1、第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元测试卷一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)1下列说法不正确的是A测得0.1molL-1的一元酸HA溶液pH=3,则HA一定为强电解质B25时将0.1molL-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH=11C25时将0.1molL-1的HA溶液加水稀释至pH=4,所得溶液c(OH-)=110-10molL-1D0.1molL-1的HA溶液与0.1molL-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH不一定等于7225 时,有的一组NH3H2O、NH4Cl混合溶液,溶液中c(NH3H2O)和与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是A曲线表
2、示BKb(NH3H2O)的数量级为10-10CpH=7时,DpH=9.24时,c(NH3H2O)=c(Cl-)c(OH-)-c(H)3NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A常温下,pH=1的硫酸溶液中,含有H数目为0.1NAB常温下,1 L 0.5 molL-1的AlCl3溶液中,含有Al3数目为0.5NAC常温下,1 L pH=12的CH3COONa溶液,由水电离产生的OH-数目为0.01NAD标准状况下,4.48 L NH3溶于水得到的溶液中,NH3H2O和的总数为0.2NA4室温时,将x mL pH=a 的稀KOH溶液与ymL pH=b的稀硝酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判
3、断,正确的是A若x=y,且a + b = 14,则pH7B若10x = y,且a + b = 13,则pH = 7C若ax=by,且a + b = 13,则pH=7D若x = 10y,且a + b = 14,则pH75常温下,等物质的量浓度、等体积的盐酸分别用pH=9和pH=10的氨水完全中和时,消耗的NH3H2O的体积分别为V1和V2,下列关系中正确的是AV1 = 10V2BV110V2CV110V2DV210V16经测定某溶液中只含有NH、Cl-、H+、OH-四种离子,下列说法不正确的是溶液中四种离子之间不可能满足:c(Cl-)c(H+)c(NH)c(OH-)若溶液中c(NH)=c(Cl-
4、),则该溶液一定显中性若溶液中离子间满足:c(Cl-)c(NH)c(H+)c(OH-),则溶液中溶质一定只有NH4Cl若溶液中离子间满足:c(NH)c(Cl-)c(OH-)c(H+),则溶液中溶质一定为NH4Cl和NH3H2OABCD7下列关于小苏打水溶液的表述,正确的是Ac(Na+)=c(HCO)+ c (CO)+2c(H2CO3)Bc(Na+) + c(H+)= c(HCO)+2c(CO) +c (OH-)CHCO的电离程度大于HCO的水解程度D存在的电离有:H2O+HCOH2CO3+OH-,H2O+HCOH3O+CO8下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A与Al反应能放出H2的溶液
5、中:Fe2+、K+、NO、SOB由水电离出的c(H+)=110-13mol/L的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、NOC能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:Fe2+、Al3+、NO、Cl-DpH=11的溶液中:CO、Na+、AlO、NO9取pH=11的X、Y两种碱溶液各10 mL,将其分别稀释至1000 mL,稀释过程中其pH与溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法中,正确的是A稀释前,X、Y两种碱溶液的物质的量浓度一定相等B稀释后,X溶液中c(OH- )比Y溶液中c(OH-)大C若a9,则X、Y都是弱碱D用同浓度盐酸中和X、Y两溶液,完全中和时消耗的盐酸体积Vx Vy10NaClO2是一种高效漂
6、白剂。在NaClO2溶液中存在ClO2、HClO2、ClO2、Cl等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体。经测定,25时各组分含量随pH变化情况如图所示(Cl没有画出)。则下列说法不正确的是A25时,HClO2的电离平衡常数Ka1106B当pH小于4时,溶液中存在c(ClO2)4c(Cl)C向NaOH溶液中逐滴滴加HClO2,水的电离程度先增大后减小D25时,浓度相等的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合,pH5.1,则混合溶液中有c(HClO2)c(H)c(ClO)c(OH)11在氯化铵溶液中,下列关系正确的是Ac(NH)c(Cl-)c(H+)c(OH-)Bc
7、(Cl-)c(NH)c(H+)c(OH-)Cc(NH)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-)Dc(Cl-)=c(NH)c(H+)c(OH-)12常温下CaSO4(Ksp=910-6)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图,下列判断错误的是Aa、c两点均可以表示常温下CaSO4在水溶液中形成的饱和溶液Ba点对应的Ksp等于c点对应的KspCb点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO)一定等于310-3molL-1D向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点13根据表中提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是化学式HClOH2CO3电离常数/molL-1K=310-8K1=410-7 K2=4
8、10-11A向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2B向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2+H2OC向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClOD向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO14已知298 K时,;,或。在含物质的量浓度相同的和的混合溶液中滴加溶液产生两种沉淀(温度升高,NiS、的均增大),298 K时,溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法错误的是A常温下的溶解度大于NiS的溶解度B向d点溶
9、液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动C对于曲线,加热b点溶液(忽略水的蒸发),b点向c点方向移动Dm为3.5且曲线对应的阴离子是15室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2)与的变化关系如图所示。下列说法错误的是(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为4.210-7、5.610-11)Aa对应溶液的pH大于bBb对应溶液的c(H)=5.610-13 molL-1Ca对应的溶液中一定存在:2c(Ba2)c(Na)c(H)=3c(HCO)c(Cl-)c(OH-)Dab对应的溶液中不变二、非选择题(本大题共4小题,共55分)16化学在生产生活
10、中有着广泛的应用,请回答下列问题:(1)家里常用的物品有厕所清洁剂 厨房清洁剂 食醋 肥皂 苏打水,其中呈碱性的有_(填序号)。(2)浓度均为0.1mol/L的5种溶液:氨水 ,其中由大到小的顺序为_(用序号表示)。(3)水垢中含有,难用酸除去,可先用溶液浸泡处理后转化为疏松、易溶于酸的,再用酸处理。用溶液浸泡处理的反应为_(用离子方程式表示)。(4)牙齿表面有一层坚硬的(羟基磷灰石)物质保护着。它在唾液中存在下列平衡:。当人进食后,口腔中的细菌在分解食物的过程中会产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是_。17、NO是大气污染物。吸收和NO,获得和产品的流程图(图1)如下(Ce为铈元素):
11、(1)装置中生成的离子方程式为_。(2)各含硫微粒(、和)存在于与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图2所示(常温下)。图2下列说法正确的是_(填序号)。a时,溶液中b时,溶液中c为获得尽可能纯的,可将溶液的pH控制在45向的溶液中滴加一定浓度的溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:_。(3)装置中,酸性条件下,NO被氧化的产物主要是、,写出生成(无)的离子方程式:_。(4)已知进入装置的溶液中,的浓度为,要使该溶液中的完全转化为,需至少向装置中通入标准状况下的_L。(用含a的代数式表示)18稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿
12、的主要化学成分为,它是提取铈()等稀土元素的重要矿物原料。常温下,氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下:已知:.元素的常见化合价为、。焙烧后元素转化成和。价的元素不易进入溶液,而价稀土元素易进入溶液。.酸浸中发生反应:。请回答下列问题:(1)焙烧氟碳铈矿的目的是_。焙烧后产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生反应CeO2CeO2(1-x)+xO2(0x0.25)。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式:_。(2)在酸浸中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体,该反应的离子方程式是_。(3)操作的名称为_,在实验室中进行操作时所需
13、要的玻璃仪器有_。(4)操作后,向溶液中加入溶液来调节溶液的pH,以获得沉淀,常温下加入溶液调节溶液的_即可认为已完全沉淀。(已知:常温下,)(5)取上述流程中得到的产品,加酸溶解后,向其中加入含的溶液使全部被还原成,再用的酸性标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液。则该产品中的质量分数为_已知氧化性:;的相对分子质量为208。19三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。回答下列问题:(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,反应的化学方程式为_(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,则Na2HPO3溶液中,各离子浓度的大
14、小关系为_(3)常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示lg 的是曲线_(填“”或“”),亚磷酸(H3PO3)的Ka1_,反应HPO32-H2OH2PO3-OH的平衡常数的值是_。(4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为H3PO4、H3PO3)。向废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH,将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c(Ca2)5106 molL1,则溶液中c(PO43-)_ molL1。(已知KspCa3(PO4)221029)参考答案1A【解析】A若在常温下,测得0.1mol/L的
15、一元酸HA溶液pH=3,此时c(H+)=0.001mol/L0.1mol/L,说明HA不能完全电离,属于弱酸,属于弱电解质,故A错误;BNaOH完全电离,温度不变时,NaOH溶液稀释100倍,则离子浓度是原来的,所以稀释后c(OH-)=0.1mol/L=0.001mol/L,溶液的pH=11,故B正确;C25时将0.1molL-1的HA溶液加水稀释至pH=4,此时c(H+)=10-4mol/L,所得溶液c(OH-)=mol/L=110-10molL-1,故C正确;D0.1 molL-1的HA溶液与0.1 molL-1的NaOH溶液等体积混合,若HA为强酸所得溶液pH等于7.0,若为弱酸则反应后
16、生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,pH7.0,故D正确;故选A。2B【解析】A随着pH值的增大,减小,c(NH3H2O)增大,故曲线表示,A正确;BKb(NH3H2O)只与温度有关,在该体系中可取任意点求解,以点(9.24,0.05)求得 ,数量级为10-6,B错误;CNH3H2O、NH4Cl混合溶液,根据电荷守恒有,pH=7时,则,C正确;D根据电荷守恒有,即有图可知,pH=9.24时,=0.05mol/L,则有c(NH3H2O)=c(Cl-)c(OH-)-c(H),D正确;故选B。3C【解析】A只有离子浓度,缺少溶液体积,因此不能计算微粒的数目,A错误;B在1 L 0.5 molL-1的AlCl
17、3溶液中,含有溶质的物质的量n(AlCl3)=0.5 mol/L1 L=0.5 mol,由于Al3+会发生水解反应而消耗,故溶液中含有Al3数目小于0.5NA,B错误;CCH3COONa溶液溶液pH=12,则c(OH-)=0.01 mol/L,由于溶液体积是1 L,故OH-的物质的量是0.01 mol,溶液中的OH-只有水电离产生,则OH-数目为0.01NA,C正确;D标准状况下,4.48 L NH3的物质的量等于0.2 mol。NH3溶于水,存在反应的化学平衡和NH3H2O的电离平衡,溶液中含有N元素的微粒除NH3H2O和外,还有NH3,故NH3H2O和的总数小于0.2NA,D错误;故合理选
18、项是C。4D【解析】A若x=y,且a+b=14,则有=1,即酸碱恰好中和,溶液呈中性,pH=7,故A错误;B若10x=y,且a+b=13,则有=10a+b-15=0.01,即n(H+)n(OH-),酸过量,pH7,故B错误;C若ax=by,且a+b=13,则有,因ab,则酸过量,pH7,故C错误;D若x=10y,且a+b=14,则有=10,则碱过量,pH7,故D正确。故选D。5B【解析】常温下,pH=9的氨水中,pH=10的溶液中,弱电解质溶液中,溶液的浓度越大,弱电解质程度越小,所以,又因为盐酸的量相等,所以,则,答案选B。6B【解析】当溶液中的溶质是氯化铵和HCl,且HCl浓度大于氯化铵,
19、则存在c(H+)c(NH),再结合电荷守恒可知,溶液中四种粒子之间可以满足:c(Cl-)c(H+)c(NH)c(OH-),故错误;若溶液中c(NH)=c(Cl-),根据电荷守恒知c(OH-)=c(H+),则该溶液一定显中性,故正确;若是NH4Cl和少量盐酸混合液,且氯化铵浓度大于HCl,也满足c(Cl-)c(NH)c(H+)c(OH-),故错误;若溶液中粒子间满足:c(NH)c(Cl-)c(OH-)c(H+),溶液呈碱性,氯化铵溶液呈酸性,要使溶液呈碱性,则溶液中一定含有NH3H2O,则溶液中溶质一定为NH4Cl和NH3H2O,故正确;答案为:B。7B【解析】A根据物料守恒知小苏打水溶液中c(
20、Na+)=c(HCO)+ c (CO)+c(H2CO3),故A错误;B根据电荷守恒知小苏打水溶液中c(Na+) + c(H+)= c(HCO)+2c(CO) +c (OH-),故B正确;C小苏打水溶液呈碱性,故HCO的电离程度小于HCO的水解程度,故C错误;D小苏打水溶液存在的电离有:NaHCO3=Na+ HCO,HCOH+CO和H2OH+OH-,故D错误;答案选B。8D【解析】A铝分别能与酸(氢离子)、强碱溶液反应放出氢气,Fe2、在强碱溶液中不能大量共存,硝酸具有强氧化性,硝酸与Al反应不放出H2,则酸性环境中NO不共存,A不符合;B 由水电离出的c(H+)=110-13mol/L的溶液,
21、说明水的电离受到了抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性,碱性溶液中Mg2+、Cu2+能与氢氧根离子发生反应产生沉淀,不能大量共存,B不符合;C 能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液呈碱性:Fe2+、Al3+能与氢氧根离子发生反应产生沉淀,不能大量共存,C不符合;D pH=11的溶液中:CO、Na+、AlO、NO相互间不会发生反应,可以大量共存,D符合;答案选D。9C【解析】A结合以上分析可知,稀释前,X、Y两种碱溶液的物质的量浓度一定不相等,故A错误;B稀释后,pH(Y) pH(X),所以X溶液中c(OH- )比Y溶液中c(OH-)小,故B错误;C当a=9时,X为强碱,若9ac(X),当溶液的体积相同
22、时,用同浓度盐酸中和X、Y两溶液,完全中和时消耗的盐酸体积Vx 有机酸与反应,使向右移动,牙齿被腐蚀 【解析】(1)厕所清洁剂的主要成分为HCl,显酸性;厨房清洁剂中含纯碱或漂白粉,水解均显碱性;食醋的主要成分为,显酸性;肥皂的主要成分为高级脂肪酸钠,水解显碱性;苏打水为溶液,水解显碱性。故答案为:。(2) 和是二元铵盐,较大,中的、均水解,且两种水解相互促进,故中大于;和是一元铵盐,比和都小,中的、均水解,且两种水解相互促进,故中大于;只能部分电离,综上分析,0.1mol/L的上述溶液中由大到小的顺序为;故答案为:; (3)含的水垢用溶液浸泡可转化为更难溶的,离子方程式是,故答案为:。(4)
23、有机酸电离出的与反应,使平衡向右移动,牙齿逐渐被腐蚀;故答案为:有机酸与反应,使向右移动,牙齿被腐蚀。17 ac ,加入溶液,发生反应,使平衡右移,c(H+)增大 【分析】装置I中氢氧化钠溶液吸收气体生成亚硫酸氢钠,装置中NO被Ce4+氧化生成、,在装置中发生电解反应,生成Ce4+循环利用,并生成,装置中被氧气氧化,并与氨气反应生成硝酸铵,据此分析解答。【解析】(1)进入装置 的物质有:NaOH、NO、,则生成的离子方程式为;(2)a. 由图可知,时,溶液中,故a正确;b. 时,由电荷守恒可知,溶液中,故b错误;c. 由图可知,pH控制在45,溶液中含硫微粒主要是,故c正确;故选ac;溶液中存
24、在电离平衡,加入溶液,发生反应,使平衡右移,增大,溶液酸性增强,pH降低;(3)装置中,如流程图所示,反应物为NO、,生成物有、,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,并结合酸性条件配平方程式为;(4)根据得失电子守恒可知,和的物质的量之比为21,则氧气的体积为。18将元素氧化为价,便于与其他稀土元素分离 过滤 分液漏斗、烧杯 9 95.68% 【分析】焙烧后元素转化成和,少量稀盐酸酸浸分离出其它稀土元素,酸浸中价的元素被还原为+3价,加入KCl把难溶的 转化为 溶液,向溶液中加入溶液来调节溶液的pH,以获得沉淀,再用NaClO把氧化为。【解析】(1)价的元素不易进入溶液,而价稀土元素易进入溶
25、液,通过焙烧氟碳铈矿,可将元素氧化为价,便于与其他稀土元素分离;由反应的化学方程式可知具有氧化性,可氧化生成,则消除的化学方程式为;(2)在酸浸中用盐酸溶解,有少量铈进入滤液,可知有生成,且产生黄绿色气体,此气体为,则发生反应的离子方程式是;(3)操作是固液分离,为过滤操作;操作为萃取,则所需要的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;(4)溶液中的时,可认为沉淀完全,根据可知,对应溶液的,即调节溶液的即可认为已完全沉淀;(5)用的酸性标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液,主要是氧化溶液中剩余的,即,剩余的物质的量为,则还原消耗的的物质的量为,根据可知,的物质的量为,该产品中的质量分数为。【点睛】本题以氟碳铈
26、矿 提取铈( )为载体,考查化学工艺流程,明确各步骤反应原理是解题关键,熟悉混合物分离方法,注意根据溶度积常数的计算。19PCl3H2OCl2POCl32HCl c(Na)c(HPO32-)c(OH)c(H2PO3-)c(H) 101.4 107.5 4107 【分析】(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,三氯氧磷为POCl3,实际上为PCl3与Cl2反应生成PCl5,PCl5水解生成POCl3;(2)亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,则HPO32-不能再发生电离,只能水解,使溶液呈碱性,据此分析;(3)根据H3PO3的电离平衡常数,则,所以图象关系可表示为:pH=,pH=,据此分析
27、;(4)根据CaSO4的溶度积常数计算。【解析】(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,三氯氧磷为POCl3,实际上为PCl3与Cl2反应生成PCl5,PCl5水解生成POCl3,发生的化学反应为:,故答案为:;(2)亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,则HPO32-不能再发生电离,只能水解,使溶液呈碱性,同时考虑到水也存在电离平衡,所以溶液中c(H2PO3-)c(HPO32-)c(OH-)c(H2PO3-)c(H+),故答案为:c(Na+)c(HPO32-)c(OH-)c(H2PO3-)c(H+);(3)根据H3PO3的电离平衡常数,则,所以图象关系可表示为:pH=,pH=,由于Ka1Ka2,所以表示的图形,纵截距更大,根据图像,则表示的图线为曲线,当溶液中时,pH=2.4,所以,反应的平衡常数,故答案为:;101.4;107.5;(4)处理后的废水中c(Ca2+)=510-6mol/L,则溶液中,故答案为:410-7。【点睛】本题需结合图像对三大常数进行变换运用,根据H3PO3的电离平衡常数,则,所以图象关系可表示为:pH=,pH=,以此判断图像。