新课标2019高考化学复习规范练水溶液中的离子平衡单元质检卷

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新课标2019高考化学复习规范练水溶液中的离子平衡单元质检卷

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课件 w ww.5 y kj.Co m

单元质检卷(八) 水溶液中的离子平衡
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2017广东湛江一中等“四校”联考)对于常温下0.1 mol·L-1氨水和0.1  mol·L-1醋酸,下列说法正确的是(  )
                
A.0.1 mol·L-1氨水,溶液的pH>13
B.0.1 mol·L-1氨水加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
C.0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)
D.0.1 mol·L-1醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等 体积混合所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
2.剧毒物氰化钠(NaCN)固体遇水或酸生成剧毒易燃的HCN气体,同时HCN又能与水互溶,造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡
常数(25 ℃) Ka=
1.77×10-4 Ka=
5.0×10-10 Kal=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11

下列选项错误的是(  )
A.向NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为2CN-+H2O+CO2 2HCN+C
B.处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH=9,此时c(CN-)<c(HCN)
C.中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量前者小于后者
D.等体积、等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者
3.常温下,下列有关电解质溶液叙述错误的是(  )
A.某H2SO4溶液中 =1.0×10-8,由水电离出的c(H+)=1×10-1 1 mol·L-1
B.将0.02 mol·L-1盐酸与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液pH约为12
C.将一定体积稀盐酸与稀氨水混合,当溶质为NH3·H2O和NH4Cl时,溶液的pH≥7
D.向0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,溶液中c(HC )先增大后减小
4.一定条件 下,下列说法正确的是(  )
A.向氨水中加入氯化铵固体,会使溶液的pH减小
B.常温时,向CaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,则CaCO3的溶度积常数增大
C.常温时,把pH=1的醋酸溶液稀释到10倍后,其pH>2
D.稀释Na2CO3溶液,溶液中c(OH-)增大
5.(2016课标全国Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是 (  )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中 增大
C.向盐酸中加入氨水至中性, 溶液中 >1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中 不变
6.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(S )+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
7.室温下,将0.100 0 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL未知浓度的某一元碱MOH溶液中,溶液pH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是 (  )
 
A.该一元碱溶液浓度为0.100 0 mol·L-1
B.A、B、C三点的水溶液导电性依次增强
C.室温下,MOH的电离常数Kb=1×10-5
D.B点:c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)
8.常温时,Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3,下列叙述不正确的是(  )
A.浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4溶液中,先产生Ag2CrO4沉淀
C.c(Mg2+)为0.11 mol·L-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9以上
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水 溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变
二、非选择题(本题共3个小题,共52分)
9.(16分)Ⅰ.水的电离平衡曲线如图甲所示。
(1)若以A点表示在25 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度,当温度升高到100 ℃时,水的电离平衡状态到达B点,则此时水的离子积为        。
(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持25 ℃的恒温,使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为       。
 
Ⅱ.物质A~D为CH3COOH、NaOH、HCl、NH3·H2O中的各一种,常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL,pH的变化关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:
B       ,C      。
(2)写出A与C反应的离子方程式:                  。
(3)将含等物质的量的B和D两溶液充分混合后,其离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,下列叙述不正确的是    。
A.CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释, 溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH<7
10.(18分)按要求回答下列问题:
(1)已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
HS +H2O H2SO3+OH- ①
HS  H++S  ②
向0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中加入少量氢氧化钠固体,则      (填“增大”“减小”或“不变”,下同),      。
(2)氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g) Cl2(aq) ①
Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl- ②
HClO H++ClO- ③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占 分数(α)随pH变化的关系如图所示。
 
①写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:Ki=     ,由图可知该常数值为     。
②在该体系中c(HClO)+c(ClO-)     (填“大于”“小于”或“等于”)c(H+)-c(OH-) 。
③用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季   (填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释: 
 
 。
(3)乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC—COOH,可简写为H2C2O4),它是一种重要的化工原料。常温下0.01 mol·L-1的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如下表所示:
 H2C2O4 KHC2O4 K2C2O4
pH 2.1 3.1 8.1

填空:
①写出H2C2O4的电离方程式:
 。
②KHC2O4溶液显酸性的原因是
 ;
向0.1 mol·L-1的草酸氢钾溶液中滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是   (填序号)。
A.c(K+)=c(HC2 )+c(H2C2O4)+c(C2 )
B.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2 )
C.c(K+)+c(Na+)=c(HC2 )+c(C2 )
D.c(K+)>c(Na+)
11.(18分)碳酸镍可用于电镀、陶瓷器着色等。镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素杂质),从镍矿渣出发制备碳酸镍的流程如下:
 
已知常温下,溶度积常数如下表所示:
难溶物 NiS ZnS CuS CaF2 MgF2
溶度积
常数 1.07×
10-21 2.93×
10-25 1.27×
10-36 1.46×
10-10 7.42×
10-11

(1)加入Na2CO3溶液沉铁时生成难溶于水的黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和一种无色气体。写出此反应的离子方程式:
 。
(2)加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,原理是NiS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Ni2+(aq),过滤后,溶液中c(Ni2+)=0.107 mol·L-1,溶液中残留c(Cu2+)为      mol·L-1。
(3)加入NaF的作用是 。
(4)加入Na2CO3溶液沉镍,检验Ni2+是否沉淀完全的方法是
 。

 

参考答案

单元质检卷(八) 水溶液中的离子平衡
1.D 一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以0.1 mol·L-1氨水的pH<13,A错误;加水稀释促进一水合氨电离,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度对c(OH-)的影响,所以溶液中c(OH-)减小,由于温度不变水的离子积常数不变,所以c(H+)增大,B错误;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),C错误;等物质的量的醋酸和NaOH混合,二者恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,CH3COO-水解使溶液呈碱性,由于醋酸根离子水解程度较小,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
2.A 从电离平衡常数来看,HCN的酸性强于HC ,所以向NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为CN-+H2O+CO2 HCN+HC ,A项错误;处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH至9,Ka= =5.0×10-10,故c(CN-)<c(HCN),B项正确;中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液,因HCOOH的电离平衡常数大于HCN,故HCOOH的浓度小,消耗NaOH的物质的量前者小于后者,C项正确;等体积、等物质的量浓度的HCOONa和NaCN溶液中,因CN-水解程度大于HCOO-,所以在NaCN溶液中c(OH-)大,c(H+)小,根据电荷守恒n(Na+)+n(H+)=n(X-)+n(OH-)可知,HCOONa溶液中n(Na+)+n(H+)大于NaCN中的,两溶液中的离子总数均为2[n(Na+)+n(H+)],则HCOONa溶液所含离子总数大于NaCN,D项正确。
3.C 常温下,水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,由于 =1.0×10-8,解得c(OH-)=10- 11 mol·L-1,所以由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,A项正确;等体积、等浓度的盐酸与Ba(OH)2溶液混合,Ba(OH)2过量,混合后c(OH-)=(0.02 mol·L-1×2-0.02 mol·L-1)× =0.01 mol·L-1(混合后溶液体积可视为二者体积之和),那么c(H+)= =10-12 mol·L-1,pH=12,B项正确;盐酸与氨水混合,当溶液中溶质为NH3·H2O和NH4Cl时,因未知两者相对量,溶液的pH可能大于7、可能等于7、也可能小于7,C项错误;Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,发生的反应依次为HCl+Na2CO3 NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,c(HC )先增大后减小,D项正确。
4.A 氨水中存在电离平衡:NH3·H2O N +OH-,加入NH4Cl固体,溶液中c(N )增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液的pH减小,A项正确;温度不变,则Ksp(CaCO3)不变,B项错误;醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释时,电离平衡正向移动,n(H+)增大,故pH=1的醋酸稀释10倍后,溶液的pH范围为1<pH<2,C项错误;Na2CO3溶液中存在水解平衡:C +H2O HC +OH-,加水稀释时,水解平衡正向移动,n(OH-)增大,但由于溶液体积变化大于n(OH-)的变化,则溶液中c(OH-)减小,D项错误。
5.D A项,醋酸在水溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,Ka= ,加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka不变, 增大,A项错误;B项,CH3COONa溶液中存在CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2 O CH3COOH+OH-,Kh= ,升温,平衡正向移动,Kh增大,则 减小,B项错误;C项,根据电荷守恒关系:c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),则c(N )=c(Cl-),C项错误;D项, ,加入AgNO3后Ksp不变, 不变,D项正确。
6.A pH=1的NaHSO4溶液中,根据质子守恒可得:c(H+)=c(S )+c(OH-),A项正确;含有AgCl和AgI固体的悬浊液中,氯化银的溶解度大于碘化银,则:c(Cl-)>c(I-),溶液中正确的离子浓度关系为c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),B项错误;由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),2c(Ca2+)=c(Cl-),则c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),C项错误;根据电荷守恒有2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D项错误。
7.D 根据图像知,当盐酸体积为20 mL时二者恰好反应生成盐,则二者的物质的量相等,二者的体积相等,则其浓度相等,所以一元碱溶液浓度为0.100 0 mol·L-1,故A项正确;溶液的导电能力与离子浓度成正比,MOH是弱电解质,HCl、MCl是强电解质,完全电离,根据图像知,A、B、C三点的水溶液中,自由移动离子的浓度逐渐增大,所以其导电性依次增强,故B项正确;根据图像知,0.100 0 mol·L-1 MOH溶液中pH=11,则c(OH-)=0.001 mol·L-1,常温下,MOH的电离常数Kb= =1×10-5,故C项正确;B点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(M+)=c(Cl-),故D项错误。
8.B c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.1×0.1=1×10-2>2.3×10-3,所以有CH3COOAg沉淀生成,A项正确;使Cl-沉淀所需Ag+浓度的最小值c(Ag+)=  mol·L-1=1.8×10-7 mol·L-1,使Cr 沉淀所需Ag+浓度的最小值c(Ag+)=  mol·L-1=4.36×10-5 mol·L-1,所以先产生AgCl沉淀,B项错误;c(Mg2+)=0.11 mol·L-1,c(OH-)=  mol·L-1=10-5mol·L-1,则pH=9,所以要产生Mg(OH)2沉淀,pH应控制在9以上,C项正确;Ksp只受温度影响,D项正确 。
9.答案 Ⅰ.(1)1×10-12 (2)10∶1
Ⅱ.(1)NaOH HCl
(2)NH3·H2O+H+ H2O+N
(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
(4)B
解析 Ⅰ.(1)根据图像分析,100 ℃时水电离的氢离子和氢氧根离子浓度都为10-6mol·L-1,则水的离子积常数为1×10-12。
(2)氢氧化钡中的氢氧根离子浓度为10-6mol·L-1,盐酸中氢离子浓度为10-5mol·L-1,二者混合后溶液为中性,则氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,其体积比等于浓度的反比,即为 =10∶1。
Ⅱ.(1)从图像分析,氢氧化钠和氨水都呈碱性,但加水稀释,氢氧化钠溶液pH变化较大,则B为NaOH,A为NH3·H2O。盐酸和醋酸呈酸性,加水稀释,盐酸pH变化较大,则C为HCl,D为醋酸。
(2)氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,盐酸为强酸,氯化铵为可溶性盐,都可以拆成离子形式,故离子方程式为NH3·H2O+H+ H2O+N 。
(3)等物质的量的氢氧化钠和醋酸混合后生成醋酸钠,溶液显碱性,故离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)A项,在醋酸溶液中根据质子守恒分析,正确;B项,醋酸加水稀释,电离平衡正向移动,溶液的酸性减弱,氢氧根离子浓度增大,错误;C项,醋酸中加入醋酸钠,醋酸钠电离出的醋酸根离子抑制醋酸的电离,所以电离平衡逆向移动,正确;D项,二者混合后醋酸有剩余,显酸性,正确。
10.答案 (1)增大 减小
(2)①  10-7.5 ②小于
③差 温度升高,(溶解)平衡①逆向移动,Cl2(aq)浓度减小,使得(化学平衡)②逆向移动,c(HClO)减小,杀菌效果变差
(3)①H2C2O4 H++HC2 、HC2  H++C2
②HC2 的电离程度大于水解程度 AD
解析 (1)加入NaOH固体,OH-和H+反应,使②中电离平衡右移,所以 增大;未加NaOH溶液之前,由于c(S )很小,所以 很大,加入NaOH溶液之后,NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O,c(S )增大很多,所以 减小。
(2)①HClO H++ClO-属于电离平衡,由于当pH=7.5时,ClO-与HClO的物质的量浓度相等,所以Ki=10-7.5。②根据电荷守恒得c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-),所以c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),由于c(HClO)<c(Cl-),所以c(HClO)+c(ClO-)<c(H+)-c(OH-)。
(3)①根据0.01 mol·L-1H2C2O4溶液的pH=2.1,可以证明H2C2O4是二元弱酸,则H2C2O4分步电离。②A项,符合物料守恒,正确;D项,若恰好反应,c(K+)=c(Na+),此时溶液呈碱性,故加入的氢氧化钠的物质的量略少些,故c(K+)>c(Na+),正确。
11.答案 (1)Na++3Fe3++2S +3H2O+3C  NaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑
(2)1.27×10-16 (3)除去溶液中的C a2+、Mg2+
 (4)静置后取上层清液少许于试管中,滴加Na2CO3溶液,若未出现浑浊,则沉淀完全
解析 (1)因为产物为黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],Fe为+3价,另一种无色气体与加入的Na2CO3溶液有关,故该气体是CO2,然后按质量守恒和电荷守恒配平离子方程式。
(2)因为溶液中的c(S2-)是一定的, ,代入数值可以得出c(Cu2+)=1.27×10-16mol·L-1。
(3)从表中数据可知CaF2和MgF2的Ksp很小,加入NaF的作用是除去溶液中的Ca2+、Mg2+。
(4)加入Na2CO3溶液沉镍,检验Ni2+是否沉淀完全的方法是静置后取上层清液少许放入试管中,再次滴加沉淀剂Na2CO3溶液,若未出现浑浊,则沉淀完全。

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