第三章 水溶液中的离子反应与平衡 测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修1

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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．下列实验操作和现象可得出相应正确结论的是A．A B．B C．C D．D2．工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。下列说法错误的是A．ZnFe2O4溶于硫酸的离子方程式：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2OB．加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+C．加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)D．为加快反应速率，净化I和净化II均应在较高的温度下进行3．下列各组离子能在指定溶液中，大量共存的是：①无色溶液中：K+、Cl－、Na+、、、②使pH=11的溶液中：、Na+、 、S2−、③水电离的H+浓度c(H+)=10−12mol·L−1的溶液中：Cl－、、、、④加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2+、、Cl－、K+、⑤使甲基橙变红的溶液中：Fe3+、、、Na+、⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、、I－、Cl－、S2−A．①②⑤ B．①③⑥ C．②④⑤ D．①②④4．如图，图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置，A与B、B与C刻度间相差1 mL，图II表示50mL滴定管中液面的位置，D与E刻度间相差1 mL。如果刻度A和D都是4，则两处液面的读数是A．Ⅰ中是3.20 mL，Ⅱ中是5.40 mLB．Ⅰ中是3.2 mL， Ⅱ中是5.40mLC．Ⅰ中是3.2 mL， Ⅱ中是4.60 mLD．Ⅰ中是3.2 mL， Ⅱ中是4.6 mL5．下列实验不能达到预期目的的是A．测定NaF溶液的pH, 以判断氢氟酸是弱酸还是强酸B．将NH4NO3溶于水, 测定温度的变化, 以判断盐水解是否是吸热反应C．将颗粒大小相同的钠、钾分别与水反应，以比较钠钾的金属活泼性D．将AlCl3溶液、MgCl2溶液分别与过量的氢气化钠溶液反应，比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱6．下列可以说明CH3COOH是弱酸的事实是A．CH3COOH能与水以任意比互溶B．CH3COOH能与Na2CO3溶液反应，产生CO2气体C．1 mol·L-1 CH3COOH溶液c(H＋)约为0.01 mol·L-1D．1 mol·L-1 CH3COOH溶液能使紫色石蕊试液变红7．向废水中加入硫化物可以依次获得、纳米粒子。常温下，的，，溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是A．的数量级为B．a点对应的CuS溶液为过饱和溶液C．向p点的溶液中加入少量固体，溶液组成由p向q方向移动D．平衡常数很大，反应趋于完全(当平衡常数时，该反应趋于完全)8．常温下，一定浓度的某溶液由水电离出的，则该溶液中的溶质可能是① ② ③NaOH ④A．①②③④ B．②③ C．①②④ D．①④9．下列实验操作、现象与结论均正确的是A．A B．B C．C D．D10．某溶液中只含有Al3+、Na+、Cl-、SO四种离子，已知前三种离于的个数比为2：3：1，则溶液中Na+和SO的个数比为（ ）A．2：1 B．3：4 C．3：5 D．2：511．化学之美与生活之美紧密相连。下列事实与水解无关的是A．明矾可以用于净水B．草木灰与铵态氮肥最好不要混合使用C．受伤时，可以用冰敷防止伤势加重D．用热的纯碱溶液洗涤餐具的效果更好12．用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液实验中，下列盛放盐酸的仪器是A． B． C． D．13．下列说法正确的是 A．浓度均为的溶液和溶液，前者是后者的2倍B．保存溶液常常加一些还原铁粉，其目的是抑制水解C．酸碱中和滴定实验中，锥形瓶和滴定管在水洗后均需用待测液或者标准液润洗D．滴定管中液面的位置（如图），如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积大于14．下列事实不能用平衡移动原理解释的是A．使用热碱水清除厨房里的油污B．醋酸溶液中加甲基橙试剂溶液变红，升温颜色加深C．石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋D．由H2、、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深15．K、分别表示化学平衡常数、电离平衡常数，下列判断正确的是A．升高温度，则K减小，增大B．在时，在10L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大C．达平衡后，改变某一条件时K不变，的转化率可能增大D．相同温度下，，说明的电离程度一定比大二、填空题16．电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡，请回答下列问题。(1)已知部分弱酸的电离常数如下表：①0.1 mol/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中，c(CN-)_______c(HCO)(填“>”、“”“=”或“Ksp(Ag2CO3)C向装有X溶液的试管中滴入NaOH溶液，将干燥的红色石蒸试纸置于试管口无明显现象X溶液中无NHD常温下，向浓度、体积都相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞变红，前者红色更深结合质子的能力：CO>HCO弱酸HCOOHHCNH2CO3电离常数(25℃)Ka = 1. 77×10-4Ka=4.3×l0-10Ka1=5.0×l0-7Ka2=5.6×l0-11酸电离方程式电离平衡常数K温度/℃25t1t2水的离子积常数1×10-14Kw1×10-12滴定次数第一次第二次第三次第四次V(溶液)/17.1018.1018.0017.90【参考答案】一、选择题1．D解析：A．出现砖红色沉淀只能证明淀粉已水解，未证明淀粉不存在，不能说明淀粉已完全水解，A项错误；B．氯气过量，可能是氯气直接与KI反应生成I2，使淀粉溶液变蓝，无法证明氧化性：Br2>I2，B项错误；C．为A2B型化合物，AgCl为AB型化合物，二者物质类型不同，Ksp的大小无法判断，C项错误；D．加入少量铜粉后发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，产生蓝色沉淀可证明氧化性：，D项正确；故选：D。2．D【分析】锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)用稀硫酸酸浸，溶液中会有Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+金属阳离子进入，加入H2O2用于氧化亚铁离子，然后用ZnO调pH除去三价铁，过滤之后加入硫化锌沉铜，电解得到的硫酸锌溶液制取锌。解析：A．ZnFe2O4溶于硫酸生成Zn2+、Fe3+、H2O，离子方程式为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O，A正确；B．加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+，B正确；C．加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+生成更难溶的CuS，是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，C正确；D．净化I中的H2O2在温度较高时会分解，该反应需要控制温度不能太高，D错误；答案选D。3．C解析：①、不能大量共存，会反应生成 ，故①不符合题意；②pH=11的溶液呈碱性，碱性条件下，该组离子之间不发生任何反应，可大量共存，故②符合题意；③水电离的H+浓度c(H+)=10−12mol·L−1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，无论呈酸性还是碱性，都不能大量共存，故③不符合题意；④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性，该组离子之间不发生任何反应，可大量共存，故④符合题意；⑤使甲基橙变红的溶液呈酸性，该组离子之间不发生任何反应，可大量共存，故⑤符合题意；⑥酸性溶液中具有强氧化性，与具有还原性的Fe2+、I－、S2−不能大量共存，故⑥不符合题意；因此②④⑤能大量共存，故C符合题意。综上所述，答案为C。4．C解析：量筒的小刻度在下，大刻度在上，精确度为0.1mL，故Ⅰ中是3.2mL；滴定管的小刻度在上，大刻度在下，精确度为0.01mL，故Ⅱ中是4.60mL，故选C。5．B解析：A．测定NaF溶液的pH，如果溶液显碱性证明HF为弱酸，NaF显中性证明HF为强酸，A正确；B．NH4NO3溶于水, 铵根离子和硝酸根离子在水中扩散要打破其中很强的离子键，要消耗能量。而水合所产生的能量很小，所以总体温度明显降低，B错误；C．将颗粒大小相同的钠、钾分别与水反应，反应越剧烈证明金属还原性越强，C正确；D．生成的Mg(OH)2、Al(OH)3与氢氧化钠反应，Mg(OH)2不反应，Al(OH)3反应，证明碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，D正确；故答案为：B。6．C解析：A．只说明CH3COOH易溶于水，故A不选；B．说明CH3COOH的酸性比碳酸强，故B不选；C．0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=0.001 mol·L-1，说明CH3COOH没能完全电离，即说明CH3COOH是弱酸，故C选；D．醋酸溶液能使紫色石蕊溶液变红，说明CH3COOH显酸性，故D不选；故选C。7．C解析：A．最上面一条直线代表CuS溶液中相关离子浓度的关系， CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ，这条线上的每一个点对应的溶液为CuS的饱和溶液，任取一点，c(Cu2＋)=1×10-18mol·L-1，此时c(S2-)在10-19～10-18之间，根据图像，大概为10-18.3mol·L-1，代入上式，Ksp(CuS)=1×10-18×1×10-18.3=1×10-36.3，数量级约为10-37，A错误；B．在相同c(Cu2+)时，a点c(S2-)比饱和溶液中c(S2-)小，即a点Qcb>c CN-+ CO2+ H2O = HCN+ HCO HCOO-+ H2OHCOOH+OH- 1.77×105(2) 5.2×10-5 23.6解析：（1）①CN-的水解常数是，HCO的水解常数是，CN-水解程度大于HCO，0.1 mol/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中，c(CN-) Ka (HCN)> Ka2 (H2CO3)，所以水解程度HCOONaNa2CO3。③电离常数Ka1 (H2CO3)>Ka (HCN)> Ka2 (H2CO3)，将少量CO2通入NaCN溶液生成HCN和碳酸氢钠，反应的离子方程式是CN-+ CO2+ H2O = HCN+ HCO。④室温下，一定浓度的HCOONa溶液pH =9，HCOO-水解溶液呈碱性，离子方程式为HCOO-+ H2OHCOOH+OH-，溶液中，1.77×105。（2）①现将浓度为2×10-4mol/LNa2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合，设生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液浓度为xmol/L；，x>5.2×10-5，生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为5.2×10-5mol/L；②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中23.6。17． 中性 强 弱 c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1)解析：溶液的酸碱性与pH的关系是：pH=7，溶液呈中性，pH越小，溶液的酸性越越强，溶液的碱性越弱，pH的适用范围是c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1)；故答案为：中性；强；弱；c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1)。18．(1)(2)(3)(4)增大解析：（1），，故溶液中离子浓度大小，；故答案为：；（2）根据物料守恒原理，；故答案为：；（3）、的乘积为水的离子积，温度不变，水的离子积不变；故答案为：a=b=c；（4）在CH3COONa溶液中，，温度升高，平衡正向进行，则c(OH-)浓度增大；故答案为：增大。19．(1)1：10(2)11.7 或12-lg2(3) 减小 减小 c(4) H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子，比H2CO3难于电离出带正电荷的H+ CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO解析：（1）酸碱抑制水电离；所以pH=3的盐酸溶液中的氢氧根离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等，即c(H+)水=c(OH-)= =10-11mol/L；pH=10的Ba(OH)2溶液中的氢离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等，即c(H+)水=10-10 mol/L；25℃时，有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：10-11mol/L：10-10 mol/L=1：10；（2）pH=5的硫酸溶液中c(H+)=10-5mol/L，pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-2mol/L，由于酸碱等体积混合，所以混合后氢氧根离子有剩余，溶液显碱性，设酸碱溶液的体积均为VL，因此c(OH-)=≈5×10-3 mol/L，c(H+)= =2×10-12 mol/L，所得溶液的pH=12-lg2=12-0.3=11.7；（3）①醋酸属于弱酸，存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，加适量醋酸钠晶体后，增大了c(CH3COO-)，平衡左移，c(H+)减小；而盐酸是强酸，根据强酸制备弱酸的规律：CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH，氢离子被消耗，溶液中氢离子浓度减小，故盐酸中c(H+)减小；②pH相同，起始氢离子浓度相等，醋酸为弱酸，部分电离，故醋酸的浓度大于盐酸，体积相同时，醋酸溶质的量大于盐酸溶质的量，分别与足量的锌反应，醋酸的电离平衡右移，醋酸溶液中的氢离子浓度大于盐酸，因此反应速率醋酸大于盐酸；由于锌过量，酸完全反应，醋酸溶质的量多，所以醋酸产生氢气多，故c图像正确；（4）①碳酸为二元弱酸，分两步电离，H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子，比H2CO3难于电离出带正电荷的H+，所以H2CO3的Ka1远大于Ka2；②根据电离平衡常数可知：酸性强弱顺序：H2CO3> HCN> HCO；所以将CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为：CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO。20．(1) (2)增大(3)(4)解析：（1）碳酸为二元弱酸，在水中部分电离，电离方程式、；（2）温度升高，促进弱电解质的电离，K增大；（3）相同温度时，K越大，弱酸电离出的越大，酸性越强；由表中数据可看出的K最大，酸性最强，故酸性最强的为；（4）利用K的大小进行比较，的K最小，酸性最弱，过量的通入溶液，反应生成碳酸氢根离子和硫氢根离子，。21．(1) 2.4×10-7 mol/L 5.76×10-9(2) 2：1 20：1(3)pH=6解析：(1)水在任何条件下电离产生的c(H＋)=c(OH-)。在t1℃时，测得纯水中的c(H＋)=2.4×10-7 mol/L，则c(OH-)=2.4×10-7 mol/L；在该温度下水的离子积常数Kw=c(H＋)·c(OH-)=2.4×10-7 mol/L×2.4×10-7 mol/L=5.76×10-14 (mol/L)2，该温度下测得某H2SO4溶液中c(SO)=5.0×10-6 mol/L，c(H＋)=2c(SO)=1.0×10-5 mol/L，则该溶液中c(OH-)=；(2)在25℃时，将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H+)=10-6 mol/L，根据硫酸电离方程式：H2SO4=2H++ SO，c(SO)=c(H+)=5.0×10-7 mol/L，可知该溶液中c(H+)：c(SO)=2：1；将稀释后的溶液再稀释100倍，c(SO)=5.0×10-9 mol/L，溶液中的H+包括酸电离和水电离两部分，稀释后的溶液接近中性但仍然显酸性，此时c(H+)＞1.0×10-7 mol/L，则c(H+)：c(SO)≥1.0×10-7 mol/L：5.0×10-9 mol/L=20：1；(3)在温度为t2时Kw=1×10-12，将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合，pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L，pH=1的HCl中c(H+)=0.1 mol/L，两种浓度相等，由于二者体积相同，则酸、碱恰好完全中和，溶液显中性，故溶液pH=6。22．(1)滴入最后一滴溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色(2)51.40%解析：(1)高锰酸钾溶液为紫红色，用酸性高锰酸钾溶液滴定亚铁离子，滴定终点的现象为：滴入最后一滴溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。(2)高锰酸根离子有强氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，从方程式可得关系式：MnO~5Fe2+，n(MnO)=0.0800mol/L0.0257L=2.05610-3mol，则n(Fe2+)=5n(MnO)=52.05610-3mol=1.02810-2mol，依据铁原子守恒，摩尔盐的质量为1.02810-2mol392g/mol=4.02976g，则该产品的纯度为100%=51.40%。23．(1) FeCl3 2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-(2)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O(3)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O/Al(OH)3+OH-=Al(OH)(4) 焰色试验 焰色为黄色(5)C+CO22CO解析：（1）A为黄绿色气体，即A为Cl2，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，即D为Fe，Fe与氯气反应生成氯化铁，即B为FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，氯气将FeCl2氧化成FeCl3，B的化学式为FeCl3；加热蒸干氯化铁溶液一般得到氧化铁，工业上制取氯气，采用电解饱和食盐水(氯碱工业)，离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，故答案为FeCl3；2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-；（2）A为常见温室气体，则A为CO2，D为NaOH，反应①发生CO2+NaOH=NaHCO3，反应②NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，反应③发生CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，故答案为NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；（3）氯碱工业产品是NaOH、H2、Cl2，B是两性氢氧化物，即B为Al(OH)3，推出D为NaOH，A为可溶性铝盐，反应①Al3++3OH-=Al(OH)3↓，反应②Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O或Al(OH)3+OH-=Al(OH)，反应③发生Al3++AlO+H2O=Al(OH)3↓，故答案为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O或Al(OH)3+OH-=Al(OH)；（4）常温下0.1mol/LA溶液的pH为13，说明A是一元强碱，即A为NaOH，根据问题(2)分析，且A、B、C均含有一种元素，所含金属离子是Na+，检验钠元素，常采用焰色试验，钠元素的焰色试验中火焰呈黄色；故答案为焰色试验；焰色为黄色；（5）A是C，D为氧气，B为CO，C为CO2，反应③是C+CO22CO，故答案为C+CO22CO。24．(1)(2) >(3) 氧化 (4)当最后半滴标准溶液滴入时，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色(5)0.18(6) 偏高 不变【分析】酸性条件下H2O2可将水中的Fe2+转化成Fe3+，说明过氧化氢具有氧化性；滴定前双氧水溶液颜色是无色，终点时高锰酸钾稍过量，溶液呈浅紫色；第一次滴定体积和其它三次差距过大，应该舍去，求出第二、三、四三次的平均值，根据反应求出过氧化氢的浓度；解析：（1）0.1mol/L H2A溶液中c(H+)=0.11mol/L，说明第一步完全电离抑制第二步电离，H2A的第一步电离方程式为：H2A=H++HA-，故答案为：H2A=H++HA-；（2）0.1mol/L H2A溶液中c(H+)=0.11mol/L，说明第一步完全电离抑制第二步电离，NaHA溶液中存在HA-离子只电离不水解，溶液显酸性，溶液中离子浓度大小为：c(Na+)＞c(HA-)＞c(H+)＞c(A2-)＞c(OH-)，第一步完全电离抑制第二步电离情况下，第二步电离出氢离子浓度0.01mol/L，而NaHA溶液中对HA-电离无抑制，则溶液中c(H+)＞0.01mol/L，故答案为：c(Na+)＞c(HA-)＞c(H+)＞c(A2-)＞c(OH-)；＞；（3）酸性条件下，H2O2氧化Fe2+得到Fe3+和H2O，由此说明H2O2具有氧化性，其反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：氧化；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（4）滴定前双氧水溶液颜色是无色，终点时高锰酸钾稍过量，溶液呈浅紫色，则滴定到达终点的现象是，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不褪色，故答案为：当最后半滴标准溶液滴入时，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色；（5）由于第一次数据误差过大，故舍去；其它三组的平均值为 18.00ml，根据反应2+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2，n(H2O2)=2.5×n()=2.5×0.1000mol•L-1×0.018L，c(H2O2)=mol/L=0.1800mol/L，故答案为：0.1800；（6）若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，读取标准溶液的体积增大，测定浓度偏高，若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，溶质无变化，因此对实验结果无影响；测定浓度不变，故答案为：偏高；不变。