化學選修iv人教新課標第三章水溶液中的離子平衡 單元測試

1、第三章過關(guān)檢測(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個正確選項)1.(2012·福建質(zhì)檢)有關(guān)常溫下pH均為3的醋酸和硫酸的說法正確的是()。A.兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度均為1×10-11 mol·L-1B.分別加水稀釋100倍后,兩種溶液的pH仍相同C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(S)相等D.分別加入足量鋅片,兩種溶液生成H2的體積相同解析:酸溶液中氫氧根離子全部來自于水的電離,氫離子濃度相同的情況下,氫氧根離子濃度也相同,則由水電離出的氫離子濃度也相同。答案:A2.(2011

2、3;課標全國理綜,10)將濃度為0.1 mol·L-1 HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是()。 A.c(H+)B.Ka(HF)C.D.解析:HF溶液加水稀釋,平衡向右移動,所以增大,D項正確。答案:D3.已知某酸H2B在水溶液中存在下列關(guān)系:H2BH+HB-,HB-H+B2-。關(guān)于該酸對應(yīng)的酸式鹽NaHB的溶液,下列說法中一定正確的是()。A.NaHB屬于弱電解質(zhì)B.溶液中的離子濃度c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-)C.c(Na+)=c(HB-)+c(B2-)+c(H2B)D.NaHB和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H+OH-H2O解

3、析:NaHB屬于強電解質(zhì),A項錯;由于HB-的電離程度和水解程度大小未知,所以NaHB溶液的酸堿性不確定,B項錯;C項表達的是物料守恒,正確;由于HB-只有部分電離,所以寫離子方程式時不能拆寫為H+,D項錯。答案:C4.(2012·蘇州高二質(zhì)檢)人體血液的正常pH約為7.357.45,若在外界因素作用下突然發(fā)生改變就會引起“酸中毒”或“堿中毒”,甚至有生命危險。由于人體體液的緩沖系統(tǒng)中存在如下平衡:H+HCH2CO3CO2+H2O;H+PHP;H+HPH2P。故能維持血液pH的相對穩(wěn)定,以保證正常生理活動。下列說法中不合理的是()。A.當強酸性物質(zhì)進入人體的體液后,上述緩沖系統(tǒng)的平衡

4、向右移,從而維持pH穩(wěn)定B.當強堿性物質(zhì)進入人體的體液后,上述緩沖系統(tǒng)的平衡向左移,從而維持pH穩(wěn)定C.某病人靜脈滴注生理鹽水后,血液被稀釋,會導致c(H+)顯著減小,pH顯著增大,可能會引起堿中毒D.在人體進行呼吸活動時,如CO2進入血液,會使平衡向左移動,c(H+)增大,pH略減小解析:正常機體可通過體內(nèi)的緩沖物質(zhì)使機體的pH相對穩(wěn)定,不會對機體造成不良影響。答案:C5.(2011·安徽理綜,13)室溫下,將1.000 mol·L-1鹽酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

5、()。A.a點由水電離出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1B.b點:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)C.c點:c(Cl-)=c(N)D.d點后,溶液溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱解析:A項,氨水中存在NH3·H2ON+OH-的電離平衡,a點溶液pH在714之間,呈堿性,由水電離出的c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,故錯誤;B項是鹽酸和氨水恰好反應(yīng)時的物料守恒等式,但由圖知b點時氨水過量,沒有恰好完全反應(yīng),故錯誤;C項,因為c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H

6、+),當pH=7時,c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(N),故正確;D項,d點后溫度下降的原因是低溫溶液的介入,此時反應(yīng)已進行完全。答案:C6.在由水電離出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中,能大量共存的離子組是()。A.Fe2+Na+NCl-B.Ba2+Na+NCl-C.SSNNa+D.Mg2+Na+Br-ClO-解析:由水電離出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,說明溶液可能為強酸或強堿溶液。Fe2+在強酸環(huán)境中與N發(fā)生氧化還原反應(yīng),在強堿溶液中與OH-反應(yīng);S、ClO-在強酸溶液中不能大量存在;N、Mg

7、2+在強堿溶液中不能大量存在。答案:B7.溫度相同,濃度均為0.2 mol·L-1的(NH4)2SO4,NaNO3,NH4HSO4,NH4NO3,CH3COONa溶液,它們的pH由小到大的排列順序是()。A.B.C.D.解析:首先根據(jù)鹽類水解規(guī)律將其按酸堿性分組,呈酸性的是,呈中性的是,呈堿性的是。在呈酸性的中,NH4HSO4中的HS電離出H+,其溶液的酸性最強,其pH最小,(NH4)2SO4溶液中的N濃度大于NH4NO3溶液中的N濃度,其達到水解平衡時,(NH4)2SO4溶液中的H+濃度大于NH4NO3溶液中的H+濃度。CH3COONa溶液呈堿性,pH最大,綜上所述,其pH由小到大

8、的排列順序是。答案:A8.下圖表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度(S,mol·L-1),下列說法中正確的是()。難溶金屬氫氧化物的SpH圖A.pH=3時溶液中鐵元素的主要存在形式是Fe3+B.若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),可通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去C.若分離溶液中的Fe3+和Cu2+,可調(diào)節(jié)溶液的pH在4左右D.若在含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入燒堿,Ni(OH)2優(yōu)先沉淀解析:由圖可知在pH=3時Fe3+已沉淀完全,鐵元素的主要存在形式是Fe(OH)3,A錯誤。由于Ni2+和Co2+沉淀完全的pH相差不大,因此不能用調(diào)節(jié)pH的方法將兩者分離,B錯誤。

9、由圖可知選項D中優(yōu)先沉淀的是Cu(OH)2,D錯誤。答案:C二、非選擇題(本題共4小題,共52分)9.(12分)下圖所示三個燒瓶中分別裝入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分別放置在盛有水的燒杯中,然后向燒杯中加入生石灰,向燒杯中加入NH4NO3晶體,燒杯中不加任何物質(zhì)。(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液顯淺紅色的原因為。 (2)實驗過程中發(fā)現(xiàn)燒瓶中溶液紅色變深,燒瓶中溶液紅色變淺,則下列敘述正確的是。 A.水解反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.NH4NO3溶于水時放出熱量D.NH4NO3溶于水時吸

10、收熱量(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分別加入少量濃鹽酸、NaOH固體、Na2CO3固體、FeSO4固體,使CH3COO-水解平衡移動的方向分別為、(填“左”“右”或“不移動”)。 解析:(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液顯堿性,酚酞試液遇堿顯紅色。(2)生石灰與水劇烈反應(yīng)且放出大量熱,根據(jù)燒杯中溶液紅色變深,判斷水解平衡向右移動,說明水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),同時燒杯中溶液紅色變淺,則NH4NO3溶于水時吸收熱量。(3)酸促進CH3COO-的水解;堿抑制CH3COO-的水解;與CH3COO-帶同種電荷,水解都呈堿性相互抑制;Fe2+水解呈酸

11、性、CH3COO-水解呈堿性,相互促進。答案:(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液顯堿性(2)BD(3)右左左右10.(8分)為了證明一水合氨(NH3·H2O)是弱電解質(zhì),常溫下,甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進行實驗:0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞試劑、pH試紙、蒸餾水。(1)甲用pH試紙測出0.010 mol·L-1氨水的pH為10,則認定一水合氨是弱電解質(zhì),你認為這一方法是否正確?(填“是”或“否”),并說明理由。 (2)乙取出10 mL 0.010 mol

12、·L-1氨水,用pH試紙測出其pH=a,然后用蒸餾水稀釋至1 000 mL,再用pH試紙測出其pH為b,若要確認NH3·H2O是弱電解質(zhì),則a、b值應(yīng)滿足的關(guān)系:。(用等式或不等式表示) 解析:(1)0.010 mol·L-1氨水的pH為10,則其c(OH-)為10-4 mol·L-1,說明NH3·H2O部分電離,是弱電解質(zhì),若是強電解質(zhì),pH應(yīng)為12。(2)若NH3·H2O是弱電解質(zhì),則存在電離平衡,稀釋pH=a的氨水102倍,則其pH變化小于2。答案:(1)是若是強電解質(zhì),則0.010 mol·L-1氨水溶液中

13、c(OH-)應(yīng)為0.010 mol·L-1,pH=12(2)a-2<b<a11.(16分)常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量濃度和混合后所得溶液的pH如下表:實驗編號HA的物質(zhì)的量濃度/(mol·L-1)NaOH的物質(zhì)的量濃度/(mol·L-1)混合溶液的pH0.10.1pH=90.2pH=70.20.1pH<7請回答:(1)從組實驗分析,HA是強酸還是弱酸。 (2)組實驗表明,c0.2(填“大于”“小于”或“等于”)?；旌弦褐须x子濃度c(A-)與c(Na+)的大小關(guān)系是。 (3)從組實驗結(jié)果分

14、析,說明HA的電離程度NaA的水解程度(填“大于”“小于”或“等于”),該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是。 (4)組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH-)= mol·L-1。寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能作近似計算)。 c(Na+)-c(A-)= mol·L-1;c(OH-)-c(HA)=mol·L-1。 解析:(1)從組情況分析,等體積等物質(zhì)的量濃度的HA和NaOH溶液混合后,溶液顯堿性,說明生成強堿弱酸鹽,即HA是弱酸。(2)組中NaOH溶液的濃度為0.2 mol·L-1,混合后溶液顯中性,說明HA稍過

15、量,HA的物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于0.2 mol·L-1。根據(jù)電荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液pH=7,呈中性,c(H+)=c(OH-),則c(A-)=c(Na+)。(3)第組實驗相當于等體積等物質(zhì)的量濃度的HA和NaA混合,pH<7說明HA的電離程度大于NaA的水解程度,溶液中離子濃度由大到小的順序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(4)組實驗所得混合溶液中的pH=9,則c(OH-)=10-5 mol·L-1,水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-5 mol·L-1。由電荷守恒c(Na

16、+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol·L-1,根據(jù)質(zhì)子守恒c(OH-)=c(HA)+c(H+),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。答案:(1)弱酸(2)大于c(A-)=c(Na+)(3)大于c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)(4)10-510-5-10-910-912.(16分)以下是25 時幾種難溶電解質(zhì)的溶解度:難溶電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10-41.

17、7×10-61.5×10-43.0×10-9在無機化合物的提純中,常利用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理除去某些雜質(zhì)離子。例如:為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,再加入一定量的試劑反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,加入足量的氫氧化鎂,充分反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe2+,先將混合物溶于水,加入一定量的H2O2,將Fe2+氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)溶液的pH=4,過濾結(jié)晶即可。請回答下列問題:(1)上述三種除雜方案都能夠達到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被轉(zhuǎn)化為(填化學式)而除去。 (2)中加入的試劑應(yīng)該選擇為宜,其原因是 。 (3)中除去Fe3+所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為  。(4)下列與方案相關(guān)的敘述中,正確的是(填字母)。 A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過程中不引進雜質(zhì),不產(chǎn)生污染B.將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe