高中化学选修四鲁科版-第三章 物质在水溶液中的行为章末综合检测

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章末综合检测(八)
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本小题包括9小题，每小题6分，共54分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．将FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧，所得固体成分相同
B．配制FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度
C．用加热的方法可以除去K2SO4溶液中的Fe3＋
D．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析：选D。A项，氯化铁溶液加热、蒸干、灼烧后得到氧化铁，而硫酸铁溶液加热、蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铁，不正确；B项，所加酸应是稀硫酸，溶于稀盐酸引入新杂质，不正确；C项，加热法不能除去K2SO4溶液中的Fe3＋，不正确。
2．化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要平衡常数。下列关于这些常数的说法中，正确的是(　　)
A．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B．当温度升高时，弱酸的电离平衡常数Ka变小
C．Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，由此可以判断AgCl(s)＋ I－(aq)===AgI(s)＋Cl－(aq)能够发生
D．Ka(HCN) 解析：选C。平衡常数的大小与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关，A不正确；电离是吸热的，加热促进电离，电离平衡常数增大，B不正确；酸的电离常数越大，酸性越强，D不正确。
3．(2019·遵义模拟)AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2＞T1)。下列说法正确的是(　　)

A．图像中四个点的Ksp：a＝b＞c＞d
B．AlPO4在b点对应的溶解度大于c点
C．AlPO4(s)Al3＋(aq)＋PO(aq)　ΔH＜0
D．升高温度可使d点移动到b点
解析：选B。由图像可知，温度越高溶度积常数越大，则图像中四个点的Ksp：a＝c＝d＜b，A错误；b点温度高，溶解度大，AlPO4在b点对应的溶解度大于c点，B正确；根据图像可知，升高温度，溶度积常数增大，则AlPO4(s)Al3＋(aq)＋PO(aq)　ΔH＞0，C错误；升高温度，阴、阳离子浓度均增大，不可能使d点移动到b点，D错误。
4．已知水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．水的离子积常数关系为Kw(B)＞Kw(A)＞Kw(C)＞Kw(D)　
B．向水中加入醋酸钠固体，可从C点到D点
C．B点对应的温度下，pH＝4的硫酸与pH＝10的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液的pH＝7
D．升高温度可实现由C点到D点
解析：选B。A项，温度越高，水电离出的c(H＋)和c(OH－)越大，水的离子积常数越大，由图像知，温度：A＞B＞C＝D，则Kw(A)＞Kw(B)＞Kw(C)＝Kw(D)，错误；B项，温度不变，Kw不变，向水中加入醋酸钠固体，溶液中c(OH－)变大，c(H＋)变小，可以实现从C点到D点，正确；C项，B点对应的温度下，Kw＞1.0×10－14，pH＝4的硫酸与pH＝10的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈碱性，但pH不一定等于7，错误；D项，C点和D点均处于室温，错误。
5．(2019·北京海淀模拟)室温下，向0.01 mol·L－1的醋酸溶液中滴入pH＝7的醋酸铵溶液，溶液pH随滴入醋酸铵溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．a点，pH＝2
B．b点，c(CH3COO－)＞c(NH)
C．c点，pH可能大于7
D．ac段，溶液pH增大是CH3COOHH＋＋CH3COO－逆向移动的结果
解析：选B。醋酸是弱酸，0.01 mol·L－1的醋酸溶液的pH＞2，故A错误；b点为醋酸和醋酸铵的混合溶液，溶液显酸性，pH逐渐接近7，根据电荷守恒，c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，因此，c(CH3COO－)＞c(NH)，故B正确；酸性溶液和中性溶液混合，不可能变成碱性，故C错误；ab段，溶液的pH增大很快，这是由于醋酸是弱电解质，溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加入醋酸铵溶液导致电离平衡逆向移动，故溶液c(H＋)减小，pH增大；而bc段，pH变化不明显，继续加入醋酸铵相当于醋酸溶液的稀释，稀释过程中，CH3COOHH＋＋CH3COO－正向移动，但c(H＋)减小，故D错误。
6．(2019·沈阳高三模拟)下列说法中错误的是(　　)
A．室温下，向NH4HSO4溶液中加入NaOH至中性，则c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)
B．Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀较容易实现，说明Fe(OH)3的Ksp更小
C．向醋酸溶液中加入水，不变(稀释过程中温度变化忽略不计)
D．25 ℃，a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合溶液中c(NH)＝c(Cl－)，则Kb(NH3·H2O)＝
解析：选D。向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液，若二者物质的量相同，则溶质为等物质的量的(NH4)2SO4和Na2SO4，混合溶液呈酸性，若使混合溶液呈中性，即混合溶液中
c(H＋)＝c(OH－)，则滴加的NaOH溶液过量，根据电荷守恒可以得到c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)，故混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋)，A项正确；根据难溶物质容易转化为更难溶物质可知B项正确；将的分子、分母同时乘以c(H＋)：＝＝，Ka(CH3COOH)和Kw在一定温度下均为定值，C项正确；在25 ℃下，混合后溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝0.005 mol·L－1，根据物料守恒得c(NH3·H2O)＝(0.5a－0.005) mol·L－1，又c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，故Kb(NH3·H2O)＝
＝＝，D项错误。
7．下列溶液中微粒的物质的量浓度之间的关系不正确的是(　　)
A．Ca(ClO)2溶液中：c(ClO－)＞c(Ca2＋)＞c(OH－)＞c(H＋)　
B．NaHSO3溶液中：c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(OH－)＋2c(SO)　
C．0.1 mol·L－1Ca(HCO3)2溶液中：c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.2 mol·L－1
D．CH3COONa溶液与盐酸混合后呈中性的溶液中：
　c(Na＋)＞c(Cl－)＝c(CH3COOH)
解析：选B。ClO－水解使溶液中c(OH－)＞c(H＋)，但因水解程度小，故c(ClO－)＞c(Ca＋)，A项正确；NaHSO3溶液中的质子守恒式应为c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(SO)，B项错误；碳元素在溶液中的存在形式为CO、HCO、H2CO3，由物料守恒知C项正确；若CH3COONa与HCl两者恰好完全反应，则混合溶液显酸性，现混合溶液呈中性，则HCl的物质的量小于CH3COONa，故c(Na＋)＞c(Cl－)。中性溶液中：c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒式可得c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(CH3COO－)，结合物料守恒式c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)可得c(Cl－)＝c(CH3COOH)，故c(Na＋)＞c(Cl－)＝c(CH3COOH)，D项正确。
8．20 ℃时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小
B．当盐酸浓度大于1 mol·L－1时，PbCl2(s)与盐酸因发生化学反应而溶解
C．x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)相等
D．当盐酸浓度为1 mol·L－1时，溶液中c(Pb2＋)一定最小
解析：选B。Ksp(PbCl2)与温度有关，与盐酸浓度无关，A项错误；当盐酸浓度大于1 mol·
L－1时，PbCl2(s)的溶解量随盐酸浓度的增大而显著增大，PbCl2(s)与盐酸发生了化学反应，B项正确；x、y两点对应的溶液中c(Cl－)不同，而温度相同，Ksp(PbCl2)相同，故c(Pb2＋)不同，C项错误；当盐酸浓度大于1 mol·L－1时，PbCl2(s)与盐酸发生化学反应生成PbCl，溶液中c(Pb2＋)反而变小，D项错误。
9．25 ℃时，有c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO－)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述不正确的是(　　)

A．pH＝5.5的溶液中：c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．W点所表示的溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COOH)＋c(OH－)
C．pH＝3.5的溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol·L－1
D．向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H＋)＝c(CH3COOH)＋c(OH－)
解析：选D。溶液的pH越小，c(CH3COOH)浓度越大，结合图像知虚线代表醋酸浓度，实线代表醋酸根离子浓度，当pH＝5.5时，c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)，A正确；W点时，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，将c(CH3COO－)换成c(CH3COOH)，B正确；根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)，又c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1，即c(CH3COOH)＋c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＝0.1 mol·L－1，C正确；根据反应可得到0.05 mol NaCl，0.1 mol CH3COOH，由电荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)，又c(Na＋)＝c(Cl－)，则有c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，通入HCl气体后溶液中c(CH3COO－)≠c(CH3COOH)，D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
10．(8分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡。请根据所学的知识回答下列问题：
(1)A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为_____________________________________。
(2)B为0.1 mol/L的NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：________________
____________________。
(3)C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入____________以抑制其水解，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为____________
________________________________________________________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，在25 ℃时，氯化银的Ksp＝1.8×10－10。现将足量氯化银固体放入100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中，则溶液中氯离子的浓度为________mol/L。
解析：(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性，但水解是很微弱的，则c(NH)＞c(SO)；(2)NaHCO3 溶液中HCO的电离程度小于其水解程度，故溶液显碱性；(3)为抑制FeCl3水解常加入盐酸，Fe3＋与HCO可发生相互促进的水解反应；(4)Cl－浓度与溶液中的
Ag＋浓度有关，即c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp。
答案：(1)c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)
(2)HCO的水解程度大于其电离程度，溶液中c(OH－)＞c(H＋)
(3)盐酸　Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(4)9×10－10
11．(12分)25 ℃时，部分物质的电离常数如表所示：
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离常数
1.7×10－5
Ka1＝4.4×10－7
Ka2＝4.7×10－11
3.0×10－8
请回答下列问题：
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为___________________________。
(2)同浓度的CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。
(3)常温下0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是________(填字母，下同)。
A．c(H＋)　　　　　　　 B.
C．c(H＋)·c(OH－) D.
E.
若该溶液升高温度，上述5种表达式的数据增大的是________。
(4)体积为10 mL pH＝2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程pH变化如图所示，则HX的电离常数________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的电离常数。
(5)H＋浓度相同、等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是________(填序号)。
①反应所需要的时间B＞A
②开始反应时的速率A＞B
③参加反应的锌的物质的量A＝B
④反应过程的平均速率B＞A
⑤A中有锌剩余
⑥B中有锌剩余
解析：(1)酸的电离常数越大其酸性越强，CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为CH3COOH＞H2CO3＞HClO。
(2)酸的电离常数越小，同浓度的CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力越强，即结合H＋由强到弱的顺序为CO＞ClO－＞HCO＞CH3COO－。
(3)醋酸溶液浓度越小，c(H＋)越小；电离常数＝，稀释过程中c(CH3COO－)减小，增大；c(H＋)·c(OH－)不变；醋酸稀释时，c(H＋)減小，
c(OH－)增大，增大；不变。升高温度，醋酸电离平衡向右移动，c(H＋)增大；升高温度，醋酸电离平衡向右移动，增大；升高温度，
c(H＋)·c(OH－)增大；升高温度，c(H＋)增大，c(OH－)减小，减小；升高温度，Ka＝增大。
(4)稀释前pH均为2，稀释相同倍数，pH变化越大，酸性越强，电离常数越大，则HX的电离常数大于醋酸的电离常数。
(5)①c(CH3COOH)＞c(HCl)，盐酸与锌反应，H＋被消耗，CH3COOH与锌反应，H＋被消耗的同时，又由CH3COOH电离产生，即醋酸反应速率快，反应所需要的时间B＜A；②开始时c(H＋)相同，反应速率A＝B；③生成氢气一样多，参加反应的锌的物质的量A＝B；④c(CH3COOH)＞c(HCl)，醋酸反应速率快，反应过程的平均速率B＞A；⑤A中有锌剩余；⑥B中有酸剩余。
答案：(1)CH3COOH>H2CO3>HClO
(2)CO>ClO－>HCO>CH3COO－
(3)A　ABCE
(4)大于　(5)③④⑤
12．(12分)(2019·杭州模拟)Ⅰ.常温下，将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示：

实验编号
HA的物质的量浓度/(mol/L)
NaOH的物质的量浓度/(mol/L)
混合后溶液的pH
甲
0.1
0.1
pH＝a
乙
0.12
0.1
pH＝7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH＝10
(1)从甲组情况分析，如何判断HA是强酸还是弱酸？
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中c(A－)和c(Na＋)的大小关系是________(填编号)。
A．前者大　　 B．后者大
C．二者相等 D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据，写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式)：c(Na＋)－c(A－)＝________mol/L。
Ⅱ.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－、HB－H＋＋B2－。
(5)在0.1 mol/L的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是________。
A．c(B2－)＋c(HB－)＝0.1 mol/L
B．c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol/L
C．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
D．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
解析：Ⅰ.(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应，HA的酸性强弱决定完全中和后盐溶液的pH，a＝7时HA为强酸，a>7时HA为弱酸。(2)根据电荷守恒，有c(Na＋)＋c(H＋)＝
c(A－)＋c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液，由pH>7知A－水解程度大于HA的电离程度，离子浓度的大小关系为c(Na＋)>
c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。(4)根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，推导 c(Na＋)－
c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝(10－4－10－10) mol/L。
Ⅱ.(5)注意题干中的电离方程式，一级电离为完全电离，判断A项为B元素的物料守恒，C项为溶液中的质子守恒。
答案：Ⅰ.(1)a＝7时，HA是强酸；a>7时，HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
(4)(10－4－10－10)
Ⅱ.(5)AC
13．(14分)按要求回答下列问题：
(1)实验室中通常用NaOH溶液进行洗气和提纯，当用100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液吸收标准状况下6.72 L SO2时，所得溶液显酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(2)T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：

序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为________。
A．3 B．4　　　　C．5　　　　D．6
(3)常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列三种溶液的pH如表所示：

溶质
CH3COONa
NaClO
NaCN
pH
8.8
10.3
11.1
①根据表中数据，将浓度均为0.01 mol·L－1的下列三种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是______。
A．HCN 　 B．HClO 　　C．CH3COOH
②根据以上数据，判断下列反应可以成立的是________。
A．CH3COOH＋NaClO===HClO＋CH3COONa
B．CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
C．HCN＋NaClO===NaCN＋HClO
(4)几种离子开始沉淀时的pH如表：

离子
Fe2＋
Cu2＋
Mg2＋
pH
7.6
5.2
10.4
当向含相同浓度Cu2＋、Mg2＋和Fe2＋的溶液中滴加NaOH溶液时，________(填离子符号)先沉淀，Ksp[Fe(OH)2]________Ksp[Mg(OH)2](填“>”“＝”或“<”)。
解析：(1)n(NaOH)＝0.1 L×3 mol·L－1＝0.3 mol，n(SO2)＝6.72 L÷22.4 L· mol－1＝0.3 mol，故溶质为NaHSO3。由于溶液显酸性，可知HSO的水解程度小于HSO的电离程度，则
c(H＋)＞c(SO)＞c(OH－)，故离子浓度的大小关系为c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>
c(OH－)。
(2)根据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14，通过①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1。由②可知，加入20.00 mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和，则c(H＋)＝＝1×10－4 mol·L－1，则c＝pH＝－lg (1×10－4)＝4。
(3)从盐溶液的pH可知，对应酸的电离能力(酸性强弱)：CH3COOH＞HClO＞HCN。①0.1 mol·L－1的溶液稀释过程中，pH变化最小的其酸性最弱，即HCN溶液的pH变化最小，A项正确。②根据“强酸制弱酸”原理可知A、B项正确。
(4)根据离子开始沉淀时pH可知，Cu2＋最先沉淀；Fe2＋、Mg2＋沉淀时，溶液中OH－的浓度分别为10－6.4 mol·L－1、10－3.6 mol·L－1，两种难溶物的离子配比相同，故Fe(OH)2的溶度积比Mg(OH)2小。
答案：(1)c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－)　
(2)B
(3)①A　②AB
(4)Cu2＋　<