高中化学选修4专题3溶液中的离子反应单元测试

(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括14个小题，每题4分，共56分)1．下列说法正确的是()A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强B．因为CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质，所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和醋酸消耗的NaOH比盐酸消耗的NaOH用量少C．足量Zn分别和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时，产生H2的量相同，放出H2的速率不等D．物质的量浓度相同的醋酸钠溶液和醋酸溶液中CH3COO－的物质的量浓度相同解析：选C。电解质的强弱在于能否完全电离，与导电能力的强弱无必然联系。强电解质稀溶液中溶质虽完全电离，但离子浓度小，导电能力也会很弱，故A错误；弱电解质在溶液中虽不完全电离，但存在电离平衡。溶液中电离出的离子浓度可能较小，但消耗离子后可通过平衡移动补充。所以，在相同条件下提供离子能力是同等的，故等物质的量浓度、等体积的盐酸、醋酸耗用NaOH的量是相同的，与Zn反应产生H2是等量的，所以B错误，C正确；D选项中醋酸钠是强电解质，完全电离，而醋酸是弱酸，不完全电离，产生的CH3COO－肯定比等条件下的醋酸钠少，所以D错误。2．某溶液中水电离出来的c(H＋)与c(OH－)的乘积为1×10－22，下列说法正确的是()A．该溶液的pH一定是13 B．该溶液的pH可能是3C．该溶液一定是强酸 D．不会有这样的溶液解析：选B。水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－11，所以该溶液可能为酸性溶液也可能为碱性溶液，当其为酸性溶液时，若为常温下，pH为3，若为碱性溶液，常温下pH为11，所以该溶液pH可能为3，B项正确，不一定为碱性溶液，A、C、D错误。3．将0.1mol·L－1的下列物质的水溶液，从常温加热到90℃，溶液的pH不变的是()A．氯化钠 B．氢氧化钾C．硫酸 D．硫酸铵解析：选C。在NaCl和KOH的溶液中，H＋的唯一来源是H2O的电离，因为H2O的电离是吸热过程，故升温时，H2O的电离程度增大，c(H＋)增大，pH减小，A、B错误；在硫酸溶液中，H＋主要来自H2SO4的电离，H2SO4是强酸，完全电离，故升温时c(H＋)几乎不变，pH不变，C正确；在硫酸铵溶液中，NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，水解是吸热过程，升温时c(H＋)增大，pH减小，D错误。4．向三份1mol/LNa2CO3溶液中分别加入少量NH4Cl、Na2S、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则COeq\o\al(2－,3)浓度的变化依次为()A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大解析：选A。NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋水解使溶液呈酸性，对COeq\o\al(2－,3)的水解有促进作用；S2－水解使溶液显碱性，对COeq\o\al(2－,3)的水解有抑制作用，故在Na2CO3溶液中加入NH4Cl、FeCl3固体时，COeq\o\al(2－,3)的浓度减小，加入Na2S固体时COeq\o\al(2－,3)的浓度增大。5．已知25℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17,25℃时AgCl固体在下列四个选项中，溶解度最大的是()A．100mL0.01mol/LKNO3溶液B．100mL0.01mol/L盐酸C．100mL0.01mol/LAgNO3溶液D．100mL0.01mol/LKI溶液解析：选D。根据题给的Ksp数据可知，碘化银的溶解度远小于氯化银，故在KI溶液中，氯化银能转化为碘化银沉淀而溶解，即D项正确。6．常温下，将NH4NO3溶于水得无色溶液，为使该溶液中的c(NHeq\o\al(＋,4))∶c(NOeq\o\al(－,3))＝1∶1，可以采取的下列措施是()A．加入适量的HNO3，抑制NHeq\o\al(＋,4)水解B．加入适量的氨水，使溶液的pH等于7C．加入适量的NH4NO3D．加入适量的NaOH，使溶液的pH等于7解析：选B。因为NHeq\o\al(＋,4)部分水解使NH4NO3溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))∶c(NOeq\o\al(－,3))<1∶1，要使c(NHeq\o\al(＋,4))∶c(NOeq\o\al(－,3))＝1∶1，可通过抑制水解达到目的。A中增加了NOeq\o\al(－,3)；B中根据电荷守恒c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(NOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)，又pH＝7，则c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NOeq\o\al(－,3))；C增加NH4NO3的浓度，其比值依然小于1∶1；D中由电荷守恒：c(NOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)，因为pH＝7，显然c(NOeq\o\al(－,3))≠c(NHeq\o\al(＋,4))。7．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)解析：选C。因为一元酸和一元碱的强弱未知，所以不可判断a＝b，A错误。只有25℃时中性溶液的pH＝7，所以B项错误。C项，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，所以c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1，C项正确。D项，无论溶液显酸性、碱性还是中性，根据电荷守恒都有c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，D错误。8．25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液，②0.05mol/L的Ba(OH)2溶液，③pH＝10的Na2S溶液，④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×108C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109解析：选A。酸或碱是抑制水电离的，且酸性越强或碱性越强，抑制的程度就越大；能发生水解的盐是促进水电离的。由题意知①②③④中发生电离的水的物质的量分别是10－14、10－13、10－4、10－5，所以选项A正确。9．已知同浓度的HF的酸性比H2SO3的酸性弱，判断在等浓度的NaF、NaHSO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是()A．c(HSOeq\o\al(－,3))＞c(F－)＞c(OH－)B．c(F－)＞c(HSOeq\o\al(－,3))＞c(H＋)C．c(HF)＋c(F－)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(F－)＋c(OH－)解析：选A。根据酸性强弱关系可知：酸根的水解程度F－＞SOeq\o\al(2－,3)＞HSOeq\o\al(－,3)，所以A项正确、B项错误；溶液中的物料守恒关系为c(HF)＋c(F－)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)＋c(SOeq\o\al(2－,3))，C项遗漏了SOeq\o\al(2－,3)；溶液中的电荷守恒关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(F－)＋c(OH－)＋2c(SOeq\o\al(2－,3))，D项错误。10．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，下列实验操作会引起测量结果偏高的是()①用天平称量NaOH固体，将小烧杯放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码，使之平衡②配制烧碱溶液时，将称量后的NaOH固体溶于水，立即移入容量瓶，将洗涤烧杯的液体注入容量瓶后，加蒸馏水至刻度线③中和滴定时，锥形瓶内有少量水④酸式滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液洗⑤读取滴定管终点读数时，仰视刻度线A．①②③ B．②④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤解析：选B。①称量药品时应遵循“左物右码”原则，因游码质量总是加到右盘上，故题中操作实验少称了NaOH固体，所配溶液浓度偏低，消耗V标减小，使测定结果偏低。②由于NaOH溶于水时会放出大量的热，若趁热在容量瓶中定容，恢复至室温时溶液体积将减小，NaOH溶液浓度将增大，滴定同体积的NaOH时，消耗V标增大，使测定结果偏高。④V标偏高，测定结果偏高。⑤V标偏高，测定结果偏高，故应选②④⑤组合，即选B项。11．下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是()A．能使pH试纸变红的溶液中：COeq\o\al(2－,3)、K＋、Cl－、Na＋B．由水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：NOeq\o\al(－,3)、Mg2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)C．在eq\f(cOH－,cH＋)＝1×1012的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)D.eq\f(Kw,cH＋)＝10－10mol·L－1的溶液中：Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－、K＋解析：选B。能使pH试纸变红的溶液呈酸性，H＋与COeq\o\al(2－,3)不能共存，A项错误；溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，可看出该溶液中水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，酸性条件可以共存；碱性条件下，Mg2＋与OH－不能共存，B项正确；eq\f(cOH－,cH＋)＝1×1012的溶液呈碱性，OH－与NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋不能共存，C项错误；eq\f(Kw,cH＋)＝10－10mol·L－1的溶液呈酸性，H＋与HCOeq\o\al(－,3)不能共存，D项错误。12．下列说法正确的是()A．常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4B．为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH＞7，则H2A是弱酸；若pH＜7，则H2A是强酸C．用0.2000mol/LNaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol/L)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和D．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①＞④＝②＞③解析：选C。选项具体分析结论A将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，由于稀释过程中醋酸不断电离，所以溶液的pH＜4。不对BNaHA溶液的pH小于7时也有可能该酸是弱酸，比如NaHSO3溶液。不对C由于NaOH溶液恰好与醋酸反应时，溶液会呈现碱性，所以若要溶液呈中性，必须是酸过量。正确D由于温度相同则氯化银在四中溶液中的Ksp相同，所以Cl－浓度越大，Ag＋就越小，所以Ag＋浓度大小顺序为④＞①＞②＞③。不对13.一定温度下，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)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列说法正确的是()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(COeq\o\al(2－,3))C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))解析：选B。结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp(MCO3)＝c(M2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，由图像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时，其p(COeq\o\al(2－,3))逐渐增大，由溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小，A错。a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合MnCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＝c(Mn2＋)，B对。b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合CaCO3图中曲线可知，c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Ca2＋)，C错。c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方，为其不饱和溶液，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＞c(Mg2＋)，D错。14．常温下，向20mL0.2mol/LH2A溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－)。根据图示判断下列说法正确的是()A．当V(NaOH)＝20mL时，溶液中离子浓度大小关系：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水大C．欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入酸或碱D．向NaHA溶液加入水的过程中，pH可能增大也可能减小解析：选A。当V(NaOH)＝20mL时，H2A溶液与NaOH溶液恰好反应生成NaHA溶液，据图可知，此时溶液中n(A2－)大于n(H2A)，则HA－的电离大于水解，NaHA溶液显酸性，溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)，溶液中水的电离程度比纯水小，故A正确，B错误；欲使NaHA溶液呈中性，只可以向其中加入适量的碱，C错误；NaHA溶液显酸性，加入水的过程中，pH增大，D错误。二、非选择题(本题包括3个小题，共44分)15．(13分)为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙三同学分别选用下列试剂进行实验探究。可能用到的试剂是0.10mol·L－1氨水，0.10mol·L－1NH4Cl溶液，NH4Cl晶体，酚酞试剂，pH试纸，蒸馏水等。回答以下问题：(1)甲用pH试纸测出0.10mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法________(填“是”或“否”)正确，说明你的理由是__________________________________________________________________________________________。(2)乙取出10mL0.10mol·L－1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1000mL，再用pH试纸测出其pH为b，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b值应满足的关系是__________________(用等式或不等式表示)。(3)丙取出10mL0.10mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到的现象是____________________，你认为这一方法________(填“能”或“否”)证明一水合氨是弱电解质。解析：(1)根据一定物质的量浓度的溶液的pH大小，确定电解质的电离程度，进而确定强弱电解质。(2)若是强碱，稀释100倍，pH减小2个单位，由于是弱碱，稀释的过程中，会部分电离，即c(OH－)变化的幅度变小，pH减小幅度小于2个单位，则有a－2＜b，且b＜a。(3)增加NHeq\o\al(＋,4)，改变了溶液中的c(OH－)，说明一水合氨存在电离平衡。答案：(1)是若为强碱，则pH＝13(2)a－2＜b＜a(3)溶液颜色变浅能16．(15分)现有25℃时0.1mol/L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eq\f(cOH－,cNH3·H2O)________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，写出反应的离子方程式：________________________________；所得溶液的pH________7(填“>”、“<”或“＝”)，用离子方程式表示其原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH＝7，此时c(NHeq\o\al(＋,4))＝amol/L，则c(SOeq\o\al(2－,4))＝________；(4)若向氨水中加入pH＝1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1∶1，则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的关系是________________________________________________________________________。解析：(1)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，加入(NH4)2SO4固体，NH3·H2O的电离平衡向左移动，故eq\f(cOH－,cNH3·H2O)减小。(3)由电荷守恒，则c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，故c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，即c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(a,2)mol/L。(4)pH＝1的硫酸，c(H＋)＝0.1mol/L，H2SO4与NH3·H2O正好反应：2NH3·H2O＋H2SO4=(NH4)2SO4＋2H2O，由于NHeq\o\al(＋,4)水解，溶液呈酸性，故有c(NHeq\o\al(＋,4))>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(H＋)>c(OH－)。答案：(1)减小(2)NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O<NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(3)eq\f(a,2)mol/L(4)c(NHeq\o\al(＋,4))>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(H＋)>c(OH－)17．(16分)(2014·厦门适应性考试)(1)元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”。①M的原子结构示意图为________。②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)淬火是将金属工件加热到某温度，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。①铁用水进行淬火，若生成磁性氧化铁，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。②验证铁用水淬火后的固体产物是否存在＋3价的铁，可选用的试剂为________(填序号)。A．H2O2溶液 B．铜粉C．稀硫酸 D．KMnO4溶液(3)高铁酸钾在水中的反应为4FeOe