溶液中的离子反应
阶段检测卷(八) 溶液中的离子反应
一、选择题(本题包括25小题,每题2分,共50分,每小题只有一个选项正确) 1.纯碱被视作“碱”用于油污清洗,溶液碱性较强。下列有关分析不正确的是( ) A.纯碱主要成分为Na2CO3 B.热的纯碱溶液去污效果更好 C.纯碱有利于油污水解 D.纯碱常用于治疗胃酸过多 答案 D
2.(2016·杭州模拟)下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( ) A.NaCl B.NH4Cl C.Na2CO3 D.NaOH 答案 C
3.(2016·台州9月选考质量评估)下列各物质投入水中,使溶液呈酸性的是( ) A.NaOH C.CH3COONa 答案 D
4.(2016·温州8月选考模拟)下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( ) A.NH4Cl C.K2SO4 答案 B
解析 NH4Cl溶液因NH4水解呈酸性;CH3COONa溶液因CH3COO水解呈碱性;K2SO4溶液呈中性;氨水因NH3·H2O电离呈碱性。 5.下列说法中错误的是( )
A.在Na2S溶液中滴入酚酞溶液,呈红色 B.升高温度能使FeCl3溶液中的H浓度增大 C.一切钾盐、钠盐、硝酸盐都不发生水解 D.醋酸盐溶于水能发生水解 答案 C
6.下列有关盐类水解的叙述中正确的是( ) A.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐 B.含有弱酸根盐的水溶液一定呈碱性
C.盐溶液的酸碱性主要决定于形成盐的酸和碱的相对强弱 D.强酸强碱盐的水溶液一定呈中性
+
+
-
B.NH3 D.NH4Cl
B.CH3COONa D.NH3·H2O
1
答案 C
7.下列应用与盐类的水解无关的是( ) A.纯碱溶液可去除油污 B.NaCl可用作防腐剂和调味剂 C.TiCl4溶于大量水加热制备TiO2
D.FeCl3饱和溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体 答案 B
8.下列物质溶于水后,能使水的电离程度增大的是( ) A.NO2 C.Cl2 答案 D
9.已知HClO酸性比H2CO3弱,反应Cl2+H2O HCl+HClO达平衡后,要使HClO浓度增加可加入( ) A.H2O C.CaCO3 答案 C
10.下列电离方程式书写正确的是( ) A.H2SO4===H2+SO4 B.NaOH===Na+O+H C.Ba(OH)2===Ba+OH D.CaCl2===Ca+2Cl 答案 D
11.下列有关pH变化的判断中正确的是( ) A.随着温度的升高,碳酸溶液的pH减小 B.随着温度的升高,纯水的pH减小 C.新制氯水经光照一段时间后,pH增大 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大 答案 A
12.欲使醋酸溶液中的CH3COO浓度增大,电离平衡向电离方向移动,且不放出气体,可向醋酸溶液中加入少量固体( ) A.NaOH C.CH3COONa 答案 A
13.(2016·绍兴校级期末)下列能够说明醋酸是弱酸的是( )
2
-
2+
-
2+
2-
+
2-
+
+
2-
B.Ba(OH)2 D.CH3COONa
B.HCl D.NaOH(s)
B.NaHCO3 D.Na
A.醋酸能与水以任意比例混溶 B.醋酸能与碳酸钠反应 C.醋酸能使紫色石蕊溶液变红色 D.0.1 mol·L醋酸溶液pH=3 答案 D
14.在CH3COOH CH3COO+H的电离平衡中,要使电离平衡右移且氢离子浓度增大,应采取的措施是( ) A.加入NaOH C.加水 答案 D
15.在相同温度时100 mL 0.01 mol·L的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( ) A.中和时所需NaOH的量 B.电离程度 C.H的浓度
D.CH3COOH的物质的量 答案 B
16.下列气体溶于水后,生成物中既有强电解质又有弱电解质的是( ) A.SO2 C.CO2 答案 B
17.25 ℃时,1 mol·L醋酸加水稀释至0.01 mol·L,下列变化正确的是( ) A.溶液中c(OH)减小 B.pH的变化值等于2 C.溶液中H的数目增大 D.Kw的值减小 答案 C
18.氨水呈弱碱性的原因是( ) A.通常状况下,氨气的溶解度较大 B.氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH
C.溶于水的氨气生成的少量NH3·H2O全部电离生成OH D.氨气本身的碱性弱 答案 B
19.(2016·绍兴选考适应性考试)某温度下,关于①0.01 mol·L
-1
-
-
+
-
-1
-1
+
-1
-1
-
+
-1
B.加入盐酸 D.升高温度
B.Cl2 D.SO3
醋酸溶液,②pH=2醋
3
酸溶液,下列说法正确的是( ) A.c(CH3COOH):①>② B.c(CH3COO):①>②
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO):①=② D.c(CH3COO)+c(OH):①<② 答案 D
解析 ①0.01 mol·L CH3COOH溶液中,0.01 mol·L>c(CH3COOH)≫c(H)≈c(CH3COO)>c(OH),②pH=2的CH3COOH溶液中,c(CH3COOH)≫0.01 mol·L=c(H)≈c(CH3COO),由此可判断,A、B、C错误;D项两溶液中均存在c(H)=c(CH3COO)+c(OH),且是①中
+
-
-
-
-1
+
-
-1
-1
+
-
-
-
-
-
c(H+)小于②中c(H+),故D正确。
20.在中和滴定时,中和一定量的某种醋酸溶液消耗NaOH a g,若先在该醋酸溶液中溶入少量CH3COONa,再用该NaOH中和,消耗该NaOH b g,则a与b的关系是( ) A.a>b B.a<b C.a=b D.无法确定 答案 C
解析 中和一定量的某种醋酸溶液消耗m(NaOH)与n(CH3COOH)成正比,醋酸的物质的量不变,则消耗m(NaOH)不变,向醋酸溶液中是否加入醋酸钠只影响醋酸的电离程度,但不影响醋酸的物质的量,所以二者消耗氢氧化钠的质量不变,故选C。
21.常温下,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,完全反应后,溶液中离子浓度关系正确的是( )
A.c(NH4)>c(Cl)>c(OH)>c(H) B.c(NH4)>c(Cl)>c(H)>c(OH) C.c(Cl)>c(NH4)>c(H)>c(OH) D.c(Cl)>c(NH4)>c(OH)>c(H) 答案 A
22.(2016·浙江选考测试)常温下,测得0.1 mol·L某溶液的pH值大于7,则该溶液中可能的溶质为( ) A.KCl C.NaNO3 答案 B
23.常温下a mol·L HCl稀溶液和b mol·L NH3·H2O稀溶液等体积混合,下列判断一定正确的是( )
A.若a=b,则c(OH)=c(H) B.若a=b,则c(Cl)=c(NH4) C.若a>b,则c(OH)<c(H)
4
-
+
-
+
-
+
-1
-1
-1
-
+
-
+
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
-
+
B.NH3 D.CH3COOH
D.若a<b,则c(Cl)<c(NH4) 答案 C
解析 A项,如果a=b,等浓度等体积的氨水和盐酸恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,即c(OH)<c(H),错误;B项,根据电荷守恒知c(NH4)<c(Cl),错误;C项,如果a>b,等体积混合时,盐酸的物质的量大于氨水,溶液呈酸性,c(OH)<c(H),正确;D项,如果a<b,等体积混合时,溶液中的溶质是氨水和氯化铵,溶液若呈碱性,则c(OH)>c(H),c(NH4)>c(Cl),若溶液呈中性,c(NH4)=c(Cl),错误。 24.(2016·绍兴校级期末)10 mL 0.1 mol·L NaOH溶液与10 mL 0.15 mol·L H2SO4溶液混合(混合前后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的pH为( ) A.1 B.13 C.3 D.11 答案 A
解析 10 mL 0.1 mol·L NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量:0.1 mol·L×0.01 L=0.001 mol,10 mL 0.15 mol·L H2SO4溶液中氢离子的物质的量:0.15 mol·L×2×0.01=0.003 mol,则混合液中酸过量,所得溶液中氢离子浓度:mol·L,所得溶液的pH=1,故选A。
25.60 mL 0.5 mol·L NaOH溶液和40 mL 0.4 mol·L的H2SO4混合后,溶液的pH约为( )
A.0.5 B.1.7 C.2 D.13.2 答案 B
解析 40 mL 0.4 mol·L的H2SO4溶液n(H)=0.04 L×0.4 mol·L×2=0.032 mol,60 mL 0.5 mol·L NaOH溶液中n(OH)=0.06 L×0.5 mol·L=0.03 mol,酸过量,反应后溶0.032 mol-0.03 mol+
液的体积为60 mL+40 mL=100 mL=0.1 L,则反应后c(H)=0.02
0.1 Lmol·L,混合液中的pH=-lg c(H)=-lg 0.02=2-lg 2=1.7,故选B。 二、非选择题(本题包括7小题,共50分)
26.(4分)在a、b两支试管中,分别装入足量Na2CO3粉末,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白。
a、b 两支试管中生成气体的速率开始时是a________b(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),反应完毕后生成气体的总体积是a__________b,原因是_________________ ________________________________________________________________________。 答案 大于 等于 开始反应时盐酸中c(H)大,但两者H的总物质的量相等
解析 盐酸是强酸,醋酸是弱酸,相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中氢离子浓度大于醋酸中的,氢离子浓度越大反应速率越大,所以a、b 两支试管中生成气体的速率开始时是a大于b,但相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸提供氢离子的
5
+
+
-1
+
-1
-
-1
-1
+
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
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-
+
+
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+
-
+
-
-
+
+
-
-+
0.003 mol-0.001 mol
=0.1
0.01 L+0.01 L
能力相同,所以最终生成的二氧化碳气体的体积相同。 27.(4分)常温下有浓度均为0.5 mol·L的四种溶液: ①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O
(1)上述溶液中,可发生水解的是________(填序号)。
-1
c NH+4
(2)向④中加入少量氯化铵固体,此时________(填“增大”、“减小”或“不
c OH-
变”)。
答案 (1)①② (2)增大
解析 (1)①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O中能够发生水解的为①Na2CO3、②NaHCO3。 (2)NH3·H2O存在电离平衡:NH3·H2O NH4+OH,加入氯化铵固体,c(NH4)增大,平衡逆
+
-
+
c NH+4 向移动,c(OH)减小,则的比值增大。
c OH
-
28.(6分)现有下列浓度均为0.1 mol·L的电解质溶液: ①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaClO ④CH3COONH4 ⑤NH4HCO3
(1)上述5种物质的溶液既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应的是________(填序号)。 (2)已知溶液④呈中性,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________。 (3)已知溶液⑤呈碱性,比较④、⑤两溶液的酸碱性,可以得出的结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)②④⑤
(2)c(CH3COO)=c(NH4)>c(H)=c(OH)
(3)HCO3的水解程度比CH3COO大或CH3COOH酸性比H2CO3强
解析 (1)HCO3既不与酸大量共存,也不与碱大量共存;NH4不与碱大量共存,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,故既能与盐酸反应,又能与烧碱反应的电解质有②④⑤。
(2)④呈中性c(H)=c(OH),又电荷守恒为c(H)+c(NH4)=c(CH3COO)+c(OH),所以离子浓度由大到小的顺序c(CH3COO)=c(NH4)>c(H)=c(OH)。
(3)④呈中性,CH3COONH4是弱酸弱碱盐,溶液呈中性,说明CH3COO和NH4水解程度相同,但H2CO3酸性弱于CH3COOH,HCO3的水解程度大于CH3COO,所以NH4HCO3溶液pH>7。 29.(6分)常温下,有pH为12的NaOH溶液100 mL。
(1)此溶液中水电离出的氢离子浓度c(H)为____________________________________。 (2)若将该溶液的pH变为11(设混合后溶液体积不变)。 ①若用蒸馏水稀释,应加入________ mL。
②若用pH=10的NaOH溶液稀释,应加入______ mL。 答案 (1)1.0×10
-12
+
-
-
-
+
-
+
+
-
+
-
+
+
-
-
-
+
-
-
-
+
+
-
-1
mol·L
-1
(2)①900 ②1 000
6
解析 (1)常温下pH=12的氢氧化钠溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中的氢离子为水电离的,则水电离的c(H)=1.0×10
+
-12
mol·L。
-1
-1
(2)①常温下pH=12的氢氧化钠溶液中,氢氧根离子浓度为0.01 mol·L,pH=11的溶液中氢氧根离子浓度为0.001 mol·L,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后溶液体积0.01 mol·L×0.1 L为1 L=1 000 mL,需要加入的蒸馏水体积为1 000 mL-100 mL=-1
0.001 mol·L900 mL;
②pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.000 1 mol·L,设加入pH=10的氢氧化钠溶液体积为V,则:=1 000 mL。
30.(10分)(加试题)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。 已知:物质电离常数(25 ℃)HCN K=4.9×104.3×10、K2=5.6×10
-7
-11
-10
-1
-1
-1
0.000 1×V+0.01×0.1 mol-1
=0.001 mol·L,解得:V=1 L
V L+0.1 L
,CH3COOH K=1.8×10,H2CO3 K1=
-3
-5
,一氯乙酸 K=1.4×10
(1)25 ℃时,有等浓度的:①NaCN溶液,②Na2CO3溶液,③CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为__________(填序号)。
(2)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为________________________。 (3)下图中可以描述乙酸(甲曲线)和一氯乙酸(乙曲线)在水中的电离度与浓度关系的是_____________。
答案 (1)②>①>③
(2)NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3 (3)B
解析 (1)根据已知数据分析,电离常数:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液。
(2)向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>HCN>HCO3,故反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3。
(3)由乙酸(甲、Ka=1.8×10)和一氯乙酸(乙、Ka=1.4×10)可知,乙酸的Ka小,则乙酸的酸性弱;由图可知,横坐标为浓度,纵坐标为电离度,则等浓度时酸性强的电离度大,即
7
-5
-3-
乙的曲线在上方,可排除A、C;弱酸的浓度越大,其电离度越小,则曲线甲、乙均随浓度的增大而下降,可排除D,显然只有B符合。
31.(10分)(加试题)25 ℃时,两种酸的电离平衡常数如下表:
-
(1)HSO3(2)请根据两种酸的电离平衡常数比较酸性:H2SO3________(填“大于”、“小于”或“等于”)H2CO3。某同学设计实验比较两者的酸性:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测量两溶液的c(H
+
)。该实验设计不正确,错误在于
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)请用Na2CO3,H2SO3两种溶液,设计方案证明H2SO3和H2CO3的酸性强弱。 操作方法:______________________________________________________, 实验现象:__________________________________________________________。
-+
c SO23 ·c H
答案 (1)c HSO3
(2)大于 用于比较pH的两种溶液的物质的量浓度不相等
(3)向盛有亚硫酸溶液的试管中滴加碳酸钠溶液 试管中有无色无味的气体产生 解析 (1)亚硫酸氢根离子的电离平衡常数为
2-+
c SO3 ·c H K=。
c HSO-3
(2)根据表中数据可知,亚硫酸的K1大于碳酸的K1,则亚硫酸的酸性大于碳酸;H2SO3和H2CO3均属于二元酸,要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱,必需使二者的物质的量浓度相同,但是SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其物质的量浓度显然不相等(因为二者的溶解度不同),所以该实验设计不正确。
(3)亚硫酸的酸性大于大于碳酸,将碳酸钠溶液滴入亚硫酸溶液中会生成无色无味的二氧化碳气体,据此可证明二者酸性大小。
32.(10分)(加试题)新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料,在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。其中一种制备Li2FeSiO4的方法:
惰性气体
固相法:2Li2SiO3+FeSO4=====高温Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。 实验(一)制备流程:
8
实验(二) Li2FeSiO4含量测定:
从仪器B中取20.00 mL溶液至锥形瓶中,另取0.200 0 mol·L的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe含量。相关反应:MnO4+5Fe
+8H===Mn+5Fe+4H2O,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应。经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
+
2+
3+
2+
-
2+
-1
(1)仪器B____________,仪器C__________。
(2)操作Ⅱ的步骤:____________________________________________________, 在操作Ⅰ时,所需用到的玻璃仪器中,除了普通漏斗、烧杯外,还需要____________。 (3)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)滴定终点时现象为_______________________________________________________; 根据滴定结果,可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为________。 答案 (1)100 mL容量瓶 酸式滴定管 (2)蒸发浓缩,冷却结晶,过滤 玻璃棒 (3)SO2+2Fe+2H2O===2Fe+SO4+4H
(4)当滴入最后一滴标准液液溶液变为浅红色,且半分钟内不变色 81%
解析 (1)实验二中仪器B为配制溶液所需要的容量瓶,仪器C为盛放滴定实验中的标准溶液,由于标准溶液为酸性高锰酸钾,具有氧化性,因此必须盛放于酸式滴定管中。 (2)由溶液得到FeSO4·7H2O晶体所需要的操作为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;操作Ⅰ为过滤操作,所需用的玻璃仪器中,除了普通漏斗、烧杯外,还需要玻璃棒,作用是引流。 (3)还原剂A可用SO2,SO2具有还原性,能被Fe氧化成硫酸,化学方程式:SO2+2Fe+2H2O===2Fe+SO2-4+4H。
(4)滴定实验的终点判断依据是滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且半分钟内不变色;在4次滴定实验中,由于实验3误差较大舍去,则消耗酸性高锰酸钾的体积为
2+
+
3+
3+
3+
2+
2-
+
9
V(KMnO4)=n(KMnO4)=
-
20.00+19.98+20.02
20.00 mL,
320.00-1
L×0.2 mol·L=0.004 mol 1 000
+
2+
3+
MnO4+5Fe+8H===Mn+5Fe+4H2O 1 5 0.004 n
2+
n(Li2FeSiO4)=n(Fe2+)=
5×0.004
=0.02 mol, 1
100 mL溶液中含有Li2FeSiO4的物质的量为0.02 mol×5=0.10 mol,产品中Li2FeSiO4的质0.10 mol×162 g·mol
量分数为81%。
20.00 g
-1
10