第三章 物质在水溶液中的行为单元测评卷
[时间:45分钟 分值:100分]
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1. 水是一种极弱电解质,在常温下平均每n个水分子只有一个水分子发生电离,则n值是( )
A. 1×10-14 B.55.6×107 C. 107 D.55.6
【答案】B
【解析】水中[H+]=10-7mol/L ( http: / / www.21cnjy.com ),,即每升水中有1×10-7mol H+,它是由1×10-7mol水电离产生的,而每升水中含有100g/18g·mol-1=55.6mol水,则
55.6:1=n:1,即n=55.6×107。
2.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )
A.CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足:[H+]=[OH-]+[CH3COO-]
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中[OH-]增大
C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
2.B [CH3COOH溶液中存在电离平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )CH3COOHH++CH3COO-,由电荷守恒可知[H+]=[OH-]+[CH3COO-];加水稀释时平衡正向移动,但稀释是主要的改变,大于平衡的移动,因此[H+]减小,由KW=[OH-][H+],则[OH-]增大;加入CH3COONa固体平衡逆向移动;D中pH=2的CH3COOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合n(CH3COOH)>n(NaOH),则混合液中酸过量(因为CH3COOH为弱酸),pH<7。]
3.下列叙述正确的是()
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO42-)>c(NH4+)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1 mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)/c(NH3 H2O)增大
【答案】C
【解析】A中氨水是弱碱,如果恰好反应生成硫 ( http: / / www.21cnjy.com )酸铵,则铵根水解后溶液呈酸性,要使溶液显中性则需要氨水过量,则有c(SO42-)4.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量的盐酸,这种试剂是( )
A.NH3 H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
【答案】D
【解析】不能引入杂质,所以需要使用的试剂阳离子也应该为Mg2+。
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
B.澄清石灰水与少量的小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
C.FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS+2H+===Fe2++H2S↑
D.AlCl3溶液中加过量氨水:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
5.B [本题主要从离子方 ( http: / / www.21cnjy.com )程式的书写规则来检查。A项中电荷不守恒;C项中未考虑硝酸的氧化性;D项氨水为弱电解质,不能写成离子形式,且Al(OH)3不溶于弱碱,因此该离子反应不能发生。]
6.25℃ CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是9.327×10-5 mol/L,则CaCO3在该温度下的Ksp为( )
A.9.3×10-5 mol/L B.9.7×10-9 mol2/L2
C.7.6×10-17 mol4/L4 D.8.7×10-9 mol2/L2
【答案】D
【解析】CaCO3饱和溶液中[Ca2+ ( http: / / www.21cnjy.com )]=[CO32-]=9.327×10-5 mol/L,Ksp=[Ca2+]·[CO32-]=9.327×10-5 mol/L×9.327×10-5 mol/L=8.7×10-9 mol2/L2。
7.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 mol·L-1
H2CO3 K1=4.3×10-7 mol·L-1
K2=5.6×10-11 mol·L-1
A.[HCO]>[ClO-]>[OH-]
B.[ClO-]>[HCO]>[H+]
C.[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3]
D.[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-]
7.A [由电离常数可知H2CO3 ( http: / / www.21cnjy.com )的一级电离要大于HClO的电离,故ClO-的水解程度大于HCO的水解程度,故[HCO]>[ClO-]>[OH-],A正确;D中的电荷守恒中缺少CO,应为:[Na+]+[H+]===[HCO]+[ClO-]+[OH-]+2[CO]。]
8.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释10n倍时,pH变化与n的关系如图所示。下列叙述中正确的是
( )
A.MOH和ROH都是强碱
B.稀释前,[ROH]=10[MOH]
C.常温下pH之和为14的醋酸和ROH溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
D.在x点,[M+]=[R+]
8.D [由图中两种碱稀释后pH的 ( http: / / www.21cnjy.com )变化可知,MOH为弱碱,ROH为强碱,故C项应为酸过量,呈酸性;由于碱的碱性不同,二者的浓度不为10倍关系;x点时两种碱溶液中[OH-]相同,由电荷守恒可推知[M+]=[R+]。]
二、非选择题(本题包括4个大题,共52分)
9.现有甲、乙两包白色固体,已知甲中含有Na ( http: / / www.21cnjy.com )Cl、NaNO3.Na2CO3.NaOH中的一种或几种,乙为纯净物,是初中化学学习中涉及到的物质。为了证明甲、乙两包固体的成分,现进行如下实验:
(1)实验一
操作步骤 实验现象 结论
①取甲中少量粉末加足量水充分溶解 溶液呈无色
②取①中所得溶液少量,滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变了蓝色 溶液pH 7(填“>”、“<”或“=”
③另取①中所得溶液少量,滴加稀盐酸 无明显现象 甲中一定含有______(填化学式,下同),一定不含有_______,可能含有_______ 。
【答案】(1)②> ③NaOH Na2CO3 NaCl、NaNO3
【解析】根据题意,加入石蕊 ( http: / / www.21cnjy.com )试液变蓝色,说明溶液呈碱性,则pH>7,而Na2CO3.NaOH均呈碱性,加稀盐酸后无明显现象,说明混合物中一定不含Na2CO3,则一定含有NaOH。对于NaCl、NaNO3没有进行验证,所以均可能含有。
10.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
________________________________________________________________________。
D步骤中液面应调节到__________,尖嘴部分应______________________。
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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____________________________________________。
10.(1)C A B E
(2)滴定管要直立,装液或放液后需等1 ( http: / / www.21cnjy.com )~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)
11.(6分)将0.2 mol·L ( http: / / www.21cnjy.com )-1 HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中[Na+]>[A-],则(用“>”、“<”或“=”填写下列空白):
(1)混合溶液中[HA]________[A-];
(2)混合溶液中[HA]+[A-]________0.1 mol·L-1;
(3)混合溶液中由水电离出的[OH-]______0.2 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的[H+];
(4)25℃时,如果取0.2 mol·L ( http: / / www.21cnjy.com )-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度________NaA的水解程度。
11.(1)< (2)= (3)> (4)>
解析 (1)混合后恰生成NaA,由于 ( http: / / www.21cnjy.com )[Na+]>[A-],根据电荷守恒得[H+]<[OH-],溶液呈碱性,A-水解程度弱,[HA]<[A-]。
(2)由物料守恒,[HA]+[A-]=[Na+]=0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中A-的水解促进了水的电离,故前者大。
(4)HA剩余,溶液呈酸性,故前者程度大。
12.物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,NaHCO3在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表
示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C为0.1 mol·L-1的(N ( http: / / www.21cnjy.com )H4)2Fe(SO4)2溶液,与同浓度的(NH4)2SO4溶液相比较____________(填溶质的化学式)溶液中NH的浓度更大,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2。现将足量AgCl分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水
②100 mL 0.3 mol·L-1AgN ( http: / / www.21cnjy.com )O3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+浓度由大到小的顺序为____________(填序号),此时溶液②中Cl-物质的量浓度为______________。
12.(1)[NH]>[SO]>[H+]>[OH-]
(2)HCOH++CO;HCO+H2OH2CO3+OH-;H2OH++OH-
(3)(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2+水解显酸性,对NH的水解有抑制作用
(4)②>①>③ 6×10-10 mol·L-1
解析 (1)NH水解显酸性且水解程度小,所以有:
[NH]>[SO]>[H+]>[OH-]。
(2)NaHCO3溶液中存在三个平衡体系:
①HCO的电离平衡:HCO SHAPE \* MERGEFORMAT H++CO;②HCO的水解平衡:HCO+H2OH2CO3+OH-;③H2O的电离平衡:H2OH++OH-。
(3)(NH4)2Fe(SO4)2溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中,Fe2+水解产生的H+对NH的水解起抑制作用,NH水解程度小,与同浓度的(NH4)2SO4溶液相比,前者NH的浓度更大。
(4)①与③相比,③溶液中的Cl-使Ag ( http: / / www.21cnjy.com )Cl的溶解平衡逆向移动,[Ag+]最小,②中溶液中的Ag+虽然使AgCl的溶解平衡逆向移动,但溶液中Ag+的浓度要比①、③中Ag+的浓度大的多,所以②中Ag+浓度最大。②中[Cl-]== mol·L-1=6×10-10 mol·L-1。第三章 物质在水溶液中的行为
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①全部电离 ②离子结合成弱电解质分子 ③
④温度 ⑤显谁性 ⑥谁水 ( http: / / www.21cnjy.com )解 ⑦电离成离子 ⑧部分电离 ⑨[H+][OH-] ⑩-lg[H+] 浓度 跟水电离出来的H+或者OH-结合生成弱电解质 促进
> < 越水解 = 都水解 不水解
综合应用
探究点一:与量有关的离子方程式的书写
在离子反应中反应物的量如“过量”“少量 ( http: / / www.21cnjy.com )”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对离子方程式会产生影响。对此类型离子反应方程式书写的技巧与规律总结如下:
1.量不同,离子反应不同
(1)生成物可与过量的物质继续反应的离子反应,只需注意题给条件,判断生成物是否与过量物质继续反应,准确确定产物形式即可。
(2)酸式盐与量有关的离 ( http: / / www.21cnjy.com )子反应,一般书写时,量不足的物质用来参加反应的离子的物质的量之比一定要与它的化学式相符合;而足量的物质用来参加反应的离子的物质的量之比不一定与化学式相符。如果没有明确的用量,用任一反应物作为足量写出的离子方程式均正确。
2.滴加顺序不同,离子反应不同
【例1】近几年高考中出现的与量有关的离子方程式中,不能正确地表示下列反应的离子方程式的是___________。
①往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+H2O
②AgNO3溶液中加入过量氨水:Ag++2NH3·H2O====[Ag(NH3)2]++2H2O
③向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH-====[Al(OH)4]-
④过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-====SO32-+H2O
⑤Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-====2Fe2++I2
⑥NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-====BaCO3↓+2H2O+CO32-
⑦氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫:SO2+OH-====HSO3-
⑧硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:2H++SO42-+Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H2O
⑨碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-====CaCO3↓+2H2O+CO32-
⑩稀硝酸与过量的铁屑反应:3Fe+8H++2NO3-====3Fe3++2NO↑+4H2O
碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:HCO3-+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O
【解析】①中通入过量CO2应生成Ca(HCO3)2,④中过量SO2与NaOH
溶液反应生成HSO3-,⑤中应有H+、NO3-与I-的氧化还原反应,
⑥中NaHCO3溶液与过量Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3和H2O:HCO3-+
Ba2++OH-====BaCO3↓+H2O,⑦NaOH溶液中通入少量SO2应生成
Na2SO3和H2O:SO2+2OH-====SO32-+H2O,⑧NaHSO4溶液与足量
Ba(OH)2反应SO42-沉淀完全:H++SO42-+Ba2++OH-====BaSO4↓
+H2O,⑩稀硝酸与过量的铁屑反应应生成Fe2+:3Fe+8H++2NO3-
====3Fe2++2NO↑+4H2O, 中NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2溶液反
应生成Na2CO3和CaCO3:2HCO3-+Ca2++2OH-====CaCO3↓+CO32-
+2H2O。
答案:①④⑤⑥⑦⑧⑩
探究点二:溶液中粒子浓度大小比较
溶液中离子浓度大小比较的规律:
(1)思路:
(2)要掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。
(3)熟悉这类试题的题型,如单一正 ( http: / / www.21cnjy.com )盐溶液、酸式盐溶液、酸碱混合形成的盐溶液、盐与剩余酸碱的混合溶液、不同盐溶液中的指定离子等。此类题通常都要从“两平衡”“三守恒”角度分析(两平衡:电离平衡和水解平衡;三守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒)。解决此类题的方法是:写出溶液中所有的平衡,注意题干中的隐含条件,然后进行比较。电荷守恒是时,离子的系数是离子所带的电荷数。(4)电荷守恒与物料守恒,相加或相减可得质子守恒。
例2、常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+) = c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH )
B.pH = 8.3的NaHCO3溶液:c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(H2CO3)
C.pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合:c(Cl-) = c(NH4+) > c(OH ) = c(H+)
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合: 2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH)
【答案】D【解析】新制氯 ( http: / / www.21cnjy.com )水中加入固体NaOH得到的溶液中存在电荷守恒即c(Na+) + c(H+)= c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH ),A不正确;NaHCO3溶液中,NaHCO3水解呈碱性,水解大于电离,即c(H2CO3)> c(CO32-),B不正确;pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液应呈碱性,C不正确;0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合反应得到0.05mol/LCH3COOH和0.05mol/LCH3COONa,溶液中存在电荷守恒c(Na+) + c(H+)= c(CH3COO-) + c(OH )和物料守恒,2c(Na+) = c(CH3COO-) + c(CH3COOH),将两式中的c(Na+)消去得2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH),D正确。
探究点三:四种重要平衡的比较
比较项目 化学平衡 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡
平衡特征 动、等、定、变
v正=v逆 v电离=v水解 v水解=v中和 v沉淀=v溶解
举例 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) CH3COOHCH3COO-+H+ CO+H2O??HCO+OH- AgCl(s)??Ag+(aq) +Cl-(aq)
存在条件 一定条件下的可逆反应 一定条件下弱电解质的水溶液 一定条件下含“弱”的盐溶液中 一定条件下(微溶、难溶)盐的饱和溶液中
影响因素 ①温度;②浓度;③压强 ①温度;②浓度;③同离子酸、碱、盐和化学反应 ①温度;②浓度;③外加电解质和化学反应 ①温度;②浓度;③酸、碱、盐
平衡限度 平衡常数K、Ka(Kb)、Kw、Ksp 以及转化率或电离度或水解率α
平衡移动的判据 勒夏特列原理(向减弱条件改变的方向移动)
例3、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(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
( http: / / www.21cnjy.com )
表1
( http: / / www.21cnjy.com )
表2
请回答下列问题:
(1)表1四种酸中,酸性最强的是_ ( http: / / www.21cnjy.com )______(用化学式表示)。会使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是_______。
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3:BaSO4(s)+CO32- (aq)====BaCO3(s)+SO42- (aq)。现有足量的BaSO4悬浊液,为使SO42-物质的量浓度达到0.1 mol·L-1以上,则溶液中CO32-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 ( http: / / www.21cnjy.com )性越强;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液中的离子浓度大小顺序为[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]。
(3)为使SO42-物质的量浓 ( http: / / www.21cnjy.com )度达到0.1 mol·L-1以上,[Ba2+]< Ksp(BaSO4)/0.1 mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,
[CO32-]>Ksp(BaCO3)/(1×10-9 mol·L-1)=2.6 mol·L-1。
答案:(1)HNO2 B (2)NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2
[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-] (3)①[Ba2+]·[SO42-] ②2.6