單元質(zhì)檢卷(八)水溶液中的離子平衡(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.關于常溫下,pH=2的醋酸溶液,下列敘述正確的是()A.c(CH3COOH)=0.01 molL-1B.c(H+)=c(CH3COO-)C.加水稀釋至原體積的100倍后,pH=4D.加入醋酸鈉固體,可抑制醋酸的電離2.劇毒物氰化鈉(NaCN)固體遇水或酸生成劇毒易燃的HCN氣體,同時HCN又能與水互溶,造成水污染。已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:弱酸HCOOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25)Ka=1.7710-4Ka=5.010-10Kal=4.310-7Ka2=5.610-11下列選項錯誤的是()A.向NaCN溶液中通入少量CO2發(fā)生的離子反應為2CN-+H2O+CO22HCN+CO32-B.處理含CN-廢水時,如用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=9,此時c(CN-)<c(HCN)C.中和等體積、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物質(zhì)的量前者小于后者D.等體積、等物質(zhì)的量濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者大于后者3.常溫下,下列有關電解質(zhì)溶液敘述錯誤的是()A.某H2SO4溶液中c(OH-)c(H+)=1.010-8,由水電離出的c(H+)=110-11 molL-1B.將0.02 molL-1鹽酸與0.02 molL-1 Ba(OH)2溶液等體積混合后,溶液pH約為12C.將一定體積稀鹽酸與稀氨水混合,當溶質(zhì)為NH3H2O和NH4Cl時,溶液的pH7D.向0.1 molL-1 Na2CO3溶液中逐滴滴加0.1 molL-1稀鹽酸,溶液中c(HCO3-)先增大后減小4.一定條件下,下列說法正確的是()A.向氨水中加入氯化銨固體,會使溶液的pH減小B.常溫時,向CaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體,則CaCO3的溶度積常數(shù)增大C.常溫時,把pH=1的醋酸溶液稀釋到10倍后,其pH>2D.稀釋Na2CO3溶液,溶液中c(OH-)增大5.下列有關電解質(zhì)溶液的說法正確的是()A.向0.1 molL-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)減小B.將CH3COONa溶液從20 升溫至30 ,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)增大C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中c(NH4+)c(Cl-)>1D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl-)c(Br-)不變6.下列有關電解質(zhì)溶液中粒子濃度關系正確的是()A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)B.含有AgCl和AgI固體的懸濁液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)D.0.1 molL-1 Na2C2O4與0.1 molL-1 HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)7.室溫下,將0.100 0 molL-1鹽酸滴入20.00 mL未知濃度的某一元堿MOH溶液中,溶液pH隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。下列有關說法不正確的是()A.該一元堿溶液濃度為0.100 0 molL-1B.A、B、C三點的水溶液導電性依次增強C.室溫下,MOH的電離常數(shù)Kb=110-5D.B點:c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)8.常溫時,KspMg(OH)2=1.110-11,Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12,Ksp(CH3COOAg)=2.310-3,下列敘述不正確的是()A.濃度均為0.2 molL-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀B.將0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入0.001 molL-1的KCl和0.001 molL-1的K2CrO4溶液中,先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀C.c(Mg2+)為0.11 molL-1的溶液中要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9以上D.在其他條件不變的情況下,向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不變二、非選擇題(本題共3個小題,共52分)9.(16分).水的電離平衡曲線如圖甲所示。(1)若以A點表示在25 時水的電離達平衡時的離子濃度,當溫度升高到100 時,水的電離平衡狀態(tài)到達B點,則此時水的離子積為。(2)將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合,并保持25 的恒溫,使混合溶液的pH=7,則Ba(OH)2溶液與鹽酸的體積比為。.物質(zhì)AD為CH3COOH、NaOH、HCl、NH3H2O中的各一種,常溫下將各物質(zhì)的溶液從1 mL稀釋到1 000 mL,pH的變化關系如圖乙所示。請回答下列問題:(1)根據(jù)pH的變化關系,寫出物質(zhì)的化學式:B,C。(2)寫出A與C反應的離子方程式:。(3)將含等物質(zhì)的量的B和D兩溶液充分混合后,其離子濃度由大到小的順序是。(4)醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,下列敘述不正確的是。A.CH3COOH溶液中離子濃度的關系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)B.0.1 molL-1的CH3COOH溶液加水稀釋,溶液中c(OH-)減小C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體,平衡逆向移動D.常溫下,pH=2的CH3COOH溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH<710.(18分)按要求回答下列問題:(1)已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-HSO3-H+SO32-向0.1 molL-1的NaHSO3溶液中加入少量氫氧化鈉固體,則c(SO32-)c(HSO3-)(填“增大”“減小”或“不變”,下同),c(Na+)c(SO32-)。(2)氯常用作飲用水的殺菌劑,且HClO的殺菌能力比ClO-強。25 時氯氣-氯水體系中存在以下平衡關系:Cl2(g)Cl2(aq)Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-HClOH+ClO-其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分別在三者中所占分數(shù)()隨pH變化的關系如圖所示。寫出上述體系中屬于電離平衡的平衡常數(shù)表達式:Ki=,由圖可知該常數(shù)值為。在該體系中c(HClO)+c(ClO-)(填“大于”“小于”或“等于”)c(H+)-c(OH-)。用氯處理飲用水時,夏季的殺菌效果比冬季(填“好”或“差”),請用勒夏特列原理解釋:。(3)乙二酸俗稱草酸(結構簡式為HOOCCOOH,可簡寫為H2C2O4),它是一種重要的化工原料。常溫下0.01 molL-1的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如下表所示:物質(zhì)H2C2O4KHC2O4K2C2O4pH2.13.18.1填空:寫出H2C2O4的電離方程式:。KHC2O4溶液顯酸性的原因是;向0.1 molL-1的草酸氫鉀溶液中滴加NaOH溶液至中性,此時溶液里各粒子濃度關系正確的是(填序號)。A.c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)B.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2O42-)C.c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)D.c(K+)>c(Na+)11.(18分)碳酸鎳可用于電鍍、陶瓷器著色等。鎳礦渣中鎳元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素雜質(zhì)),從鎳礦渣出發(fā)制備碳酸鎳的流程如下:已知常溫下,溶度積常數(shù)如下表所示:難溶物NiSZnSCuSCaF2MgF2溶度積常數(shù)1.0710-212.9310-251.2710-361.4610-107.4210-11(1)加入Na2CO3溶液沉鐵時生成難溶于水的黃鈉鐵礬NaFe3(SO4)2(OH)6和一種無色氣體。寫出此反應的離子方程式:。(2)加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,原理是NiS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq),過濾后,溶液中c(Ni2+)=0.107 molL-1,溶液中殘留c(Cu2+)為 molL-1。(3)加入NaF的作用是。(4)加入Na2CO3溶液沉鎳,檢驗Ni2+是否沉淀完全的方法是。單元質(zhì)檢卷(八)水溶液中的離子平衡1.DpH=2的醋酸溶液中,c(H+)=0.01molL-1,醋酸是弱酸,部分發(fā)生電離,故c(CH3COOH)>0.01molL-1,A錯誤;醋酸電離產(chǎn)生的c(H+)=c(CH3COO-),但在溶液中同時存在水電離產(chǎn)生的H+,故c(H+)>c(CH3COO-),B錯誤;加水稀釋后醋酸的電離程度增大,故加水稀釋至原體積的100倍后,溶液的pH<4,C錯誤;加入醋酸鈉固體后,c(CH3COO-)增大,醋酸的電離平衡逆向移動,D正確。2.A從電離平衡常數(shù)來看,HCN的酸性強于HCO3-,所以向NaCN溶液中通入少量CO2發(fā)生的離子反應為CN-+H2O+CO2HCN+HCO3-,A項錯誤;處理含CN-廢水時,如用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9,Ka=c(CN-)c(H+)c(HCN)=c(CN-)10-9c(HCN)=5.010-10,故c(CN-)<c(HCN),B項正確;中和等體積、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液,因HCOOH的電離平衡常數(shù)大于HCN,故HCOOH的濃度小,消耗NaOH的物質(zhì)的量前者小于后者,C項正確;等體積、等物質(zhì)的量濃度的HCOONa和NaCN溶液中,因CN-水解程度大于HCOO-,所以在NaCN溶液中c(OH-)大,c(H+)小,根據(jù)電荷守恒n(Na+)+n(H+)=n(X-)+n(OH-)可知,HCOONa溶液中n(Na+)+n(H+)大于NaCN中的,兩溶液中的離子總數(shù)均為2n(Na+)+n(H+),則HCOONa溶液所含離子總數(shù)大于NaCN,D項正確。3.C常溫下,水的離子積KW=c(H+)c(OH-)=10-14,由于c(OH-)c(H+)=1.010-8,解得c(OH-)=10-11molL-1,所以由水電離出的c(H+)=110-11molL-1,A項正確;等體積、等濃度的鹽酸與Ba(OH)2溶液混合,Ba(OH)2過量,混合后c(OH-)=(0.02molL-12-0.02molL-1)12=0.01molL-1(混合后溶液體積可視為二者體積之和),那么c(H+)=KWc(OH-)=10-12molL-1,pH=12,B項正確;鹽酸與氨水混合,當溶液中溶質(zhì)為NH3H2O和NH4Cl時,因未知兩者相對量,溶液的pH可能大于7、可能等于7、也可能小于7,C項錯誤;Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸,發(fā)生的反應依次為HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O,c(HCO3-)先增大后減小,D項正確。4.A氨水中存在電離平衡:NH3H2ONH4+OH-,加入NH4Cl固體,溶液中c(NH4+)增大,平衡逆向移動,c(OH-)減小,溶液的pH減小,A項正確;溫度不變,則Ksp(CaCO3)不變,B項錯誤;醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀釋時,電離平衡正向移動,n(H+)增大,故pH=1的醋酸稀釋10倍后,溶液的pH范圍為1<pH<2,C項錯誤;Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-,加水稀釋時,水解平衡正向移動,n(OH-)增大,但由于溶液體積變化大于n(OH-)的變化,則溶液中c(OH-)減小,D項錯誤。5.DA項,醋酸在水溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH),加水稀釋,c(CH3COO-)減小,Ka不變,c(H+)c(CH3COOH)增大,A項錯誤;B項,CH3COONa溶液中存在CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=c(CH3COOH)c(OH-)c(CH3COO-),升溫,平衡正向移動,Kh增大,則c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)減小,B項錯誤;C項,根據(jù)電荷守恒關系:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),當溶液呈中性時,c(H+)=c(OH-),則c(NH4+)=c(Cl-),C項錯誤;D項,c(Cl-)c(Br-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),加入AgNO3后Ksp不變,c(Cl-)c(Br-)不變,D項正確。6.ApH=1的NaHSO4溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒可得:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-),A項正確;含有AgCl和AgI固體的懸濁液中,氯化銀的溶解度大于碘化銀,則:c(Cl-)>c(I-),溶液中正確的離子濃度關系為c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),B項錯誤;由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),2c(Ca2+)=c(Cl-),則c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),C項錯誤;根據(jù)電荷守恒有2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D項錯誤。7.D根據(jù)圖像知,當鹽酸體積為20mL時二者恰好反應生成鹽,則二者的物質(zhì)的量相等,二者的體積相等,則其濃度相等,所以一元堿溶液濃度為0.1000molL-1,故A項正確;溶液的導電能力與離子濃度成正比,MOH是弱電解質(zhì),HCl、MCl是強電解質(zhì),完全電離,根據(jù)圖像知,A、B、C三點的水溶液中,自由移動離子的濃度逐漸增大,所以其導電性依次增強,故B項正確;根據(jù)圖像知,0.1000molL-1MOH溶液中pH=11,則c(OH-)=0.001molL-1,常溫下,MOH的電離常數(shù)Kb=c(M+)c(OH-)c(MOH)=0.00120.1000=110-5,故C項正確;B點溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(M+)=c(Cl-),故D項錯誤。8.Bc(Ag+)c(CH3COO-)=0.10.1=110-2>2.310-3,所以有CH3COOAg沉淀生成,A項正確;使Cl-沉淀所需Ag+濃度的最小值c(Ag+)=1.810-100.001molL-1=1.810-7molL-1,使CrO42-沉淀所需Ag+濃度的最小值c(Ag+)=1.910-120.001molL-1=4.3610-5molL-1,所以先產(chǎn)生AgCl沉淀,B項錯誤;c(Mg2+)=0.11molL-1,c(OH-)=1.110-110.11molL-1=10-5molL-1,則pH=9,所以要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀,pH應控制在9以上,C項正確;Ksp只受溫度影響,D項正確。9.答案.(1)110-12(2)101.(1)NaOHHCl(2)NH3H2O+H+H2O+NH4+(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)(4)B解析.(1)根據(jù)圖像分析,100時水電離的氫離子和氫氧根離子濃度都為10-6molL-1,則水的離子積常數(shù)為110-12。(2)氫氧化鋇中的氫氧根離子濃度為10-6molL-1,鹽酸中氫離子濃度為10-5molL-1,二者混合后溶液為中性,則氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量相等,其體積比等于濃度的反比,即為10-510-6=101。.(1)從圖像分析,氫氧化鈉和氨水都呈堿性,但加水稀釋,氫氧化鈉溶液pH變化較大,則B為NaOH,A為NH3H2O。鹽酸和醋酸呈酸性,加水稀釋,鹽酸pH變化較大,則C為HCl,D為醋酸。(2)氨水與鹽酸反應生成氯化銨和水,鹽酸為強酸,氯化銨為可溶性鹽,都可以拆成離子形式,故離子方程式為NH3H2O+H+H2O+NH4+。(3)等物質(zhì)的量的氫氧化鈉和醋酸混合后生成醋酸鈉,溶液顯堿性,故離子濃度關系為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。(4)A項,在醋酸溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒分析,正確;B項,醋酸加水稀釋,電離平衡正向移動,溶液的酸性減弱,氫氧根離子濃度增大,錯誤;C項,醋酸中加入醋酸鈉,醋酸鈉電離出的醋酸根離子抑制醋酸的電離,所以電離平衡逆向移動,正確;D項,二者混合后醋酸有剩余,顯酸性,正確。10.答案(1)增大減小(2)c(H+)c(ClO-)c(HClO)10-7.5小于差溫度升高,(溶解)平衡逆向移動,Cl2(aq)濃度減小,使得(化學平衡)逆向移動,c(HClO)減小,殺菌效果變差(3)H2C2O4H+HC2O4-、HC2O4-H+C2O42-HC2O4-的電離程度大于水解程度AD解析(1)加入NaOH固體,OH-和H+反應,使中電離平衡右移,所以c(SO32-)c(HSO3-)增大;未加NaOH固體之前,由于c(SO32-)很小,所以c(Na+)c(SO32-)很大,加入NaOH固體之后,NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,c(SO32-)增大很多,所以c(Na+)c(SO32-)減小。(2)HClOH+ClO-屬于電離平衡,由于當pH=7.5時,ClO-與HClO的物質(zhì)的量濃度相等,所以Ki=10-7.5。根據(jù)電荷守恒得c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-),所以c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),由于c(HClO)<c(Cl-),所以c(HClO)+c(ClO-)<c(H+)-c(OH-)。(3)根據(jù)0.01molL-1H2C2O4溶液的pH=2.1,可以證明H2C2O4是二元弱酸,則H2C2O4分步電離。A項,符合物料守恒,正確;D項,若恰好反應,c(K+)=c(Na+),此時溶液呈堿性,故加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量略少些,故c(K+)>c(Na+),正確。11.答案(1)Na+3Fe3+2SO42-+3H2O+3CO32-NaFe3(SO4)2(OH)6+3CO2(2)1.2710-16(3)除去溶液中的Ca2+、Mg2+(4)靜置后取上層清液少許于試管中,滴加Na2CO3溶液,若未出現(xiàn)渾濁,則沉淀完全解析(1)因為產(chǎn)物為黃鈉鐵礬NaFe3(SO4)2(OH)6,Fe為+3價,另一種無色氣體與加入的Na2CO3溶液有關,故該氣體是CO2,然后按質(zhì)量守恒和電荷守恒配平離子方程式。(2)因為溶液中的c(S2-)是一定的,Ksp(NiS)Ksp(CuS)=c(Ni2+)c(S2-)c(Cu2+)c(S2-)=c(Ni2+)c(Cu2+),代入數(shù)值可以得出c(Cu2+)=1.2710-16molL-1。(3)從表中數(shù)據(jù)可知CaF2和MgF2的Ksp很小,加入NaF的作用是除去溶液中的Ca2+、Mg2+。(4)加入Na2CO3溶液沉鎳,檢驗Ni2+是否沉淀完全的方法是靜置后取上層清液少許放入試管中,再次滴加沉淀劑Na2CO3溶液,若未出現(xiàn)渾濁,則沉淀完全。