第三章 水溶液中的离子反应与平衡（综合测试卷）
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列说法正确的是( )。
A.电离平衡常数受溶液浓度的影响
B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱
C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大
D.可用醋酸和H2CO3的电离常数比较其酸性强弱,其中H2CO3的电离常数为
2.下列叙述中错误的是( )。
A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡
B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
3.下列说法不正确的是( )。
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液, c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.氨水与盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(),则溶液呈中性
4.现有温度相同,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于( )。
A.a－lg 2 B.b－lg 2
C.a+lg 2 D.b+lg 2
5.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )。
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线 B.N点溶液的导电性比P点溶液的导电性强
C.M点KW的数值比P点KW的数值大 D.N点酸溶液的总浓度大于M点酸溶液的总浓度
6.常温下,已知0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性强弱排列正确的是( )。
A.HX>HY>HZ B.HY>HX>HZ
C.HZ>HY>HX D.HZ>HX>HY
7.下列各物质常温下发生水解,对应的离子方程式正确的是( )。
A.Na2CO3:C+2H2OH2O+CO2↑+2OH- B.NH4Cl:N+H2ONH3·H2O+OH-
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ D.NaF:F-+H2OHF+OH-
8.已知某温度时CH3COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法中正确的是( )。
A.X点表示的溶液中c(CH3COO-)约为1×10-3 mol·L-1
B.Y点表示的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
C.Z点表示CH3COOH与NaOH恰好反应完全
D.M点表示的溶液中大于K
9.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH)
① 0.1 0.1 9
② x 0.2 7
下列判断不正确的是( )。
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
10.下列有关实验操作的说法中错误的是( )。
A.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘
11.在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=6.3×10-36,ZnS的Ksp=1.6×10-24。下列有关说法中正确的是( )。
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为6.3×10-36 mol·L-1
C.物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
12.下列与盐类水解有关的是( )。
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞
③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡 ④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强
A.②④ B.②③④ C.①③ D.①②③④
13.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡: Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是( )。
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
14.25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡: Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12, Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是( )。
A.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大
B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2CO3(s),固体质量将增大
15.已知p(Ba2+)=－lg c(Ba2+)、p(X2-)=－lg c(X2-),常温下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )。
A.p(Ba2+)=a时,两种盐的饱和溶液中离子浓度c(S)>c(C)
B.M点对应的溶液中Ba2+、C能形成BaCO3沉淀
C.相同条件下,S比C更易与Ba2+结合形成沉淀
D.BaSO4不可能转化为BaCO3
16.在T ℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是( )。
A.T ℃时,在Y点和Z点,Ag2CrO4的Ksp相等
B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D.图中a=×10-4
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.（10分）已知某温度下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－12，请回答下列问题：
(1)此温度 (填“>”“<”或“＝”)25 ℃，原因是
__________________________________________________________________________________。
(2)对水进行下列操作，能抑制水的电离的是 (填标号，双选)。
A.通入适量SO2气体 B.加入适量Ba(OH)2溶液
C.升温 D.加入一小块Na
(3)此温度下纯水中的c(H＋)＝ 。
18.（12分）常温下，有浓度均为0.5 mol·L－1的四种物质的溶液：
①Na2CO3 ②NaHCO3 ③HCl ④NH3·H2O
(1)上述溶液中，可发生水解的是______(填序号)。
(2)向④的溶液中加入少量氯化铵固体，此时的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的溶液的体积________(填“>”“＝”或“<”)④的溶液的体积，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。
(4)取10 mL ③的溶液，加水稀释到500 mL，则该溶液中由水电离出的c(H＋)＝________。
19.(14分)实验表明,液态时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯硫酸和纯硝酸都像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答下列问题。
(1)纯硫酸在液态时自身电离的离子方程式是 。
(2)25 ℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4) (填“>”“<”或“=”)1×10-14。
(3)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是 ,这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡,而且硫酸的电离能力强于硝酸,在此条件下,混合酸中必然发生反应 (写离子方程式)。故硫酸与硝酸的无水混合酸中存在的化学平衡为 。
20.(16分)已知t ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,0.1 mol·L-1的HA溶液中=1×109。
请回答下列问题。
(1)该温度下,水的离子积KW= ,HA是 (填“强”或“弱”)酸。
(2)该温度下,将pH之和为13的NaOH溶液和HA溶液等体积混合后,所得溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,理由是 。
(3)在室温下,用蒸馏水稀释0.01 mol·L-1 HA溶液时,下列呈减小趋势的是 。
A. B.
C.溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积 D.溶液中c(A-)·c(HA)的值
E.水的电离程度
(4)室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示:
①图中表示HA溶液pH变化曲线的是 (填“a”或“b”)。
②设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1 (填“>”“<”或“=”)m2。
参考答案及解析：
一、选择题
1.B
2.B 解析:强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡,弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡,A项正确;强电解质和弱电解质是由电解质在溶液中的电离程度区分的,而溶液导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷的多少,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,B项错误;同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其电离程度不同,溶液中离子浓度不同,其导电能力也不相同,C项正确;若强电解质是离子化合物,其液态时导电,若强电解质是共价化合物,其液态时不导电,D项正确。
3.B 4.B
5.B 解析:由图示稀释至原体积的相同倍数,pH变化大的是盐酸,故Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线,A项错误;N点比P点pH小,故N点c(H+)大,溶液中离子浓度N>P,溶液导电性N>P,B项正确;温度不变,KW不变,C项错误;相同pH的盐酸和醋酸,醋酸浓度远大于盐酸浓度,稀释至原体积的相同倍数时,醋酸(Ⅱ)浓度大于盐酸(Ⅰ)浓度,D项错误。
6.A 解析:酸性越弱,酸根阴离子的水解程度越大,物质的量浓度相同时,其钠盐溶液的pH越大,根据pH的大小可推知Z-水解程度最大,HZ的酸性最弱,而HX的酸性最强,则三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX>HY>HZ。
7.C 解析:多元弱酸根离子分步水解,A项错误;B项应为N+H2ONH3·H2O+H+;多元弱碱阳离子可一步书写完成,C项正确;D项应用“”。
8.A 解析:A项,X点pH=3,说明CH3COOH溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1,则c(CH3COO-)约为1×10-3 mol·L-1,正确;B项,Y点pH<7,说明c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),可得c(Na+)
10.C 解析:滴定操作时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,C错误。
11.D 解析:CuS的溶度积小于ZnS的,所以CuS的溶解度小于ZnS的,A项错误。饱和CuS溶液中c(Cu2+)=×10-18 mol·L-1,B项错误。由于ZnS的溶度积小于FeS,所以C项应该生成ZnS,C项错误。D项符合沉淀转化的规律。
12.D 解析:①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制Fe3+水解生成Fe(OH)3;②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;③NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;④硫酸铵水解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将增强。故①②③④都与盐类的水解有关。
13.D
14.C 解析:向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)减小,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,c(Mg2+)会增大,A项正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]> Ksp[Cu(OH)2],则沉淀将由白色氢氧化镁逐渐变为蓝色的氢氧化铜,B项正确;加入少量水,Ksp保持不变,c(Mg2+)、c(OH-)减小,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,C项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2CO3(s),由于碳酸根水解,所以c(OH-)增大,平衡逆向移动,有固体析出,则固体质量将增大,D项正确。
15.C 解析:由图像信息知Ksp(BaSO4)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+Cr(aq), Ksp=c2(Ag+)·c(Cr)=(1×10-3)2×1×10-5=1×10-11,C项错误; Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=1×10-11,Z点时c(Cr)=5×10-4, c2(Ag+)=2×10-8,所以a=×10-4,D项正确。
二、非选择题
17.答案：(1)> 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积常数随温度的升高而增大
(2)AB (3)10－6 mol/L
18.答案：(1)①② (2)增大 (3)< c(NH)＝c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－) (4)10－12 mol·L－1
解析：(2)向NH3·H2O的溶液中加入氯化铵固体，NH浓度增大，OH－浓度减小，所以的值增大。(3)若将③和④的溶液混合后恰好完全反应，则溶液显酸性，根据题意反应后溶液显中性，所以氨水应该稍过量，此时溶液中c(NH)＝c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－)。(4)取10 mL ③的溶液，加水稀释到500 mL，此时溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，溶液中c(OH－)＝1×10－12mol·L－1，则该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1。
19.答案:(1)2H2SO4H3S+HS或H2SO4H++HS (2)>
(3)HS H++HNO3H2N HNO3+H2SO4H2N+HS
解析:题干信息告诉我们纯硫酸存在电离平衡,且电离程度强于纯硝酸和纯水,仿照纯水的电离方程式,可以推知纯硫酸的电离方程式为2H2SO4H3S+HS。在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4H3S+HS为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是HS。同时,无水条件下,混合酸中必然发生H++HNO3H2N的反应。
20.答案:(1)1×10-13 弱
(2)酸 混合前的酸中c(H+)与碱中c(OH-)相同,而HA是弱酸,等体积混合后酸过量
(3)BD (4)①b ②<
解析:(1)0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,即c(H+)=10-11 mol·L-1,则KW=0.01×10-11=1×10-13。0.1 mol·L-1的HA溶液中=1×109,则c(H+)=1×10-2 mol·L-1,故HA为弱酸。(2)pH之和为13的NaOH溶液和HA溶液等体积混合后,HA有剩余,酸过量,溶液显酸性。(3)A项,加水稀释时n(H+)的增加量大于n(A-),增大;B项,K=,由于K不变,c(H+)减小,则减小;C项,c(H+)和c(OH-)的乘积为KW,温度不变,KW不变;D项,稀释时,c(A-)、c(HA)均减小,故c(A-)·c(HA)减小;E项,水的电离程度增大。(4)①向HA溶液中加入Zn,HA电离程度增大,c(H+)减小的慢,故曲线b对应的是HA。②pH由2变为4时,HA减小的物质的量大于HCl减小的物质的量,因此HA消耗的Zn质量较大。
