第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元同步练习题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-08-07
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元同步练习题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1 一、单选题 1.下列离子方程式书写错误的是 A.“中和法”中,向含硫酸的废水中加入熟石灰: B.“沉淀法”中,向含的废水中加入难溶的FeS粉末: C.“混凝法”中,向pH为9左右的NaOH溶液中加入,搅拌后静置:(胶体) D.“混凝法”中,明矾净水原理是(胶体) 2.下列物质属于弱电解质的是(  ) A.冰醋酸 B.碳酸钙 C.葡萄糖 D.醋酸钠 3.下列物质的应用过程中不涉及盐类水解的是(  ) A.小苏打用作食品膨松剂 B.硫酸铝钾作净水剂 C.热碱水清洗厨房里的油污 D.组成为7.5的缓冲溶液 4.室温下,下列说法错误的是(  ) A.等浓度、等体积的盐酸和醋酸溶液与足量Zn反应,产生等质量的 B.pH相等的盐酸和醋酸溶液,则 C.溶液呈酸性,则一定是强酸 D.若溶液中,则溶液一定呈酸性 5.常温下,下列有关pH说法正确的是(混合溶液忽略体积的变化)(  ) A.0.1mol·L-1的H2SO4溶液pH为1 B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3 C.将pH=5的硫酸与pH=9的NaOH溶液等体积混合pH为7 D.1mLpH=8的NaOH溶液加水至100mL,pH为6 6.已知:pM=-lgc(Mn+ ),且假设c(Mn+)≤10-6 mol·L -1时,认为该金属离子已沉淀完全。常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.常温下,Ksp[Cu(OH)2]> Ksp[Mg(OH)2] B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2+和Fe2+ C.除去Cu2+中少量Fe3+,可控制溶液3≤pH<4 D.pM与Ksp之间的关系式为pM=lgKsp- nlgc(OH- ) 7.某温度下,CuS和饱和溶液中pS和pM的关系如图所示,其中,,为或,下列说法错误的是(  ) A.曲线Ⅱ代表的是 B. C.此温度下CuS的 D.此温度下的饱和溶液中 8.下列各项实验操作和现象推出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A ①向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液 ②再加足量盐酸 ①产生白色沉淀②仍有白色沉淀 原溶液中有SO B 取5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,滴加5~6滴0.1mol·L-1KI溶液,充分反应后,再滴加KSCN溶液 溶液变红 FeCl3和KI的反应是可逆反应 C 将足量SO2通入Na2CO3溶液中逸出的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中 酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊 Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3) D 向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热,冷却后向溶液中滴加新制Cu(OH)2悬浊液,加热 未出现砖红色沉淀 蔗糖未水解 A.A B.B C.C D.D 9.相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是(  ) 酸 HX HY HZ 电离平衡常数Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2 A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ B.反应HZ+Y-=HY+Z-不能发生 C.等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ>HY>HX D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数 10.下列说法错误的是(  ) A.在一定条件下都能与水反应生成和相应的碱 B.稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,若再继续加入固体,铜粉会溶解 C.已知与盐酸反应生成和,则与盐酸反应生成和 D.时,为10的溶液中水电离出的物质的量为 11.室温时,用0.1000mol/L的NaOH标准溶液滴定同浓度20mL的NH4HSO4溶液(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。下列说法错误的是(  ) A.滴定过程中,溶液中逐渐减小 B.时: C.时: D.分别为和时水的电离程度:前者>后者 12.下列生产生活中的应用与盐类水解原理无关的是(  ) A.泡沫灭火器灭火 B.溶液去油污 C.明矾净水 D.油脂和反应制肥皂 13.将体积为 的某一元强酸溶液与体积为 的某一元碱溶液混合,恰好完全反应。则以上两溶液中一定相等的是(  ) A.溶质物质的量 B.溶液质量 C. 和 的物质的量 D.物质的量浓度 14.下列实验事实能证明相应性质的是(  ) 选项 实验或事实 性质 A HCOONH4溶液显酸性 电离平衡常数:Ka(HCOOH)>Kb(NH3∙H2O) B FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板 金属性:Fe>Cu C 盐酸的导电能力比氢氟酸的强 酸性:盐酸>氢氟酸 D HNO2可与H2O2反应制得HNO3 氧化性:HNO2>HNO3 A.A B.B C.C D.D 15.在T ℃时,难溶物Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡曲线如下图所示,又知T ℃时AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是(  ) A.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11 B.T ℃时,Y点和Z点的Ag2CrO4的Ksp相等 C.T ℃时 , X点的溶液不稳定,会自发转变到Z点 D.T ℃时,将0.01 mol·L-1的AgNO3溶液逐渐滴入20 mL 0.01 mol·L-1的KCl和0.01 mol·L-1的K2CrO4混合溶液中,Cl-先沉淀 16.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是(  ) ①亚硝酸溶液中存在HNO2分子,呈酸性 ②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗 ③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应 ④0.1 mol·L-1 HNO2溶液中,c(H+)=0.015 mol·L-1 ⑤向水中加入亚硝酸钠固体,如图水的电离平衡曲线可以从C点到D点 A.①②③ B.②③④ C.①②④⑤ D.①④⑤ 17.下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是(  ) ①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗 ③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强 ④0.1mol•L-1HNO2溶液的pH=2⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体 ⑥c(H+)=0.1mol•L-1的HNO3溶液稀释至1000倍,pH<4 A.②⑤ B.①⑤ C.③⑥ D.③④ 18.常温下,下列离子能在指定溶液中大量共存的是(  ) A.使甲基橙变红的溶液:、、、 B.溶液:、、、 C.水电离出来的的溶液:、、、 D.的溶液:、、、 19.下列说法错误的是(  ) A.25℃时,将 的 溶液与 的 溶液等体积混合,所得溶液呈中性 B.向氨水中逐滴加入盐酸,同时测定溶液的导电性,结果如图所示。依据实验结果,可推知一水合氨属于弱电解质 C.等pH的盐酸和醋酸溶液,分别与少许等量相同形状的镁条反应,盐酸溶液中反应的平均速率更快 D.用等浓度的盐酸分别中和等浓度、等体积的氨水和NaOH溶液,当两溶液均呈中性时,则有两溶液中的离子: 20.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是(  ) A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度一定小于CD的溶解度 B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大 C.在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀 D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动 二、综合题 21.某同学为探究Kw的影响因素,做了如下探究。 (1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数。 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 由此推出:随着温度的升高,Kw的值   ;水的电离程度   ;水的电离平衡向   移动,水的电离过程是   过程。 (2)取三只烧杯A、B、C,分别加入适量水,再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH,分析并填写下表:   纯水 加少量盐酸 加少量NaOH c(H+) 1.0×10-7mol·L-1 增大     c(OH-) 1.0×10-7mol·L-1     增大 c(H+)和c(OH-)大小比较 c(H+)=c(OH-) c(H+)   c(OH-) c(H+)   c(OH-) 水的电离平衡移动方向             Kw值 1.0×10-14         综上所述,可得出如下结论: ①温度、   均能影响水的电离平衡。 ②Kw只受   的影响,而与其他因素无关。 22.了解原子结构特点、理解元素周期律和物质的结构对学习物质的性质和用途至关重要。 (1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子, 它们的离子半径最小的是   (填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是   。下列能表示硫原子3p轨道电子状态的是   (填标号)。 A. B. C.D. (2)写出化合物CO2的电子式   ,CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物, 常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因:   。 (3)比较硫和氯性质的强弱。 热稳定性: H2S   HCl (选填 “<”、“> ” 或 “=”, 下同); 酸性:HClO4   H2SO4;用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱:   。 (4)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化, 这利用了SO2的   性;已知 NaHSO3溶液呈酸性,而既能电离又能水解,说明在NaHSO3溶液中 c(H2SO3)   c()(选填 “<”、“> ” 或 “=” ) (5)请预测:第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的是   (填分子式),该物质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度   (填 “大” 或 “小”)。 23.生活中离不开化学。运用化学知识回答下列问题。 (1)氢气、丙烷是重要的燃料,计算等质量的氢气完全燃烧产生的热量是丙烷完全燃烧产生的热量的   倍(精确到小数点后二位)。(已知:氢气、丙烷的燃烧热分别为:286kJ• ,2217. 6 kJ• ) (2)NH4Al(SO4)2在食品加工中是一种合法的食品添加剂,它还是一种净水剂,其净水的理由是   (用化学用语回答)。 (3)龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。使用含氟牙膏会使其转化为Ca5(PO4)3F抵抗酸的腐蚀,含氟牙膏能使牙断中Ca5(PO4)3(OH)转化为Ca5(PO4)3F的理由足:溶解度Ca5(PO4)3(OH)   Ca5(PO4)3F(填“﹥”或“﹤”)。 (4)目前民用电池的主要成分是碱性锌锰电池,该电池的总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,该电池放电时,负极的电极反应式为   。 24.某温度时,在2L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n )随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得: (1)该反应的化学方程式为    。 (2)若Z为氨气,室温下、反应平衡后,将生成的氨气溶于水配成2L的溶液。已知pOH= -lgc(OH-),下列说法正确的是____ A.溶液的浓度为0.2 mol/L B.溶液的pOH小于1 C.溶液的pOH等于1 D.溶液的pOH大于1 (3)①反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率是多少?    ②2 min时X的转化率是多少   (需写出解题步骤) (4)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应:A(g)+ B(g)=2C(g) ∆H<0,当改变下列条件时,一定会加快反应速率的共有   个 (填阿拉伯数字)。 ①降低温度 ②保持容器的体积不变,充入氦气 ③升高温度 ④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量 ⑤体积缩小至平街时体积的一半 25.合成氨工业是基本无机化工之一,氨是化肥工业和基本有机化工的重要原料 。 (1)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mo1-1,已知N N键的键能为945.6kJ·mo1-1,H—H键的键能为436kJ·mo1-1,则N—H键的键能为   kJ·mo1-1 (2)500℃时,分别将1mo1N2和3mo1H2充入一容积为1L的恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应。随着反应的进行,气体混合物中n(NH3)与反应时间t的关系如下表所示: t/min 0 5 10 15 20 25 30 n(NH3)/mo1 0 0.5 0.8 0.9 0.99 1.00 1.00 0~10min内,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=   ,反应达到平衡时H2的转化率为   。 (3)氨气极易溶于水,形成氨水。 ①取10mL0.1mo1·L-1氨水于试管中,滴加2~3滴酚酞试剂,溶液变为红色,再向试管中加入少量NH4Cl固体,观察到的现象是   ,由此说明 NH3·H2O 是弱碱。 ②用0.1mo1·L-1盐酸滴定20mL0.1mo1·L-1氨水,最好选用   (填选项字母)作指示剂,滴定终点时消耗盐酸20.00mL,由此说明NH3·H2O是一元碱。 A.甲基橙 B.酚酞 C.淀粉溶液 D.石蕊 ③向20mL0.1mo1·L-1氨水中滴加0.1mo1·L-1盐酸至过量,该过程中可能存在的离子浓度大小关系错误的是   (填选项字母)。 A.c(Cl-)=c( )>c(H+)=c(OH-) B.c(Cl-)>c( )=c(H+)>c(OH-) C.c(OH-)>c( )>c(Cl-)>c(H+) D.c( )>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) ④常温下,0.1mo1·L-1NH4Cl溶液的pH=5,则NH3·H2O的电离常数Kb ≈    。 答案解析部分 1.【答案】A 2.【答案】A 【解析】【解答】A.冰醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离,故属于弱电解质,A符合题意; B.碳酸钙属于盐,是强电解质,B不合题意; C.葡萄糖为有机物,是非电解质,C不合题意; D.醋酸钠是盐,是强电解质,D不合题意; 故答案为:A。 【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,在水溶液中部分电离的电解质为弱电解质。 3.【答案】A 【解析】【解答】A.小苏打NaHCO3作为食品膨松剂,与NaHCO3受热分解以及与酸反应有关,而与水解无关,选项A符合; B.硫酸铝钾中铝离子水解Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有吸附性,与盐类水解有关,选项B不符合; C. △H>0,加热促进水解,碱性增大,去油污能力增强,与水解有关,选项C不符合; D.Na2HPO4溶液里碱性是因为水解能力大于电离能力,组成为7.5,为碱性,说明水解大于电离,与水解有关,选项D不符合; 故答案为:A。 【分析】A项中利用NaHCO3受热分解以及与酸反应会产生气体,而与水解无关; 4.【答案】C 【解析】【解答】A.如果起始时醋酸和盐酸的浓度相同、体积相同,醋酸和盐酸溶质的总量相等,与足量的锌反应产生的氢气的量也相同,故A不符合题意; B.pH相等时,,,电离出相同浓度的氢离子,则,故B不符合题意; C.NaHA的水溶液呈酸性,并不能说明该盐不水解,故C符合题意; D.溶液的酸碱性是由c(H+)和c(OH-)的相对大小来决定的,当时,溶液呈酸性,故D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A、锌足量,则氢气有酸决定,一元酸的物质的量相同,则氢气的物质的量也相同; B、pH相等的盐酸和醋酸,醋酸未完全电离,即醋酸的初始浓度大于盐酸; C、酸式盐为酸性,可能是强酸,如NaHSO4,也可能是弱酸,如NaHSO3; D、溶液的酸碱性是由c(H+)和c(OH-)的相对大小来决定的,两者相等,则为中性,若两者不相等,则哪一方大则呈相应性质。 5.【答案】C 【解析】【解答】A.硫酸为二元强酸,所以0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.2mol/L,其pH小于1,故A不符合题意; B.广泛pH试纸只能测得整数pH值,故B不符合题意; C.pH=5的硫酸中氢离子浓度为10-5mol/L,pH=9的NaOH溶液浓度为10-5mol/L,二者等体积混合恰好完全中和,溶液显中性,pH为7,故C符合题意; D.1 mL pH=8的NaOH溶液加水至100 mL,溶液仍显碱性,接近中性,不可能为酸性,故D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A、硫酸为二元强酸; B、pH试纸无法测定小数; C、常温下,pH之和=14的酸和碱等体积混合后,其pH=7; D、碱性溶液稀释后pH>7。 6.【答案】C 【解析】【解答】A.常温下,pH一定时,c(Mg2+ )>c(Cu2+ ),所以Ksp[Mg(OH)2]> Ksp [Cu(OH)2],A项不符合题意; B.由题图分析可知,当Cu2+完全沉淀时,Fe2+已经开始沉淀,所以不能通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2+和Fe2+,B项不符合题意; C.根据图示,当3≤pH<4时,Fe3+完全沉淀,而Cu2+不会沉淀,所以除去Cu2+中少量Fe3+,可控制溶液3≤pH<4,C项符合题意; D.Ksp=c(Mn+)×cn(OH- ),c(Mn+)= ,pM=- lgc(Mn+)= =-lgKsp + nlgc(OH- ),D项不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.pH相同时,c(Mg2+ )>c(Cu2+ ),则Ksp[Mg(OH)2]> Ksp [Cu(OH)2]; B.当Cu2+完全沉淀时,Fe2+已经开始沉淀; D.根据pM=- lgc(Mn+)= =-lgKsp + nlgc(OH- )。 7.【答案】D 【解析】【解答】A.根据根据 CuS(s)Cu2++S2-,K(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)即可得到 Ⅱ代表的是 ,故A不符合题意; B.根据=2Ag++S2-,K(Ag2S)=c(Ag+)2c(S2-),PAg=-1/2PS-1/2lgKsp(),当pAg=0,得到a=49,故B不符合题意; C.根据计算得到K(CuS)=10-36,故C不符合题意; D.根据饱和溶液时的c(CuS)=c(Cu2+)=c(S2-)=10-18mol/L.c(Ag+)=2c(S2-),即可计算出c(Ag2S)=2.7x10-17mol/L,由于摩尔质量大,因此 ,故D符合题意; 故答案为:D 【分析】根据 CuS(s)Cu2++S2-,K(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)即可得到PCu=-PS-lgKsp(CuS)和=2Ag++S2-,K(Ag2S)=c(Ag+)2c(S2-),PAg=-1/2PS-1/2lgKsp()即可得到曲线I为CuS,曲线II为,即可得到K(CuS)=10-36,Ksp()=10-49,结合选项判断。 8.【答案】C 【解析】【解答】A.溶液中的亚硫酸根离子也能与硝酸钡溶液反应生成亚硫酸钡白色沉淀,加入足量盐酸,酸性条件下硝酸根离子将亚硫酸钡沉淀氧化为硫酸钡沉淀,所以向某溶液中加入硝酸钡溶液产生白色沉淀,再加足量盐酸仍有白色沉淀不能说明原溶液中含有硫酸根离子,故A不符合题意; B.过量的氯化铁溶液与碘化钾溶液反应后,溶液中含有铁离子,加入硫氰化钾溶液,溶液会变为红色,则溶液变红不能说明氯化铁溶液与碘化钾溶液的反应为可逆反应,故B不符合题意; C.将足量二氧化硫通入碳酸钠溶液中逸出的气体先通入足量的酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,排出二氧化硫对二氧化碳检验的干扰,再通入澄清石灰水中变浑浊说明二氧化硫能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,亚硫酸的一级电离程度大于碳酸,一级电离常数大于碳酸一级电离常数,故C符合题意; D.酸性条件下葡萄糖不能与新制氢氧化铜悬浊液反应,则向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热,冷却后未加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸,直接向溶液中滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热不可能产生砖红色沉淀,则未出现砖红色沉淀不能说明蔗糖未水解,故D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.酸性条件下,硝酸根具有强氧化性,若溶液中含有亚硫酸根,也能产生相同的实验现象; B.该实验中氯化铁过量,溶液中始终存在铁离子; D.蔗糖水解后,应在碱性环境中检验葡萄糖。 9.【答案】D 【解析】【解答】A、根据电离平衡常数可知,三种酸的强弱关系:HX<HY<HZ,故A错误; B、酸性:HZ>HY,则反应HZ+Y-=HY+Z-能发生,故B错误; C、酸性越强,消耗的NaOH体积越小,因此等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ<HY<HX,故C错误; D、电离平衡常数只与温度有关,因此相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数,故D正确; 故答案为:D。 【分析】A、电离平衡常数越大,酸性越强; B、根据强酸制弱酸原理分析; C、酸性越强,消耗NaOH溶液的体积越小; D、温度相同,同一物质的电离平衡常数恒定。 10.【答案】A 【解析】【解答】A.铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,A符合题意; B.稀硫酸与硝酸钾混合后得到酸性条件下的硝酸根,可以和铜粉发生氧化还原反应,B不符合题意; C.易水解生成氢氧化镁和氨气,故与盐酸反应生成和,C不符合题意; D.pH为10的碳酸钠溶液中水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子,,故水电离出的氢离子,D不符合题意; 故答案为:A。 【分析】铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁; B.酸性条件下的硝酸根可以和铜粉发反应; C.易水解生成氢氧化镁和氨气; D.水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度,盐溶液中的氢氧根离子溶液等于水电离出的氢离子浓度; 11.【答案】C 【解析】【解答】A、滴定过程中,硫酸根离子不会被消耗,但溶液的体积增大,溶液中逐渐减小,故A不符合题意; B、时,恰好反应生成硫酸钠、硫酸铵和水,根据电荷守恒有: ,根据物料守恒有:,则有 ,故B不符合题意; C、 时,溶质为硫酸钠和一水合氨,则有 ,故C符合题意; D、时,溶质为硫酸钠、硫酸铵,铵根离子水解促进水的电离,时,溶质为硫酸钠和一水合氨,一水合氨电离抑制水的电离,则分别为和时水的电离程度:前者>后者,故D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A、滴定过程不消耗硫酸根离子; B、根据电荷守恒和物料守恒分析; C、 时,溶液中的溶质为硫酸钠和一水合氨; D、酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离。 12.【答案】D 【解析】【解答】A.铝离子水解显酸性,碳酸氢根离子水解显碱性,二者混合发生相互促进的水解反应生成二氧化碳,可以灭火,与水解有关,故A不选; B. 为强碱弱酸盐,水解呈碱性,油污在碱性条件下水解较完全,可用于油污的清洗,与水解有关,故B不选; C.明矾溶于水溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,具有吸附性,能使悬浮水中不溶性固体小颗粒凝聚而加快小颗粒的沉降,与水解有关,故C不选; D.油脂和 反应生成高级脂肪酸盐,可用于制肥皂,是酯的水解反应,与盐类水解原理无关,故D选; 故答案为:D。 【分析】弱酸根离子、弱碱离子可发生水解反应,以此来解答。 13.【答案】A 【解析】【解答】A.根据分析,无论是一元强酸和一元弱碱,或是一元强碱反应时,两溶液中溶质物质的量相等,故A符合题意; B.由于两溶液中溶质物质的量相等,但相对分子质量不相等,根据m=nM,故溶质的质量不一定相等,故B不符合题意; C.一元强酸和一元强碱恰好完全中和时,发生反应:H++OH-=H2O,故H+和OH-的物质的量相等,则两溶液中溶质物质的量相等,一元强酸和一元弱碱恰好完全反应时,强酸和弱碱的物质的量相等, 和 的物质的量不相等,故C不符合题意; D.两溶液中溶质物质的量相等,根据n=cV,则溶液物质的量浓度可能相等,也可能不相等,故D不符合题意; 故答案为:A。 【分析】将体积为 的某一元强酸溶液与体积为 的某一元碱溶液混合,一元碱可能是强碱,也可能是弱碱,一元强酸和一元强碱恰好完全中和时,强酸和弱碱的物质的量相等。 14.【答案】A 【解析】【解答】A.HCOONH4溶液显酸性,说明HCOO-的水解程度小于的水解程度,根据“越弱越水解”的原理,可知电离平衡常数:Ka(HCOOH)>Kb(NH3∙H2O),A项; B.FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板,这是因为Fe3+的氧化性强于Cu2+,故不选B项; C.没有指明盐酸和氢氟酸的浓度,无法直接比较两种酸的酸性强弱,故不选C项; D.根据表中信息,若HNO2可与H2O2反应制得HNO3,该反应中H2O2为氧化剂,HNO3为反应的氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:H2O2>HNO2,故不选D项; 故答案为:A。 【分析】A.根据“越弱越水解”的原理判断; B.Fe3+的氧化性强于Cu2+,无法比较; C.没有指明盐酸和氢氟酸的浓度,无法直接比较; D.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物判断。 15.【答案】C 【解析】【解答】A、Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为:Ag2CrO4(s)⇌2Ag+(aq)+CrO42-(aq),Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(10-3mol/L)2•10-5mol/L=10-11,A不符合题意; B、溶度积常数随温度变化,不随浓度变化,所以T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,B不符合题意; C、T ℃时,X点是过饱和溶液,变为饱和溶液的过程中,银离子与铬酸根离子浓度均降低,不会自发转变到Z点,C符合题意; D、0.01mol/L AgNO3溶液滴定20mL0.01mol/LKCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01mol/L,得到c(Ag+)= ,c(Cl-)=0.01mol/L,依据溶度积计算得到:c(Ag+)=1.8×10−10(mol/L)2÷0.01 mol/L=1.8×10-8mol/L,所以先析出氯化银沉淀,D不符合题意; 故答案为:C。 【分析】A.根据Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)计算; B.Ksp只与温度有关; C.银离子与铬酸根离子浓度均降低; D.根据Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)和Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)计算c(Ag+)。 16.【答案】D 【解析】【解答】①亚硝酸溶液中存在HNO2分子,说明亚硝酸溶液中存在电离平衡,亚硝酸不完全电离,是弱电解质,故①符合题意; ②溶液导电能力与离子浓度有关,用HNO2溶液做导电试验,灯泡很暗,不能说明亚硝酸不完全电离,所以不能说明亚硝酸是弱电解质,故②不符合题意; ③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应,只能说明不符合复分解反应的条件,但不能说明HNO2是弱电解质,故③不符合题意; ④0.1mol•L-1 HNO2溶液的,c(H+)=0.015mol/L,氢离子浓度小于酸浓度,说明亚硝酸不完全电离,为弱电解质,故④符合题意; ⑤向水中加入亚硝酸钠固体,水的电离平衡曲线可以从C点到D点,说明亚硝酸钠促进水的电离,属于强碱弱酸盐,亚硝酸为弱电解质,故⑤符合题意。 故答案为:D。 【分析】①强电解质完全电离,弱电解质部分电离,存在亚硝酸分子,则说明它部分电离; ②溶液导电能力与离子浓度以及离子所带电荷有关,假如强电解质溶液很稀的话,导电能力也会很弱; ③不与Na2SO4溶液反应,说明不符合复分解发生条件,但不能说明亚硝酸部分电离,也就不能说明它是弱电解质; ④HNO2的浓度大于c(H+)的浓度,则说明亚硝酸是弱电解质; ⑤亚硝酸跟可以和水电离出的氢离子结合,促进水的电离,进而使c(OH-)增大。 17.【答案】A 【解析】【解答】①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色,证明NaNO2是强碱弱酸盐,NO2-水解使溶液显碱性:NO2- + H2O HNO2 + OH- ,证明HNO2是弱电解质,①不符合题意; ②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,没有说明浓度大小,不能证明HNO2是弱电解质,②符合题意; ③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强,说明HNO2没有完全电离,证明HNO2是弱电解质,③不符合题意; ④0.1mol•L-1HNO2溶液的pH=2,说明电离的HNO2浓度为0.01mol∙L-1,没有完全电离,证明HNO2是弱电解质,④不符合题意; ⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体,证明酸性HNO2>H2CO3,但不能证明HNO2是弱电解质,⑤符合题意; ⑥c(H+)=0.1mol•L-1的HNO3溶液稀释至1000倍,pH<4,说明HNO2不是强酸,证明HNO2是弱电解质,⑥不符合题意; 总之,②⑤符合题意,A选项符合题意; 故答案为:A。 【分析】相同pH的弱酸和强酸:c(H+)相同,由于弱酸不能完全电离,所以弱酸浓度比强酸大的多;弱酸存在电离平衡,所以稀释时弱酸pH变化慢;同体积时,弱酸中和同种碱的能力更强。 18.【答案】D 【解析】【解答】A.使甲基橙变红的溶液显酸性,在酸性条件下会被硝酸氧化为,A不符合题意; B.中的会和发生双水解而不共存,B不符合题意; C.水电离出来的的溶液可能显酸性,也可能显碱性在酸性和碱性条件下都不能存在,C不符合题意; D. 溶液中离子和离子和、、、都不反应,D符合题意; 故答案为:D。 【分析】所谓离子共存,实质上就是看离子间是否发生反应的问题.若在溶液中发生反应,就不能共存.看能否发生反应,不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等.一般注意以下几点:   ①在强酸性溶液中,不能大量存在弱酸根离子:如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、SiO32-、AlO2-、F-等,也不能有大量的OH-.   ②强碱性溶液中,不能大量存在弱碱金属离子.如:Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+及NH4+等,也不能大量存在H+及酸式根离子:HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-等.   ③能发生氧化还原反应的离子也不能共存:如:Fe3+与I-,Cu2+与I-,Fe2+与NO3-,H+与S2O32-,ClO-与S2-,ClO-与Fe2+,H+、I-与NO3-,H+、I-与SO32-或S2-等.   ④能形成络离子的也不能共存:如:Fe3+与SCN-,Ag+与S2O32-,Fe3+与C6H5O-等.   Ⅰ.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存.   (1)生成难溶物或微溶物:Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存.   (2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等不能大量共存.   (3)生成难电离的物质:如H+与Ac-(即醋酸根离子)、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存.   (4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+ 、SO32-等)不能大量共存. 注意Fe2+与Fe3+可以共存.   (5)形成配合物:如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存.   2.附加隐含条件的应用规律:   (1)溶液为无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等.   (2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子!   (3)强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子!   (4)离子能够大量共存,包括离子相互间不会发生化学反应,不会生成沉淀,不会生成气体挥发 19.【答案】C 【解析】【解答】A.25℃时,将 的 溶液与 的 溶液等体积混合,所得溶液呈中性,故A不符合题意; B.向氨水中逐滴加入盐酸,同时测定溶液的导电性,结果如图所示,开始导电性较弱,加HCl反应生成氯化铵,氯化铵是强电解质,导电性增大,依据实验结果,可推知一水合氨属于弱电解质,故B不符合题意; C.等pH的盐酸和醋酸溶液,分别与少许等量相同形状的镁条反应,开始氢离子浓度相同,由于醋酸又电离出氢离子,因此醋酸溶液中反应的平均速率更快,故C符合题意; D.用等浓度的盐酸分别中和等浓度、等体积的氨水和NaOH溶液,当两溶液均呈中性时,氨水中加入的盐酸量比氢氧化钠溶液中加入的盐酸量少,因此有两溶液中的离子: ,故D不符合题意。 故答案为:C。 【分析】A.醋酸根离子与铵离子水解程度相当; B.依据导电性图示分析; C.醋酸溶液是弱电解质不会完全电离; D.氨水是弱电解质,不会完全电离。 20.【答案】C 【解析】【解答】A、因为Ksp(AB2)=c(A2+)c2(B-)、Ksp(CD)=c(C+)c(D-),物质的组成和结构不相似,所以Ksp(AB2)小于Ksp(CD),AB2的溶解度不一定小于CD的溶解度,A不符合题意; B、在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,减小了溶液中的Ag+、Cl-的浓度,溶解平衡正向移动,直至达到新的条件下的溶解平衡状态。由于温度不变,所以氯化银的Ksp不变,B不符合题意; C、在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,Ag+与加入的碘化钠电离产生的I-发生沉淀反应,生成溶解度比AgCl沉淀更小的AgI沉淀,破坏了AgCl的沉淀溶解平衡,AgCl继续溶解电离,产生的Ag+再与I-反应产生AgI沉淀,最终导致AgCl沉淀转化为碘化银沉淀,颜色由白色转化为黄色,C符合题意; D、在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,发生反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡,使它不断溶解,溶解产生的碳酸根离子继续与盐酸电离产生的H+发生反应,最终导致CaCO3完全溶解,D不符合题意。 故答案为:C 【分析】A、溶解度还与各物质的相对分子质量有关; B、溶度积常数在温度不变时为定值; C、Ksp(AgBr)大于Ksp(Agl),两者之间可以实现转化; D、在碳酸钙沉淀中存在如下溶解平衡:CaCO3Ca2++CO32-,加入稀盐酸,平衡右移。 21.【答案】(1)增大;增大;右;吸热 (2)减小;减小;>;<;不移动;向左;向左;1.0×10-14;1.0×10-14;酸碱性;温度 【解析】【解答】(1)由图表不同温度下水的离子积常数可知随着温度的升高, 的值增大;水的电离程度增大;水的电离平衡向正向移动,所以水的电离过程是吸热过程。答案:增大;增大;右;吸热。 (2)纯水中不加人任何物质c(H+)=c(OH-),水的电离平衡不移动,纯水中加入盐酸,增大了c(H+), c(OH-)减小了,使溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),纯水中加氢氧化钠,增大了c(OH-), c(H+)减小了,溶液呈碱性,即c(H+)<c(OH-);据水的电离可知,加酸加碱抑制了水的电离,由表中所给数据可以知道:温度升高促进水的电离,在纯水中加入酸、碱抑制水的电离,温度、酸、碱均能影响水的电离平衡,但温度不变,水的离子积常数不变, 因此,本题正确答案是:减小;减小;>;< ;不移动;向左;向左 ; ; ;酸碱性;温度。 【分析】水的离子积反映水的电离程度的大小。Kw越大水的电离程度越大;水的离子积Kw只与温度有关和酸碱的浓度无关。但是加酸加碱能抑制水的电离。结合上述知识对本题进行判断即可。 22.【答案】(1)F-;第三周期第ⅣA族;AC (2);CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体,熔沸点:原子晶体>分子晶体 (3)<;>;Cl2+S2-=S↓+2Cl- (4)还原;< (5)HF;小 【解析】【解答】(1)氧、氟、氮是同一周期元素,它们形成的简单离子O2-、F-、N3-核外电子排布都是2、8,三种离子的电子层结构相同,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径就越小,则离子半径大小关系为:N3->O2->F-,故三种离子中半径最小的是F-;Si是14号元素,于元素周期表第三周期第ⅣA族;S是16号元素,根据构造原理可知基态S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,3p轨道数目是3,同一轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子,原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态,则表示S原子的3p轨道电子状态的为AC;故答案为:F-;第四周期第IVA族;AC。 (2)CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,故CO2分子的电子式为: ;CO2是分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,因而物质的熔沸点比较低;SiO2是原子晶体,原子之间以共价键结合形成立体网状结构,断裂共价键需要消耗很高能量,因此物质的熔沸点:原子晶体>分子晶体,故CO2在室温下呈气态,而SiO2呈固态;故答案为: ;CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体,熔沸点:原子晶体>分子晶体。 (3)元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强;元素的非金属性:Cl>S,则氢化物的热稳定性:H2S<HCl,酸性:HClO4>H2SO4;元素的非金属性越强,其单质氧化性越强,由于元素的非金属性:Cl>S,则单质氧化性:Cl2>S,说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱的反应的离子方程式为:Cl2+S2-=S↓+2Cl-;故答案为:<;>;Cl2+S2-=S↓+2Cl-。 (4)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液被氧化,SO2作抗氧化剂,体现其还原性;NaHSO3是强碱弱酸盐,在溶液中既存在的电离平衡,也存在的水解平衡,电离产生H+、,使溶液显酸性;水解消耗水电离产生的H+变为H2SO3和OH-,使溶液显碱性,已知NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度大于其水解程度,故在NaHSO3溶液中c(H2SO3)<c();故答案为:还原;<。 (5)非金属元素与H形成的共价键是极性共价键,氢化物中非氢元素的非金属性越大,化学键极性越大;第二周期元素中非金属性最强的元素是F元素,则第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的为HF;HF分子为极性分子,且HF在水中能与水形成氢键,导致HF在水中溶解度大于在CCl4中的溶解度,即HF在CCl4中的溶解度比在水中的小;故答案为:HF;小。 【分析】(2) 常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体 ,二氧化碳为分子晶体,二氧化硅为原子晶体,一般情况,原子晶体熔沸点高于分子晶体 (3)利用非金属性,强弱规律比较,非金属性越强,对应氢化物越稳定,最高价含氧酸酸性越强 (4) NaHSO3溶液呈酸性 ,说明电离大于水解 (5)在形成共价键中,非金属性差别越大,化学键极性越大 23.【答案】(1)2.84 (2)Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+ (3)> (4)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 【解析】【解答】(1)已知氢气、丙烷的燃烧热分别为286kJ• ,2217.6 kJ• ,等质量氢气释放的热量是丙烷的286kJ/mol÷2g/mol÷(2217.6 kJ/mol÷44g/mol)=2.84倍; (2)NH4Al(SO4)2在水中完全电离,产生的铝离子发生水解反应,生成氢氧化铝,氢氧化铝具有吸附作用,净水原理为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+; (3)含氟牙膏中的氟离子能使Ca5(PO4)3(OH)固体转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,则溶解度Ca5(PO4)3(OH)>Ca5(PO4)3F; (4)负极锌失电子,与碱性溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化锌,电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。 【分析】(1)利用燃烧热进行计算。 (2)利用水解产物具有吸附性; (3)依据沉淀转化原理分析; (4)电极反应式书写时考虑电极生成的离子是否与电解质溶液的作用。 24.【答案】(1) (2)D (3); (4)3 【解析】【解答】(1)由图可知,反应达平衡后,X的物质的量减少0.3mol,Y的物质的量减少0.1mol,Z的物质的量增加0.2mol,则反应物为X、Y,生成物为Z,物质的量之比X:Y:Z=3:1:2,故该反应的化学方程式为; (2)若Z为氨气,室温下、反应平衡后,Z的物质的量为0.2mol,将氨气溶于水配成2L的氨水溶液,氨水溶液浓度为,但氨水是弱碱,电离出的c(OH-)小于0.1mol/L,pOH= -lgc(OH-),则pOH大于1,故 故答案为:D; (3)反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率;2 min时X的转化率为; (4)①降低温度,反应速率减慢;②保持容器的体积不变,充入氦气,各组分浓度不变,反应速率不变;③升高温度,反应速率加快;④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量,反应物浓度增大,反应速率加快;⑤体积缩小至平街时体积的一半,各组分浓度增大,反应速率加快;③④⑤项正确,故答案为3个。 【分析】(1)依据图中物质的量的变化情况确定反应物和产物,利用物质的量变化量之比等于反应计量系数之比书写; (2)氨水是弱碱,利用pOH= -lgc(OH-)判断 (3)依据计算; (4)依据影响反应速率的因素分析; 25.【答案】(1)391 (2)0. 12 mol·L-1·min-1;50% (3)溶液红色变浅;A;C;1.0×10-5 【解析】【解答】(1)设N—H 键的键能为a,由反应热=反应物总键能-生成物总键能可知:ΔH = -92.4kJ·mo1-1=945.6kJ·mo1-1+3×436kJ·mo1-1-2×3×a,解得a=3916kJ·mo1-1,答案:391; (2)由表中数据可知0~10min内NH3的物质的量的变化量为0.8mol,0~10min内,用NH3的浓度变化表示的平均反应速率v(NH3)= =0.08 mol·L-1·min-1,在反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)中,各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2)= ×0.08 mol·L-1·min-1=0.12 mol·L-1·min-1;由表中数据可知,25min时,NH3的物质的量不再发生变化,则反应达到平衡,此时NH3的物质的量的变化量为1mol,变化量之比等于化学计量数之比,所以H2的物质的量的的变化量= ×1mol=1.5 mol,反应达到平衡时H2的转化率= ×100%=50%,答案:0.12 mol·L-1·min-1;50%; (3)①氨气极易溶于水,形成氨水,溶液中存在:NH3+H2O NH3·H2O +OH-,加入少量NH4Cl固体溶液中 深度变大,平衡向右移动,OH-浓度减小,溶液红色变浅,所以可以通过加入少量NH4Cl固体后溶液红色变浅证明NH3·H2O在水溶液中存在电离平衡,即NH3·H2O 是弱碱,答案:溶液红色变浅; ②用0.1mo1·L-1盐酸滴定20mL0.1mo1·L-1氨水,当二者恰好反应时溶液中的溶质为氯化铵,溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,答案:A; ③A.当溶液为中性时,根据电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c( )+c(H+)可有c(Cl-)=c( )>c(H+)=c(OH-),A正确; B.当二者恰好完全反应生成NH4Cl时,溶液中因NH4Cl水解显酸性:c(Cl-)>c( )>c(H+)>c(OH-),当盐酸稍过量时可能出现c(Cl-)>c( )=c(H+)>c(OH-),B正确; C. NH3·H2O电离生成的 与OH-相等,滴加盐酸后OH-消耗较多,溶液中c( )>c(OH-),C不正确; D.滴入少量盐酸时,溶液中为NH4Cl和NH3·H2O,氨水较多,溶液显碱性:c( )>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),D正确,故答案为:C。 ④常温下,0.1mo1·L-1NH4Cl溶液的pH=5,则溶液中氢离子的浓度为10-5mol/L,氢氧根离子的浓度为10-9mol/L,根据铵根的水解方程式 +H2O⇌NH3·H2O+ H+可知,NH3·H2O的浓度也为10-5mol/L,根据氮原子守恒可知溶液中的 的浓度为(0.1-10-5) mol/L,则NH3·H2O的电离常数Kb ≈ = =10-5,答案:10-5。 【分析】(1)根据反应热=反应物总键能-生成物总键能进行计算; (2)化学反应速率之比等于变化量之比等于化学计量数之比,根据反应速率v= 和转化率= 进行计算; (3)根据弱电解质的电离平衡及水解平衡有关知识进行解答。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第三章  水溶液中的离子反应与平衡  单元同步练习题   2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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