第三章水溶液中的离子反应与平衡复习(含解析)2022-2023上学期高二化学人教版(2020)选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡 复习
一、单选题
1.下列说法或操作正确的是
A.在空气中,将氯化镁溶液蒸发结晶可以获得干燥的氯化镁固体
B.泡沫灭火器的原理利用的是Al3+与的双水解
C.可用氯化铵溶液中铵根水解产生的H+除铁锈
D.用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH
2.下列“相等关系”,一定成立的是
A.标准状况下等体积的乙烯和氮气,质量也相等
B.等量的Fe在足量Cl2或硫蒸气中完全燃烧失去的电子数相等
C.分别中和等pH的盐酸和硫酸,消耗NaOH相等
D.用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备等量Cl2时,转移的电子数相等
3.下列表述正确的
①明矾和FeCl3可作净水剂,是因为Al3+、Fe3+可杀菌消毒;
②Na2SO3溶液蒸干得不到Na2SO3,是因为水解会生成NaOH;
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3,是因为在空气中与氧气反应;
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂,是因为水解显酸性;
⑤工业上用FeCl3溶液刻制印刷电路板,是因为水解显酸性;
⑥锅炉除水垢时先用纯碱浸泡,是要让水垢中的难溶物转化为CaCO3;
⑦草木灰与铵态氮肥不能混合施用,是为了防止肥效损失;
A.①②③④⑤⑦ B.①③⑤⑦ C.④⑥⑦ D.②③④⑤
4.已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列叙述中正确的是
A.常温下,AgCl 在NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B.将0.001mol·L-1的AgNO3溶液滴入KC1和KI 的混合溶液中,一定先析出AgI 沉淀
C.向AgCl的悬浊液中加入少量KI 溶液,沉淀由白色转化为黄色
D.向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgC1析出且溶液中c(Ag+)=c(C1-)
5.25℃时,将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是
A.c(H+)·c(F-) B.c(H+)/c(HF) C.c(F-)/c(OH-) D.Ka(HF)
6.下列相同浓度的溶液中,水电离出的氢离子浓度最大的是( )
A.CH3COONH4 B.NH4Cl C.NH4HSO4 D.CH3COONa
7.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是(  )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)= c(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H2CO3溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HCO)
D.已知酸性CH3COOH>H2CO3>HClO,pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
8.下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
①pH=11的溶液中:CO、Na+、AlO、NO
②无色可使pH试纸变红的溶液中:K+、Na+、MnO、SO
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO、SO、NH
④酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO、Cl-
⑤由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、CH3COO-
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
9.下列事实不能用难溶电解质的溶解平衡原理来解释的是
A.碳酸钡不能用作“钡餐”而硫酸钡则能 B.铝粉溶于氢氧化钠溶液
C.用FeS除去废水中含有的Cu2+ D.氢氧化铜悬浊液中加入浓氨水溶液变澄清
10.如图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T,lgKa1=-3.04,lgKa2=-4.37)混合体系中部分物种的c-pH图(浓度:总As为5.0×10-4mol L-1,总T为1.0×10-3mol L-1)。下列说法错误的是
A.As(OH)3的lgKa1为-9.1
B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强
C.pH=3.1时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高
D.pH=7.0时,溶液中浓度最高的物种为As(OH)3
11.下列说法正确的是
A.某物质本身不导电,但熔融状态或溶于水中均能够电离,该物质一定是盐类
B.醋酸的电离方程式:CH3COOH=H++CH3COO-
C.金属铜能导电,但它不是电解质,是非电解质
D.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,金属氧化物也不一定碱性氧化物
12.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀 气体X一定作氧化剂
B NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合,立即产生白色沉淀 结合H+的能力:AlO2->CO32-
C 向盛有Cu2O的试管中加入足量稀硫酸,溶液变为蓝色,试管底有红色沉淀 氧化性:H+>Cu2+
D 向2支盛有2mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中分别滴入2滴0.1mol/LAlCl3、MgCl2溶液,振荡,前者无沉淀,后者有白色沉淀 Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Mg(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.已知过氧化氢是一种极弱的二元酸:。当稀溶液在碱性环境下分解时会发生反应,该反应中,正反应速率为,逆反应速率为,其中为速率常数,则与的比值为_______(结果保留3位有效数字)。
14.在常温下,下列五种溶液:①0.1mol/LNH4Cl②0.l mol/L CH3COONH4 ③0.1mol/L NH4HSO4 ④0.1mol/L NH3·H2O和0.1mol/L NH4Cl混合液 ⑤0.lmol/L NH3·H2O。请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈酸性,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)在上述五种溶液中,pH最小的是_______;c)最小的是_______(填序号)。
(3)比较溶液②、③中c()的大小关系是②_______③(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知,常温下,0.1mol/LCH3COOH溶液的Ka与0.1mol/L NH3·H2O溶液的Kb相等,请写出②中离子浓度由大到小的顺序:_______。
15.常温下,将0.1molCH3COONa和0.05molHCl溶于水配成1L溶液(pH<7)。
(1)溶液中各离子的物质的量浓度由大到小顺序为________。
(2)溶液中粒子中浓度为0.1mol/L的是_______,浓度为0.05mol/L的是_____。
(3)物质的量之和为0.1mol的两种粒子是_________。
(4)CH3COO-和OH-的物质的量之和比H+多________mol。
16.有关数据如表所示:
化合物
近似值
常温下,用废电池的锌皮制备的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀和溶解,铁变为,加碱调节至为_______________时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至为_______________时,锌开始沉淀(假定浓度为)。若上述过程不加后果是_______________,原因是_______________。
17.肼(N2H4)是一种重要的火箭燃料。
(1)已知水电离成H3O+和OH-叫做水的自偶电离。同水一样,N2H4也有微弱的自偶电离,自偶电离的方程式为:_______。
(2)已知NH3为一元碱,N2H4为二元碱,N2H4在水溶液中的一级电离方程式可表示为N2H4 H2ON2H+OH—,N2H4的二级电离方程式_______。
18.25 ℃时,50 mL 0.10 mol/L醋酸中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+
(1)加入少量冰醋酸,平衡向_______移动〔填“左”、“右”、“不”,下同〕。
(2)加入少量0.1mol/L盐酸,平衡向_______移动,c(H+)_______(填“增大”、“减小”、“不变” ,下同〕
(3)加入一定量蒸馏水,平衡向_______移动。
(4)加入20mL 0.1mol/LNaCl溶液,平衡向_______移动。
19.盐是一类常见的电解质,事实表明盐溶液不一定呈中性。
(1)、、的水溶液分别呈_________性、_________性、_________性。
(2)盐中阴、阳离子的水解使盐溶液呈现的酸碱性不同,盐水解的离子方程式也不相同,如和水解的离子方程式分别为___________、_________。
(3)氯化铝水溶液呈__________性,原因是___________(用离子方程式表示),将溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____________。
20.常温下,有的四种溶液:①NaOH ② ③ ④
(1)溶液①中由水电离出的浓度为_______。
(2)溶液①、③等体积混合后,溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)。
(3)热的②溶液可以去油污,原因是_______(用化学用语解释)。
(4)溶液④中各离子浓度从大到小的顺序是_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.氯化镁在溶液中发生水解反应,加热时会造成盐酸挥发,从而促进水解正向进行,蒸干得到氢氧化镁,得不到氯化镁固体,故A错误;
B.泡沫灭火器的原理利用的是Al3+与的双水解,故B错误;
C.铵根离子能发生水解反应,则可用氯化铵溶液中铵根水解产生的H+除铁锈,故C正确;
D.次氯酸钠具有强氧化性,而具有漂白性,会漂白pH试纸,故不能用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH,故D错误;
故选C。
2.A
【详解】A.标准状况下等体积的乙烯和氮气,根据同温同压,体积之比等于物质的量之比,两者物质的量相等,两者的摩尔质量都为28 g mol 1,因此两者质量相等,故A符合题意;
B.1mol Fe和足量Cl2反应生成1mol FeCl3,转移3mol电子,1mol Fe和足量硫蒸气反应生成FeS,转移2mol电子,因此等量的Fe在足量Cl2或硫蒸气中完全燃烧失去的电子数不相等,故B不符合题意;
C.中和等pH的盐酸和硫酸,由于两者溶液体积未知,两者氢离子物质的量未知,则消耗NaOH不一定相等,故C不符合题意;
D.根据方程式4HCl(浓) +MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,生成3mol Cl2转移6mol电子,6HCl(浓) +KClO3KCl+3Cl2↑+3H2O,生成3mol Cl2转移5 mol电子,因此用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备等量Cl2时,转移的电子数不相等,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
3.C
【详解】①铝离子和铁离子水解生成胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,起到净水的作用,没有杀菌消毒作用,故①错误;
②Na2SO3溶液蒸干得不到Na2SO3,是因为亚硫酸根易被空气中的氧气氧化,故②错误;
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3,是是因为AlCl3溶液蒸干水解得到氢氧化铝,灼烧氢氧化铝,最后得Al2O3,故③错误;
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂,是因为和水解显酸性,故④正确;
⑤工业上用FeCl3溶液刻制印刷电路板,是因为,故⑤错误;
⑥锅炉除水垢时先用溶液浸泡,是要让水垢中的难溶于酸的物质物转化为CaCO3,故⑥正确;
⑦草木灰是碳酸钾,水解显碱性,铵盐水解显酸性,混合水解会相互促进生成二氧化碳和氨气,减弱肥效,故⑦正确。
故答案为:C。
4.C
【详解】A.Ksp只与温度有关,则常温下,AgCl在NaCl溶液中的Ksp与在纯水中的Ksp相同,A错误;B.Qc>Ksp时生成沉淀,且混合液中c(Cl-)、c(I-)未知,则不一定先产生AgI沉淀,B错误;C.向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,发生沉淀的转化,向Ksp更小的方向移动,则沉淀由白色转化为黄色,C正确;D.向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,c(Cl-)增大,溶解平衡逆向移动,则有AgCl析出且溶液中c(Ag+)<c(Cl-),D错误;答案选C。
点睛:本题考查难溶电解质的溶解平衡,为高频考点,把握Ksp的影响因素、平衡移动,沉淀的生成及转化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的易错点,能否产生沉淀,不能只能看溶度积常数的相对大小,关键是溶液中浓度熵与溶度积常数的大小。
5.B
【详解】A.由HFH++F-可知,Ka(HF)=,则c(H+)·c(F-)=Ka(HF)·c(HF),当浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,c(HF)不断减小,Ka(HF)只是温度的函数,Ka(HF)·c(HF)不断减小,故A不符合题意;
B.由HFH++F-可知,Ka(HF)=,则=,当浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,c(F-)不断减小,Ka(HF)只是温度的函数, 始终保持增大,故B符合题意;
C.由HFH++F-可知,加水稀释促进HF电离,但HF电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(F-)、c(H+)减小,温度不变水的离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大,所以不断减小,故C不符合题意;
D.由HFH++F-可知,Ka(HF)=,Ka(HF)只是温度的函数,温度不变,Ka(HF)不变,故D不符合题意;
答案为B。
6.A
【详解】浓度相等的CH3COO-和NH4+水解程度相同,均促进水的电离,而NH4HSO4电离出的H+抑制水的电离,NH4Cl和CH3COONa只在单一的NH4+或CH3COO-的水解,而CH3COONH4溶液中同时存在NH4+和CH3COO-的水解,水的电离程度最大,即CH3COONH4溶液中水电离出的H+浓度最大,故答案为A。
7.D
【详解】A.pH=5的H2S溶液中存在电荷守恒c(H+)= c(HS-)+ c(OH-)+ c(S2-),故A错误;
B.由于一水合氨是弱电解质,所以稀释氨水时一水合氨会电离出更多的氢氧根,所以稀释10倍后,其pH=b,则aC.pH=2的H2CO3溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合,都存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HCO)+2c(CO),故C错误;
D.酸性越强,其酸根的水解程度越大,所以pH相同时,溶液的浓度:①>②>③,钠离子不水解,所以溶液的c(Na+):①>②>③,故D正确;
综上所述答案为D。
8.A
【详解】①pH=11的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,则能够共存,故①正确;
②MnO在水溶液中显紫红色,与无色溶液不符,故②错误;
③加入A1能放出H2的溶液,为酸或强碱溶液,HCO既能与酸反应又能与碱反应,则不能共存,故③错误;
④酸性溶液中Fe2+与NO发生氧化还原,则不能共存,故④错误;
⑤由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液,为酸或碱溶液,酸性溶液CH3COO-会生成醋酸弱电解质,碱溶液中该组离子之间不反应,则能共存,故⑤正确;
故选A.
9.B
【详解】A.碳酸钡与盐酸反应生成有毒的钡离子,硫酸钡与盐酸不反应,能用沉淀溶解平衡原理来解释,故A不选;
B.铝粉溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠,反应不可逆,不能用难溶电解质的溶解平衡原理来解释,故B选;
C.用FeS除去废水中含有的Cu2+,发生Cu2++FeSFe2++CuS,CuS的Ksp更小,平衡正向移动,故C不选;
D.发生的配位反应,形成四氨合铜络离子和氢氧根,Cu(OH)2 + 4NH3[Cu(NH3)4]2+ + 2OH-,氢氧化铜悬浊液中加入浓氨水溶液变澄清,平衡正向移动,故D不选;
故选B。
10.D
【详解】A.,,当时,,,的为,选项A正确;
B.,,当时,,,而由A选项计算得的,即,所以的酸性比的强,选项B正确;
C.由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为,的浓度为右坐标,浓度的数量级为,所以时,的浓度比的高,选项C正确;
D.由已知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一步电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总的浓度也小于总T的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,选项D错误;
答案选D。
11.D
【详解】A.某物质本身不导电,但熔融状态或溶于水中均能够电离,该物质也可能是碱,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,其电离方程式为CH3COOH H++CH3COO-,故B错误;
C.铜是单质,电解质、非电解质都是化合物,故C错误;
D.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如H2O、CO等,金属氧化物也不一定是碱性氧化物,如Mn2O7、Na2O2等,故D正确;
答案D。
12.B
【详解】A.X可以为非氧化剂,如X为NH3,可生成BaSO3沉淀和氯化铵,BaSO3沉淀为白色沉淀,A错误;
B.NaHCO3溶液中存在如下平衡:HCO3-CO32-+H+,加入NaAlO2溶液,生成白色的Al(OH)3沉淀,说明结合H+的能力:AlO2->CO32-,B正确;
C.Cu2O的试管中加入足量稀硫酸,溶液变为蓝色,说明有Cu2+生成,试管底有红色沉淀,说明有Cu生成,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,H+没体现出氧化性,C错误;
D.向2mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中滴入2滴0.1mol/LAlCl3没产生白色沉淀的原因是OH-过量,发生的反应为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,与Ksp无关,D错误。
答案选B。
13.
【详解】水的物质的量浓度约为,反应达平衡时,,结合题中信息推知,。
14.(1)
(2) ③ ⑤
(3)<
(4)c()=c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-)
【解析】(1)
NH4Cl溶液中结合水电离出的OH-,促进水电离,导致溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,即水解,;
(2)
显酸性的溶液有:①③,③NH4HSO4完全电离产生大量H+,远多于①中微弱水解生成的H+,故酸性最强的是③,即pH最小;①②③④中都存在铵盐完全电离的情况,而⑤中是氨水微弱电离产生的,故最小的是⑤;
(3)
②中CH3COO-与双水解,相互促进,导致减小,③中存在大量的H+,抑制水解,故:②<③
(4)
0.1mol/LCH3COOH溶液的Ka与0.1mol/L NH3·H2O溶液的Kb相等,说明②中铵根的水解程度和醋酸根的水解程度相同,则此时溶液显中性,且铵根离子和醋酸根离子是电解质电离出来的,浓度较大,则此溶液中离子浓度由大到小的顺序是,c()=c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-)。
15. c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) Na+ Cl- CH3COOH和CH3COO- 0.1
【详解】(1)由常温下,将0.1molCH3COONa和0.05molHCl溶于水配成1L溶液可知,反应得到的溶液中溶质是0.05mol的NaCl、0.05mol的CH3COONa、0.05molCH3COOH,由溶液pH<7可知,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则溶液中各离子的物质的量浓度由大到小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-);
(2)Na+和Cl-在溶液中不水解,混合前后物质的量不变,则常温下,将0.1molCH3COONa和0.05molHCl溶于水配成1L溶液,溶液中粒子中浓度为0.1mol/L的是Na+,浓度为0.05mol/L的是Cl-,故答案为:Na+;Cl-;
(3)由物料守恒可知,CH3COOH和CH3COO-微粒之和为0.1mol,故答案为:CH3COOH和CH3COO-;
(4)由电荷守恒可得n(CH3COO-)+n(OH-)=n(H+)+n(Na+),溶液中Na+的物质的量为0.1mol ,则CH3COO-和OH-的物质的量之和比H+多0.1mol,故答案为:0.1mol。
16. 2.7 6 和不能分离 和的相近
【详解】铁溶于稀硫酸生成,被双氧水氧化为.
,则铁离子刚好沉淀完全时,,则,;,锌开始沉淀时,,则,,此时锌开始沉淀;和的相近,若不加双氧水,沉淀的同时也会被沉淀,从而使和不能分离。
17.(1)N2H4+N2H4N2H+N2H
(2)N2H+H2ON2H+OH—
【详解】(1)由水的自偶电离可知,N2H4自偶电离出N2H离子和N2H离子,电离方程式为N2H4+N2H4N2H+N2H,故答案为:N2H4+N2H4N2H+N2H;
(2)由N2H4是二元弱碱可知,N2H4在溶液中分步电离使溶液呈碱性,由一级电离方程式可知,二级电离方程式为N2H+H2ON2H+OH—,故答案为:N2H+H2ON2H+OH—。
18. 右 左 增大 右 右
【分析】醋酸为弱电解质,不能完全电离,在溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,如改变溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度,平衡可发生移动。
【详解】(1)加入少量冰醋酸,CH3COOH浓度增大,平衡向右移动,故答案为:右;
(2)加入少量0.1mol/L盐酸,c(H+)增大,平衡向左移动,达到平衡时,c(H+) 大于原平衡浓度,故答案为:左;增大;
(3)加入一定量蒸馏水,促进醋酸的电离,平衡向右移动,故答案为:右;
(4)加入20mL 0.1mol/LNaCl溶液,NaCl不参与反应,但溶液体积增大,相当于加水稀释,促进醋酸的电离,平衡向右移动,故答案为:右。
19. 碱 酸 中 酸
【详解】(1)是强碱弱酸盐,水解显碱性;是强酸弱碱盐,水解显酸性;是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;
(2)是强碱弱酸盐,水解显碱性,水解的离子方程式为;是强酸弱碱盐,水解显酸性,水解的离子方程式为;
(3)氯化铝水溶液中铝离子水解,溶液显酸性,其水解的离子方程式为;将溶液蒸干、灼烧,最终得到。
20.(1)
(2)=
(3)发生水解反应,升温促进水解,使溶液显碱性,油污发生水解反应生成易溶于水的物质
(4)
【详解】(1) NaOH溶液中,浓度为,氢离子浓度为,NaOH溶液中的氢离子是水电离出的,而水电离出的氢离子与水电离出的浓度相等,则由水电离出的浓度为。
(2)NaOH溶液与等体积、等浓度混合后,恰好反应生成,溶液显中性,则溶液中=。
(3)热的溶液可以去油污,原因是发生水解反应,升温促进水解,使溶液显碱性,油污发生水解反应生成易溶于水的物质。
(4)溶液中铵根离子水解使溶液显酸性,且水解是微弱的,则各离子浓度从大到小的顺序是。
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