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第三章《水溶液中离子反应与平衡》单元复习题
一、单选题
1.下列溶液一定呈中性的是
A.mol⋅L的溶液
B.的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
2.关于FeCl3水解的说法错误的是
A.水解达到平衡时无论加FeCl3的饱和溶液还是加水稀释,平衡均向正反应方向移动
B.浓度为5 mol/L和0.5 mol/L的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者低
C.有50℃和20℃的同浓度的FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者低
D.为抑制Fe3+水解,较好地保存FeCl3溶液,应加入少量HCl
3.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12,下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
4.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
5.室温下,向含有和的混合溶液中滴加溶液,金属阳离子的浓度与滴入溶液体积的关系如图所示(代表或)。若溶液中金属阳离子浓度小于可视为完全沉淀,则下列说法错误的是(已知室温下:,)
A.曲线A表示与溶液体积的关系
B.当V(溶液)时,开始沉淀
C.当时,溶液中、均完全沉淀
D.当V(溶液)时,溶液中
6.室温下,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.室温下,的数量级为
B.水溶液显酸性
C.等物质的量的和混合溶液中:
D.在水溶液中:
7.醋酸的电离方程式为 。25 ℃时,醋酸溶液中存在下述关系:,其数值是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法不正确的是
A.的溶液中的约为
B.等物质的量浓度的溶液与溶液(25 ℃时,),则
C.该温度下醋酸溶液
D.升高温度,增大,变大
8.25℃时,溶液加水稀释,溶液中和的物质的量分数[或]随溶液变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.在时,
B.溶液加水稀释,增大
C.在的溶液中通入,增大,减小
D.由图可知,25℃时醋酸的
9.下列说法正确的是
A.常温下,将的溶液加水稀释到10倍后,溶液的
B.下列离子在由水电离出的的溶液中能大量共存:K+、Cl-、、
C.相同浓度的溶液与溶液相对比,前者的pH较小
D.已知溶液显酸性,则在该溶液中微粒浓度由大到小的顺序是
10.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
D.从c点到d点,溶液中减小(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
11.常温下,某PbI2悬浊液中存在平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入少量KI固体并完全溶解。下列说法错误的是
A.溶度积常数Ksp(PbI2)减小 B.溶液中c(I-)增大
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.悬浊液中固体质量增大
12.关于常温下0.1醋酸钠溶液,下列说法正确的是
A.该溶液中水电离出来的
B.溶液中离子浓度关系:
C.该溶液的
D.加入等浓度等体积的盐酸,溶液中:
13.常温下,用0.1mol∙L−1盐酸滴定10mL浓度均为0.1mol∙L−1的NaHCO3和Na2CO3的混合液,下列说法正确的是
A.在滴定前,NaHCO3和Na2CO3的混合液中c()<c()
B.当滴入盐酸10mL时,n()+n()+n(H2CO3)=0.002mol
C.当滴入盐酸20mL时,c(H2CO3)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)
D.当滴入盐酸30mL时,溶液呈中性,此时混合溶液中c(Cl-)=c(Na+)
14.已知在常温条件下,下列说法正确的是
A.pH=7的溶液一定呈中性
B.若NH4Cl溶液和NH4HSO4溶液的pH相等,则c(NH)也相等
C.将1mLpH=8的NaOH溶液加水稀释为100mL,pH下降两个单位
D.将10mL0.0lmol/LNaOH溶液与同浓度的HA溶液混合,若混合后溶液呈中性,则消耗的HA的体积V≤10mL
二、非选择题
15.常温下,有四种溶液:
①0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液 ②0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液 ③0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液④0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
(1)溶液①的pH (填“>”“<”或“=”)7,溶液中离子的电荷守恒关系式是 。
(2)溶液②呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。其原因是 (用离子方程式说明)。
(3)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是 (填字母)。
a. 两种溶液中c(CH3COO-) 都小于0.1 mol·L-1
b. 两种溶液中c(CH3COO-) 都等于0.1 mol·L-1
c. CH3COOH溶液中c(CH3COO-) 小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
(4)NaHCO3溶液的pH>7,NaHSO3溶液的pH<7,则,NaHCO3溶液中c(H2CO3) (填“>”“<”或“=”,下同)c(),NaHSO3溶液中c(H2SO3) c()
16.I.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过。处理含镉废水可采用化学沉淀法。
(1)写出磷酸镉[]沉淀溶解平衡常数的表达式: 。
(2)一定温度下,的,的,该温度下 [填“”或“”]的饱和溶液中浓度较大。
(3)向某含镉废水中加入,当浓度达到时,废水中的浓度为 [已知:],此时 (填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标准》。
II.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(4)已知25℃时,;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH
8.0~9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25℃时,向饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为 。
(5)常温下,向50mL的溶液中加入50mL的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,,忽略溶液体积的变化。
①反应后,溶液中 。
②反应后,溶液的 。
③如果向反应后的溶液中继续加入50mL的盐酸, (填“有”或“无”)白色沉淀生成。
17.常温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因: (用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH-) (填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)。
(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字) :c(OH-)-c(HA)= mol·L-1
(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”);将同温度下等浓度的四种盐溶液NH按由大到小的顺序排列是 (填序号)。
A.NH4HSO4 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
18.工业制胆矾时,将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解,除去杂质离子后,再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知:pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH接近4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。回答下列问题:
(1)为除去溶液中的Fe2+,可先加入 ,(从下面四个选项选择)将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为 ,然后加入适量的 ,(从下面四个选项选择)调整溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A.CuO B.Cl2 C.Cu(OH)2 D.H2O2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp = 1×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3mol•L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为 ,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为 ,通过计算即可确定上述方案是否可行。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.溶液,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液一定呈中性,故A正确;
B.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;
C.使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液显酸性,故C错误;
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,故D错误;
故答案为:A。
2.C
【详解】A.加FeCl3饱和溶液,增加反应物浓度,平衡正向移动,加水稀释促进盐的水解,所以水解达到平衡时加水稀释,平衡正向移动,A正确;
B.其他条件相同时,浓度越大盐类的水解程度越小,所以浓度为5 mol/L和0.5 mol/L的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+水解程度前者比后者小,B正确;
C.其他条件相同时,温度越高盐类的水解程度越大,所以50℃和20℃的同浓度的FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者大,C错误;
D.由Fe3+水解方程式可知,向FeCl3溶液应加入少量HCl,溶液中增大,平衡逆向移动,抑制了Fe3+的水解,D正确。
答案选C。
3.A
【详解】A.0.005 mol·L-1的溶液中,=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1, ,A正确;
B.0.001 mol·L-1的溶液中,=0.001 mol·L-1,,,B错误;
C.0.005 mol·L-1的溶液与0.01 mol·L-1的溶液等体积混合,溶液呈中性, ,C错误;
D.的H2SO4溶液=10-3 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-3 mol·L-1,二者完全中和,需要溶液的体积相等,D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.25℃时纯水中c(H+)=1×10-7mol/L,c(H+)=1×10-6mol/L说明促进了水的电离,故T>25℃,故A正确;
B.c(H+)=1×10-6mol/L,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根浓度的乘积,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol/L,故B正确;
C.NaHSO4的电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,故C正确;
D.温度不变时,Kw不变,加水稀释c(H+)减小,Kw=c(H+)×c(OH-),所以c(OH-)增大,故D错误;
故选:D。
5.C
【分析】根据室温下,若使沉淀完全,,同理根据,若使沉淀完全,,故先沉淀完全,由图可知曲线A表示与溶液体积的关系,曲线B表示号溶液体积的关系。
【详解】A.由以上分析可知,曲线A表示与溶液体积的关系,故A正确;
B.由于<,先沉淀,当时,,计算所得的稀释后的与图上所标的数据一致,说明还未消耗,且正好出现拐点,说明开始沉淀,故B正确;
C.根据前面分析中的计算结果可知,、完全沉淀时溶液中均大于,所以当时溶液中、均未完全沉淀,故C错误;
D.时,、都处于沉淀溶解平衡,所以溶液中。。故D正确;
答案选C。
6.D
【详解】A.选取图中点,此时,,的,其数量级为,A错误;
B.水溶液中X的主要存在形式为,由图示物质的量分数最大时,在7到8之间可知溶液显碱性,B错误;
C.选取图中点,此时溶液的,,的,第一步水解平衡常数,由于,等物质的量的和混合溶液中,的水解程度大于的电离程度,溶液显酸性,所以此时,C错误;
D.在水溶液中,存在电荷守恒:,存在元素质量(物料)守恒:,两式联立可得:,D正确;
答案选D。
7.C
【详解】A.对于溶液,,且,则,A正确;
B.弱酸的K值越大,等浓度的酸溶液的酸性越强,溶液的pH就越小,Ka:CH3COOH>HA,则等物质的量浓度的CH3COOH溶液与HA溶液pH:CH3COOH<HA,B正确;
C.因为电离平衡常数只和温度有关,该温度下0.1 mol/L的醋酸溶液,C错误;
D.由于CH3COOH电离过程是吸热过程,所以升高温度,促进醋酸的断裂,醋酸的断裂平衡向正向移动,导致溶液中c(H+)增大,Ka变大,D正确;
故合理选项是C。
8.B
【详解】A.由图可知,当溶液时,,则,故A正确;
B.醋酸为弱电解质,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,所以
减小,增大,减小,故B错误;
C.当溶液时,,通入,电离使溶液中增大,使醋酸的电离平衡逆向移动,所以即增大,减小,根据元素质量守恒可知,C正确;
D.由图可知,时,,,醋酸的电离平衡常数,故D正确。
故选B。
9.D
【详解】A.加水稀释促进的水解,所以常温下pH=10的溶液加水稀释到10倍后,溶液的pH减少不到一个单位,所以溶液的pH>9,A项错误;
B.由水电离出的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能为酸或者为碱,碱、酸溶液中,均不能大量存在,B项错误;
C.溶液中与双水解,所以溶液的pH较大,C项错误;
D.在溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则离子浓度大小为,D项正确;
答案选D。
10.D
【解析】某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5,由电离常数可知,酸性:HNO2>CH3COOH。
【详解】A.酸性越弱,加水稀释相同倍数时,pH变化越小,所以曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,故A错误;
B.酸电离的氢离子浓度越大,对水的电离抑制程度越大,水电离的程度越小,则溶液中水的电离程度:b点<c点,故B错误;
C.因酸性:HNO2>CH3COOH,则同pH的HNO2和CH3COOH溶液中,CH3COOH的浓度大于HNO2,相同体积a点的两溶液中CH3COOH的物质的量大于HNO2,分别与NaOH恰好中和后,CH3COOH溶液中Na+的物质的量更大,故C错误;
D.温度不变,电离平衡常数Ka=不变,从c点到d点,氢离子浓度减小,所以溶液中=减小,故D正确;
答案选D。
11.A
【详解】A.溶度积常数Ksp(PbI2)只与温度有关,温度不变,则Ksp(PbI2)不变,故A错误;
B.加入少量KI固体并完全溶解,平衡逆向移动,但移动减少的量远小于加入的量,所以溶液中c(I-)增大,故B正确;
C.含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡左移,故C正确;
D.溶液中c(I-)增大,沉淀溶解平衡向左移动,生成沉淀,所以悬浊液中固体质量增大,故D正确;
综上所述,答案为A。
12.B
【详解】A.醋酸钠溶液因水解而呈碱性,所以常温下该溶液中水电离出的,故A错误;
B.由于盐类水解程度较小,且溶液呈碱性,所以离子浓度大小关系为,故B正确;
C.醋酸钠的浓度为0.1mol/L,而水解生成的远小于0.1mol/L,所以pH不等于13,C错误;
D.加入等浓度等体积的盐酸后,溶液中的电荷守恒为,故D错误;
答案选B。
13.B
【详解】A.在滴定前,浓度均为0.1mol∙L−1NaHCO3和Na2CO3的混合液中,由于Na2CO3中的水解程度大于的水解程度,故c()>c(),故A不符合题意;
B.当滴入0.1mol∙L−1盐酸10mL时,消耗盐酸的物质的量为0.001mol,溶液中得到的是0.001molNa2CO3、0.001molNaCl、0.001mol的碳酸混合溶液,根据0.001molNa2CO3、0.001mol的碳酸物料守恒:n()+n()+n(H2CO3)=0.002mol,故B符合题意;
C.当滴入盐酸20mL时,溶液中得到的是0.001molNaHCO3、0.001molNaCl的混合溶液,根据质子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c()+c(OH-),故C不符合题意;
D.当滴入盐酸30mL时,得到的是0.001molNaCl、0.001mol碳酸的混合溶液,溶液呈酸性,此时混合溶液中的电荷守恒为:c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),c(OH-)<c(H+),c(Cl-)>c(Na+),故D不符合题意;
答案选B。
14.A
【详解】A.常温下条件水的离子积为Kw=10-14,所以pH=7的溶液中c(H+)= c(OH-)=10-7mol/L,所以溶液显中性,故A正确;
B.由于NH4HSO4溶液电离产生H+,抑制NH的水解,因此pH相等的两溶液中NH4HSO4溶液中的NH的浓度小于NH4Cl溶液,故B错误;
C.将1 mL pH=8的NaOH溶液加水稀释为100 mL,溶液依然为碱溶液,虽然接近中性,其pH接近7,但不会下降两个单位至pH=6,故C错误;
D.将10 mL 0.0lmol/LNaOH溶液与同浓度的HA溶液混合,若混合后溶液呈中性,若HA是强酸,则消耗的HA的体积V=10mL,若HA是弱酸,不完全电离,消耗的HA的体积V>10mL,故D错误;
综上所述答案为A。
15.(1) < c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2) 碱 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)ac
(4) > <
【详解】(1)醋酸属于弱酸,发生部分电离使溶液显酸性,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。
(2)CH3COONa为强碱弱酸盐,水解生成氢氧根离子,使溶液呈碱性,离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(3)a.醋酸是弱电解质,部分电离,醋酸钠溶液中存在醋酸根离子的水解,两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L,故a正确;
b.由a分析可知,b错误;
c.醋酸为弱电解质,部分电离出醋酸根离子,醋酸钠为强电解质,完全电离出醋酸根离子,存在醋酸根离子的水解,但醋酸根离子的水解程度很小,所以CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-),故c正确;
故选ac;
(4)NaHCO3溶液的pH>7,则的水解程度大于电离程度,故c()<c(H2CO3);NaHSO3溶液pH<7,则的电离程度大于水解程度,故c()>c(H2SO3)。
16.(1)
(2)
(3) 符合
(4)蓝色
(5) 2 无
【详解】(1)磷酸镉[]沉淀溶解平衡常数的表达式:。
(2)当达到沉淀溶解平衡时有,则该温度下饱和溶液中,当达到沉淀溶解平衡时有,则该温度下饱和溶液中,则的饱和溶液中浓度较大。
(3)当时,,符合《生活饮用水卫生标准》。
(4)25℃时,,设饱和溶液中,则,解得;,,所以溶液呈蓝色。
(5)①常温下,向50mL的溶液中加入50mL的盐酸,反应后溶液中,则溶液中;
②反应后,溶液中,则溶液的;
③再向反应后的溶液中加入50mL盐酸,溶液中、,,故无沉淀产生。
17.(1)A-+H2O⇌HA+OH-
(2)>
(3)10-8
(4) > C>A>D>B
【解析】(1)
等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液的pH值大于7,水解方程式为A-+H2O⇌HA+OH-,故答案为:A-+H2O⇌HA+OH-;
(2)
该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+),故答案为:>;
(3)
根据质子守恒得c(HA)+c(H+)=c(OH-),则c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-8mol/L,故答案为:10-8;
(4)
Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性比碳酸的强,NH4A溶液为中性,说明相同条件下,氨水和HA的电离程度相同,所以(NH4)2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度,所以溶液的pH>7;(NH4)2SO4 铵根离是其他的两倍,则其浓度最大,NH4HSO4电解出氢离子,会抑制铵根离子的水解,NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等,所以溶液呈中性,但会促进铵根离子的水解,NH4Cl铵根离子正常水解,则四种盐溶液NH按由大到小的顺序排列是C>A>D>B,故答案为:>;C>A>D>B。
18.(1) D 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O AC
(2) 4 3
【分析】将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解,得到硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液,加入氧化剂,把亚铁离子氧化为铁离子,调节pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀,过滤,蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。
【详解】(1)由于pH9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,故除去溶液中的Fe2+,必须先加入氧化剂将Fe2+氧化,为了不引入杂质,加入的氧化剂选H2O2,即答案选D,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀,为了不引入杂质,然后加入适量的CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3),即答案选AC,调整溶液的pH至3~4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀。
(2)常温下,Cu(OH)2开始沉淀时c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]=310-20,c(OH-)==110-10mol/L,c(H+)=110-4mol/L,Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH=4。Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)110-5mol/L,c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]=110-38,c(OH-)==110-11mol/L,c(H+)=110-3mol/L,Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3。根据计算结果知上述方案可行。
答案第1页,共2页
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