第3章 水溶液中的离子反应与平衡 单元练习 2023-2024学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

2024-08-19
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第3章《水溶液中的离子反应与平衡》单元练习 一、单选题 1.常温常压下,有关下列各溶液的描述中正确的是 A.等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,NH的水解程度一样 B.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,的比值减小 C.浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:c(CO)<c(HCO),且3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)] D.0.2mol·L-1的醋酸钠溶液10mL与0.2mol·L-1盐酸溶液5mL混合后溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+) 2.下列实验操作能达到相应目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 证明加碘食盐中存在 向食盐水中加入溶液,取该溶液滴在碘化钾淀粉试纸上 B 证明溶液部分被氧化 向溶液中滴加溶液 C 证明 向溶液中滴加 1 mL KI再滴加 1 mL 溶液 D 制备胶体 将饱和溶液滴入NaOH溶液 A.A B.B C.C D.D 3.室温下,向20.00 mL 的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸,混合溶液的温度与pOH[]随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是 A.b、c、d点对应的溶液中水的电离程度:c>b=d B.a点对应的溶液中: C.室温下一元碱MOH的电离常数 D.pOH=7时溶液中存在 4.下列溶液中粒子的物质的量浓度关系不正确的是 A.0.1mol·L−1Na2SO3溶液中:c(SO)>c(OH-)>c(HSO) B.NH4Cl溶液中加入等体积稀盐酸,NH4Cl溶液酸性可能减弱 C.室温下,将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH>5 D.室温下,pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合:c(NH)+c(OH-)>c(Cl-)+c(H+) 5.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是 A.酸、碱溶液应沿玻璃棒分三次倒入小烧杯 B.用铜棒代替环形玻璃搅拌棒,会使测得的中和热的绝对值偏大 C.用0.55 mol/L的NaOH溶液分别与0.5 mol/L的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同 D.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度 6.室温下向的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是 A.溶液中带电粒子的数目不变 B.溶液中不变 C.醋酸的电离程度增大,亦增大 D.醋酸的电离常数Ka随醋酸浓度减小而减小 7.某温度下,向的蒸馏水中加入晶体,保持温度不变,测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是 A.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的增大 B.由水电离出来的的浓度为 C.加入晶体抑制水的电离 D.该温度高于25℃ 8.时,水的电离达到平衡:,下列叙述错误的是 A.将纯水加热到时,变大,不变,水仍呈中性 B.向纯水中通入氨气,平衡逆向移动,增大,不变 C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,影响水的电离平衡,减小,不变 D.向纯水中加入醋酸钠固体或氯化铵固体,均可促进水的电离,不变 9.已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,298 K时的电离常数分别为Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.1.298 K时,向1 L 0.2 mol·L-1 NaH2PO3溶液中通入HCl气体,溶液的pH与通入HCl物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是 A.a点溶液中:c(H2PO)>c(HPO)>c(H+)>c(H3PO3) B.室温下,b点溶液的pH>7 C.c点溶液中:c(Cl-)=c(H2PO)+c(H3PO3)+c(HPO) D.NaH2PO3溶液中存在的含P的离子有H2PO、HPO、PO 10.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 粒子组 判断和分析 A 、、、 不能大量共存,因发生反应 B 、、、 不能大量共存,因发生反应: C 、、、 能大量共存,粒子间不反应 D AlO、Na+、K+、HCO 能大量共存,粒子间不反应 A.A B.B C.C D.D 11.已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-) +c(A2-)=0.100mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是 A.pH=2的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA- ) B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)< 0.100 mol·L-1 C.c(Na+)= 0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+) + c(H2A)=c(OH-)+c(A2-) D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2- ) 12.下列叙述正确的是 A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为 B.用滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为 C.的盐酸与等体积水混合后 D.的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后 13.化学家合成了一种新化合物(结构如图所示),该化合物的组成元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期,Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A.W的单质可以置换出TiCl4水溶液中的钛 B.该化合物中,Z原子满足8电子稳定结构 C.X的最简单氢化物是由非极性共价键形成的非极性分子 D.在上述四种元素中,X元素的基态原子含有的未成对电子数最多 14.下列实验操作的目的或解释正确的是 实验设计或操作 实验目的或解释 A 化学分析中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用做指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点 使用做指示剂,因为相同温度下 B 在某工业废水中加入,以除去废水中的 和发生氧化还原反应生成沉淀从而达到除杂的目的 C 取5mL 0.1KI溶液于试管中,加入1mL 0.1 溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与的反应有一定限度 D 通过三支试管中气泡出现的快慢,比较和对分解的催化效果 A.A B.B C.C D.D 15.下列关于图像的描述不正确的是 A.由图1可知HB是一种弱酸 B.若图2发生的反应为:2SO2+O22SO3,由图可知该反应的正反应是放热反应 C.图3可以表示2NH33H2+N2使用催化剂的能量变化情况 D.由4图可知,反应过程中v正<v逆的点是C点 二、填空题 16.常温下,有的五种溶液:①②③④⑤ (1)溶液③的 。 (2)溶液②、③分别与等量的溶液①恰好完全反应,消耗的体积:② ③(填“>”、“<”或“=”)。 (3)用广泛试纸测得溶液④的,用化学用语解释溶液显碱性的原因: 。溶液中由水电离出的为 。 (4)常温下,下列关于溶液②的判断正确的是 。 a.    b.溶液中 c.加入,不变    d.滴入少量浓盐酸,溶液导电性增强 (5)常温下,用③溶液滴定⑤溶液的滴定曲线如下图所示。 ①a点溶液的 1(填“>”、“<”或“=”,下同)。 ②b点溶液中, 。 ③点溶液中, ④比较a、c两点水的电离程度:a c。 17.Ⅰ.现有下列物质:①HNO3;②冰醋酸;③一水合氨;④Al(OH)3⑤NaHCO3(s)⑥Cu⑦氯水⑧CaCO3⑨H2CO3⑩盐酸 (1)上述物质中属于强电解质的有 (填序号,下同),属于弱电解质的有 (2)写出下列物质的电离方程式:③ 、⑤ 。 Ⅱ.已知室温时,某一元酸在水中电离度为0.02%,回答下列问题: (3)该溶液中 。 (4)的电离平衡常数 。 18.稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下: 已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃;月桂酸和C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8,Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+ 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / “过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7g·L-1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于 mol·L-1(保留两位有效数字)。 19.现有下列物质:①铜 ②CO2 ③稀硫酸 ④CH4 ⑤硫酸铝溶液 ⑥NaOH固体 ⑦氨水 ⑧NH3 ⑨Na2CO3•10H2O晶体⑩BaSO4 ⑪冰醋酸 (1)上述物质可导电的有 (填编号,下同) ; (2)属于电解质的有 属于非电解质的有 ; (3)写出⑪除水垢的离子方程式 ; (4)写出⑤与⑨反应的离子方程式 ; (5)25℃,将pH=12的⑥的水溶液aL与pH=1的③bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若混合后溶液的pH=11,则a:b= 。 20.25℃时,的电离常数,向25mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入溶液,pH变化曲线如图所示。回答下列问题: (1)A点时NaOH与恰好中和,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 (2)请用离子方程式解释A点所示的溶液显碱性的原因: 。 (3)A点所示的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是: 。 (4)B点所示溶液中, 。 (5)C点所示溶液为等浓度的和的混合溶液,请判断该溶液中 (填“>”“<”或“=”)。 21.室温下,现有相同体积、的氨水和两种溶液: (1)溶液中水的电离程度:氨水 溶液。(填“”、“”或“”) (2)两种溶液分别加水稀释时的变化曲线如图所示: ①点所在曲线对应的是 (填溶液名称) ②三点溶液与同一浓度的盐酸完全反应时,消耗盐酸体积由大到小排序 。 22.H2CO3和H2C2O4都是二元弱酸,常温下,不同pH环境下它们不同形态的粒子的组成百分率如图所示。 (1)由图可知酸性比较:H2CO3 H2C2O4(填大于、小于、等于)。 (2)反应CO+H2OHCO+OH-的平衡常数为 。 (3)0.1mol/LNaHC2O4溶液中离子浓度大小关系 。 (4)Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应离子方程式为 。 23.水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题: (1)25℃时,将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合,反应后溶液中c()=c(Cl-),则a 0.01(填“>”、“<”或“=”)。 (2)25℃时,pH=12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降为11,如果加0.01 mol/L HCl溶液,应加 mL (结果保留三位有效数字,体积变化忽略不计)。 (3)25℃时,pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H)之比为 。 (4)25℃时,已知NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=1.4×10-8,则SO2被氨水捕获所得的(NH4)2SO3溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中")性;SO2也可以被NaOH溶液捕获,所得溶液中c()∶c()=1时,该溶液的c(H+)= 。 (5)Mg(OH)2是水垢成分之一,室温下Mg(OH)2的Ksp=5.0×10-12,向0.05 mol/L的MgCl2溶液中通入NH3至刚好出现沉淀时,溶液的pH为 。 (6)向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 24.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH 4,pH=12的某碱稀释100倍,pH 10。 (2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO)= ,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO)= 。 (3) MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如上图所示。下列叙述中不正确的是( ) A.MOH是一种弱碱 B.在x点,MOH完全电离 C.在x点,c(M+)=c(R+) D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍 25.回答下列问题: (1)水的离子积常数Kw与温度t(℃)的关系如图所示: 若t1=25℃,则Kw1= ;若t2=100℃时,Kw2=10-12,则此时0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH= 。 (2)常温下用NaOH、氨水、CH3COOH、HCl、NH4HSO4五种溶液进行下列实验: ①浓度均为0.1mol/L的HCl和CH3COOH的pH:HCl CH3COOH(填“<”“>”或“=”)。 ②将xL0.01mol/L氨水与yL0.01mol/LHCl溶液充分反应至溶液呈中性,x、y大小关系为:x y(填“<”“>”或“=”)。 ③浓度均为0.1mol/L的NH4HSO4与NaOH等体积混合,反应的离子方程式为 ;此时溶液呈 性(填“酸性”碱性”或“中性”)。 ④用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是 (填写序号)。 ①        ②       ③c和c的乘积       ④的物质的量 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.D 【详解】A.等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,后者NH浓度小,水解程度大,NH的水解程度不一样,A错误; B.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,==,温度不变,Kb不变,而氢氧根离子浓度减小,则的比值增大,B错误; C.浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中,碳酸根离子的水解程度比碳酸氢根离子的水解程度大,则c(CO)<c(HCO),依据物料守恒有:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],C错误; D.0.2mol·L-1的醋酸钠溶液10mL与0.2mol·L-1盐酸溶液5mL混合后溶液显酸性,溶液相当于等物质的量的醋酸钠、醋酸、氯化钠的混合溶液,醋酸的电离大于醋酸钠的水解,氯离子不水解,则c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),则溶液中有关微粒的浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确; 答案选D。 2.A 【详解】A.淀粉遇碘单质变蓝,在酸性条件下IO与I-发生氧化还原反应生成碘单质,如果试纸变蓝说明食盐中含有IO,故A符合题意; B.证明FeSO4溶液中部分被氧化,应证明含有Fe3+,向溶液中加入KSCN溶液,如果溶液变红,说明硫酸亚铁溶液部分被氧化,故B不符合题意; C.根据题中实验,加入硝酸银是过量的,S2-与过量的Ag+反应,因此无法比较溶度积大小,故C不符合题意; D.制备氢氧化铁胶体,应将几滴饱和氯化铁溶液滴加到沸水中,加热至出现红褐色液体,如果将饱和氯化铁加入到NaOH溶液中,得到氢氧化铁沉淀,故D不符合题意; 答案为A。 3.B 【分析】随着稀硫酸的加入,混合溶液的酸性增强而碱性减弱,则逐渐减小,pOH逐渐增大;c点对应的温度最高,说明c点为酸碱恰好完全反应生成的点。 【详解】A.由图知,b点时,溶液溶质主要为MOH,有少量,MOH的电离占主导作用,抑制水的电离,温度比室温稍高,pOH≈3.2,则水电离出的,c点为酸碱恰好完全反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水的电离,d点时硫酸过量,的电离占主导作用,酸抑制水的电离,水电离出的,因此水的电离程度:c>b>d,A项错误; B.a点时,消耗稀硫酸5 mL,根据图象分析可知:加入的的物质的量为,溶液中原MOH的物质的量为,据物料守恒知,,B项正确; C.由图知溶液的pOH=3,即,据知,,,C项错误; D.由图可知pOH=7时,温度高于室温,,再由电荷守恒式知:时,,即溶液中有,D项错误; 故选B。 4.C 【详解】A.0.1mol·L−1Na2SO3溶液中,亚硫酸根离子水解产生氢氧根离子和亚硫酸氢根离子,水解是微弱的,且水也会电离产生氢氧根离子,故c(SO)>c(OH-)>c(HSO),A正确; B.所加盐酸浓度可能较小,其酸性如果比该氯化铵溶液的酸性还弱,则加入等体积稀盐酸,NH4Cl溶液酸性就会减弱,B正确; C.弱酸稀释时,会促进弱酸的电离,则将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH<5,C错误; D.根据电荷守恒可知,c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),室温下,pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,所以c(NH)+c(OH-)>c(Cl-)+c(H+),D正确; 故选C。 5.D 【详解】A.酸、碱溶液都应一次性倒入,防止热量散失,减小误差,A错误; B.铜导热,用铜棒代替环形玻璃搅拌棒会使部分热量散失,即测得的中和热的绝对值偏小,B错误; C.醋酸是弱电解质,部分电离且电离过程吸热,所以使用醋酸放出的热量将偏小,即测得中和热数值偏小,C错误; D.酸碱反应完全即为终止温度,所以应当记录混合溶液的最高温度,D正确; 故选D。 6.B 【详解】A.加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,溶液中离子数目增多,因此溶液中导电粒子的数目增多,A错误; B.表示醋酸的电离平衡常数,温度不变,则常数不变,B正确; C.加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大、溶液酸性减弱,所以c(H+)减小,C错误; D.醋酸的电离常数Ka只与温度有关系,温度不变,常数不变,D错误; 故选B。 7.B 【分析】该温度下,,据此分析解答。 【详解】A.加水稀释,溶液中 c(H+) 减小,由于温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中 c(OH-) 增大,A正确; B.溶液中,则,,B错误; C.晶体溶于水发生电离,电离出的氢离子会抑制水的电离,C正确; D.升高温度促进水的电离,水的离子积常数增大,根据分析,,则该温度高于25℃,D正确; 故选B。 8.A 【详解】A.加热能促进水的电离,c(H+)和c(OH-)均增大,水仍呈中性,Kw 变大,pH变小,A项错误; B.氨气和水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-,从而抑制水的电离,平衡逆向移动, c(OH−) 增大,温度不变,则Kw不变,B项正确; C.发生水解,能够促进水的电离,温度不变,Kw 不变,c(OH-)变大,c(H+) 减小,C项正确; D.CH3COO-和都能够发生水解,从而促进水的电离,温度不变,则Kw不变,D项正确。 答案选A。 9.C 【详解】A.a点为溶液,亚磷酸是二元弱酸,所以a点溶液中存在:,A项错误; B.b点溶液中的溶质为和、NaCl,所以溶液显酸性,故pH<7,B项错误; C.c点溶液中的溶质为和NaCl,且物质的量之比为1∶1,根据元素质量守恒:,C项正确; D.亚磷酸是二元弱酸,溶液中存在,离子和分子,D错误。 答案选C。 10.B 【详解】A.Al3+、NH3•H2O之间发生反应:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3,不能大量共存,题中离子方程式不合理,故A错误; B.H+、之间发生反应2H++=S↓+SO2↑+H2O,不能大量共存,判断和分析均合理,故B正确; C.Fe3+存在条件下H2O2分解生成水和氧气,不能大量共存,故C错误; D.与反应,不能大量共存,发生反应有++H2O= Al(OH)3↓+,题中分析不合理,故D错误; 故选:B。 11.A 【详解】A.根据图像,可以得知pH=2时c(HA-)>c(H2A)+c(A2-),故A错误; B.E点:c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此时的溶质为Na2A、NaHA,根据物料守恒,2n(Na+)=3n(A),即2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式合并,得到c(Na+)-c(HA-)=[c(HA-)+3c(H2A)+c(A2-)],即c(Na+)-c(HA-)=0.1+c(H2A),c(Na+)-c(HA-)< 0.100mol·L-1,故B正确; C.c(Na+)=0.1mol·L-1溶液中溶质为NaHA,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),根据物料守恒,c(Na+) = c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),联立两式消除Na+可得:c(H+) + c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C正确; D.根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7,说明c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),因此有c(Na+)>2c(A2-),故D正确; 故选A。 12.C 【详解】A.滴定实验中,标准溶液越浓误差越大,指示剂的用量一般为2~3滴,A错误; B.滴定管精确到0.01mL,读数时应保留小数点后两位,B错误; C.的盐酸与等体积水混合后,c(H+)=0.1mol/L,,C正确; D.pH=3的醋酸,c(CH3COOH)>0.001mol/L,pH=11的氢氧化钠,c(NaOH)=0.001mol/L,等体积混合,醋酸过量,c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性,,D错误; 故选C。 13.B 【分析】元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期,Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半,且X成四根键因此位于第四主族,则X为Si,Z为Cl,结合题干已知条件知,W为正一价即位于第一主族即为Na,则Y为P。 【详解】A.Na单质不可以置换出水溶液中的钛,因为一是不存在水溶液,遇水迅速水解放出白烟状二氧化钛和氯化氢气体,且钠优先和水反应,选项A错误; B.Z为Cl原子,满足8电子稳定结构,选项B正确; C.Si最简单氢化物是SiH4由极性共价键形成的非极性分子,选项C错误; D.Y为P原子,有三对未成对电子,含有的未成对电子数最多,选项D错误; 答案选B。 14.C 【详解】A.作指示剂,说明比AgCl更难溶,由于AgCl与的组成不相同,不能由溶解度直接比较溶度积大小,故A错误; B.和直接反应生成CuS沉淀,没有发生氧化还原反应,故B错误; C.向KI溶液中滴加,氯化铁少量,说明反应完全,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明该反应是有限度的,故C正确; D.和的阴离子不相同,不能比较和的催化能力,故D错误。 综上所述,答案为C。 15.D 【详解】A.相同pH时,加水稀释相同倍数,酸性强的pH变化大,因此HB为弱酸,故A说法正确; B.根据图像可知,温度越高,反应速率越快,先达到平衡,因此T2>T1,温度越高,SO3的体积分数越小,根据勒夏特里原理,该反应为放热反应,故B说法正确; C.氨气分解为氮气和氢气,该反应为吸热反应,即反应物总能量小于生成物总能量,使用催化剂,降低活化能,但反应热不变,故C说法正确; D.曲线上的点在对应温度下为平衡状态,在相同温度下,C点未达到平衡,需向正反应方向进行,转化率增大,即v正>v逆,故D说法错误; 答案为D。 16.(1)13 (2)= (3) mol/L (4)bd (5) > = = < 【详解】(1)常温下,的溶液,c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)= mol/L,pH=13; (2)等量的盐酸分别与氨水和氢氧化钠恰好反应,消耗、的物质的量相等;、溶液的浓度相等,所以消耗、的体积相等,即②=③。 (3)碳酸根离子水解,所以溶液显碱性。的溶液的, c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=mol/L,水解促进水电离,所以溶液中由水电离出的为 mol/L。 (4)a.是弱电解质,的中,故a错误;     b.、H2O都电离出OH-,溶液呈碱性,所以溶液中,故b正确; c.加入,增大,电离平衡逆向移动,减小,故c错误;     d.滴入少量浓盐酸,弱电解质变为强电解质NH4Cl,溶液导电性增强,故d正确; 选bd。 (5)①醋酸是弱酸,醋酸溶液>1。 ②b点溶液呈中性,根据电荷守恒=。 ③点溶液,氢氧化钠和醋酸恰好反应,根据物料守恒,=; ④a点溶质为醋酸、c点溶质为醋酸钠,醋酸抑制水电离、醋酸钠促进水电离,所以a、c两点水的电离程度:a<c。 17.(1) ①⑤⑧ ②③④⑨ (2) NH3⋅H2ONH+OH— NaHCO3=Na++HCO (3)2×10-5mol/L (4)4×10-9 【分析】①硝酸溶于水,在溶液中完全电离出硝酸根离子和氢离子,属于强电解质; ②冰醋酸溶于水,在溶液中部分电离出醋酸根离子和氢离子,属于弱电解质; ③一水合氨在溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子,属于弱电解质; ④氢氧化铝在溶液中部分电离出铝离子和氢氧根离子,属于弱电解质; ⑤碳酸氢钠固体溶于水,在溶液中能完全电离出硝酸根离子和氢离子,属于强电解质; ⑥铜是金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质; ⑦氯水是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质; ⑧碳酸钙难溶于水,溶于水的碳酸钙在溶液中完全电离出碳酸根离子和钙离子,属于强电解质 ⑨碳酸在溶液中分步电离出碳酸氢根离子和氢离子,属于弱电解质; ⑩盐酸是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质。 【详解】(1)由分析可知,①⑤⑧属于强电解质、②③④⑨属于弱电解质,故答案为:①⑤⑧;②③④⑨; (2)一水合氨是弱碱,在溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子,电离方程式为NH3⋅H2ONH+OH—,碳酸氢钠是弱酸的酸式盐,在溶液中能完全电离出硝酸根离子和氢离子,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO,故答案为:NH3⋅H2ONH+OH—;NaHCO3=Na++HCO; (3)由室温时,0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.02%可知,溶液中氢离子浓度为0.1mol/L×0.02%=2×10−5 mol/L,故答案为:2×10-5mol/L; (4)由室温时,0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.02%可知,溶液中氢离子浓度为0.1mol/L×0.02%=2×10−5 mol/L,则HA的电离常数K≈=4×10-9,故答案为:4×10-9。 18.4.010-4 【分析】由流程可知,该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取,得到浸取液中含有、、、、、等离子,经氧化调pH使、形成沉淀,经过滤除去,滤液1中含有、、等离子,加入月桂酸钠,使形成沉淀,滤液2主要含有MgSO4溶液,可循环利用,滤饼加盐酸,经加热搅拌溶解后,再冷却结晶,析出月桂酸,再固液分离得到RECl3溶液。 【详解】滤液2中Mg2+浓度为2.7g·L-1,即0.1125mol/L,根据Ksp[(C11H23COO)2Mg]=1.8×10-8=c(Mg2+)×c2(C11H23COO-),若要加入月桂酸钠后只生成C11H23COO)3RE,而不产生(C11H23COO)2Mg,则c(C11H23COO-)<=410-4mol·L-1。 19.(1)①③⑤⑦ (2) ⑥⑨⑩⑪ ②④⑧ (3) (4) (5)101:9 【分析】物质导电条件:存在自由电子或者自由移动的离子;强电解质:在水溶液能够完全电离的电解质,非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;例:部分有机物,非金属氧化物等,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。现有下列物质:①铜含有自由电子,能导电; ②CO2 在水溶液中生成碳酸,碳酸部分电离,但是二氧化碳自身不能电离出离子,不导电,为非电解质,③稀硫酸含有自由移动的离子,能导电, ④CH4 在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物为非电解质,⑤硫酸铝溶液含有自由移动的离子,能导电, ⑥NaOH固体在水溶液能够完全电离的电解质为强电解质, ⑦氨水含有自由移动的离子,能导电, ⑧NH3在水溶液中部分生成一水合氨,一水合氨部分发生电离,而氨气自身不能发生电离,不导电为非电解质, ⑨Na2CO3•10H2O晶体在水溶液能够完全电离的电解质为强电解质,⑩BaSO4在水溶液能够完全电离的电解质为强电解质, ⑪冰醋酸在水溶液能够部分电离的电解质为弱电解质。 (1) 物质导电条件:存在自由电子或者自由移动的离子,上述物质可导电的有①③⑤⑦(填编号,下同) ;故答案为:①③⑤⑦; (2) 属于电解质的有⑥⑨⑩⑪属于非电解质的有②④⑧;故答案为:⑥⑨⑩⑪;②④⑧; (3) 醋酸与碳酸钙反应,生成醋酸钙、水和二氧化碳,醋酸除水垢的离子方程式;故答案为:; (4) 碳酸钠和硫酸铝发生双水解,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,⑤与⑨反应的离子方程式;故答案为:; (5) 25℃时,pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为mol/L=0.01mol/L,与pH=1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,将pH=12的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=11,剩余氢氧根离子浓度c(OH-)=0.001mol/L, =0.001mol/L,则a:b=101:9,故答案为:101:9。 20.(1) (2) (3) (4)18 (5)< 【解析】(1) A点时NaOH与恰好中和:,二者等物质的量反应,由于溶液体积相同,则浓度也相同,即该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为,故答案为:; (2) A点时NaOH与恰好完全反应生成,水解导致溶液呈碱性,发生反应的离子方程式为:,故答案为:; (3) A点存在电荷守恒,溶液显碱性,则,,水解程度微弱,氢氧根离子浓度较小,,故,故答案为:; (4) B点所示溶液pH=6,则溶液中c(H+)=10-6mol/L,=18,故答案为:18; (5) C点所示溶液为等浓度的和的混合溶液,,溶液显酸性,说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液中,故答案为:<。 21.(1)= (2) 氨水 b=c>a 【详解】(1)氨水和NaOH溶液pH均为11,即电离出的OH-浓度相同,对水的电离抑制程度相同; (2)①氨水为弱碱,NaOH为强碱,相同体积、的氨水和两种溶液,加同样的水稀释,NaOH溶液的pH值下降的更快,因此a点所在曲线代表NaOH溶液,b点所在曲线代表氨水; ②相同体积、的氨水和溶液,的总物质的量远大于NaOH,稀释不改变溶质总物质的量,因此三点溶液与同一浓度的盐酸完全反应时,消耗盐酸体积由大到小排序:b=c>a。 22.(1)小于 (2)K==c(OH-)===1×10-3.75 (3)c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-) (4)2CO+H2C2O4=2HCO+C2O 【详解】(1)根据图象,当溶液pH=1.30时,溶液中c(H2C2O4)=c(HC2O),则H2C2O4的一级电离常数为K1=10-1.30,当溶液pH=6.37时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO),则H2CO3的一级电离常数为K1=10-6.37,所以H2C2O4的酸性强于H2CO3,故答案为:小于; (2)pH=10.25时,溶液中c(HCO)=c(CO),所以反应CO+H2OHCO+OH-的平衡常数K==c(OH-)===1×10-3.75; (3)当pH=4.27时,(C2O)=c(HC2O),HC2O的电离平衡常数为10-4.27,当pH=1.30时,c(H2C2O4)=c(HC2O),HC2O的水解平衡常数为10-12.7,所以HC2O电离大于水解,NaHC2H4溶液显酸性,离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-); (4)根据图象,pH=1.30时,溶液中c(H2C2O4)=c(HC2O),则H2C2O4的一级电离常数为K1=10-1.30,所以H2C2O4的酸性强于H2CO3,也强于碳酸氢根离子的酸性,故向Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,可以发生反应,2CO+H2C2O4=2HCO+C2O。 23.(1)> (2)81.8 (3)1∶10 (4) 碱 6.0×10-8 mol/L (5)9 (6)增大 【详解】(1)氯化铵属于强酸弱碱盐,水解后呈酸性,25℃时,将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合,反应后溶液中c()=c(Cl-),说明碱过量,则a>0.01。故答案为:>; (2)25℃时,pH=12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降为11,如果加0.01 mol/L HCl溶液,设加入盐酸的体积是V,c(OH-)==0.001mol/L,解得:V=81.8mL,应加81.8mL。故答案为:81.8; (3)25℃时,pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-11∶10-10=1∶10。故答案为:1∶10; (4)25℃时,已知NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8,根据题意,Kb>Ka2,说明NH3•H2O的电离能力比的电离能力强,则NH4+的水解程度比的水解程度弱,水解使溶液呈碱性,则SO2被氨水捕获所得的(NH4)2SO3溶液呈碱性;SO2也可以被NaOH溶液捕获,所得溶液中c()∶c()=1时,根据Ka2=6.0×10-8= ,该溶液的c(H+)=6.0×10-8 mol/L。故答案为:碱;6.0×10-8 mol/L; (5)Mg(OH)2是水垢成分之一,室温下Mg(OH)2的Ksp=5.0×10-12,向0.05 mol/L的MgCl2溶液中通入NH3至刚好出现沉淀时,Ksp=5.0×10-12=0.05×c2(OH-),c(OH-)=10-5mol·L-1,溶液的pH为9。故答案为:9; (6)向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,减小,溶液中= 增大。故答案为:增大。 24. ≤ ≥ 2∶1 20∶1 B 【详解】(1)pH=2的某酸稀释100倍,若该酸为强酸,则稀释后溶液pH=4;若该酸为弱酸,由于在溶液中存在电离平衡,未电离的电解质分子会进一步电离产生H+,使c(H+)有所增加,则稀释后溶液pH<4;因此某pH=2的酸稀释100倍后溶液的pH≤4; 同理,对pH=12的某碱溶液稀释100倍,若该碱为强碱,稀释后溶液pH=10;若该碱为弱碱,未电离的间进一步电离,使溶液中c(OH-)又略有增加,最终达到平衡时溶液的pH>10,故pH=12的某碱稀释100倍后溶液的pH≥10; (2)pH=5的H2SO4稀释10倍,c(H+)和c()同等倍数减小,所以c(H+)∶c()=2∶1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH≈7,而c(= =5×10-9 mol·L-1,所以c(H+)∶c()=10-7∶5×10-9=20∶1; (3)A.由图知,室温下碱ROH稀释100倍后溶液pH变化为2,则ROH为强碱,而MOH的pH变化为1,说明MOH为弱碱,A正确; B.MOH为弱碱,在x点时ROH与MOH的c(OH-)相等,故c(M+)与c(R+)相等,则此时溶液中仍然存在MOH的电离平衡,并未完全电离,B错误; C.在x点时ROH与MOH溶液pH相等,则溶液中的c(OH-)相等,由于ROH、MOH都是一元碱,故此时溶液中c(M+)与c(R+)相等,c(M+)=c(R+),C正确; D.室温下ROH是一元强碱,开始时溶液pH=13,则c(ROH)=c(OH-)=0.1 mol·L-1;MOH是一元弱碱,在开始稀释时溶液pH=12,则该点溶液的c(OH-)=0.01 mol·L-1,故稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍,D正确; 故合理选项是B。 25.(1) 1.0×10-14 11 (2) < > H++OH-=H2O 酸性 ①② 【详解】(1)25℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,Kw1=10-14;若T2=100℃时,Kw2=10-12,此时0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05×2=0.10mol/L,c(H+)==10-11, pH=11。 (2)①HCl为强酸完全电离,CH3COOH为弱酸部分电离,则浓度均为0.1mol/L的HCl和CH3COOH的pH:HCl<CH3COOH。 ②将xL0.01mol/L氨水与yL0.01mol/LHCl溶液充分反应至溶液呈中性,则所得溶液为氯化铵和氨水的混合溶液,则一水合氨的物质的量大于盐酸的物质的量,x、y大小关系为:x>y。 ③浓度均为0.1mol/L的NH4HSO4与NaOH等体积混合,氢氧根少量,铵离子未反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O;此时溶液为硫酸铵和硫酸钠的混合溶液,硫酸铵为强酸弱碱盐,会水解,则溶液呈酸性。 ④用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加: ①,加水稀释,促进一水合氨电离,一水合氨物质的量减小、氢氧根离子物质的量增大,故比值减小,①符合;         ②,加水稀释, KW不变,氢氧根浓度下降、氢离子浓度增大,故比值减小,②符合;      ③c和c的乘积即为KW,只受温度影响,故乘积不变, ③不符合;       ④加水稀释,促进一水合氨电离,的物质的量增大,④不符合; 选①②。 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3章  水溶液中的离子反应与平衡  单元练习   2023-2024学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1
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