第3章 物质在水溶液中的行为 达标检测

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本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
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.下列水解的离子方程式正确的是(　　)
A.Na2CO3溶液中:CO32-+2H2O H2CO3+2OH-
B.NH4Cl溶液中:NH4++H2O NH3·H2O+OH-
C.NaF溶液中:F-+H2O HF+OH-
D.CuSO4溶液中:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
2.下列指定反应的离子方程式不正确的是(　　)
A.铁制器具上镀铜,阴极的电极反应为Cu2++2e- Cu
B.电解饱和食盐水制取烧碱和氯气:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
C.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+SO42-(aq)
D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO42- BaSO4↓+H2O
3.下列叙述中正确的是(　　)
A.某同学用pH试纸测NaCl溶液的pH时,先用蒸馏水润湿pH试纸,则测得的结果偏小
B.在酸碱中和滴定实验中,滴定管、锥形瓶都需润洗,否则引起误差
C.用标准溶液盐酸滴定未知浓度NaOH溶液时,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排出而滴定后消失,则所测结果偏高
D.HCl和NaOH反应的中和热为57.3 kJ· mol-1,则H2SO4和NaOH反应的中和热为114.6 kJ· mol-1
4.下列表述中合理的是(　　)
A.配制FeCl3溶液时,可加入少量稀硫酸,以防止溶液变浑浊
B.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL酸性高锰酸钾溶液
C.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.在中和热的测定实验中,改变酸、碱的用量后所求中和热的数值也随之改变
5.室温下,有两种溶液:①0.01 mol·L-1 NH3·H2O溶液;②0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液。下列操作可以使两种溶液中的c(NH4+)都增大的是(　　)
A.加入少量H2O
B.加入少量NaOH固体
C.通入少量HCl气体
D.升高温度
6.下列解释事实的化学用语不正确的是(　　)
A.碳酸钙与稀盐酸反应:CO32-+2H+ H2O+CO2↑
B.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3- 3Cu2++2NO↑+4H2O
C.氨的催化氧化反应:4NH3+5O2 4NO+6H2O
D.少量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应:2OH-+SO2 SO32-+H2O
7.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是(　　)
A.往稀氨水中加水,溶液中c(H+)·c(NH3·H2O)c(NH4+)的数值变小
B.pH相等的①CH3COONa、②NaClO、③NaOH三种溶液中c(Na+)大小:①>②>③
C.常温下pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)
D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO-水解程度增大,溶液碱性增强
8.常温下,将1.0 L x mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,充分反应后再向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略溶液体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.xc(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
10.常温下,向20 mL 0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液。已知NaHA溶液显碱性,下列说法不正确的是(　　)
A.0.1 mol/L H2A溶液中有c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)=0.1 mol/L
B.当滴加至溶液呈中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)
C.当消耗10 mL NaOH溶液时,常温下溶液的pHc(Na+)
D.消耗40 mL NaOH溶液时,溶液中c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)

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.对室温下pH相同、体积相同的稀氨水与氢氧化钠稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是(　　)
A.温度均升高20 ℃,两溶液的pH均不变
B.加入适量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释至体积为原来的100倍后,氨水中的c(OH-)比氢氧化钠溶液中的大
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
12.室温下,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积和浓度均为20.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.a表示的是醋酸溶液的滴定曲线
B.b曲线代表的滴定过程,指示剂可以是酚酞
C.pH=7时,滴定盐酸消耗的V(NaOH)=20.00 mL
D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
13.下列说法正确的是(　　)
A.常温下某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol·L-1,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
B.相同物质的量浓度的①NH4Al(SO4)2、②(NH4)2SO4、③CH3COONH4、④NH3·H2O溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是②>①>③>④
C.物质的量浓度相等的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
D.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左移动,Ksp减小
14.2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等,处理该废料的一种工艺如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.酸溶时H2O2作氧化剂,且温度不宜过高
B.加氨水调pH的目的是除铝
C.沉钴的离子方程式为Co2++C2O42- CoC2O4↓
D.在空气中加热4.41 g CoC2O4得到2.41 g钴的氧化物,则该氧化物的化学式为Co3O4(已知:Co的相对原子质量为59)
15.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是(　　)

A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7
B.n点表示AgCl的不饱和溶液
C.向c(Cl-)=c(C2O42-)=1.00 mol·L-1的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
D.Ag2C2O4+2Cl- 2AgCl+C2O42-的平衡常数为109.04 L·mol-1

三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(8分)氧化还原滴定实验与中和滴定类似。现用0.001 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+ 2Mn2++5SO42-+3H2O。
回答下列问题:
(1)用　　　(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。 
(2)该滴定实验选用何种指示剂并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(如无需加入指示剂也请说明理由)。 
(3)滴定前平视KMnO4溶液液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则根据(b-a) mL计算得到的待测浓度比实际浓度偏　　　　(填“大”或“小”)。 
17.(12分)(1)25 ℃ 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变为红色,原因是(用离子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　。 
①向其中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸至过量,产生的现象是　　　　　 　,依次发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②若向该溶液中逐滴加入BaCl2溶液至过量,产生的现象是　　　　　　　　　　,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。 
(2)在氢氧化镁的浊液中有Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡。
①向其中加入FeCl3溶液,产生的现象是　　　　　　　　　　　　,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②已知常温下NH4Cl溶液的pHKsp(CaCO3),会形成CaCO3沉淀,使CaSO4不断溶解,最终实现了沉淀的转化,C项正确;向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸,二者反应产生的BaSO4和H2O的物质的量之比是1∶2,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42- BaSO4↓+2H2O,D项错误。
3.C　食盐水呈中性,即使pH试纸用蒸馏水润湿,也不会对测量结果造成影响,A项错误;滴定过程中,锥形瓶不能润洗,否则会导致锥形瓶中待测液的溶质的物质的量偏大,B项错误;读出来的标准溶液体积=实际消耗的溶液体积+气泡的体积,因此所测结果偏高,C项正确;反应的中和热是指强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出的热量,HCl和NaOH反应的中和热为57.3 kJ· mol-1,则H2SO4和NaOH反应的中和热也为57.3 kJ·mol-1,D项错误。
4.C　配制FeCl3溶液,可加入少量浓盐酸,以防止溶液变浑浊,A项不合理;用25 mL酸式滴定管量取20.00 mL酸性高锰酸钾溶液,B项不合理;碳酸钠溶液显碱性,则实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,C项合理;中和热是指强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出的热量,在中和热的测定实验中,改变酸、碱的用量后,所求中和热的数值不变,D项不合理。
5.C　两种溶液中加入少量H2O,NH4+浓度均减小,A项错误;两种溶液中加入少量NaOH固体,NH4Cl溶液中NH4+浓度减小,B项错误;NH3·H2O溶液中通入少量HCl气体生成氯化铵,铵根离子浓度增大,NH4Cl溶液中通入少量HCl气体,抑制铵根离子水解,铵根离子浓度增大,C项正确;NH3·H2O溶液升高温度,NH3·H2O的电离平衡正向移动,铵根离子浓度增大,NH4Cl溶液升高温度,NH4+的水解平衡正向移动,铵根离子浓度减小,D项错误。
6.A　碳酸钙与稀盐酸反应,碳酸钙应该写成化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+ H2O+CO2↑+Ca2+,A项错误;铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,离子方程式为3Cu+8H++2NO3- 3Cu2++2NO↑+4H2O,B项正确;氨的催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O,C项正确;少量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和H2O,离子方程式为SO2+2OH- SO32-+H2O,D项正确。
7.B　c(H+)·c(NH3·H2O)c(NH4+)=KWKb(NH3·H2O),温度不变,其值不变,A项错误;氢氧化钠是强碱,完全电离,溶液显碱性,醋酸根离子和次氯酸根离子水解使其对应强碱盐溶液显碱性,且醋酸根离子的水解能力小于次氯酸根离子,所以pH相同的①CH3COONa、②NaClO、③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③,B项正确;常温下pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-),C项错误;Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生反应生成碳酸钙和次氯酸,溶液酸性增强,D项错误。
8.B　b点溶液呈酸性,酸过量,则x>0.1,A项错误;b→a过程中,加入NaOH,消耗过量的乙酸,生成乙酸钠,则水的电离程度逐渐增大,B项正确;a点时,共向乙酸溶液中加入了0.2 mol NaOH,溶液中c平(H+)=10-7 mol/L,c平(CH3COO-)=c(Na+)=0.2 mol/L,c平(CH3COOH)=(x-0.2) mol/L,则Ka(CH3COOH)=10-7×0.2x-0.2 mol/L,C项错误;b→c过程中,溶液酸性增强,c(CH3COOH)增大,c(CH3COO-)减小,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)逐渐变大,D项错误。
9.C　加水稀释促进一水合氨电离,pH=a的氨水的体积稀释至10倍后,溶液中的氢氧根离子浓度大于原来的110,A项错误;NaClO溶液具有氧化性,可将二价铁氧化为三价铁,故反应的离子方程式为3ClO-+6Fe2++3H2O 3Cl-+2Fe(OH)3↓+4Fe3+,B项错误;氯化铁易水解,实验室配制氯化铁溶液时,先将氯化铁溶解在浓盐酸中,可防止氯化铁水解,C项正确;由于HCO3-的水解能力强于电离能力,故c(OH-)>c(H+),c(CO32-)是HCO3-电离得到的,则c(OH-)>c(CO32-),因此c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),D项错误。
10.B　根据物料守恒可知在0.1 mol/L H2A溶液中有c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)=0.1 mol/L,A项正确;在溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),当滴加至溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),所以溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),B项错误;消耗10 mL NaOH溶液时,溶液中溶质为等物质的量的NaHA和H2A,NaHA溶液显碱性,而常温下该混合溶液的pHc(Na+),C项正确;当消耗40 mL NaOH溶液时,恰好完全反应产生Na2A,Na2A电离产生Na+、A2-,可知c(Na+)>c(A2-),A2-会发生水解产生HA-和OH-,水解产生的HA-继续水解产生H2A和OH-,同时溶液中还存在H2O的电离平衡,故溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>(HA-),D项正确。
11.BC　升高温度,水的离子积KW变大,所以两溶液的pH一定改变,A项错误;加入氯化铵之后,由于同离子效应,NH3·H2O的电离程度减小,c(OH-)减小,溶液pH减小,而NaOH溶液中,NH4+和OH-反应使c(OH-)减小,溶液pH也减小,B项正确;向pH相同的两溶液中加水稀释至体积为原来的100倍,NaOH溶液的pH的变化为2,而氨水的pH的变化小于2,即稀释后氨水的pH较大,则氨水中的c(OH-)比氢氧化钠溶液中的大,C项正确;体积相同、pH相同的两溶液中n(OH-)相同,但是氨水中存在电离平衡,实际上未电离的NH3·H2O还有很多,这部分NH3·H2O还可以再电离提供OH-,故这两种溶液和足量的FeCl3反应,氨水中产生的Fe(OH)3更多,D项错误。
12.D　根据题意,开始时HCl和CH3COOH的浓度相同,则相同浓度下,强酸的pH更小,则b为滴定盐酸的曲线,a为滴定醋酸溶液的曲线。a为滴定醋酸溶液的曲线,A项正确;b为强碱滴定强酸的曲线,滴定终点呈中性,可以选择酚酞作为指示剂,B项正确;室温下pH=7说明溶液呈中性,滴定盐酸消耗的V(NaOH)=20.00 mL,C项正确;V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知c(Na+)③>④,B正确;根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),C不正确;对于确定的沉淀溶解平衡,温度不变,Ksp不变,D不正确。
14.CD　“酸溶”时加入H2O2的目的是将+3价的钴还原为+2价的钴,H2O2是还原剂,为防止H2O2分解,温度不宜过高,A项错误;加氨水调节pH的目的是将Li+转变为LiOH沉淀而除去,B项错误;“沉钴”时,CoSO4和(NH4)2C2O4反应生成CoC2O4沉淀和(NH4)2SO4,离子方程式为Co2++C2O42- CoC2O4↓,C项正确;煅烧4.41 g(0.03 mol)CoC2O4生成钴的氧化物,测得充分煅烧后的固体质量为2.41 g,根据Co守恒,钴原子的物质的量为0.03 mol,钴元素的质量为0.03 mol×59 g/mol=1.77 g,则氧元素的质量为2.41 g-1.77 g=0.64 g,氧原子的物质的量为0.04 mol,据此可知该钴的氧化物的化学式为Co3O4,D项正确。
15.D　Ksp(Ag2C2O4)=(10-4)2×10-2.46 mol3·L-3=10-10.46 mol3·L-3,它的数量级为10-11,A项错误;n点时Q(AgCl)>Ksp(AgCl),所以n点表示AgCl的过饱和溶液,B项错误;混合液中滴入AgNO3溶液时,生成Ag2C2O4沉淀所需c(Ag+)=10-10.461.00 mol·L-1=10-5.23 mol·L-1,生成AgCl沉淀所需c(Ag+)=10-9.75 mol·L-1,显然后者所需的c(Ag+)小,即先生成AgCl沉淀,C项错误;Ag2C2O4+2Cl- 2AgCl+C2O42-的平衡常数为10-2.46(10-5.75)2 L·mol-1=109.04 L·mol-1,D项正确。
16.答案　(1)酸
(2)不加指示剂,高锰酸钾被还原成Mn2+时会褪色
(3)小
解析　(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液,应该用酸式滴定管。
(2)酸性高锰酸钾溶液的颜色为紫色,当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液恰好由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即可判断达到滴定终点,因此不需要用指示剂就可以判断滴定终点。
(3)滴定前平视KMnO4溶液液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则读数偏小,(b-a) mL比实际消耗的酸性KMnO4溶液体积偏小,根据(b-a) mL计算得到的待测浓度偏小。
17.答案　(1)CO32-+H2O HCO3-+OH-(若写了HCO3-+H2O H2CO3+OH-也正确)　①溶液的红色逐渐变浅直至消失且有无色气泡冒出　CO32-+H+ HCO3-、HCO3-+H+ CO2↑+H2O(写总反应不给分)　②红色逐渐变浅直至消失且有白色沉淀生成　CO32-+Ba2+ BaCO3↓
(2)①白色沉淀变为红褐色沉淀　2Fe3++3Mg(OH)2 2Fe(OH)3+3Mg2+或2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)　②NH4++H2O NH3·H2O+H+　B　若沉淀不溶解则甲正确,若沉淀溶解则乙正确
解析　(1)碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解:CO32-+H2O HCO3-+OH-,导致溶液呈碱性,滴入酚酞,溶液变为红色。
①向碳酸钠溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸至过量,依次发生反应的离子方程式是CO32-+H+ HCO3-、HCO3-+H+ CO2↑+H2O,盐酸过量,使溶液显酸性,因此产生的现象为溶液的红色逐渐变浅直至消失且有无色气泡冒出。
②若向该溶液中逐滴加入BaCl2溶液至过量,由于发生反应CO32-+Ba2+ BaCO3↓,导致碳酸根离子的水解平衡CO32-+H2O HCO3-+OH-逆向移动,因此产生的现象是溶液红色逐渐变浅直至消失且有白色沉淀生成。
(2)①在氢氧化镁的浊液中有Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡,向其中加入FeCl3溶液,Fe3+结合OH-生成Fe(OH)3红褐色沉淀,导致平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移动,产生的现象是白色沉淀变为红褐色沉淀,反应的离子方程式是2Fe3++3Mg(OH)2 2Fe(OH)3+3Mg2+或2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)。
②NH4Cl溶液中,NH4+发生水解:NH4++H2O NH3·H2O+H+,则常温下NH4Cl溶液的pH