新教材2023高中化学章末质量评估第三章水溶液中的离子反应与平衡新人教版选择性必修1 试卷

这是一份新教材2023高中化学章末质量评估第三章水溶液中的离子反应与平衡新人教版选择性必修1，共10页。
章末质量评估　
水溶液中的离子反应与平衡
(时间:75分钟　满分:100分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.下列关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 (　　)
选项
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

解析:A组中Cl2是单质,不是非电解质;B组中的BaSO4与C组中的CaCO3都是强电解质。
答案:D
2.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 mol/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 mol/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 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL
解析:滴定管最下部无刻度线,刻度线以下充满溶液,若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。
答案:A
3.下列有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法中正确的是 (　　)
A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11 mol/L
B.分别加水稀释至原体积的100倍后,两种溶液的pH仍相同
C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(S)相等
D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同
解析:酸溶液中OH-全部来自水的电离,H+浓度相同的情况下,OH-浓度也相同,则由水电离出的H+浓度也相同。
答案:A
4.常温下,若pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液等体积混合所得溶液呈酸性,下列叙述中正确的是 (　　)
A.该反应生成一种强酸弱碱盐
B.该反应为弱酸溶液与强碱溶液反应
C.该反应为强酸溶液与弱碱溶液反应
D.该反应为一元强酸溶液与一元强碱溶液反应
解析:pH相加等于14的酸碱溶液等体积混合后,若溶液显酸性,则该酸一定为弱酸,故选B项。
答案:B
5.要求设计实验证明某种盐的水解是吸热的,有四位同学分别做出以下回答,其中正确的是 (　　)
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:在盐酸中加入相同温度的氨水,若实验过程中混合液温度下降,说明盐类水解是吸热的
C.丙同学:在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体,若溶液温度下降,说明盐类水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后若红色加深,说明盐类水解是吸热的
解析:甲同学方案符合实验事实,但无法说明NH4NO3溶于水时水温下降是水解所致,因为物质溶解时也有热效应,降温可能是溶解吸热所致。乙同学方案不符合事实是因为酸碱中和反应放热,故混合液温度应升高。丙同学同样无法说明热效应是水解还是溶解所致。丁同学从平衡移动原理说明,加热时溶液红色加深,水解反应:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-平衡向右移动,说明c(OH-)升高,正反应为吸热反应,D项正确。
答案:D
6.常温下,将1.000 mol/L盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol/L氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法中正确的是 (　　)

A.M点:由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol/L
B.N点:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.P点:c(Cl-)=c(N)
D.Q点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析:A项,氨水中存在NH3·H2ON+OH-的电离平衡,M点溶液pH在7到14之间,呈碱性,由水电离出的c(H+)>1.0×10-14 mol/L,故错误;B项是盐酸与氨水恰好完全反应时的元素质量守恒等式,但由图知N点时氨水过量,没有恰好完全反应,故错误;C项,因为c(Cl-)+c(OH-)=
c(N)+c(H+),当pH=7时,c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(N),故正确;D项,Q点后温度下降的原因是低温溶液的加入,此时反应已进行完全,故错误。
答案:C
7.下列各种情况下一定能大量共存的离子组为 (　　)
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、N
B.由水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、C、Cl-、K+
C.pH=1的溶液中:N、Cl-、Cu2+、S
D.无色溶液中:Al3+、HC、I-、K+
解析:A项,由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,Fe3+大量存在的溶液显酸性,pHc(H+)=c(OH-)时,一定是醋酸过量
D.当溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)时,一定是氢氧化钠过量
解析:当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,一定是醋酸过量,A、B项错误,C项正确;D项,当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时,也符合该关系式。
答案:C
9.下列叙述中不正确的是 (　　)
A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中
B.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液
C.AgCl可溶于氨水
D.MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2得到两种沉淀
解析:沉淀溶解平衡体系中的离子被消耗可促进沉淀的溶解,增大某种离子浓度可以促进沉淀生成。A项中CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),
H2CO3H++HC,C与H+结合生成HC,促使两个平衡都向右移动,CaCO3逐渐溶解转化为Ca(HCO3)2;B项中Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+
2OH-(aq),加入盐酸或NH4Cl溶液,均消耗OH-,促使Mg(OH)2溶解;C项中AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入氨水后Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O,所以AgCl逐渐溶解;D项中反应的离子方程式为Mg2++S+Ba2++2OH-Mg(OH)2↓+BaSO4↓,得到两种沉淀。
答案:B
10.(2021·广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是 (　　)
A.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHClG+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
解析:GHCl水解程度较小,所以0.001 mol/L GHCl水溶液中c(H+)
3,故A项错误;加水稀释促进GHCl水解,但其水解增大程度小于溶液体积增大程度,则稀释过程中溶液中c(H+)减小,所以溶液的pH升高,故B项正确;GHCl是强电解质,在水中完全电离,所以GHCl在水中的电离方程式为GHClGH++Cl-,故C项错误;GHCl溶液中存在元素质量守恒c(Cl-)=c(GH+)+c(G),则c(OH-)+
c(Cl-)≠c(GH+)+c(G),故D项错误。
答案:B
11.已知PbI2的Ksp=7.0×10-9,将7.5×10-3mol/L的KI溶液与一定浓度的Pb(NO3)2溶液按2∶1的体积比混合,则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 (　　)
A.8.4×10-4 mol/L B.5.6×10-4 mol/L
C.4.2×10-4 mol/L D.2.8×10-4 mol/L
解析:设生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为c mol/L,由于KI溶液与Pb(NO3)2溶液按2∶1的体积比混合,即×=7.0×10-9,解得 c=8.4×10-4。
答案:A
12.已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
5×10-17
1.6×10-24
1.8×10-10
6.3×10-50
6.8×10-6
5.6×10-12

根据上表数据,判断下列化学方程式中不正确的是 (　　)
A.2AgCl+Na2S2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2OZn(OH)2+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
解析:根据溶度积常数可知,溶解度:ZnSc(N)>c(OH-)>c(H+)
B.10 mL 0.1 mol/L NH4Cl溶液与5 mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合:
c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液与5 mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.10 mL 0.5 mol/L CH3COONa溶液与6 mL 1 mol/L盐酸混合:
c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
解析:A项,两溶液恰好完全反应,溶质为NH4Cl,N水解,溶液呈酸性,错误;B项,两溶液混合反应后,为等浓度的NaCl与NH3·H2O的混合溶液,溶液呈碱性,正确;C项,两溶液混合反应后,溶质为CH3COONa,
CH3COO-水解,溶液呈碱性,c(Na+)>c(CH3COO-),错误;D项,两溶液反应,盐酸过量,溶质为NaCl、CH3COOH及过量的HCl,溶液呈酸性,错误。
答案:B
15.已知:H2SO3HS+H+　,HSS+H+　。常温下,向某浓度的H2SO3溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SO3、HS、S三种粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是 (　　)

A.曲线3表示的粒子是S
B.溶液的pH=4.2时:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)
C.常温下,=1 000
D.溶液的pH=1.2时:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2SO3)
解析:曲线1、2、3分别表示的粒子是H2SO3、HS、S,A项正确;溶液pH=4.2时,依据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS)+
2c(S),B项错误;由图像可知,溶液的pH=1.2时,c(H2SO3)=c(HS),则=c(H+)=10-1.2,pH=4.2时,c(HS)=c(S),则=c(H+)=10-4.2,则=1 000,C项正确;溶液的pH=1.2时,H2SO3、HS的物质的量分数相等,且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS),则c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(H2SO3),D项正确。
答案:B
16.如图所示,用一定浓度的NaOH溶液Y滴定10 mL一定物质的量浓度的盐酸X,依据图示推出X和Y的物质的量浓度是下列各组中的 (　　)


选项
A
B
C
D
X物质的量浓度/(mol/L)
0.12
0.04
0.03
0.09
Y物质的量浓度/(mol/L)
0.04
0.12
0.09
0.03

解析:由图知,当NaOH溶液的体积为30 mL时,两者恰好中和,根据c1V1=c2V2,V1∶V2=10 mL∶30 mL=1∶3,则c1∶c2=3∶1,故B、C项被排除。又由于加入20 mL NaOH时,溶液pH已达到2,设HCl的物质的量浓度为3c,NaOH物质的量浓度为c,则=10-2 mol/L,
c=0.03 mol/L。
答案:D
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)已知T℃时,0.01 mol/L NaOH溶液的pH=11,0.1 mol/L的HA溶液中=109,请回答下列问题。
(1)该温度下,水的离子积Kw=　　　　　　　,HA是　　　　　(填“强”或“弱”)酸。 
(2)该温度下,将pH之和为13的NaOH溶液与HA溶液等体积混合后,所得溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,理由是　。 
(3)常温下,用蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,下列呈减小趋势的是　　　　(填字母)。 
A. B.　　 C.c(H+)·c(OH-) D.c(A-)·c(HA)　　 E.水的电离程度
(4)常温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。

①图中表示HA溶液pH变化曲线的是　　　　(填“a”或“b”)。 
②设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1　　　　m2(填“>”“c(ClO-)
B.c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)
C.c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)
(4)“84”消毒液贮存、运输不方便,某同学提出将“84”消毒液蒸干得到固体,便于贮存和运输。你认为他的想法是否正确?并简述理由:
　 。 
解析:(2)由于漂白粉中次氯酸根离子水解生成次氯酸,次氯酸可漂白有色物质,故不能用pH试纸测定漂白粉溶液的pH,但可以用pH计测定漂白粉溶液的pH。(3)次氯酸钠溶液中存在的离子有Na+、H+、OH-、ClO-,分子有H2O、HClO。由于ClO-水解程度较小,故c(ClO-)>c(OH-),次氯酸钠水溶液呈碱性,其离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(ClO-)>
c(OH-)>c(H+),故A项错误、C项正确。根据氯元素质量守恒知,
c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),故B项正确。根据电荷守恒知,c(Na+)+
c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),故D项错误。(4)次氯酸钠溶液在空气中蒸干,既要考虑盐类水解,又要考虑次氯酸不稳定,易分解生成氯化氢:
NaClO+H2ONaOH+HClO,2HClO2HCl+O2↑,NaOH+HClNaCl+H2O,最终得到氯化钠固体。
答案:(1)溶液先变红,后褪色　次氯酸钠水解生成氢氧化钠和次氯酸,溶液呈碱性,而次氯酸具有漂白性,使有色物质褪色;ClO-+H2OHClO+OH-　(2)不能 (3)BC　(4)不正确。蒸发次氯酸钠溶液过程中,ClO-水解生成HClO,而HClO不稳定,易分解,促使ClO-完全水解,最终得到氯化钠
20.(14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Cr2和Cr,常用的方法为还原沉淀法,该法的工艺流程为CrCr2Cr3+Cr(OH)3↓。
其中第①步存在平衡2Cr(黄色)+2H+Cr2(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,下列说法中正确的是　　　　(填字母)。 
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.强酸性环境中,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2,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的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol/L,认为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(应写出计算过程):
 　 。 
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=。(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;Cr和Cr2中Cr均为+6价,该反应不是氧化还原反应,B项错误;酸性环境中,溶液中c(Cr2)较大,溶液呈橙色,C项正确。(3)在第②步反应中Cr2被还原为Cr3+,0.1 mol Cr2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,c(Cr3+)==10-2 mol/L>10-5 mol/L,因此Cr3+没有沉淀完全