人教版 高中化学 选修四 第三章 水溶液中的离子平衡 过关练习 含解析

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人教版 高中化学 选修四 第三章 水溶液中的离子平衡 过关练习
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是(　　)

A． 在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13
B． 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点
C． 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D． 在t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816
2.在某温度时，测得纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则c(OH－)为(　　)
A． 2.0×10－7mol·L－1
B． 0.1×10－7mol·L－1
C． 1.0×10－14/(2.0×10－7) mol·L－1
D． 无法确定
3.向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中(　　)
A．增大
B．c(H＋)减小
C． 水电离的c(H＋)与c(OH－)的乘积增大
D．c(OH－)增大
4.已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH＝0、浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是(　　)

5.向体积为VamL、浓度为0.05 mol·L－1CH3COOH溶液中加入体积为VbmL、浓度为0.05 mol·L－1KOH溶液，下列关系错误的是(　　)
A．Va>Vb时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)>c(K＋)
B．Va＝Vb时：c(CH3COOH) ＋c(H＋)＝c(OH－)
C．Vac(K＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．Va与Vb任意比时：c(K＋)＋c(H＋) ＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
6.下列叙述中，不正确的是(　　 )
A． 在熔融和溶解时均不导电的化合物，叫做非电解质
B． 电解质、非电解质都对化合物而言，单质不在此范畴
C． 在水中的电解质一定都导电
D． 水是极弱的电解质
7.已知在25 ℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10－18、1.3×10－36。常温时下列有关说法正确的是(　　)
A． 向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强
B． 将足量的CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大浓度为1.3×10－35mol·L－1
C． 因为H2SO4是强酸，所以反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生
D． 除去工业废水中的Cu2＋可以选用FeS作沉淀剂
8.物质的量浓度均为0.1 mol·L－1时，下列各组溶液按pH由小到大的顺序排列的是(　　)
A． NH4Cl、AlCl3、MgCl2、CaCl2
B． Na2CO3、C6H5ONa、NaHCO3、NaAc
C． (NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D． Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4、NaHCO3
9.对于碳酸溶液中的电离平衡，电离常数的表达式中正确的是(　　)
A．K＝
B．K＝
C．K1＝
D．K2＝
10.下列说法正确的是(　　 )
A． 氯水能导电，所以氯气是电解质
B． 碳酸钙不溶于水，所以它是非电解质
C． 固体磷酸是电解质，所以磷酸在熔融状态下和溶于水时都能导电
D． 胆矾虽不能导电，但它属于电解质
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(双选)某氨水稀溶液中存在下列平衡：NH3·H2O＋ OH－，如想增大的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是(　　)
A． 适当升高温度
B． 加入NH4Cl固体
C． 水
D． 加入少量盐酸
12.（双选）25 ℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为：Ksp(FeS)＝6.3×10－18;Ksp(CuS)＝1.3×10－36;Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列关于常温时的有关叙述正确的是(　　)
A． 硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B． 将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23mol·L－1
C． 除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂
D． 向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，Ksp(FeS)不变
13.（双选）常温下，某溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)的乘积为10－16，该溶液可能是(　　)
A． 一定浓度的醋酸溶液
B． 一定浓度的NaHSO4溶液
C． 一定浓度的NH4Cl溶液
D． 0.1 mol·L－1的NaCl溶液
14.(双选)下列叙述正确的是(　　)
A． 0.1 mol·L－1氨水中，c(OH－)＝c()
B． pH＝2的HA溶液与pH＝12的MOH溶液任意比混合：c(H＋)＋c(M＋)＝c(OH－)＋c(A－)
C． 在0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中，c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
D． 0.1 mol·L－1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)
15.(双选)下列各离子组中，因相互促进而强烈水解不能大量共存的离子组是(　　)
A．、Na＋、Cl－、OH－
B． Fe3＋、Na＋、、
C． H＋、Fe2＋、、
D． S2－、Na＋、Cl－、Al3＋
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
16.已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10，Ksp(AgY)＝1.0×10－12，Ksp(AgZ)＝8.7×10－17。
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________________________________________________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25 ℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为__________。
(4)①由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化？并简述理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgX的转化？下面根据你的观点选答一项。
若不能，请简述理由：________________________________________________。
若能，则实现转化的必要条件是：___________________________________________
________________________________________________________________________。
17.金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH为________。
A．<1　　　 B．4左右　　　 C．>6
(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_________________________________________________________
_______________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式________________________________________________________________
________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：

某工业废水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最适宜向此工业废水中加入过量的________(选填序号)除去它们。
A．NaOH　　　 B．FeS　　　 C．Na2S
18.把NH4Cl晶体溶入水中，得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条，观察到有气泡产生，点燃有爆鸣声，此气体是________，产生该气体的原因是_________________
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)；微热后，能放出有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是________，产生该气体的原因是__________________________________
________________________________________________________________________，
总的离子反应方程式为___________________________________________________
________________________________________________________________________。



答案
1.【答案】B
【解析】由图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13，A项正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，B错误；在a点时Qc2.【答案】A
【解析】H2OH＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，只与温度有关；温度越高，Kw越大；常温时，Kw＝1×10－14。任何温度下，纯水中c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离，A正确，B、D错误；
c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1>1.0×10－7mol·L－1，说明温度高于常温，此时Kw不再是1.0×
10－14，C错误。
3.【答案】A
【解析】H2OH＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，只与温度有关；增加H＋或OH－，抑制水电离。NaHSO4===Na＋＋H＋＋，抑制水电离，水电离的c(H＋)与c(OH－)的乘积减小，C错误；c(H＋)增大，由于Kw不变，c(OH－)减小，增大，A正确，B和C错误。
4.【答案】B
【解析】由Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20、Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38,0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液，Cu2＋开始沉淀时c(OH－)＝＝7.4×10－10mol·L－1，pH约为4.8；Fe3＋开始沉淀时，c(OH－)＝＝10－12mol·L－1，pH＝2；所以pH＝2时Fe3＋开始沉淀，当全部沉淀时，即c(Fe3＋)<1×10－5mol·L－1，pH为3.2，pH从2增加到3.2过程，铜离子浓度不变，B项正确。
5.【答案】C
【解析】当醋酸与KOH反应时，无论二者用量多少，溶液中的离子有K＋、H＋、OH－、CH3CO
O－；存在电荷守恒式①c(K＋)＋c(H＋) ＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，D正确；当体积相等时，二者恰好完全反应成为CH3COOK溶液，CH3COOK===CH3COO－＋K＋，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋ OH－，溶液显示碱性，根据元素守恒得②c(K＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，与①式联立可得：c(CH3COOH) ＋c(H＋)＝c(OH－)，B正确；当醋酸用量多于KOH，混合后溶质为CH3COOH和CH3COOK，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)>c(K＋)，A正确；当KOH多于醋酸时，混合后溶质为KOH和CH3COOK，溶液呈碱性；若C成立，则c(CH3COO－)＋c(OH－) >c(K＋)＋c(H＋)，与电荷守恒式不符，错误。
6.【答案】C
【解析】单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质；电解质依靠在水中或熔融状态下直接电离出的离子导电，酸、碱、盐、金属氧化物属于电解质，酸只在水中能电离，碱和盐既可在水中又可在熔融状态下电离，金属氧化物只在熔融状态下电离。电解质可以在水中导电，也可以在熔融状态下导电。CuO、Al2O3等金属氧化物，CaCO3、BaSO4等难溶性盐在水溶液中不导电，C错误，其余正确。
7.【答案】D
【解析】2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，溶液酸性减弱，A项错误；足量CuSO4可使S2－生成CuS沉淀，CuS的Ksp＝1.3×10－36，硫浓度最大为0.1 mol·L－1，Cu2＋的浓度最小为1.3×
10－35mol·L－1,B项错误；CuS不溶于水不溶于硫酸，反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4可以发生，C项错误；由FeS、CuS的溶度积常数知，FeS的溶解度大于CuS，溶解度大的较易转化为溶解度小的，且过量FeS也可与CuS一齐过滤除去，D项正确。
8.【答案】C
【解析】Al3＋、NH、Mg2＋、Ca2＋对应的碱依次为Al(OH3)、NH3·H2O、Mg(OH)2、Ca(OH)2，其碱性逐渐增强，所以其盐的水解程度逐渐减弱，c(H＋)逐渐减小，pH逐渐增大，A项错误；同浓度的Na2CO3、NaHCO3相比，前者碱性强，pH大，B项错误；Na2S溶液中的S2－发生水解，溶液显碱性，NaNO3不水解，为中性，(NH4)2SO4和NH4Cl相比，前者的c(NH)大，水解得到的c(H＋)大，pH小，C项正确；Na3PO4、Na2HPO4、NaHCO3显碱性，而NaH2PO4显酸性，D项错误。
9.【答案】C
【解析】溶液中的电离平衡：ABA＋＋B－，Ka＝。碳酸是二元弱酸：H2CO3＋H＋、＋H＋，电离平衡常数必须分步表达，一级电离常数表达式：K1＝，二级电离常数表达式：K2＝，C正确。
10.【答案】D
【解析】单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质；电解质依靠在水中或熔融状态下直接电离出的离子导电，酸、碱、盐、金属氧化物属于电解质，酸只在水中能电离，碱和盐既可在水中又可在熔融状态下电离，金属氧化物只在熔融状态下电离。氯气是单质，既不是电解质，也不是非电解质，氯水导电只是依靠Cl2溶于水生成的盐酸和次氯酸电离产生的离子，A错误；碳酸钙是盐，是电解质，B错误；磷酸是酸，只在水中导电，熔融状态时不电离、不导电，C错误；胆矾属于盐，是电解质，D正确。
11.【答案】BD
【解析】增加离子浓度，可抑制电离；减小离子浓度，可促进电离。弱电解质的电离是吸热的，升温促进NH3·H2O电离，c()增大，c(OH－)增大，A不符合；加入氯化铵固体，c()增大，平衡逆向移动，c(OH－)减小，B正确；加水可促进电离，但体积增大更多，使c()减小，c(OH－)减小，C不符合；盐酸中和OH－，促进NH3·H2O电离，c()增大，c(OH－)减小，D正确。
12.【答案】CD
【解析】化学式相似物质的溶度积常数越小，物质越难溶，溶解度越小。由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，A错误；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，
c(S2－)将减至非常小，而Zn2＋的浓度远远大于1.6×10－23mol·L－1，B项错误；CuS比FeS更难溶，因此FeS沉淀可转化为CuS沉淀，C项正确；温度不变，Ksp(FeS)不变，D项正确。
13.【答案】AB
【解析】任何溶液中，水电离出的c(H＋)与c(OH－)恒相等，水电离的c(H＋)＝10－8mol·L－1＜10－7mol·L－1，说明该溶质抑制水的电离，溶质要能产生H＋或OH－。醋酸、NaHSO4都能抑制水的电离，A、B符合。NH4Cl能消耗OH－促进水的电离，NaCl不影响水的电离，C、D不符合。
14.【答案】BC
【解析】氨水中NH3·H2O＋OH－，H2OH＋＋OH－，c(OH－)>c()，A错误。HA溶液与MOH溶液任意比混合后溶液中含有的离子为H＋、M＋、OH－、A－，电荷守恒式：c(H＋) ＋c(M＋)＝c(OH－) ＋c(A－)，B正确。CH3COONa溶液中：CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，H2OH＋＋OH－，电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，根据物料守恒得c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，二者联立可得质子守恒c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)，C正确。NaHA溶液中：NaHA===Na＋＋HA－；HA－＋H2OH2A＋OH－；HA－A2－＋H＋；H2OH＋＋OH－；因为n(Na)＝n(A)可得c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)，D错误。
15.【答案】BD
【解析】水解显示酸性的阳离子(如Al3＋、Fe3＋等)与水解显示碱性的阴离子(如、、等)，生成容易脱离溶液的沉淀或气体时，可相互促进而不能大量共存。、OH－发生中和反应而不能共存，A不符合题意；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、＋H2OH2CO3＋OH－，Fe3＋、水解相互促进同时生成沉淀和气体，不能大量共存，B符合题意；H＋、Fe2＋、发生氧化还原反应而不能共存，C不符合题意；Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－，Al3＋与S2－水解相互促进同时生成沉淀和气体，不能大量共存，D符合题意。
16.【答案】(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)　(2)减小
(3)1.0×10－6mol·L－1　(4)①能，因为Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17　②当溶液中c(X－)≥1.8×10－4mol·L－1时，AgY开始向AgX转化
【解析】(1)对同类型的难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。即S(AgX)＞S(AgY)＞S(AgZ)。
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，S(AgX)＞S(AgY)，AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag＋)增大，AgY的溶解平衡向着形成沉淀的方向移动，c(Y－)减小。
(3)AgY饱和溶液中，c(Ag＋)＝＝＝1.0×10－6(mol·L－1)，假设AgY固体完全溶解，则c(Ag＋)＝1.0×10－2mol·L－1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y－)＝1.0×10－6mol·L－1。
(4)①Ksp(AgY)＝1.0×10－12＞Ksp(AgZ)＝8.7×10－17，故能转化；②当溶液中c(X－)≥mol·L－1＝1.8×10－4mol·L－1时，AgY开始向AgX转化。
17.【答案】(1)Cu2＋　(2)B　(3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O　(5)B
【解析】(1)据图知pH＝4～5时，Cu2＋开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH＝3时，主要以Cu2＋形式存在。
(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3＋，应保证Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋还未沉淀，据图知pH为4左右。
(3)据图知，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2＋。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。
(5)在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中，FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的溶度积差别较大，在废水中加入FeS，Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，均可分别转化为溶度积更小的沉淀，过量FeS也可一齐过滤除去，且不会引入新的杂质。
18.【答案】H2　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋、Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　NH3　因为c(H＋)减小，使水解平衡右移，产生的NH3·H2O增多，加热使NH3·H2O分解放出NH3　Mg＋2NHMg2＋＋H2↑＋2NH3↑