2023版高中化学人教版选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 本章复习提升 试卷

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本章复习提升
易混易错练
易错点1　错误理解电解质类型与溶液导电性的关系
1.(2020广东珠海期末)下列事实中能说明HClO一定为弱电解质的是(　　)
A.NaClO能与H2SO3反应
B.用HClO溶液做导电实验时灯泡很暗
C.常温下NaClO溶液的pH>7
D.10 mL 1 mol·L-1的HClO溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应
2.对于电解质溶液的导电能力,下列说法正确的是(　　)
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
B.导电能力强的溶液一定是浓溶液
C.相同温度下,导电能力强的溶液中离子个数一定多
D.相同温度下,单位体积溶液中的离子个数越多,阴离子或阳离子所带电荷的绝对值越大,溶液的导电能力越强
易错点2　忽略外界因素对水电离的影响,水的电离程度分析错误
3.常温时,纯水中由水电离出的c(H+)=a mol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离出的c(H+)=b mol·L-1,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合后,由水电离出的c(H+)=c mol·L-1,则a、b、c的大小关系正确的是(　　)
A.a>b=c　B.c>a>b　C.c>b>a　D.b>c>a
4.(2020湖南长沙雅礼中学检测)25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
易错点3　混淆三个守恒而错误判断微粒浓度的关系
5.常温下,下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液:c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1KAl(SO4)2溶液:c(SO42-)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+2c(CO32-)
6.用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是(　　)
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
7.(2020北京东城二模)25 ℃时,向10 mL物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)
A.未加NaOH溶液时:c(H+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
B.加入10 mL NaOH溶液时:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)
C.加入NaOH溶液至pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL NaOH溶液时:2c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
易错点4　没有掌握电离常数与水解常数的关系,判断溶液酸碱性时出现错误
8.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13。回答下列问题:
(1)常温下,同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4溶液的pH由小到大的顺序是　　　　　　(填序号)。 
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH　　　　(填“>”“<”或“=”)7。 
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,说明判断理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
9.已知:常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。回答下列问题:
(1)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　。 
(2)常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液(忽略溶液体积变化),则c为　　　　(小数点后保留4位数字)。 
易错点5　不能正确分析各类平衡曲线图像
10.(2022河南南阳一中期中)常温下,浓度均为0.10 mol/L、体积均为V0 L的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V L,pH随lgVV0的变化如图所示,下列叙述错误的是(　　)

A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lgVV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大
11.(2022浙江绿谷高中联盟联考)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定浓度均为0.100 0 mol·L-1 的HX溶液和HY溶液各20.00 mL,得到2条滴定曲线,如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.由图可推知,HX是弱酸,HY是强酸
B.滴定HY溶液时,可用甲基橙作指示剂,当溶液颜色由橙色变为黄色时,达到滴定终点
C.滴定至B点时,溶液中:c(Y-)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH-)
D.滴定HY时,C点存在c(HY)+c(H+)>c(OH-)

思想方法练
用守恒思想破解溶液中粒子浓度大小的比较
方法概述
　　解答溶液中粒子浓度关系试题时,一般可从电荷守恒、元素质量守恒和质子守恒等角度分析,有些等量关系不能直接确定时,可写出电荷守恒、元素质量守恒等式,结合代入法联立综合分析。结合弱电解质电离程度、盐类水解程度较小,分清主次,可比较各粒子浓度的大小。
1.(2021辽宁省实验中学期中)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的粒子浓度关系不正确的是(　　)
A.c(OH-)<1.0×10-7 mol·L-1
B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
2.25 ℃时,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液加入20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,加入NaOH溶液的体积和混合溶液的pH的关系曲线如图所示。下列结论正确的是(　　)

A.①点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
B.曲线上①、②、③任何一点,溶液中都有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C.③点时,醋酸恰好反应完,溶液中有:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.滴定过程中可能出现:c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
3.0.02 mol·L-1 HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),已知混合溶液中c(CN-) A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCN)
D.c(CN-)>c(HCN)
4.25 ℃时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠的混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中粒子浓度关系的叙述正确的是(　　)

A.pH=5.5的溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>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-)

答案全解全析
易混易错练
1.C　NaClO具有氧化性,亚硫酸具有还原性,二者能反应不能说明HClO是弱电解质,A错误;溶液浓度未知,用HClO溶液做导电实验时灯泡很暗,不能说明HClO部分电离,B错误;常温下NaClO溶液的pH>7,说明NaClO是强碱弱酸盐,HClO是弱电解质,C正确;10 mL 1 mol·L-1的HClO溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应,说明HClO是一元酸,不能说明HClO是弱电解质,D错误。
易错分析
　　溶液的导电性与溶液中离子的浓度以及离子所带电荷数有密切关系,与电解质的强弱没有必然联系。强电解质溶液的导电性不一定强,如很稀的氯化钠溶液;弱电解质溶液的导电性不一定弱,如浓度很大的氨水。
2.D　相同温度下,溶液的导电能力与溶液中离子的浓度和离子所带电荷数有关,与电解质的强弱及浓度无必然联系。
3.B　常温时,纯水中由水电离出的c(H+)=a mol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离出的c(H+)=b mol·L-1,盐酸抑制水的电离,所以ba,故a、b、c的大小关系是c>a>b,B正确。
易错分析
　　这类题常出错的点是不能理清外界因素对水电离的影响。(1)酸或碱抑制水电离;(2)能水解的盐可促进水电离;(3)升高温度促进水电离。
4.A　H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NH4NO3促进水的电离。设溶液体积均为
V L,25 ℃时,pH=0的H2SO4溶液中发生电离的n(H2O)=c(OH-)×V L=10-141×V mol=10-14×
V mol;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中发生电离的n(H2O)=c(H+)×V L=10-140.1×V mol=10-13×
V mol;pH=10的Na2S溶液中发生电离的n(H2O)=c(OH-)×V L=10-4×V mol;pH=5的NH4NO3溶液中发生电离的n(H2O)=c(H+)×V L=10-5×V mol。发生电离的水的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。
5.C　0.1 mol·L-1(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,但水解程度不大,则c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),A错误;根据质子守恒,应是c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),B错误;KAl(SO4)2溶液中Al3+发生水解使溶液呈酸性,C正确;由元素质量守恒知,c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),D错误。
易错分析
　　电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加,还要注意每种离子所带的电荷;元素质量守恒式中,离子浓度关系不能混淆,如Na2S溶液中的元素质量守恒式c(Na+)=2×[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)],表示溶液中钠离子的浓度是各种硫元素存在形式的总浓度的2倍。
6.A　溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(CH3COO-)>c(Na+),所以c(H+)>c(OH-),A正确;溶液中存在元素质量守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,因c(CH3COO-)>c(Na+)=0.1 mol·L-1,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),B、C、D错误。
7.B　未加NaOH溶液时:c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH),A项错误;加入10 mL NaOH溶液时,盐酸与NaOH恰好完全反应,得到NaCl和CH3COOH的混合溶液,存在电荷守恒,即c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+),又c(Na+)=c(Cl-),所以c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+),B项正确;加入NaOH溶液至pH=7时:c(Cl-)+c(CH3COO-)=c(Na+),C项错误;加入20 mL NaOH溶液时,NaOH与HCl和CH3COOH恰好完全反应,由元素质量守恒得c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D项错误。
8.答案　(1)③<②<①　(2)<　
(3)碱　HPO42-的水解常数Kh=c(H2PO4-)·c(OH-)c(HPO42-)=KWKa2=1.0×10-146.2×10-8≈1.6×10-7,Kh>Ka3,即HPO42-的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
解析　(2)NaH2PO4的水解常数Kh=c(H3PO4)·c(OH-)c(H2PO4-)=KWKa1=1.0×10-147.1×10-3≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2PO4-的电离程度大于其水解程度,故NaH2PO4的水溶液显酸性,pH<7。
易错分析
　　这类题目常出错的点是不能正确判断多元弱酸酸式根离子的电离程度与其水解程度的相对大小,不会使用电离平衡常数与水解平衡常数。以二元弱酸H2A的酸式盐NaHA为例:
　　已知H2A的Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A),Ka2=c(H+)·c(A2-)c(HA-)。溶液中存在电离平衡HA-H++A2-,电离使溶液显酸性;存在水解平衡HA-+H2OH2A+OH-,Kh=c(H2A)·c(OH-)c(HA-)=KWKa1,水解使溶液显碱性。
①若Kh>Ka2,即HA-的水解程度大于其电离程度,则NaHA溶液显碱性,如NaHCO3、KHS溶液。
②若Kh 9.答案　(1)碱　<　c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)　(2)0.616 2
解析　(1)常温下,NaCN的水解常数Kh=KWKa=1.0×10-146.2×10-10≈1.61×10-5,Kh>Ka,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故CN-水解产生的c(OH-)大于HCN电离产生的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-) 10.D　根据题图知,未加水稀释时,相同浓度的MOH的pH大于ROH的pH,说明MOH的电离程度大于ROH,则MOH的碱性强于ROH的碱性,A正确;由题图可以看出MOH为强碱,ROH为弱碱,加水稀释时ROH的电离程度增大,b点溶液体积大于a点,则ROH的电离程度:b点大于a点,B正确;若两种溶液无限稀释,最终其溶液中c(OH-)接近于纯水中c(OH-),所以它们的c(OH-)相等,C正确;当lgVV0=2时,由于ROH是弱碱,MOH是强碱,升高温度能促进ROH的电离,c(M+)不变,c(R+)增大,所以c(M+)c(R+)减小,D错误。
易错分析
　　目前高考试题中与溶液中离子浓度相关的图像越来越复杂,解决问题的关键是要弄清楚横坐标和纵坐标的含义,并熟练掌握相关数学知识,将图像中的数学信息转化为熟悉的化学信息,以便于理解和比较。
11.C　由题图可知0.100 0 mol·L-1 HX溶液的pH=1,则HX为强酸,而0.100 0 mol·L-1 HY溶液的pH=3,则HY为弱酸,A错误;滴定HY溶液达到滴定终点时pH=9,溶液呈碱性,所以应用酚酞作指示剂,B错误;B点溶液中溶质为等物质的量的NaY和HY,溶液呈酸性,说明HY电离程度大于Y-水解程度,溶液中存在c(Y-)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH-),C正确;滴定HY溶液时,C点恰好反应完全,溶质为NaY,Y-水解,根据质子守恒有c(HY)+c(H+)=c(OH-),D错误。
思想方法练
1.C　根据题意可知滤液中的溶质主要为NH4Cl和NaHCO3。滤液的pH<7,即c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1,c(OH-)<1.0×10-7 mol·L-1,A项正确;溶液中存在元素质量守恒,即c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),B项正确;根据电荷守恒可知溶液中c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),c(Na+)≠c(Cl-),C项错误;NH4+发生水解反应,则c(Cl-)>c(NH4+),析出部分NaHCO3晶体,则c(HCO3-)减小,且HCO3-电离出CO32-程度很小,故溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-),D项正确。
方法点津
　　解答本题需根据题意确定滤液的成分。B项等号一侧均为含碳元素的粒子,需根据元素质量守恒进行分析,而C项等号两侧分别为阳离子和阴离子,可结合电荷守恒进行分析;根据溶液性质和成分可分析其他两项。
2.B　A项,①点时溶液为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,根据元素质量守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),错误;B项,曲线上①、②、③点溶液中均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),正确;C项,③点时,NaOH与CH3COOH恰好完全反应,溶液呈碱性,则存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,根据溶液呈电中性知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则不可能出现c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-),错误。
方法点津
　　解答本题需结合图像确定①、②、③点对应溶液的成分,然后结合守恒思想确定粒子浓度关系。如:结合溶液的浓度和加入NaOH溶液的体积,可确定①点为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,根据元素质量守恒可确定粒子浓度关系;结合电荷守恒可确定B项和D项;根据③点溶液中溶质为CH3COONa,可确定溶液呈碱性,据此比较粒子浓度的相对大小。
3.A　该混合溶液中电荷守恒关系式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),由c(CN-) 4.C　据题图可知,实线表示c(CH3COO-),虚线表示c(CH3COOH),pH=5.5时c(CH3COOH) 0.05 mol HCl,反应结束后溶液中有0.05 mol NaCl和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c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),通入HCl后溶液中c(CH3COOH)≠c(CH3COO-),D项错误。