高中化学（人教版，选修4） 第三章水溶液中的离子平衡 章末综合检测

章末综合检测

(时间：100分钟　满分：100分)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)

1．将0.1 mol·L－1的NH3·H2O溶液加水稀释，下列说法正确的是(　　)

A．c(NH)/c(NH3·H2O)比值减小               B．OH－个数将减少

C．c(OH－)/c(NH3·H2O)比值减小               D．NH浓度将减小

答案　D

2．下列有关叙述正确的是(　　)

A．在中和滴定中，既可用标准溶液滴定待测溶液，也可用待测溶液滴定标准溶液

B．进行中和滴定操作时，眼睛要始终注视滴定管内溶液液面的变化

C．滴定中和热时，两烧杯间填满碎纸的作用是固定小烧杯

D．若用50 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L－1硫酸充分反应，两反应的中和热不相等

答案　A

3．下列叙述正确的是(　　)

A．95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性

B．pH＝3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH＝4

C．0.2 mol·L－1的盐酸与等体积水混合后pH＝1

D．pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7

答案　C

解析　95℃的水尽管pH<7，但因其电离出的c(H＋)＝c(OH－)，故呈中性，A错；醋酸为弱酸，pH＝3的醋酸稀释10倍时，促进其电离，故3<pH<4，B错；pH＝3的醋酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合时，醋酸过量，pH<7。

4．根据下表提供的数据，判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是(　　)

A.c(HCO)>c(ClO－)>c(OH－)

B．c(ClO－)>c(HCO)>c(H＋)

C．c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCO)＋c(H2CO3)

D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(ClO－)＋c(OH－)

答案　A

解析　由电离常数可知H2CO3的一级电离要大于HClO的电离，故ClO－的水解程度大于HCO的水解程度，故c(HCO)>c(ClO－)>c(OH－)，A正确；D中的电荷守恒中缺少CO，应为：c(Na＋)＋c(H＋)===c(HCO)＋c(ClO－)＋c(OH－)＋2c(CO)。

5．下列各组离子在指定条件下，一定能大量共存的是(　　)

A．能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO

B．c(H＋)＝1×10－1 mol·L－1的溶液中：Cu2＋、Al3＋、SO、NO

C．能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液中：Na＋、NH、S2－、Br－

D．水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、Mg2＋、Cl－、SO

答案　B

解析　能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液呈酸性，CO不能大量存在，则A组离子不能大量共存；能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液中存在氧化性比I2强的粒子，则S2－不能存在，则C组离子不能大量共存；水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，而在强碱性溶液中，Mg2＋不能大量存在，则D组离子不一定能大量共存；c(H＋)＝1×10－1 mol·L－1的溶液是强酸性溶液，Cu2＋、Al3＋、SO、NO都可以大量存在，则B组离子一定能大量共存。

6．室温下等体积混合0.1 mol·L－1的盐酸和0.06 mol·L－1的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH等于(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　

A．2.0             B．12.3             C．1.7            D．12.0

答案　D

解析　该题是酸碱混合pH的计算。首先要判断哪种物质过量，盐酸溶液的c(H＋)＝0.1 mol/L，Ba(OH)2溶液的c(OH－)＝0.06 mol·L－1×2＝0.12 mol·L－1，故碱过量，又因等体积混合，可求出混合溶液中的c(OH－)

c(OH－)＝＝0.01 mol·L－1

故pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg0.01＝12。

7．用食用白醋(醋酸浓度约1 mol·L－1)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是(　　)

A．白醋中滴入石蕊试液呈红色          B．白醋加入豆浆中有沉淀产生

C．蛋壳浸泡在白醋中有气体放出        D．pH试纸显示白醋的pH为2～3

答案　D

解析　A项可证明白醋的酸性但不能体现其电离情况；B项，说明白醋与豆浆胶体发生聚沉与其为强弱电解质无关；C项，说明醋酸的酸性强于碳酸，但不能证明醋酸为弱电解质；1 mol·L－1的醋酸若为强电解质，pH应为0，D项中指出其pH为2～3，说明醋酸只有部分电离，为弱电解质。因为存在电离平衡而不能全部电离是“弱”的实质。

8．已知HF、CH3COOH均为弱酸，酸性强弱顺序为HF>CH3COOH，下列说法正确的是(　　)

A．浓度均为0.1 mol·L－1的NaF、CH3COONa溶液相比较，CH3COONa溶液碱性较强

B．0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，加水稀释过程中，所有离子浓度均减小

C．NaF溶液中只含有Na＋、F－、H＋、OH－、H2O五种微粒

D．NaF溶液中加入少量NaOH固体，溶液中c(F－)变小

答案　A

9．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是(　　)

A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)

B．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小

C．CH3COOH溶液中加少量的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

答案　B

解析　根据电荷守恒，选项A中的等量关系成立；选项B中加水稀释，电离平衡正向移动c(H＋)减小，使得c(OH－)增大；选项C中加入少量的固体CH3COONa，实际上相当于增大了c(CH3COO－)，使平衡向逆向移动；选项D中pH＝2的CH3COOH溶液中的c(H＋)和pH＝12的NaOH溶液中的c(OH－)相等，但由于CH3COOH为弱酸，CH3COOH只有部分电离，所以反应后溶液呈酸性。

10．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考下图从下表中选出正确选项(　　)

答案　D

11．为了配制NH的浓度与Cl－的浓度比为1∶1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入(　　)

①适量的HCl　②适量的NaCl　③适量的氨水  ④适量的NaOH　　　　　　　　　　　

A．①②            B．③           C．③④          D．④

答案　B

解析　NH4Cl溶液中由于NH的水解，NH的浓度与Cl－的浓度比小于1∶1，要配制NH的浓度与Cl－的浓度比为1∶1的溶液，必须增加体系中NH的量。加少量氨水可促使NH＋H2ONH3·H2O＋H＋往左移动，可以达到要求。

12．草酸是中强酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol/L KHC2O4溶液中，下列关系正确的是(　　)

①c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋c(OH－)＋c(C2O)

②c(HC2O)＋c(C2O)＝0.1 mol/L

③c(C2O)>c(H2C2O4)

④c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)

A．①②          B．①④            C．③④        D．②③

答案　C

解析　根据电荷守恒可知：c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋c(OH－)＋2c(C2O)；根据碳元素守恒可知：c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)＝0.1 mol/L，而c(K＋)＝0.1 mol/L，故①、②项不正确，④项正确；由于草酸氢钾溶液呈酸性，则HC2O的电离程度大于水解程度，故c(C2O)>c(H2C2O4)，③项正确。

13．室温时，某溶液中由水电离生成的H＋和OH－物质的量浓度的乘积为1×10－24，则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是(　　)

A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－             B．K＋、Na＋、Cl－、CO

C．NH、Na＋、Cl－、SO             D．NH、K＋、SiO、NO

答案　D

14．下列关于电解质溶液中离子关系的说法正确的是(　　)

A．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中离子浓度关系：c(Na＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)

B．0.1 mol·L－1 NH4Cl和0.1 mol·L－1 NH3·H2O等体积混合后离子浓度关系：c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－)

C．常温下，向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH＝7，则混合溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)

D．常温下，在pH＝1的溶液中，Fe2＋、NO、ClO－、Na＋能大量共存

答案　C

解析　A项中应为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)；B项中NH3·H2O电离程度大于NH4Cl水解程度，c(OH－)＞c(H＋)；C项中电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，故C正确；D项中H＋、NO、Fe2＋发生氧化还原反应，不能大量共存。

15．在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液的pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是(　　)

A．1∶9            B．1∶1             C．1∶2             D．1∶4

答案　D

解析　本题通过氢氧化钡与硫酸氢钠的反应综合考查了pH的计算和有关物质的量浓度的计算，侧重考查我们的计算能力。pH＝12的氢氧化钡溶液中c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－14/1×10－12 mol·L－1＝1×10－2 mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.5×10－2 mol·L－1；反应后溶液pH＝11，c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－14/1×10－11 mol·L－1＝1×10－3

mol·L－1。设氢氧化钡溶液体积为V1，硫酸氢钠溶液的体积为V2。依题意知，n(Ba2＋)＝n(SO)。由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝0.5×10－2 V1 mol,0.5×10－2V1 mol/(V1＋V2) L＝1×10－3 mol·L－1，V1∶V2＝1∶4。

16．电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是(　　)

A．某亚硫酸溶液pH＝4.3，若忽略二级电离，则其一级电离平衡常数K1＝1.0×10－8.60

B．Ka(HCN)<Ka(CH3COOH)，说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强

C．Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，向AgCl悬浊液中加入KI溶液会出现黄色沉淀

D．Ksp(AgCl)<Ksp(AgOH)，说明AgOH和AgCl均不溶于稀硝酸

答案　C

解析　A项缺少亚硫酸的浓度，无法计算其一级电离常数；B项说明醋酸易电离，醋酸的酸性强；C项根据沉淀转化的本质，AgCl会转化为溶解度更小的AgI；D项数据只能说明AgOH和AgCl在水中的溶解度大小，而AgOH易溶于稀硝酸。

二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)

17．(8分)将0.2 mol·L－1 HA溶液与0.2 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Na＋)>c(A－)，则(用“>”、“<”或“＝”填写下列空白)：

(1)混合溶液中c(HA)________c(A－)；

(2)混合溶液中c(HA)＋c(A－)________0.1 mol·L－1；

(3)混合溶液中由水电离出的c(OH－)______0.2 mol·L－1 HA溶液中由水电离出的c(H＋)；

(4)25℃时，如果取0.2 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则HA的电离程度________NaA的水解程度。

答案　(1)<　(2)＝　(3)>　(4)>

解析　(1)混合后恰生成NaA，由于c(Na＋)>c(A－)，根据电荷守恒得c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性，A－水解程度弱，c(HA)<c(A－)。

(2)由物料守恒，c(HA)＋c(A－)＝c(Na＋)＝0.1 mol·L－1。

(3)混合溶液中促进了水的电离，故前者大。

(4)HA剩余溶液呈酸性，故前者程度大。

18．(8分)物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题：

(1)A为0.1 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为

________________________________________________________________________。

(2)B为0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液，NaHCO3在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表

示)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)C为0.1 mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，与同浓度的(NH4)2SO4溶液相比较________(填

溶质的化学式)溶液中NH的浓度更大，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在溶液中存在如下平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)

在25℃时，AgCl的Ksp＝1.8×10－10。现将足量AgCl分别放入下列液体中：①100 mL蒸馏水　②100 mL 0.3 mol·L－1AgNO3溶液　③100 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度，Ag＋浓度由大到小的顺序为________(填序号)，此时溶液②中Cl－物质的量浓度为______________。

答案　(1)c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)

(2)HCOH＋＋CO；HCO＋H2OH2CO3＋OH－；H2OH＋＋OH－

(3)(NH4)2Fe(SO4)2　Fe2＋水解显酸性，对NH的水解有抑制作用

(4)②①③　6×10－10 mol·L－1

解析　(1)NH水解显酸性且水解程度小，所以有：

c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)。

(2)NaHCO3溶液中存在三个平衡体系：

①HCO的电离平衡：HCOH＋＋CO；②HCO的水解平衡：HCO＋H2OH2CO3＋OH－；③H2O的电离平衡：H2OH＋＋OH－。

(3)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，Fe2＋水解产生的H＋对NH的水解起抑制作用，NH水解程度小，与同浓度的(NH4)2SO4溶液相比，前者NH的浓度更大。

(4)①与③相比，③溶液中的Cl－使AgCl的溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)最小，②中溶液中的Ag＋虽然使AgCl的溶解平衡逆向移动，但溶液中Ag＋的浓度要比①、③中Ag＋的浓度大的多，所以②中Ag＋浓度最大。②中c(Cl－)＝＝ mol·L－1＝6×10－10 mol·L－1。

19．(8分)比较下列溶液的pH大小(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(1)0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液____0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液；

(2)0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液______0.01 mol·L－1 NaHCO3溶液；

(3)25℃时 1 mol·L－1 FeCl3溶液______80℃时 1 mol·L－1 FeCl3溶液；

(4)0.1 mol·L－1 (NH4)2CO3溶液______0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液。

答案　(1)<　(2)>　(3)>　(4)<

解析　由外界因素对水解平衡的影响进行分析：

(1)NH4Cl溶液浓度越小，水解程度越大，但水解产生的c(H＋)却越小[水解产生的c(H＋)由c(NH4Cl)和水解程度两种因素决定，一般来说c(NH4Cl)是主要因素]。

(2)Na2CO3中CO的水解是一级水解，而HCO的水解是二级水解，所以CO水解程度大于HCO的水解程度。

(3)因为水解过程是吸热过程，升高温度将会促进FeCl3水解，所以80℃时FeCl3水解程度较25℃时大。

(4)(NH4)2CO3中不仅CO水解，NH也水解，且NH水解产生H＋，因此(NH4)2CO3溶液中c(OH－)比Na2CO3溶液中的c(OH－)小。

20．(8分)

水的电离平衡曲线如图所示：

(1)若以A点表示25℃时水电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从________增加到________。

(2)将pH＝8的氢氧化钡溶液与pH＝5的盐酸溶液混合并保持100℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为________。

(3)已知AnBm的离子积K＝[c(Am＋)]n·[c(Bn－)]m，式中c(Am＋)和c(Bn－)表示离子的物质的量浓度。在某温度下，氢氧化钙溶解度为0.74 g，其饱和溶液密度设为1 g·cm－3，其离子积为K＝________。

答案　(1)1×10－14　1×10－12

(2)2∶9

(3)0.004

解析　(2)设氢氧化钡溶液和盐酸的体积分别为Vb、Va，(10－12/10－8Vb－10－5Va)/(Va＋Vb)＝10－12/10－7，Vb/Va＝2∶9。(3)因为氢氧化钙的溶解度为0.74 g，所以该温度下1 000 g饱和氢氧化钙溶液含氢氧化钙质量为7.4 g，氢氧化钙物质的量为0.1 mol，即c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1，c(OH－)＝0.2 mol·L－1，所以K＝c(Ca2＋)·[c(OH－)]2＝0.004。

21．(10分)某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：

A．在250 mL的容量瓶中定容配成250 mL烧碱溶液

B．用移液管移取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴甲基橙指示剂

C．在天平上准确称取烧碱样品W g，在烧杯中用蒸馏水溶解

D．将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，记下开始读数为V1

E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至终点，记下读数V2

回答下列各问题：

（1）正确操作步骤的顺序是______→______→______→D→______(均用字母填写)。

(2)滴定管的读数应注意___________________________________________________。

(3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(1)    D步骤中液面应调节到__________________________________________________，

尖嘴部分应______________________________________________________________。

(5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为____________，终点时颜色变化是________________________________________________________________________。

(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗，在其他操作均正确的前提下，会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响？______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(7)该烧碱样品纯度的计算式为_____________________________________________。

答案　(1)C　A　B　E

(2)滴定管要直立，装液或放液后需等1～2 min后才能读数，读数时不能俯视或仰视，视线应与凹液面最低点保持水平，读数应准确至0.1 mL，估读至0.01 mL

 (3)便于准确判断滴定终点时溶液颜色的变化情况

(4)零刻度或零稍下的某一刻度　充满液体，无气泡

(5)4.4　由黄色变为橙色

(6)偏高

(7)%(注意：V的单位为 mL)

22．(10分)硫化物通常有“废物”之称。硫化物按其溶解性可以分三类：①易溶于水的只有K2S、Na2S、(NH4)2S；②易溶于无氧化性强酸，不溶于水的仅有FeS、ZnS；③大部分的硫化物既不溶于水也不溶于无氧化性强酸，如HgS、Ag2S、CuS、Cu2S。其中，Ag2S、CuS、Cu2S能溶于硝酸发生氧化还原反应，而HgS只能溶于王水(硝酸与盐酸的混合液)。

氢硫酸溶液中存在下列平衡：H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－

(1)    推测硫化氢通入硫酸铜溶液中生成硫酸的原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(2)在氢硫酸溶液中改变下列条件，使溶液中c(OH－)、c(S2－)都增大的是(　　)

A．加入少量的漂白粉                  B．通入氨气

C．加入少量过氧化钠粉末              D．加入少量硝酸银溶液

(3)难溶电解质在水溶液里存在着溶解平衡，在常温下，溶液中各离子浓度以它们的计量数幂的乘积在一定温度下是一个常数，该常数叫溶度积(Ksp)。例如，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。已知在常温下，FeS的Ksp＝6.25×10－18，H2S饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在如下关系：[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22(mol·L－1)3。在该温度下，将适量FeS投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，应调节溶液的c(H＋)为________。

答案　(1)硫化铜和稀硫酸能共存　(2)B    (3)4×10－3 mol·L－1

解析　本题综合考查电离平衡相关知识以及新信息处理能力。涉及氮族、卤素、碱金属、氧族元素性质，综合性强，问题设置具有梯度。

(1)依题意，CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，因为稀硫酸不能溶解硫化铜，所以该反应能发生，即提供“弱酸制取强酸”的典型实例。

(2)讨论平衡移动时特别注意加入物质的特殊性质，如漂白粉溶液中含有次氯酸根离子，在酸性溶液中具有强氧化性，发生HClO＋H2S===S↓＋HCl＋H2O，溶液中S2－浓度减小，类似的还有过氧化钠具有强氧化性；硝酸银与S2－反应：2Ag＋＋S2－===Ag2S↓，产物有硝酸，能氧化硫化银，所以c(S2－)和c(H＋)都减小；通入氨气，NH3＋H＋===NH，促进硫化氢电离平衡向正方向进行，即c(S2－)增大，c(H＋)减小。根据水的离子积知，c(H＋)减小，c(OH－)增大。答案B正确。

(3)依题意，由c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.25×10－18，求得c(S2－)＝6.25×10－18 mol·L－1，[c(H

＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22(mol·L－1)3，c(H＋)＝4×10－3 mol·L－1。