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第三章 水溶液中离子反应与平衡 章末单元测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题(本题共有15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个正确选项)
1. 醋酸溶液中存在电离平衡CHCOOH H++CHCOO-,下列叙述不正确的是( )
3 3
A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数K 增大
a
B.0.10 mol·L-1的CHCOOH溶液中加水稀释,溶液的pH变大
3
C.CHCOOH溶液中加少量的CHCOONa固体,平衡逆向移动
3 3
D.25 ℃时,欲使醋酸溶液pH、电离常数K 和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸
a
2. 将物质的量浓度和体积均相同的一元酸HA与一元碱BOH混合,所得溶液呈碱性。下列判断
正确的是( )
A.BOH一定过量 B.HA一定不是强酸
C.BOH一定是强碱 D.所得溶液:c(A-)>c(B+)
3. 常温下,关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液加水稀释为2 L,pH=13
2
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
C.pH=4的HSO 溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6mol·L-1
2 4
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
4. 有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:①NH Cl与CHCOONa(混
4 3
合溶液呈中性) ②NH Cl与HCl ③NH Cl与NaCl ④NH Cl与NH ·H O(混合溶液呈碱性)。
4 4 4 3 2
下列各项排序正确的是( )
A.pH:②<①<③<④
B.溶液中c(H+):①<③<②<④
C.c(NH):①<③<②<④
D.c(NH ·H O):①<③<④<②
3 2
5. 25 ℃时,某弱酸HA的电离平衡常数K=3×10-8,弱酸HB的电离平衡常数K =4.3×10-7、
a 2 a1
K =5.6×10-11。下列说法错误的是( )
a2
A.向NaA溶液中加入少量HB,发生反应的离子方程式为2A-+HB===2HA+B2-
2 2
B.相同温度下,等物质的量浓度的各溶液pH关系为NaHBK (BaCO)
sp 4 sp 3
1
学科网(北京)股份有限公司D.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关,与催化剂无关
7. 下列说法不正确的是( )
A.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1
B.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大,说明醋酸为弱电解质
8. 25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测HA为强酸
2
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α、α,则α<α
1 2 1 2
D.100 mL pH=10.00的NaCO 溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 mol
2 3
9. 常温下,将pH=a的NaOH溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合后,两者恰好完全反应,则
该温度下醋酸的电离常数约为( )
A.1014-a-2b B.10a+b-14
C.10a-2b D.10a-2b+14
10.实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果评价错误的
是( )
选项 操作 测定结果评价
A 酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2~3次 偏高
开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消
B 偏高
失
C 锥形瓶未干燥 无影响
D 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次 偏低
11.HPO 的电离是分步进行的,常温下K =7.6×10-3,K =6.3×10-8,K =4.4×10-13。下列说法
3 4 a1 a2 a3
正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和HPO 溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7
3 4
B.NaHPO 溶液中,c(H+)+c(H PO)+2c(H PO )=c(PO)+c(OH-)
2 4 2 3 4
C.向0.1 mol·L-1的HPO 溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化,溶液pH=1时,溶液
3 4
中大约有7.1%的HPO 电离
3 4
D.在HPO 溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11
3 4
时,c(PO)>c(HPO)
12.室温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1一元弱碱MOH溶液中滴入0. 10 mol·L-1的盐酸,溶液的AG
与所加盐酸的体积关系如图所示,已知AG=lg。
下列有关叙述不正确的是( )
A.50 ℃下,AG=0,此时溶液显中性
B.a点对应溶液中HO电离出的c(H+)=1.0×10-11 mol·L-1
2
2
学科网(北京)股份有限公司C.温度不变,加水稀释d点溶液,增大
D.b点对应溶液中4c(M+)+4c(MOH)=3c(Cl-)
13.常温下,0.1 mol·L-1HC O 溶液中存在HC O 、HC O和C O三种形态的含碳粒子,用NaOH
2 2 4 2 2 4 2 2
调节该HC O 溶液的pH,三种含碳粒子的分布分数δ(X)随溶液
2 2 4
pH的变化关系如图所示{已知δ(X)=c(X)/[c(H C O)+c(HC O)+
2 2 4 2
c(C O)],X为HC O 、HC O或C O,a=1.35,b=4.17,忽略
2 2 2 4 2 2
溶液体积变化}。下列说法错误的是( )
A.pH=7的溶液中c(Na+)=2c(C O)+c(HC O)
2 2
B.0.1 mol·L-1NaHC O 溶液中c(H+)+c(H C O)=c(OH-)+c(C O)
2 4 2 2 4 2
C.已知pK=-lg K,则pK (H C O)=1.35
a a a2 2 2 4
D.曲线③对应的含碳粒子是C O
2
14. 室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,
下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A.NaHCO NaCO 混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(CO)
3 2 3
B.氨水NH Cl混合溶液(pH=9.25):c(NH)+c(H+)=c(NH ·H O)+c(OH-)
4 3 2
C.CHCOOHCHCOONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CHCOOH)>c(CHCOO-)>c(H+)
3 3 3 3
D.HC ONaHC O 混合溶液(pH=1.68,HC O 为二元弱酸):c(H+)+c(H C O)=c(Na+)+
2 2 4 2 4 2 2 4 2 2 4
c(C O)+c(OH-)
2
15.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸HA的K =1.1×10-3,K =3.9×10-6)溶液,混合
2 a1 a2
溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
二、填空题(本题包括5个小题,共55分)
16.(10分)常温下,将0.01 mol NH Cl和 0.002 mol NaOH 溶于水配成1 L溶液。
4
(1)该溶液中存在的平衡体系有 ; ;
。
(2)溶液中共有________种不同的微粒。
(3)这些微粒中浓度为0.01 mol·L-1的是________,浓度为0.002 mol·L-1的是________。
(4)物质的量之和为0.01 mol的三种微粒是:______________________。
(5)________和________两种微粒的物质的量之和比OH-的物质的量多0.008 mol。
3
学科网(北京)股份有限公司17. (10分)现有浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤
醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水.请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(2)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)将③和④按体积比1∶2混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)已知t ℃时,K =1×10-13,则t ℃(填“>”、“<”或“=”)________25℃。在t ℃时
W
将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的HSO 溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),
2 4
若所得混合溶液的pH=2,则a∶b=________。
18.(11分)(1)已知NaHA水溶液呈碱性。
①用离子方程式表示NaHA水溶液呈碱性的原因
________________________________________________________________________。
②在NaHA水溶液中各离子浓度的大小关系是
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时,向浓度均为 0.1 mol·L-1的 MgCl 和 CuCl 混合溶液中逐滴加入氨水,先生成
2 2
________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。已
知25 ℃时,K [Mg(OH) ]=1.8×10-11,K [Cu(OH) ]=2.2×10-20。
sp 2 sp 2
19.(10分)25 ℃时,向0.1 mol·L-1三元弱酸HAsO 溶液滴加NaOH溶液。溶液中的HAsO 、
3 4 3 4
HAsO、HAsO及AsO的物质的量分布分数随pH的变化如图所示。
2
(1)H AsO 的K 、K 、K 分别为 、 、 。
3 4 a1 a2 a3
(2)反应2HAsO HAsO+AsO的平衡常数K= 。
2
20. (14分)锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb S,还含有PbS、
2 3
As S、CuO、SiO 等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
2 3 2
已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl 之外,还含有SbCl 、PbCl 、AsCl 、CuCl 等;
5 3 2 3 2
②常温下:K (CuS)=1.27×10-36,K (PbS)=9.04×10-29;
sp sp
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全。
4
学科网(北京)股份有限公司(1)滤渣1中除了S之外,还有 (填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb S 发生反应的化学方程式为 。
2 3
(3)该生产流程能实现循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于 。所
加NaS也不宜过多,其原因为 。
2
(5)“除砷”时有HPO 生成,该反应的离子方程式为 。
3 3
1.答案:D
解析:A项,醋酸的电离吸热,升高温度促进电离,导致电离常数增大,正确;B项,加水稀释促
进电离,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,pH变大,正确;C项,向醋酸溶液中加入CHCOONa
3
固体,c(CHCOO-)增大,平衡逆向移动,正确;D项,温度不变,电离常数不变,错误。
3
2.答案:B
解析:物质的量浓度和体积均相同的一元酸 HA与一元碱BOH混合,HA和BOH的物质的量相同,
二者恰好完全反应,故A错误;所得溶液呈碱性,A-一定水解,则HA一定是弱酸,故B正确;
BOH可能是强碱也可能是弱碱,故C错误;所得溶液呈碱性,则HA一定是弱酸,且HA的酸性一
定比BOH的碱性弱,故c(A-)HA>HB-。向NaA溶液中加入少量HB,发生反应的离子方程式为A-
2 2
+HB===HA+HB-,A项错误;水解程度HB-α,C错误。
1 2
9.答案:A
解析:pH=b的醋酸溶液中c(H+)=c(CHCOO-)=10-bmol·L-1,pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=
3
c(NaOH)=10a-14 mol·L-1,将两者等体积混合,恰好完全反应,则说明醋酸的物质的量浓度等于
NaOH的物质的量浓度,c(CHCOOH)约为10a-14 mol·L-1,故该温度下醋酸的电离常数为1014-a-
3
2b。
10.答案:D
解析:未用标准盐酸润洗。滴定时标准液用量增多,使测定结果偏高,A项评价正确;开始实验时
酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,使测定结果偏高,B项评价正确;锥形瓶未
干燥,对测定结果无影响,C项评价正确;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3
次,相当于待测液取多了,使测定结果偏高,D项评价错误。
11.答案:B
解析:在溶液中HPO存在电离平衡:HPO PO+H+,也存在着水解平衡:HPO+HOHPO
2 2
+OH-,电离平衡常数K =4.4×10-13,水解平衡常数K =====1.58×10-7>K =4.4×10-13,水
a3 h2 a3
解程度大于电离程度,因此溶液显碱性,pH>7,A错误;在NaHPO 溶液中,根据质子守恒可得:
2 4
c(H+)+c(H PO)+2c(H PO )=c(PO)+c(OH-),B正确;溶液pH=1时,c(H+)=0.1 mol·L-1,根据
2 3 4
电离平衡常数K ===7.6×10-3,=7.6×10-2,同时溶液中还存在HPO、HPO的电离平衡,因此
a1 2
溶液中电离的HPO 大于7.1%,C错误;当溶液的pH=11时,c(H+)=10-11 mol·L-1,K ===
3 4 a3
4.4×10-13,则=4.4×10-2,则c(PO)<c(HPO),D错误。
12.答案:D
解析:根据AG的定义,可知AG=0说明c(H+)=c(OH-),此时溶液一定显中性,A项正确;根据
a点对应溶液为0.10 mol·L-1MOH溶液,此时AG=-8,结合AG的定义,可以得出a点对应溶液
的pH=11,则HO电离出的c(H+)=1.0×10-11mol·L-1,B项正确;d点溶液为等物质的量的MCl
2
与HCl的混合溶液,溶液显酸性,加水稀释时,M+的水解平衡右移,增大,C项正确;b点溶液为
MCl和MOH的混合溶液,且MCl的物质的量为MOH的3倍,根据物料守恒,可以得出3c(M+)+
3c(MOH)=4c(Cl-),D项错误。
13.答案:C
解析:根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(C O)+c(HC O)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),
2 2
则c(Na+)=2c(C O)+c(HC O),A正确;对于0.1 mol·L-1NaHC O 溶液,根据物料守恒得c(Na+)=
2 2 2 4
c(C O)+c(HC O)+c(H C O),根据电荷守恒得2c(C O)+c(HC O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),将两
2 2 2 2 4 2 2
式相加得c(OH-)+c(C O)=c(H+)+c(H C O),B正确;分析题图可知,HC O、HC O和C O三种
2 2 2 4 2 2 4 2 2
6
学科网(北京)股份有限公司含碳粒子的δ(X)随pH的变化曲线分别为曲线①、②、③,K (H C O)=,题图中pH为b时δ(C O)
a2 2 2 4 2
=δ(HC O),即此时c(C O)=c(HC O),则K (H C O)=c(H+),pK (H C O)=pH=4.17,C错误,
2 2 2 a2 2 2 4 a2 2 2 4
D正确。
14.答案:C
解析:CO的水解程度大于HCO的水解程度,HCO的水解程度大于其电离程度,所以溶液中c(Na
+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-),A 项错误;NH ·H O 的电离程度大于 NH 的水解程度,溶液中
3 2
c(NH ·H O)c(NH ·H O)+c(OH-),B项错误;CHCOOH的电离程度大于CHCOO-的水解程度,则溶液中
3 2 3 3
c(CHCOO-)>c(Na+)>c(CHCOOH)>c(H+),C项错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
3 3
c(HC O)+2c(C O),根据物料守恒有2c(Na+)=c(C O)+c(H C O)+c(HC O),联立上述两式得c(H
2 2 2 2 2 4 2
+)+c(H C O)=c(Na+)+c(C O)+c(OH-),D项正确。
2 2 4 2
15.答案:C
解析:A对:溶液导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子浓度和种类有关。B对:由图知,a点
到b点,HA-转化为A2-,b点导电能力相对于a点增强,可判断Na+和A2-的导电能力之和大于
HA-的。C错:b点为反应终点,发生的反应为2KHA+2NaOH===Na A+KA+2HO。因为HA
2 2 2 2
为弱酸,所以NaA、KA溶液显碱性,pH>7。D对:c点为NaA、KA和NaOH的混合溶液,由
2 2 2 2
图可知c(Na+)>c(K+)>c(OH-)。
16.答案:(1)H O H++OH- NH ·H O NH+OH- NH+HO NH ·H O+OH+
2 3 2 2 3 2
(2)8 (3)Cl- Na+ (4)NH 、NH、NH ·H O (5)H+ NH
3 3 2
解析:将0.01 mol NH Cl和0.002 mol NaOH溶于水配成1 L溶液,反应后生成0.002 mol NH ·H O
4 3 2
和0.002 mol NaCl,剩余0.008 mol NH Cl。(1)该溶液中存在水和NH ·H O的电离平衡、NH的水解
4 3 2
平衡。(2)由三个平衡式可知溶液中共有8种不同的微粒。(3)Cl-和Na+没有参与反应,其物质的量
不变,根据溶液体积可求其浓度。(4)根据物料守恒可得出答案。(5)根据电荷守恒c(H+)+c(NH)+
c(Na+)===c(OH-)+c(Cl-)可得,c(H+)+c(NH)-c(OH-)=0.008 mol/L。
17.答案:(1)④②③① (2)⑥④⑤⑦
(3)c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) (4)> 9∶2
解析:(1)酸或碱抑制水的电离,酸中c(H+)、碱中c(OH-)越大,水电离程度越小,所以②>③>①。
盐水解促进水的电离,则④>②>③>①。(2)⑦中NH ·H O部分电离,c(NH)最小;⑤中CHCOO-和
3 2 3
NH相互促进水解;⑥中NH HSO ===NH+H++SO,H+抑制NH的水解;所以c(NH)由大到小的
4 4
顺序是:⑥④⑤⑦。(3)NaOH 溶液与 NH Cl 溶液按体积比 1∶2 混合,反应后得到同浓度的
4
NH ·H O、NH Cl和NaCl混合溶液。溶液中NH ·H O NH+OH-,NH+HO NH ·H O+H
3 2 4 3 2 2 3 2
+,因电离大于水解,溶液显碱性,离子浓度 c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。(4)t ℃时,
K >1×10-14,则t ℃>25 ℃。混合后溶液pH=2,溶液显酸性。则c(H+)==10-2
W
9b=2a,a∶b=9∶2
18.答案:(1)①HA-+HO HA+OH- ②c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)
2 2
(2)Cu(OH) Cu2++2NH ·H OCu(OH) ↓+2NH
2 3 2 2
7
学科网(北京)股份有限公司解析:(1)NaHA水溶液呈碱性,说明HA-的水解程度大于电离程度,即HA-+HO HA+OH-
2 2
(水解平衡)程度比HA- H++A2-(电离平衡)程度大,因此溶液中离子浓度关系为 c(Na+)>c(HA
-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)。(2)因K [Cu(OH) ]