2019年高考化学一轮复习单元质检卷8《水溶液中的离子平衡》(含解析)

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.关于常温下,pH=2的醋酸溶液,下列叙述正确的是 (　　)

A.c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1

B.c(H+)=c(CH3COO-)

C.加水稀释至原体积的100倍后,pH=4

D.加入醋酸钠固体,可抑制醋酸的电离

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:

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+CO22HCN+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+)=1×10-11 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.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:CH3COOHCH3COO-+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+H2OH2SO3+OH-　①

HSH++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)+H2OHClO+H++Cl-　②

HClOH++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:

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:

(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 　。 

单元质检卷(八)　水溶液中的离子平衡

1.D　pH=2的醋酸溶液中,c(H+)=0.01mol·L-1,醋酸是弱酸,部分发生电离,故c(CH3COOH)>0.01mol·L-1,A错误;醋酸电离产生的c(H+)=c(CH3COO-),但在溶液中同时存在水电离产生的H+,故c(H+)>c(CH3COO-),B错误;加水稀释后醋酸的电离程度增大,故加水稀释至原体积的100倍后,溶液的pH<4,C错误;加入醋酸钠固体后,c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡逆向移动,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+CO2HCN+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-)=10-11mol·L-1,所以由水电离出的c(H+)=1×10-11mol·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-)=(0.02mol·L-1×2-0.02mol·L-1)×=0.01mol·L-1(混合后溶液体积可视为二者体积之和),那么c(H+)==10-12mol·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+Na2CO3NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HClNaCl+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·H2ON+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:CH3COOHCH3COO-+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+H2OHC+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:CH3COOHCH3COO-+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-+H2OCH3COOH+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20mL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0.1000mol·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,0.1000mol·L-1MOH溶液中pH=11,则c(OH-)=0.001mol·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=1.8×10-7mol·L-1,使Cr沉淀所需Ag+浓度的最小值c(Ag+)=mol·L-1=4.36×10-5mol·L-1,所以先产生AgCl沉淀,B项错误;c(Mg2+)=0.11mol·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)①H2C2O4H++HC2、HC2H++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固体之前,由于c(S)很小,所以很大,加入NaOH固体之后,NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,c(S)增大很多,所以减小。

(2)①HClOH++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0.01mol·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+3CNaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑

(2)1.27×10-16　(3)除去溶液中的Ca2+、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。