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

2024-08-19
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题 一、选择题 1.根据下列实验操作,实验现象和所得出的结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象或方法 结论 A 向Na2S和Na2CO3混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出现黑色沉淀 Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3) B 检验FeCl2和FeCl3中的Fe2+ 向混合溶液中滴加酸性高锰酸钾 Fe2+可被高锰酸钾氧化 C 向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 石蕊试纸不变蓝 不能确定溶液X中是否存在NH D 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的稀盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质 A.A B.B C.C D.D 2.能正确表示下列反应的离子方程式为 A.硫氢化钠溶液和硝酸混合: B.碳酸钠溶液呈碱性:- C.硅酸钠溶液中通入过量二氧化碳: D.将等物质的量浓度的和,溶液以体积比1∶2混合: 3.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 往溶液中通入气体 有沉淀生成 沉淀是 B 往平衡体系中,加入KCl晶体 溶液颜色不变 加入少量KCl晶体,不会影响该化学平衡 C 在两个烧杯中分别盛有等体积、等浓度的烧碱溶液和氨水,插入电极,连接灯泡,接通电源,分别进行导电实验 盛有烧碱溶液的灯泡亮度大 强电解质导电能力大于弱电解质 D 相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞试液 NaB溶液红色更深 酸性:HA>HB A.A B.B C.C D.D 4.下列与盐类水解有关的叙述正确的是 A.用NaOH标准溶液滴定未知浓度醋酸时,可选用甲基橙作指示剂 B.将镁条投入到NH4Cl溶液中观察到有气体放出 C.配制FeCl3溶液,可加入少量稀硫酸,以防止溶液浑浊 D.在空气中加热MgCl2·6H2O晶体制备无水MgCl2固体 5.℃时,向蒸馏水中不断加入NaA溶液,溶液中c2(OH-)与c(A-)的变化关系如图所示。下列叙述错误的是 A.当溶液中c(A-)=3×10-4mol/L时,有c(H+)=5×10-8mol/L B.x点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA) C.溶液中:c(HA)+c(H+)=c(OH-) D.t℃=100℃ 6.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是 A.HCO+H2OH3O++CO B.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ C.ClO-+H2OHClO+OH- D.H2S+H2OHS-+H3O+ 7.下列化学用语正确的是 A.中子数为20的氯原子: B.氨水的电离方程式: C.氮气的电子式: D.明矾的化学式: 8.水是生命之源,生产生活都离不开水。下列有关说法正确的是 A.水是一种非电解质 B.水的电离是放热过程 C.纯水的pH一定等于7 D.纯水中c(H+)=c(OH-) 9.羟胺()在水溶液中的电离方程式为。常温下,向该溶液中加入NaOH固体,下列说法错误的是 A.平衡常数K减小 B.增大 C.平衡向左移动 D.增大 10.常温下,向浓度均为的和混合溶液中加入固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与物质的量关系如图所示,测得a、b点溶液分别为3.0、4.3。 已知:① ②,下, 下列叙述正确的是 A.b点溶液中金属元素主要存在形式为和形式存在 B.曲线II代表 C.常温下, D.的平衡常数K为 11.下列关于仪器的使用说法错误的是 A.⑥可用于量取8.20mL稀硫酸 B.②⑤可用于分离苯和水的混合液 C.①④可用于从硫酸铜溶液中制取 D.③④⑤可用于用固体配制一定物质的量浓度的溶液 12.下列操作规范且能达到实验目的的是 A.图甲测定醋酸浓度 B.图乙测定中和反应的反应热 C.图丙稀释浓硫酸 D.图丁探究浓度对反应速率的影响 13.要使的醋酸溶液中的值增大,可以采取的措施是 ①加少量烧碱固体 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤加少量醋酸钠固体 A.①② B.②③④ C.③④⑤ D.②④ 14.一定温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是 A.曲线Ⅰ代表HCl的稀释过程 B.溶液中水的电离程度:b点>d点 C.溶液在稀释过程中,溶液中增大 D.溶液的导电能力:b点>c点 15.利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是 A.利用装置①验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀 B.利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响 C.利用装置③制取氨气 D.利用装置④除去CO2气体中的SO2 二、填空题 16.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题 (1)普通泡沫灭火器是利用溶液跟溶液混合,产生大量的气体和沉淀,气体将混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是_______。 (2)常温下,取溶液与溶液等体积混合,测得混合后溶液的。写出MOH的电离方程式:_______。 (3)往的溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液变红。则: ①该溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)。 ②得出上述判断的依据是_______(用文字解释)。 (4)含的废水毒性较大,某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标,进行如下处理: ①绿矾为。反应(Ⅰ)中与的物质的量之比为_______。 ②常温下若处理后的废水中,则处理后的废水的pH=_______。} 17.酸碱质子理论认为,在反应过程中凡能给出质子的分子或离子都是酸,凡能接受质子的分子或离子都是碱。例如,,。已知几种酸在醋酸中的电离常数如表所示: 酸 HCl 5.8 8.2 8.8 9.4 请回答下列问题: (1)上表中四种酸在醋酸中的酸性最弱的是___________(填化学式)。 (2)在液态中表现___________性(填“酸”“碱”或“中”)。 (3)乙醇能发生自偶电离:,根据酸碱质子理论,乙醇既具有碱性又具有酸性。液氨也能发生自偶电离,其发生自偶电离的电离方程式为___________。 (4)常温下,在醋酸溶液中加水,下列物理量一定增大的是___________(填字母)。 A. B. C. D.(5)常温下,向溶液中滴加等体积的溶液至溶液恰好呈中性。常温下,的电离常数为___________(用含、的代数式表示。 18.已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示: (1)25℃时水的电离平衡曲线应为_______(填“A”或“B”)。 (2)25℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与0.1 mol•L-1的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时消耗盐酸的体积_______(填“前者多”“后者多”或“一样多”)。 (3)95℃时,某溶液由水电离出的H+的浓度为10-8 mol•L-1,则该溶液的pH=_______。 (4)在一定温度下,有以下三种酸:a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸 ①当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_______(用a、b、c表示,下同)。 ②当三种酸的pH相同、体积相同时,分别加入足量的锌,产生H2的体积(相同状况)由大到小的顺序为_______。 19.现有常温下的六份溶液: ①0.01mol • L﹣1 CH3COOH溶液; ②0.01mol • L﹣1 HCl溶液; ③pH=12的氨水; ④ pH=12的NaOH溶液; ⑤0.01mol • L﹣1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液; ⑥0.01mol • L﹣1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。 (1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。 (2)若将②③混合后所得溶液的pH=7,则消耗溶液的体积:②________③(填“>”“<”或“=“)。 (3)将六份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH:①________②,③________④,⑤______⑥(填“>”“<”或“=“)。 (4)将①④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),则混合溶液可能呈________(填序号)。 A.酸性 B.碱性 C.中性 20.偏钒酸镁在化工“新型材料”光电领域有着重要的用途。以硼泥[主要成分是MgO(52.12%)还有Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质]为原料设计制备偏钒酸镁的生产工艺如图所示: 此过程中使Fe3+、Al3+浓度均小于1×10-6mol·L-1,在室温下需调节pH的范围是:___________(已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,pH=9.3时,Mg2+开始沉淀)。 21.计算常温下下列溶液的pH,并将计算结果填在横线上: (1)c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液_______; (2)c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液_______; (3)将0.1molHCl溶于水制成100mL溶液_______; (4)将pH=2的HCl溶液和pH=2的H2SO4溶液以体积比3∶1混合_______; (5)将0.23g金属钠溶于水并配制成100mL的溶液_______。 22.X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数递增。X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。 (1)HWO的结构式为___________。 (2)①X、Y、Z、W原子半径由大到小依次是___________(填元素符号)。 ②X、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱依次是___________(填化学式)。 (3)①家用“管道通”的有效成分是烧碱和Y的单质,使用时需加入一定量的水,此时发生反应的化学方程式为___________。 ②含Y元素的盐与小苏打溶液可用作泡沫灭火剂,写出灭火时发生反应的离子方程式:___________。 (4)NW3是黄色油状液体,无漂白性,在热水中会发生水解。NW3的电子式为___________。若取该液体滴入50℃左右的热水中,片刻后取该热溶液滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色。写出NW3在热水中发生水解的化学方程式:___________。 23.草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元有机弱酸,常用作还原剂、沉淀剂等,可与酸性KMnO4溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。 (1)探究外界条件对反应速率的影响。 实验编号 所加试剂及用量/mL 条件 溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.01 mol∙L−1H2C2O4溶液 0.01 mol∙L−1KMnO4溶液 3.0 mol∙L−1稀H2SO4 水 温度℃ 1 12.0 2.0 3.0 3.0 20 t1 2 6.0 2.0 3.0 V1 20 t2 3 V2 2.0 3.0 9.0 30 t3 ①完成此实验设计,其中:V1=_____,V2=_____。 ②对比实验1、2可探究_____对反应速率的影响。 ③已知Mn2+对H2C2O4和KMnO4溶液的反应有催化作用,请设计实验4证明_____。 (2)某兴趣小组用草酸及草酸盐的性质测定硬水中钙离子的浓度。 根据消耗酸性KMnO4标准溶液的体积即可测定硬水样品中Ca2+的浓度。 ①实验过程提及的下列仪器,在使用之前一定要润洗的是_____(填字母)。 A.容量瓶 B.烧杯 C.锥形瓶 D.滴定管 ②滴定过程中______(填“需要”或“不需要”)另加指示剂,如何判断滴定终点_____。 ③本实验滴定管起点和终点的液面位置如图所示,则滴定过程中消耗的KMnO4标准溶液为_____mL。该硬水样品中Ca2+的浓度为_____ mol∙L−1。 ④下列不当操作会使测得的硬水样品Ca2+的浓度偏高的是_____(填字母)。 A.滴定管未用标准溶液润洗 B.草酸钙(H2C2O4)沉淀洗涤不充分 C.滴定前仰视读数并记录数据 D.盛放草酸溶液的锥形瓶没有干燥 【参考答案】 一、选择题 1.C 解析:A.Qc>Ksp时即会生成沉淀,只有等物质的量浓度的碳酸钠和硫化钠的混合溶液中滴入少量硝酸银时,若产生黑色沉淀Ag2S,才可说明Ksp(Ag2S)较小,故A错误; B.酸性高锰酸钾溶液能氧化Fe2+、Cl-,所以不能实现实验目的,应该用铁氰化钾溶液检验亚铁离子,故B错误; C.铵根离子和稀的NaOH溶液反应生成一水合氨,不加热得不到氨气,X中可能含铵根离子,故C正确; D.过氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠也能和稀盐酸反应生成无色气体二氧化碳,则不能根据气体颜色判断过氧化钠是否变质,故D错误; 故选:C。 2.D 解析:A.硝酸具有强氧化性,可以将硫氢根离子氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO2,反应的离子方程式为 ,A错误; B.碳酸钠溶液呈碱性原因:、 ,B错误; C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量),C错误; D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1:2混合,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O ,D正确; 故选D。 3.B 解析:A.具有强氧化性,往溶液中通入气体生成CaSO4沉淀,故A错误; B.反应的离子方程式为,平衡体系中加入KCl晶体,平衡不移动,溶液颜色不变,故B正确; C.浓度未知的强电解质和弱电解质溶液的浓度是否相等,强电解质溶液的导电能力不一定大于弱电解质,故C错误; D.没有明确NaA和NaB溶液的浓度是否相等,相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞试液,NaB溶液红色更深,不能说明B-水解程度大于A-,所以酸性:HA不一定大于HB,故D错误; 选B。 4.B 解析:A.用NaOH标准溶液滴定未知浓度醋酸时,滴定终点时,生成的醋酸钠水解使溶液显碱性,因此要用变色范围在 pH 8.2~10.0 之间的酚酞作指示剂,甲基橙的变色范围是pH3.1~4.4,不适合,A错误; B.氯化铵溶液中存在NH+H2ONH3•H2O+H+,所以溶液显酸性,加入镁条,发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑,则将镁条投入到NH4Cl溶液中能观察到有气体放出,B正确; C.氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸,配制FeCl3溶液,加入少量的盐酸,抑制氯化铁的水解,可以防止溶液浑浊,若加入少量稀硫酸则引入硫酸根杂质离子,C错误; D.由于MgCl2·6H2O在加热脱水过程中易发生水解而生成Mg(OH)Cl,所以应阻止水解反应的发生,即在氯化氢气流中进行加热可制备无水MgCl2固体,D错误; 答案选B。 5.D 解析:A.由图可知,t℃时,没有加入NaA的水中c2(OH-)为110-14,蒸馏水中氢离子浓度等于氢氧根浓度,都为10-7mol/L,水的离子积常数为Kw=10-14,由图可知,溶液中A-浓度为210-14mol/L时,溶液中c2(OH-)为310-14,溶液中,A正确; B. 由图可知,x点溶液中A-的浓度为3 mol/L,溶液中c(OH-)=2 mol/L,质子守恒,c(HA)+c(H+)=c(OH-),溶液中HA的浓度小于氢氧根浓度,氢离子浓度为5mol/L,则溶液中微粒浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(A-)>c(HA),B正确; C.NaA溶液中,根据质子守恒,c(HA)+c(H+)=c(OH-),C正确; D.由图可知,t℃时,没有加入NaA的水中c2(OH-)为110-14,蒸馏水中氢离子浓度等于氢氧根浓度,都为10-7mol/L,水的离子积常数为Kw=10-14,该温度为25℃,D错误; 故答案选D。 6.B 解析:A. 该式子为碳酸氢根在溶液中的电离方程式,不属于水解反应,故A不符合; B. 该式子为Fe3+在溶液中的水解方程式,属于水解反应,溶液显酸性,故B符合; C. 该式子为次氯酸根在溶液中水解生成次氯酸和氢氧根离子的离子方程式,属于水解反应,溶液显碱性,故C不符合; D. 该式子为氢硫酸在溶液中的电离方程式,不属于水解反应,故D不符合; 故选B。 7.D 解析:A.中子数为20的氯原子,质量数是37:,故A错误; B.氨水是弱电解质,部分电离:-,故B错误; C.氮气的电子式:,故C错误; D.明矾是复盐,明矾的化学式:KAl(SO4)2·12H2O,故D正确。 答案选D。 8.D 解析:A.水是一种极弱的电解质,故A错误; B.水的电离过程是水分子共价键被破坏的断键过程,断键吸热,则水的电离是吸热过程,故B错误; C.常温下,纯水的pH等于7,100℃时,纯水的pH等于6,故C错误; D.纯水为中性,则c(H+)=c(OH-),故D正确; 答案选D。 9.A 解析:A.平衡常数只与温度有关,K不变,,A错误; B.加入NaOH固体,氢氧化钠溶解电离出氢氧根离子,溶液中增大,B正确; C.加入NaOH固体,溶液中增大,平衡向左移动,C正确; D.,当加入NaOH固体时,平衡向左移动,K不变,减小,即增大,D正确; 故选A。 10.A 【分析】根据a点、b点对应的pH,计算溶度积Ksp=c3(OH-)c(M3+),分别为Ksp(a)= ,Ksp(b)= ,根据信息①可知,前者为Fe(OH)3的溶度积,后者为Al(OH)3溶度积;溶解度小,优先沉淀,故曲线I代表Fe3+,曲线I代表A13+,以此解答。 解析:A.b点恰好两种金属离子完全沉淀,金属元素主要存在形式为Fe(OH)3和形式存在,故A正确; B.由分析可知,曲线II代表A13+,故B错误; C.常温下,,故C错误; D.时,的平衡常数,则的平衡常数K=,故D错误; 故选A。 11.C 解析:A.⑥为酸式滴定管,可用来量取稀硫酸,且可准确量取8.20mL,选项A正确; B.苯和水不互溶,故可以将混合液体置于②分液漏斗中静止,液体分层,下层为水,上层为苯,分开后将苯从②上端倒到⑤烧杯中,水从下端倒出,选项B正确; C.通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法可得到,蒸发要在蒸发皿中进行,①为坩埚,选项C错误; D.用固体配制一定物质的量浓度的溶液,要③容量瓶也要④玻璃棒,⑤烧杯溶解固体,选项D正确; 答案选C。 12.A 解析:A.NaOH溶液能够腐蚀酸式滴定管下端的玻璃活塞,故需要用碱式滴定管来盛放NaOH溶液,故能用图甲来测定醋酸浓度,A符合题意; B.图乙测定中和反应的反应热装置中大小烧杯口不相平、烧瓶内空隙较大,增大热量的损失,B不合题意; C.容量瓶不能用于稀释、溶解、反应和长期贮存溶液的仪器,C不合题意; D.稀硫酸和锌反应的方程式与浓硫酸和锌反应的方程式,不同反应原理,故不能图丁来探究浓度对反应速率的影响,D不合题意; 故答案为:A。 13.D 解析:①加少量烧碱溶液,电离平衡正向移动,c(CH3COO-)增大,,所以比值减小,①错误; ②弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度促进电离,溶液中c(H+)增大,c(CH3COOH)降低,所以比值增大,②正确; ③加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,则比值减小,③错误; ④加水溶液体积增大,导致氢离子、醋酸浓度都减小,但是电离平衡正向移动,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)降低,所以比值增大,④正确; ⑤加少量醋酸钠固体,电离平衡逆向移动,则氢离子浓度减小,醋酸浓度增大,则减小,故⑤错误; 综上②④符合题意。 答案选D。 14.B 解析:A.盐酸是强酸、醋酸是弱酸,酸性越强,稀释相同倍数pH变化越大,曲线Ⅰ代表HCl的稀释过程,故A正确; B.酸电离出氢离子的浓度,b点>d点,酸电离出的氢离子浓度越大,对水电离的抑制作用越大,所以溶液中水的电离程度:b点<d点,故B错误; C.醋酸的电离平衡常数,溶液在稀释过程中,电离平衡常数不变,减小,所以增大,故C正确; D.氢离子浓度b点>c点,离子浓度越大,溶液的导电能力越强:所以导电能力b点>c点,故D正确; 选B。 15.C 解析:A.装置①中银离子过量所以不能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀,A错误; B.装置②中两种反应物的浓度各不相同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,B错误; C.浓氨水中的水和氧化钙反应放出热量,促使氨水放出氢气,可以用该装置制取氨气,C正确; D.CO2、SO2均可以和饱和碳酸钠溶液反应,所以利用装置④不可以除去CO2气体中的SO2,D错误; 故选C。 二、填空题 16.(1) (2) (3) < 溶液显酸性,说明离子的电离程度大于其水解程度,电离生成的大于水解生成的 (4) 1:6 6 解析:(1)溶液跟溶液混合,两者发生完全双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:,故答案为:; (2)溶液与溶液等体积混合,两者恰好我完全反应生成MCl,反应后溶于呈酸性,说明MCl为强酸弱碱盐,水解显酸性,则MOH为弱碱, MOH的电离方程式为:,故答案为:; (3)溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液变红,说明溶于显酸性,因在溶液中存在:和,电离显酸性,水解显碱性,由溶液最终显酸性可知的电离程度大于其水解程度,则电离生成大于水解生成的;故答案为:<;溶液显酸性,说明离子的电离程度大于其水解程度,电离生成的大于水解生成的 (4)①反应(Ⅰ)中与发生氧化还原反应,1mol被还原生成Cr3+得6mol电子,1mol亚铁离子被氧化生成三价铁离子失去1mol电子,根据得失电子守恒可得两者物质的量之比应为1:6;故答案为:1:6; ②废水中,则c(OH-)=,c(H+)=,pH=6,故答案为:6; 17.(1) (2)碱 (3) (4)CD (5) 解析:(1)根据电离常数知,高氯酸的酸性最强,硝酸的酸性最弱。 (2)根据在反应过程中凡能给出质子的分子或离子都是酸,凡能接受质子的分子或离子都是碱,醋酸结合硫酸电离出的氢离子,表现碱性。 (3)液氨电离出和铵根离子,电离方程式为。 (4)电离常数与温度有关,A项错误;加入水,氢离子、醋酸根离子浓度都减小,氢氧根离子浓度增大,比值减小,B项错误;,加水稀释,醋酸根离子浓度减小,比值增大,C项正确;加水稀释,氢氧根离子浓度增大,醋酸根离子浓度减小,比值增大,D项正确。故选CD。 (5)中性溶液中含、,其中,,,,故。 18.(1)A (2)后者多 (3)8或4 (4) a>c>b a>b=c 解析:(1)曲线A条件下,c(H+)=c(OH-)= 10-7mo/L, Kw= c(H+) ×c(OH-)=10-7×10-7=1×10-14,曲线B条件下,c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,Kw= c(H+) ×c(OH-)=10-6×10-6=1×10-12,水的电离是吸热过程,加热促进电离,温度越高K,越大,所以A曲线代表25°C时水的电离平衡曲线。 (2)氨水是弱碱,pH相同时,氨水的浓度大于NaOH溶液浓度,两者与0.1 mol•L-1的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时氨水消耗酸的体积多。 (3)95℃时,Kw= c(H+) ×c(OH-)=10-6×10-6=1×10-12,由水电离出的H+的浓度为10-8 mol•L-1,如果是碱溶液,则pH=8,如果是酸溶液,则pH=4。 (4)①水的电离平衡为H2O⇌H++OH-溶液中H+浓度越大,水的电离程度越小,三种酸物质的量浓度相同的醋酸、盐酸、硫酸溶液中,H+浓度增大,故水的电离程度越小,所以水电离程度大小顺序:a>c>b; ②三种酸的pH相同、体积相同时,完全电离出氢离子醋酸最大,而盐酸、硫酸相等,故往这三种酸分别加入足量的锌,产生H2的体积(相同状况) 醋酸最大,盐酸、硫酸相等,故产生H2的体积(相同状况)由大到小的顺序a>b=c。 19. ⑥ ②③④ > > > > ABC 解析:(1)①对水的电离抑制,②对水电离抑制,此时水电离产生c(OH-)=Kw/c(H+)=10-12mol·L-1;③属于弱碱,水电离产生c(H+)=10-12mol·L-1;④对水的电离进行抑制,水电离产生c(H+)=10-12;⑤反应后的溶质为CH3COONH4、NH3·H2O,溶液显碱性,对水的电离进行抑制;⑥两者恰好完全反应,溶液显中性,因此根据上述判断,水的电离程度最大的是⑥,水的电离程度相等的是②④③; (2)NH3·H2O是弱碱,c(NH3·H2O)>c(HCl),等体积混合,NH3·H2O有剩余,溶液显碱性,因此盐酸多一些,即②>③; (3)醋酸是弱酸,此时的pH>2,盐酸是强酸,此时的pH=2,稀释10倍,前者大于后者,pH相同,NH3·H2O属于弱碱,进行稀释促进电离,因此前者大于后者,⑤反应后的溶液显碱性,⑥反应后溶液显中性,稀释相同倍数,碱性仍然是碱性,前者大于后者; (4)两者等体积混合,溶质只有CH3COONa,此时的离子浓度:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),溶液显碱性符合题意;如果醋酸过量,溶质为CH3COONa、CH3COOH,醋酸的电离大于水解,即c(CH3COO-)>c(H+),溶液显酸性;当溶液呈现中性,也符合题意,因此选项ABC符合题意。 20.5<pH<9.3 解析:因氢氧化铝的溶解度大于氢氧化铁,根据Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Fe3+、Al3+浓度均小于l×10-6mol·L-1时,c(OH-)>mol·L-1=10-9mol·L-1,pH最小值为5,为防止Mg2+沉淀,控制pH的最大值为9.3,所以pH的范围是5<pH<9.3; 故答案为:5<pH<9.3。 21.(1)4 (2)10 (3)0 (4)2 (5)13 解析:常温下,水的离子积常数KW=10-14,pH=-lgc(H+),据此计算。 (1)c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液, pH=-lg10-4=4。答案为:4; (2)c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液,c(H+)=mol/L,pH=-lg10-10=10。答案为:10; (3)将0.1 mol HCl溶于水制成100 mL溶液,c(H+)==1mol/L,pH=-lg1=0。答案为:0; (4)将pH=2的HCl溶液和pH=2的H2SO4溶液以体积比3∶1混合,c(H+)==10-2mol/L,pH=-lg10-2=2。答案为:2; (5)将0.23 g金属钠溶于水,生成0.01molNaOH,并配制成100 mL的溶液,c(OH-)==0.1mol/L,c(H+)=10-13mol/L,pH=-lg10-13=13。答案为:13。 22.(1)H-O-Cl (2) Al>Si>Cl>C HClO4>H2CO3>H4SiO4 (3) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑ Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ (4) NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO 【分析】X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数递增。Y元素的单质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,则Y为Al;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Z的电子排布为2、8、4,Z为Si;X与Z位于同一主族,则X为C;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W的最外层电子数为7,W为Cl。从而得出,X、Y、Z、W分别为C、Al、Si、Cl。 解析:(1)由分析可知,W为Cl元素,HWO的化学式为HClO,结构式为H-O-Cl。答案为:H-O-Cl; (2)①X、Y、Z、W分别为C、Al、Si、Cl,C的电子层数最小,原子半径最小,Al、Si、Cl为同周期元素,原子序数越小,原子半径越大,则原子半径由大到小依次是Al>Si>Cl>C。 ②X、Z、W分别为C、Si、Cl,非金属性Cl>C>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱依次是HClO4>H2CO3>H4SiO4。答案为:Al>Si>Cl>C;HClO4>H2CO3>H4SiO4; (3)①家用“管道通”的有效成分是烧碱和Y的单质(Al),使用时需加入一定量的水,此时发生反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑。 ②含Y元素的盐Al2(SO4)3与小苏打(NaHCO3)溶液可用作泡沫灭火剂,灭火时发生双水解反应,生成Al(OH)3和CO2,离子方程式:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑;Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑; (4)NW3为NCl3,NW3的电子式为 。NCl3在热水中发生水解,生成NH3∙H2O(显碱性)和HClO(具有漂白性),化学方程式:NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO。答案为: ;NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO。 23.(1) 9 6 浓度 0.01 mol∙L−1H2C2O4溶液12.0mL、0.01 mol∙L−1KMnO4溶液2.0mL、3.0 mol∙L−1稀H2SO4溶液3.0mL、水的体积3.0mL、两滴MnSO4溶液、温度20℃,再测出溶液褪至无色所需时间 (2) D 不需要 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫色,半分钟不变为原来颜色 9.60 AB 【分析】探究其他外界条件对反应速率的影响时一定要使得溶液的总体积相等来进行探究;硬水中的钙离子转化为草酸钙,过滤后向草酸钙中加入过量酸,将草酸钙转化为草酸,再用酸性高锰酸钾溶液进行滴定。 解析:(1)①根据试验编号及所加试剂的关系得到实验1、2是探究草酸浓度对反应速率的影响,溶液的总体积要相等,因此V1=9,实验2、3是探究温度对反应速率的影响,则V2=6;故答案为:9;6。 ②根据上面分析得到实验1、2可探究草酸浓度对反应速率的影响;故答案为:浓度。 ③已知Mn2+对H2C2O4和KMnO4溶液的反应有催化作用,在实验1的基础上再多滴加2滴MnSO4溶液即0.01 mol∙L−1H2C2O4溶液12.0mL、0.01 mol∙L−1KMnO4溶液2.0mL、3.0 mol∙L−1稀H2SO4溶液3.0mL、水的体积3.0mL、两滴MnSO4溶液、温度20℃,再测出溶液褪至无色所需时间;故答案为:0.01 mol∙L−1H2C2O4溶液12.0mL、0.01 mol∙L−1KMnO4溶液2.0mL、3.0 mol∙L−1稀H2SO4溶液3.0mL、水的体积3.0mL、两滴MnSO4溶液、温度20℃,再测出溶液褪至无色所需时间。 (2)①实验过程提及的下列仪器,在使用之前容量瓶、烧杯、锥形瓶不需要润洗,而滴定管一定要润洗;故答案为:D。 ②由于高锰酸钾本身有颜色,当滴定终点,溶液会变为高锰酸钾溶液的颜色,因此滴定过程中不需要另加指示剂,滴定终点现象是当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫色,半分钟不变为原来颜色;故答案为:不需要;当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫色,半分钟不变为原来颜色。 ③根据图中得到滴定过程中消耗的KMnO4标准溶液为9.80mL−0.20mL=9.60mL。根据关系式5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,则该硬水样品中Ca2+的浓度为;故答案为:9.60;。 ④A.滴定管未用标准溶液润洗,消耗标液体积偏大,测得浓度偏高,故A符合题意;B.草酸钙(H2C2O4)沉淀洗涤不充分,则可能表面有草酸根,会消耗高锰酸钾,得到消耗标液体积偏大,测得浓度偏高,故B符合题意;C.滴定前仰视读数并记录数据,读出数据偏小,测定结果偏低,故C不符合题意;D.盛放草酸溶液的锥形瓶没有干燥,对结果无影响,故D不符合题意;综上所述,答案为:AB。 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  测试题   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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