molL-1=1.8X10

-7molL-1。

(4)向溶液B中加入盐酸的目的是除去NaOH和Na2CO3。

21.(10分)工业上制备EaCl2的工艺流程图如下:

4C

0(g)+BaS(s)

BaSO4(s)+2C(s)错误!

2CO2

(g)+BaS(s)

(1)气体用过量NaOH溶液吸收,

得到硫化钠。

Na2S水解的离子方程式为

错误!

BaSO4(s)+4C(s)错误!

△Hi=+571.2kJmol-1①

△H2=+226.2kJmol-1②

 

咼温

⑵反应C(s)+CO2(g)\o(,)2CO(g)的AH=kJmol宀。

(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是―—

答案

(1)S*2-+H2Ohs_+oh「

HS「+

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