2020-2021学年第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试课时作业

这是一份2020-2021学年第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试课时作业，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第三章检测题
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．pH＝7的溶液
B．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol·L－1的溶液
C．c(H＋)水＝c(OH－) 水的溶液
D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
答案：B
2．氢氰酸(HCN)的下列性质中，不能说明它是弱电解质的是(　　)
A．1 mol·L－1氢氰酸溶液的pH约为3
B．同浓度的盐酸比HCN溶液导电性强
C．同浓度同体积的HCN溶液和NaOH溶液混合，溶液呈碱性
D．10 mL 1 mol·L－1HCN恰好与10 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液完全反应
答案：D
3．下列方程式书写正确的是(　　)
A．NaHSO4在水溶液中的电离方程式：NaHSO4===Na＋＋HSO
B．H2SO3的电离方程式：H2SO32H＋＋SO
C．CO的水解方程式：CO＋H2OHCO＋OH－
D．CaCO3沉淀溶解平衡方程式：CaCO3(s)===Ca2＋(aq)＋CO(aq)
答案：C
4．下列四种溶液中，水的电离程度最大的是(　　)
A．pH＝5的NH4Cl溶液
B．pH＝5的NaHSO4溶液
C．pH＝8的CH3COONa溶液
D．pH＝8的NaOH溶液
答案：A
5．(2015·海南卷)下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)

答案：B
6．t ℃时，水的离子积为KW，该温度下将a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，要使混合液呈中性，必要的条件是(　　)
A．混合液中c(H＋)＝
B．混合液的pH＝7
C．a＝b
D．混合液中c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)
答案：A
7．在25 ℃时，向V mL pH＝m的HNO3中滴加pH＝n的KOH溶液10V mL时，溶液中NO的物质的量恰好等于加入的K＋的物质的量，则m＋n的值为(　　)
A．13 B．14 C．15 D．不能确定
答案：A
8．pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL。加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)＞V(HY)，则下列说法正确的是(　　)
A．HX可能是强酸
B. HX的酸性强于HY的酸性
C．HY一定是强酸
D．反应开始时二者生成H2的速率相等
答案：D
9．下列有关叙述正确的是(　　)
A．在中和滴定中，既可用标准溶液滴定待测溶液，也可用待测溶液滴定标准溶液
B．进行中和滴定操作时，眼睛要始终注视滴定管内溶液液面的变化
C．用标准液滴定待测液时，最后仰视读数，结果偏小
D．滴定过程中，溶液颜色发生变化，既达到了滴定终点
答案：A
10．(2015·山东卷)室温下向10 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中加入0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A—)>c(H＋)>c(HA)
B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A—)＋c(HA)
D．b点所示溶液中c(A—)>c(HA)
答案：D
11．下列与盐类水解有关的叙述不正确的是(　　)
A．对于0.1 mol·L－1Na2SO3溶液，升高温度，溶液碱性增强
B．在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡
C．直接加热蒸干MgCl2、Al(NO3)3、Fe2(SO4)3三种物质的溶液，均不能得到原溶质
D．配制FeCl3溶液时，要在溶液中加入少量盐酸
答案：C
12．(2015·天津卷)室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物质。有关结论正确的是(　　)
选项
加入的物质
结论
A
50 mL 1 mol·L－1H2SO4
反应结束后，c(Na＋)＝c(SO)
B
0.05 mol CaO
溶液中增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H＋)·c(OH—)不变
D
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后，溶液pH减小，c(Na＋)不变
答案：B
13．根据下表提供的数据，判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是(　　)
化学式
电离常数
HClO
K＝3×10－8
H2CO3
K1＝4.3×10－7
K2＝5.6×10－11
A.c(HCO)>c(ClO－)>c(OH－)
B．c(ClO－)>c(HCO)>c(H＋)
C．c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCO)＋c(H2CO3)
D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(ClO－)＋c(OH－)
答案：A
14．室温下，将一元酸HA溶液和KOH溶液等体积混合，实验数据如下表：

实验编号
起始浓度/(mol·L－1)
反应后溶
液的pH
c(HA)
c(KOH)
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
下列判断不正确的是(　　)
A．实验①反应后的溶液中：c (K＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
B．实验①反应后的溶液中：c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＝mol·L－1
C．实验②反应后的溶液中：c(A－)＋c(HA)>0.1 mol·L－1
D．实验②反应后的溶液中：c(K＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)
答案：B
15．某温度时，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说

法正确的是(　　)
A．加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点
B．加入少量水，平衡右移，Cl－浓度减小
C．d点没有AgCl沉淀生成
D．c点对应的K等于a点对应的K
答案：D
二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)
16．(12分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡。请根据所学知识回答：
(1)A为0.1 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为_______________________________________。
(2)B为0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因________________________________________________。
(3)C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入________溶液以抑制其水解，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为
______________________________________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋＋Cl－，在25 ℃时，氯化银的Ksp＝1.8×10－10。现将足量氯化银分别放入：①100 mL 蒸馏水中；②100 mL 0.2 mol·L－1 AgNO3溶液中；③100 mL 0.1 mol·L－1氯化铝溶液中；④100 mL 0.1 mol·L－1盐酸溶液中，充分搅拌后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是________(填写序号)；②中氯离子的浓度为________ mol·L－1。
解析：(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性；
(2)NaHCO3溶液的电离程度小于其水解程度，故溶液显碱性；
(3)抑制FeCl3水解常加入盐酸，Fe3＋与HCO可发生双水解反应；
(4)Ag＋浓度与溶液中的Cl－浓度有关，即c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp。
答案：(1)c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)
(2)HCO的水解程度大于其电离程度，溶液中c(OH－)>c(H＋)，故溶液显碱性
(3)盐酸　Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(4)②①④③　9×10－10
17．(14分)(1)25 ℃时，浓度为0.1 mol·L－1的6种溶液：
①HCl，②CH3COOH，③Ba(OH)2，④Na2CO3，⑤KCl，⑥NH4Cl。溶液pH由小到大的顺序为________(填写编号)。
(2)25 ℃时，醋酸的电离常数Ka＝1.7×10－5 mol·L－1，则该温度下CH3COONa的水解平衡常数K＝________(保留到小数点后一位)。
(3)25 ℃时，pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”)，请写出溶液中离子浓度间的一个等式： ____________________。
(4)25 ℃时，将m mol·L－1的醋酸和n mol·L－1的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的pH＝7，则溶液中c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝________，m与n的大小关系是m________n(填“>”“＝”或“<”)。
(5)25 ℃时，将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后，溶液的pH＝7，则NH3·H2O的电离常数Ka＝________。
解析：(1)①HCl是一元强酸，②CH3COOH是一元弱酸，③Ba(OH)2是二元强碱，④Na2CO3是强碱弱酸盐，⑤KCl是强酸强碱盐，⑥NH4Cl是强酸弱碱盐。酸性：强酸大于弱酸大于强酸弱碱盐；碱性：强碱大于强碱弱酸盐。所以这几种溶液pH由小到大的顺序为①②⑥⑤④③。
(2)CH3COOHCH3COO－＋H＋，Ka＝，该温度下CH3COONa的水解平衡为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。水解平衡常数Kh＝，Ka·Kh＝c(H＋)·c(OH－)＝KW，所以Kh＝＝≈5.9×10－10。(3)25 ℃时，pH＝3的醋酸，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，pH＝11的氢氧化钠溶液，c(H＋)＝10－11mol·L－1，则c(OH－)＝KW÷c(H＋)＝10－14÷10－11＝10－3mol·L－1，两种溶液中的离子浓度相等。当等体积混合后，电离的部分恰好完全中和。但由于醋酸为弱酸。还有大量不电离的醋酸分子存在，会继续电离产生H＋和CH3COO－，所以溶液呈酸性。在溶液中存在电荷守恒。c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)。(4)由于溶液为等体积混合，所以溶液中c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝ mol·L－1。因为酸是弱酸，碱是强碱，若等物质的量混合，恰好生成CH3COONa。溶液由于CH3COO－的水解而显碱性。为了使溶液显中性，酸必须稍微过量一些，来抵消醋酸根离子水解的碱性。所以m与n的大小关系是m>n。(5)25 ℃时，将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后，溶液的pH＝7，说明醋酸与一水合氨的强弱程度相同，也就是电离程度相等。由于醋酸的电离平衡常数为Ka＝1.7×10－5mol·L－1，所以NH3·H2O的电离常数Ka＝1.7×10－5mol·L－1。
答案：(1)①②⑥⑤④③　(2)5.9×10－10
(3)酸性　c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)　(4) mol·L－1　>　 (5)1.7×10－5 mol·L－1
18．(10分)某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：
A．在250 mL的容量瓶中定容配成250 mL烧碱溶液
B．用移液管移取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴甲基橙指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品W g，在烧杯中用蒸馏水溶解
D．将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，记下开始读数为V1
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至终点，记下读数V2
回答下列各问题：
(1)正确操作步骤的顺序是______ →______ →______ →D→______(均用字母填写)。
(2)滴定管的读数应注意________________________________。
(3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是___________________。
(4)D步骤中液面应调节到____________________________，
尖嘴部分应____________________________________________。
(5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为________，终点时颜色变化是_____________________________________________________。
(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗，在其他操作均正确的前提下，会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响？________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(7)该烧碱样品纯度的计算式为________________________。
答案：(1)C　A　B　E
(2)滴定管要直立，装液或放液后需等1～2 min后才能读数，读数时不能俯视或仰视，视线应与凹液面最低点保持水平，读数应准确至0.1 mL，估读至0.01 mL
(3)便于准确判断滴定终点时溶液颜色的变化情况
(4)零刻度或零稍下的某一刻度　充满液体，无气泡
(5)4.4　由黄色变为橙色　 (6)偏高
(7)%(注意：V的单位为 mL)
19．(8分)水的电离平衡曲线如图所示：

(1)若以A点表示25 ℃时水电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100 ℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从________增加到________。
(2)将pH＝8的氢氧化钡溶液与pH＝5的盐酸溶液混合并保持100 ℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为________。
(3)已知AnBm的离子积K＝[c(Am＋)]n·[c(Bn－)]m，式中c(Am＋)和c(Bn－)表示离子的物质的量浓度。在某温度下，氢氧化钙溶解度为0.74 g，其饱和溶液密度设为1 g·cm－3，其离子积为K＝________。
解析：(2)设氢氧化钡溶液和盐酸的体积分别为Vb、Va，(10－12/10－8Vb－10－5Va)/(Va＋Vb)＝10－12/10－7，Vb/Va＝2∶9。
(3)因为氢氧化钙的溶解度为0.74 g，所以该温度下1 000 g饱和氢氧化钙溶液含氢氧化钙质量为7.4 g，氢氧化钙物质的量为0.1 mol，即c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1，c(OH－)＝0.2 mol·L－1，所以K＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.004。
答案：(1)1×10－14　1×10－12　(2)2∶9　(3)0.004
20．(11分)环境中常见的重金属污染物有汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O和CrO，常用的方法为还原沉淀法，该法的工艺流程为CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3↓。
其中第①步存在平衡2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式_______________。
(2)关于第①步反应，下列说法正确的是________。
A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
(3)第②步中，还原0.1 mol Cr2O，需要________ mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外，还可能生成的沉淀为________。
(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的度积Ksp＝10－32，当c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1，认为c(Cr3＋)已经完全沉淀。现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3＋是否沉淀完全(请写出计算过程)。
解析：(1)因H2O是纯液态物质，其浓度视为常数，故第①步反应的平衡常数表达式为K＝c(Cr2O)/[c2(CrO)·c2(H＋)]。
(2)利用反应①可知，反应正向进行时，溶液pH增大，故pH不变时说明反应达到平衡，A项正确；CrO和Cr2O中Cr均为＋6价，该反应不是氧化还原反应，B项错误；在酸性环境中，溶液中c(Cr2O)较大，溶液呈橙色，C项正确。
(3)在第②步反应中Cr2O被还原为Cr3＋，0.1 mol Cr2O被还原时转移电子的物质的量为0.1 mol×2×(6－3)＝0.6 mol，而还原剂Fe2＋被氧化为Fe3＋，故需要消耗0.6 mol FeSO4·7H2O。
(4)在第②步反应中Fe2＋被氧化为Fe3＋，故第③步还有Fe(OH)3生成。
答案：(1)K＝　(2)AC　 (3)0.6
(4)Fe(OH)3　(5)当pH调至4时，c(OH－)＝10－10 mol·L－1，c(Cr3＋)＝10－32/c3(OH－) ＝10－2 mol·L－1>10－5 mol·L－1，因此Cr3＋没有沉淀完全