高中第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试复习练习题

这是一份高中第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试复习练习题，共9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(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )
解析：在A组中Cl2是单质，不在电解质与非电解质等化合物之列。B组中BaSO4虽难溶，但溶解的部分完全电离，是强电解质。NaOH、CaCO3、HNO3都是强电解质，HClO、CH3COOH都是弱电解质，CO2、C2H5OH、SO2都是非电解质。
答案：D
2．下列关于电解质电离的叙述中，正确的是( )
①碳酸钙在水中的溶解度很小，其溶液的导电性很弱，所以碳酸钙是弱电解质
②碳酸钙在水中的溶解度虽小，但溶解的部分全部电离，所以碳酸钙是强电解质
③氨气的水溶液导电性很好，所以它是强电解质
④水难电离，纯水几乎不导电，所以水是弱电解质
A．② B．① C．①③ D．②④
解析：中学阶段所接触到的盐，绝大多数属于强电解质，在这些盐中有的易溶、有的可溶、有的微溶、有的难溶。电解质的强弱与它们在水中溶解度的大小无关。氨气的水溶液能导电，是由于NH3和H2O反应生成了NH3·H2O, NH3·H2O电离出NHeq \\al(＋,4)、OH－，而NH3本身不能电离，所以NH3属于非电解质，像这样的物质还有CO2、SO3等。
答案：D
3．(2011·四川高考)25℃时，在等体积的①pH＝0的 H2SO4溶液、②0.05 ml/L的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )
A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109
解析：本题考查酸、碱、盐对水电离的影响及Kw与溶液中c(H＋)、c(OH－)之间的换算。①pH＝0的 H2SO4溶液中c(H＋)＝1 ml/L，c(OH－)＝10－14 ml/L，H2SO4溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c(H＋)＝10－14 ml/L；②0.05 ml/L的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 ml/L，c(H＋)＝10－13 ml/L，Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的
c(H＋)＝10－13 ml/L；③pH＝10的Na2S溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c(H＋)＝10－4 ml/L；④pH＝5的NH4NO3溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c(H＋)＝10－5 ml/L。4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H＋的物质的量，其比为：10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109。
答案：A
4.(2011·安徽高考)室温下，将1.000 ml·L－1盐酸滴入20.00 mL 1.000 ml·L－1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．a点由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－14 ml·L－1
B．b点：c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．c点：c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))
D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析：本题考查电解质溶液中的离子浓度关系，意在考查学生对化学图像的分析能力及对酸碱中和滴定和混合溶液中离子浓度关系的掌握情况。a点即是1.000 ml·L－1的氨水，NH3·H2O是弱电解质，未完全电离，c(OH－)<1 ml·L－1，水电离出的c(H＋)>1.0×10－14 ml·L－1，A项错误；b点处，加入盐酸的体积未知，不能进行比较，B项错误；c点溶液显中性，即c(OH－)＝c(H＋)，结合电荷守恒关系：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(H＋)＋c(NHeq \\al(＋,4))，有c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))，C项正确；d点后，溶液温度下降是由于加入的冷溶液与原溶液发生热传递，D项错误。
答案：C
5．下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )
①25 ℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7
②用HNO2溶液做导电试验，灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④0.1 ml·L－1HNO2溶液的pH＝2.1
A．①②③ B．②③④C．①④ D．①②④
解析：25°C时NaNO2溶液pH＞7，说明NOeq \\al(－,2)水解，则HNO2为弱酸，①符合。②溶液导电性差，有可能是HNO2的浓度小，不能说明HNO2是弱电解质。HNO2不与Na2SO4反应，只能说明HNO2的酸性小于H2SO4，不能说明HNO2是弱酸。④说明HNO2未完全电离，则HNO2是弱电解质。
答案：C
6．在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 ml/L的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0.1 ml/L的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积( )
A．大于20 mL B．小于20 mLC．等于20 mL D．等于5 mL
解析：若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征，如图所示：滴定管最下部无刻度线，若刻度线处及尖嘴底部均充满溶液，把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20 mL，用等浓度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。应注意：滴定管的量程小于滴定管的最大实际容量。
答案：A
7．从植物花汁中提取的一种有机物HIn，可做酸碱指示剂，在水溶液中存在电离平衡：HIn(红色)H＋＋In－(黄色)，对上述平衡解释不正确的是( )
A．升高温度平衡向正方向移动
B．加入盐酸后平衡向逆方向移动，溶液显红色
C．加入NaOH溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色
D．加入NaHSO4溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色
解析：电离吸热，升温，电离平衡正向移动，A对；加入盐酸，则平衡逆向移动，溶液显红色，B对；加入NaOH，与H＋反应，电离平衡正向移动，溶液显黄色，C对，加入NaHSO4溶液，NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)，电离平衡逆向移动，D错。
答案：D
8．[双选题]下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，正确的是( )
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变
解析：在AgCl沉淀的溶解平衡中，v溶解＝v沉淀，故A对；难溶电解质的溶解度不可能为0，故B错；一般升高温度促进难溶电解质溶解，但Ca(OH)2等特例除外，故C对；加入NaCl固体，c(Cl－)增大，溶解平衡左移，AgCl溶解的量减少，故D错。
答案：AC
9．25℃时，0.1 ml/L稀醋酸加水稀释，如图中的纵坐标y可以是( )
A．溶液的pH
B．醋酸的电离平衡常数
C．溶液的导电能力
D．醋酸的电离程度
解析：0.1 ml/L稀醋酸加水稀释，电离程度增大，n(H＋)增大，但c(H＋)减小，因此pH增大，A、D错误；电离平衡常数只与温度有关，因此稀释时电离平衡常数不变，B错误；加水稀释时溶液中离子浓度减小，溶液的导电能力降低，C正确。
答案：C
10．已知PbI2的Ksp＝7.0×10－9，将7.5×10－3ml/L的KI与一定浓度的Pb(NO3)2溶液按2∶1体积混合，则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为( )
A．8.4×10－4 B．5.6×10－4
C．4.2×10－4 D．2.8×10－4
解析：设生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为c，由于KI溶液和Pb(NO3)2溶液按2∶1的体积比混合，即eq \f(c,3)×(eq \f(2,3)×7.5×10－3)2＝7.0×10－9，解得c＝8.4×10－4ml/L。
答案：A
11．用1.0 ml/L的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( )
A．1.0 ml/L,20 mL B．0.5 ml/L,40 mL
C．0.5 ml/L,80 mL D．1.0 ml/L,80 mL
解析：滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1 ml/L，则c(H2SO4)＝0.5 ml/L，当pH＝7时V(NaOH)＝40 mL，通过计算硫酸溶液体积为40 mL。
答案：C
12．将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为( )
A．只有AgBr沉淀生成
B．AgCl和AgBr沉淀等量生成
C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主
D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主
解析：由于浓AgNO3溶液是足量的，Cl－和Br－都会与过量的Ag＋结合成沉淀，但AgBr的溶解度相对更小，混合液中c(Cl－)远大于c(Br－)，所以以AgCl沉淀为主。
答案：C
13．由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度为1 ml·L－1的溶液，在室温下前两种溶液的pH＝7，第三种溶液pH>7，最后一种溶液pH<7，则( )
解析：由AD溶液的pH>7，可知AOH的电离程度大于HD。由BC溶液的pH<7，可知BOH的电离程度小于HC。同理由AC、BD溶液的pH＝7，可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。故有电离程度：HC＝AOH>HD＝BOH，即HC的酸性大于HD，AOH的碱性大于BOH。
答案：A
14．[双选题]下列溶液常温下能跟镁反应生成H2的是( )
A．NaOH(aq) B．NaHCO3(aq)
C．NH4Cl(aq) D．NaHSO3(aq)
解析：酸性溶液才能跟镁反应生成H2，首先排除A。NaHCO3溶液显碱性，B也被排除。NH4Cl水解，溶液显酸性可与Mg反应放出H2；NaHSO3溶液中存在着HSOeq \\al(－,3)的电离和水解，电离大于水解，溶液显酸性，可与Mg作用产生H2。
答案：CD
15．已知25℃时一些难溶物质的溶度积常数如下：
根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是( )
A．2AgCl＋Na2S===2NaCl＋Ag2S
B．MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
C．ZnS＋2H2O===Zn(OH)2＋H2S↑
D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
解析：根据溶度积常数可知，溶解度：ZnS答案：C
16．(2012·济南模拟)对下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系表述正确的是( )
A．0.1 ml/L的(NH4)2SO4溶液中：
c(SOeq \\al(2－,4))>c(NHeq \\al(＋,4))>c(H＋)＞c(OH－)
B．0.1 ml/L的NaHCO3溶液中：
c(Na＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)＋2c(COeq \\al(2－,3))
C．将0.2 ml/L NaA溶液和0.1 ml/L盐酸等体积混合所得碱性溶液中：
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(Cl－)
D．在25℃100 mL NH4Cl溶液中：
c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)
解析：A项，c(NHeq \\al(＋,4))>c(SOeq \\al(2－,4))；B项，根据物料守恒，c(Na＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))＋c(H2CO3)；C项，根据电荷守恒，推知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(Cl－)＋c(OH－)；D项，根据物料守恒，推知c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)已知室温时，0.1 ml/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列问题：
(1)该溶液中c(H＋)＝________。
(2)HA的电离平衡常数K＝________；
(3)升高温度时，K________(填“增大”，“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的________倍。
解析：(1)HA电离出的
c(H＋)＝0.1×0.1% ml/L＝1×10－4 ml/L；
(2)电离平衡常数
K＝eq \f(cH＋·cA－,cHA)＝eq \f(1×10－4×1×10－4,0.1)＝1×10－7；
(3)因HA的电离是吸热过程，升高温度c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大；
(4)c(H＋)HA＝1×10－4 ml/L，
c(H＋)水＝c(OH－)＝eq \f(1×10－14,1×10－4)＝1×10－10 ml/L，
所以c(H＋)HA∶c(H＋)水＝106。
答案：(1)1.0×10－4 ml/L (2)1×10－7 (3)增大 (4)106
18．(8分)(1)常温下，有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同，A、C溶液的pH相同。
则：B是________溶液，C是________。
(2)常温下若B溶液中c(OH－)与C溶液中c(H＋)相同，B溶液的pH用pHb表示，C溶液的pH用pHc表示，则pHb＋pHc＝________(填某个数)。
解析：(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进，溶液显碱性；NH4Cl溶液中水的电离受到促进，溶液显酸性；盐酸中水的电离受到抑制，溶液显酸性；NaNO3溶液中水的电离不受影响，溶液显中性。所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。
(2)常温下若CH3COONa溶液中c(OH－)与盐酸溶液中的c(H＋)相同，则有pHb＝14－lgc(H＋)，C溶液pHc＝lgc(H＋)，则pHb＋pHc＝14。
答案：(1)CH3COONa 盐酸 (2)14
19．(8分)现有常温下的0.1 ml·L－1纯碱溶液。
(1)你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)________________________；
为证明你的上述观点，请设计一个简单的实验，简述实验过程_____________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的，发生水解的COeq \\al(2－,3)不超过其总量的10%。请设计实验证明该同学的观点是否正确______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)纯碱是盐不是碱，其溶液呈碱性的原因是盐的水解。证明的出发点是：把产生水解的离子消耗掉，看在无水解离子的情况下溶液是否发生变化。(2)离子是微观的，发生水解的量是看不到的，但水解后的结果——溶液的酸碱性和酸碱度是可以测量的，所以可用测溶液pH的方法来测定“水解度”。
答案：(1)COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－ 向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点
(2)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 ml·L－1纯碱溶液的pH，若pH<12，则该同学的观点正确；若pH>12，则该同学的观点不正确
20．(8分)(2012·河北二模)已知二元酸H2A在水中存在以下电离：H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，试回答下列问题：
(1)NaHA溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性，理由是___________________
________________________________________________________________________。
(2)某温度下，向10 mL、0.1 ml/L NaHA溶液中加入0.1 ml/L KOH溶液V mL至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A．溶液pH＝7
B．水的离子积Kw＝c2(OH－)
C．V＝10
D．c(K＋)解析：(1)由于H2A的第一步电离完全，所以在NaHA溶液中，HA－不能发生水解，只能电离产生H＋，则NaHA溶液呈酸性。
(2)选项A，该反应不一定是在25℃下进行的，所以反应后溶液pH＝7时，溶液不一定呈中性。选项B，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，故Kw＝c2(OH－)。选项C，V＝10说明NaHA与KOH刚好完全反应，生成的A2－水解导致溶液呈碱性。选项D，由于A2－水解导致溶液呈碱性，而NaHA溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则NaHA需过量，故
c(Na＋)>c(K＋)。
答案：(1)酸 HA－只电离不水解 (2)BD
21．(10分)有三瓶pH均为2的盐酸、硫酸溶液、醋酸溶液：
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是________(用“>”、“<”或“＝”表示，下同)。
(2)取同体积的三种酸溶液分别加入足量的锌粉，反应开始放出H2的速率依次为a1、a2、a3，则其关系是________；反应过程中放出H2的速率依次为b1、b2、b3，则其关系是____________。
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时，需三种酸的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是________。
解析：(1)硫酸、HCl均为强电解质，完全电离，H2SO4是二元酸，所以pH＝2的硫酸溶液浓度应为盐酸浓度的eq \f(1,2)。CH3COOH是弱电解质，未完全电离出H＋，所以pH＝2的三种酸中，CH3COOH溶液的浓度最大。
(2)与Zn反应刚开始c(H＋)相同，反应速率也相同。随反应进行，醋酸会进一步电离出H＋，所以反应过程中CH3COOH产生H2的速率快。
(3)CH3COOH溶液浓度大，则中和碱的能力最强，需要体积最小。
答案：(1)c1＝2c2(2)a1＝a2＝a3 b3>b1＝b2
(3)V1＝V2>V3
22．(10分)某自来水中含有Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20℃时的溶解度数据有：
请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因：____________________
________________________________________________________________________。
(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是________(填序号)。
A．食醋 B．氯化钡
C．碳酸钠 D．碳酸氢钠
CaSO4能转化为物质Y的原因是(用文字叙述)______________________________
________________________________________________________________________。
除含CaSO4、Mg(OH)2外，锅炉水垢中还可能含有的物质是(写化学式)
________________________________________________________________________。
解析：(1)锅炉水垢中含有Mg(OH)2的原因为Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。
(2)水垢中含有的CaSO4不溶于酸，因CaCO3的溶解度小于CaSO4，可先将其转化为易溶于盐酸的CaCO3而除去，所用试剂为碳酸钠。
(3)锅炉水垢中除含有CaSO4、Mg(OH)2之外，还可能含有CaCO3、MgCO3等物质。
答案：(1)Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，
MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
(2)C 碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度
(3)CaCO3、MgCO3
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
NaOH
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
CaCO3
CH3COOH
非电解质
Cl2
CO2
C2H5OH
SO2
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOHAOH>BOH
AOH 酸性
HC>HD
HC>HD
HCHC化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
5×10－17
2.5×10－22
1.8×10－10
6.3×10－50
6.8×10－6
1.8×10－11
物质
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
CaSO4
MgSO4
溶解度/
(g/100 g H2O)
9.0×10－4
1.5×10－3
1.0×10－2
1.7×10－1
2.1×10－1
26.7