第三章 水溶液中的离子反应与平衡 基础练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-08-11
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第三章水溶液中的离子反应与平衡 基础练习题 一、单选题 1.下列实验目的能实现的是 选项 实验目的 操作步骤及现象 A 探究和对分解速率的影响 向两只盛有的试管中,分别滴加5滴饱和溶液和5滴饱和溶液,观察实验现象 B 验证酸性: 室温下,用试纸测得溶液的约为,溶液的约为5 探究浓度对反应速率的影响 相同条件下,向2支各盛有酸性溶液的试管中,分别加入溶液和溶液,记录溶液褪色所需的时间 证明与的反应是可逆反应 取溶液于试管中,加入溶液充分反应后滴入5滴溶液,观察实验现象 A.A B.B C.C D.D 2.某温度下,向10 mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,溶液中-lgc(Cu2+)与滴加的Na2S溶液体积(V)的关系如图所示(忽略体积变化)。下列判断正确的是 A.a、b、c三点中,b点水的电离程度最大 B.a点:2c(Cu2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) C.c点溶液:c(Cu2+)=3×10-34.4mol/L D.c点溶液有:n(S2-)+n(HS-)+n(H2S)=n(Cl-) 3.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.晶体中含有的共价键数目为 B.标准状况下,所含分子数目为 C.25℃,的澄清石灰水中的数目为 D.的溶液中的数目小于 4.下列说法正确的是 A.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀 B.向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中 减小 C.一定温度下,增大反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)容器的体积,平衡不移动 D.反应TiO2(s) + 2Cl2(g)=TiCl4(g) + O2(g) ΔH>0能自发进行,其原因是ΔS>0 5.某同学通过如图流程制备晶体。 下列说法错误的是 A.除油污时需要加热以促进油污水解 B.“固体溶解”时只发生、与的反应 C.溶液Ⅰ中可能发生分解的反应 D.操作a为加入适量浓盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥 6.下列各组离子,在所给的条件下,一定能够大量共存的是 A.在pH=0的溶液中:Fe3+、Mg2+、Cl-、I-、NO B.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:HCO、Al3+、NH、ClO- C.在滴加酸碱指示剂酚酞试液后呈现红色的溶液中:Na+、Cl-、AlO、CO D.在AlCl3溶液中:K+、NO、OH-、Na+ 7.某温度下25mL含KCl和KCN的溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN-与H+的反应可以忽略),获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示,曲线上的转折点即为化学计量点。 已知:I、Ag+与CN-反应过程为:①Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-、②[Ag(CN)2]-+Ag+=2AgCN↓ II、该温度时,Ksp(AgCN)=2×10-16,Ksp(AgCl)=2×10-10。 下列说法不正确的是 A.V1=5.00,B点时生成AgCN B.c(KCN)=0.02000mol·L-1,c(KCl)=0.03000mol·L-1 C.反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则K1×K2=(AgCN) D.C点时,溶液中=106 8.向溶液中滴加NaCl溶液,发生反应和。与的关系如下图所示(其中M代表或)。下列说法正确的是 A.时,溶液中 B.时,溶液中 C.的平衡常数K的值为 D.用沉淀,溶液中浓度越大,沉淀效果越好 9.25 ℃时,0.10 mol·L-1 HA(Ka=10-9.89)溶液,调节溶液pH后,保持c(HA)+c(A-)=0.10 mol·L-1。下列关系正确的是 A.pH=2.00时,c(HA)>c(H+)>c(OH-)>c(A-) B.pH=7.00时,c(HA)=c(A-)>c(H+)=c(OH-) C.pH=9.89时,c(HA)=c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.pH=14.00时,c(OH-)>c(H+)>c(A-)>c(HA) 10.光谱研究表明,易溶于水的SO2所形成的溶液中存在着下列平衡: SO2+xH2OSO2·xH2OH+++(x-1)H2O H++ 据此,下列判断中正确的是 A.该溶液中存在着SO2分子 B.该溶液中H+浓度是浓度的2倍 C.向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体 D.向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液 11.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 ①常温下NaNO2:溶液的pH大于7 ②HNO2不稳定,受热易分解 ③HNO2和NaCl不能发生反应 ④常温下0.1 mol·L一1HNO2溶液的pH=2.1 ⑤常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7 ⑥常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1 A.①④⑥ B.①②④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.全部 12.25℃时,下列溶液中微粒浓度关系正确的是 A.pH相等的盐酸和溶液中,相等 B.HA为弱酸,其溶液pH为b: C.溶液: D.溶液: 13.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。已知叠氮酸(HN3)与CH3COOH的酸性相似。下列说法错误的是 A.室温下,Kh(N)>Kh(HCO) B.室温下,NaN3溶液中:c(Na+)=c(N)+2c(HN3)+c(H+)-c(OH-) C.Fe2O3的作用是与NaN3分解产生的Na发生置换反应生成Fe和Na2O D.KClO4是助氧化剂,NaHCO3是冷却剂,气囊打开时其中的气体主要是N2和CO2 14.下列物质与其用途相符合的是 ①—作消毒剂 ②—制发酵粉 ③明矾—作净水剂 ④加碘食盐—预防甲状腺肿大 ⑤淀粉—检验的存在 ⑥—漂白纺织物 ⑦钠钾合金—快中子反应堆热交换剂 A.只有②③④⑤⑥ B.只有①②③④⑤ C.只有②③④⑤⑦ D.全部 15.下列实验能达到预期目的是 实验内容 实验目的 A 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 B 常温下,测得饱和溶液的pH:NaA>NaB 证明常温下的水解程度:A->B- C Ag2CO3白色悬浊液中滴加2滴Na2S稀溶液 出现黑色沉淀Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S) D 在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶 量取20.00mL盐酸 A.A B.B C.C D.D 二、填空题 16.(1)T=25℃时,KW= ;T=100℃时KW=10-12,则此时0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH= (2)已知25℃时,0.1L 0.1mol/L的NaA溶液的pH=10,则NaA溶液中存在的平衡有 ,溶液中物质的量浓度由达到小的顺序为 (3)25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为 17.硫及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用,根据所学知识,回答下列问题: (1)室温下,在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中,、物质的量分数随pH的变化曲线如图所示,根据图示,的水解平衡常数Kh= (2)室温下,某浓度的(NH4)2SO3溶液中: ①往(NH4)2SO3溶液中滴加少量的HClO溶液,发生反应的离子方程式为 。 ②此时所得溶液的pH (“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,是重要的化工原料,可作尼龙增白剂、农药中间体等。25℃时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。 ①NaH2PO3为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显 (填“酸性”、“中性”、“碱性”或“无法判断”)。 ②写出NaH2PO3水解的离子方程式 ;   (4)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01 mol/LNaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是_______(填字母编号)。 A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)<c(OH-) C.c(H+)+c(HCN)=c(OH-) D.c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol/L 18.有下列物质:①硫酸  ②盐酸  ③氯气  ④硫酸钡  ⑤酒精  ⑥铜  ⑦醋酸  ⑧氯化氢  ⑨蔗糖  ⑩氨气  ⑪CO2 ⑫NaHCO3 ⑬ NaOH。 (1)属于非电解质的为 (填序号,下同),属于弱电解质的为 ,能导电的是 。 (2)写出下列反应的离子方程式: ①NaHCO3溶于醋酸: 。 ②过量CO2与NaOH溶液反应: 。 ③Cl2通入NaOH溶液中: 。 19.活性炭、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)在生产、生活中应用广泛。完成下列填空: (1)活性炭可用于处理大气污染物NO:,已知NO的转化率随温度升高而降低。降低温度,重新达到平衡,判断下列各物理量的变化:(选填“增大”、“减小”或“不变”) ;N2的体积分数 ;平衡常数K 。 (2)将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中,可观察到的现象是 ;写出相关反应的化学方程式 (3)小苏打既能跟酸反应,又能跟碱反应,应用勒夏特列原理进行解释。 (4)比较同温下浓度均为0.01mol/L的①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3四种溶液中的大小关系为 (用编号表示)。 20.I.已知水的电离平衡曲线如图所示: 回答下列问题: (1)图中C点水的离子积常数为 (mol·L-1)2。 (2)A、B、C、D四点KW的关系是 。 (3)从A点到D点,可采取的措施是 。 a.升温b.加入少量盐酸c.降温d.加入少量NaOH Ⅱ.下表是不同温度下水的离子积数据: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积KW 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题: (4)若25<t1<t2,则a (填“>”“<”或“=”)1×10-14。 (5)在t2℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为 。 (6)在t2℃下,其溶液的pH=7,则该溶液 (填字母)。 a.呈中性b.呈碱性c.呈酸性d.c(OH-)=100c(H+) (7)25℃时,某Na2SO4溶液中,取该溶液1mL加水稀至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)= 。 21.柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4、FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O。某实验小组用下列方法测定产品中柠檬酸亚铁晶体的质量分数:取25.00 g柠檬酸亚铁晶体(摩尔质量为246 g·mol-1),配成100 mL溶液,取20.00 mL至锥形瓶中,另取0.200 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中,用氧化还原法测定柠檬酸亚铁晶体的质量分数,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应,经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下: 实验序号 1 2 3 4 消耗KMnO4溶液体积 20.00 mL 19.98 mL 21.38 mL 20.02 mL 滴定终点时现象为: ,柠檬酸亚铁的质量分数为 。 22.常温下,已知: 化学式 HCN HNO2 H2SO3 电离常数 K=6.2×10-10 K=5.1×10-4 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-4 现有pH=3的上述三种酸溶液,回答下列问题: (1)HCN溶液中,水电离出的c(H+)= 。 (2)取10 mL HNO2溶液,加入一定量NaCl溶液,此时溶液中c(H+)/c(HNO2)的值将 (填“增大”、“减小”或“无法确定”)。 (3)取25 mL的HCN溶液加入等体积pH=11的NaOH溶液,反应后溶液中c(H+)、c(OH-)的大小关系为c(H+) c(OH-)(填“>”、“<”或“=”)。 23.已知:可逆反应2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g)  △H<0,在一密闭容器中,该反应已达到平衡状态,按要求完成下列内容: (1)2mol SO2(g) 和 1mol O2(g)的总能量 2mol SO3(g)的总能量(填写“>”、“<”或“=”) (2)保持容器体积不变,升高温度,平衡 移动(填写“正向”、“逆向”或“不”) (3)保持温度不变,压缩体积,平衡 移动(填写“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数 (填写“增大”、“减小”或“不变”) (4)常温下,溶液中, (填“>”“<”或“=”);溶液的 。 (5)溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。 24.回答下列问题: (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:水的电离过程是 过程(填“吸热”或者“放热”),随着温度的升高,Kw的值 (填“增大减小。 (2)水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈碱性,可选择的方法是_______(填字母)。 A.向水中加入少量NaOH B.向水中加入少量NH4Cl固体 C.将水加热至100℃ D.在水中加入少量Na2CO3固体 (3)若用pH试纸测定100 ℃沸水,则试纸显 色,pH 7(填“>”“=”或“<”)。 25.I.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是H2A=H++HA-;HA-H++A2-,回答下列问题: (1)Na2A溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是(用离子方程式表示) 。 (2)在0.1mol•L-1的Na2A溶液中,下列微粒的浓度关系式正确的是 。 A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol•L-1 B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-) C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-) D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-) (3)已知0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol•L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能 (填“<”、“>”或“=”)0.11mol•L-1。 (4)0.1mol•L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。 (5)室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表: 金属硫化物 FeS PbS CuS HgS Ksp 6.3×10-18 1.0×10-28 6.3×10-36 1.6×10-52 ①向物质的量浓度相同的Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+的混合稀溶液中,逐滴加入Na2S稀溶液,首先沉淀的离子是 。 ②用Na2S溶液沉淀废水中Pb2+,为使Pb2+沉淀完全[c(Pb2+)≤1×10-6mol/L],则应满足溶液中c(S2-)≥ mol/L。 ③反应Cu2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+CuS(s)的平衡常数K= 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.B 【详解】A.向两只盛有的试管中,分别滴加5滴饱和溶液和5滴饱和溶液,由于滴入溶液中的阴离子不同,所以不能探究和对分解速率的影响,故A错误; B.室温下,用试纸测得溶液的约为,溶液的约为5,说明醋酸电离程度大于HCN,则酸性,故B正确; C.盛有酸性溶液的试管中,分别加入溶液,高锰酸钾过量,不能根据溶液褪色所需的时间,判断反应速率,故C错误; D.取溶液于试管中,加入溶液充分反应,过量,不能根据反应后的溶液中含有Fe3+说明该反应可逆,故D错误; 选B。 2.C 【详解】A、Cu2+或S2-均会水解,水解促进水的电离,b点溶液时滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,b点溶液中水的电离程度最小,A错误; B、根据电荷守恒可知a点溶液中2c(Cu2+)+c(H+)=2(S2-)+c(Cl-)+c(OH-),B错误; C、b点时滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lgc(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,因此硫化铜的溶度积常数是10-35.4。c点加入20mL硫化钠溶液,硫化钠过量,溶液中硫离子浓度是,所以根据溶度积常数可知c点溶液中c(Cu2+)==3×10-34.4mol/L,C正确; D、c点加入20mL硫化钠溶液,由于有CuS沉淀生成,所以根据氯离子和硫原子守恒可知溶液中n(S2-)+n(HS-)+n(H2S)<n(Cl-),D错误; 答案选C。 【点睛】本题考查沉淀溶解平衡知识,根据图象所提供的信息计算出CuS的Ksp数值是解答的关键。计算离子浓度时要注意溶液的体积的变化,这是易错点。另外再进行有关离子浓度比较时要注意守恒思想的运用,即电荷守恒、物料守恒等。 3.D 【详解】A.的物质的量为=0.1mol,中含有4个Si-O共价键,则0.1mol晶体中含有的共价键数目为,故A错误; B.标准状况下,不是气体,的物质的量不是0.05mol,故B错误; C.的澄清石灰水中c(OH-)==0.01mol/L,的数目为,故C错误; D.的溶液中会发生水解,数目小于,故D正确; 故选D。 4.D 【分析】A、Cu与Fe形成原电池时,铜的金属活泼性比铁的弱,铁作负极,被腐蚀;B、向0.1 mol•L-1 CH3COONa溶液中加入少量水,促进醋酸根的水解;C、一定温度下,增大反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)容器的体积即减小压强,平衡正向移动;D、根据△G=△H-T•△S<0自发判断。 【详解】A、Cu与Fe形成原电池时,铜的金属活泼性比铁的弱,铁作负极,被腐蚀,所以不能在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀,选项A错误;B、向0.1 mol•L-1 CH3COONa溶液中加入少量水,促进醋酸根的水解,则醋酸根变少,氢离子变多,所以溶液中增大,选项B错误;C、一定温度下,增大反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)容器的体积即减小压强,平衡正向移动,选项C错误;D、TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)在一定条件下可自发进行,则△G=△H-T•△S<0,又该反应是一个吸热反应,所以△S>0,选项D正确;答案选D。 【点睛】本题考查了一些化学知识在生活中的应用,要根据相关知识点细心分析,注意根据△G=△H-T•△S<0判断反应自发性。 5.B 【详解】A.碳酸钠的水解为吸热反应,温度升高水解平衡右移,溶液的碱性增强,加热也能促进油脂水解,A正确; B.固体表面会吸附,故还应有与的反应以及Fe3+与Fe的反应,B错误; C.溶液Ⅰ中有Fe3+,Fe3+可作为分解的催化剂,会加快分解速率,C正确; D.加入适量浓盐酸是为了抑制FeCl3水解,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥即可得晶体,D正确; 故选B。 6.C 【详解】A.pH=0的溶液显强酸性,酸性条件下I-被NO氧化,不能大量共存,A不符题意; B.由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液,水的电离受到抑制,可能为酸溶液也能为碱溶液,酸溶液中H+和HCO、ClO-反应,碱溶液中OH-和HCO、Al3+、NH均会反应,不能大量共存,B不符题意; C.滴加酸碱指示剂酚酞试液后呈现红色的溶液为碱性溶液,OH-和Na+、Cl-、AlO、CO之间均不反应,能大量共存,C符合题意; D.Al3+和OH-反应,不能大量共存,D不符题意; 选C。 7.C 【详解】A.溶度积常数表达式相同时,溶度积小的先生成沉淀,曲线上的转折点即为化学计量点,结合方程式知,B点生成AgCN,B点消耗硝酸银溶液体积是A点2倍,则V1=5.00,A正确; B.A点生成Ag(CN)2,V(KCN)=10V(AgNO3),则c(KCN)=c(AgNO3)=×0.1000mol/L=0.02000mol•L-1,B点KCN完全和AgNO3反应生成AgCN,V1=5.00,则KCl和硝酸银完全反应消耗V(AgNO3)=(12.50-5.00)mL=7.50mL,和KCl反应10V(AgNO3)=3V(KCl),则c(KCl)=0.3c(AgNO3)=0.3×0.1000mol•L-1=0.03000mol•L-1,B正确; C.①的平衡常数为K1=,反应②的平衡常数为K2=,K1×K2=,Ag++CN-═AgCN,Ksp(AgCN)=c(Ag+)×c(CN-)=,C错误; D.C点溶液中===106,D正确; 故答案为:C。 8.B 【详解】A.由题可知浓度越大,浓度越小,浓度越大,即与纵坐标交点为的线为。时,溶液中,根据物料守恒得,即,,故A错误; B.由图像可知,时,溶液中,故B正确; C.的平衡常数为,将交点数值代入得:,故C错误; D.沉淀,溶液中浓度过大时,导致平衡正向移动,沉淀效果不好,故D错误; 故选B。 9.C 【详解】A.0.10 mol·L-1 HA 溶液,Ka==10-9.89,pH=2.00时,主要以HA形式存在,c(OH-)= 、=10-9.89,c(A-)=,则离子浓度关系为c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-),A错误; B.pH=7.00时,混合溶液呈中性,=10-9.89,10-2.89,此时c(A-)<c(HA),B错误; C.HA的电离平衡常数为Ka==10-9.89,当pH=9.89时,c(H+)=10-9.89 mol·L-1,则有c(HA)=c(A-),此时溶液呈碱性,则有c(OH-)>c(H+),C正确; D.pH=14.00时,溶液呈强碱性,c(H+)较小,则有c(OH-)>c(A-)>c(H+),D错误; 选C。 10.A 【详解】A.因为该反应是可逆反应,所以达到平衡后反应物和生成物共同存在于体系中,即存在SO2分子,选项A正确; B.因溶液中H+的来源有3个方面,即水的电离、SO2·xH2O和的电离,因此溶液中H+浓度不一定是浓度的2倍,选项B错误; C.SO2是一种还原性气体,若加入的酸是氧化性酸,SO2将被氧化成硫酸而不会放出SO2气体,当加入非氧化性酸,平衡逆向移动,有气体放出,选项C错误; D.NaHSO3是一种酸式盐可以与NaOH反应,因氢氧化钠过量,则方程式为NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O,则不存在NaHSO3,选项D错误; 答案选A。 11.C 【详解】①常温下亚硝酸钠溶液的pH大于7,说明亚硝酸钠为强碱弱酸盐,所以能说明亚硝酸为弱酸,故①正确; ②HNO2不稳定,受热易分解,不能说明亚硝酸的电离程度,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,故②错误; ③HNO2和NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应的条件,但不能说明是弱酸,故③错误; ④常温下0.1 mol•L-1 HNO2溶液的pH=2.1,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡,所以能说明亚硝酸为弱酸,故④正确; ⑤常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡,所以能说明亚硝酸为弱酸,故⑤正确; ⑥常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1说明亚硝酸中存在电离平衡,则亚硝酸为弱电解质,故⑥正确; 故选C。 12.A 【详解】A.pH相等的盐酸和溶液中,相等,根据,温度不变,不变,相等,相等,A正确; B.HA为弱酸,电离方程式为:,,其溶液pH为b,,,B错误; C.溶液,根据物料守恒得等式:,C错误; D.溶液,根据电荷守恒得:,D错误; 故选A。 13.A 【分析】根据水解的规律可对其水解程度进行比较。 【详解】A.叠氮酸酸性与醋酸相似,所以其酸性比碳酸强,故叠氮酸根的水解程度弱于碳酸氢根,故A错误; B.溶液中存在物料守恒,质子守恒为,即,两式相加可得,即,故B正确; C.金属Na具有强还原性,可与氧化铁发生反应生成金属铁和氧化钠,故C正确; D.叠氮酸钠分解生成氮气和金属钠、氧化铁与金属钠的反应均为放热反应,产生的热量可使碳酸氢钠分解产生二氧化碳、水和碳酸钠,故D正确; 故选A。 14.D 【详解】氯气具有强氧化性,可作为消毒剂,①正确; 碳酸氢钠受热易分解,故可作发酵粉,②正确; 明矾溶解后,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可吸附净水,③正确; 加碘食盐可补充碘元素,预防甲状腺肿大,④正确; 淀粉遇碘变蓝色,⑤正确; 次氯酸钠为漂白液有效成分且具有强氧化性,故可漂白织物,⑥正确; 钠钾合金导热效率高,即可作快中子反应堆热交换剂,⑦正确; 综上选D。 15.C 【详解】A.次氯酸钠水解产生次氯酸、次氯酸具有漂白性,因此不能用pH试纸来测NaClO溶液的pH,A错误; B.不同物质的溶解度不同、对应饱和溶液的物质的量浓度不同,故难以据此比较钠盐的水解程度;应比较等物质的量浓度溶液的pH,常温下,测得等物质的量浓度溶液的pH:NaA>NaB,可证明常温下的水解程度:A->B-,B错误; C.Ag2CO3白色悬浊液中滴加2滴Na2S稀溶液出现黑色沉淀,则生成了Ag2S ,实现了沉淀的转化,则Ag2CO3的溶解度大于Ag2S,由于这二者沉淀类型相同,则说明Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S),C正确; D.滴定管的尖嘴部位没有刻度,则在50mL酸式滴定管中装入盐酸并调整初始读数为30.00mL后放出的盐酸大于20.00mL,D错误; 答案选C。 16. 1×10-14 11 A-+H2OHA+OH-、H2OH++OH- c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 1:9 【详解】(1)T=25℃时,KW=1×10-14;T=100℃,时KW=10-12,则此时0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)=KW÷c(OH-)=10-11,溶液的pH=11。 (2)已知25℃时,0.1L 0.1mol/L的NaA溶液的pH=10,溶液呈碱性,则NaA溶液中存在的平衡有A-+H2OHA+OH-、H2OH++OH-,溶液中物质的量浓度由达到小的顺序为:c(Na+)>c(A-)> c(OH-)> c(H+)。 (3)设氢氧化钠溶液的体积为xL,硫酸溶液的体积为yL,pH = 11的NaOH溶液中,氢氧根离子的浓度为:10-3mol/L,pH = 4的硫酸溶液中氢离子浓度为:10-4mol/L,二者混合后溶液的pH=9,溶液酸性碱性,溶液中氢氧根离子的浓度为10-5mol/L,即氢氧化钠过量,即:,解得 。 17.(1)10-6.8 (2) 2+HClO=++Cl- 变小 (3) 酸式 酸性 +H2OH3PO3+OH- (4)BD 【详解】(1)根据图像可知当溶液中c()=c()时,溶液pH=7.2,c(H+)=10-7.2 mol/L,的水解平衡常数Kh=; (2)①(NH4)2SO3具有还原性,HClO具有氧化性,往(NH4)2SO3溶液中滴加少量的HClO溶液,二者会发生氧化还原反应,HClO完全反应,过量,反应产生(NH4)2SO4、NH4HSO3、NH4Cl,发生反应的离子方程式为:2+HClO=++Cl-; ②反应后产生大量(NH4)2SO4、NH4Cl都是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,NH4HSO3电离产生的的电离作用大于其水解作用,也使溶液显酸性,故此时所得溶液显酸性,溶液的pH会变小; (3)①亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,NaH2PO3为NaOH与H3PO3按1:1关系反应产生的盐,因此属于酸式盐; 根据图示可知a点c(H3PO3)=c(),Ka1=;b点时c()=c(),Ka2= ) ,NaH2PO3电离产生的的水解平衡常数Kh=,电离作用大于其水解作用,所以NaH2PO3的水溶液显酸性; ②NaH2PO3水解产生NaOH、H3PO3,该反应的离子方程式为+H2OH3PO3+OH-; (4)将0.02 mol/L的HCN与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合,所得溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol/L的NaCN、HCN,根据测得c(Na+)>c(CN-),结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,所以HCN的浓度大于0.005 mol/L,CN-的浓度小于0.005 mol/L。 A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),A错误; B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),B正确; C.电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-);物料守恒2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),则c(HCN)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CN-),C错误; D.根据物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol/L,D正确; 故合理选项是BD。 18. ⑤⑨⑩⑪ ⑦ ②⑥ HCO3—+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O CO2+OH-=HCO3— Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【分析】(1)在水溶液和熔融状态下本身均不能电离出阴、阳离子的化合物属于非电解质,非电解质一般包含非金属氧化物、大多数有机物;在水溶液中本身只能部分电离出阴、阳离子的化合物属于弱电解质,弱电解质一般包含弱酸、弱碱和水。 (2)书写离子方程式时,强酸、强碱、大多数可溶于水的盐写成离子形式,其它物质均写成化学式形式。 ①NaHCO3和醋酸反应生成醋酸钠、水和二氧化碳; ②过量与CO2与NaOH溶液反应生成碳酸氢钠; ③Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。 【详解】(1)在水溶液和熔融状态下本身均不能电离出阴、阳离子的化合物属于非电解质,非电解质一般包含非金属氧化物、大多数有机物,属于非电解质的为⑤⑨⑩⑪ ;在水溶液中本身只能部分电离出阴、阳离子的化合物属于弱电解质,弱电解质一般包含弱酸、弱碱和水,则属于弱电解质的为⑦;②盐酸中存在自由移动的离子,能够导电,⑥铜中存在自由移动的电子,也能够导电,则能导电的是②⑥; 故答案为:⑤⑨⑩⑪;⑦;②⑥; (2)书写离子方程式时,强酸、强碱、大多数可溶于水的盐写成离子形式,其它物质均写成化学式形式。 ①NaHCO3和醋酸反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,离子方程式为:HCO3—+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O, 故答案为:HCO3—+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O; ②过量与CO2与NaOH溶液反应生成碳酸氢钠,离子方程式为:CO2+OH-=HCO3—, 故答案为:CO2+OH-=HCO3—; ③Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O, 故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。 【点睛】能导电的物质不一定是电解质,电解质也不一定导电。 19. 减小 增大 增大 溶液中有白色沉淀生成 NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓ 当NaHCO3溶液加入酸时,促进了HCO3-的水解,生成CO2;当加入碱时,促进了HCO3-的电离,生成碳酸正盐。 ②>③>④>① 【分析】(1)NO的转化率随温度升高而降低,说明该反应为放热反应,则降低温度后平衡向着正向移动,反应速率减小、氮气体积分数和平衡常数都增大; (2)氨气极易溶于水,饱和食盐水中先通入氨气再通入二氧化碳会析出碳酸氢钠晶体; (3)碳酸氢钠在溶液中存在电离平衡HCO3- ⇌H++CO32-,水解平衡:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;当加入酸时促进了HCO3-的水解;当加入碱时促进了HCO3-的电离; (4) H2CO3为二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,溶液中c(CO32-)最小;Na2CO3在溶液中电离出碳酸根离子,碳酸根离子的水解程度较小,其溶液中c(CO32-)最大;NaHCO3在溶液中,碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,溶液中碳酸根离子浓度较小;NH4HCO3溶液中,铵根离子水解溶液呈酸性,抑制了碳酸氢根离子的电离,据此进行解答。 【详解】(1)反应中,NO的转化率随温度升高而降低,说明升高温度平衡向着逆向移动,则该反应为放热反应;若降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向着吸热的正反应进行,氮气的物质的量增大,则N2的体积分数增大;因为降低温度后氮气和二氧化碳的浓度增大,NO的浓度减小,则平衡常数增大; 答案是:减小;增大;增大; (2)将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中发生反应:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓;则溶液中会有白色沉淀生成; 答案是:溶液中有白色沉淀生成;NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓; (3)碳酸氢钠在溶液中存在电离平衡:HCO3-⇌H++CO32-,水解平衡:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;当NaHCO3溶液加入酸时,减小了c(OH-),促进了HCO3-的水解,生成CO2;当加入碱时,减小了c(H+),促进了HCO3-的电离,抑制了HCO3-的水解,生成了碳酸正盐; 答案是:当NaHCO3溶液加入酸时,促进了HCO3-的水解,生成CO2;当加入碱时,促进了HCO3-的电离,生成碳酸正盐; (4)③④相比较,④中铵根离子水解呈酸性,抑制了碳酸氢根离子的电离,c(CO32-)大小为:③>④;①为二元弱酸,c(CO32-)最小;②Na2CO3在溶液中电离出钠离子和碳酸根离子,碳酸根离子水解程度较小,则其溶液中c(CO32-)最大,所以c(CO32-)的大小关系为: Na2CO3> NaHCO3> NH4HCO3> H2CO3,即: ②>③>④>①; 答案是: ②>③>④>①。 【点睛】碳酸氢钠在溶液中存在电离平衡: HCO3- ⇌H++CO32-,水解平衡:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;当NaHCO3溶液加入酸时,抑制了电离促进了水解,所以NaHCO3溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;当NaHCO3溶液加入碱时,抑制了水解促进了电离,所以NaHCO3溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;所以小苏打既能跟酸反应,又能跟碱反应。 20.(1)1×10-12 (2)C>B>A=D (3)b (4)> (5)1×10-10mol·L-1 (6)bd (7)1 000∶1 【详解】(1)图中C点水的离子积常数Kw= c(H+)·c(OH-)=1×10-6×1×10-6=1×10-12; (2)水的电离为吸热过程,温度越高,水的电离程度越大,KW越大,温度相同时,KW相等,则A、B、C、D四点KW的关系是C>B>A=D; (3)A点到D点,温度不变,c(H+)增大,c(OH-)减小,则采取的措施可为加入少量盐酸,故b正确; (4)水的电离吸热,升温促进水的电离,Kw变大,故答案为:>; (5)在t2℃时,pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10mol·L-1,NaOH溶液中c(H+)来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-,水电离产生的OH-浓度为1×10-10mol·L-1; (6)在t2℃时,某溶液的pH=7,c(H+)=1×10-7mol·L-1,该溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1>c(H+),溶液呈碱性且c(OH-)=100c(H+),选bd; (7)c(SO)=5×10-4mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=1×10-3mol·L-1,稀释10倍,则c(Na+)=1×10-4mol·L-1。25℃时,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=1 000∶1。 21. 锥形瓶内溶液颜色变为紫色,且半分钟内不恢复为原来颜色 98.40% 【详解】用酸性高锰酸钾滴定,故滴定终点为锥形瓶内溶液颜色变为紫色,且半分钟内不恢复为原来颜色;根据反应关 系:Fe2+→>Fe3+, →Mn2+ ,结合得失电子守恒规律可知:5Fe2+ ~ ,由于第3次数据误差较大,不能用于计算;根据1.2.4三组数据可知,消耗KMnO4,溶液的平均体积为20.00 mL,所以消耗的物质的量为(0.2000×20.00×10-3)mol=4x10-3 mol ,则消耗的亚铁离子的物质的量为(5×4×10-3)mol,则柠檬酸亚铁晶体的物质的量为( 5×4×10-3)mol=0.1 mol,柠檬酸亚铁晶体的质量为(0.1×246)g=24.6g,质量分数为= 98.40% 22. 1.0×10-11mol/L或者10-11mol/L 增大 > 【分析】(1)常温下,pH=3,则c(HCN)> 10-3mol/L,其溶液中,; (2)根据c(H+)/c(HNO2)与电离平衡常数的关系分析; (3)根据混合后溶液的酸碱性分析。 【详解】(1)pH=3的HCN溶液中,水电离出的c(H+)与水电离出的氢氧根浓度相同,溶液中,且全部由水电离,故c(H+)= 1.0×10-11mol/L或者10-11mol/L, 故答案为:1.0×10-11mol/L或者10-11mol/L; (2)亚硝酸的电离平衡,则c(H+)/c(HNO2)=Ka/c(NO2-),加入一定量的NaCl溶液相当于加水稀释,故c(NO2-)减小,所以c(H+)/c(HNO2)增大, 故答案为:增大; (3)设HCN溶液的浓度为amol/L,pH=3,则其电离平衡常数可表示为= 6.2×10-10,解得HCN的浓度约为1.6×103mol/L,所以 25 mL的HCN溶液加入等体积pH=11的NaOH溶液(即浓度为10-3mol/L),溶液中的溶质为大量的HCN和少量NaCN,溶液呈酸性,所以c(H+)> c(OH-), 故答案为:>。 【点睛】考虑离子浓度比值变化问题时可以将其转化成与平衡常数有关的式子分析。 23.(1)> (2)逆向 (3) 正向 不变 (4) < 13 (5) 碱 【详解】(1)△H<0说明该反应放热,则反应物总能量大于生成物总能量; (2)△H<0说明该反应正反应方向放热,逆反应方向吸热,保持容器体积不变,升高温度,利于逆反应方向吸收热量,所以平衡逆向移动; (3)该反应正反应方向气体分子数减小,保持温度不变,压缩体积,则压强增大,平衡向着气体分子数减小的正反应方向移动;此时温度不变,则平衡常数不变; (4)为弱酸,在水溶液中部分电离,所以溶液中,小于;溶液中,,则pH值为13; (5)为强碱弱酸盐,水解成碱性;离子方程式:。 24.(1) 吸热 增大 (2)D (3) 淡黄色或不变色 < 【详解】(1)由题目给出的条件可知,随着温度升高,水的离子积常数逐渐增大,因此水的电离为吸热反应;温度升高,水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,则水的离子积Kw增大; (2)A.向水中加入少量NaOH,则氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,A错误; B.向水中加入少量NH4Cl固体,则铵根离子水解产生氢离子,溶液显酸性,B错误; C.将水加热至100℃,促进水的电离,但是依然是纯水,依然显中性,C错误; D.在水中加入少量Na2CO3固体,则碳酸根离子水解产生氢氧根离子,溶液显碱性,同时由于碳酸根离子的水解,从而促进了水的电离,平衡正向移动,D正确; 故选D; (3)100℃沸水的Kw为55×10-14,因此其氢离子浓度为,氢离子浓度越大,pH越小,故pH试纸显示淡黄色或不变色,pH<7。 25.(1) 碱性 A2-+H2OHA-+OH- (2)BCD (3)< (4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) (5) Hg2+ 1.0×10-22 1.0×1018 【解析】(1) 由题中信息可知,该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,说明A2-能水解、HA-只电离不水解,Na2A水溶液中A2-水解导致溶液呈碱性,水解方程式为A2-+H2OHA-+OH-;答案为碱性;A2-+H2OHA-+OH-。 (2) A.H2A第一步完全电离,第二步部分电离,则HA-只能电离而不能水解,溶液中不存在H2A,溶液中存在物料守恒c(A2-)+c(HA-)=0.1mol·L-1,故A错误; B.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在质子守恒,可得c(OH-)=c(H+)+c( HA-),故B正确; C.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在电荷守恒,可得c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),故C正确; D.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在物料守恒,可得c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),故D正确; 答案为BCD。 (3) 因为0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则由HA-H++A2-可知,电离出0.01mol/LH+;而0.1mol·L-1H2A溶液,H2A=H++HA-,电离出H+0.1mol/L和HA-0.1mol/L,但第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离,所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L=0.11mol/L;答案为<。 (4) 0.1mol·L-1NaHA溶液中存在NaHA=Na++HA-,HA-H++A2-,所以c(Na+)>c(HA-),溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合水的电离H2OH++OH-,同时有部分A2-发生水解,使c(A2-)减小,所以c(H+)>c(A2-),即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);答案为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。 (5) ①溶度积越小,越易生成沉淀,由表中数据可知最先生成沉淀的是Hg2+;答案为Hg2+。 ②由Ksp=c(Pb2+)·c(S2-)可知,为使Pb2+沉淀完全[c(Pb2+)≤1×10-6mol·L-1],则应满足溶液中c(S2-)≥=mol/L=1.0×10-22mol/L;答案为1.0×10-22。 ③由反应Cu2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+CuS(s)可知,该反应的平衡常数K=====1.0×1018;答案为1.0×1018。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 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   基础练习题   2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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