章末质量检测(三)
物质在水溶液中的行为
时间:60分钟
满分:100分
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.能说明醋酸是弱电解质的事实是( )
A.醋酸溶液的导电性比盐酸弱
B.醋酸溶液与碳酸钙反应,缓慢放出二氧化碳
C.醋酸溶液用水稀释后,氢离子浓度下降
D.0.1
mol·L-1的CH3COOH溶液中,氢离子的浓度约为0.001
mol·L-1
解析:选D 确定某物质是否为弱电解质要看它在水溶液中是否只有部分电离。溶液导电性强弱与溶液中离子浓度及所带电荷数有关;与碳酸钙反应放出二氧化碳,只能说明醋酸的酸性比碳酸强;即使是强酸,稀释后其离子浓度也要下降,所以说稀释后氢离子浓度下降并不能说明醋酸是弱酸;0.1
mol·L-1的CH3COOH溶液中,氢离子的浓度约为0.001
mol·L-1,说明0.1
mol·L-1
的CH3COOH溶液中醋酸未完全电离,当然能够说明醋酸是弱电解质。
2.常温下,用0.1
mol·L-1的HCl溶液滴定未知浓度的a
mL
NaOH稀溶液,滴定至终点时,消耗HCl溶液b
mL。此时溶液中[OH-]是( )
A.1×10-7
mol·L-1
B.0
mol·L-1
C.无法计算
D.
mol·L-1
解析:选A 由于进行的是一元强酸与一元强碱的中和滴定实验,故当滴定至终点时,溶液呈中性,常温下溶液的pH为7,[OH-]=1×10-7
mol·L-1。
3.下列离子既能电离又能水解,且能与强碱溶液反应的是( )
A.CH3COO-
B.HSO
C.HSO
D.CO
解析:选C CH3COO-、CO都不能电离,也不能与强碱反应,而HSO不能水解,故只有C项符合要求。
4.下列物质的稀溶液中,溶质的阴、阳离子个数之比为1∶2的是( )
A.K2SO4
B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4
D.NH4HCO3
解析:选A Na2CO3和(NH4)2SO4溶液中,溶质电离出的阴、阳离子个数比为1∶2,但由于CO、NH的水解使阴、阳离子个数比不等于1∶2;NH4HCO3溶液中因溶质电离出的阴、阳离子个数比为1∶1,虽然NH会水解,HCO既能电离又能水解,但其对应个数比不是1∶2。
5.下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A.10
mL
0.1
mol·L-1氨水与10
mL
0.1
mol·L-1盐酸混合:[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
B.10
mL
0.1
mol·L-1
NH4Cl溶液与5
mL
0.2
mol·L-1
NaOH溶液混合:[Na+]=
[Cl-]>[OH-]>[H+]
C.10
mL
0.1
mol·L-1
CH3COOH溶液与5
mL
0.2
mol·L-1
NaOH溶液混合:[Na+]=[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
D.10
mL
0.5
mol·L-1
CH3COONa溶液与6
mL
1
mol·L-1盐酸混合:[Cl-]>[Na+]>
[OH-]>[H+]
解析:选B A项,两溶液恰好完全反应,溶质为NH4Cl,NH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,
[Na+]>[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。
6.某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行了如下操作,其中正确的是( )
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0
g
NaOH放入100
mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00
mol·L-1
NaOH标准溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不退色时为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
解析:选C 白醋呈酸性,应该用酸式滴定管量取,A项错误;配制溶液的方法不正确,B项错误;滴定过程中眼睛应该注视锥形瓶中溶液颜色的变化,D项错误。
7.室温下向10
mL
pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,[H+]亦增大
D.再加入10
mL
pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
解析:选B 在醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,n(CH3COO-)、n(H+)增大,但[CH3COO-]、[H+]均减小,A、C错误。醋酸的电离常数Ka=,水的离子积KW=[OH-][H+],温度不变,上述两常数均不变,==可知B正确。醋酸为弱酸,pH=3的醋酸的浓度远远大于pH=11的NaOH溶液的浓度,二者等体积混合,溶液呈酸性,D错误。
8.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH
解析:选B 能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子还可能是SO或Ag+;钾元素的焰色需通过蓝色的钴玻璃观察,火焰呈黄色不能判断没有K+;在稀溶液中NH与OH-反应生成NH3·H2O,不能得到NH3,因此不能判断没有NH。
9.下表是五种银盐的溶度积常数Ksp(25
℃),下列说法不正确的是( )
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.4×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.51×10-16
A.25
℃时五种银盐的饱和溶液中,[Ag+]最大的是Ag2SO4溶液
B.在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液可以生成黑色的Ag2S
C.25
℃时,在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2两溶液中加入足量的AgCl固体形成饱和溶液,则两溶液中AgCl的溶度积相同,且两溶液中[Ag+]也相同
D.AgBr沉淀可以转化成AgI沉淀,而AgI沉淀在一定条件下也可以转化成AgBr
沉淀
解析:选C A项,Ag2SO4的Ksp最大,且1
mol
Ag2SO4含2
mol的Ag+,故[Ag+]最大的是Ag2SO4的饱和溶液;B项,沉淀总向更难溶的方向转化,在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液只要[Ag+]2·[S2-]>Ag2S的Ksp,就可以生成黑色的Ag2S;C项,温度一定,AgCl的溶度积一定,但因为两种溶液中的氯离子浓度不同,两溶液中[Ag+]不同;D项,在一定条件下,AgBr和AgI可以相互转化。
10.已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO+H2O??H2SO3+OH- ①
HSO??H++SO ②
向0.1
mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中[HSO]增大
B.加入少量Na2SO3固体,则[H+]+[Na+]=[HSO]+[OH-]+[SO]
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则2[Na+]=[SO]>[H+]=[OH-]
解析:选C 加入少量金属Na,溶液中[H+]减小,平衡②右移,溶液中[HSO]减小,A项错误;加入少量Na2SO3固体,根据电荷守恒有[H+]+[Na+]=[HSO]+2[SO]+
[OH-],B项错误;加入少量NaOH溶液,[OH-]增大,平衡②右移,、均增大,C项正确;加入氨水至中性,根据物料守恒:[Na+]=[HSO]+[SO]+[H2SO3],则
[Na+]>[SO],D项错误。
11.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,[H+]=[HS-]=1×10-5
mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:[Na+]+[H+]=
[OH-]+[HC2O]
D.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3
③NaClO三种溶液的[Na+]:①>②>③
解析:选D A项,pH=5的H2S溶液中H+的浓度为1×10-5
mol·L-1,但是HS-的浓度会小于H+的浓度,H+来自于H2S的第一步电离、HS-的电离和水的电离,故H+的浓度大于HS-的浓度,错误。B项,弱碱不完全电离,弱碱稀释10倍时,pH减小不到一个单位,a碳酸的酸性>次氯酸的酸性,根据越弱越水解的原则,pH相同的三种钠盐,浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠,则钠离子的浓度为①>②>③,故D正确。
12.常温下,下列关于酸碱反应的说法正确的是( )
A.用pH=2和pH=3的醋酸溶液中和含等量NaOH的溶液所消耗醋酸溶液体积分别为Va、Vb,则Vb<10Va
B.pH=2的HCl与pH=12的NH3·H2O等体积混合后溶液显酸性
C.向体积为V1
L的浓度均为0.1
mol·L-1
HCl、CH3COOH混合溶液中加入V2
L
0.2
mol·L-1的NaOH溶液后,溶液呈中性,则V1>V2
D.pH为2的硫酸与0.01
mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液显酸性
解析:选C 如果用pH=2和pH=3的盐酸中和NaOH溶液,则:10Va=Vb,由于醋酸为弱电解质,且浓度越小,电离程度越大,所以应有:10Vamol·L-1,而pH=12的NH3·H2O中氢氧根离子浓度为0.01
mol·L-1,但NH3·H2O是弱电解质,氨水的浓度远大于0.01
mol·L-1,两溶液等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,故B错误;当V1=V2时,向体积为V1
L的浓度均为0.1
mol·L-1
HCl、CH3COOH混合溶液中加入V2
L
0.2
mol·L-1的NaOH溶液后,反应生成氯化钠、醋酸钠,由于醋酸根离子水解,溶液显碱性,要使溶液呈中性,酸应该稍过量,即V1>V2,故C正确;pH为2的硫酸中氢离子浓度为0.01
mol·L-1,与0.01
mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,两溶液刚好完全反应,混合溶液呈中性,故D错误。
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(14分)Ⅰ.25
℃时,对于0.1
mol·L-1的氨水,请回答以下问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积之比为1∶1,此时溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)7,原因是(用离子方程式表示)______________
____________,此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________。
(3)若向氨水中加入0.05
mol·L-1稀硫酸至溶液恰好呈中性,所用氨水的体积V1与稀硫酸的体积V2的关系为V1________(填“大于”“小于”或“等于”)V2,写出溶液中各离子的浓度之间满足的电荷守恒式________________。
Ⅱ.常温下将0.01
mol
NH4Cl和0.002
mol
NaOH溶于水配成1
L溶液。
(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的两种微粒是____________________。
(5)________和________两种微粒的物质的量之和比OH-的物质的量多0.008
mol。
解析:Ⅰ.(1)NH3·H2O??NH+OH-,加入硫酸铵固体,虽然平衡向左移动,OH-的浓度减小,但平衡常数不变,K=,将增大。(2)二者恰好完全反应生成硫酸铵,NH水解使溶液呈酸性。(3)若恰好完全反应则溶液呈酸性,若要使pH=7,则硫酸的量要少一些。
Ⅱ.将0.01
mol
NH4Cl和0.002
mol
NaOH溶于水配成1
L溶液,反应后生成0.002
mol
NH3·H2O和0.002
mol
NaCl,剩余0.008
mol
NH4Cl。(1)该溶液中存在水和NH3·H2O的电离平衡、NH的水解平衡。(2)溶液中存在H2O、NH3·H2O、Na+、Cl-、NH、OH-、H+7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[H+]+[NH]+[Na+]=[OH-]+[Cl-]可得,
[H+]+[NH]-[OH-]=0.008
mol·L-1。
答案:Ⅰ.(1)增大 (2)小于 NH+H2O??NH3·H2O+H+ [NH]>[SO]>[H+]>[OH-] (3)大于 [NH]+[H+]=2[SO]+[OH-]
Ⅱ.(1)H2O??H++OH- NH3·H2O??NH+OH- NH+H2O??NH3·H2O+OH- (2)7 (3)Cl- Na+ (4)NH、NH3·H2O (5)H+ NH
14.(14分)某温度(T
℃)下的溶液中,[H+]=10-x
mol·L-1,[OH-]=10-y
mol·
L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW=________,则该温度T________25
℃(填“>”“<”或“=”)。
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
实验序号
Ba(OH)2溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=______,实验②中由水电离产生的
[OH-]=________mol·L-1。
(3)在此温度下,将0.1
mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1
mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
甲
乙
丙
丁
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液体积/mL
10
10
10
10
0.1
mol·L-1
NaHSO4溶液体积/mL
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式:______________________________
________________________________________________________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为________。
(4)用0.1
mol·L-1NaHSO4溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,选用________做指示剂。下列实验操作能引起测量结果偏高的有________。
①中和滴定时,锥形瓶内有少量水
②酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
③读取滴定管终点读数时,仰视读数
解析:(1)KW=[H+][OH-]=10-x·10-y=10-(x+y),根据图示可知当x=12时,[OH-]=
1
mol·L-1,当y=12时,[H+]=1
mol·L-1,故KW=1×10-12。根据温度越高H2O的电离程度越大,KW也随之增大,可知此时的T>25
℃。
(2)此条件下,pH=6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中[OH-]=10-4
mol·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3
L×10-4
mol·L-1=22.00×10-3L
×10-a
mol·L-1,可得a=4,即pH=4。实验②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,由H2O电离产生的[OH-]等于由水电离产生的[H+],即由水电离产生的[OH-]=
10-7
mol·L-1。
(3)①按丁方式混合时
,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前,n(Ba2+)=10-3
mol,
n(OH-)=2×10-3
mol,n(H+)=n(SO)=10-3
mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、SO均为10-3
mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中[OH-]=
mol·L-1=0.1
mol·
L-1,[H+]=10-11
mol·L-1,pH=11。
(4)①对测定结果无影响。②碱式滴定管用蒸馏水洗净后,应再用标准液润洗,否则将导致所用标准液体积增大,使测定结果偏高。③V标偏高,测定结果偏高,故应选②③组合。
答案:(1)1×10-12 > (2)4 10-7
(3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O ③11
(4)酚酞 ②③
15.(12分)目前我国很多城市水资源短缺情况严重,一定程度上制约了我国经济和社会的发展。工业废水的处理和回收已经引起了人们的高度重视。某工业废水中含有CN-和Cr2O等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为_________________________。
(2)步骤③的反应为S2O+Cr2O+H+―→SO+Cr3++H2O(未配平),则每消耗
0.4
mol
Cr2O转移________
mol
e-。
(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是______________________________
________________________________________________________________________。
(4)在25
℃下,将a
mol·L-1的NaCN溶液与0.01
mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a________(填“>”“<”或“=”)0.01;用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=________。
(5)取工业废水水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀。该过程中反应的离子方程式是____________________________________________________。
解析:(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-,在碱性环境中,ClO-只能被还原为Cl-。(2)根据0.4
mol
Cr2O转化为Cr3+即可计算出转移电子的物质的量。(4)反应后测得溶液pH=7,则可推知NaCN过量,根据电荷守恒和物料守恒即可计算出CN-和HCN的浓度,进而计算出Ka。(5)蓝色沉淀为Cu(OH)2,CuS(s)比Cu(OH)2(s)更难溶,可发生沉淀的转化。
答案:(1)CN-+ClO-===CNO-+Cl-
(2)2.4
(3)调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去(其他合理答案也可)
(4)> (100a-1)×10-7
mol·L-1(单位不写也可)
(5)Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)===CuS(s)+2OH-(aq)
(不注明状态也可)