高三化学二轮单元评估(八)水溶液中的离子平衡
展开单元评估(八) 水溶液中的离子平衡
(时间50分钟,满分100分)
一、单项选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)
1.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,下列关系正确的是 ( )
A.c(Na+)=2c(CO)
B.c(OH-)=2c(H+)
C.c(HCO)>c(H2CO3)
D.c(Na+)<c(CO)+c(HCO)
解析: 选项A中使酚酞溶液呈红色,溶液呈碱性,则OH-与Fe3+不能大量共存;
选项B中使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性,NO在酸性溶液中与Fe2+不能大量共
存;选项C中c(H+)=10-12mol/L的溶液呈碱性,在碱性溶液中,所给离子均能大
量共存;选项D中HCO与H+不能大量共存.
答案:C
2.下列叙述正确的是 ( )
A.0.1 mol/L CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和KW均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
解析:醋酸钠为碱性溶液,故A项错;温度不变,则KW是不变的,B项错;pH=
5即代表溶液中c(H+)均为10-5 mol/L,C项错.Ag2S比AgCl更难溶,故S2-会与
Ag+结合生成AgS沉淀,D项正确.
答案:D
3.甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10 mol/L时,甲酸中的c(H+)约为乙酸
中c(H+)的3倍.现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10 mol/L的乙酸,
经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b.由此可知 ( )
A.a的浓度必小于乙酸的浓度
B.a的浓度必大于乙酸的浓度
C.b的浓度必小于乙酸的浓度
D.b的浓度必大于乙酸的浓度
解析:据题意,甲酸比乙酸酸性强,pH(a)>pH(乙)>pH(b).c(H+)关系:a<乙酸<b,
所以a的浓度小于乙酸的浓度,而b的浓度与乙酸的浓度大小无法判断.
答案:A
4.(全国卷Ⅰ)用0.1 mol·L-1的盐酸滴定0.1 mol·L-1的氨水,在滴定过程中不可
能出现的结果是 ( )
A.c(NH)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-)
解析:溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况,不遵循电荷守恒,故C项错.
答案:C
5.在常温时的下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是 ( )
A.40 mL 1 mol/L的BaCl2溶液
B.30 mL 2 mol/L的Ba(OH)2溶液
C.10 mL纯水
D.50 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液
解析:BaSO4在水中存在如下平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq).A项BaCl2
中的Ba2+促使平衡左移,溶解度减小;B项Ba(OH)2中的Ba2+同样使平衡左移,
溶解度减小;C项纯水中BaSO4的溶解度不受影响;D项中,SO使平衡左移,溶
解度减小.
答案:C
6.(广东高考)下列浓度关系正确的是 ( )
A.氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]
B.氯水中:c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)>c(ClO-)
C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
解析:A项,氯水中只有部分Cl2与水作用,生成HCl和HClO,Cl2的浓度与其他粒子浓度的关系无法确定,A错误.B项应为:c(H+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-).C项,氢氧化钠与醋酸恰好完全中和,生成的醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,c(Na+)>c(CH3COO-).
答案:D
二、双项选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)
7.下列各组数据中,其比值为2∶1的是 ( )
A.pH=7的氨水与(NH4)2SO4的混合液中,c(NH)与c(SO)之比
B.相同温度下,0.2 mol·L-1HCOOH溶液与0.1 mol·L-1HCOOH溶液中c(H+)
之比
C.Na2CO3溶液中,c(Na+)与c(CO)之比
D.pH=12的KOH溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度之比
解析:A项,由于pH=7,即c(H+)=c(OH-),所以c(NH)=2c(SO);B项,0.1 mol/L HCOOH 溶液相当于由0.2 mol/L加水稀释而得,加水促进电离,其c(H+)浓度之比<2∶1.C项:由于CO的水解c(Na+)∶c(CO)>2∶1;D项c[Ba(OH)2]=5×10-3 mol/L.c(KOH)=1×10-2 mol/L c(KOH)∶c[Ba(OH)2]=2∶1.
答案:AD
8.常温下pH=1的两种一元酸溶液A和B,分别加水
稀释至1000倍,其pH与所加水的体积变化如图所
示,则下列结论中正确的是 ( )
A.A酸比B酸的电离程度小
B.B酸比A酸容易电离
C.A是强酸,B是弱酸
D.pH=1时,B酸的物质的量浓度比A酸大
解析:从图上可以看出A酸为强酸而B酸是弱酸.pH=1时,B酸的物质的量浓
度比A酸大.所以C和D正确.
答案:CD
三、非选择题(本题包括4小题,共64分)
9.(15分)水的电离平衡曲线如右图所示.
(1)若以A点表示25°C时水在电离平衡时的离子浓
度,当温度升高到100°C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Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混
合,并保持100 °C的恒温,欲使混合溶液pH=7,
则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积之比为________.
(3)已知AnBm的离子积为cn(Am+)×cm(Bn-),若某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74
g,其饱和溶液密度设为1 g/cm3,其离子积约为________.
解析:(1)水的离子积是纯水中或水溶液中H+与OH-总浓度的乘积,它在不同的温度下有不同的值.(2)在100°C时,pH=6为中性,大于6为碱性,小于6为酸性.酸碱反应时,碱开始提供的OH-的物质的量去掉被酸中和的OH-的物质的量,即为最终剩余的OH-的物质的量.pH=-lgc(H+),其中c(H+)为溶液中H+的总浓度,该公式对任何条件下的任何溶液都适用.
(3)100 g 水中溶有0.74 g Ca(OH)2达到饱和,此时溶液的体积约为0.1 L.所以c
(Ca2+)= mol/L=0.1 mol/L,c(OH-)=0.2 mol/L.
故Ca(OH)2离子积为c(Ca2+)×c2(OH-)=0.1×(0.2)2=0.004.
答案:(1)10-14 10-12 (2)2∶9
(3)0.004
10.(8分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000 mol/L和0.01000 mol/L的标准盐酸.
②用0.1000 mol/L的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL,结果用去
盐酸19.60 mL.
③用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2.取Ba(OH)2溶液10.00 mL,放入100 mL容量瓶里加水至刻度线,取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10 L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀.
④过滤上述所得浊液. ⑤取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L的盐酸滴定,用去
盐酸34.80 mL.请回答下列问题:
(1)配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器?
________;
A.托盘天平 B.容量瓶
C.酸式滴定管 D.量筒
E.烧杯 F.胶头滴管
G.玻璃棒
(2)滴定操作中,左手__________,右手__________,眼睛_______________________;
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________;
(4)过滤所得浊液的目的是________________________________________________;
(5)此空气样品中含CO2的体积分数为________;
(6)本实验中,若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理,即注入第二种标准盐酸,
并进行第二次滴定,使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).
解析:(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时,需要仪器有容量瓶、量筒、烧杯、胶头
滴管及玻璃棒.
(2)滴定操作时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变
化.
(3)Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O,则c[Ba(OH)2]×10.00 mL=×0.1
mol/L×19.60 mL解得c[Ba(OH)2]=0.098 mol/L.
(4)为防止BaCO3与HCl反应,应分离出BaCO3.
(5)Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O,只要求出余下的Ba(OH)2,就可以计算与CO2反应的Ba(OH)2,CO2的量也就计算出来了.过程如下:20 mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10-3×0.01×=0.174×10-3 mol,那么100 mL滤液中有Ba(OH)2:0.174×10-3×5 mol=0.870×10-3 mol,原有Ba(OH)2:10×10-3 L×0.098 mol/L=0.980×10-3 mol,与CO2反应的Ba(OH)2有(0.980-0.870)×10-3 mol=0.110×10-3 mol,则n(CO2)=0.110×10-3 mol,则φ(CO2)=×100%=0.025%.
(6)偏大,因为第二次滴定消耗标准盐酸偏少,使计算出的剩余Ba(OH)2偏少,那
么与CO2反应的Ba(OH)2就偏多.
答案:(1)B、C、D、E、F、G (2)控制活塞
摇动锥形瓶 注视锥形瓶内溶液颜色的变化 (3)0.0980 mol/L (4)分离出
BaCO3,防止HCl与BaCO3反应
(5)0.025% (6)偏大
11.(15分)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子.如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,
过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,
充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,
将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可.
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为__________(填
化学式)而除去.
(2)①中加入的试剂应该选择________为宜,其原因是________________________.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为___________________________.
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
解析:①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液.②中根据溶解度表可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤.③中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,根据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等.
答案:(1)Fe(OH)3 (2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe3++3Mg(OH)2===3Mg2+
+2Fe(OH)3 (4)ACDE
12.(19分)(山东高考)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重
要意义.
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系
中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂
________反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”).
(2)已知:O2(g)===O(g)+e-
ΔH1=1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-===PtF(g)
ΔH2=-771.1 kJ·mol-1
OPtF(s)===O(g)+PtF(g)
ΔH3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g)===OPtF(s)的 ΔH=______kJ·mol-1.
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,
先生成______沉淀(填化学式),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.
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时
溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a
的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=____________________.
解析:(1)在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,相当于给反应体系减压,则平衡向着物质的量增大的方向移动(向左移动);ΔH是一个状态函数,与反应的速率和反应的程度无关,而使用催化剂只能改变反应速率,ΔH不变.
(2)由盖斯定律可得:ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=1175.7 kJ·mol-1+(-771.1 kJ·mol-1)
-482.2 kJ·mol-1=-77.6 kJ·mol-1.
(3)因为Ksp[Cu(OH)2]≪Ksp[Mg(OH)2],故先生成Cu(OH)2沉淀.注意氨水是弱电解
质,在离子方程式中要写成分子形式.
(4)所发生反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl===NH4Cl+H2O,由电荷守恒可知:
c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH)=c(Cl-),所以c(OH-)=c(H+),故
溶液显中性.Kb=,c(NH)=c(Cl-)=0.005 mol·L-1,c(OH-)=
c(H+)=10-7 mol·L-1.c(NH3·H2O)=-c(NH)=(-0.005) mol·L-1.
所以,Kb=
= mol·L-1.
答案:(1)向左 不改变 (2)-77.6
(3)Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH
(4)中 mol·L-1
高三化学二轮单元评估(一)化学计量在实验中的应用: 这是一份高三化学二轮单元评估(一)化学计量在实验中的应用,共6页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高三化学二轮单元评估(六)化学反应与能量: 这是一份高三化学二轮单元评估(六)化学反应与能量,共8页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
高三化学二轮单元评估(二)化学物质及其变化: 这是一份高三化学二轮单元评估(二)化学物质及其变化,共7页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。