【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中化学(苏教版)选修4专题综合检测3专题3 溶液中的离子反应

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名称 【课堂新坐标,同步备课参考】2013-2014学年高中化学(苏教版)选修4专题综合检测3专题3 溶液中的离子反应
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2014-07-30 14:07:51

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专题综合检测(三)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共计48分)
1.(双选)甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是(  )
A.1 mol·L-1甲酸溶液的pH约为2
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液弱
【解析】 强弱电解质本质区别在于电离程度,另外,弱电解质中存在着平衡,也可通过平衡移动证明。
【答案】 AD
2.已知常温下0.01 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)=4.32×10-4 mol/L,则该CH3COOH溶液中水的离子积常数为(  )
A.<1×10-14        B.>1×10-14
C.=1×10-14 D.无法确定
【解析】 水的离子积常数仅仅是温度的函数,只要温度不变,水的离子积常数不变,在常温下,Kw=1×10-14,而与电解质溶液及其电离程度无关,故选C。
【答案】 C
3.将滴有甲基橙的醋酸钠饱和溶液加热,溶液的颜色(  )
A.黄色 B.黄色变橙色
C.黄色变红色 D.橙色不变
【解析】 CH3COONa水解使溶液呈碱性,甲基橙溶液显黄色;加热CH3COONa溶液,促进CH3COONa水解,溶液碱性增强,溶液显黄色。
【答案】 A
4.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是(  )
A.酸的强弱:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)【解析】 强碱弱酸盐的水溶液呈碱性,相应酸的酸性越弱,其强碱盐的溶液的碱性越强。NaCN溶液的pH比NaClO大,说明HCN比HClO酸性弱,但同浓度、同体积的HCN溶液和HClO溶液中和NaOH的能力相同。
【答案】 D
5.某pH=1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质,通过水解除去杂质,需将溶液调至pH=4,在调节溶液pH时,应选用的试剂是(  )
A.NaOH B.ZnO
C.Na2CO3 D.Fe2O3
【解析】 本题根据不引入新的杂质即可选出答案B,其原理为:Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,加入ZnO,消耗H+,从而促进Fe3+完全水解而以Fe(OH)3形式沉淀出来。
【答案】 B
6.下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同的是(  )
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3 ⑤NaHCO3 ⑥高锰酸钾
A.③④ B.①③④
C.①②③④⑤ D.全部
【解析】 经过一系列操作后,①胆矾会变为CuSO4粉末,②氯化铝会变为Al2O3,⑤NaHCO3会变为Na2CO3,⑥高锰酸钾会变为K2MnO4和MnO2,只有③硫酸铝和④Na2CO3不变。
【答案】 A
7.取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为(  )
A.0.01 mol·L-1 B.0.017 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
【解析】 设原溶液的物质的量浓度为x,体积分别为3 L、2 L。由题意知反应后NaOH过量,则=1×10-2(mol·L-1),解得x=0.05 mol·L-1。
【答案】 C
8.在水溶液中,因为发生水解反应而不能大量共存的一组微粒是(  )
A.CO、OH-、Na+、H+
B.Al3+、Na+、Cl-、AlO
C.Ba2+、HCO、K+、SO
D.S2-、H+、SO、Cu2+
【解析】 A项,H+与CO、OH-不能共存,但不是水解反应;B项,Al3+和AlO水解相互促进,生成Al(OH)3,不能共存;C项,Ba2+与SO不能共存,但不是水解反应;D项,S2-和H+、Cu2+不能共存,但不是水解反应。
【答案】 B
9.已知BaCO3和BaSO4均为难溶电解质,其溶度积分别为Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 mol2·L-2,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,则下列说法中正确的是
(  )
A.BaSO4可做钡餐而BaCO3不能是因为Ksp(BaSO4)B.在制腈纶纤维的1 L溶液中含SO为1.0×10-3 mol,则加入0.01 mol BaCl2,不能使SO完全沉淀
C.在清理有关仪器中的BaSO4沉淀时,常加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理
D.用稀硫酸洗涤BaSO4效果比用水好,BaCO3也能用此法处理
【解析】 BaCO3不能用作钡餐是因为胃酸能与之结合,生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡向右移动,Ba2+浓度增大,造成人体Ba2+中毒,A项错误;B项有c(Ba2+)=0.01 mol·L-1-{0.001 mol·L-1-c(SO)}=0.009 mol·L-1+c(SO)。则Ksp={0.009 mol·L-1+c(SO)}×c(SO)=1.1×10-10 mol2·L-2,得c(SO)=1.20×10-8 mol·L-1,其小于完全沉淀的标准值(1×10-5 mol·L-1),B项错误;用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀可以抑制BaSO4的溶解而减少损失,BaCO3却与稀硫酸反应生成BaSO4沉淀,故BaCO3沉淀不能用稀硫酸洗涤,D项错误。
【答案】 C
10.(2011·课标全国卷)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )
A.c(H+) B.Ka(HF)
C. D.
【解析】 HF为弱酸,存在电离平衡:HF===H+F-。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但c(H+)减小,A错误。电离常数只受温度的影响,温度不变,电离常数Ka不变,B错误。当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)接近10-7 mol·L-1,所以减小,C错误。=,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,所以增大,D正确。
【答案】 D
11.25 ℃时,下列各组溶液等体积混合后,所得溶液的pH最大的是(  )
A.pH=1的盐酸与pH=13的Ba(OH)2溶液
B.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液与0.2 mol·L-1氨水
C.pH=1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液
D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液
【解析】 pH最大,即碱性最强。A项,强酸、强碱溶液等体积混合,且强酸、强碱的pH的和等于14,则混合后溶液一定呈中性;B项,H2SO4与NH3·H2O恰好完全反应,生成(NH4)2SO4,(NH4)2SO4水解使溶液呈酸性;C项,CH3COOH过量,反应后是CH3COOH与CH3COONa的混合液,溶液呈酸性;D项,恰好生成CH3COONa,CH3COONa水解使溶液呈碱性。故正确答案为D。
【答案】 D
12.(2011·安徽高考)室温下,将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。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 mol·L-1
B.b点:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)=c(NH)
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】 a点时氨水中的H+全部来自水的电离,此时pH<14,故c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,A错误;b点时溶液显碱性,则氨水过量,c(NH)+c(NH3·H2O)>c(Cl-),B错误;c点时pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),推出c(Cl-)=c(NH),C正确;d点后主要存在NH的水解反应,该反应吸热,D错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)常温下,a mL 0.1 mol/L的CH3COOH与b mL的0.1 mol/L NaOH混合,充分反应。
(1)写出反应的离子方程式:_____________________________。
(2)两溶液pH之和________14(填“<”、“=”或“>”)。
(3)若a=b,则反应后溶液中粒子(除水分子外)浓度从大到小的顺序是_______________________________________________________________。
(4)若混合后溶液呈中性,则a___b,反应后溶液中c(CH3COO-)____c(Na+)(填“<”、“=”或“>”)。
【解析】 (2)0.1 mol/L CH3COOH的pH>1,0.1 mol/L NaOH的pH=13,因此pH之和大于14。
(3)若a=b,则等物质的量CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa,故微粒浓度排序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+),特别要注意CH3COOH的浓度位置。
(4)中要保证呈中性,则CH3COOH必过量,根据电荷守恒有c(CH3COO-)=c(Na+)。
【答案】 (1)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
(2)>
(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
(4)> =
14.(16分)25 ℃时,0.1 mol·L-1的醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(2)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH。
A.固体CH3COOK
B.固体CH3COONH4
C.气体NH3
D.固体NaHCO3
(3)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知25 ℃时,CH3COONH4溶液呈中性)
(4)常温下,将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液。判断:
①溶液中共有________种粒子。
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是________和________。
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=________mol。
【解析】 由题意要求,要判断甲、乙两种解释正确与否,可加入一种含有CH3COO-而不显碱性的盐,如CH3COONH4,其溶液呈中性,从水解的角度对醋酸溶液的pH变化无影响;但CH3COONH4电离产生的CH3COO-,可使醋酸的电离平衡CH3COOH??CH3COO-+H+向左移动,c(H+)减小,pH增大。从而说明甲不正确,乙正确。
由CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl计算混合液中含有的溶质及各自的物质的量,根据它们电离及水解情况确定溶液中粒子的种类,并在有关计算中运用物料守恒关系(如CH3COO-与CH3COOH物质的量之和为0.010 mol),电荷守恒关系:n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-)=n(H+)+n(Na+)。
【答案】 (1)乙 (2)B (3)乙 增大
(4)①7 ②CH3COOH CH3COO- ③0.006
15.(14分)某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②取一只碱式滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净,然后注入0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。
试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是________。
(2)滴定时,眼睛应注视________,判断到达滴定终点的现象是:_________,
若耗去Na2S2O3溶液20.00 mL,则废水中Cl2的物质的量浓度为__________。
(3)实验中,Cl2的实际浓度比所测浓度偏小,造成误差的原因是:______________________________________________。
(4)如图表示50.00 mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1 mL,A处的刻度为25.00 mL,滴定管中液面读数应为________mL,设此时液体体积读数为a mL,滴定管中液体的体积V________(50-a) mL(填“=”、“>”或“<”)。
(5)滴定结束时俯视刻度线读取滴定终点时Na2S2O3溶液的体积,会导致测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【答案】 (1)淀粉溶液
(2)锥形瓶中溶液的颜色变化 锥形瓶中溶液的颜色由蓝色变无色且保持30秒内不恢复 0.01 mol·L-1
(3)因为步骤②中碱滴定管用蒸馏水洗净后未用待测液润洗
(4)25.40 > (5)偏小
16.(12分)下表1是常温下几种弱酸的电离常数Ka,表2是常温下几种难溶物的溶度积常数(Ksp)
表1

电离常数Ka
CH3COOH
1.8×10-5
HNO2
4.6×10-4
HCN
5×10-10
HClO
3×10-8
表2
难溶物
溶度积常数Ksp
BaSO4
1×10-10
BaCO3
2.6×10-9
CaSO4
7×10-5
CaCO3
5×10-9
请回答下列问题:
(1)表1四种酸中,酸性最强的是________(用化学式表示),会促进醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是________(填编号)。
A.升高温度
B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体
D.加少量冰醋酸
(2)常温下,相同物质的量浓度的表1中4种酸的钠盐pH由大到小的顺序是:______________(填钠盐的化学式)。若将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_________。
(3)①写出BaSO4的溶度积常数表达式,Ksp(BaSO4)=_________________。
②沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3:BaSO4(s)+CO(aq)??BaCO3(s)+SO(aq)。现有足量的BaSO4悬浊液,为使SO物质的量浓度达到0.1 mol·L-1以上,则溶液中CO物质的量浓度应大于________mol·L-1。
【解析】 (1)酸的电离常数越大,酸性越强;电离常数只与温度有关。
(2)酸越弱,其强碱盐的碱性越强;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH远远过量,溶液中的离子浓度大小顺序为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)为使SO物质的量浓度达到0.1 mol·L-1以上,c(Ba2+)Ksp(BaCO3)/1×10-9 mol·L-1=2.6 mol·L-1。
【答案】 (1)HNO2 B
(2)NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)①c(Ba2+)·c(SO) ②2.6