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)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“>”“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-)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)CH3COOH,所以该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数的大小顺序是HNO2>CH3COOH>HCN。(4)随着水的不断加入,CH3COOH溶液的浓度不断减小,c(H+)不断减小,a不符合题意;因为温度不变,所以溶液中c(H+)·c(OH-)=KW不变,b符合题意;随着水的不断加入,n(H+)不断增大, n(CH3COOH)不断减小,所以c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH)不断增大,c不符合题意;c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)=KWKa,温度不变时,KW、Ka不变,所以c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)不变,d符合题意。18.答案　(除注明外,每空2分)(1)2.6×10-9 mol·L-1　AC(2)在HCl气氛中加热(3)①2Cu2++4I- 2CuI↓+I2(3分)　②滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复蓝色(3分)　③85.5%解析　(1)加入CuO、Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2,与Fe3+水解产生的H+反应,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;当pH=4时,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-1410-4 mol·L-1=10-10 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39,解得c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1。(2)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需避免Cu2+水解,应在HCl气氛中加热。(3)CuCl2溶液与KI发生反应:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,所以需选用淀粉溶液作为指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色则说明达到滴定终点;再结合I2+2S2O32- S4O62-+2I-,2Cu2+~I2~2S2O32-,则n(Cu2+)=n(CuCl2·2H2O)=0.100 0 mol·L−1×0.05 L=0.005 mol,所以CuCl2·2H2O的质量为171 g·mol−1×0.005 mol=0.855 g,该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为0.855 g1.000 g×100%=85.5%。19.答案　(每空4分)(1)①H2SiF6+3Ca(OH)2 3CaF2+SiO2+4H2O　②0.002 5(2)①H3AsO3+ClO-+2OH- HAsO42-+Cl-+2H2O②方式Ⅱ中NaClO会同时氧化As(Ⅲ)和Fe2+,导致氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,氧化效果减弱解析　(1)①该过程中H2SiF6和石灰乳反应的化学方程式为H2SiF6+3Ca(OH)23CaF2+SiO2+4H2O。②根据c(SO42-)c2(F-)=Ksp(CaSO4)Ksp(CaF2)=5.0×10-55.0×10-9=104,c(F−)=9.5×10-3g·L-119 g·mol-1=5.0×10-4 mol·L-1,则 c(SO42-)=(5.0×10-4)2×104 mol·L-1=0.002 5 mol·L-1。(2)①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式为H3AsO3+ClO-+2OH- HAsO42-+Cl-+2H2O。②方式Ⅱ中ClO-会将亚铁离子氧化为铁离子,造成氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,所以其他条件相同的情况下,As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ。选项实验操作和现象结论A将NaClO溶液滴入品红溶液中,品红溶液缓慢褪色;若同时加入食醋,红色很快褪去ClO-的氧化性随pH的减小而增强B向NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,观察到出现淡黄色沉淀Ksp(AgBr)Ksp(AgI)取2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液和5滴0.1 mol·L-1 KI溶液,先生成白色沉淀,后又产生黄色沉淀C证明Na2CO3溶液中存在水解平衡向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液,观察溶液的颜色变化D检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12