2020_2021学年高中化学新人教版选修4第三章水溶液中的离子平衡综合训练含解析

第三章
水溶液中的离子平衡综合训练
1.下列溶液的导电性最强的是(
)
A.1L
0.1溶液
B.0.1L
0.1溶液
C.0.5L
0.1溶液
D.2L
0.1溶液
2.下列叙述中正确的是(??
)
A.pH=11的NaOH和Na2S溶液中水的电离程度前者大于后者
B.实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
C.25℃,Cu(OH)2在水中的溶度积和溶解度比其在Cu(NO3)2溶液中的大
D.向FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量KCl固体,溶液血红色变浅
3.的8种物质的溶液:①②③④⑤NaOH⑥⑦KCl⑧,其溶液的pH由小到大的顺序是(
)
A.③⑧②①⑥⑤⑦④
B.②①③⑧⑦⑥⑤④
C.②③⑧①④⑦⑥⑤
D.①②③⑧⑦④⑥⑤
4.在不同温度下,水溶液中[H+]与[OH-]有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是(??
)
A.a点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、
B.b点对应的溶液中大量存在:
、Ba2+、OH-、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、、Cl-
5.已知某温度下,、、、。物质的量浓度都为0.1的下列物质的溶液中,由大到小的顺序是(
)
A.
B.
C.
D.
6.有四种混合溶液,分别由等体积0.1mol·L-1的两种溶液混合而成,下列各项排序正确的是(??
)
①CH3COONa与HCl
②CH3COONa与NaOH
③CH3COONa与NaCl
④CH3COONa与NaHCO3
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COOH):①>④>③>②
C.c(CH3COO-):②>④>③>①
D.溶液中c(H+):①>③>②>④
7.CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡常数(25℃)
Ka1=4.4×10-7Ka2=4.7×10-11
Kb=1.77×10-5
现有常温下1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,已知NH4+的水解平衡常数,CO32-第一步水解的平衡常数,下列说法正确的是(??
)
A.由数据可判断该溶液呈酸性
B.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(NH3·H2O)
C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
8.25℃时,向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液,滴定过程中,溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中错误的是(??
)
A.CH3COOH溶液的浓度为0.1mol·L-1
B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小
C.点④所示溶液中存在:c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.滴定过程中会存在:c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)
9.—定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lgc(M),pc(CO32-)=-lgc(CO32-),下列说法不正确的是(??
)
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO3-)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)>c(CO32-)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)10.下列有关说法中不正确的是(??
)
A.某温度时的混合溶液中c(H+)=mol·L-1,说明该溶液呈中性(KW为该温度时水的离子积常数)
B.常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液的pH可能为2或12
C.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,向含有Cl-、CrO42-且浓度均为0.010mol·L-1溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,CrO42-先产生沉淀
D.常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)
11.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时溶液颜色的判断不正确的是(??
)
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4——浅红色
B.利用Ag++SCN-AgSCN,用标准KSCN溶液测量AgNO3液浓度:Fe(NO3)3——红色
C.利用2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用FeCl3液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉——蓝色
D.利用OH-+H+H2O来测量某盐酸的浓度:酚酞——浅红色
12.如图表示水中和的关系。下列判断正确的是(
)
A.图中
B.XZ线上任意点均有pH<7
C.两条曲线间任意点均有
D.M区域内(不含边界)任意点对应的溶液中下列离子可大量共存:、、、
13.请回答下列问题:
1.某浓度的稀氨水中存在电离平衡:,若想增大该溶液中的浓度而不增大的浓度,应采取的措施是(忽略溶液体积的变化)(
)
A.适当升高温度
B.加入固体
C.通入
D.加入少量浓盐酸
2.常温下,有pH相同、体积相同的a.溶液和b.HCl溶液,现采取以下措施:
①分别加适量醋酸钠晶体后,溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),HCl溶液中___________。
②分别加水稀释10倍后,溶液中的_______(填“>”“=”或“<”)HCl溶液中的。
③分别加等浓度的NaOH溶液至恰好反应,所需NaOH溶液的体积:溶液______(填“>”“=”或“<”)HCl溶液。
④温度都升高20℃,溶液中_______(填“>”“<”或“=”)HCl溶液中。
3.将的溶液加水稀释,下列有关稀释后溶液的说法正确的是(
)
A.电离程度增大
B.溶液中离子总数增多
C.溶液导电性增强
D.溶液中醋酸分子增多
14.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡，请回答下列问题。
（1）已知部分弱酸的电离常数如表：
弱酸
HCN
电离常数（25℃）
①溶液和溶液中，
（填“>”“<”或“=”）。
②常温下，pH相同的三种溶液：A.
B.
NaCN
C.，其物质的量浓度由大到小的顺序是
（填编号）。
③室温下，一定浓度的溶液pH=9，溶液中=
。
④将少量通入NaCN溶液，反应的离子方程式是
。
（2）室温下，通入NaOH溶液中，在所得溶液中，溶液的pH=
。（室温下，的；）
（3）已知25℃氯水溶液中、HClO和分别所占分数随pH变化的关系如图所示。
由图可知该温度下HClO的电离常数值为
。
（4）已知：常温下
则溶液的pH
7（填“>”“<”或“=”）。
（5）已知25℃时，此温度下若在实验室中配制溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入
的盐酸（忽略加入盐酸时溶液体积的变化）。
（6）尾气常用NaOH溶液吸收，生成和。已知的水解常数，常温下某和混合溶液的pH为5，则混合溶液中和的比值为
。
15.水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg/L，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。
I、测定原理：
碱性条件下，O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2：①2Mn2++O2+4OH?=2
MnO(OH)2↓
酸性条件下，MnO(OH)2将I?氧化为I2：②MnO(OH)2+I?+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：③2+I2=+2I?
II、测定步骤
a.安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。
b.向烧瓶中加入200
mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1
mL
MnSO4无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。
d搅拌并向烧瓶中加入2
mL硫酸无氧溶液至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。
e.从烧瓶中取出40.00
mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.01000
mol/L
Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题：
(1)配置以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为__________。
①滴定管②注射器③量筒
(3)搅拌的作用是__________。
(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为__________。
(5)步骤f为__________。
(6)步骤e中达到滴定终点的标志为__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水样的DO=__________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：__________(填
“是”或“否”)
(7)步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)__________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：离子浓度越大,离子所带的电荷数越多,溶液的导电性越强。
2.答案：B
解析：NaOH电离出的OH-抑制了水的电离,而Na2S溶液中S2-的水解促进了水的电离,则水的电离程度前者小于后者,故A错误;配制氯化亚铁溶液时,先将氯化亚铁溶解在盐酸中防止Fe2+水解,然后加人少量铁粉防止Fe2+被氧化,故B正确;溶度积只与温度有关,则25℃
Cu(OH)2在水中的溶度积与在Cu(NO3)2溶液中相同,故C错误;发生反应的实质为3SCN-+Fe3+Fe(SCN)3(血红色),加入KCl固体后,不影响平衡,则溶液颜色不变,故D错误。
3.答案：B
解析：溶液显酸性的是①、②、③、⑧,浓度相同时,溶液中浓度的大小顺序为②>①>③>⑧;溶液显中性的是⑦KCl;溶液显碱性的是④、⑤NaOH、⑥,浓度相同时,溶液中浓度的大小顺序为④>⑤NaOH>⑥。由此可知本题答案为B。
4.答案：D
解析：A项,a点对应的溶液显中性,而Fe3+水解显酸性,故Fe3+不能大量存在;B项,b点对应的溶液显酸性,OH-不能大量存在,且与OH-反应生成一水合氨,二者不能大量共存;C项,c点对应的溶液显中性,而水解显碱性,故不能大量存在;D项,d点对应的溶液显碱性,Na+、K+、、Cl-能大量共存,故D项正确。
5.答案：B
解析：某温度下,四种酸的电离常数大小关系为,则酸性强弱关系为,故相同浓度的酸溶液中,大小与酸性强弱成正比,B项正确。
6.答案：C
解析：
7.答案：C
解析：分析表中数据并结合题给信息知,CO32-的水解程度远大于NH4+的水解程度.常温下1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性,A项错误;盐类的水解是微弱的,则在常温下1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液中:c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),B项错误;根据物料守恒可判断C项正确;根据电荷守恒知c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),D项错误。
8.答案：C
解析：向20.00
mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液,点②时NaOH溶液恰好被中和。由于NaOH是一元碱,醋酸是一元酸,当二者恰好中和时二者的物质的量相等,恰好中和时醋酸溶液的体积是20ml,与NaOH溶液的体积相等,所以二者的物质的量浓度相等。c(NaOH)=0.1mol/L,所以CH3COOH溶液的浓度为0.1
mol·L-1,正确。B.图中点①时为NaOH、CH3COONa等物质的量的混合溶液,随着醋酸的加入,NaOH不断被中和,对水电离平衡的抑制作用逐渐减小,水的电离程度逐渐增大,到点②时恰好中和,水的电离程度达到最大值,后再滴加,醋酸过量,对水电离平衡起抑制作用,水的电离程度又逐渐减小。因此水的电离程度先增大后减小,正确。C.点④所示溶液中含有CH3COONa、CH3COOH等物质的量的混合。根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据物料守恒可得c(CH3COOH)+
c(CH3COO-)=2
c(Na+),第二个式扩大2倍,与第一个式子相加,可得:(CH3COOH)+2c(H+)
=c(CH3COO-)
+2c(OH-),错误。D.在滴定过程中当加入醋酸的物质的量小于20ml时,会存在:c(Na+)>
c(CH3COO-)=c(OH-)>
c(H+),正确。
9.答案：A
解析：pM相等时,图中p(CO32-)的数值越大,实际浓度越小,因此MgCO3、CaCO3、MnCO3的依次减小,A项错误;a点可表示MnCO3的饱和溶液,pM=p(CO32-),所以c(Mn2+)=c(CO32-),B项正确;b点可表示CaCO3的饱和溶液,pMc(CO32-),C
项正确;pM数值越大,实际浓度越小,则c点可表示MgCO3的不饱和溶液pM>p(CO32-),所以c(Mg2+)10.答案：C
解析：A.
某温度时的混合溶液中c(H+)=
mol·L-1,而Kw=c(H+)×c(OH?),说明c(H+)=c(OH?),则溶液一定为中性,故A正确;B.
常温时,Kw=c(OH?)×c(H+)=10?14,由水电离出的c(H+)=1.0×10?12
mol/L,说明水的电离受到抑制,则该溶液可能是酸,也可能是碱,如果为酸溶液,则pH=2,如果为碱溶液,则pH=12,故B正确;C.
已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl?)=mol/L=1.56×10?8mol/L,Ag2CrO4溶液中c(Ag+)==
?mol/L=3×10?5mol/L>1.56×10?8mol/L,所以Cl?先产生沉淀,故C错误;D.
常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH?),结合电荷守恒可知:c(Na+)=c(CH3COO?),故D正确;答案选C。
11.答案：C
解析：A项,利用过量KMnO4溶液本身的颜色来确定终点;B项,Fe3+能与KSCN结合成Fe(SCN)3,溶液变为红色,即达到滴定终点;C项,只要反应一开始就有I2生成,溶液就呈蓝色,无法判断终点;D项,溶液由无色变为浅红色即达到终点
12.答案：D
解析：水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,增大,由图可知,Z点对应的大于X点,所以,A项错误;由图可知,XZ线上任意点均有,则当时,pH大于7,B项错误;两条曲线间温度不确定,不等于,C项错误;由图可知,M区域内(不含边界),恒有,故M区域内(不含边界)任意点对应的溶液均显碱性,选项中的离子在碱性条件下可大量共存,D项正确。
13.答案：1.BD
2.①减小;
减小
②>
③>
④>
3.AB
解析：1.A项,升高温度,平衡右移,和均增大;B项,加入固体,增大,平衡左移,减小;C项,通入,增大,平衡右移,和均增大,D项,加入少量浓盐酸,减小,平衡右移,增大。
2.①溶液中存在平衡:,加适量晶体,平衡向左移动,减小;HCl溶液中加适量晶体,发生反应:,减小。
②加水稀释10倍,的电离平衡向右移动,增多,HCl在水中不存在电离平衡,故HCl溶液中的不变。
③由于部分电离,故pH相同时,,则加等浓度的NaOH溶液至恰好反应时,溶液所需NaOH溶液的体积大。
④升高温度,的电离平衡正向移动,增大,HCl已全部电离。
14.答案：（1）①<②ABC③
④
（2）6（3）（4）<（5）2.5（6）50
解析：（1）①由于，可知HCN的酸性比酸性弱，依据越弱越水解规律，
NaCN溶液中，的水解能力大于溶液中的水解能力，则。
②由于，依据越弱越水解规律可知，等物质的量浓度的、NaCN、，溶液的水解能力，此时溶液pH由大到小的顺序为；则pH相同时，浓度顺序为。
③pH=9的溶液，因醋酸的电离平衡常数，则。
④根据表中数据可知，，依据强酸制弱酸的反应规律，将少量通入NaCN溶液，反应的离子方程式为。
（2）根据、得，，将代入可得，，pH=6。
（3）根据，HClO的电离常数，当溶液的pH=7.
5
时，，。
（4）在溶液中，的水解平衡常数，的水解平衡常数，则的水解程度大于的水解程度，溶液呈酸性。
（5）根据可知，，，溶液中，设需要加入的盐酸的体积为，则，。
（6）常温下某和混合溶液的pH为5，则溶液中，的水解常数，则混合溶液中和的比值为。
15.答案：（1）将溶剂水煮沸后冷却
（2）②
（3）使溶液混合均匀，快速完成反应
（4）1，2，4，1，1，3
（5）重复步骤e的操作2~3次
（6）溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)
9.0
是
（7）2H++=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++
+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任写其中2个)
解析：（1）气体在水中的溶解度随着温度升高而减小,将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中氧,故答案为:将溶剂水煮沸后冷却;
（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器,故选②;
（3）搅拌可以使溶液混合均匀,加快反应的速率,故答案为:使溶液混合均匀,快速完成反应;
（4）根据化合价升降守恒,反应②配平得,故答案为:1,2,4,1,1,3。
（5）滴定操作一般需要重复进行2-3次,以便减小实验误差,因此步骤f为重复步骤e的操作2-3次,故答案为:重复步骤e的操作2-3次;
（6）碘离子被氧化为碘单质后,用溶液滴定将碘还原为碘离子,因此滴定结束,溶液的蓝色消失;
,根据反应①②③有,,该河水的,达标,故答案为:溶液蓝色褪去(半分钟内部变色);9.0;是;
7.硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为:
;;，故答案为：;;.
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