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2019年高考化學總復(fù)習 第八單元 水溶液中的離子平衡單元檢測
一、單項選擇題(本大題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求,選對得4分,選錯或不答得0分。)
1.50 ℃時,下列各溶液中,離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )。
A.pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0 molL-1
B.飽和小蘇打溶液中:c(Na+)=c(HCO)
C.飽和食鹽水中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.pH=12的純堿溶液中:c(OH-)=1.010-2 molL-1
2.下列敘述正確的是( )。
A.0.1 molL-1 CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復(fù)至原溫度,pH和Kw均減小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)降低
3.向體積Va的0.05 molL-1 CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05 molL-1 KOH溶液,下列關(guān)系錯誤的是( )。
A.Va>Vb時:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)
B.Va=Vb時:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.Va
c(K+)>c(OH-)>c(H+)
D.Va與Vb任意比時:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
4.室溫下,對于0.10 molL-1的氨水,下列判斷正確的是( )。
A.與AlCl3溶液反應(yīng)發(fā)生的離子方程式為:Al3++3OH-===Al(OH-)3↓
B.加水稀釋后,溶液中c(NH)c(OH-)變大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不顯中性
D.其溶液的pH=13
5.某溫度下,向一定體積0.1 molL-1醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])與pH的變化關(guān)系如下圖所示,則( )。
A.M點所示溶液導(dǎo)電能力強于Q點
B.N點所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M點和N點所示溶液中水的電離程度相同
D.Q點消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積
6.向Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液,當pH=4.6時,開始出現(xiàn)Cr(OH)3沉淀,隨著pH的升高,沉淀增多;但當pH>13時,沉淀消失,出現(xiàn)亮綠色的亞鉻酸根離子(CrO),其平衡關(guān)系如下:
Cr3++3OH-Cr(OH)3CrO+H++H2O。
(紫色) (灰綠色) (亮綠色)
向50 mL 0.05 molL-1的Cr2(SO4)3溶液中,加入50 mL 1.0 molL-1 NaOH溶液,充分反應(yīng)后,溶液中可觀察到的現(xiàn)象是( )。
A.溶液為紫色 B.溶液中有灰綠色沉淀
C.溶液為亮綠色 D.無法判斷
二、雙項選擇題(本大題共2小題,每小題6分,共12分。在每小題給出的四個選項中,有兩個選項符合題目要求,全部選對得6分,只選1個且正確的得3分,有選錯或不答的得0分。)
7.下列溶液中離子濃度的關(guān)系表示正確的是( )。
A.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO)+2c(HCO)
B.pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中:
c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)
C.0.1 molL-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中:
2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
8.下列各組數(shù)據(jù)中,其比值為2∶1的是( )。
A.pH=7的氨水與(NH4)2SO4的混合液中,c(NH)與c(SO)之比
B.相同溫度下,0.2 molL-1HCOOH溶液與0.1 molL-1HCOOH溶液中c(H+)之比
C.Na2CO3溶液中,c(Na+)與c(CO)之比
D.pH=12的KOH溶液與pH=12的Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度之比
三、非選擇題(本大題共4小題,共64分。按題目要求作答。解答題應(yīng)選寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案必須明確寫出數(shù)值和單位。)
9.(16分)(1)在25 ℃下,將a molL-1的氨水與0.01 molL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時溶液中c(NH)=c(Cl-),則溶液顯________性(填“酸”“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=____________________。
(2)在25 ℃下,向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成____________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式為:__________________________。
已知25 ℃時,Ksp[Mg(OH)2]=1.810-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20。
(3)H2S氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為:________________________。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當兩種沉淀共存時,=__________。
[Ksp(AgBr)=5.410-13,Ksp(AgCl)=2.010-10]
10.(16分)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高,為控制砷的排放,采用化學沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。
表1 幾種砷酸鹽的Ksp
難溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.810-19
AlAsO4
1.610-16
FeAsO4
5.710-21
表2 工廠污染物排放濃度及允許排放標準
污染物
H2SO4
As
濃度
28.42 gL-1
1.6 gL-1
排放標準
pH 6~9
0.5 mgL-1
回答以下問題:
(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)=________molL-1。
(2)寫出難溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表達式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=________________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的濃度均為1.010-4 molL-1,c(AsO)最大是________molL-1。
(3)工廠排放出的酸性廢水中的三價砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先將其氧化成五價砷(H3AsO4弱酸),寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)在處理含砷廢水時采用分段式,先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2,再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。①將pH調(diào)節(jié)到2時廢水中有大量沉淀產(chǎn)生,沉淀主要成分的化學式為__________;②Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)常溫下,向100 mL 0.01 molL-1HA溶液中逐滴加入0.02 molL-1MOH溶液,圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(體積變化忽略不計)?;卮鹣铝袉栴}:
由圖中信息可知HA為________酸(填“強”或“弱”),理由是______________________ ________________。K點對應(yīng)的溶液中,c(M+)+c(MOH)________2c(A-)(填“>”“<”或“=”);若此時溶液中,pH=10,則c(MOH)+c(OH-)=________molL-1。
11.(16分)某研究性學習小組的同學擬從多角度研究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其溶液中微粒間的關(guān)系,請參與探究并回答相關(guān)問題。
(1)下列運用與碳酸鈉或碳酸氫鈉能發(fā)生水解的事實無關(guān)的是________。
A.實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶必須用橡膠塞而不能用玻璃塞
B.泡沫滅火器用碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液,使用時只需將其混合就可產(chǎn)生大量二氧化碳的泡沫
C.廚房中常用碳酸鈉溶液洗滌餐具上的油污
D.可用碳酸鈉與醋酸制取少量二氧化碳
(2)常溫下在20 mL 0.1 molL-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL-1HCl溶液40 mL,溶液的pH逐漸降低,此時溶液中含碳元素的微粒物質(zhì)的量濃度的百分含量(縱軸)也發(fā)生變化(CO2因逸出未畫出),如下圖所示,下列說法正確的是________。
A.0.1 molL-1Na2CO3 溶液中[Na+]/[CO]=2
B.加入鹽酸使溶液pH為10時的混合液中,碳元素以CO和HCO形式存在
C.當混合液的pH<7時,開始放出CO2氣體
D.常溫下0.05 molL-1NaHCO3溶液,pH=9
(3)現(xiàn)有pH試紙、溫度計、石蕊試液、酚酞、蒸餾水以及必要的實驗儀器,試設(shè)計一個簡單的實驗,證明在碳酸氫鈉溶液中存在著HCO+H2OH2CO3+OH-的水解平衡:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(要求寫出簡要操作,現(xiàn)象及實驗?zāi)苷f明的問題)
12.(16分)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)廣泛用于合成顏料、媒染劑等。以鉻鐵礦(主要成分為Cr2O3,還含有FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制取重鉻酸鈉的流程圖如下:
請回答下列問題:
(1)若步驟Ⅰ中只用一種試劑調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)選用________(填標號)。
A.稀硫酸 B.氫氧化鈉固體 C.氫氧化鉀溶液
(2)步驟Ⅰ中,調(diào)節(jié)溶液pH后,如果溶液的pH過小,可能導(dǎo)致W沉淀部分溶解,原因是:______________________________(用離子方程式表示)。
(3)步驟Ⅱ中,Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7的離子反應(yīng)如下:2CrO(黃色)+2H+Cr2O(橙紅色)+H2O
①該反應(yīng)________氧化還原反應(yīng)(填“是”或“不是”),反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=______________。
②若向Na2Cr2O7溶液(橙紅色)中加入足量NaOH固體,溶液________(填標號)。
A.變黃色
B.顏色不變
C.橙紅色變深
③已知:25 ℃時,Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12,Ag2Cr2O7的Ksp=210-7。25 ℃時,向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,最終只生成一種磚紅色沉淀,該沉淀的化學式是________。
單元檢測(八)
1.C 解析:50 ℃時,水的離子積常數(shù)大于110-14。pH=4的醋酸中,c(H+)=1
10-4 molL-1,A錯誤;飽和小蘇打溶液中,HCO會發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致濃度減小,c(Na+)>c(HCO),B錯誤;飽和食鹽水中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)符合電荷守恒的關(guān)系,C正確;pH=12的碳酸鈉溶液中,c(OH-)=Kw/(110-12)>110-2 molL-1,D錯誤。
2.D 解析:醋酸鈉為堿性溶液,c(OH-) > c(H+),A錯誤;溫度不變,則水的離子積常數(shù)Kw是不變的,B錯誤;pH=5即代表溶液中c(H+)均為10-5 molL-1,C錯誤;Ag2S比AgCl更難溶,故S2-會與Ag+結(jié)合生成AgS沉淀,D正確。
3.C 解析:因CH3COOH過量,根據(jù)物料守恒可知A項正確;CH3COOH與KOH恰好反應(yīng),由質(zhì)子守恒可知B項正確;由電荷守恒可直接判斷C項錯誤,D項正確。
4.C 解析:一水合氨屬于弱堿,在離子方程式中不能拆成離子形式,正確的是:Al3++3NH3H2O===Al(OH-)3↓+3NH,A錯誤;氨水是弱電解質(zhì),加水稀釋,c(NH)和c(OH-)均減小,c(NH)c(OH-)減小,B錯誤;完全中和后的得到的硝酸鋁屬于強酸弱堿鹽,溶液顯酸性,C正確;一水合氨屬于弱電解質(zhì),不能完全電離,故電離出的c(OH-)小于0.1
molL-1,所以pH<13,D錯誤。
5.C 解析:由于醋酸是弱酸,電離程度很小,離子濃度也較小,M點溶液的導(dǎo)電能力最弱,A錯誤;N點所示溶液為堿性,根據(jù)溶液電荷守恒易判斷出此時c(Na+)>c(CH3COO-),B錯誤;由于M點的H+濃度等于N點的OH-濃度,對水的電離程度抑制能力相同,所以兩點水電離程度相同,C正確;Q點的pOH=pH,溶液為中性,而兩者等體積混合后生成醋酸鈉,水解顯堿性。則所加NaOH溶液體積略小于醋酸溶液的體積,D錯誤。
6.C 解析:c(Cr3+)=0.1 molL-1,n(Cr3+)=0.1 molL-10.05 L=0.005 mol
Cr3+ ?。 ?OH- === CrO?。?H2O
0.005 mol 0.02 mol
n(OH-)剩余=0.03 mol,c(OH-)剩余=0.3 molL-1,求得pH=13.5>13,所以溶液為亮綠色。
7.AD 解析:NaHCO3溶液中物料守恒關(guān)系為:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO)+2c(HCO),A正確;,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后乙酸過量,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),B錯誤;0.1 molL-1的NH4Cl溶液中NH發(fā)生微弱水解,c(NH)>c(H+),C錯誤;物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后,由物料守恒關(guān)系可知c(Na+)是c(CH3COOH)和c(CH3COO-)之和的兩倍,D正確。
8.AD 解析:由于pH=7,即c(H+)=c(OH-),由電荷守恒關(guān)系可知c(NH)=2c(SO),A正確; 0.1 molL-1 HCOOH 溶液相當于由0.2 molL-1加水稀釋而得,加水促進電離,其c(H+)濃度之比<2∶1,B錯誤;Na2CO3溶液中由于CO的水解,c(Na+)∶c(CO)>2∶1,C錯誤;KOH、Ba(OH)2均為強堿,由溶液pH=12可得c[Ba(OH)2]=510-3 molL-1,c(KOH)=110-2 molL-1, c(KOH)∶c[Ba(OH)2]=2∶1,D正確。
9.(1)中 molL-1
(2)Cu(OH)2 Cu2++2NH3H2O===Cu(OH)2↓+2NH
(3)S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-(第二步水解可不寫)
(4)2.710-3
解析:(1)所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為:NH3H2O+HCl===NH4Cl+H2O,由電荷守恒可知:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因為c(NH)=c(Cl-),所以c(OH-)=c(H+),故溶液顯中性。Kb=,c(NH)=c(Cl-)=0.005 molL-1,c(OH-)=c(H+)=10-7 mol
L-1,c(NH3H2O)=-c(NH)= molL-1,所以,Kb== molL-1
(2)因為Ksp[Cu(OH)2]?Ksp[Mg(OH)2],故先生成Cu(OH)2沉淀。
(3)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當兩種沉淀共存時,兩種沉淀的平衡體系中銀離子濃度是一樣的,=Ksp(AgBr) /Ksp(AgCl)=2.710-3。
10.(1)0.29
(2)c3(Ca2+)c2 (AsO) 5.710-17
(3)2H++MnO2+H3AsO3===H3AsO4+Mn2++H2O
(4)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,當溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時AsO濃度增大,Ca3(AsO4)2開始沉淀
(5)強 0.01 molL-1HA的pH為2,說明HA完全電離 = 0.005
解析:(1)H2SO4的濃度為28.42 gL-1,轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度為C===0.29 molL-1。(2)Ksp的表達式為離子濃度的次方的乘積。Ksp越小的物質(zhì)先生成沉淀,所以Fe3+先沉淀,c(AsO)===5.710-17 molL-1。(3)弱酸在寫離子方程式中寫成化學式,氧化還原反應(yīng)方程式,依據(jù)得失電子守恒進行配平。(4)①當Ca2+的濃度增大時,Ca2+與SO -可生成CaSO4沉淀。②酸與堿發(fā)生中和反應(yīng),c(AsO)增大,當Ca2+與AsO濃度次方的乘積達到Ca3(AsO4)2的Ksp時,開始沉淀。(5)由題目信息可知0.01 molL-1 HA溶液的pH=2,說明其完全電離,故為強電解質(zhì)。由物料守恒c(M+)+c(MOH)=2c(A-),結(jié)合電荷守恒c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005 molL-1。
11.(1)D (2)B
(3)在碳酸氫鈉溶液中滴入酚酞試液,溶液呈淺紅色,將溶液微熱,溶液紅色加深;水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),加熱平衡向水解方向移動,c(OH-)增大,故其中存在水解平衡,
解析:(1)A是因為碳酸鈉水解顯堿性與玻璃中的二氧化硅作用生成黏性的Na2SiO3;B是因為發(fā)生雙水解:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑;C是因為CO水解顯堿性,能去除油污。(2)選項A,碳酸根水解而使>2;由圖可知,B正確;C不正確,由圖知開始生成的二氧化碳先轉(zhuǎn)變?yōu)镠2CO3,pH約為6時,才有CO2放出;D不正確,由CO+H+===HCO,當?shù)渭?0 mL鹽酸時,剛好生成碳酸氫鈉,此時碳酸氫鈉溶液為0.05 molL-1,再從圖上讀得,此時溶液的pH=8。(3)依據(jù)水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的原理進行設(shè)計。
12.(1)A (2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)①不是 ②A
③Ag2CrO4
解析:(1)原溶液堿性較強,調(diào)至接近中性,只有硫酸符合。(2)硫酸與前面溶液中的Na2SiO3、NaAlO2溶液反應(yīng)生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀;但如果硫酸過量,可使Al(OH)3溶解。(3)①Cr元素在CrO與Cr2O中的價態(tài)都是+6,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。②加入NaOH固體,中和H+,平衡左移,溶液變黃色。③優(yōu)先生成Ksp小的物質(zhì),即Ag2CrO4。
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