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届高考化学第二轮专题突破检测21
第八章 水溶液中的离子平衡测试卷
满分100分,考试时间90分钟
试卷说明:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
请将第Ⅰ卷的答案填涂在答题卡上,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。
本卷可能用到的相对原子质量:
Mg—24 Al—27 Si—28 S—32 Ba—137 Ag—108 Fe—56 Cu—64 Cl—35.5 Br—80
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2018·厦门市高三上学期质量检测)已知HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,则0.1mol·L-1NaA溶液的pH最有可能是( )
A.5.6 B.7.0
C.9.0 D.13.0
解析:
NaA溶液中A-水解使溶液显碱性,但又不可能完全水解使pH=13.0,C项正确。
答案:
C
2.(2018·四川乐山市高中高三第一次调研)向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入等体积的饱和石灰水,则溶液中的c(H+)、c(Na+)、c(HCO
)( )
A.都增大 B.都不变
C.都减小 D.有的增大,有的减小
解析:
等体积混合后,体积增大,c(Na+)减小,OH-与HCO
会发生反应,c(HCO
)减小;Na2CO3水解程度较NaHCO3大,故碱性增强,c(H+)减小。
答案:
C
3.(2018·广东省六校高三第三次联考)醋酸是一种常见的弱酸,为了证明醋酸是弱电解质,某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。
该同学设计了如下方案,其中错误的是( )
A.先配制一定量0.10mol·L-1CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
B.先配制一定量0.01mol·L-1和0.10mol·L-1的CH3COOH溶液,分别用pH计测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸是弱电解质
C.取等体积、等pH的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中醋酸产生H2较慢则醋酸为弱酸
D.配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若常温下pH大于7,则可证明醋酸是弱电解质
解析:
若是强酸,则0.10mol·L-1CH3COOH溶液的pH=1,0.01mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2,CH3COONa溶液的pH=7。
那么0.10mol·L-1CH3COOH溶液的pH>1、0.10mol·L-1CH3COOH与0.01mol·L-1CH3COOH溶液的ΔpH<1、CH3COONa溶液呈碱性均可说明CH3COOH是弱酸。
答案:
C
4.(2018·贵州省七校联盟高三第一次联考)常温下,稀释0.1mol·L-1NH4Cl溶液,右图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是( )
A.NH
水解的平衡常数
B.溶液的pH
C.溶液中NH
数
D.溶液中c(NH
)
解析:
NH
水解的平衡常数不变,A项不符合题意;NH4Cl水解呈酸性,加水稀释,水解程度增大,但酸性减弱,溶液的pH将增大,溶液中NH
数将减小,c(NH
)也减小,故C、D两项均不符合题意。
答案:
B
5.(2018·山东枣庄三中高三第二次调研)化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。
下列有关该反应的推理不正确的是( )
A.该反应达到平衡时:
c(Cu2+)=c(Mn2+)
B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数表达式K=
解析:
A项,该反应达到平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等;B项,MnS(s)能够转化为CuS(s),说明CuS比MnS更难溶;C项,往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2固体后,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)变大;D项,该反应的平衡常数K=
=
=
。
答案:
A
6.(2018·金丽衢十二校高三第一次联考)常温下,向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1CH3COOH溶液,其pH逐渐减小,图中a、b、c三点的pH为实验中所测得。
下列有关说法中一定正确的是( )
A.当7
B.当pH=7时,所加CH3COOH溶液的体积为10mL
C.当5
D.继续滴加0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的pH最终可以变化至1
解析:
最初向NaOH溶液中滴加极少量的CH3COOH溶液时,可能有c(OH-)>c(CH3COO-),A项错误;当滴加10mLCH3COOH溶液时,其与NaOH溶液恰好完全反应,此时pH>7,B项错误;无限滴加CH3COOH溶液,由于CH3COOH溶液被稀释,所以c(CH3COO-) 答案: C 7.(2018·湖北六校高三元月调考)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。 室温下,用0.100mol·L-1NH3·H2O滴定10.00mL浓度均为0.100mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,所得曲线如图所示。 下列说法正确的是 A.①点溶液中: c(H+)=0.200mol·L-1 B.溶液温度: ①>③>② C.③点溶液中: c(Cl-)>c(CH3COO-) D.③点后因离子数目减少使溶液的电导率略降低 解析: CH3COOH为弱酸,①点溶液中c(H+)小于0.200mol·L-1,A项错误;酸碱中和反应放热,①点溶液温度一定比②点低,B项错误;③点后溶液的电导率略降低主要是因为溶液的体积增大,D项错误;③点溶液中两种酸均恰好被中和,为等物质的量CH3COONH4与NH4Cl的混合溶液,C项正确。 答案: C 8.(2018·河北衡水中学高三第六次调研考试)常温下,将amLbmol·L-1CH3COOH溶液加入cmLdmol·L-1NaOH溶液中。 下列结论中,不正确的是( ) A.如果ab=cd,则反应后溶液的pH>7 B.如果a=c,且反应后溶液的pH<7,则b C.如果a=c、b=d,则反应后的溶液中c(CH3COO-) D.如果反应后溶液的pH=7,则此溶液中c(CH3COO-)=c(Na+) 解析: A项,说明两种溶液恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,正确;B项,两种溶液体积相同,最终溶液显酸性,说明酸过量,则b>d,错误;C项,两者恰好完全反应,得到醋酸钠溶液,考虑CH3COO-的水解,则c(CH3COO-) c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因为pH=7,即c(H+)=c(OH-),所以c(CH3COO-)=c(Na+),正确。 答案: B 9.(2018·福洲八中高三第四次质检)常温下,浓度均为0.1mol/L的溶液: ①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是( ) A.c(NH ): ③>① B.水电离出的c(H+): ②>① C.①和②等体积混合后的溶液: c(NH )+c(NH3·H2O)=0.05mol/L D.①和③等体积混合后的溶液pH>7: c(NH )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) 解析: 盐酸和氨水对水的电离都起抑制作用,但盐酸电离出的c(H+)远大于氨水电离出的c(OH-),故HCl对水的电离抑制程度大,水电离出的c(H+): ①>②。 答案: B 10.(2018·山东省日照市高三12月校际联合检测)T℃时,某浓度醋酸钠溶液的pH=10,下列说法一定正确的是( ) A.溶液中由水电离出的OH-离子浓度c(OH-)=1×10-10mol·L-1 B.溶液中存在: c(H+)·c(OH-)=1×10-14mol2·L-2 C.溶液中存在: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COOH) D.溶液中存在: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+) 解析: CH3COONa对水的电离起促进作用,但温度未知,所以A项无法计算,C项中,c(CH3COOH)>c(H+),D项为物种守恒正确。 答案: D 11.(2018·山东省日照市高三12月校际联合检测)下列说法正确的是( ) A.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的NaOH的物质的量相等 B.若NaHA溶液的pH<7,则H2A一定是强酸 C.将NaOH溶液加入到NH4Cl溶液至中性时,溶液中c(NH )=c(Cl-) D.常温下,将pH=11的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍后,溶液的pH=12 解析: B项,NaHA溶液中,可能存在HA的电离平衡,电离程度大于水解程度,H2A也可能为弱酸;C项由电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(NH )=c(Cl-)+c(OH-),当呈中性时,c(NH ) 答案: A 12.(2018·浙江省重点中学协作体高三上学期第二次适应性测试)已知25℃,醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表,下列叙述正确的是( ) 酸 醋酸 次氯酸 碳酸 亚硫酸 电离平 衡常数 Ka=1.75 ×10-5 Ka=2.98 ×10-8 Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7 A.25℃,等物质的量浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四种溶液中,碱性最强的是Na2CO3 B.将0.1mol·L-1的醋酸加水不断稀释,所有离子浓度均减小 C.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为: SO2+H2O+Ca2++2ClO-===CaSO3↓+2HClO D.少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为: CO2+H2O+2ClO-===CO +2HClO 解析: 由电离平衡常数知HCO 酸性最弱,故Na2CO3水解程度最大,碱性最强。 答案: A 13.(2018·辽宁省朝阳市重点高中协作校高三上学期期中考试)下列比较不正确的是( ) A.等浓度的NH4HSO4、NH3·H2O、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的五种溶液,其中(NH4)2Fe(SO4)2溶液中c(NH )最大 B.NaClO和BaCl2混合溶液: c(Na+)+2c(Ba2+)===c(ClO-)+c(HClO)+c(Cl-) C.25℃下,0.2mol·L-1HCl溶液与0.2mol·L-1YOH(一元弱碱)溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),则c(Cl-)=c(Y+)+c(YOH)=0.2mol·L-1 D.常温下,将0.2mol·L-1某一元碱ROH溶液和0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合,混合后溶液pH<7,则c(ROH)>c(R+) 解析: 混和后,溶液体积变为原来的2倍,c(Cl-)=c(Y+)+c(YOH)=0.1mol/L,C项错误。 答案: C 14.(2018·浙江省高三第一次五校联考)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质 B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解 C.室温下,向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大 D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同 解析: 放少量铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,B错误。 若有CH3COOH溶液中加少量CH3COONa,CH3COOH的电离程度减小,CH3COONH4促进水的电离。 答案: A 15.(2018·河北衡水中学高三第五次调研考试)常温下,下列有关醋酸的叙述中不正确的是( ) A.pH=5.6的由CH3COOH与CH3COONa组成的混合溶液中: c(Na+) B.将pH=a的醋酸稀释为pH=a+1的过程中,电离程度不断增大 C.等体积pH=a的醋酸与pH=b的强碱溶液恰好中和时,a+b=14 D.浓度均为0.1mol-1的CH3COOH溶液和氨水等体积混合后: c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH ) 解析: CH3COOH为弱酸,与pH=b的强碱溶液恰好中和时,a+b>14,C错误。 答案: C 16.(2018·上海市十三校第一次联考)酸的强弱除与本身性质有关外,还与溶剂有关。 HA和HB在水中皆为弱酸,且酸性HA<HB,在液氨中两者皆为强酸。 则下列表述正确的是( ) A.液氨中: NaA+HCl→NaCl+HA B.水溶液中: NaA+HB→NaB+HA C.液氨中: HBH-+B- D.水溶液中的pH: NaA<NaB 解析: 在液氨中,HA为强酸,则NaA与HCl不反应,HB在液氨中完全电离,水溶液中,HA 答案: B 第Ⅱ卷(非选择题 共52分) 二、非选择题(本题包括4小题,共52分) 17.(2018·上海市虹口区第一学期高三年级期终教学质量监控)(14分)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物。 以氯酸钠、过氧化氢等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下: 已知: ①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。 ②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释至10%以下即为安全范围。 回答下列问题: (1)“反应2”的氧化剂是__________,从“母液”中可回收的主要物质是____________。 (2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的操作依次是____________(填序号)。 a.蒸馏 b.灼烧 c.过滤 d.冷却结晶 (3)用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物时真正起作用的是HClO2。 下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数: 弱酸 HClO2 HF HCN H2S Ka/mol·L-1 1×10-2 6.3×10-4 4.9×10-10 K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 ①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为__________________;体积相等、物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为__________(填“前者大”“相等”或“后者大”)。 ②25℃时,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的HClO2溶液,当滴入NaOH溶液体积为20.00mL时,溶液呈中性,此时ClO 的浓度为____________mol·L-1。 滴定过程中,下列操作造成所测ClO 的浓度偏高的是____________(填字母)。 a.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度 b.盛装未知浓度的HClO2溶液的锥形瓶未用HClO2溶液润洗 c.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗 d.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失 解析: (3)酸性越弱,则相应盐的水解程度越大,酸性HS- 答案: (1)ClO2;Na2SO4 (2)dc (3)①Na2S>NaCN>NaF>NaClO2;前者大 ②0.05;cd(每空2分) 18.(2018·上海市奉贤区高三期末考试)(13分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素的含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。 表1: 几种砷酸盐的Ksp 难溶物 Ksp Ca3(AsO4)2 6.8×10-19 AlAsO4 1.6×10-16 FeAsO4 5.7×10-21 表2: 工厂污染物排放浓度及允许排放标准 污染物 H2SO4 As 浓度 28.42g·L-1 1.6g·L-1 排放标准 pH=6~9 0.5mg·L-1 回答下列问题: (1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=__________mol·L-1。 (2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式: Ksp[Ca3(AsO4)2]=__________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则c(AsO )的最大值是__________mol·L-1。 (3)工厂排放的酸性废水中的三价砷(H3AsO3为弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4为弱酸),该反应的离子方程式为____________________________。 (4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH至2,再投入生石灰将pH调节至8左右,使五价砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。 ①pH调节至2时废水中有大量沉淀产生,该沉淀的主要成分的化学式为________________________________________________________________________。 ②Ca3(AsO4)2在pH调节至8左右才开始沉淀的原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 解析: (1)c(H2SO4)= =0.29mol·L-1。 (3)MnO2作氧化剂,将H3AsO3氧化为H3AsO4。 答案: (1)0.29(2分) (2)c3(Ca2+)·c2(AsO )(2分);5.7×10-17(3分) (3)2H++MnO2+H3AsO3===H3AsO4+Mn2++H2O(2分) (4)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液的pH调节至8左右时AsO 的浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀(各2分) 19.(2018·江苏盐城高三12月测试)(14分)将“废杂铜烟尘”用硫酸吸收浸取,既可保护环境又可得到用途广泛的高纯硫酸锌。 已知烟尘中主要含ZnO,还有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO。 制备工艺流程如下: (1)硫酸锌溶液滴入石蕊试液,溶液变红,其原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)H2O2氧化Fe2+的离子方程式为___________________________________________。 (3)“除铁”时,溶液的pH应调整到____________(相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH及沉淀完全的pH如下表,金属离子开始沉淀时的浓度为1mol·L-1)。 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.1 3.2 Zn2+ 5.5 8.0 Cu2+ 5.2 6.7 Fe2+ 5.8 8.8 (4)“除锰”时溶液中发生反应的化学方程式为______________________________。 (5)试剂X为___________________________________________________________。 (6)由ZnSO4溶液需经过: ________________、________________、过滤及干燥得ZnSO4·7H2O。 解析: (1)ZnSO4是强酸弱碱盐,水解显酸性。 (3)“除铁”时,应使Fe3+沉淀完全,而不能使Cu2+、Zn2+形成沉淀,所以pH在3.2~5.2范围内。 (5)试剂X为Zn粉,能将Cu2+置换出来,而又不引入杂质离子。 答案: (14分)每空2分 (1)Zn2+水解使溶液显酸性[或写: Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+] (2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (3)3.2~5.2(或pH约为4) (4)MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O===MnO2↓+(NH4)2SO4+2H2SO4 (或: MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O===MnO2↓+2NH4HSO4+H2SO4) (5)Zn粉 (6)蒸发浓缩、冷却结晶 20.(2018·山东省枣庄三中高三第二次学情调查考试)(11分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。 请回答下列问题: (1)用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液,假设电解过程中产生的气体全部逸出,测得溶液pH变化如右图所示。 则在0→t1时间内,阳极反应式为____________________________,溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答)____________________________。 (2)含氨废水易引发水体富营养化。 向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,溶液中 ________(填“增大”、“减小”或“不变);25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5mol·L-1,该温度下,1mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=________mol/L。 (已知 ≈2.36) (3)如果粗盐中SO 含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO ,该钡试剂可选用下列试剂中的__________。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 现代工艺中更多使用BaCO3除SO ,请写出发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。 (4)某工业生产中,向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3,生成MnCO3沉淀和CO2,写出该反应的离子方程式______________________,剩余溶液中 <__________。 [已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2,Ksp(CaCO3)=5×10-9(mol·L-1)2] 解析: (1)阳极Cl-放电,2Cl--2e-===Cl2↑,阴极生成的OH-与HCO 反应生成CO ,所以pH升高比较缓慢。 (2) =Kb,温度不变,电离平衡常数不变。 c2(H+)= = ,c(H+)=2.36×10-5mol/L。 (3)除杂试剂要求不引入新的杂质离子,故Ba(NO3)2不可取。 (4) = = =500。 答案: (11分) (1)2Cl--2e-=Cl2↑(1分) HCO +OH-===CO +H2O(1分) (2)不变(2分) 2.36×10-5(3分) (3)a、
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