第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题一、选择题1．常温下，用等浓度的NaOH溶液滴定20.00mL 0.10的HA溶液，滴定曲线如图所示，下列说法错误的是A．b点中，B．HA的电离常数C．水的电离程度：d>c>bD．d点存在2．为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．与足量反应，生成和的混合物，钠失去电子数为B．Fe粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为C．溶液中含有的数目为D．电解产生Al，转移电子数为3．下列说法或表示错误的是A．pH的醋酸溶液稀释，水电离出的浓度将增大B．Na2CO3溶液中存在的离子浓度关系C．反应的平衡常数D．CH4的燃烧为-890.31 kJ/mol，则表示其燃烧热的热化学方程式为4．表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是A．常温下，的溶液中由水电离出的数为B．12g石墨所含的C-C键的数目约为C．标准状况下将出溶于水配成1mol/L的溶液，则D．固体所含的离子总数为5．劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是A．A B．B C．C D．D6．如图表示水中和的关系，下列判断错误的是A．图中 B．M区域内任意点均有C．XZ线上任意点均有 D．两条曲线间任意点均有7．下列仪器名称不正确的是A．A B．B C．C D．D8．已知氨水中存在下列平衡： NH3+H2O NH3·H2O+OH-，下列说法正确的是A．常温下的稀氨水中：c(OH-)·c(H+)>10-14B．向氨水中加入蒸馏水，溶液的pH增大C．向浓氨水中加入氢氧化钠固体，会逸出氨气D．将湿润的蓝色石蕊试纸放在盛有浓氨水的试管口，试纸变红9．下列实验操作能达到实验目的的是A．A B．B C．C D．D10．下列有关电解质的说法正确的是A．二氧化碳的水溶液有微弱的导电性，故二氧化碳属于弱电解质B．在电流的作用下，氯化钠在溶液中能完全电离成钠离子和氯离子C．硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质D．强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强11．高纯三氯氧磷是集成电路、太阳能电池生产的掺杂剂。实验室可通过以下实验步骤测定三氯氧磷产品中氯元素的含量，并计算产品的纯度[已知：常温下，，，呈白色]。①取产品置于盛蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成溶液并预处理排除含磷粒子的影响。②取溶液于锥形瓶中，向其中加入的标准溶液，使完全沉淀，再加入硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；然后加入几滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定过量至终点，所用体积为。假设杂质不参加反应，则下列说法正确的是A．配制好的标准溶液可盛放在棕色广口试剂瓶中B．实验过程中可用甲苯代替硝基苯进行实验C．滴定终点时锥形瓶中有血红色沉淀生成D．实验过程中若忘记加入硝基苯，会导致所测的含量偏低12．下列说法正确的是A．0.l mol∙L−1 CH3COOH加水稀释，溶液中c(OH-)减小B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa(s)，溶液中的值减小C．1 L pH=10的Na2S溶液中，发生电离的水的物质的量为10-4 molD．pH=2的盐酸与等体积的水混合后的pH=2.7 (lg2=0.3)二、非选择题13．下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些_______？(1)使酚酞溶液变红的溶液：(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液：(3)常温下，的溶液中：(4)碳酸氢钠溶液：(5)含大量的溶液中：(6)强碱溶液中：(7)常温下，的溶液中：(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中：(9)由水电离出的的溶液：(10)的溶液：(11)澄清透明的溶液中：14．（1）在25℃下，向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_________填化学式）沉淀，生成该沉淀的离子方程式为_________________________。已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20。（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时， =_____________。[Ksp（AgBr）=5.4×10-13，Ksp（AgCl）=2.0×10-10]15．酸碱中和滴定实验原理(1)中和反应的实质：___。(2)恰好中和时满足关系：n(H+)酸=n(OH-)碱。(3)一元强酸、强碱间的关系：c待=。16．写出下列电解质在水溶液中的电离方程式：(1)NaHCO3 ______________________________________；(2)CH3COOH_______________________。17．回答下列问题(1)反应I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的平衡常数表达式为___________。(2)碳酸钠溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式表示)(3)已知常温下H2A的Ka1=2.7×10-6，Ka2=6.3×10-10，则NaHA溶液中水的电离程度___________纯水中水的电离程度(填“>”“”“b>d，C错误；D．当加入30mL 0.1 NaOH溶液时，溶质为NaOH和NaA，根据电荷守恒：，物料守恒：，得，得出，D正确；故选C。2．B解析：A．1个钠原子失去1个电子变成钠离子；与足量反应，生成和的混合物，钠失去电子数为，A错误；B．铁与硫反应，铁原子失去2个电子反应生成硫化亚铁，Fe粉（0.1mol铁）与足量S粉加热充分反应转移的电子数为，B正确；C．亚铁离子水解导致亚铁离子数目减小，故溶液中含有的数目小于，C错误；D．氯化铝为共价化合价，不能电解熔融氯化铝，D错误；故选B。3．C解析：A．醋酸的电离抑制水的电离，稀释后醋酸电离出的氢离子浓度减小，对水的电离的抑制减弱，所以水电离出的H+浓度将增大，A正确；B．Na2CO3溶液中存在质子守恒，B正确；C．平衡时溶液中c(S2-)不再改变，该反应的平衡常数K=，C错误；D．CH4的燃烧为-890.31 kJ/mol，即1mol气态CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为890.31 kJ，相应的热化学方程式为，D正确；综上所述答案为C。4．A解析：A．常温下，的溶液中由水电离出的个数等于溶液中个数为1L×10-5NA=，故A正确；B．12g石墨中含有碳原子个数==NA，石墨中每个碳原子含有个C-C键，所以12g石墨中含有C-C键个数是1.5NA，故B错误；C．标准状况下将的物质的量为1mol，溶于水配成1mol/L的溶液，由物料守恒可知，故C错误；D．固体中含有1个Na+和HSO，固体所含的离子总数为，故D错误；故选A。5．D解析：A．常温下浓硫酸能与铁发生钝化反应，因此能用铁罐车运输浓硫酸，A项错误；B．将铁闸门与直流电源的负极相连，利用的是外加电流法保护铁闸门不被腐蚀，B项错误；C．陶瓷不易被氧化，陶瓷上釉的目的主要是为了抗侵蚀和美观，C项错误；D．泡沫灭火器灭火的原理是Al3+与发生了双水解反应生成二氧化碳，D项正确；故选：D。6．C解析：A．水的电离是吸热反应，升高温度平衡右移，Kw增大，由图可知X点的Kw小于Z点Kw，所以，A正确；B．XZ线上任意点均有，M区域在XZ线上方，M区域内任意点均有，呈碱性，B正确；C．XZ线上任意点均有，溶液呈中性，X点，其余点，C错误；D．Kw不仅适用于水，也适用于稀的电解质溶液，两条曲线间任意点均有都会有，D正确；故选C。7．B解析：B．图示为酸式滴定管，碱式滴定管下端为橡皮管，B错误；故选B。8．C解析：A．常温下的稀氨水中：c(OH-)·c(H+)=10-14，故A错误；B．向氨水中加入蒸馏水，OH-浓度降低，H+浓度增大，溶液的pH减小，故B错误；C．加入少量NaOH固体，氢氧根离子浓度增大，抑制氨气溶解，则促进氨气逸出，故C正确；D．挥发的氨气遇到湿润的石蕊试纸，形成氨水，氨水呈碱性，所以蓝色石蕊试纸不变色，故D错误；故选C。9．D解析：A．HCl极易溶于水，所以不能将混合气体通过硫酸铜溶液除去HCl中混有的H2S，故A不符合题意；B．溴化钠和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，氯化钠和硝酸银溶液反应生成白色沉AgCl，生成的淡黄色沉淀会遮盖白色沉淀，所以不能检验溴化钠溶液中是否混有氯化钠，故B不符合题意；C．该除杂方法反应条件要求较高，H2的量难以控制，所以不用该方法除去乙烷中混有的乙烯，而是用溴水除去乙烷中混有的乙烯，故C不符合题意；D．用洁净的铂丝蘸取少量溶液于火焰上灼烧，观察焰色，若火焰呈黄色，可以说明某混合溶液中含有Na+，故D符合题意；故答案选D。10．C解析：A．二氧化碳的水溶液有微弱的导电性，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸电离出离子，使溶液可以导电，但二氧化碳自身不能电离，不属于电解质，故A错误；B．氯化钠是强电解质，在水中自动完全电离成钠离子和氯离子，不需要电流作用，故B错误；C．硫酸钡难溶于水，但硫酸钡在熔融状态下能完全电离，属于强电解质，故C正确；D．导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小有关，而强电解质溶液的浓度很小时其电离出的离子浓度也很小，导电性并不一定比弱电解质强，故D错误；故选：C。11．D解析：A．配制好的硝酸银标准溶液可盛放在棕色细口试剂瓶中，广口瓶通常用于存放固体药品，A错误；B．甲苯的密度小于水，无法沉到底部包裹沉淀，B错误；C．滴定终点时有Fe(SCN)3生成，溶液变血红色，但是Fe(SCN)3不是沉淀，无血红色沉淀生成，C错误；D．实验过程中若忘记加入硝基苯，则加入NH4SCN后，SCN-不仅与多余的Ag+反应生成AgSCN沉淀，同时AgCl也会转化为AgSCN，导致NH4SCN的消耗体积偏大，测得POCl3的含量偏低，D正确；故答案选D。12．C解析：A．0.l mol∙L−1 CH3COOH加水稀释，溶液酸性减弱，c(H+)减小，Kw不变，所以溶液中c(OH-)增大，故A错误；B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa(s)，CH3COONa浓度增大，溶液碱性增强，c(OH-)增大，Kw不变，c(H+)减小，醋酸的电离平衡常数K=不变， 的值增大，故B错误；C．Na2S水解促进水电离，1 L pH=10的Na2S溶液中，c(OH-)=1×10-4mol/L，氢氧根离子完全由水电离，发生电离的水的物质的量为1×10-4mol/L ×1L=10-4 mol，故C正确；D． pH=2的盐酸中c(H+)=0.01mol/L，与等体积的水混合后c(H+)=0.005mol/L，pH=，故D错误；选C。二、非选择题13．(6)、(9)、(11)解析：(1)使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，溶液中存在大量OH-，OH-与Fe3+能反应不能共存；(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性，溶液中存在大量H+，在酸性条件下具有氧化性，能氧化，不能大量共存；(3)常温下，的溶液呈碱性，碱性条件下与OH-能反应而不能大量共存；(4)碳酸氢钠溶液中存在大量Na+、，与H+能反应而不能大量共存；(5)含大量的溶液中，Fe3+能与SCN-发生络合反应而不能大量共存；(6)强碱溶液中存在大量OH-，在溶液中不发生反应，能大量共存；(7)常温下，的溶液中存在大量H+，在酸性条件下具有氧化性，能氧化，不能大量共存；(8)加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈酸性，也可能呈强碱性，酸性条件下与H+能反应而不能大量共存；(9)由水电离出的的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，与H+或OH-均不反应，能大量共存；(10)的溶液呈碱性，与碱性溶液中OH-能反应而不能大量共存；(11)澄清透明溶液中的之间均不反应，能大量共存；综上所述，答案为(6)、(9)、(11)。14． Cu(OH)2 Cu2++2NH3∙H2O=Cu(OH)2↓+2 2.7×10-3解析：(1)组成和结构相似的物质，沉淀溶解平衡常数越小，越容易沉淀；由于Ksp[Cu(OH)2](4) ＞ O、O2 Ⅲ解析：（1）平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，固体不写入表达式，则平衡常数表达式为K=；（2）碳酸钠溶液呈碱性的原因是碳酸根离子发生水解反应，与水电离出的氢离子结合，导致氢氧根离子浓度小于氢离子浓度，且以第一步水解为主，水解的离子方程式为：；（3）已知常温下H2A的Ka1=2.7×10-6，Ka2=6.3×10-10，则NaHA溶液中存在水解平衡HA-+H2O⇌H2A+OH-，Kh=≈3.7×10-9＞Ka2=6.3×10-10，说明HA-水解程度大于的HA-电离程度，水的电离程度＞纯水中水的电离程度，故答案为：＞；（4）①T℃时，该反应的平衡常数K=3.2×103，若某混合溶液中中c(Cl-)=0.5mol•L-1，c(ClO-)=0.24mol•L-1，c()=0.32mol•L-1，则此时Q=＜K，该反应正向移动，故v(正)＞v(逆)，故答案为：＞；②根据反应机理Ⅱ得到机理Ⅱ的中间体是O、O2。若反应3ClO-→+2Cl-的速率方程为v=kc2(ClO-)，说明慢反应中ClO-的计量数为2，根据机理反应得到该反应的历程可能是Ⅲ，故答案为：O、O2；Ⅲ。18．16×10-3 4.0×10-5 Cu(OH)2 1.45×109解析：(1)设饱和溶液Mg(OH)2的物质的量浓度为c，则c(Mg2+)×c2(OH-)=4c3=3.2×10-11，解得c=2×10-4 mol/L，假设饱和Mg(OH)2溶液的浓度为1 g/mL，则100 mL溶液的质量为100 g，含有溶质的质量m[Mg(OH)2]=2×10-4 mol/L×0.1 L×58 g/mol=1.16×10-3 g，溶剂的质量约为100 g，所以其溶解度S≈1.16×10-3 g；(2)如果溶液中Qc＞Ksp[Mg(OH)2]就能产生沉淀，c(OH-)==4.0×10-5 mol/L；(3)溶度积常数越小的物质先产生沉淀，由于Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成沉淀的是Cu(OH)2，当两种沉淀共存时，＝1.45×109。19． 900mL 16 9：11【分析】H2O的电离平衡为：H2OH++OH-，电离吸热，升高温度，反应正向进行，水的离子积常数Kw增大，则图象中曲线A表示的是25℃时水的电离平衡曲线，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14，曲线B表示的是95℃时水的电离平衡曲线，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-12。解析：(1)25℃时，pH=12的NaOH溶液中c(H+)=10-12mol/L，要使溶液的pH降为11，若忽略加水后的溶液体积为两者之和，则，解得=0.9L=900mL，即需要加入水的体积约为900mL；(2)25℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14，溶液呈中性时pH=7，且c(H+)·c(OH-)，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则两者n(H+)=n(OH-)，即100×10-a=10b-14，则2-a=b-14，所以a+b=16；(3)95℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-12，则pH=11的苛性钠溶液中c(OH-)=，pH=1的稀硫酸的c(H+)=0.1mol/L，V1L苛性钠溶液与V2L稀硫酸混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则有，因此V1：V2=9：11。20．(1) (2)、(3)(4) b Cu、CuO、、等任选3种(5) 加入过量稀盐酸 出现黄色浑浊 滴入溶液 产生白色沉淀【分析】根据图分析B：H2S，C：S，D：SO2，E：SO3，F：H2SO4解析：（1）SO3+XH2SO4，则X为H2O，S+y SO2,则y为O2故答案为：H2O；O2（2）酸性氧化物为与水反应只生成酸，SO2与水反应生成H2SO3，SO3与水反应生成H2SO4，所以SO2和SO3均为酸性氧化物；故答案为：SO2和SO3（3）反应前后存在3种价态硫元素的离子，其中Na2S2O3中S的化合价为+2，既可作氧化剂也可作还原剂，根据氧化还原反应原理，；故答案为：。（4），，F是H2SO4，如果有反应，M是硫酸盐，4个选项都符合题意，B是硫化盐，如果有反应H2S—A，且A属于-2价硫元素的盐，说明没有发生氧化还原反应，Fe2(SO4)3不符合题意，Na2SO4和FeSO4不与H2S反应，CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4，Q可以是Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2等，写出3类物质即可；故答案为：b； Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2等任选3。（5）Na2S2O3·5H2O可用作还原剂，易被氧化为Na2SO4要确认样品中是否含有Na2SO4，则检验过程中不能引入SO，因此先将样品溶于除氧蒸馏水中，然后加入过量稀盐酸除去S2O。反应中生成硫单质，溶液变浑浊，因此需要静置一段时间，然后取上层清液并向其中滴加BaCl2溶液，若有不溶于稀盐酸的白色沉淀生成，则说明样品中含右SO。故答案为：加入过量稀盐酸；出现黄色浑浊；滴入溶液；产生白色沉淀。21．(1)、(2) 除去混合气体中的CO2 H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑(3) 酸 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且30秒内不褪色(4) 反应所得溶液为NaHC2O4溶液，由于HC2O的电离程度比水解程度大，导致溶液中c(H+)＞c(OH-)，所以溶液呈酸性 Na+＞HC2O＞H+＞C2O＞OH﹣【分析】（2）根据题给装置和实验现象可知，本实验的目的是加热草酸使其分解，然后依次检验草酸分解的产物。中粉末变蓝，说明分解产物中有水蒸气，C瓶中澄清石灰水变浑浊，说明草酸分解产生成CO2，D中NaOH溶液的作用是吸收过量的CO2，E瓶中浓硫酸干燥气体，中粉末变红，说明CuO被还原为Cu，从草酸组成元素看还原性气体只可能是CO，CO被氧化为CO2，所以G瓶中澄清石灰水变浑浊，最后进行尾气处理，根据产物即可写出草酸分解的化学方程式，据此分析解答。解析：（1）为二元弱酸，其电离方程式为、。（2）根据分析，装置D的作用是除去混合气体中的CO2，以防干扰后面对CO气体的检验；由实验现象可知，草酸晶体分解的产物为H2O、CO2和CO，反应的化学方程式为H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。（3）用一定浓度的高锰酸钾标准液滴定，其反应的离子方程式为；由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管来盛装；滴定到达终点的现象是：滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且30秒内不褪色。（4）2.52g草酸晶体的物质的量==0.02mol，100mL 0.2的NaOH溶液中，氢氧化钠的物质的量=100×10-3L×0.2=0.02mol，即与NaOH按物质的量之比1:1反应，因而反应生成NaHC2O4，所得溶液为NaHC2O4溶液，由于HC2O的电离程度比水解程度大，导致溶液中c(H+)＞c(OH-)，所以溶液呈酸性；HC2O的电离程度大于水解程度，且存在水的电离，则H+＞C2O＞OH﹣，电离和水解是微弱的，因此离子浓度由大到小的顺序为Na+＞HC2O＞H+＞C2O＞OH﹣。22．(1) C 防止倒吸(2)(3)(4)(5)用乙醇洗涤可以使晶体迅速干燥，避免氯化亚铜被氧化【分析】流程中反应①为Cu+CuCl2+2NaCl=2Na[CuCl2]，Na[CuCl2]溶液中存在的平衡是，加水稀释滤液，平衡正向移动，生成CuCl，析出的CuCl粗产品不用盐酸而用水，用水洗涤可以减少氯化亚铜因溶解导致的损失，乙醇洗涤的目的依次是用乙醇洗涤可以使晶体迅速干燥，避免氯化亚铜被氧化；解析：（1）由图可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗，保证分液漏斗的液体顺利流下，仪器b为球形干燥管，作用是防止倒吸，故答案为：C；防止倒吸；（2）由图可知，铜屑和双氧水、浓盐酸在电热磁力搅拌棒的作用下，反应生成量氯化铜和水，根据原子守恒可得化学方程式为：；（3）反应Cu+CuCl2+2NaCl=2Na[CuCl2]，CuCl2中铜元素化合价降低，氧化剂为CuCl2，故答案为：CuCl2；（4）加水稀释滤液，，平衡正向移动得到CuCl沉淀，Na[CuCl2]溶液中存在的平衡是，故答案为：；（5）析出的CuCl粗产品不用盐酸而用水，用水洗涤可以减少氯化亚铜因溶解导致的损失，乙醇洗涤的目的依次是用乙醇洗涤可以使晶体迅速干燥，避免氯化亚铜被氧化，故答案为：用乙醇洗涤可以使晶体迅速干燥，避免氯化亚铜被氧化。