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苏教版高中化学选择性必修1专题3水溶液中的离子反应检测含答案
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专题3 水溶液中的离子反应注意事项1.全卷满分100分。考试用时75分钟。2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 P 31 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 As 75。 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法正确的是( )A.Cl2溶于水得到的氯水能导电,但Cl2不是电解质,而是非电解质B.熔融条件下,KHSO4电离成K+、H+和SO42-C.强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定都弱D.BaSO4难溶于水,故BaSO4是弱电解质;醋酸铅易溶于水,故醋酸铅是强电解质2.下列各项电解质的电离方程式正确的是( )A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3 Na++H++CO32-B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO4(熔融) Na++HSO4-C.HClO的水溶液:HClO H++ClO-D.H2S的水溶液:H2S 2H++S2-3.CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是( )A.加水 B.加冰醋酸 C.加热 D.加压4.下列用途或转化,不能用沉淀溶解平衡原理解释的是( )A.CuSO4溶液可使PbS转化为CuSB.向BaCO3饱和溶液中加入少量纯碱,有白色沉淀生成C.Fe可除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质D.向CaCO3悬浊液中加入稀盐酸后,悬浊液变澄清5.酸度(AG)可表示溶液的酸碱性,用公式表示为AG=lgc(H+)c(OH-)。常温下,在AG=-1的溶液中能大量共存的离子是( )A.Ba2+、K+、Cl-、SO42- B.Na+、S2O32-、AlO2-、K+C.Na+、K+、ClO-、S2- D.NH4+、Fe2+、I-、SO42-6.盐类水解在生产、生活中应用广泛,下列物质的用途与盐类水解无关的是 ( )A.用可溶性铁盐和铝盐作自来水的净水剂B.用Na2CO3溶液处理锅炉里的CaSO4水垢C.用饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液作泡沫灭火剂原料D.利用加热TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,进而制备纳米级TiO27.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )8.常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钾溶液和氨水,滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(盐酸)]的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线B.滴定曲线Ⅱ对应实验,最好选择甲基橙作为指示剂C.两个实验滴定开始前,水的电离程度相同D.实验测定酸碱滴定曲线时,要保证整个过程测试时记录pH的间隔相同9.在菠菜等植物中含有丰富的草酸,草酸对生命活动有重要影响。下列有关说法正确的是( )A.草酸的电离方程式为H2C2O4 2H++C2O42-B.0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)C.常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小D.已知NaHC2O4溶液显酸性,则c(H2C2O4)>c(C2O42-)10.25 ℃时,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pH=11,若体积可以加和,则V[Ba(OH)2]∶V(NaHSO4)为( )A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.3∶211.水在不同温度下电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.B曲线对应的温度比A曲线对应的温度低B.b点溶液显酸性C.d点溶液中可大量存在Na+、Mg2+、SO42-、ClO-D.A曲线对应的温度下,同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的pH依次减小12.下列实验操作能达到实验目的的是( )13.常温下,通过下列实验探究NaCN溶液的性质,下列说法正确的是( )实验1 测量0.1 mol/L NaCN溶液的pH约为12实验2 向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,溶液pH>7实验3 将浓度均为0.01 mol/L的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀 生成A.实验1溶液中存在:c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)B.实验2溶液中存在:c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-)C.由实验2可得:Ka2(HCN)>KWD.由实验3可得:Ksp(AgCN)<2.5×10-514.常温下0.1 mol·L-1二元酸H2A的溶液中含A粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。该温度下,下列说法错误的是( )A.H2A的第一步电离方程式为H2A HA-+H+B.NaHA溶于水将抑制水的电离C.H2A的第二步电离常数Ka2=1.0×10-3D.0.1 mol·L-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-115.亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是( )A.人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要粒子是AsO33-B.n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1时,溶液显酸性C.调节pH至11时,发生的主要反应的离子方程式是H3AsO3+OH- H2AsO3-+ H2OD.pH=12时溶液中c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)二、非选择题(本题共4小题,共55分)16.(12分)盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常见的物质。(1)25 ℃时,有浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是 。 A.两溶液的pH相同B.两溶液的导电能力相同C.两溶液中由水电离出的c(OH-)相同D.中和等物质的量的NaOH,消耗两溶液的体积相同(2)25 ℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水的电离程度 (填“大于”“小于”或“等于”)氯化铵溶液中水的电离程度。 (3)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,下列叙述中正确的是 。 A.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)减小C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,CH3COOH电离平衡逆向移动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>7E.常温下,pH=3的醋酸溶液加水稀释,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)不变(4)物质的量浓度相等的下列物质的溶液:①NaNO3、②H2SO4、③AlCl3、④Na2CO3、⑤NaHCO3,请按pH由大到小的顺序排列: 。 (5)等pH的碳酸钠与碳酸氢钠溶液,其物质的量浓度:c(Na2CO3) c(NaHCO3)(填“>”“<”或“=”)。 17.(13分)运用相关概念和原理,回答下列问题。(1)25 ℃时,水的离子积KW= 。 (2)在T ℃的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L,x与y的关系如图所示。①T ℃下,水的离子积为 。 ②T ℃下,0.01 mol/L NaOH溶液中c(H+)为 mol/L。 (3)25 ℃时,有如下两个反应:①CH3COOH+NaCN CH3COONa+HCN②HNO2+CH3COONa NaNO2+CH3COOH该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是 。 (4)25 ℃时,0.1 mol/L的CH3COOH溶液加适量水稀释的过程中,下列表达式的数据保持不变的是 。 a.c(H+) b.c(H+)·c(OH-)c.c(H+)c(CH3COOH) d.c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)18.(14分)常温下,几种物质的溶度积常数见表:(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,加入适量的试剂X调节溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= ,试剂X可选用 。 A.CuO B.Mg(OH)2 C.Cu2(OH)2CO3 D.NH3·H2O(2)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是 。 (3)某小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取1.000 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。加入2~3滴淀粉试液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液50.00 mL。已知:I2+2S2O32- S4O62-+2I-。①CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。 ②滴定终点的现象是 。 ③该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为 。 19.(16分)国家规定,排放的废水中氟的含量不得超过10.0 mg·L-1,砷的含量不得超过 0.5 mg·L-1。硫酸工厂废水中除含有H2SO4外,还含有H3AsO3、H2SiF6等物质。工业上常通过化学沉淀和氧化、吸附沉降处理废水,实现水体达标排放。(1)化学沉淀:向废水中加入石灰乳[以Ca(OH)2为主]、过滤。滤渣中主要含有CaSO4、CaF2、SiO2和少量Ca3(AsO3)2。①写出该过程中H2SiF6和石灰乳反应生成CaF2、SiO2的化学方程式: 。 ②充分沉淀后测得废水中F-的含量为9.5 mg·L-1,此时SO42-的浓度为 mol·L-1。[已知:Ksp(CaSO4)=5.0×10-5、Ksp(CaF2)=5.0×10-9] (2)氧化、吸附沉降:利用NaClO和FeSO4进一步处理废水中残余的As(Ⅲ)。已知:ⅰ.NaClO能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),也能将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ),形成的Fe(OH)3胶体吸附废水中的As(Ⅴ)物种而沉降;ⅱ.溶液的pH对Fe(OH)3胶体表面所带电荷有影响。pH>7时,Fe(OH)3胶粒表面带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;ⅲ.As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式: 。 ②其他条件相同的情况下,用以下两种方式向废水样品中添加NaClO和FeSO4溶液。方式Ⅰ:先加NaClO溶液,再加FeSO4溶液;方式Ⅱ:先加FeSO4溶液,再加NaClO溶液。反应相同时间,测得As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ,原因是 。 答案全解全析专题3 水溶液中的离子反应1.C Cl2是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A项错误;熔融条件下,KHSO4电离成K+和 HSO4-,B项错误;溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液中离子浓度不一定大,弱电解质溶液中离子浓度不一定小,所以强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液导电能力不一定弱,C项正确;虽然BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质,虽然醋酸铅易溶于水,但溶于水的部分只有部分发生电离,所以醋酸铅是弱电解质,D项错误。2.B NaHCO3为弱酸酸式盐,电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-,A项错误;熔融状态的NaHSO4的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,B项正确;弱酸电离应用“”,C项错误; H2S为二元弱酸,在溶液中分步电离,D项错误。3.C 加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,A项错误;加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,温度不变,Ka不变,B项错误;弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,C项正确;该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,D项错误。4.C CuSO4溶液可以使PbS转化为CuS,能用沉淀溶解平衡原理解释,A不符合题意;加入少量纯碱,溶液中c(CO32-)增大,使BaCO3的沉淀溶解平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32-(aq)逆向移动,能用沉淀溶解平衡原理解释,B不符合题意;Fe与Fe3+发生氧化还原反应,与沉淀溶解平衡无关,不能用沉淀溶解平衡原理解释,C符合题意;加入稀盐酸,发生反应CO32-+2H+CO2↑+H2O,使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq)正向移动,悬浊液变澄清,能用沉淀溶解平衡原理解释,D不符合题意。5.B AG=lgc(H+)c(OH-)=-1时,c(OH-)=10c(H+)>c(H+),则溶液呈碱性。Ba2+能与SO42-生成沉淀BaSO4,则Ba2+、SO42-在溶液中不能大量共存,故A错误;碱性溶液中Na+、S2O32-、AlO2-、K+之间不发生反应,能大量共存,故B正确;ClO-具有氧化性,S2-具有还原性,二者能发生氧化还原反应,ClO-、S2-在溶液中不能大量共存,故C错误;NH4+、Fe2+不能在碱性溶液中大量存在,故D错误。6.B 铝离子、铁离子水解分别生成氢氧化铝、氢氧化铁胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,能够净水,与盐类水解有关,故A不符合题意;CaSO4微溶于水,Na2CO3与CaSO4反应生成溶解度更小的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),然后再加酸除去CaCO3,与盐类水解无关,故B符合题意;HCO3-和Al3+水解相互促进,生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,所以用饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液作泡沫灭火剂原料与盐类水解有关,故C不符合题意;加热TiCl4溶液可以促进Ti4+的水解,也有利于HCl脱离溶液,使水解平衡正向移动,工业上利用加热TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,进而制备纳米级TiO2,与盐类水解有关,故D不符合题意。7.A 将NaClO溶液滴入品红溶液中,ClO-具有氧化性使品红溶液缓慢褪色,但同时加入食醋,红色很快褪去,说明随溶液pH减小,ClO-的氧化性增强,A正确;不确定溶液中NaCl与NaBr的浓度关系,因此无法根据实验现象比较AgCl和AgBr的Ksp,B错误;醋酸铵能电离出NH4+, c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(OH−)减小,溶液碱性减弱,滴有酚酞的氨水红色变浅,题述现象不能说明CH3COONH4溶液呈酸性,C错误;溶液中产生的沉淀有两种颜色,说明AgCl和AgBr均已达到沉淀溶解平衡,溶液中c(Cl-)c(Br-)=c(Cl-)·c(Ag+)c(Br-)·c(Ag+)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),温度不变,Ksp不变,D错误。8.B NH3·H2O是弱碱,不完全电离,0.10 mol·L-1的氨水中c(OH-)<0.10 mol·L-1,所以起始时氨水的pH<13,曲线Ⅱ为滴定氨水的pH变化曲线,A错误;曲线Ⅱ对应的实验是氨水和盐酸的反应,滴定终点时生成氯化铵,NH4+发生水解使溶液呈酸性,可选择甲基橙作为指示剂,B正确;滴定开始前,KOH电离出的c(OH-)更大,对水电离的抑制作用更强,水的电离程度不同,C错误;实验测定酸碱滴定曲线时,整个过程记录pH的间隔不一定相同,D错误。9.B 草酸为二元弱酸,在溶液中分步电离,其电离方程式为:H2C2O4 H++HC2O4-、HC2O4- H++C2O42-,A错误;草酸电离微弱,且其第一步电离程度远大于第二步,0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2O4-)>c(C2O42-),B正确;将草酸溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大,C错误;已知 NaHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),D错误。10.B pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,设Ba(OH)2溶液体积为x L,则n(OH-)= 0.01x mol,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+H2O+NaOH,溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时反应的硫酸氢钠物质的量为0.005x mol,设硫酸氢钠溶液体积为y L,混合后溶液pH=11,即c(OH-)=0.001 mol/L,则0.01x-0.005xx+y=0.001,整理可得x∶y=1∶4,B项正确。11.D B曲线对应的c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,KW=10-12,A曲线对应的KW=10-14,水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积增大,故B曲线对应的温度更高,A项错误;b点时c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,溶液显中性,B项错误;d点溶液显酸性,ClO-不能大量存在,C项错误;A曲线对应的温度下,同浓度的醋酸、盐酸、硫酸中的c(H+)逐渐增大,pH依次减小,D项正确。12.C NaClO溶液具有漂白性,可漂白pH试纸,不能用pH试纸测其pH,A项错误;AgNO3过量,无法比较溶度积大小关系,B项错误;Ba2+与CO32-反应生成沉淀,使CO32-水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,溶液红色变浅,C项正确;NO3-在酸性条件下可氧化Fe2+,D项错误。13.D 0.1 mol/L NaCN溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(Na+)= c(CN-)+c(HCN),联立两式可得到质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCN),A项错误;向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,发生反应:NaCN+HCl HCN+NaCl,反应后 NaCN有剩余,且反应剩余的NaCN和生成的HCN的物质的量相等,溶液pH>7,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,此时溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),且c(Na+)=2c(Cl-),所以实验2溶液中存在:2c(Cl-)=c(CN-)+c(HCN),B项错误;Ka(HCN)×Kh(CN-)=KW,且根据实验2中溶液pH>7,可以判断出:Ka(HCN)
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