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

2024-10-28
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第三章水溶液的离子反应与平衡 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 基础练习 一、单选题 1.物质的量浓度相同的下列溶液中:①NH4Cl②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4④NH3·H2O,c(NH)由大到小的顺序是 A.②③①④ B.④①③② C.③②①④ D.③②④① 2.将氯离子传感器和氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,采集数据如下图所示。 下列说法不正确的是 A.溶液的逐渐减小 B. C. D.反应的离子方程式为 3.25℃时,向溶液中滴入盐酸,混合溶液的pOH与的变化关系如图所示。 已知:或。 下列说法正确的是 A.曲线P表示pOH与的变化关系 B.当溶液时, C. D.滴入盐酸过程中,变小 4.室温下,由二氧化锰与硫化锰矿(含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下 已知:的电离平衡常数;H2CO3的电离平衡常数,;MnCO3的溶度积,下列说法不正确的是 A.“酸溶”时的主要离子方程式: B.氨水中离子浓度: C.“沉锰”后上层清液中: D.NH4HCO3溶液中: 5.下列实验过程能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验过程 A 常温下比较与的大小 常温下,向盛有溶液的试管中先滴加溶液,再滴加溶液,观察沉淀颜色变化 B 探究浓度对化学反应速率的影响 向盛有溶液的两支试管中,分别滴加盐酸、盐酸,对比实验现象 C 验证溶液中存在的水解平衡 向滴有几滴酚酞的溶液中加入少量固体,观察溶液的颜色变化 D 探究、和的氧化性强弱 向盛有溶液的两支试管中,分别滴加少量新制氯水和溴水,再滴加淀粉溶液,观察溶液的颜色变化 A.A B.B C.C D.D 6.常温下,将0.025molBaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是 A.曲线MP表示的变化 B.BaSO4固体恰好完全溶解时,溶液中离子浓度关系为 C.BaSO4的Ksp为1×10-10 D.若要使反应正向进行,需满足 7.利用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是 A.外接直流电源的阴极保护法,钢闸门连接外接电源的负极 B.验证不同温度下KI在酸性环境中被空气氧化的速度 C.依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 D.用NaOH溶液滴定盐酸 A.A B.B C.C D.D 8.下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是 A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应 D.Cl、Br、I的非金属性随其核外电子层数增多而减弱 9.为二元弱酸,常温下,将NaOH溶液滴入NaHA溶液中,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。下列说法错误的是 A.NaHA既能与酸反应又能与碱反应 B.曲线Ⅰ代表随pH的变化曲线 C.NaHA溶液中存在关系: D.时, 10.下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是 A.将pH=3的醋酸溶液稀释100倍后pH=4.04 B.0.1 mol/L的醋酸溶液的pH约为2.9 C.CH3COONa溶液能使酚酞试液变红 D.100 mL1 mol/L的醋酸溶液恰好与100 mL1 mol/L的NaOH溶液中和 11.我国航天员在中国空间站进行的太空“冰雪实验”授课实验,展示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象,下列有关说法正确的是 A.醋酸钠属于弱电解质 B.析出的晶体与冰都属于共价晶体 C.醋酸钠溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-) D.醋酸钠的浓度:过饱和醋酸钠溶液>饱和醋酸钠溶液 12.具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础。下列实验仪器使用合理的是 仪器 仪器使用 盛放固体 量取溶液 选项 A B 仪器 仪器使用 石油分馏实验时用于冷凝馏分 分离煤油和水的混合物 选项 C D A.A B.B C.C D.D 13.下列应用与盐类的水解无关的是 A.纯碱溶液可去除油污 B.TiCl4溶于大量水加热制备TiO2 C.FeCl3饱和溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体 D.NaCl可用作防腐剂和调味剂 14.常温下,用溶液滴定溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A.点所示溶液溶质为和 B.点所示溶液中: C.点、、所示溶液中,水的电离程度最大的是 D.点所示溶液中: 15.下列离子方程式书写正确的是 A.氢氧化亚铁溶于稀硝酸: B.用饱和溶液处理锅炉水垢中的: C.碳酸氢钙溶液滴加少量的澄清石灰水: D.用标准酸性溶液滴定某草酸溶液: 提升练习 二、填空题 16.根据下列化合物:①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O,回答下列问题。 (1)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)= ,在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)= 。 (2)已知纯水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是 (填字母序号)。 A.向水中加入NaHSO4固体             B.向水中加Na2CO3固体 C.加热至100℃              D.向水中加入(NH4)2SO4固体 (3)若将等pH、等体积的②NaOH和⑦NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,则m n (填“<”、“>”或“=”)。 (4)除⑧H2O外,若其余7种溶液的物质的量浓度相同,则这7种溶液按pH由大到小的顺序为: ( 填序号)。 17.已知t℃时AgCl的溶度积Ksp=4×10-10,在t℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题: (1)Ag2CrO4沉淀溶解平衡的Ksp表达式为 ; (2)①向Ag2CrO4沉淀中滴加氯化钠溶液,可见到红色沉淀慢慢转变为白色沉淀,写出沉淀转化的离子方程式 ; ②该沉淀转化反应平衡常数的值为 。 18.I.已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:(单位省略) 醋酸 碳酸 氢氰酸 Ka=1.7×10 Ka1=4.2×10  Ka2=5.6×10 Ka=6.2×10 (1)写出碳酸的第一步电离方程式 。 (2)25℃时,等浓度的三种溶液①NaCN 溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa 溶液,pH由大到小的顺序为 (填序号)。 (3)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。 (4)将浓度为0.02mol/L的HCN 与0.01mol/LNaOH 溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(CN),下列关系正确的是 。 a.c(H+)>c(OH)   b.c(H+)+c(HCN)=c(OH)  c.c(HCN)+c(CN)=0.01mol/L II.请用有关电解质溶液的知识回答下列问题: (1)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10mol/L,若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=2.0×10mol/L,则此溶液中由水电离产生的c(H+)= 。 (2)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s) ⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10。某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液使之pH> (3)向含有相同浓度Fe2+、Hg2+的溶液中滴加Na2S溶液,先生成 沉淀(填化学式)。在工业废水处理过程中,依据沉淀转化原理,可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+,写出相应的离子方程式 。(Ksp(FeS)=6.3×10,Ksp(HgS)=6.4×10) 19.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答: (1)“O”点导电能力为0的理由是 ; (2)a、b、c三点溶液中c(H+)由小到大的顺序为 ; (3)a、b、c三点中醋酸电离程度最大的是 ; (4)若使c点溶液的c(CH3COO-)提高,溶液的c(H+)减小,可采取的措施是加入_______。 ①盐酸    ②冰醋酸     ③固体KOH     ④加水    ⑤固体CH3COONa ⑥Zn粒 A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑥ C.①②⑤⑥ D.③⑤⑥ 20.根据所学知识回答下列问题: (1)将溶液进行蒸干,得到的固体化学式为 。 (2)某温度下纯水的,若温度不变,滴入稀醋酸,使,则此溶液中由水电离产生的 mol∙L−1。 (3)25℃时,在浓度均为1 mol∙L−1的、、三种溶液中,若测得其中铵根离子浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),由大到小顺序为 。 (4)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,其灭火原理为 (用离子方程式表示)。 (5)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020 mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:),已知,,则除去中的选择的pH范围是 。 21.已知25℃时,几种弱电解质的电离平衡常数如下: 电解质 HCOOH H2SO3 H2CO3 NH3·H2O 电离平衡常数(25℃) 1.8×10-4 Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 1.8×10-5 (1)HCOOH、H2SO3、H2CO3的酸性由强到弱的顺序是 。 (2)25℃时,0.1 mol·L-1的氨水溶液中 = 108.26,该溶液的pH为 ,则0.01 mol/L氨水溶液pH最有可能是以下选项中的 (填字母)。 A.10.13       B.10.63        C.11.63        D.12.13 (3)硫酸铝铵是一种无色、透明的结晶体,化学式为NH4Al(SO4)2,其水溶液呈酸性。在相同条件下,0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中c(Al3+) (填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1的KAl(SO4)2溶液中c(Al3+)。 (4)25℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1的HCOOH溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的氢氧化钾溶液,当溶液的pH=7时,所加氢氧化钾溶液的体积 (填“>”、“<”或“=”,下同)20 mL,此时溶液中c(K+) c(HCOO)。 (5)SO2是常见的空气污染物,可用NaOH溶液作SO2捕捉剂。常温下,若某次捕捉后得到的溶液呈中性,则该溶液中c(SO)∶c(HSO) = 。 22.有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液: (1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则其关系是 (用“>、<、=”表示,下同)。 (2)取同体积的三种酸溶液分别加入足量的锌粉,反应开始放出H2的速率依次为a1、a2、a3,则其关系是 ;反应过程中放出H2的速率依次为b1、b2、b3,则其关系是 (3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需三种酸的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是 。 23.合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。 (1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥,其分子中各原子的原子半径大小关系为 ,碳原子核外有 种运动状态不同的电子。 (2)氰化钠(NaCN)中,N元素显-3价,则非金属性N C(填“<”、“=”或“>”),写出氰化钠的电子式 。 (3)氰化钠属于剧毒物质,可用双氧水或硫代硫酸钠处理。 (a)用双氧水处理,发生的反应为:NaCN+H2O2+H2O→A+NH3↑,则A的化学式为 。 (b)NaCN与Na2S2O3二者等物质的量反应可得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+显血红色。写出该反应的离子方程式 。 (4)NO2会污染环境,可用Na2CO3溶液吸收NO2并放出CO2。已知9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,此反应的离子方程式是 ;恰好反应后,所得溶液呈弱碱性,则溶液中各离子浓度大小关系是 。 24.在室温下,下列四种溶液: ①0. 1 mol/L NH4Cl    ②0. 1 mol/L CH3COONH4    ③0. 1 mol/L NH4HSO4 ④0. 1mol/L NH3·H2O 请根据要求填写下列空白: (1)溶液①呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是 (用离子方程式表示)。 (2)在上述四种溶液中,pH最小的是 ;c(NH4+)最小的是 (填序号)。 (3)室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO-与浓度的大小关系是: c (CH3COO-) c() (填“>”、“<”或“=”)。 25.某盐或“类盐”的化学式为XmYn最简结构,将一定量的该盐溶于足量的水时 (1)若m≠n,测得溶液的pH为5,则该盐与水反应的离子方程式可能为 。 (2)若m≠n,测得该盐溶液的pH为9,则该盐与水反应的离子方程式可能为 。 (3)若m≠n,X、Y为同周期的短周期元素,XmYn溶于水时,既有白色沉淀,又有无色气体放出,则溶于水的化学方程式为 。 (4)若m≠n,X、Y为不同周期的短周期元素,XmYn溶于水时,既有白色沉淀,又有无色气体放出,则溶于水的化学方程式为 。 (5)若X、Y为同主族元素,且m=n,则该物质溶于水的化学方程式为 。溶于水后溶液呈碱性,如 ;溶于水后溶液呈酸性,如 。 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C C B A D D D 题号 11 12 13 14 15 答案 D D D C B 1.C 【详解】①NH4Cl②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4都是强电解质,水溶液中完全电离,④NH3·H2O是弱电解质,部分电离,溶液中c(NH)最小;②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4组成均含2个铵根离子,c(NH)都大于①;由于碳酸根与铵根离子水解相互促进,c(NH):③大于②;c(NH)由大到小的顺序是③②①④,故选C。 2.B 【详解】A.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生反应,生成强酸盐酸,氢离子浓度增加,逐渐减小,A正确; B.刚开始生成的HCl与HClO相等,随着反应进行下去,,HCl增多,,B错误; C.电荷守恒:,C正确; D.反应的离子方程式为,D正确; 故选B。 3.A 【分析】溶液中存在平衡:、,滴入盐酸,pH减小,pOH增大,平衡正向移动,减小,减小,则和都增大,又因为H2C2O4得第一步电离常数大于第二步电离常数,同一溶液中,>,综上所述,曲线P表示pOH与的变化关系,曲线L表示pOH与的变化关系。 【详解】A.由分析可知,曲线P表示pOH与的变化关系,A正确; B.当溶液时,,结合电荷守恒可得,B错误; C.由点(11.8,-1)可得,由点(12.2,2)可得,,C错误; D.入盐酸过程中c(H+)增大,是定值,D错误; 故选A。 4.C 【详解】A.“酸溶”时离子方程式:,A正确; B.根据电荷守恒,氨水中存在:,B正确; C.“沉锰”后上层清液中:,,C错误; D.溶液中存在电荷守恒:,,水解程度小于水解程度,溶液呈碱性,,所以,D正确; 答案选C。 5.C 【详解】A.硝酸银过量,加入NaCl、KI均会有沉淀生成,该操作不能比较与的大小,不能达到实验目的,故A错误; B.盐酸和氢氧化钠的反应无现象,无法探究浓度对化学反应速率的影响,故B错误; C.发生水解,加入少量BaCl2固体后,Ba2+与生成沉淀,使水解平衡逆向移动,溶液红色变浅,可以验证溶液中存在的水解平衡,故C正确; D.向盛有NaI溶液的两支试管中,分别滴加少量新制氯水和溴水,新制氯水和溴水都能将碘离子氧化为碘单质,再滴加淀粉溶液,两支试管都变蓝,无法比较Cl2和Br2氧化性强弱,且新制氯水成分含有HClO,不一定是Cl2做氧化剂,故D错误; 故选C。 6.B 【详解】A.加入碳酸钠使硫酸钡转化为碳酸钡,那么溶液中的的浓度会逐渐增大,所以曲线MP表示的是,A项正确; B.BaSO4固体恰好完全溶解时,即恰好全部转化为BaCO3时,硫酸根离子浓度最大,溶液中离子浓度大小关系为c()>c()> c(Ba2+)>c(OH-),B项错误; C.通过分析可知,Ksp(BaSO4)=10-10,C项正确; D.该反应的平衡常数表达式为:,当浓度熵Q<K时,反应正向进行,即,D项正确; 故选B。 7.A 【详解】A.外接直流电源的阴极保护法,钢闸门连接外接电源的负极,作阴极,发生还原反应,故A项正确; B.应将等量的KI和稀硫酸放入等量的淀粉溶液中,再放入不同温度下,观察变色时间,而不是反应后再滴加淀粉溶液,故B项错误; C.该实验是根据高锰酸钾褪色时间来比较浓度对反应速率的影响,故应保证两试管中高锰酸钾的浓度和体积相同,并滴加等量且浓度不同的草酸溶液(需过量),故C项错误; D.用NaOH溶液滴定盐酸,氢氧化钠应该装在碱式滴定管中,故D项错误; 故答案选D。 8.D 【详解】A.电解质的沉淀和溶解是对立的,当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时,电解质建立了沉淀溶解平衡,因此,沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中;石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙,因此,石灰乳中存在沉淀溶解平衡,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,A不符合题意; B.氧化剂和还原剂是对立的,但是,氯气与强碱反应时,有部分氯气发生氧化反应,同时也有部分氯气发生还原反应,因此,氯气既是氧化剂又是还原剂,氯气的这两种作用统一在同一反应中,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B不符合题意; C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在原电池反应中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C不符合题意; D.Cl、Br、I均为第ⅦA的非金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,其得电子能力依次减弱,因此,其非金属性随其核外电子层数增多而减弱,非金属性逐渐减弱和核外电子层数增多不是对立关系,这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,D符合题意; 综上所述,本题选D。 9.D 【分析】根据、可知,当时,,Ⅰ对应的pH值小于Ⅱ对应的pH值,则Ⅰ为随pH的变化曲线,Ⅱ为随pH的变化曲线,据此回答。 【详解】A.H2A为二元弱酸,HA-既能与酸反应转化为H2A,又能与碱反应转化为A2-,A正确; B.根据分析可知,曲线Ⅰ代表随pH的变化曲线,B正确; C.根据电荷守恒,根据物料守恒可知,,则,C正确; D.根据电荷守恒,pH=7时,c(Na+)=2c(A2−)+c(HA−),D错误; 故选D。 10.D 【详解】A.pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L,将其稀释100后,若CH3COOH是强电解质,则溶液中c(H+)=10-5 mol/L,溶液pH=5,现在稀释100后pH=4.04,c(H+)>10-5 mol/L,说明在溶液中存在电离平衡,因此能证明CH3COOH是弱电解质,A不符合题意; B.若CH3COOH是强电解质,则0.1 mol/L的醋酸溶液的c(H+)=10-1 mol/L,溶液pH=1。而实质上0.1 mol/L醋酸溶液的pH约为2.9>1,说明其水溶液中c(H+)<0.1 mol/L,则CH3COOH是一元弱酸,证明CH3COOH是弱电解质,B不符合题意; C.CH3COONa溶液能使酚酞试液变红,说明该溶液显碱性,则证明CH3COONa是强碱弱酸盐,因此可证明CH3COOH是一元弱酸,CH3COOH属于弱电解质,C不符合题意; D.一元酸与一元碱发生中和反应产生盐和水,当二者的物质的量相等时就恰好反应,与酸、碱的相对强弱无关,因此不能证明CH3COOH是弱电解质,D符合题意; 故合理选项是D。 11.D 【详解】A.醋酸钠为离子化合物,属于强电解质,A错误; B.析出的晶体为醋酸钠,醋酸钠为离子化合物,属于离子晶体,冰为分子晶体,二者都不属于共价晶体,B错误; C.醋酸钠溶液中醋酸根离子能发生水解,则c(Na+)>c(CH3COO-),C错误; D.达到饱和时还能继续溶解醋酸钠的溶液为过饱和醋酸钠溶液,则过饱和醋酸钠溶液浓度>饱和醋酸钠溶液浓度,D正确; 故答案选D。 12.D 【详解】A.固体应盛放在广口瓶中,图为细口瓶,放的是液体,故A错误; B.量取溶液用碱式滴定管,图为酸式滴定管,可以用于量取酸性溶液或氧化性溶液,故B错误; C.石油分馏时用直形冷凝管冷凝馏分,故C错误; D.用分液漏斗分离互不相溶的液体,煤油与水互不相溶,可以分离开,故D正确; 故答案选D。 13.D 【详解】A.纯碱即碳酸钠为强碱弱酸盐,能发生水解使溶液显碱性,有利于油脂的水解,与盐类水解有关,故A不符合题意; B.TiCl4溶于大量水并加热发生反应TiCl4+(2+x)H2OTiO2•xH2O↓+4HCl,加热条件下促使水解趋于完全,得到TiO2•xH2O经焙烧得到TiO2,故B不符合题意; C.用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体利用的是溶液中三价铁离子的水解,故C不符合题意; D.氯化钠为强酸强碱盐,不发生水解,其可用作防腐剂和调味剂与盐类水解无关,故D符合题意; 故选:D。 14.C 【详解】.点溶液中,,则有一半的醋酸剩余,溶质为等物质的量浓度的、,故A错误; B.点溶液中溶质为、,醋酸稍微过量,结合物料守恒得,故B错误; C.点、、所示溶液中,点刚好完全反应生成醋酸钠,水解促进水的电离,水的电离程度最大的是,故C正确; D.点溶液中,,二者恰好完全反应生成,水解导致溶液呈碱性,但水解程度较小,则溶液中离子浓度大小顺序是:,故D错误; 故选C。 15.B 【详解】A.氧化亚铁溶于稀硝酸:,故A项错误; B.用饱和碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙离子方程式,离子方程式应为:,故B项正确; C.碳酸氢钙溶液滴加少量的澄清石灰水生成碳酸钙和水,离子方程式为:,故C项错误; D.草酸是弱酸不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:,故D项错误; 故本题选B。 16. 1.0×10-3 mol/L 1.0×10-11mol/L D < 2>7>5>1>4>6>3 【详解】(1)在常温下由可知,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的;在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的,故答案为:1.0×10-3 mol/L;1.0×10-11mol/L; (2)A.向水中加入NaHSO4固体,溶液虽然呈酸性,但NaHSO4固体溶于水电离出的会抑制水的电离,故A不选; B.向水中加Na2CO3固体,虽然碳酸根水解会促进水的电离,但溶液呈碱性,故B不选; C.加热至100℃虽然能促进水的电离,但所得液体呈中性,故C不选; D.向水中加入(NH4)2SO4固体,铵根离子会水解使溶液呈酸性,同时铵根离子的水解促进水的电离,故选D; 答案选D。 (3)若将等pH、等体积的②NaOH和⑦NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,由于NaOH为强碱NH3·H2O为弱碱稀释前后pH相等,则NaOH所稀释的体积小于NH3·H2O稀释的体积,故答案为:<; (4) ①NaCl溶液呈中性;②NaOH溶液呈强碱性③HCl溶液呈强酸性④NH4Cl为强酸弱碱盐,其水溶液呈弱酸性⑤CH3COONa为强碱弱酸盐,其溶液呈弱碱性⑥CH3COOH为弱酸其溶液呈弱酸性,但其酸性强于等浓度的NH4Cl溶液的酸性⑦NH3·H2O为弱碱,所以其溶液呈弱碱性,但其碱性强于等浓度的CH3COONa溶液的碱性,故答案为:2>7>5>1>4>6>3。 17. Ksp=c2(Ag+)·c() Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+(aq) 【详解】(1)Ag2CrO4沉淀溶解平衡的Ksp表达式为Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-);(2)①向Ag2CrO4沉淀中滴加氯化钠溶液,可见到红色沉淀慢慢转变为白色沉淀,则为Ag2CrO4转化为AgCl,沉淀转化的离子方程式为:Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO42-(aq);②t℃时,根据图中信息可知,若c(Ag+)=10-3mol/L,c(CrO42-)=10-5mol/L ,Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(10-3mol/L)2×10-5mol/L=10-11 mol3/L3,AgCl的溶度积Ksp=4×10-10,===4×10-7mol/L,该沉淀转化反应平衡常数的值为K===。 18. H2CO3H++HCO3- ②>①>③ CN+ CO2 + H2O = HCO3-+ HCN C 8.0×10-10mol/L 5 HgS Hg2+(aq)+Fe(S) Hg +Fe2+(aq) 【分析】I.(1)多元弱酸应分步电离; (2)利用盐类水解中“越弱与水解”进行分析; (3)根据电离常数判断; (4)通过c(Na+)>c(CN-),判断出以电离还是水解为主; II.(1)根据水的离子积,计算pH; (2)利用溶度积进行计算; (3)利用溶度积的原则进行分析; 【详解】I.(1)碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,电离方程式为:H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-, 故答案为H2CO3H++HCO3-; (2)三种盐都是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,根据表中数据,电离H+能力:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,利用盐类水解中“越弱越水解”,得出水解能力大小顺序是CO32->CN->CH3COO-,即pH由大到小的顺序是②>①>③。 故答案为②>①>③; (3)电离出H+能力:H2CO3>HCN>HCO3-,因此NaCN中通入少量的CO2,其离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-, 故答案为:CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-; (4)HCN和NaOH等体积混合,反应后溶液中的溶质为NaCN和HCN,且两者物质的量相等,因为c(Na+)>c(CN-),说明CN-的水解能力大于HCN的电离能力,溶液显碱性,a、根据上述分析,溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+),故a错误; b、电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+),两式联立得到2c(H+)+c(HCN)=2c(OH-)+c(CN-),故b错误; c、根据物料守恒,c(CN-)+c(HCN)=0.01mol·L-1,故c正确; c正确,故答案为c; II.(1)纯水中水电离c(H+)等于水电离出的c(OH-),即该温度下,水的离子积Kw=4×10-7×4×10-7=1.6×10-13,该温度下,滴入盐酸,根据水的离子积c(OH-)==8×10-10mol·L-1,即水电离出的c(H+)= 8×10-10mol·L-1, 故答案为8×10-10mol·L-1; (2)根据浓度商与Ksp之间的关系,当Qc=Ksp时,此时溶液为饱和溶液,即要使Cu(OH)2开始出现沉淀,c(OH-)>=1×10-9mol·L-1,则pH应大于5, 故答案为5; (3)Ksp(FeS)>Ksp(HgS),说明HgS比FeS更难溶,即先有HgS沉淀产生;反应向更难溶的方向进行,即发生的离子方程式为Hg2+(aq)+FeS=Hg+Fe2+(aq), 故答案为HgS;Hg2+(aq)+FeS=Hg+Fe2+(aq)。 【点睛】本题的易错点是I中(3),学生经常书写成2CN-+CO2-+H2O=2HCN+CO32-,学生忽略了HCN电离出H+强于HCO3-,HCN与CO32-反应生成HCO3-,因此正确的是CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,因此类似这种题型应注意生成物是否能发生反应。 19.(1)此时加水为零,醋酸没有电离,以醋酸分子的形式存在 (2)cab (3)c (4)D 【分析】醋酸为弱电解质,随着醋酸溶液的不断稀释,醋酸浓度不断减小,醋酸的电离程度不断增大,但总的来说,醋酸电离产生的离子浓度不断减小。若为冰醋酸,稀释过程中存在离子浓度增大的一个阶段。 【详解】(1)“O”点时,没有加水,只存在醋酸分子,没有发生电离,不产生离子,则导电能力为O的理由是:此时加水为零,醋酸没有电离,以醋酸分子的形式存在。答案为:此时加水为零,醋酸没有电离,以醋酸分子的形式存在; (2)a、b、c三点溶液中,导电能力越强,离子浓度越大,则表明c(H+)越大。由图中信息,可确定c(H+)由小到大的顺序为:cab。答案为:cab; (3)a、b、c三点中,随着水的不断加入,醋酸浓度不断减小,醋酸电离程度不断增大,则醋酸电离程度最大的是c;答案为:c; (4)①加入盐酸,醋酸的电离平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小,溶液的c(H+)增大,①不符合题意; ②加入冰醋酸,醋酸的浓度增大,电离程度减小,则c(CH3COO-)提高,溶液的c(H+)提高,②不符合题意; ③加入固体KOH,与醋酸反应,醋酸的电离程度增大,c(CH3COO-)提高,溶液的c(H+)减小,③符合题意; ④加水稀释,醋酸浓度减小,c(CH3COO-)减小,溶液的c(H+)减小,④不符合题意; ⑤加入固体CH3COONa,醋酸的电离程度减小,c(CH3COO-)提高,溶液的c(H+)减小,⑤符合题意; ⑥加入Zn粒,与H+反应,醋酸的电离程度增大,c(CH3COO-)提高,溶液的c(H+)减小,⑥符合题意; 通过以上分析,③⑤⑥正确; 故答案为:D。 20.(1)Fe(OH)3 (2) (3)c>a>b (4) (5)4.3≤pH<5 【详解】(1)氯化铁中铁离子水解,生成氢氧化铁和盐酸,由于盐酸易挥发,因此将溶液进行蒸干,得到的固体化学式为Fe(OH)3;故答案为:Fe(OH)3。 (2)某温度下纯水的,氢氧根浓度等于氢离子浓度,则,若温度不变,滴入稀醋酸,使,,溶液中的氢氧根浓度是来自水电离出的氢氧根浓度,水电离出的氢离子浓度等于水电离出氢氧根浓度,则此溶液中由水电离产生的;故答案为:。 (3)25℃时,在浓度均为1 mol∙L−1的、、三种溶液中,硫酸铵中铵根单一水解,碳酸铵中铵根离子、碳酸根离子相互促进的双水解,水解程度相对大;硫酸亚铁铵中亚铁离子、铵根离子相互抑制的双水解,水解程度小,若测得其中铵根离子浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),由大到小顺序为c>a>b;故答案为:c>a>b。 (4)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,是由于两者发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,其灭火原理的离子方程式为;故答案为:。 (5)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020 mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:,则),已知,,则 除去中的,则残留在溶液中的铁离子浓度小于1×10-5mol/L,铜离子浓度为0.020 mol∙L−1,根据,则,,则pH=4−lg5=3.3,根据,则,,则pH=5,则除去中的选择的pH范围是3.3≤pH<5;故答案为:4.3≤pH<5。 21.(1)H2SO3>HCOOH>H2CO3 (2) 11.13 B (3)> (4) < = (5)3:5(或 0.6) 【详解】(1)电离常数越大,其酸性越强,根据表格中的数据可知,则答案为:H2SO3>HCOOH>H2CO3; (2)25°C时,0.1 mol·L-1的氨水溶液中= 108.26,,c(H+) =10-11.13mol/L,溶液的pH = 11.13;0.01mol/L氨水溶液相当于0.1mol/L的氨水稀释10倍,溶液浓度降为原来的,氨水的浓度越小,NH3·H2O的电离程度越大,溶液中c(H+)略小于10-11.13 mol,所以溶液的pH可能为10.63,故答案为:11.13;B; (3)NH抑制Al3+水解,所以在相同条件下,0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中c(Al3+)>0.1 mol·L-1的KAl(SO4)2溶液中c(Al3+), 故答案为:>; (4)HCOOK为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,HCOOH应该稍微过量,酸碱的物质的量浓度相等,所以当溶液的pH=7时,所加氢氧化钾溶液的体积<20mL,溶液呈中性,则c(H+)= c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(K+)= c(HCOO-)+c(OH-),所以此时溶液中c(K+)=c( HCOO-),故答案为:<;=; (5)常温下,若某次捕捉后得到的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,则该溶液中。 22. c3>c1>c2 a1=a2=a3 b1=b2<b3 V1=V2>V3 【分析】pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液,溶液中氢离子浓度相等; 【详解】(1)pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸溶液中氢离子浓度相等,盐酸为一元强酸、硫酸为二元强酸、醋酸为弱酸部分电离,三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则c3>c1>c2; (2)取同体积的三种酸溶液分别加入足量的锌粉,初始时氢离子浓度相等,生成氢气的速率相等,即a1=a2=a3;由于醋酸的物质的量较多,产生的氢气最大,盐酸与硫酸含有的氢离子的物质的量相等生成的氢气的量相等,即b1=b2<b3; (3)由于醋酸的物质的量较多,消耗的碱最多,而盐酸、硫酸消耗的碱相同,答案为:V1=V2>V3; 23. C > N> O > H 6 > NaHCO3 S2O32-+CN-→SCN-+SO32- 2NO2 + CO32- → CO2 + NO2-+NO3- c(Na+)> c(NO3-)> c(NO2-)> c(OH-)> c(H+) 【分析】(1)根据元素周期律及核外电子运动状态分析解答; (2)根据化合物中元素的化合价比较非金属性强弱,根据成键情况书写电子式; (3)根据题给信息及元素守恒书写相关反应方程式; (4)根据氧化还原反应原理及水解原理分析解答。 【详解】(1)CO(NH2)2分子中含有C、N、O、H四种元素,电子层数分别为2、2、2、1,所以H原子半径最小,C、N、O属于同周期,同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径C>N>O>H,碳原子核外有6个电子,所以有6种不同运动状态的电子,故答案为:C>N>O>H;6; (2)CN-中N元素显-3价,C元素显+2价,说明N非金属性强,NaCN为离子化合物,电子式为:,故答案为:>:; (3)(a)由反应NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,根据质量守恒定律可知,元素守恒、原子守恒,则A的化学式为NaHCO3,故答案为:NaHCO3; (b)氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为血红色,即反应生成SCN-、SO32-,离子方程式为S2O32-+CN-=SCN-+SO32-,故答案为:S2O32-+CN-=SCN-+SO32-; (4)9.2gNO2的物质的量为,每0.2molNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子0.1mol,则N的化合价分别由+4价变化为+5价和+3价,在碱性溶液中应生成NO3-和NO2-,反应的离子方程式为:2NO2 + CO32- =CO2 + NO2-+NO3-,若生成的CO2完全逸出,NO2-水解溶液呈碱性,则所得溶液中的离子浓度大小关系为:c(Na+)> c(NO3-)> c(NO2-)> c(OH-)> c(H+),故答案为:2NO2 + CO32-= CO2 + NO2-+NO3-;c(Na+)> c(NO3-)> c(NO2-)> c(OH-)> c(H+)。 24. 酸 +H2O⇌H++NH3•H2O ③ ④ = 【分析】根据盐类的水解判断溶液的酸碱性并写出水解离子方程式;根据物质的微粒构成情况判断离子浓度的大小;根据电荷守恒判断离子浓度的关系;据此解答。 【详解】(1)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解显酸性;水解离子方程式为+H2O⇌NH3·H2O+H+;答案为酸,+H2O⇌NH3·H2O+H+。 (2)酸溶液中氢离子浓度越大,溶液pH越小,①0.1mol/L NH4Cl中水解显酸性; ②0.1mol/L CH3COONH4中、CH3COO-二者均 水解,相互促进,程度相当,近似为中性;③0.1mol/L NH4HSO4溶液中电离出氢离子显酸性,抑制铵根离子水解;④0.1mol/L NH3⋅H2O是弱电解质,微弱电离生成铵根离子显碱性;上述分析可知酸性最强的是0.1mol/L NH4HSO4溶液,铵根离子浓度最小的是0.1mol/L NH3⋅H2O;答案为③,④。 (3)0. 1 mol/L CH3COONH4中存在、CH3COO-、H+、OH-等四种离子,由电荷守恒得c()+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),室温下,测得溶液②的pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c()=c(CH3COO-);答案为=。 25.(1)Xn++nH2OX(OH)n+nH+ (2)Ym-+H2OHY(m-1)-+OH- (3)Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ (4)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑ (5) NaH+H2O=NaOH+H2↑,KH+H2O=KOH+H2↑,BrCl+H2O=HBrO+HCl,IBr+H2O=HIO+HBr NaH,KH BrCl,IBr 【详解】盐在水中能完全电离:XmYn=mXn++nYm-。 (1)溶液的pH=5,说明该盐为强酸弱碱盐,因此发生水解:Xn++nH2OX(OH)n+nH+。 (2)溶液的pH=9,说明该盐为强碱弱酸盐,因此发生水解:Ym-+H2OHY(m-1)-+OH-。 (3)据有关现象可知盐溶于水时能发生水解且相互促进。因为X、Y为同周期短周期元素,且能完全水解,因此该盐为硫化铝,水解方程式为:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。 (4)X、Y不在同周期的短周期内,“类盐”有氮化镁、氮化钠、碳化铝等,溶于水都能发生水解反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑。氮化钠水解没有白色沉淀生成。 (5)X、Y为同主族元素,形成化合物,如NaH、KH、BrCl、IBr,水解反应式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,KH+H2O=KOH+H2↑,BrCl+H2O=HBrO+HCl,IBr+H2O=HIO+HBr。 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  同步练习   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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