人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷7　水溶液中的离子反应与平衡 …

这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷7　水溶液中的离子反应与平衡 …，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
章末目标检测卷7　水溶液中的离子反应与平衡
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东聊城高三模拟)室温下,下列有关
0.10 mol·L-1氨水的说法正确的是(　　)。
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH4+)·c(OH-)变大
C.用硝酸完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
2.(2020河北唐山模拟)下列说法正确的是(　　)。
A.向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的 CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中水的电离程度始终增大
B.0.01 mol·L-1醋酸中水的电离程度小于0.01 mol·L-1盐酸中水的电离程度
C.将0.001 mol·L-1盐酸与pH=11的氨水等体积混合,所得溶液中由水电离出的c(OH-)1×10-7mol·L-1
3.(2020四川南充适应性考试)关于25 ℃的0.1 mol·L-1的3种溶液①盐酸、②氨水、③CH3COONa溶液,下列说法中不正确的是(　　)。
A.3种溶液中pH最小的是①
B.3种溶液中水的电离程度最大的是③
C.①与②等体积混合后溶液显酸性
D.①与③等体积混合后c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
4.在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+)分别是1.0×10-a mol·L-1和1.0×10-b mol·L-1,在此温度下,则下列说法正确的是(　　)。
A.a1
6.常温下,下列有关醋酸的叙述中不正确的是(　　)。
A.pH=5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中:c(Na+)Ka(HB)>Ka(HD)
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
9.25 ℃时,已知Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2C2O4)=3.5×10-11,Ksp(AgI)=1.5×10-16,该温度下有关叙述正确的是(　　)。
A.AgCl、Ag2C2O4、AgI三者的饱和溶液中,c(Ag+)大小顺序:Ag2C2O4>AgCl>AgI
B.将0.02 mol·L-1 AgNO3溶液和0.02 mol·L-1 Na2SO4溶液等体积混合,有沉淀生成
C.向5 mL饱和AgCl溶液中滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,无沉淀生成
D.向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和KI混合溶液中滴加AgNO3溶液,先有白色沉淀生成
10.(2020山东师大附中模拟)某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　)。
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释至原体积的100倍,溶液中的c(OH-)增大
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2020四川成都高三模拟)已知H2A为二元弱酸,室温下向100.0 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中加入不同质量的NaOH固体,pH变化如下表(不考虑溶液体积变化)。下列分析正确的是(　　)。
m(NaOH)/g
0
0.4
0.8
1.2
pH
3.8
8.3
12.0
13.2
A.H2A第一步电离Ka1的数量级为10-7
B.上述过程中水的电离程度一直增大
C.m(NaOH)=0.6 g时,c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.若溶液中加NaOH至c(HA-)c(A2-)=100时,c(OH-)>100c(H+)
12.(2020广东茂名高三综合测试)在两只锥形瓶中分别加入浓度均为1 mol·L-1 的盐酸和NH4Cl溶液,将温度和pH 传感器与溶液相连,向瓶中同时加入过量的质量、形状均相同的镁条,实验结果如下图。下列关于该实验的说法正确的是(　　)。

A.P点溶液:c(NH4+) + 2c(Mg2+)>c(Cl-)
B.反应剧烈程度:NH4Cl>HCl
C.Q点溶液显碱性是因为MgCl2发生水解
D.1 000 s后,镁与NH4Cl溶液反应停止
13.(2020四川遂宁高三模拟)常温下,向20 mL某浓度的硫酸中滴入0.1 mol·L-1氨水,溶液中水电离出的氢离子的浓度随加入氨水的体积变化如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.C点所示溶液中:c(H+)-c(OH-)=c(NH3·H2O)
B.B点所示溶液中:c(NH4+)=2c(SO42-)
C.V=20
D.该硫酸的浓度为0.1 mol·L-1
14.在一定温度下,AgCl与AgI的饱和溶液中存在如下图关系,下列说法正确的是(　　)。

A.AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),在该温度下的平衡常数K=2.5×106
B.向0.1 mol·L-1 KI溶液中加入AgNO3溶液,当I-刚好完全沉淀时,c(Ag+)=2×10-12 mol·L-1
C.向AgCl、AgI的饱和溶液中加入HI溶液,可使溶液由A点变到B点
D.向2 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液中加几滴0.01 mol·L-1 NaCl溶液,静置片刻,再向溶液中加几滴0.01 mol·L-1 KI溶液,有黄色沉淀生成,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
15.(2020山东潍坊二模)常温下,通过控制条件改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示。已知pOH=-lg c(OH-),δ(X)=c(X)c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。下列叙述错误的是(　　)。

A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数为103
B.若升高温度,A点向右移动
C.pH=3时,c(C2O42-)c(H2C2O4)=100.6∶1
D.物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)已知:①25 ℃时,弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
②25 ℃时,2.0×10-3 mol·L-1 HF水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-) 与溶液pH的变化关系,如图所示:

请根据以上信息回答下列问题。
(1)25 ℃时,将20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为

反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 　　　　　　　　　　,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)　　　(填“>”“”“=”或“”“7,则a≥10
B.a=5时,2c(NH3·H2O)+2c(NH4+)=c(C6H5O-)+c(C6H5OH)
C.a=10时,混合溶液中水的电离程度小于0.01 mol·L-1 C6H5OH溶液中水的电离程度
D.若混合溶液pHc(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
(3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),类比化学平衡常数的定义。25 ℃时,Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kh1=　　　　　　　　　　。 
(4)如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度升高而增大)。

①T2　　　　(填“>”“c(OH-),故c(Na+)Ka(HB)>Ka(HD),A项正确。 滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB,溶液显酸性,以HB的电离为主,但电离程度较小,因此c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) ,B项正确。pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,c(Na+)和溶液中的酸根离子的浓度相等,但三种溶液中酸根离子的水解程度不同,加入的氢氧化钠溶液的体积不同,故c(A-)、c(B-)和c(D-)不相等,C项错误。根据质子守恒可知,c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。
9.A　解析:AgCl饱和溶液中,c(Ag+)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1;Ag2C2O4饱和溶液中,c(Ag+)=32Ksp(Ag2C2O4)=370×10-12 mol·L-1≈4.12×10-4 mol·L-1;AgI饱和溶液中,c(Ag+)=Ksp(AgI)=1.5×10-16 mol·L-1≈1.22×10-8 mol·L-1,则c(Ag+)大小顺序为Ag2C2O4>AgCl>AgI,A项正确。将0.02 mol·L-1 AgNO3溶液和0.02 mol·L-1 Na2SO4溶液等体积混合后,混合溶液中c2(Ag+)·c(SO42-)=1.0×10-6Ksp(AgI),故向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和KI混合溶液中滴加AgNO3溶液,先有黄色AgI沉淀生成,D项错误。
10.B　解析:25 ℃时,纯水中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,c(H+)=1×10-6 mol·L-1说明水的电离得到促进,故温度高于25 ℃,A项正确。c(H+)=1×10-6 mol·L-1,水的离子积常数为1×10-12,KW=c(H+)·c(OH-),当c(H+)=1×10-3 mol·L-1时,c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,故由水电离出来的c(H+)=1×10-9 mol·L-1,B项错误。NaHSO4电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,C项正确。温度不变时,KW不变,加水稀释,c(H+)减小,KW=c(H+)·c(OH-),所以c(OH-)增大,D项正确。
11.AD　解析:起始时,0.1 mol·L-1 H2A溶液的pH=3.8,根据氢离子浓度的近似计算公式c(H+)=Ka1×c=Ka1×0.1=10-3.8 mol·L-1,所以Ka1=10-6.6≈10-7,其数量级为10-7,A项正确。起始时,0.1 mol·L-1 H2A溶液对水的电离是抑制的,随着H2A逐渐被中和,转化为强碱弱酸盐,则该盐对水的电离是促进的,最后氢氧化钠过量,对水的电离产生抑制,B项错误。加入的氢氧化钠为0.6 g(0.015 mol)时,溶液中的溶质为等浓度的Na2A和NaHA,由表中数据可知,此时溶液显碱性,因为A2-的水解能力强于HA-的电离能力,且A2-水解得到HA-,所以c(A2-)8时,一定有c(OH-)>100c(H+),D项正确。
12.A　解析:根据图像可知,P点溶液的pH>7,此时c(OH-)>c(H+);依据电荷守恒可知,c(NH4+) + 2c(Mg2+)+c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-),所以c(NH4+)+2c(Mg2+)>c(Cl-),A项正确。镁与盐酸反应,溶液温度迅速升高,并达最高点,反应放出的热量多,所以反应剧烈程度:HCl>NH4Cl,B项错误。MgCl2水解时,溶液显酸性,所以Q点溶液显碱性不是MgCl2发生水解所致,C项错误。1 000 s后,镁与NH4Cl溶液反应体系的温度仍在缓慢上升,溶液的pH仍在缓慢增大,说明反应仍在正向进行,D项错误。
13.AC　解析:根据图像知,C点所示溶液是硫酸铵溶液,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),元素质量守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(SO42-),两式相减可得,c(H+)-c(OH-)=c(NH3·H2O),故A项正确。由图像可知,B点为硫酸铵和硫酸的混合溶液,溶液呈酸性,c(OH-)c(HC2O4-),据图可知,当c(C2O42-)>c(HC2O4-)时,溶液呈酸性,钠离子不水解,所以混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故D项正确。
16.答案:(1)HSCN的酸性比CH3COOH的酸性强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较大　
Ksp(CaF2),有沉淀产生。
解析:由题给数据可知,相同条件下,HSCN的酸性强于CH3COOH的酸性,等体积、等浓度时,HSCN溶液中的c(H+)比CH3COOH溶液中的c(H+)大,则HSCN溶液与NaHCO3溶液反应的反应速率大,最终均与NaHCO3完全反应,得到CH3COONa溶液和NaSCN溶液,酸性越弱,水解程度越大,所以反应后的溶液中,c(CH3COO-)c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
(2)C　(3)B
(4)①A　②AB
(5)Cu2+　
c(SO32-)>c(OH-),故离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。
(2)加水稀释促进CH3COOH的电离,溶液中导电粒子的数目增多,A项错误。由于溶液体积的增大比H+数目的增大程度大,故H+的浓度降低,B项错误。c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)分子、分母同乘以c(H+)得c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)·c(OH-)·c(H+)=KaKW,为常数,C项正确。
(3)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+)=0.020 0 L×1×10-4mol·L-10.020 0 L=1×10-4 mol·L-1,则c=pH=-lg(1×10-4)=4。
(4)由盐溶液的pH可知,对应酸的电离能力(酸性强弱):CH3COOH>HClO>HCN。
①0.01 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两项正确。
(5)根据离子开始沉淀时的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-1,两种难溶电解质的组成形式相似,故Fe(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的溶度积小。
18.答案:(1)CD
(2)再通入氯气、加入碳酸钙、加入次氯酸钠等
(3)b>a=d>c
(4)A->B2->HB-
(5)0.1 mol·L-1c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
(6)1.8×10-7 mol·L-1　2
解析:(1)常温下,纯水中c(H+)=10-7mol·L-1,加入某物质后,溶液中c(H+)=10-9 mol·L-1,说明溶液呈碱性,则加入的物质是碱或强碱弱酸盐,故选CD。(2)氯水中存在的平衡是Cl2+H2OH++Cl-+HClO,HClOH++ClO-,要使c(HClO)增大,加入某些物质使Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡向正反应方向移动或使HClOH++ClO-的平衡向逆反应方向移动,所以可以通入氯气或加入碳酸盐或加入次氯酸盐。(3)一水合氨为弱电解质,不能完全电离,与盐酸反应至中性时,氨水应稍过量,则b>a;c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1的氨水,一水合氨浓度远大于1.0×10-3 mol·L-1,反应至中性时,a>c;氢氧化钡为强碱,与盐酸完全中和时,a=d,则b>a=d>c。(4)根据反应H2B(少量)+2A-B2-+2HA可知,HA酸性弱于HB-,酸性越弱,对应的酸根离子得H+能力越强,则结合H+能力顺序为A-> B2->HB-。(5)由H2AH++HA-,HA-H++A2-可知,第一步完全电离,第二步部分电离,0.1 mol·L-1的H2A溶液中H2A第一步电离出的氢离子浓度是0.1 mol·L-1,HA-的电离较微弱,由题给信息知,HA-电离出的氢离子浓度小于0.01 mol·L-1,则0.1 mol·L-1的H2A溶液中氢离子浓度的大小范围是0.1 mol·L-1c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。(6)盐酸与硝酸银反应的物质的量之比是1∶1,n(AgNO3)=9×10-4 mol,n(HCl)=1×10-3 mol,n(AgNO3)　③Ca2+
(3)Mn2++2HCO3-MnCO3↓+H2O+CO2↑　100
解析:(1)高温下,Al与Mn3O4发生铝热反应生成Mn,根据反应物、生成物及反应条件可知,反应的化学方程式为8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn。
(2)软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液,说明MnSO4浸出液为稀硫酸,同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质,调节溶液的pH,Fe(OH)3的pKsp为37.4,与其他离子相比最大,调节pH使Fe3+沉淀,向滤液中加入硫化铵,CuS的pKsp为35.2,可以将铜离子形成硫化物沉淀下来,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰。
①软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+ C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2↑+18H2O,该反应中,锰元素化合价由+4价变为+2价,碳元素化合价由0价变为+4价,所以C6H12O6为还原剂;反应物接触面积越大、温度越高,反应速率越大,所以能提高还原浸出速率的措施:升高反应温度或将软锰矿研细等。
②软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2↑+18H2O,溶液呈强酸性,还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+,此时未形成沉淀,Ksp为沉淀溶解平衡常数,pKsp=-lg Ksp,pKsp越大,沉淀溶解平衡常数越小,滤液1为形成Fe(OH)3沉淀,pKsp=-lg Ksp=37.4,Ksp=10-37.4,Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)≈10-10 mol·L-1,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,pH=4,所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH,才能形成氢氧化铁沉淀。
③CaF2难溶于水,滤液2含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+。
(3)锰离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体,离子方程式为Mn2++2HCO3-MnCO3↓+H2O+CO2↑;由MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)可知,K=c(CO32-)c2(OH-)=Ksp(MnCO3)c(Mn2+)Ksp[Mn(OH)2]c(Mn2+)=10-10.710-12.7=100。
20.答案:(1)C6H5OH+PO43-C6H5O-+HPO42-
(2)B
(3)1.78×10-4
(4)①>　②BC
解析:(1)根据表中电离常数可知,C6H5OH的酸性比HPO42-的酸性强,但比H2PO4-的酸性弱,故C6H5OH与Na3PO4反应生成Na2HPO4。
(2)由表中数据可知,NH3·H2O的电离常数大于C6H5OH的电离常数,故a25 ℃。②加入硫酸钠,溶液中的c(SO42-)增大,而Ksp不变,c(Ba2+)必然减小,由图像可知,加入硫酸钠,溶液可以由A点变为B点,A项错误。在T1曲线上方区域(不含曲线),有c(Ba2+)·c(SO42-)>Ksp,因此均有硫酸钡沉淀生成,B项正确。蒸发溶剂,溶液中c(Ba2+)和c(SO42-)均增大,可能使溶液由D点变为曲线上A、B之间的某一点(不含A、B),C项正确。升高温度,Ksp增大,但硫酸钡溶液中c(Ba2+)和c(SO42-)始终相等,D项错误。