人教版高中化学化学反应原理第三章《水溶液中的离子平衡》测试卷

第三章《水溶液中的离子平衡》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.在 25 ℃时，水的离子积 Kw＝1.0×10－14，在 35 ℃时，水的离子积 Kw＝2.1× 10－14，则下列叙述正确的是( ) A．c(H＋)随着温度的升高而降低 B． 35 ℃时，c(H＋)7 时，溶液中的溶质是 ________；写出溶液 pH＝7 的过程中发生的化学方程式：________________。 17.KMnO4 溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于 KMnO4 的强氧化性，它的溶液很容易被 空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质 MnO(OH)2，因此配制 KMnO4 标准溶液 的操作是： (1)称取稍多于所需量的 KMnO4 固体溶于水，将溶液加热并保持微沸 1 h； (2)用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的 MnO(OH)2； (3)过滤得到的 KMnO4 溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处； (4)利用氧化还原滴定方法，在 70～80 ℃条件下用基准试剂(纯度高、式量较大、稳定性较好的物 质)溶液标定其浓度。请回答下列问题： (1)将溶液加热并保持微沸 1 h 的目的是____________________________________________。 (2)如何保证在 70～80 ℃ 条件下进行滴定操作：____________________________________。 (3)准确量取一定体积的 KMnO4 溶液用____________________________________________ (填仪器名称)。 (4)在下列物质中，用于标定 KMnO4 溶液的基准试剂最好选用________(填序号)。 A．H2C2O4·2H2O B．FeSO4 C．浓盐酸 D．Na2SO3 (5)若准确称取 Wg 你选的基准试剂溶于水配成 500 mL 水溶液，取 25.00 mL 置于锥形瓶中，用高锰 酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液 VmL： ①滴定终点标志是________________________________________________________； ②所配制 KMnO4 标准溶液的物质的量浓度为________ mol·L－1； (6)若用放置两周的 KMnO4 标准溶液去滴定水样中 Fe2＋含量，测得的浓度值将____________(填“偏 高”或“偏低”) 。 18.从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分 0.1 mol·L－1 的硫酸和 0.01 mol·L－1 的硫酸。若能，简述操作过程____________________________ _______________________________________________________________________________。 ①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2 溶液 ⑥pH 试纸 三、计算题(共 3 小题) 19.进行胃部透视时，常在检查之前服用“钡餐”，其主要成分是硫酸钡。已知 25 ℃时，硫酸钡的溶 度积常数 Ksp＝1.1×10－10。Ba2＋是有毒的重金属离子，当人体中 Ba2＋浓度达到 2×10－3mol·L－1 时， 就会对健康产生危害，若有人误将氯化钡当做食盐食用，请通过计算说明是否可以服用 5%的硫酸 钠溶液有效除去胃中的 Ba2＋。(提示：5%的硫酸钠溶液物质的量浓度约为 0.36 mol·L－1) 20.某温度下 1 L 氟化氢溶液中，已电离的氟化氢为 0.02 mol，未电离的氟化氢为 0.18 mol，求该 溶液中氟化氢的电离度和电离平衡常数。 21.欲测定某 NaOH 溶液的物质的量浓度，可用物质的量浓度为 0.100 0 mol·L－1HCl 标准溶液进行 中和滴定(用酚酞作指示剂)。请回答下列问题： (1)若甲同学在实验过程中，用碱式滴定管取了 25.00 mL 待测溶液，记录滴定前滴定管内标准溶液 液面读数为 3.80 mL，滴定后液面如图，则此时消耗 HCl 标准溶液的体积为________mL。 (2)乙学生做了 2 组平行实验，数据记录如下： 丙同学为减少实验误差，准备根据甲乙二同学的数据计算出待测 NaOH 溶液的物质的量浓度，请 代他计算出待测溶液浓度为________mol·L－1(小数点后保留四位)。 四、填空题(共 3 小题) 22.物质的量浓度相同的下列溶液中。符合按 pH 由小到大顺序排列的是( ) A．HCl NH4Cl CH3COOH NaNO3 Na2CO3 NaHCO3 NaOH B．HCl NH4Cl CH3COOH NaHCO3 NaNO3 Na2CO3 NaOH C．HCl CH3COOH NH4Cl NaNO3 NaHCO3 Na2CO3 NaOH D．HCl CH3COOH NH4Cl NaNO3 Na2CO3 NaHCO3 NaOH 23.(14 分)氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）中含有 FeCl2 杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其制成 水溶液，再按下图所示的操作步骤进行提纯。 请参照下表给出的数据填空。 （1）操作 I 加入 X 的目的是___________________________ 。（2）下列物质都可以作为 X，适合 本实验的 X 物质可以是_________（填字母）。A.KMnO4B.NaClOC.H2O2D.Cl2（3）操作 II 的 Y 试 剂为____________（填化学式），并调节溶液的 pH 在______范围。（4）实验室在配制 CuCl2 溶液 时需 加入少 许_________（填 物质名 称），理 由是（ 文字叙述 并用有 关离子 方程式 表示） __________________________________________。（5）若将 CuCl2 溶液蒸干灼烧，得到的固体是 _________________ （ 填 化 学 式 ）； 若 要 得 无 水 CuCl2 ， 请 简 述 操 作 方 法 ______________________________________________。 24.四氯化锡常温下是无色液体，在空气中极易水解，产物之一是固态二氧化锡，那么四氯化锡水 解的化学方程式为______________________，如果将四氯化锡固体少许暴露于空气中，预期可看 到的现象是_______________________。 答案解析 1.【答案】D 【解析】H2O H＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，只与温度有关；温度升高，Kw 变大。水的电离 程度增大，c(H＋)和 c(OH－)均增加，但始终相等，A、B、C 错误；温度升高 Kw 变大，说明平衡正 移，水的电离为吸热过程，D 正确。 2.【答案】D 【解析】用水润湿 pH 试纸则会使酸、碱中的 c(H＋)发生变化，所测 pH 可能与实际不符，A 错误； 广泛 pH 试纸只能测出整数，B 错误；酸、碱指示剂只能判断溶液的酸碱性，估算出 pH 的范围，C 错误；pH 计是一种精确仪器，如图为精确度不同的 pH 计，一般可以精确到 0.1 个 pH 单位，D 正 确。 3.【答案】D 【解析】相同温度时，两种难溶电解质的 Ksp 小的其溶解度不一定小，A 项错误；Ksp 大小只与温度 有关，B 项错误；0.1 mol·L－1 的 NaOH 溶液 pH 为 12，则该温度下 KW＝1×10－13，C 项错误。 4.【答案】D 【解析】盐类水解本质是盐类电离产生的弱酸根或弱碱阳离子与水电离出的 H＋或 OH－结合生成弱 电解质的过程，用 表示水解反应程度微弱，多元弱酸根只能逐个结合 H＋，分步水解。A 属于 醋 酸 的 电 离 反 应 ， 不 符 合 题 意 ； B 为 SO2 与 水 反 应 的 离 子 方 程 式 ， 表 达 错 误 ， SO2 ＋ H2O H2SO3 不符合题意；C 为盐和碱的复分解反应，不是水解反应，不符合题意；D 为铵根离 子水解反应，符合题意。 5.【答案】C 【解析】单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质；电解质依靠在水中或熔融状态下直接电 离出的离子导电，酸、碱、盐、金属氧化物属于电解质，酸只在水中能电离，碱和盐既可在水中 又可在熔融状态下电离，金属氧化物只在熔融状态下电离。HClO 属于酸，在水中能导电，是电解 质，A 错误；氯气是单质，既不是电解质，也不是非电解质，氯水导电只是依靠 Cl2 溶于水生成的 盐酸和次氯酸电离产生的离子，B 错误； NH3 与水反应生成 NH3·H2O 电离生成离子而使水溶液导 电，NH3 本身不能电离，是非电解质，C 正确； NaHCO3 属于盐，在水溶液能导电，属于电解质， D 错误。 6.【答案】C 【解析】石蕊溶液颜色突变不灵敏，pH 变色范围 5～8 较宽，不宜用作指示剂，可淘汰 A、D；若 用锥形瓶装 H2SO4 溶液，滴定管内装 NaOH 溶液，应用乙滴定管，B 错误；H2SO4 与 NaOH 刚好中 和时溶液 pH＝7，甲基橙的变色范围是 3.1～4.4，酚酞的变色范围是 8～10，无论哪种指示剂，酸 碱消耗量都在误差允许范围内，所以强酸与强碱间滴定两种指示剂都可用。 7.【答案】B 【解析】图示反应物实为醋酸根离子和水，生成物为醋酸和氢氧根，以 表示微弱的反应程度， 属于水解反应，B 符合题意。 8.【答案】B 【解析】加入 Na2S 溶液，由于 S2－水解呈碱性，c(OH－)增大，平衡向左移动，A 项错误；加入 AlCl3 溶液，由于 Al3 ＋ ＋3OH － ===Al(OH)3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2 减少，B 项正确；加入 NaOH 溶液，c(OH－)增大，平衡向左移动，C 项错误；加入 CaCl2 溶液，溶液中 c(Ca2＋)增大，平衡 向左移动，D 项错误。 9.【答案】D 【解析】醋酸溶液中逐渐加入醋酸钠晶体，同离子效应，抑制醋酸的电离，溶液的 pH 值变大，而 不是减小， A 错误；根据实际参加反应的离子浓度分析，化学平衡为 Fe3++3SCN﹣===Fe（SCN）3， 加入少量 KCl 固体，溶液中 Fe3+、SCN﹣浓度不变，溶液颜色不变，B 错误；保持恒温恒压条件下， 逐渐通入稀有气体 Ar，体积变大，相当于减小压强，平衡逆向移动，所以 H2 的转化率减小，而不 是不变，C 错误；升高温度向吸热反应方向移动，所以保持恒压条件下，逐渐升高温度过程中 CH3OCH3 的转化率变大，所以图象符合，D 正确。 10.【答案】A 【解析】依据质子守恒知，A 项正确；未知两溶液的体积关系，不能确定离子浓度大小，B 项错误； NaHB 溶液中物料守恒式为 c(Na＋)＝c(HB－)＋c(H2B)＋c(B2－)，C 项错误；Na2CO3 溶液中，根据物 料守恒有：c(Na＋)＝2[c(CO )＋c(HCO )＋c(H2CO3)]，D 项错误。 11.【答案】A 【解析】根据盐的组成可以判断盐溶液的酸碱性，一般强酸强碱盐溶液呈中性，强碱弱酸盐溶液 呈碱性，强酸弱碱盐溶液呈酸性，可概括为谁强跟谁“性”，同强显中性。CH3COONa 为强碱弱酸 盐，溶液呈碱性，A 符合题意；Na2SO4 为强酸强碱盐，溶液呈中性，B 不符合题意；NH4Cl 为强 酸弱碱盐，溶液呈酸性，C 不符合题意；KAl(SO4)2 中铝离子水解，溶液呈酸性，D 不符合题意。 12.【答案】B 【解析】当向悬浊液中加入 CaO，CaO＋H2O＝Ca(OH)2，水被不断消耗，离子浓度增大，Qc>Ksp， 有 Ca(OH)2 析出，溶液中 Ca2＋和 OH－的物质的量会减少，但温度不变，溶度积和溶解度都不变， 溶液仍是饱和溶液，c(OH－)、c(Ca2＋)不变，B 项正确、A、C、D 项错误。 13.【答案】B 【解析】Ca(OH)2(s)＋ SO (aq) CaSO4(s)＋2OH－(aq)，沉淀转化与 Ksp[Ca(OH)2]和 Ksp(CaSO4) 的相对大小没有必然联系，B 项错误；Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，K＝ Fe ＝ Fe OH OH ＝ sp FeOH ＝ ㄠ㌵㌵ h ㌵ ＝4.0×104，C 项正确；c(Mg2＋)＝ sp MgOH OH ＝ ㄠh㌵ ㌵ mol·L－1＝1.8×10－5mol·L－1， D 项正确。 14.【答案】B 【解析】 滴定时眼睛应注意锥形瓶中颜色的变化，以判断确定滴定终点，A 错误； 滴定管使用时应用所盛装的液体进行润洗，防止滴定管壁残留的水对所盛装的溶液进行稀 释，对实验造成影响，C 错误；氨气使湿润红色石蕊试纸变蓝色，D 错误。 15.【答案】C 【解析】NH3·H2O 为弱电解质，稀释促进其电离，若体积增大 10 倍时 pH 变化小于 1，即稀释后 10＜pH＜11，A 错误；稀释后溶液中 c(OH －)减小，Kw 不变，c(H ＋ )增大，B 错误；稀释促进 NH3·H2O 电离，导致溶液中 n(NH )增大、n(NH3·H2O)减小， 增大，C 正确； NH3·H2O 在水溶液中不完全电离，c(NH3·H2O)>c(OH－)，即氨水的浓度大于 0.001 mol·L－1，D 错误。 16.【答案】纯碱 NaCl 和 Na2CO3 CaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋CaCO3↓ 【解析】随 X 的加入溶液由酸性变为中性又变为碱性，说明 X 溶液呈碱性；图像中间一段溶液的 pH 没有发生变化，说明 X 能与氯化钙发生反应且不改变 pH；当把氯化钙消耗完以后，再加 X 导 致溶液变为碱性，X 应为纯碱溶液。 A～B 段发生：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑； B～C 段发生：CaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋CaCO3↓； pH>7 时纯碱过量时，溶液中的溶质是 NaCl 和 Na2CO3。 17.【答案】(1)将水中还原性物质完全氧化 (2)水浴加热，用温度计控制水温 (3)酸式滴定管 (4)A (5)①滴下最后一滴 KMnO4 溶液后，溶液变成紫红色且半分钟内不褪色 ② ㄠ⸸(6)偏高 【解析】(1)KMnO4 具有强氧化性，容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物 质 MnO(OH)2，将溶液加热并保持微沸 1 h 的方法，水中还原性物质可被完全氧化。 (2)要保证在 70～80 ℃ 条件下进行滴定，一般采用水浴加热，用温度计测量水温。 (3)KMnO4 溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管中的橡胶管，且一般都用稀硫酸酸化，应用酸式 滴定管量取。 (4)H2C2O4·2H2O 常温下是稳定的结晶水水化物，溶于水后纯度高、稳定性好，可以用作基准试剂， A 符合题意；FeSO4 中亚铁离子易被氧化成铁离子，不宜用作基准试剂，B 不符合题意；浓盐酸易 挥发，不宜用作基准试剂，C 不符合题意；Na2SO3 具有还原性，易被氧化成硫酸钠，不宜用作基 准试剂，D 不符合题意。 (5)①当滴入最后一滴，溶液呈紫红色且半分钟内不变为原色，表明滴入 KMnO4 溶液多余，反应达 到终点。 ②c(H2C2O4·2H2O)＝ g gmol ㌵ㄠhL mol·L－1，根据： 6H＋＋ MnO ＋5H2C2O4·2H2O===2Mn2＋＋10CO2↑＋18H2O 得： MnO ～ 5H2C2O4·2H2O，c( MnO ) ＝ molL ㌵ㄠ㌵hL h ⸸㌵ ㄠ⸸ mol·L－1。 (6)c(待测)＝ 标准 ⸸ 标准 ⸸ 待测 ，滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化，标准液体积 用量增多，待测液浓度偏高；标准液体积用量减少，待测液浓度偏低。在放置过程中空气中还原 性物质与 KMnO4 反应，使 KMnO4 溶液的浓度变小，再滴定 Fe2＋时，消耗 KMnO4 溶液(标准)的体 积增大，导致 c(Fe2＋)值会增大，测定的结果偏高。 18.【答案】能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张 pH 试纸上，与标准比色卡比较其 pH，pH 较 大的为 0.01 mol·L－1 的硫酸 【解析】由于二者 c(H＋)只相差 10 倍，且都在强酸性区域，酸碱指示剂不能很好区分；广泛 pH 试 纸可区分 c(H＋)10 倍差别的溶液。 19.【答案】BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋ SO (aq)， c(Ba2＋)＝ ㄠ㌵ ㌵ ㌵ㄠ mol·L－1＝3.1×10－10mol·L－1