人教版高中化学选修四第三章《水溶液中的离子平衡》单元检测题（解析版）

《水溶液中的离子平衡》单元检测题
一、单选题
1.在氨水中，NH3·H2O电离达到平衡的标志是(　　)
A． 溶液显电中性
B． 溶液中检测不出NH3·H2O分子的存在
C．c(OH－)恒定不变
D．c()＝c(OH－)
2.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是(　　)
A． 向水中加入盐，对水的电离没有影响
B． 在盐酸稀释过程中水的电离程度没有发生变化
C． 水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子
D． 向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小
3.常温下，0.1 mol·L－1Na2S溶液中存在着水解平衡：S2－＋H2OHS－＋OH－。下列说法正确的是(　　)
A． 加水稀释后恢复至常温，水解平衡正向移动，水解平衡常数增大
B． 通入NH3，平衡正向移动
C． 滴加少量AgNO3溶液，平衡逆向移动
D． 升高温度，c(HS－)/c(S2－)减小
4.现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是(　　)
A． 加水稀释成100 mL
B． 加入10 mL的水进行稀释
C． 加入10 mL 0.01 mol·L－1的NaOH溶液
D． 加入10 mL 0.01 mol·L－1的HCl溶液
5.下列说法中不正确的是(　　)
①将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨是电解质
③固态的共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电　④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电
A． 仅①④ B． 仅①②④ C． 仅①②③ D． ①②③④
6.已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：
①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2，
②NaCN＋HF===HCN＋NaF，
③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。
由此可判断下列叙述中不正确的是(　　)
A． HF的电离平衡常数为7.2×10－4
B． HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10
C． 根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D． HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小
7.关于相同物质的量浓度的NaHS溶液和Na2S溶液，所含离子种类(　　)
A． 相同 B． 前者多于后者 C． 前者小于后者 D． 无法判断
8.实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是(　　)
A． 酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2～3次
B． 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
C． 锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度
D． 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次
9.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是(　　)
①25 ℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7　②用HNO2溶液做导电试验，灯泡很暗　③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应　④0.1 mol·L－1HNO2溶液的pH＝2
A． ①②③ B． ②③④ C． ①④ D． ①②④
10.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(　　)
A． NaOH B． Na2CO3 C． 氨水 D． MgO
11.下列有关电离平衡的叙述中正确的是(　　)
A． 电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等
B． 电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡
C． 电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动
D． 电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等
12.把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是(　　)
A． Na2S溶液 B． AlCl3溶液 C． NaOH溶液 D． CaCl2溶液
13.已知同温同浓度时酸性强弱顺序：HF＞CH3COOH＞HCN，则当NaF、CH3COONa、NaCN三种溶液的pH值相同时，它们的物质的量浓度的大小顺序正确的是(　　)
A． NaF＞CH3COONa＞NaCN B． NaCN＞CH3COOHNa＞NaF
C． CH3COOHNa＞NaF＞NaCN D． NaF＞NaCN＞CH3COONa
14.下列有关说法正确的是(　　)
A． 锅炉中沉积的CaSO4可用饱和Na2CO3溶液浸泡，再将不溶物用稀盐酸溶解除去
B． 常温下，在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液，c(Ag＋)减小，Ksp(AgCl)减小
C． 常温下，向饱和碳酸钠溶液中加入过量硫酸钡粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，则常温下Ksp(BaCO4)D．Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，还与溶液中的离子浓度有关
二、填空题
15.用下图装置可以测定混合气体中ClO2的含量：
Ⅰ 在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；
Ⅱ 在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；
Ⅴ 用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋=== 2I－＋)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为____________________________。
(2)玻璃液封装置的作用是_______________________。
(3)V中加入的指示剂通常为______________，滴定至终点的现象是__________________________。
(4)测得混合气中ClO2的质量为________ g。

16.已知25 ℃时，CH3COOH的电离常数为2×10－5，该温度下，将0.10 mol CH3COONa 固体溶于一定量水中配成溶液，在向该溶液中滴加0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，当溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1时，加入的CH3COOH溶液的体积为____mL。
17.相同条件下，相同物质的量浓度的下列溶液：①Na2CO3　②NaClO　③NaAc　④Na2SO4　⑤NaHCO3　⑥NaOH　⑦(NH4)2SO4　⑧NaHSO4溶液，pH由大到小的顺序为________________________。
三、实验题
18.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指示剂甲基橙
C．在天平上准确称取烧碱样品Wg，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(用字母填写)__________→________→________→ D→________。
(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 ____________。
(4)D步骤中液面应调节到______________，尖嘴部分应______________。
(5)滴定终点时锥形瓶中颜色变化是______________。
(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗，在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”、“低”或“不变”)
(7)该烧碱样品纯度的计算式为______________。

四、计算题
19.用中和滴定法测定某盐酸的物质的量浓度。
用酚酞作指示剂，以0.100 0 mol·L－1的标准NaOH溶液滴定，实验数据记录如下表，请分析数据并计算盐酸的物质的量浓度＝_______ mol·L－1。

20.进行胃部透视时，常在检查之前服用“钡餐”，其主要成分是硫酸钡。已知25 ℃时，硫酸钡的溶度积常数Ksp＝1.1×10－10。Ba2＋是有毒的重金属离子，当人体中Ba2＋浓度达到2×10－3mol·L－1时，就会对健康产生危害，若有人误将氯化钡当做食盐食用，请通过计算说明是否可以服用5%的硫酸钠溶液有效除去胃中的Ba2＋。(提示：5%的硫酸钠溶液物质的量浓度约为0.36 mol·L－1)
21.有两份0.10 mol·L－1NaOH溶液，把其中的一份放在空气中一段时间。用已知浓度的盐酸溶液中和体积相同(0.025 L)的上述两份溶液，若中和第一份(在空气中放置一段时间)所消耗盐酸溶液的体积为VA，另一份消耗盐酸溶液的体积为VB，则：
以甲基橙作指示剂时，VA与VB的关系是VA________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)VB；以酚酞作指示剂时，VA与VB的关系是VA________VB。


答案解析
1.【答案】C
【解析】在水中，离子化速率与分子化速率相等，溶液中各粒子浓度不再改变，弱电解质建立电离平衡。任何水溶液都是呈电中性的，不能据此判断平衡状态，A错误；NH3·H2O是弱电解质，在水中不完全电离，肯定有分子NH3·H2O存在，B错误；c(OH－)恒定不变，电离达到平衡状态，C正确；溶液中任何条件下都有c()＋c(H＋)＝c(OH－)，不可能出现c()＝c(OH－)，D错误。
2.【答案】C
【解析】H2OH＋＋OH－，增加H＋或OH－，抑制水电离；消耗H＋或OH－，促进水电离。某些盐如NaCl、KNO3等对水的电离没有影响，某些盐如NH4Cl电离出的能与水电离的OH－反应而影响水的电离，A错误；c(H＋)越大，对水电离的抑制程度越大，盐酸稀释过程中，c(H＋)变小，水的电离程度增大，B错误；水的电离程度很小，主要以水分子的形态存在，C正确；酸或碱均能抑制水的电离，但水的离子积不变，D错误。
3.【答案】C
【解析】平衡常数仅与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；通入NH3形成氨水，溶液中c(OH－)增大，抑制S2－水解，水解平衡逆移，B错误；Ag＋与S2－反应生成Ag2S沉淀，c(S2－)减小，平衡逆移，C正确；水解反应是吸热反应，升温促进水解，平衡正移，c(S2－)减小，c(HS－)增大，c(HS－)/c(S2－)增大，D错误。
4.【答案】A
【解析】稀释弱酸或弱碱时，既增大溶液体积而减小离子浓度，又促进了弱酸或弱碱的电离，最终只能得到溶液的pH范围。强酸的pH变1可加水稀释为原体积的10倍，A正确，B错误；加入NaOH溶液后，c(H＋)＝mol·L－1＝0.045 mol·L－1，C错误；加入HCl溶液后，c(H＋)＝mol·L－1＝0.055 mol·L－1，D错误。
5.【答案】D
【解析】BaSO4是强电解质，NH3是非电解质，离子化合物的熔融态能导电而共价化合物的熔融态不导电，4种说法均错。
6.【答案】B
【解析】由这三个反应化学方程式可以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个K值与酸对应起来。以上三个反应中，第①个反应说明酸性HNO2>HCN，第③个反应说明酸性HF>HNO2，只根据这两个反应即可作出比较。
7.【答案】A
【解析】NaHS溶液中：NaHS===Na＋＋HS－，HS－＋H2OH2S＋OH－，HS－S2－＋H＋，H2OH＋＋OH－；Na2S溶液中：Na2S===2Na＋＋S2－；S2－＋H2OHS－＋OH－；HS－＋H2OH2S＋OH－；H2OH＋＋OH－；NaHS溶液和Na2S溶液都含有Na＋、S2－、HS－、OH－、H＋，A正确。
8.【答案】C
【解析】c(待测)＝，滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化，标准液体积用量增多，待测液浓度偏高；标准液体积用量减少，待测液浓度偏低。滴定管未润洗，标准液被管壁附着的水稀释，使标准液浓度变小，用量增多，c(NaOH)偏高，A错误；气泡也被当作标准液而记录，标准液记录读数偏多，c(NaOH)偏高，B错误；溶液颜色突变时立即停止滴定，可能是局部过量造成，V(HCl)偏低，c(NaOH)偏低，C正确；锥形瓶用NaOH溶液润洗会使溶质增多，消耗HCl的量偏多，c(NaOH)偏高，D错误。
9.【答案】C
【解析】弱酸认证方法主要有：证明其部分电离、证明存在电离平衡移动现象、对应钠盐存在水解、与强酸对比等。
NaNO2溶液pH>7，说明能发生水解，HNO2为弱酸，①符合题意；溶液的导电性与溶液中离子浓度有关，离子浓度越大溶液的导电性越强，导电性差只说明溶液中离子的浓度较小，可能是HNO2的浓度小，不能说明HNO2的电离程度，②不符合题意；HNO2不与Na2SO4反应，不能说明HNO2是弱酸，③不符合题意；0.1 mol·L－1HNO2溶液pH＝2，c(H＋)＝1×10－2mol·L－1，说明HNO2未完全电离，HNO2是弱电解质，④符合题意。综上，C正确。
10.【答案】D
【解析】溶液中Fe3＋既可与碱性溶液直接形成沉淀，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；也可通过水解生成沉淀，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，如直接加入NaOH，虽能使FeCl3沉淀，但NaOH会引入新的杂质，又会和MgCl2形成沉淀，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，A项错误。本题只能通过促进铁离子水解方式除去，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，B、C项可促进水解但引入新杂质，错误；D项不但可促进水解，又不引入新杂质，过量的MgO可一起过滤除去，MgCO3、Mg(OH)2等试剂也能起相同效果。
11.【答案】C
【解析】在水中，离子化速率与分子化速率相等，弱电解质建立电离平衡，溶液中各粒子浓度不再改变，B错误；电离平衡中各粒子浓度不变，分子和离子浓度不一定相等，D错误；溶质电离出的各离子浓度也不一定相等，如H2S、氢氧化铁等中各溶质离子，A错误。
12.【答案】B
【解析】加入Na2S溶液，由于S2－水解呈碱性，c(OH－)增大，平衡向左移动，A项错误；加入AlCl3溶液，由于Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2减少，B项正确；加入NaOH溶液，c(OH－)增大，平衡向左移动，C项错误；加入CaCl2溶液，溶液中c(Ca2＋)增大，平衡向左移动，D项错误。
13.【答案】A
【解析】酸越弱，酸根离子的水解程度越大，对应强碱盐的水解碱性越强。相同条件下酸性强弱顺序：HF＞CH3COOH＞HCN，其钠盐水解程度：NaCN＞CH3COONa＞NaF；同浓度盐溶液水解碱性：NaCN＞CH3COONa＞NaF，pH相同时盐溶液浓度与之相反，即盐溶液浓度NaCN＜CH3COONa＜NaF，A正确。
14.【答案】A
【解析】溶解度小的容易转化为溶解度更小的，A项正确；Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关，B、D项错误；若溶解度相差不大，则溶解度小的也可以向溶解度大的转化，只不过条件要求高，如饱和溶液或浓溶液，C项错误。
15.【答案】(1)2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O
(2)吸收残留的ClO2气体(避免碘的逸出)
(3)淀粉溶液　溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变
(4)0.027 00
【解析】(1)ClO2与酸性碘化钾溶液反应， I－被氧化为I2，自身被还原为Cl－，同时生成水，可得： 2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O。
(2)玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体(或避免碘的逸出)。
(3)锥形瓶中含有碘单质，可用淀粉溶液作指示剂；锥形瓶中加入淀粉溶液显色蓝色，当达到终点时，蓝色褪去且半分钟不变。
(4)n(Na2S2O3)＝0.02 L×0.1 mol·L－1＝0.002 mol，根据关系式：

n(ClO2)＝0.000 4 mol
m(ClO2)＝0.000 4 mol×67.5 g·mol－1＝0.027 00 g
16.【答案】5
【解析】设加入醋酸溶液体积为x，混合后溶液体积为V，溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)得c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝mol·L－1，
Ka＝＝2×10－5，x＝5×10－3L＝5 mL。
17.【答案】⑥①②⑤③④⑦⑧
【解析】多种对象的pH比较，可以按溶液酸碱性分组比较，一般浓度相同的酸性溶液，电离酸性较水解酸性强，碱性溶液类似。⑦⑧二种溶液呈酸性，④呈中性，其余溶液呈碱性；在酸性组中，⑦(NH4)2SO4溶液中因水解显酸性，⑧NaHSO4完全电离使溶液显示酸性，相当于一元强酸，浓度相同时，溶液的pH：⑧＜⑦。在碱性溶液中，⑥NaOH，显强碱性，pH最大；①Na2CO3　②NaClO　③NaAc　⑤NaHCO3水解呈碱性，对应酸分别为、HClO、CH3COOH、H2CO3，酸性强弱顺序为CH3COOH＞H2CO3＞HClO>，水解碱性pH顺序为①＞②＞⑤＞③。综合溶液的pH由大到小的顺序是为⑥①②⑤③④⑦⑧。
18.【答案】(1)C　A　B　E
(2)视线应与凹液面相切
(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况
(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度　充满溶液，无气泡
(5)由黄色变为橙色
(6)偏高
(7)%
【解析】(1)中和滴定的顺序：取样—配成溶液—移取溶液—取标准液——滴定。
(2)为了减少读数误差，视线应与凹液面相切。
(3)锥形瓶下方放一白纸可便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化。
(5)甲基橙在碱性溶液中为黄色，酸性溶液中为橙色，所以滴定达到终点时颜色变化为由黄色变为橙色。
(6)c(待测)＝，滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化，标准液体积用量增多，待测液浓度偏高；标准液体积用量减少，待测液浓度偏低。滴定管未润洗，滴定管壁残留的水会对硫酸进行稀释，使消耗的酸体积即V(标准)增大，测定结果偏高。
(7)n(NaOH)＝2n(H2SO4)＝2(V2－V1)c×10－3mol，m(NaOH)＝40×2(V2－V1)c×10－3＝80c(V2－V1)×10－3，ω(NaOH)＝%。
19.【答案】0.100 0
【解析】①V标准＝V2－V1＝20.41 mL－0.40 mL＝20.01 mL；②V标准＝V2－V1＝20.60 mL－0.10 mL＝20.50 mL；③V标准＝V2－V1＝23.99 mL－4.00 mL＝19.99 mL。
在定量实验中，往往通过平行多次实验，以减小实验误差，在处理这些实验数据时，如果同一实验值相差过大，误差过大或过小的一组数据要丢弃。很明显第二次滴定数据误差过大，舍弃，其它两次消耗标准液的平均体积为＝20.00 mL,0.100 0 mol·L－1×20 mL＝c(HCl)×20.00 mL，c(HCl)＝0.100 0 mol·L－1。
20.【答案】BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋(aq)，
c(Ba2＋)＝mol·L－1＝3.1×10－10mol·L－1<2×10－3mol·L－1，根据计算说明，可以有效除去Ba2＋。
【解析】可根据溶度积常数的定义和化学平衡的基本计算方法进行计算。
21.【答案】＝　<
【解析】Na2CO3与盐酸反应时，可能生成NaHCO3，溶液呈碱性；也可能生成CO2，溶液呈酸性。根据甲基橙及酚酞的变色范围，推断出终点时的pH范围，进而推测反应的生成物，确定出具体的化学反应，这是解决问题的关键。甲基橙变色范围为3.1～4.4，说明反应后溶液呈酸性，即反应为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O；假如0.002 5 mol NaOH全部变质成0.001 25 mol Na2CO3，此时消耗0.002 5 mol HCl；而没变质的NaOH也消耗0.002 5 mol HCl，VA＝VB。酚酞变色范围约为8～10之间，说明反应后溶液呈碱性，即反应为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，假如0.002 5 mol NaOH全部变质成0.001 25 mol Na2CO3，此时消耗0.001 25 mol HCl，若没有完全变质，消耗的HCl的物质的量会大于0.001 25 mol，但小于0.002 5 mol，VB＞VA。