《高优指导》2017高三化学人教版一轮单元质检八 水溶液中的离子平衡 WORD版含解析.docx

1、单元质检八水溶液中的离子平衡(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第18页一、选择题(本题共10题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.弱电解质区别于强电解质的理论根据是()A.溶液的导电性差B.在溶液中离子与离子间存在电离平衡C.溶解度小D.在溶液中存在分子和离子之间的电离平衡答案:D解析:电解质的强弱与其本身的电离程度有关,与溶液的导电能力无关,溶液的导电性强弱取决于溶液中离子浓度的大小,离子浓度越大,导电性越强,如硫酸钡是强电解质,但它难溶于水,虽然溶于水的部分能完全电离,但导电能力很弱,故A错误;若电离出简单离子(如醋酸),无论是强电解质还是弱电解质,在溶液中

2、离子与离子之间都不存在电离平衡,故B错误;电解质的强弱与溶解度无关,如碳酸钙是强电解质,但它难溶于水,而乙酸易溶于水,但它是弱电解质,故C错误;强电解质在水中完全电离,不存在分子和离子之间的电离平衡,而弱电解质部分电离,则在溶液中存在分子和离子之间的电离平衡,故D正确。2.下列说法中,正确的是()A.已知25 时NH4CN水溶液显碱性,则25 时的电离常数K(NH3H2O)K(HCN)B.25 时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp小C.pH试纸测得新制氯水的pH为4.5D.FeCl3溶液和Fe2

3、(SO4)3溶液加热蒸干、灼烧都得到Fe2O3答案:A解析:已知25 时NH4CN水溶液显碱性,说明CN-水解程度大于NH4+的水解程度,HCN电离程度小于NH3H2O电离程度,则25 时的电离常数K(NH3H2O)K(HCN),故A正确;物质的Ksp随温度变化,不随浓度变化,25 时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL-1氨水中的Ksp和在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp相同,故B错误;用pH试纸测得的pH是近似值,只能取整数,故C错误;FeCl3溶液中氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,加热蒸干、灼烧得到氧化铁,Fe2(SO4)3溶液中硫酸铁水解生成

4、硫酸和氢氧化铁,加热蒸干、灼烧得到硫酸铁,故D错误。3.(2015天津和平一模)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=4B.未确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH7,则H2A是弱酸;pHCH3COOH,物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)=答案:C解析:A选项,醋酸溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释平衡右移,c(H+)110-4 molL-1,错误;H2A是弱酸时,如果HA-的电离大于水解,溶液显酸性,B选项错误;C选项,CH3COO-水解程度大,所以溶液中c(F

5、-)c(CH3COO-),正确;D选项中Ag+浓度最大的为,错误。4.(2015宁夏银川一中一模)下列说法正确的是()A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是bcaB.常温下5.010-3 molL-1 KHA溶液的pH=3.75,该溶液中c(A2-)c(H2A),错误;C选项,Ksp=c(M2+)c2(OH-)=a,由c(M2+)=b molL-1可知c2(OH-)=ab(molL-1)2,c(OH-)=ab molL-1,c(H+)=10-14ab molL-1,所以pH=14-12lg(ba),错误;D选项,依据电荷守恒c(Na+

6、)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-)、物料守恒c(Na+)=2c(C2O42-)+2c(HC2O4-)+2c(H2C2O4),可知正确。5.(2015四川遂宁二诊)下述实验不能达到预期实验目的的是()序号实验内容实验目的A室温下,使用pH计分别测定浓度均为0.1 molL-1 NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH比较HClO和CH3COOH的酸性强弱B将FeCl3溶液分别滴入无色液体苯、CCl4、汽油、AgNO3溶液、Na2S溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液鉴别物质C向0.1 molL-1 AgNO3溶液中滴加0.1 molL-1 NaCl溶液,至不

7、再有白色沉淀生成,再向其中滴入0.1 molL-1 KI溶液,观察沉淀颜色变化比较AgCl与AgI溶解度的相对大小D向含有少量FeCl3的MgCl2酸性溶液中加入Mg(OH)2,加热并搅拌,过滤除去MgCl2酸性溶液中含有的少量FeCl3导学号25730477答案:B解析:A选项,依据越弱越水解可知正确;B选项,苯与汽油无法鉴别,错误;C选项,沉淀发生转化,正确。6.(2015山东淄博一模)下列图示与对应的叙述相符的是()图1图2图3A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强B.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c

8、点C.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性D.用0.010 0 molL-1硝酸银标准溶液,滴定浓度均为0.100 0 molL-1 Cl-、Br-及I-的混合溶液,由图3曲线,可确定首先沉淀的是Cl-答案:C解析:A选项,醋酸是弱酸,加水稀释时溶液pH的变化慢,所以为醋酸,错误;B选项,a点溶液呈中性,而c点呈酸性,错误;C选项,b点对应温度下,KW=110-12,所以c(H+)=110-2 molL-1的H2SO4与pH=10的NaOH溶液恰好完全反应,溶液呈中性,正确;D选项,由图可知,I-首先沉淀,错误。7.(2015山东德州

9、一模)常温下,0.2 molL-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是()A.将HA加水稀释,溶液中所有粒子的浓度均减小B.等浓度的HA和NaOH溶液中水的电离程度相同C.图中X表示HA,Y表示H+,Z表示OH-D.该混合溶液中:c(A-)+c(X)-c(Z)=0.1 molL-1答案:D解析:混合后所得溶液为NaA,由图像可知A-的浓度小于0.1 molL-1,所以NaA水解,HA为弱酸;A选项,稀释酸溶液时c(OH-)增大,错误;B选项,弱酸HA电离出的c(H+)比NaOH电离出的c(OH-)小,所以NaOH对水的影响程度大

10、,错误;C选项,NaA溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+),所以X表示OH-、Z为H+,错误;D选项,依据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)及c(Na+)=0.1 molL-1,可知正确。8.已知25 时有关弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸化学式CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数(25 )1.810-54.910-10K1=4.310-7K2=5.610-11由此可得出()A.对应钠盐溶液pH关系为:pH(Na2CO3)pH(NaCN)pH(CH3COONa)B.CO2通入NaCN溶液中有:CO2+H2O+2NaCN

11、Na2CO3+2HCNC.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、pH均先增大后减小D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)答案:D解析:A选项,没有注明溶液的浓度,错误;B选项,HCN酸性大于HCO3-的,所以HCN能与CO32-反应,B选项错误;C选项,最终溶液的酸性逐渐减弱,pH增大,C选项错误;D选项符合电荷守恒,正确。9.已知常温时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=12.0,则下列说法中不正确的是()A.所得溶液中的c

12、(H+)=1.010-12 molL-1B.所加的烧碱溶液pH=12.0C.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1.010-12 molL-1D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-8 molL-1导学号25730478答案:B解析:pH=12的溶液中,c(H+)=1.010-12 molL-1,故A正确;烧碱与MgCl2溶液反应生成沉淀,消耗了NaOH溶液,向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=12,则所加NaOH溶液的pH12,故B错误;溶液中由水电离产生的c(OH-)水=c(H+)水=1.010-12 molL-1,故C正确;溶液中c(OH-)=110-141.010-

13、12 molL-1=1.010-2 molL-1,溶液中的c(Mg2+)=5.610-1210-210-2 molL-1=5.610-8 molL-1,故D正确。10.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-K2=10-3.4HClOH+ClO-Ka=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是()A.Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl-K=10-10.9B.在氯处理水体系中,

14、c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好答案:C解析:由图像知pH=7.5时,c(HClO)=c(ClO-),故Ka=c(H+)c(ClO-)c(HClO)=10-7.5,将题给的三个反应方程式加在一起得可逆反应:Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl-,其中K=K1K2Ka=10-1.210-3.410-7.5=10-12.1,A错;由电荷守恒可知c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+c(Cl-),由于c(Cl-)c(HClO),故c(H+)c(OH-)+c(Cl

15、O-)+c(HClO),B错;pH=7.5时c(HClO)小于pH=6.5时c(HClO),故杀菌效果差,C正确;夏季温度高,Cl2溶解度小,c(HClO)小,且HClO受热分解,杀菌效果会比冬季差,故D错。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(2015山东青岛一模)(18分)工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下:请回答下列问题:(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9 gL-1,则该溶液中的pH约为。(2)NH4+在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和

16、NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液、一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,则c(NH4)2SO4(填“”)c(NH4Cl)。(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中c(NH3H2O)c(OH-)(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)投入生石灰调节pH到23时,大量沉淀的主要成分为CaSO42H2O含有少量Fe(OH)3,提纯CaSO42H2O的主要操作步骤:向沉淀中加入过量,充分反应后,过滤、洗涤、。(5)25 ,H3AsO4电离常数为K1=5.610-3,K2=1.710-7,K3=4.010

17、-12。当溶液中pH调节到89时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是。Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为。已知:AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O,SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+。这两个反应中还原性最强的微粒是。答案:(1)1(2)c(NH4)2SO4;(3)Ca(OH)2使溶液中的c(OH-)增大,NH4+H2ONH3H2O+H+平衡右移,但c(OH-)增大的程度大于c(NH3H2O),所以c(NH3H2O)c(OH-)减小;(4)Fe(OH)3溶于稀硫酸,而CaSO42H2O在稀硫酸中的溶解

18、度很小;(5)AsO43-+H2OHAsO42-+OH-的Kb=c(HAsO42-)c(OH-)c(AsO43-)=c(HAsO42-)c(OH-)c(H+)c(AsO43-)c(H+)=KWK3=110-144.010-12=2.510-3。12.(18分)已知25 时草酸的电离常数为K1=5.010-2,K2=5.410-5,草酸钙的Ksp=4.010-8,碳酸钙的Ksp=2.510-9。不同温度下水的离子积常数见下表:t/0102025405090100KW/10-140.1340.2920.6811.002.925.5738.055.0(1)计算25 时KHC2O4溶液的水解平衡常数K

19、h=;写出水溶液中草酸的电离方程式;常温下将0.2 molL-1的KOH溶液20 mL与0.2 molL-1的草酸溶液20 mL混合,则混合后溶液中各离子浓度的大小顺序为。(2)90 时,将0.005 molL-1的Ba(OH)2溶液20 mL与0.002 4 molL-1的HCl溶液20 mL混合,混合后溶液的pH=(可能用到的对数:lg38=1.6,lg26=1.4,lg2=0.3)。(3)粗制的硫酸铜晶体中通常含有杂质Fe2+,用重结晶的方法难以彻底除去,请给出除去Fe2+的常用方法。(4)25 时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.010-4 molL-1的草酸钾溶液10 mL,

20、能否产生沉淀?(填“能”或“否”)。导学号25730479答案:(1)210-13H2C2O4HC2O4-+H+,HC2O4-C2O42-+H+c(K+)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(OH-)(2)10(3)加入过量的双氧水,加入CuO或CuCO3,使Fe3+转化为沉淀而除去(4)否解析:(1)Kh=c(H2C2O4)c(OH-)c(HC2O4-)=c(H2C2O4)c(OH-)c(H+)c(HC2O4-)c(H+)=c(H2C2O4)KWc(HC2O4-)c(H+),结合H2C2O4HC2O4-+H+可知Kh=c(H2C2O4)KWc(HC2O4-)c(H+)=KWK1=

21、110-14510-2=210-13;混合后溶质为KHC2O4,HC2O4-C2O42-+H+的平衡常数(K2=5.410-5)大于水解反应HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-的平衡常数(Kh=210-13),所以溶液显酸性,结合H2OH+OH-,可知c(H+)c(C2O42-);(2)混合后碱过量,c(OH-)=0.005molL-120 mL2-0.002 4 molL-120 mL20 mL+20 mL=0.003 8 molL-1,c(H+)=38.010-140.003 8 molL-1=1.010-10 molL-1;(4)由已知条件可知25 时碳酸钙饱和溶液中c(Ca2+)=

22、510-5 molL-1,混合后c(Ca2+)c(C2O42-)=510-58.010-41030=1.310-8Ksp=4.010-8,故无沉淀。13.(14分)(1)沉淀溶解平衡也有平衡常数,称为溶度积常数,符号为Ksp,对于某沉淀溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp=c(Mn+)mc(Am-)n。常温时,Fe(OH)3的Ksp=110-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全残留在溶液中的c(Fe3+)110-5 molL-1,则溶液的pH最小为。某温度时,在100 g水中溶解0.74 g Ca(OH)2达到饱和,此时溶液的体积约为100 mL,求该温度下Ca(O

23、H)2的溶度积常数Ksp。(写出计算过程)(2)在氯化铁溶液中,加入难溶于水的碳酸钙粉末,观察到碳酸钙逐渐溶解,产生无色气体和红褐色沉淀。请回答:气体是。红褐色沉淀是。试用有关理论解释观察到的上述现象:。答案:(1)3Ca(OH)2的物质的量=0.74 g74 gmol-1=0.01 mol;c(Ca2+)=0.01mol0.1 L=0.1 molL-1;c(OH-)=0.02mol0.1 L=0.2 molL-1;Ksp=c(Ca2+)c(OH-)2=0.10.22=410-3(2)CO2Fe(OH)3FeCl3在溶液中水解显酸性:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,加入的碳酸钙粉末与H

24、+反应,CaCO3逐渐溶解,CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2,消耗H+使Fe3+的水解平衡向正方向移动而出现红褐色沉淀解析:(1)常温时,Fe(OH)3的Ksp=110-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全,残留在溶液中的c(Fe3+)110-5 molL-1;Ksp=c(Fe3+)c(OH-)3=10-5c(OH-)3=110-38c(OH-)=110-11 molL-1,c(H+)=10-1410-11 molL-1=110-3 molL-1,故溶液pH=3。某温度时,在100 g水中溶解0.74 g Ca(OH)2达到饱和,此时溶液的体积约为100 mL,Ca(OH)2的物质的量n

25、Ca(OH)2=0.74 g74 gmol-1=0.01 mol;c(Ca2+)=0.01mol0.1 L=0.1 molL-1;c(OH-)=0.02mol0.1 L=0.2 molL-1;Ksp=c(Ca2+)c(OH-)2=0.10.22=410-3。(2)向氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,碳酸钙粉末和氯化铁的酸性溶液中的氢离子反应生成二氧化碳。FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+水解使溶液呈酸性,水解方程式为Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+;向氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,CaCO3与水解平衡中的H+反应:CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2,使c(H+)减小,引起水解平衡向右移动,导致Fe(OH)3增多,形成红褐色沉淀。FeCl3在溶液中水解显酸性,加入的碳酸钙粉末与溶液中的H+反应,碳酸钙逐渐溶解,H+浓度减小,致使Fe3+的水解平衡向正方向移动而出现红褐色沉淀。