学年高中化学 专题综合测评3 溶液中的离子反应 苏教版选修4.docx
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学年高中化学专题综合测评3溶液中的离子反应苏教版选修4
专题综合测评(三) 溶液中的离子反应
(时间90分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.下列各组物质全部是弱电解质的是( )
A.H2O、NH3·H2O、H2S、HF
B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONa
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4
D.H2SiO3、H2S、CO2
A [B项中,C2H5OH为非电解质,CH3COONa为强电解质;C项中,Ba(OH)2和BaSO4均为强电解质;D项中,CO2为非电解质;A项中所有化合物均为弱电解质。
]
2.常温下,下图是X、Y、Z三种液体的对应近似pH,下列判断不正确的是( )
【导学号:
73702234】
A.X显酸性 B.Y一定是水
C.Z可能是碳酸钠溶液D.Z可使石蕊试液变蓝
B [常温下,X溶液的pH为1,小于7,呈酸性,A项正确;Y溶液的pH为7,呈中性,但呈中性的溶液不一定是水,如氯化钠溶液也是中性的,B项错误;Z溶液的pH为10,大于7,呈碱性,碳酸钠溶液显碱性,C项正确;Z溶液的pH为10,大于7,呈碱性,因此Z可使紫色石蕊试液变蓝,D项正确。
]
3.某兴趣小组为研究碳酸钠水解平衡与温度的关系,用数字实验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的pH与温度的关系,得到的曲线如图,下列分析不合理的是( )
A.碳酸钠水解是吸热反应
B.ab段说明水解平衡向右移动
C.bc段说明水解平衡向左移动
D.水的电离平衡也对pH产生影响
C [A项,分析图像,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解,ab段升温,pH增大,说明水解是吸热反应,正确;B项,ab段温度升高,溶液pH增大,氢氧根离子浓度增大,说明水解平衡向右移动,图像符合,正确;C项,温度升高促进水解平衡正向进行,错误;D项,水的电离平衡会影响pH,正确。
]
4.25℃时,PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图所示。
在制备PbCl2的实验中,洗涤PbCl2固体最好选用( )
【导学号:
73702235】
A.蒸馏水B.1.00mol·L-1盐酸
C.5.00mol·L-1盐酸D.10.00mol·L-1盐酸
B [观察题图知,PbCl2固体在浓度为1.00mol·L-1的盐酸中溶解度最小。
]
5.25℃时将水不断滴入0.1mol·L-1的氨水中,下列变化的图像合理的是( )
A B
C D
A [B项,一水合氨的电离程度应逐渐增大。
C项,导电性应减弱。
D项c(OH-)应减小。
]
6.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是( )
【导学号:
73702236】
A.该实验可用甲基橙作指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定可选用如图所示装置
D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移为4mol
B [溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,到反应终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;Na2S2O3中S化合价升高,被氧化,作还原剂,故B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C错误;反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移为2mol,故D错误。
]
7.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。
下列分析正确的是( )
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
D [沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,一般是将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,PbS转变为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度;原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝也应该具有还原性,因为硫元素处于最低价态-2价;CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2++ZnS
CuS+Zn2+,这是一个复分解反应;自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应,故只有D正确。
]
8.电解质溶液有许多奇妙之处,你只有深入思考,才能体会到它的乐趣。
下列关于电解质溶液的叙述中正确的是( )
【导学号:
73702237】
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类不相同
B.常温下,1mol·L-1的CH3COOH溶液与1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c(NH
)前者小于后者
D.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-5mol·L-1,则此溶液可能是盐酸
C [A项,两种盐溶液中离子种类相同;B项,恰好反应生成CH3COONa,溶液呈碱性;C项,NH4HSO4电离产生的H+抑制NH
的水解,c(NH
)前者小于后者,C正确;D项,溶液中由水电离出的c(H+)=10-5mol·L-1,促进水的电离,而盐酸抑制水的电离。
]
9.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。
下列关于离子共存的说法正确的是( )
A.a点对应的溶液中大量存在:
Fe3+、Na+、Cl-、SO
B.b点对应的溶液中大量存在:
NH
、Ba2+、OH-、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:
Na+、Ba2+、Cl-、HCO
D.d点对应的溶液中大量存在:
Na+、K+、SO
、Cl-
D [A项,a点对应的溶液显中性,而Fe3+水解显酸性,故Fe3+不能大量存在;B项,b点对应的溶液显酸性,OH-不能大量存在,且NH
与OH-反应生成一水合氨,二者不能大量共存;C项,c点对应的溶液显中性,而HCO
水解显碱性,故HCO
不能大量存在;D项,d点对应的溶液显碱性,Na+、K+、SO
、Cl-能大量共存。
]
10.25℃时,某溶液中只含有Na+、H+、OH-、A-四种离子。
下列说法正确的是( )
A.对于该溶液一定存在:
pH≥7
B.若c(OH-)>c(H+),则溶液中不可能存在:
c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.若溶液中c(A-)=c(Na+),则溶液一定呈中性
D.若溶质为NaA,则溶液中一定存在:
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C [若是较多的酸溶液和少量的盐溶液混合,则混合溶液显酸性,pH<7,A项错误;若是氢氧化钠溶液和少量的盐溶液混合,则混合溶液显碱性,混合溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+),B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),若溶液中c(A-)=c(Na+),则一定有c(H+)=c(OH-),即溶液一定呈中性,C项正确;若NaA是强酸强碱盐,则c(A-)=c(Na+),D项错误。
]
11.A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、NaHSO4溶液和BaCl2溶液中的一种,已知A、B溶液的pH相同,A、C溶液混合后溶液变浑浊。
下列说法正确的是( )
【导学号:
73702238】
A.D溶液的pH<7
B.C溶液中的溶质溶于水促进了水的电离
C.溶液A滴入碳酸氢钠溶液中产生气体
D.溶液B进行焰色反应呈黄色
C [四种溶液中,NH4Cl和NaHSO4溶液呈酸性,CH3COONa溶液呈碱性,BaCl2溶液呈中性。
因A、B溶液的pH相同,且A、C混合产生白色沉淀,故A为NaHSO4,B为NH4Cl,C为BaCl2,进而推知D为CH3COONa,NaHSO4能与NaHCO3反应产生CO2气体。
]
12.下列关系的表述中,正确的是( )
A.0.1mol/LNaHSO4溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(SO
)+c(OH-)
B.中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸,消耗NaOH的物质的量之比为1∶1
C.pH=3的盐酸和pH=3的FeCl3溶液中,水电离的c(H+)不相等
D.0.1mol/LNaHCO3溶液中:
c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(H2CO3)
C [A选项不正确,形式上是电荷守恒,但c(SO
)前应该有电荷数2;B选项不正确,醋酸是弱酸,中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸,醋酸消耗氢氧化钠的体积大;C选项正确,pH=3的盐酸中c(H+)H2O=10-11mol·L-1,pH=3的FeCl3溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,显然两者不相等;D选项不正确,HCO
的水解大于电离,正确关系是c(Na+)>c(HCO
)>c(H2CO3)>c(CO
)。
]
13.25℃时,浓度均为1mol·L-1的AX、BX、AY、BY四种正盐溶液,AX溶液的pH=7且溶液中c(X-)=1mol·L-1,BX溶液的pH=4,BY溶液的pH=6。
下列说法正确的是( )
A.AY溶液的pH小于7
B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C.电离平衡常数K(BOH)大于K(HY)
D.稀释相同倍数,BX溶液的pH变化大于BY溶液
D [25℃时,浓度为1mol·L-1的AX溶液的pH=7且溶液中c(X-)=1mol·L-1,则AX是强酸强碱盐,AOH是强碱,HX是强酸。
BX溶液的pH=4,HX是强酸,则BX是强酸弱碱盐,BOH是弱碱。
相同浓度时,若BY是强酸弱碱盐,则BX和BY溶液的pH应相等,实际上相同浓度时BX溶液的pH小于BY溶液的pH,则HY是弱酸,BY是弱酸弱碱盐,且B+的水解程度大于Y-。
AY是强碱弱酸盐,Y-发生水解反应使其溶液显碱性,pH大于7,A项错误;AY溶液显碱性,BY溶液显酸性,显然前者的pH大于后者的pH,B项错误;BY是弱酸弱碱盐,且B+的水解程度大于Y-,离子的水解程度越大,对应电解质的电离程度则越小,故BOH的电离程度小于HY,则有电离平衡常数K(BOH)小于K(HY),C项错误;BX和BY是BOH形成的两种盐,而HX是强酸,HY是弱酸,稀释相同的倍数,BX溶液的pH变化大于BY溶液,D项正确。
]
14.已知H2CO3的电离平衡常数为K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11。
下列说法正确的是( )
【导学号:
73702239】
A.在NaHCO3和Na2CO3的溶液中都存在c(Na+)+c(H+)=c(HCO
)+c(CO
)+c(OH-)
B.相同温度下,同浓度的NaHCO3与Na2CO3溶液比较:
溶液的pH前者大于后者
C.在0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,存在c(HCO
)+c(CO
)=0.1mol·L-1
D.向NaHCO3溶液中加入少量NaOH溶液时,溶液中
、
的值均增大
D [在Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在Na+、CO
、HCO
、OH-、H+,根据电荷守恒可得:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO
)+2c(CO
),A项错误;由于H2CO3第一级电离大于第二级电离,因此同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,Na2CO3水解程度比NaHCO3大,Na2CO3溶液pH更大,B项错误;根据物料守恒,0.1mol·L-1NaHCO3溶液中存在:
c(H2CO3)+c(HCO
)+c(CO
)=0.1mol·L-1,C项错误;向NaHCO3溶液中加入少量NaOH,会造成两个变化,NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3,同时溶液的碱性增强,因此
、
均增大,D项正确。
]
15.常温下,将一定浓度的HA和HB分别与0.10mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,实验记录如表:
混合后的溶液
加入的酸
酸的浓度/(mol·L-1)
混合后溶液的pH
①
HA
0.10
8.7
②
HB
0.12
2
下列说法中正确的是( )
A.HA是强酸,HB是弱酸
B.升高温度,溶液②中
增大
C.溶液①中离子浓度的关系:
c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.溶液②中离子浓度的关系:
c(Na+)+c(H+)+c(B-)=0.12mol·L-1
D [0.10mol·L-1HA溶液与0.10mol·L-1NaOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成NaA溶液的pH=8.7,说明NaA为强碱弱酸盐,A-发生了水解反应,则HA为弱酸;0.12mol·L-1HB溶液与0.10mol·L-1NaOH溶液等体积混合,二者完全反应后HB剩余,混合液中c(HB)=0.01mol·L-1,溶液的pH=2,说明HB是强酸,A错误。
NaB为强酸强碱盐,升高温度,
几乎不变,B错误。
NaA溶液中A-发生水解反应,Na+不发生水解反应,则有c(Na+)>c(A-),C错误。
溶液②为NaB和HB的混合溶液,据物料守恒可得c(Na+)+c(H+)+c(B-)=0.12mol·L-1,D正确。
]
16.海水中含有丰富的镁资源。
某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
模拟海水中的离
子浓度/mol·L-1
Na+
Mg2+
Ca2+
Cl-
HCO
0.439
0.050
0.011
0.560
0.001
注:
溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol/L,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。
Ksp(CaCO3)=4.96×10-9
Ksp(MgCO3)=6.82×10-6
Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6
Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12
下列说法正确的是( )
【导学号:
73702240】
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
A [第①步加1.0mL1.0mol/LNaOH溶液即n(NaOH)=0.001mol,由于Ksp(CaCO3) +Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O,而n(HCO )=0.001mol,n(Ca2+)=0.011mol,故剩余n(Ca2+)=0.01mol,所以沉淀物X为CaCO3,A项正确;M中存在Mg2+和Ca2+,B项错误;第②步加NaOH调至pH=11.0,c(OH-)=1×10-3mol/L,比较Ksp知,先生成Mg(OH)2沉淀,由Ksp[Mg(OH)2]得c(Mg2+)= = mol/L=5.61×10-6mol/L<1.0×10-5mol/L,所以N中无Mg2+,c(Ca2+)=0.01mol/L,Qc[Ca(OH)2]=0.01×(1.0×10-3)2=1×10-8<4.68×10-6,所以N中有Ca2+,C项错误;若改为加4.2gNaOH,n(NaOH)= =0.105mol,Mg2+消耗OH-为n(OH-)=2n(Mg2+)=0.1mol,剩余n(OH-)=0.005mol,c(OH-)= =0.005mol/L,Qc[Ca(OH)2]=0.01×(0.005)2=2.5×10-7<4.68×10-6,故无Ca(OH)2沉淀,D项错误。 ] 教师独具 还原沉淀法是处理含铬(CrO )工业废水的常用方法,过程如下: CrO Cr2O Cr3+ Cr(OH)3。 已知转化过程中反应为: 2CrO (aq)+2H+(aq)===Cr2O (aq)+H2O(l)。 转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g·L-1,CrO 有 转化为Cr2O 。 下列说法不正确的是( ) A.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g B.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态 C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6 D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1,应调溶液的pH=5 A [在1L废水中+6价的铬的物质的量为 =0.55mol,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,Fe2+的物质的量为3×0.55mol=1.65mol,故绿矾的质量为1.65mol×278g·mol-1=458.7g,A项错误;Cr2O 为橙色,CrO 为黄色,若颜色不变,说明反应达到平衡,B项正确;转化后,c(Cr2O )= c(CrO )× =0.25mol·L-1,再由平衡常数公式K= =1×1014可得c(H+)=10-6mol·L-1,C项正确;Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=1×10-32,c3(OH-)= = =1×10-27,c(OH-)=1×10-9mol·L-1,c(H+)=10-5mol·L-1,pH=5,D项正确。 ] 二、非选择题(本题包括6小题,共52分) 17.(6分)25℃,NaOH和Na2CO3两溶液的pH均为11。 【导学号: 73702241】 (1)两溶液中,由水电离的c(OH-)分别是: ①NaOH溶液中________;②Na2CO3溶液中________。 ③在1L水中加入上述溶液中的________会使水的电离程度减小。 (2)各取10mL上述两种溶液,分别加水稀释到100mL,pH变化较大的是____________________________________________________________(填化学式)溶液。 (3)纯碱溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (4)为探究纯碱溶液呈碱性是由CO 引起的,请你设计一个简单的实验方案____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 【解析】 NaOH能抑制水的电离,NaOH溶液中的H+来自水的电离,c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-11mol/L;Na2CO3水解能促进水的电离,其溶液中的OH-来自水的电离。 加水稀释时,因为CO 的水解程度增大,所以pH变化小。 【答案】 (1)①1.0×10-11mol/L ②1.0×10-3mol/L ③NaOH溶液 (2)NaOH (3)CO +H2O HCO +OH- (4)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去;这可以说明纯碱溶液呈碱性是由CO 引起的(每空1分) 18.(9分)某兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题进行了如下探究: 【导学号: 73702242】 【查阅资料】 下表是实验室中盐酸、氢氧化钠试剂瓶标签上的部分说明: 化学式 相对分子质量 盐酸 HCl 36.5 密度: 1.20g·mL-1,质量分数: 36.5%,无色易挥发 氢氧化钠 NaOH 40 俗名: 烧碱、火碱、苛性钠,易潮解的固体 【实验探究】 (1)配制溶液: 甲同学配制100mL1.5mol·L-1氢氧化钠溶液,乙同学取20mL36.5%的盐酸稀释到200mL。 甲为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,设计并完成了如下图所示的实验。 X溶液滴入的量一般为________,使用酸式滴定管前要检查活塞是否漏水的操作方法是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)乙设计完成了另一个实验,以证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。 他在盛有20mL稀盐酸的锥形瓶里,用碱式滴定管滴入氢氧化钠溶液,不断振荡溶液,同时用pH计测定溶液的pH,直到氢氧化钠溶液过量。 则在滴定过程中,滴定终点附近的操作是_______________。 (3)你认为甲、乙两位同学的实验中,________(填“甲”“乙”或“甲和乙”)的实验能充分证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。 (4)丙同学为了测定上述盐酸的物质的量浓度,进行了如下实验: 在锥形瓶中加入已稀释的盐酸等,用碱式滴定管滴入甲配制的氢氧化钠溶液,测定的结果如下表: 测定次数 盐酸的体积/mL 氢氧化钠溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 据此通过计算可知实验测定的盐酸浓度与标签说明的浓度相比________(填“偏高”“偏低”或“相等”)。 【解析】 甲实验中使用的X溶液是酚酞试液。 在滴定终点附近时,溶液的pH会发生突变,所以此时测定和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次。 甲实验中没有证明盐酸不能使酚酞溶液褪色。 实验用去 (NaOH)= =20.00mL, 根据c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)得c(HCl)=1.2mol·L-1,故实验测得盐酸的物质的量浓度为c1=12mol·L-1,标签所示的浓度为c= =12mol·L-1,两者相等。 【答案】 (1)2~3滴(1分) 将活塞关闭,在滴定管内注入一定量的水,记下读数,静置约2min,并观察液面是否下降,活塞周围及尖嘴处是否漏液;然后将活塞转动180°,再检查一次 (2)测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次 (3)乙 (4)相等(除注明外,每空2分) 19.(7分) (1)25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表: 【导学号: 73702243】 弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离平衡常数 Ka=1.7×10-4 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 ①在测定c(H+)相等的盐酸和HCOOH溶液的pH时,某同学先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测,误差较大的是________(填“盐酸”或“HCOOH溶液”),原因是___________________ ____________________________________________________________。 ②将少量CO2通入NaCN溶液中,它们能否发生反应(若能,写
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