水溶液中的離子平衡專題檢測

北京 李宏華

(作者單位：北京市順義區(qū)第八中學)

水溶液中的離子平衡專題檢測

一、選擇題

1.(原創(chuàng))下列事實不能證明HNO2是弱電解質的是

( )

A.HNO2和NaCl不能發(fā)生反應

B.0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1

C.NaNO2和H3PO4反應，生成HNO2

D.0.1 mol·L-1HNO2溶液稀釋至100倍，pH約為3.1

2.(原創(chuàng))25℃時，現(xiàn)有0.10 mol/L Na2CO3溶液。下列觀點不正確的是

( )

A.該溶液的pH>7

C．水垢中的CaSO4用Na2CO3溶液充分浸泡后可轉化為CaCO3，說明溶解度CaSO4

3.(原創(chuàng))某溫度下，將相同pH的鹽酸和醋酸分別加水稀釋，溶液的pH隨著溶液體積的變化曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是

( )

A.Ⅱ為稀釋鹽酸時的pH變化曲線

B.b點溶液的導電能力比c點溶液的導電能力強

C.a點Kw的數(shù)值比c點Kw的數(shù)值大

D.b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度

( )

B.Q點對應的溶液中c(Na+)>2c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

D.如果M點表示開始滴加時的溶液，則N點表示反應結束時的溶液

5.(原創(chuàng))下列判斷不正確的是

( )

A.①②⑥⑦⑧________________B.②③⑤⑦

C.①②③④⑤⑥⑧___________D.全部

( )

A.MnS的Ksp小于CuS的Ksp

B.達到平衡時c(Mn2+)=c(Cu2+)

C.溶液中加入少量Na2S固體后，溶液中c(Cu2+)、c(Mn2+)保持不變

7．(原創(chuàng))分析下表，下列選項中錯誤的是

( )

B．將amol/L HCN溶液與amol/L NaOH溶液等體積混合，測得所得溶液呈堿性(pH>7)，則c(OH-)>c(H+)，c(CN-)

C．相同物質的量濃度的Na2CO3和NaCN溶液，后者pH較大

D．等物質的量的各溶液pH大小關系為pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)

二、非選擇題

8.(改編題)(1)AlCl3溶液呈________(填“酸”“中”或“堿”)性，原因是________(用離子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是________(寫化學式)。實驗室在保存AlCl3溶液時，常在溶液中加少量的________，以________(填“促進”或“抑制”)其水解。

(2)將等體積等物質的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液呈________(填“酸”“中”或“堿”)性，溶液中c(Na+)________(填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。

(3)25 ℃時，pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈________(填“酸”“中”或“堿”)性，溶液中，c(Na+)________(填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。

溶質CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNNa2SO4pH8.89.711.610.311.17.0

請回答下列問題：

①上述鹽中的陰離子，結合質子能力最強的是________。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列濃度均為0.1 mol·L-1的五種溶液中，酸性最強的是________(填序號，下同)；將各溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是________。

A.HCN B.HClO C.H2SO4D.CH3COOH

E.H2CO3

③將CO2氣體通入飽和碳酸鈉溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象為________________，原因是________________________________ (用離子方程式表示)。

④要增大氯水中HClO的濃度，可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液，用離子方程式解釋其原因：________。

9.(改編題)水的電離平衡曲線如圖所示。

(1)購房者成本變動的影響與分析。購房者成本：購房者購買被動房時的增量成本費用為C3。下面是使用MATLAB仿真得出的圖6，圖像的縱軸是購房者選擇購買普通房的概率，橫軸是推廣時間，因此曲線反映了概率水平隨著推廣過程進行產(chǎn)生的變化。

(1)若以A點表示25 ℃時水在電離平衡時的離子濃度，當溫度升到100 ℃時，水的電離平衡狀態(tài)到B點，則此時水的離子積從________增加到________。

(2)常溫下，將pH=10的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合，然后保持100 ℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7，則 Ba(OH)2溶液與鹽酸的體積比為________。

(3)在某溫度下，Ca(OH)2的溶解度為0.74 g，其飽和溶液密度設為1 g·mL-1，Ca(OH)2的離子積為________。

(4)25 ℃時，在等體積的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，發(fā)生電離的水的物質的量之比是________。

(5)等體積的下列溶液中，陰離子的總物質的量最大的是________(填序號)。

①0.1 mol·L-1的CuSO4溶液

②0.1 mol·L-1的Na2CO3

③0.1 mol·L-1的KCl

④0.1 mol·L-1的NaHCO3

①則Na2A溶液顯________(填“酸性”“中性”或“堿性”)；NaHA溶液顯________(填“酸性”“中性”或“堿性”)。

②若有0.1 mol·L-1Na2A的溶液，其中各種離子濃度由大到小的順序是________(填字母)。

A．c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)

B．c(Na+)>c(OH-)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)

C．c(Na+)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)

D．c(A2-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(HA-)

(7)一定溫度下，向等體積純水中分別加入等物質的量的下列物質：①NaOH、②CH3COOH、③NaClO，則水的電離程度最大的是________(填編號)。一定溫度下，向等體積純水中分別加入等物質的量的CH3COONa和NaCN，兩溶液中陰離子的總物質的量分別為n1和n2，則n1和n2的關系為n1________(填“>”“<”或“=”)n2。

已知：常溫下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11；Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16；Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38；Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33

(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時發(fā)生反應的離子方程式：________，指出使用空氣的優(yōu)點是___________。

(3)常溫下，根據(jù)已知條件計算在pH=5的溶液中，理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)=___________ 。

(4)有人用氨水調節(jié)溶液pH，在pH=5時將Fe(OH)3沉淀出來，此時可能混有的雜質是________(填化學式，下同)，用________試劑可將其除去。

(5)FeCl2溶液蒸干灼燒得到的固體物質是________，原因是___________。

11.(改編題)三氯氧磷(化學式：POCl3)常用作半導體摻雜劑及光導纖維原料。氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如下：

(1)氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學方程式為___________。

(2)通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量，實驗步驟如下：

Ⅰ．取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向錐形瓶中加入0.100 0 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL，使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋。

Ⅳ．加入指示劑，用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點，記下所用體積。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12

①滴定選用的指示劑是___________ (填字母)，滴定終點的現(xiàn)象為___________ 。

a．FeCl2___________b．NH4Fe(SO4)2

c．淀粉___________d．甲基橙

②實驗過程中加入硝基苯的目的是___________ ，如無此操作所測Cl元素含量將會________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(3)氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會產(chǎn)生含磷(主要為H3PO4、H3PO3等)廢水。在廢水中先加入適量漂白粉，再加入生石灰調節(jié)pH將磷元素轉化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。

①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是___________。

②下圖是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖象。

處理該廠廢水最合適的工藝條件為___________ (填字母)。

a．調節(jié)pH=9___________b．調節(jié)pH=10

c．反應時間30 min___________d．反應時間120 min

(4)為了研究沉淀溶解平衡和沉淀轉化，某同學查閱資料并設計如下實驗。資料：AgSCN是白色沉淀，相同溫度下，溶解度：AgSCN>AgI。

操作步驟現(xiàn)象步驟1:向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液,靜置出現(xiàn)白色沉淀步驟2:取1mL上層清液于試管中,滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液溶液變紅色步驟3:向步驟2的溶液中,繼續(xù)加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液,溶液紅色變淺步驟4:向步驟1余下的濁液中加入5滴3mol·L-1KI溶液出現(xiàn)黃色沉淀

①寫出步驟2中溶液變紅色的離子方程式：___________。

②步驟3中現(xiàn)象a是___________。

③用化學平衡原理解釋步驟4的實驗現(xiàn)象：___________。

參考答案及解析

1.A 【解析】A選項，HNO2和NaCl不能發(fā)生反應，只能說明不符合復分解反應的條件，但不能說明HNO3是弱酸，故A錯誤；B選項，常溫下0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1，說明亞硝酸不完全電離，溶液中存在電離平衡，所以能說明亞硝酸為弱酸，故B正確；C選項，強酸可以制取弱酸，NaNO2和H3PO4反應，生成HNO2，說明HNO2的酸性弱于H3PO4，所以能說明亞硝酸為弱酸，故C正確；D選項，常溫下pH=1的HNO2溶液稀釋至100倍，pH約為3.1說明亞硝酸中存在電離平衡，則亞硝酸為弱電解質，故D正確。

3.B 【解析】兩種酸的起始pH相同，即c(H+)相同，說明起始時c(弱酸)遠大于c(強酸)；沒有稀釋前弱酸的c(H+) 已等于強酸的c(H+)，而稀釋導致弱酸的電離程度增大，所以在稀釋的整個過程中，弱酸的c(H+)都大于強酸的c(H+)，即pH：弱酸<強酸，所以曲線Ⅱ是醋酸、Ⅰ是鹽酸，A項錯誤；溶液的導電能力的強弱取決于溶液中離子濃度的大小，對于酸而言，其pH越大，c(H+)越小，離子濃度越小，導電能力越弱，故B正確；Kw的大小只取決于溫度，與溶液的濃度無關，C項錯誤；兩溶液稀釋相同的倍數(shù)時，醋酸的濃度始終大于強酸的濃度，故D項錯誤。

Al2O3HCl 抑制

9.(1)10-1410-12

(2)2∶9

(3)0.004

(4)1∶10∶1010∶109

(5)②

(6)①堿性 酸性 ②A

(7)③ >

(2)-(Q2+Q1)kJ·mol-1

(3)3.5×10-11mol·L-1

(4)Al(OH)3NaOH

(5)Fe2O3Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl，在加熱蒸干過程中HCl揮發(fā)，F(xiàn)e(OH)2逐漸被氧化生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3灼燒分解生成Fe2O3

(2)①b 溶液變?yōu)榧t色 ②防止在滴加NH4SCN時，將AgCl沉淀轉化為AgSCN沉淀 偏小

(作者單位：北京市順義區(qū)第八中學)