化学检测课程选修四第三章水溶液中的离子平衡.doc

*.水溶液中的离子平衡www.ks5u.com1下列说法中正确的是()A二氧化硫溶于水能导电，故二氧化硫属于电解质B硫酸钡难溶于水，故硫酸钡属于弱电解质C硫酸是强电解质，故纯硫酸能导电D氢氧根离子浓度相同的氢氧化钠溶液和氨水导电能力相同答案D解析二氧化硫溶于水导电，是因为SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为电解质，A项错；硫酸钡溶于水的部分完全电离，BaSO4是强电解质，B项错；纯硫酸以分子形式存在，不电离，故纯硫酸不导电，C项错；两溶液中氢氧根离子浓度相同，根据电荷守恒，阳离子的总浓度也相同，二者阴、阳离子浓度相同，导电能力也相同，D项正确。2在下列实验方法中，不能证明醋酸是弱酸的是()A25 时，醋酸钠溶液呈碱性B25 时，0.1molL1的醋酸的pH约为3C25 时，等体积的盐酸和醋酸，前者比后者的导电能力强D25 时，将pH3的盐酸和醋酸稀释成pH4的溶液，醋酸所需加入的水多答案C解析25 时，醋酸钠溶液呈碱性，是醋酸根水解所造成的，能说明醋酸是弱酸；25 时，0.1molL1的醋酸的pH约为3，得出醋酸溶液中c(H)<0.1molL1，说明醋酸未完全电离，是弱酸；溶液的导电能力与溶液中离子浓度大小有关，25 时等体积的盐酸和醋酸，前者比后者的导电能力强，只说明盐酸中自由移动的离子浓度大于醋酸溶液，不能说明盐酸、醋酸的电离程度大小，不能证明醋酸为弱酸；25 时，将pH3的盐酸和醋酸稀释成pH4的溶液，醋酸所需加入的水多，说明醋酸溶液存在电离平衡是弱酸，C项符合题意。3将HClAl3KS2OHNONH分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是()A BC D答案B解析H、OH抑制水的电离，Al3、S2、NH能发生水解而促进水的电离，Cl、K、NO对水的电离无影响。4pH相同的氨水、NaOH和Ba(OH)2溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的X、Y、Z倍，稀释后三种溶液的pH仍然相同，则X、Y、Z的关系是()AXYZ BX>YZCX<YZ DXY<Z答案B解析氨水中存在电离平衡NH3H2ONHOH，加水平衡向右移动。故pH相同的氨水、NaOH和Ba(OH)2溶液，稀释到pH相同，氨水加水最多，NaOH和Ba(OH)2是强电解质，稀释前pH相同，若使稀释后pH仍相同，应加入相同体积的水，故X>YZ。5已知下面三个数据：7.21044.61044.91010，分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：NaCNHNO2=HCNNaNO2；NaCNHF=HCNNaF；NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述中，正确的是()AHF的电离平衡常数是BHNO2的电离平衡常数是CHCN的电离平衡常数是DHNO2的电离平衡常数是答案A解析根据题中给出的三个反应利用强酸能制弱酸的规律可判断酸性HF>HNO2>HCN，酸性越强电离常数越大，由此判断HF的电离平衡常数为7.2104，HNO2的电离平衡常数为4.6104，HCN的电离平衡常数为4.91010。6下列各种情况下一定能大量共存的离子组为()ApH7的溶液中：Fe3、Cl、Na、NOB由水电离出的c(H)11013mol/L的溶液中：Na、CO、Cl、KCpH1的溶液中：NH、Cl、Cu2、SOD无色溶液中：Al3、HCO、I、K答案C解析A项中由于Fe33H2OFe(OH)33H，Fe3大量存在的溶液显酸性pH<7；B项中由水电离出的c(H)11013molL1，此时溶液可能显酸性，也可能显碱性，CO在酸性溶液中不能大量共存；C项中pH1的溶液中各离子均不反应，可以大量共存；D项中Al33HCO=Al(OH)33CO2，Al3、HCO不能大量共存。7若pH3的酸溶液和pH11的碱溶液等体积混合溶液呈酸性，下列叙述正确的是()A生成一种强酸弱碱盐B弱酸溶液和强碱溶液反应C强酸溶液与弱碱溶液反应D一元强酸溶液与一元强碱溶液反应答案B解析pH相加等于14的酸碱溶液等体积混合后，若溶液显酸性，则该酸一定为弱酸，故选B。8等物质的量下列各状态的电解质，自由离子数由大到小的排列顺序是()熔融的NaHSO4NaHSO4溶液NaHCO3溶液H2CO3溶液A BC D答案C解析NaHSO4熔融状态时电离方程式为：NaHSO4=NaHSO，NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=NaHSO，NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3=NaHCO，HCOHCO，H2CO3是弱电解质，其电离方程式为H2CO3HHCO，HCOHCO，由以上电离方程式分析可知等物质的量的NaHSO4、NaHCO3、H2CO3在所给条件下，自由离子数大小关系为>>>，答案为C。9将0.1molL1的下列物质的水溶液，从常温加热到90 ，溶液的pH不变的是()A氯化钠 B硫酸C氢氧化钾 D硫酸铵答案B解析常温下NaCl溶液的pH7，加热水的电离程度增大，pH减小；硫酸溶液显酸性，H主要来自于硫酸，溶液中c(H)不变，pH不变；氢氧化钾溶液Kw增大，c(H)，c(OH)不变，c(H)增大，pH减小；硫酸铵溶液，升温NH水解程度增大，溶液中c(H)增大，pH减小。10常温下，下列各组数据中比值为2:1的是()AK2SO3溶液中c(K)与c(SO)之比B0.2molL1的CH3COOH溶液与0.1molL1的盐酸中c(H)之比CpH7的氨水与(NH4)2SO4的混合溶液中，c(NH)与c(SO)之比DpH12的Ba(OH)2溶液与pH12的KOH溶液中溶质的物质的量浓度之比答案C解析K2SO3溶液中，由于SO水解生成HSO，导致K2SO3溶液中c(Na):c(SO)之比大于2:1；由于CH3COOH是弱酸，存在CH3COOHCH3COOH，盐酸是强酸，在溶液中全部电离，二者溶液中c(H)之比小于2:1；pH7的氨水与(NH4)2SO4的混合溶液中，根据电荷守恒有：c(NH)c(H)2c(SO)c(OH)，因c(H)c(OH)，则有c(NH)2c(SO)，即c(NH):c(SO)2:1；pH12的Ba(OH)2溶液中，溶质Ba(OH)2的物质的量浓度为0.01molL1，pH12的KOH溶液中溶质KOH的物质的量浓度为0.01molL1，Ba(OH)2与KOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1:2。11下列浓度关系正确的是()A氯水中：c(Cl2)2B氯水中：c(Cl)>c(H)>c(OH)>c(ClO)C等体积等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸混合：c(Na)c(CH3COO)DNa2CO3溶液中：c(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)答案D解析氯水中反应了的c(Cl2)，且c(H)>c(Cl)，A、B项错；等体积等浓度NaOH溶液与CH3COOH混合，得到CH3COONa溶液，由于CH3COO水解，c(Na)>c(CH3COO)，C项错。12欲使0.1molL1的NaHCO3溶液中c(H)、c(CO)、c(HCO)都减少，其方法是()A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钠固体C通入氯化氢气体D加入饱和石灰水溶液答案D解析本题主要考查碳酸氢盐的性质及有关离子间的反应。CO2与NaHCO3不反应，三种离子皆不会减小；加入NaOH固体后，发生反应HCOOH=COH2O，c(H)、c(HCO)减小，而c(CO)增大；通入HCl气体时，因发生反应HCOH=CO2H2O而使溶液呈弱酸性，与原NaHCO3溶液相比c(H)增大；加入石灰水时，发生反应：HCOOHCa2=CaCO3H2O而使溶液中三种离子浓度均减小。13有关100mL 0.1mol/L NaHCO3100mL 0.1mol/L Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是()A溶液中水电离出的H个数：>B溶液中阴离子的物质的量浓度之和：>C溶液中：c(CO)>c(H2CO3)D溶液中：c(HCO)>c(H2CO3)答案C解析盐类水解可以促进水的电离，而且水解程度越大，这种促进程度越大，A项正确；COH2OHCOOH，CO水解使溶液中阴离子数目增多，B项正确；NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度，故c(H2CO3)>c(CO)，C项错误；CO的第一步水解程度远大于第二步水解，D项正确。14若室温下0.1molL1NaX溶液中pH9，则该溶液中发生水解反应的X占全部X的()A0.01% B. 0.09%C1.0% D无法确定答案A解析H2OHOH，NaX溶液中pH9，即c(H)1109molL1，c(OH)1105molL1，溶液显碱性的原因是因为X的水解，XH2OHXOH，每结合一个H就有一个X水解，溶液中OH比H多一个，则水解的X的量就等于溶液中比H多的OH的量，则：100%0.01%。15用1.0molL1NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时，其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示，原硫酸溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的总体积是()A1molL1,60mLB0.5molL1,80mLC0.5molL1,40mLD1molL1,80mL答案B解析由图可以看出未加NaOH溶液时，硫酸溶液的pH0，则c(H2SO4)0.5molL1，中和硫酸所用NaOH溶液体积为V(NaOH)40mL。可得V(H2SO4)40mL混合后总体积：40mL40mL80mL。16一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其Kspcm(An)cn(Bm)，称为难溶电解质的溶度积。25 时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最后生成黑色沉淀。已知所有的物质的颜色和溶度积如下表：物质AgClAgIAg2S颜色白黄黑Ksp(25 )1.810101.510161.81050下列叙述中不正确的是()A溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀B若先加入Na2S溶液，再加入KI溶液，则无黄色沉淀产生C25 时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中Ag的浓度相同D25 时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同答案C解析沉淀总是向着溶度积更小的物质转化，A、B项均正确；由于AgCl、AgI、Ag2S的溶解度不同，所以饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中Ag的浓度不同，C项错误；溶度积常数只与温度有关，与离子的浓度大小无关，故25 时AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同，D项正确。17(8分)已知某溶液中只存在OH、H、NH、Cl四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：c(Cl)>c(NH)>c(H)>c(OH)c(Cl)>c(NH)>c(OH)>c(H)c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)c(Cl)>c(H)>c(NH)>c(OH)填写下列空白：(1)若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是_，上述四种离子浓度的大小顺序为_(填序号)。(2)若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_；若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_。(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(HCl)_c(NH3H2O)(填“大于”或“小于”或“等于”，下同)，混合前酸中c(H)和碱中c(OH)的关系c(H)_c(OH)。答案(1)NH4Cl(2)NH3H2O、NH4ClNH4Cl、HCl(3)小于大于解析(1)NH4Cl水解溶液显酸性。(2)NH多于Cl，说明有NH3H2O；H多于NH，说明溶液含有酸。(3)若盐酸与氨水浓度相同，则最终为NH4Cl溶液，显酸性，因题中混合溶液显中性故盐酸浓度小。18(12分)水的离子积常数Kw与温度t()的关系如图所示：(1)若t125 ，则Kw1_；若t2100 时，Kw21012，则此时0.05molL1的Ba(OH)2溶液的pH_。(2)已知25 时，0.1 L 0.1molL1的NaA溶液的pH10，则NaA溶液中所存在的平衡有：_。溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为：_。(3)25 时，将pH11的NaOH溶液与pH4的硫酸溶液混合，若所得混合溶液pH9，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_。答案(1)1101411(2)H2OHOHAH2OHAOHc(Na)>c(A)>c(OH)>c(H)(3)19解析(1)常温下，水的离子积常数为11014。在100 时，Ba(OH)2溶液中c(OH)0.05molL120.1molL1，c(H)11011molL1，pHlgc(H)11。(2)因NaA溶液的pH10说明A能水解，溶液中存在H2OHOH和AH2OHAOH平衡体系，溶液中各离子浓度大小关系为：c(Na)>c(A)>c(OH)>c(H)。(3)由题意得c(OH)105molL1，混合后NaOH有剩余，则105molL1，解得V(NaOH):V(H2SO4)1:9。19(12分)某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度，其操作步骤如下：将碱式滴定管用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数；将锥形瓶用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗锥形瓶23次；从碱式滴定管中放出25.00mL待测溶液到锥形瓶中。将酸式滴定管用蒸馏水洗净后，立即向其中注入0.1000molL1标准盐酸，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数。向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂，进行滴定。滴定至终点，测得所耗盐酸的体积为V1mL。重复以上过程，但在滴定过程中向锥形瓶中加入5mL的蒸馏水，测得所耗盐酸的体积为V2mL。试回答下列问题：(1)滴定终点时的现象为锥形瓶中的溶液由_；(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察_；(3)该小组在步骤中的错误是_，由此造成的测定结果_(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)；(4)步骤缺少的操作是_；(5)如上图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为_mL；(6)根据下列数据：测定次数待测液体积/mL标准盐酸体积/mL滴定前读数/mL滴定后读数/mL第一次25.000.4020.38第二次25.004.0024.02请计算待测烧碱溶液的物质的量浓度。(请写出解答过程)答案(1)红色变为无色且在半分钟内不恢复(2)锥形瓶内溶液颜色的变化(3)用待测液润洗锥形瓶偏高(4)用标准液润洗滴定管23次(5)22.60(6)解：两次消耗HCl溶液体积的平均值为：20.00mLc(NaOH)008000molL1。20(10分)目前国内外使用的融雪剂一般有两大类：一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂；另一类是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁等，通称“化冰盐”。某研究性学习小组拟对融雪氯盐(主要含有氯化钠及不溶性杂质、Mg2、Ca2等)进行回收提纯研究。化学式CaCO3CaSO3CaC2O4Mg(OH)2Ksp2.81096.81084.01091.81011该小组设计流程如图：(1)加入混合液A的主要成分是_(填化学式)。(2)为检验溶液B中的Mg2、Ca2，通常分别取少量溶液B于两支试管中，进行如下实验：步骤一：检验Mg2，向其中一支试管中加入_溶液(填化学式)，看是否有沉淀生成。步骤二：检验Ca2，向另一支试管中加入某溶液，看是否有沉淀生成。下列三种溶液，其沉淀效果最好的是_。A0.1molL1 Na2CO3溶液B0.1molL1 Na2SO3溶液C0.1molL1 Na2C2O4溶液(3)在除杂过程中，向粗盐悬浊液中加混合液A时需控制溶液pH12以确保Mg2除尽，根据提供的数据计算，溶液B中Mg2物质的量浓度将被控制在_以下。(4)对溶液B加热并不断滴加6molL1的盐酸，同时用pH试纸检测溶液，直至pH2时停止加盐酸，得到溶液C。该操作的目的是_。(5)溶液C倒入蒸发皿中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到有大量固体析出时停止加热。答案(1)NaOH、Na2CO3(2)NaOHA(3)1.8107molL1(4)除去NaOH和Na2CO3(或除去CO、OH)解析(1)加入混合液A的目的是使Ca2、Mg2沉淀，一般应选择Na2CO3和NaOH作沉淀剂。(2)检验Mg2一般选用NaOH溶液。由于CaCO3的溶度积最小，检验Ca2时选择Na2CO3沉淀效果最好。(3)由c(Mg2)c2(OH)Ksp1.81011，得c(Mg2)molL11.8107molL1。(4)向溶液B中加入盐酸的目的是除去NaOH和Na2CO3。21(10分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s)4C(s)4CO(g)BaS(s)H1571.2 kJmol1BaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s)H2226.2 kJmol1(1)气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为_。(2)反应C(s)CO2(g)2CO(g)的H_kJmol1。(3)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是_。答案(1)S2H2OHSOHHSH2OH2SOH(可不写)(2)172.5(3)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)；为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温解析(1)Na2S中S2的水解分两步进行，其中以第一步为主，水解方程式为S2H2OHSOH，HSH2OH2SOH。(2)由盖斯定律得HkJmol1172.5 kJmol1。(3)加入过量的炭的目的是使BaSO4充分变为BaS，而通入空气的目的是使炭和氧气反应，利用其放出的热，维持反应所需的高温。