高中化学第三章水溶液中的离子平衡练习新人教版选修4.pdf

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1、1 第三章水溶液中的离子平衡 ( 时间 :60 分钟满分 :100 分) 一、选择题 ( 本题共 8 小题 , 每小题 6 分, 共 48 分。每小题只有一个正确选项) 1.有关常温下pH均为 3 的醋酸和硫酸的说法正确的是( ) A.两种溶液中 , 由水电离出的氢离子浓度均为110 -11 molL -1 B.分别加水稀释100 倍后 , 两种溶液的pH仍相同 C.醋酸中的c(CH3COO -) 和硫酸中的 c(S) 相等 D.分别加入足量锌片, 两种溶液生成H2的体积相同 解析 :酸溶液中氢氧根离子全部来自于水的电离, 氢离子浓度相同的情况下, 氢氧根离子浓度也相同, 则由水电离出的氢氧根

2、离子浓度也相同。 答案 : A 2.将浓度为0.1 mol L -1 HF 溶液加水不断稀释, 下列各量始终保持增大的是( ) A.c(H +) B.Ka(HF) C. D. 解析 : HF溶液加水稀释 , 平衡向右移动, 所以增大 ,D 项正确。 答案 : D 3.已知某酸H2B在水溶液中存在下列关系: H2BH +HB-, HB- H +B2- 。关于该酸对应的酸式盐NaHB 的溶液 ,下列说法中一定正确的是 ( ) A.NaHB属于弱电解质 B.溶液中的离子浓度c(Na +) c(HB -) c(H +) c(OH -) 2 C.c(Na +)= c(HB - )+c(B 2-)+ c(

3、H2B) D.NaHB和 NaOH 溶液反应的离子方程式为H +OH- H2O 解析 : NaHB属于强电解质,A 项错 ; 由于 HB -的电离程度和水解程度大小未知 , 所以 NaHB溶液的酸碱 性不确定 ,B 项错 ;C 项表达的是物料守恒, 正确 ; 由于 HB -只有部分电离 , 所以写离子方程式时不能拆 写为 H +,D 项错。 答案 : C 4.( 2012 四川理综 , 10)常温下 , 下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( ) A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na +)= c(Cl -)+ c(ClO - )+c(OH -) B.pH=8.3 的 NaHCO 3溶液 :c(

4、Na +) c(HC)c(C)c(H2CO3) C.pH=11 的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl - )=c(N)c(OH -)= c(H +) D.0.2 mol L -1 CH3COOH 溶液与 0.1 mol L -1 NaOH溶液等体积混合:2c(H +)-2 c(OH -)= c(CH3COO -)- c(CH3COOH) 解析 : A项, 新制的氯水中, 结合电荷守恒有:c(H +)+ c(Na +)= c(Cl -)+ c(ClO - )+c(OH -),A 项错误 ;B 项,NaHCO3Na +HC,HC H +C、HC+H 2OH2CO3+OH -, 溶液 pH=8

5、.3, 说明 HC的水解程度大于其电 离程度 , 水解产生的H2CO3多于电离产生的C,错误 ;C 项,pH=11 的氨水与pH=3的盐酸等体积混合, 氨 水过量 , 溶液显碱性 , 错误 ;D 项,0.2 mol L -1 CH 3COOH 溶液与 0.1 mol L -1 NaOH溶液等体积混合, 即 CH3COOH 与 NaOH以物质的量之比为21 混合 , 根据物料守恒 :c(CH3COO - )+c(CH3COOH)=2c(Na +), 电 荷守恒 :c(H +)+ c(Na +)= c(CH3COO -)+ c(OH - ), 两式叠加 , 可得 D项正确。 答案 : D 5.室温

6、下 , 将 1.000 mol L -1 盐酸滴入 20.00 mL 1.000 mol L -1 氨水中 , 溶液 pH和温度随加入盐酸 体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是( ) A.a 点由水电离出的c(H +)=1.0 10-14 molL -1 3 B.b 点:c(N)+c(NH3H2O)=c(Cl -) C.c 点:c(Cl - )=c(N) D.d 点后 ,溶液温度略下降的主要原因是NH3H2O电离吸热 解析 : A项, 氨水中存在NH3H2ON+OH - 的电离平衡 ,a 点溶液 pH在 714 之间 , 呈碱性 , 由水电离出 的c(H +)1.0 10-14 mol

7、L -1, 故错误 ;B 项是盐酸和氨水恰好反应时的物料守恒等式 , 但由图知b 点 时氨水过量 , 没有恰好完全反应, 故错误 ;C 项, 因为c(Cl -)+ c(OH -)= c(N)+c(H +), 当 pH=7时, c(OH - )=c(H +), 所以 c(Cl -)= c(N), 故正确 ;D 项,d 点后温度下降的原因是低温溶液的介入,此时反应已进行 完全。 答案 : C 6.在由水电离出的c(OH -)=110-13 molL -1 的溶液中 , 能大量共存的离子组是( ) A.Fe 2+ Na + N Cl - B.Ba 2+ Na + N Cl - C.S S N Na

8、+ D.Mg 2+ Na + Br - ClO - 解析 : 由水电离出的c(OH -)=110-13 molL -1, 说明溶液可能为强酸或强碱溶液。 Fe 2+在强酸环境中 与 N发生氧化还原反应, 在强碱溶液中与OH -反应 ;S、ClO- 在强酸溶液中不能大量存在;N、Mg 2+在强 碱溶液中不能大量存在。 答案 : B 7.温度相同 , 浓度均为0.2 mol L -1 的(NH4)2SO4, NaNO3, NH4HSO4, NH4NO3, CH3COONa 溶液 , 它 们的 pH由小到大的排列顺序是( ) A. B. C. D. 4 解析 : 首先根据盐类水解规律将其按酸碱性分组

9、, 呈酸性的是 , 呈中性的是 , 呈碱性的是 。在呈酸性的中,NH4HSO4中的 HS电离出 H +, 其溶液的酸性最强 ,其 pH最小 ,(NH4)2SO4溶液 中的 N浓度大于NH4NO3溶液中的N浓度 , 其达到水解平衡时,(NH4)2SO4溶液中的 H +浓度大于 NH4NO3溶 液中的 H +浓度。 CH 3COONa 溶液呈碱性 ,pH 最大 , 综上所述 , 其 pH由小到大的排列顺序是 。 答案 : A 8.( 2012 浙江理综 , 12)下列说法正确的是( ) A.常温下 ,将 pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10 倍后 , 溶液的 pH=4 B.为确定某酸H2A是强酸还

10、是弱酸, 可测 NaHA溶液的 pH。若 pH7,则 H2A是弱酸 ;若 pH= 解析 : 醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO -+H+, 加水稀释时 , 电离平衡向右移动 , 故将 pH=3的醋酸溶 液稀释 10 倍 , 其 pH小于 4, 但大于 3,A 项不正确 ; 若 H2A是弱酸 , 则 HA - 在溶液中存在两个平衡:HA - H +A2-( 电离平衡 ),HA-+H 2OH2A+OH - ( 水解平衡 ), 电离程度和水解程度的相对大小决定了溶液 的酸碱性 ,如 NaHCO 3溶液显碱性 ,NaHSO3溶液显酸性 , 故 B项不正确 ; 完全中和时 , 生成正盐NaCl 和

11、 CH3COONa, 由于 CH3COO -的水解而使溶液显碱性 , 故溶液呈中性时酸未被完全中和,C 项正确 ; 氯化银的 溶度积常数表达式为Ksp=c(Ag +) c(Cl - ),c(Cl -) 越大 , c(Ag +) 越小 , 故 Ag+浓度大小顺序应 为: ,D项不正确。 答案 : C 二、非选择题 ( 本题共 4 小题 , 共 52 分) 9.(10 分 ) 下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol L -1 CH3COONa 溶液 , 并分别放置在盛有 水的烧杯中 , 然后向烧杯中加入生石灰, 向烧杯中加入NH4NO3晶体 ,烧杯中不加任何物质。 5 (1) 含酚酞的

12、0.01 mol L -1 CH3COONa 溶液显浅红色的原因为。 (2) 实验过程中发现烧瓶中溶液红色变深, 烧瓶中溶液红色变浅, 则下列叙述正确的 是。 A.水解反应为放热反应 B.水解反应为吸热反应 C.NH4NO3溶于水时放出热量 D.NH4NO3溶于水时吸收热量 (3) 向 0.01 mol L -1 CH 3COONa 溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH 固体、 Na2CO3固体、 FeSO4固体 , 使 CH3COO - 水解平衡移动的方向分别为、( 填 “左”“右”或“不移动”) 。 解析 : (1)CH3COONa 中 CH3COO -水解使溶液显碱性 , 酚酞试液遇碱显红

13、色。(2) 生石灰与水剧烈反应且 放出大量热 , 根据烧杯中溶液红色变深, 判断水解平衡向右移动, 说明水解反应是吸热反应, 同时 烧杯中溶液红色变浅, 则 NH4NO3溶于水时吸收热量。(3) 酸促进 CH3COO - 的水解 ; 碱抑制 CH3COO - 的水 解; 与 CH3COO - 带同种电荷 , 水解都呈碱性相互抑制;Fe 2+水解呈酸性、 CH 3COO -水解呈碱性 , 相互促进。 答案 : (1)CH3COO -+H 2OCH3COOH+OH -, 使溶液显碱性 (2)BD (3) 右左左右 10.(16分) 铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(

14、CuCl22H2O), 为制取纯净的CuCl22H2O,首先将其制成水溶液, 然后按如图步骤进行提纯: 已知 Cu 2+、Fe3+和 Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH,见下表 : 6 Fe 3 + Fe 2 + Cu 2+ 氢氧化物开始沉淀时 的 pH 1. 9 7. 0 4.7 氢氧化物完全沉淀时 的 pH 3. 2 9. 0 6.7 请回答下列问题: (1) 加入氧化剂的目的是。 (2) 最适合作氧化剂X的是。 A.K2Cr2O7B.NaClO C.H2O2D.KMnO4 (3) 加入的物质Y是。 (4) 若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的?( 填“能”或“不能” ) 。

15、若不能, 试解释 原因。 (5) 最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl22H2O晶体 ?(填“能”或“不能” ) 。若能, 不用 回答 ; 若不能 , 回答该如何操作?。 (6) 若向溶液中加入碳酸钙, 产生的现象是。 答案 : (1) 将 Fe 2+氧化成 Fe3+, 便于生成沉淀与 Cu 2+分离 (2)C (3)CuOCu(OH)2、CuCO 3、Cu2(OH)2CO3也可以 (4) 不能加碱使 Fe 3+沉淀的同时也能使 Cu 2+沉淀 (5) 不能应在 HCl 气流中加热蒸发结晶 (6) 碳酸钙溶解 , 产生气泡和红褐色沉淀 11.(10 分) 以下是 25 时几种难溶电解质的溶解度:

16、 7 难溶电解 质 Mg(OH)2 Cu(OH) 2 Fe(OH )2 Fe(OH )3 溶解度 /g 910 -4 1.7 1 0 -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杂质离子。例如: 为了除去氯化铵中的杂质Fe 3+, 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Fe 3+, 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 ; 为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe 2+, 先将混合物溶于水 , 加入一定量的H2O2,将 Fe 2+氧化成 Fe3+, 调

17、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的效果,Fe 3+、Fe2+都被转化为 ( 填化学式 ) 而除 去。 (2) 中加入的试剂应该选择为宜 , 其原因是。 (3) 中除去Fe 3+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 Fe 2+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.Cu 2+可以大量存在于 pH=4的溶液中 E

18、.在 pH4的溶液中Fe 3+一定不能大量存在 解析 : 中加入氨水, 利用沉淀的生成, 将 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀; 中加入氢氧化镁, 利用沉淀的转 化, 将 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀; 中先加入H2O2, 将 Fe 2+氧化成 Fe3+, 然后调节溶液 pH,使 Fe 3+转化为 Fe(OH)3沉淀。 8 答案 : (1)Fe(OH) 3 (2) 氨水不会引入新的杂质 (3)2Fe 3+3Mg(OH) 23Mg 2+2Fe(OH) 3 (4)ACDE 12.( 2012 大纲全国 , 29)(16 分) 氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了

19、 提纯氯化钾 , 先将样品溶于适量水中, 充分搅拌后过滤, 再将滤液按下图所示步骤进行操作。 回答下列问题 : (1) 起始滤液的pH7(填“大于”“小于”或“等于”), 其原因 是; (2) 试剂的化学式为, 中发生反应的离子方程式为; (3) 试剂的化学式为, 中加入试剂的目的是; (4) 试剂的名称是, 中发生反应的离子方程式为; (5) 某同学称取提纯的产品0.775 9 g,溶解后定容在100 mL 容量瓶中 , 每次取 25.00 mL 溶液 , 用 0.100 0 mol L -1 的硝酸银标准溶液滴定, 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL, 该产品的 纯度为。(

20、列式并计算结果) 解析 : (1) 溶液中含有KCl、K2CO3和 K2SO4,C 水解 ,C+H2OHC+OH -使溶液显碱性。 欲除去 C和 S可向溶液中加入足量BaCl2溶液 , 过滤 ,得滤液 A含 KCl 和少量 BaCl2,向 A中加足量 K2CO3溶液 , 以除去 Ba 2+, 过滤得滤液 D,D 溶液中含有KCl 和少量 K2CO3,再向 D中加稍过量的盐酸, 得 溶液 E,蒸发结晶 , 得 KCl 晶体。 (2) 试剂为BaCl2, 中离子方程式为:Ba 2+S BaSO4、 Ba 2+C BaCO3。 (3) 试剂为K2CO3, 中加入试剂的目的是除去中引入的Ba 2+, 且引入的 C易除去。 (4) 试剂为盐酸 , 中离子反应为2H +C H2O+CO2。 9 (5) 100% 98.40%。 答案 : (1) 大于强碱弱酸盐K2CO3水解 , 使体系呈碱性 (2)BaCl2Ba 2+S BaSO4、 Ba 2+C BaCO3 (3)K2CO3除去 A中的 Ba 2+ (4) 盐酸2H +C H2O+CO 2 (5) 100% 98.40%