2022年高三化学寒假单元测试：06水溶液中的离子平衡（B卷） Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假单元测试：06水溶液中的离子平衡（B卷） Word版含解析，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变
B．CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸
C．在Na2S稀溶液中，c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－)
D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
2．50 ℃时，下列各溶液中，离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A．pH＝4的醋酸中：c(H＋)＝4.0 ml·L－1
B．饱和小苏打溶液中：c(Na＋)＝c(HCO)
C．饱和食盐水中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
D．pH＝12的纯碱溶液中，c(OH－)＝1.0×10－2 ml·L－1
3．室温下，对于0.10 ml·L－1的氨水，下列判断正确的是( )
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(NH)·c(OH－)变大
C．用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性
D．其溶液的pH＝13
4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )
A．W2－、X＋ B．X＋、Y3＋ C．Y3＋、Z2－ D．X＋、Z2－
5．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 ml·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L－1 的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrOB．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO
D．Br－、CrO、Cl－
6．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝a，c(M2＋)＝b ml·L－1时，溶液的pH等于( )
A.lg() B. lg()C．14＋lg() D．14＋lg()
7．已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：
HSO＋H2OH2SO3＋OH－ ①
HSOH＋＋SO ②
向0.1 ml·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是( )
A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSO)增大
B．加入少量Na2SO3固体，则c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋c(SO)
C．加入少量NaOH溶液，、的值均增大
D．加入氨水至中性，则2c(Na＋)＝c(SOeq \\al(2－,3))＞c(H＋)＝c(OH－)
8．室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：
下列判断不正确的是( )
A．实验①反应后的溶液中：c(K＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
B．实验①反应后的溶液中：c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＝ml·L－1
C．实验②反应后的溶液中：c(A－)＋c(HA)＞0.1 ml·L－1
D．实验②反应后的溶液中：c(K＋)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋)
9．某温度下，向一定体积0.1 ml·L－1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOH＝－lg[OH－])与pH的变化关系如图所示，则( )
A．M点所示溶液的导电能力强于Q点
B．N点所示溶液中c(CH3COO－)＞c(Na＋)
C．M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D．Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
10．25 ℃时，用浓度为0.100 0 ml·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 ml·L－1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．HY与HZ混合，达到平衡时：c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－)
11．实验：
①0.1 ml·L－1 AgNO3溶液和0.1 ml·L－1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
②向滤液b中滴加0.1 ml·L－1KI溶液，出现浑浊；
③向沉淀c中滴加0.1 ml·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．滤液b中不含有Ag＋
C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
12．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.
将NO2球浸泡在冷水和热水中
B.
C.
D.
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
13．(15分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：
(1)气体A的主要成分是______。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入______；通入N2的目的是______。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式：__________________________。
(3)甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗。其操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00 ml·L－1 I2溶液 V mL，则1 kg样品中含SO2的质量是____ g(用含w、V的代数式表示)。
14．(15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 ml·L－1氢氟酸水溶液中，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，如下图所示：
请根据以上信息回答下列问题：
(1)25 ℃时，将20 mL 0.10 ml·L－1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 ml·L－1 HSCN溶液分别与20 mL 0.10 ml·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－)______c(SCN－)(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)25 ℃时，HF电离平衡常数的数值Ka＝______，列式并说明得出该平衡常数的理由________________________________________________________________________。
(3)4.0×10－3 ml·L－1 HF溶液与4.0×10－4 ml·L－1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化)，通过列式计算说明是否有沉淀产生。
15．(10分)(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是________[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10、Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]。
(2)Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性。用离子方程式表示Na2CO3溶液显碱性的原因：______________________。Na2CO3、NaHCO3浓度均为0.1 ml·L－1的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是______________；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有________。
16．(12分)钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾沉淀法，其步骤为：
①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中，硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀；
②沉淀分离后于热水中水解，生成HF、H2SiO3、KF；
③过滤除去硅酸沉淀，用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。
(1)上述步骤②中的水解反应方程式为__________________________________________；
步骤③中反应的离子方程式为________________________________________________。
(2)在步骤③中，若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，则测得的硅元素含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)若每次称取试样的质量为1.00 g，重复滴定四次，消耗1.00 ml·L－1氢氧化钠标准溶液的体积分别为16.80 mL、19.90 mL、20.00 mL、20.10 mL，试计算该试样中硅元素的质量分数(以二氧化硅计)，写出计算过程。
参考答案
1. 解析：A中蒸馏水中滴加浓H2SO4，浓H2SO4稀释时放出大量的热使温度升高，所以KW变大，A错误；B中CaCO3与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4，CaSO4覆盖在CaCO3表面从而中止反应的进行，CaCO3能溶于醋酸中，B错；C中Na2S溶液中，质子守恒关系式为c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)，C正确；D中，CH3COONH4溶液中CH3COO－与NHeq \\al(＋,4)均发生水解反应，使水的电离程度变大，D错。
答案：C
2. 解析：pH＝4，则c(H＋)＝1.0×10－4 ml·L－1，故A错误；小苏打(NaHCO3)在水中发生水解HCO＋H2OH2CO3＋OH－，而使HCO减少，c(Na＋)＞c(HCO)，故B错误；食盐水中含有Na＋、Cl－、OH－、H＋，根据溶液电中性原理，应有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，C项正确；c(OH－)＝＝，但由于该溶液的温度是50 ℃，而不是常温，所以KW≠1.0×10－14，所以c(OH－)≠1.0×10－2 ml·L－1，故D错误。
答案：C
3. 解析：一水合氨是弱电解质，在书写离子方程式时不能拆开，应写成化学式，A项错误；室温下，NH3·H2O电离常数不变，加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH－)变小，B项错误；用HNO3溶液完全中和氨水后，生成NH4NO3，NH4NO3属于强酸弱碱盐，溶液显酸性，C项正确；一水合氨是弱碱，不完全电离， 0.10 ml·L－1的氨水，溶液的pH小于13，D项错误。
答案：C
4. 解析：A选项W在X的上一周期，所以X为第3周期，分别为O、Na；B选项X可能为Li或Na、Y可均为Al；D选项X可能为Li或Na、Z可能为O或S；上述选项中的Na＋均不影响水的电离平衡；C选项Y只能为Al、Z只能为S，Al3＋、S2－均影响水的电离平衡。
答案：C
5. 解析：因为溶液中Cl－、Br－、CrO浓度相同，假设滴加AgNO3溶液的过程中混合液中Cl－、Br－、CrO浓度不变，均为0.010 ml·L－1，则开始生成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀时溶液中c(Ag＋)浓度分别为1.56×10－8 ml·L－1、7.7×10－11 ml·L－1、3.0×10－5 ml·L－1，所以首先沉淀的是AgBr，最后沉淀的是Ag2CrO4。
答案：C
6. 解析：Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝a，由c(M2＋)＝b ml·L－1可知c2(OH－)＝ (ml·L－1)2，c(OH－)＝ml·L－1，c(H＋)＝10－14÷ml·L－1，C选项正确。
答案：C
7. 解析：A项，加入少量金属Na，Na与水反应生成NaOH，c(HSO)减小，c(SO)增大。B项，加入Na2SO3固体，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)。C项，加入少量NaOH溶液，平衡②右移，增大，增大。D项，由电荷守恒，c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)，可知D错。
答案：C
8. 解析：由实验①中反应后的溶液pH＝9可知HA为一种弱酸，则反应后的溶液中各种离子的浓度大小为c(K＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，A项正确；实验①中根据电荷守恒c(OH－)＋c(A－)＝c(H＋)＋c(K＋)，则c(K＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝(1×10－5－1×10－9) ml·L－1，B项错误；实验②中，若x＝0.2，则反应后的溶液中c(A－)＋c(HA)＝0.1 ml·L－1，因反应后pH＝7，则x应大于0.2，所以反应后c(A－)＋c(HA)＞0.1 ml·L－1，C项正确；由反应后pH＝7得c(OH－)＝c(H＋)＝1×10－7 ml·L－1，据电荷守恒得c(K＋)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋)，D项正确。
答案：B
9. 解析：醋酸为弱酸，向其溶液中逐滴加入等浓度NaOH时，生成强电解质CH3COONa，溶液导电性逐渐增强，则Q点导电能力强于M点，故A错误；图中N点pH＞pOH，即c(H＋)＜c(OH－)，根据溶液中电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，所以c(CH3COO－)＜c(Na＋)，故B错误；由图知，M点pOH＝b，则溶液中c(OH－)＝10－b；N点pH＝b，则溶液中c(H＋)＝10－b，即M点与N点水的电离程度相同，C正确；D项，若消耗NaOH溶液体积与醋酸溶液体积相同时，二者恰好完全反应生成醋酸钠，醋酸钠溶液水解呈碱性，而Q点pH＝pOH，即c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，故D错误。
答案：C
10. 解析：A项，由图可知，酸性HZ＞HY＞HX。相同浓度各物质溶液的导电能力取决于其离子浓度大小，故导电能力HZ＞HY＞HX。
B项，当加入10 mL NaOH溶液时，反应后溶液为等浓度的HY与NaY的混合液，故Ka(HY)＝≈10－5。
C项，当NaOH溶液滴至HX恰好反应时，HY已完全反应，故溶液为等浓度的NaX和NaY的混合液，NaX的水解程度大于NaY，故c(X－)＜c(Y－)。
D项，由电荷守恒知c(H＋)＝c(Z－)＋c(Y－)＋c(OH－)，由Ka(HY)＝，所以＝c(H＋)，D项显然错误。
答案：B
11. 解析：由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)可知A选项正确、B选项错误；由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D正确。
答案：B
12. 解析：催化剂不能使化学平衡发生移动，C选项与化学平衡移动无关。
答案：C
13. 解析：(1)亚硫酸盐与稀硫酸反应生成SO2气体，因同时通入了N2，所以气体A的主要成分为N2和SO2。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入碎瓷片；为了减小实验操作误差，通入N2可使生成的SO2全部逸出，保证被吸收液全部吸收。(2)SO2具有还原性，可被氧化剂H2O2氧化，反应的离子方程式应为SO2＋H2O2===2H＋＋SO。(3)用NaOH标准溶液润洗滴定管的操作为：滴定管用蒸馏水洗涤干净后，加入少量NaOH标准液，倾斜倒转滴定管，均匀润洗滴定管内壁，然后将润洗液从下端尖嘴处放出，重复操作2～3次。(4)若用盐酸代替硫酸，生成的SO2气体中混有少量HCl，因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性，因此混合气体中含有HCl，对实验结果无影响。(5)反应为H2O＋SO＋I2===SO＋2I－＋2H＋，n(SO2)＝n(SO)＝n(I2)＝0.010 00 ml·L－1×V×10－3 L＝V×10－5 ml，因此1 kg样品中含SO2的质量为：×1 000 g＝g。
答案：(1)N2和SO2 碎瓷片(或沸石) 使产生的SO2全部逸出
(2)SO2＋H2O2===2H＋＋SO
(3)向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作2～3次
(4)无影响
(5)
14. 解析：(1)由Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5＜Ka(HSCN)＝0.13可知CH3COOH的酸性比HSCN的酸性弱，故等浓度的HSCN溶液和CH3COOH 溶液相比，CH3COOH溶液中的c(H＋)小，反应速率慢；二者与NaHCO3充分反应生成正盐后，CH3COONa的水解程度大，c(CH3COO－)应小于c(SCN－)。
(3)由题图可知当pH＝4时，
Ka＝
＝＝4.0×10－4 ml·L－1
注意混合后，体积为原来的2倍，所以c(Ca2＋)为原来的，c(Ca2＋)＝2.0×10－4 ml·L－1。
答案：(1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快
＜
(2)10－3.45(或3.5×10－4)
Ka＝，当c(F－)＝c(HF)时，Ka＝c(H＋)
查图中的交点处即为c(F－)＝c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数
(3)查图，当pH＝4.0时，溶液中的c(F－)＝1.6×10－3 ml·L－1
溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－4 ml·L－1，
c(Ca2＋)×c2(F－)＝5.1×10－10＞Ksp(CaF2)
有沉淀产生
15. 解析：(1)加入过量Na2CO3和NaOH分别除去Ca2＋、Mg2＋，要除去SO，则应加入BaCl2；难溶电解质BaSO4和BaCO3的沉淀可相互转化，当溶液中存在大量CO时，根据沉淀溶解平衡，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)，使滤液中仍含有一定量的SO。
(2)Na2CO3溶液显碱性的原因是CO＋H2OHCO＋OH－；Na2CO3与NaHCO3等浓度的混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋)。在混合溶液中滴加稀盐酸，若Na2CO3与NaHCO3完全反应，则所得溶液因溶解了生成的CO2而显酸性；若溶液呈中性，则溶液中应含有NaHCO3，所以溶质的主要成分有NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)。
答案：(1)BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)
(2)CO＋H2OHCO＋OH－ c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋) NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)
16. 解析：(1)过滤除去硅酸沉淀，溶液中HF与NaOH溶液反应；(2)若滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管，导致滴定管中NaOH溶液浓度降低，滴定相同量HF消耗的体积大，故测得的硅元素含量将偏高；(3)剔除偏差较大的读数(16.80)，平均体积为20.00 mL，根据反应的关系式计算可得硅的含量。
答案：(1)K2SiF6＋3H2O===2KF＋H2SiO3＋4HF HF＋OH－===F－＋H2O (2)偏高 (3)由题中数据可得出消耗氢氧化钠溶液体积的平均值为20.00 mL
关系式：SiO2～Si～4NaOH
60 g 4 ml
m(SiO2) 20.00×10－3 L×1.0 ml·L－1
求得m(SiO2)＝0.30 g
硅元素的质量分数(以二氧化硅计)：×100%＝30%
实验编号
起始浓度/(ml·L－1)
反应后溶液的pH
c(HA)
c(KOH)
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
t/℃
25
50
100
KW/10－14
1.01
5.47
55.0
c(氨水)/(ml·L－1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6