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2019-2020年高中化學(xué) 第3章 水溶液中的離子平衡 章末知識(shí)梳理同步測(cè)試 新人教版選修4 一、選擇題(本題包括16小題，每題3分，共48分；每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．可以判定某酸(HA)是強(qiáng)電解質(zhì)的事實(shí)是(　　) A．該酸加熱至沸騰不分解　　 B．0.01 molL－1該酸的pH＝2 C．該酸可以溶解Cu(OH)2 D．該酸與CaCO3反應(yīng)放出CO2 解析：　0.01 molL－1HA完全電離時(shí)，c(H＋)＝110－2molL－1，pH＝2，弱酸也有其他三個(gè)選項(xiàng)的性質(zhì)。 答案：　B 2．下列溶液一定呈中性的是(　　) A．pH＝7的溶液 B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液 C．由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物質(zhì)的量反應(yīng)得到的溶液 D．非電解質(zhì)溶于水得到的溶液 解析：　本題考查溶液酸堿性的判斷，解題關(guān)鍵在于抓住溶液呈中性的根本標(biāo)志。 中性溶液— 答案：　B 3．用蒸餾水逐步稀釋0.2 mol/L的稀氨水時(shí)，若溫度不變，在稀釋過(guò)程下列數(shù)據(jù)始終保持增大趨勢(shì)的是(　　) A．c(OH－) B．c(NH4＋) C．c(NH3H2O) D．c(NH4＋)/c(NH3H2O) 解析：　NH3H2ONH4＋＋OH－在稀釋過(guò)程中，溶液中主要微粒NH4＋、OH－、NH3H2O的濃度都減小，故可用排除法選D。D中可這樣理解，先假定平衡不動(dòng)，則同等強(qiáng)度降低，但平衡正移，故比值增大。 答案：　D 4．室溫下，若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝110－14molL－1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(　　) A．Al3＋、Na＋、NO3－、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、NO3－ C．K＋、Na＋、Cl－、AlO2－ D．K＋、NH4＋、SO42－、NO3－ 解析：　在室溫下，純水中c(H＋)水＝c(OH－)水＝110－14molL－1，由此看出該溶液中水的電離受到抑制，該溶液可能為c(H＋)＝1 molL－1的酸溶液或c(OH－)＝1 molL－1的堿溶液，A項(xiàng)中的Al3＋、D項(xiàng)中的NH4＋都會(huì)與OH－反應(yīng)，C項(xiàng)中AlO2－會(huì)與H＋反應(yīng)，只有B項(xiàng)一定可以大量共存。 答案：　B 5．下列反應(yīng)不屬于水解反應(yīng)或水解方程式不正確的是(　　) ①HCl＋H2OH3O＋＋Cl－　②ZnCl2＋H2O===Zn(OH)2＋2HCl?、跱a2CO3＋H2OH2CO3＋2NaOH　④Al2(CO3)3＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2CO3 A．①② B．③④ C．①②④ D．全部 答案：　D 6．下列各種試紙，在使用時(shí)預(yù)先不能用蒸餾水潤(rùn)濕的是(　　) A．紅色石蕊試紙 B．藍(lán)色石蕊試紙 C．碘化鉀淀粉試紙 D．pH試紙 解析：　pH試紙使用前不能潤(rùn)洗，否則可能產(chǎn)生誤差。 答案：　D 7．用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)引起測(cè)量結(jié)果偏高的是(　　) ①用天平稱量NaOH固體，將小燒杯放在右盤，砝碼放在左盤，并移動(dòng)游碼，使之平衡　②配制燒堿溶液時(shí)，將稱量后的NaOH固體溶于水，立即移入容量瓶，將洗滌燒杯的液體注入容量瓶后，加蒸餾水至刻度線?、壑泻偷味〞r(shí)，錐形瓶?jī)?nèi)有少量水?、芩崾降味ü苡谜麴s水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液洗?、葑x取滴定管終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，仰視刻度線 A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③④⑤ 解析：?、俜Q量藥品時(shí)應(yīng)遵循“左物右碼”原則，因游碼質(zhì)量總是加到右盤上，故題中操作實(shí)驗(yàn)少稱了NaOH固體，故所配溶液濃度偏低，消耗V標(biāo)減小，使測(cè)定結(jié)果偏低。②由于NaOH溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱，若趁熱在容量瓶中定容，恢復(fù)至室溫時(shí)溶液體積將減小，NaOH溶液濃度將增大，滴定同體積的NaOH時(shí)，消耗V標(biāo)增大，使測(cè)定結(jié)果偏高。④V標(biāo)偏高，測(cè)定結(jié)果偏高。⑤V標(biāo)偏高，測(cè)定結(jié)果偏高，故應(yīng)選②④⑤組合，即選B項(xiàng)。 答案：　B 8．下列溶液蒸干后，能析出溶質(zhì)固體的是(　　) ①FeCl3?、贔e2(SO4)3?、跜a(HCO3)2?、躈a2CO3 A．僅①④ B．僅②④ C．僅①② D．全部 答案：　B 9．有①Na2CO3溶液?、贑H3COONa溶液?、跱aOH溶液各25 mL，物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol/L，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．3種溶液pH的大小順序是③＞②＞① B．若將3種溶液稀釋相同倍數(shù)，pH變化最大的是② C．若分別加入25 mL 0.1 mol/L鹽酸后，pH最大的是① D．若3種溶液的pH均為9，則物質(zhì)的量濃度大小順序是③＞①＞② 解析：　相同物質(zhì)的量濃度的①、②、③溶液：pH的大小順序應(yīng)為③＞①＞②，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。稀釋相同倍數(shù)時(shí)，①、②存在水解平衡，③中pH變化最大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。若pH相同的三種溶液，物質(zhì)的量濃度大小順序?yàn)椋孩冢劲伲劲?，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。與25 mL 0.1 mol/L鹽酸反應(yīng)后①中為NaHCO3和NaCl溶液，②中為CH3COOH和NaCl溶液，③中為NaCl溶液，pH最大的是①，故C項(xiàng)正確。 答案：　C 10．(xx重慶理綜)物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液，pH由大到小排列正確的是(　　) A．Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KCl B．Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl C．NH3H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4 D．NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl 解析：　A項(xiàng)，F(xiàn)eCl3水解使溶液呈酸性，比KCl溶液的pH?。籆項(xiàng)，Na2SO4溶液呈中性，H3PO4為中強(qiáng)酸；D項(xiàng)，C6H5COOH溶液呈酸性，C2H5OH顯中性，故pH值排列順序錯(cuò)誤。正確答案選B。 答案：　B 11．若1體積硫酸恰好與10體積pH＝11的氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，則二者物質(zhì)的量濃度之比應(yīng)為(　　) A．10∶1 B．5∶1 C．1∶1 D．1∶10 解析：　酸堿中和時(shí)n(H＋)酸＝n(OH－)堿，即： c(H2SO4)V[H2SO4(aq)]2＝c(NaOH)V[NaOH(aq)]，c(H2SO4)/c(NaOH)＝V[NaOH(aq)]/2V[H2SO4(aq)]＝10/2＝5∶1。 答案：　B 12．將pH＝2的鹽酸和pH＝12的氨水等體積混合后，在所得的混合溶液中，下列關(guān)系式正確的是(　　) A．c(Cl－)>c(NH4＋)>c(OH－)>c(H＋) B．c(Cl－)>c(NH4＋)>c(H＋)>c(OH－) C．c(NH4＋)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－) D．c(NH4＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) 解析：　NH3H2O是弱電解質(zhì)，pH＝2的氨水的濃度比pH＝12的鹽酸的濃度大得多。二者反應(yīng)時(shí)，NH3H2O過(guò)量，反應(yīng)后溶液中既有NH3H2O電離又有NH4＋水解，一般是電離大于水解(首先看題目的信息，若無(wú)信息則一般是電離大于水解)，溶液呈堿性，答案為D。 答案：　D 13．已知Zn(OH)2的溶度積常數(shù)為1.210－17，則Zn(OH)2在水中物質(zhì)的量濃度為(　　) A．1.410－6 molL－1 B．2.310－6 molL－1 C．1.410－9 molL－1 D．2.310－9 molL－1 解析：　Zn(OH)2(s)Zn2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)[c(OH－)]2＝4[c(Zn2＋)]3＝1.210－17 c(Zn2＋)＝1.410－6 molL－1。 答案：　A 14．下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是(　　) A．常溫下，pH＝7的NH4Cl與氨水的混合溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏(Cl－)>c(NH4＋)>c(H＋)＝c(OH－) B．將pH＝4的醋酸溶液稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低 C．中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量相同 D．常溫下，同濃度的Na2S與NaHS溶液相比，Na2S溶液的pH大 解析：　pH＝7的NH4Cl與氨水的混合溶液中，存在NH4＋、H＋、Cl－和OH－四種離子，根據(jù)電荷守恒原則，應(yīng)存在下列等式關(guān)系：c(NH4＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因pH＝7，所以c(OH－)＝c(H＋)，因此c(NH4＋)＝c(Cl－)，A錯(cuò)；pH＝4的醋酸溶液中除含H＋和CH3COO－外還含有OH－，當(dāng)對(duì)醋酸溶液進(jìn)行稀釋時(shí)，c(H＋)和c(CH3COO－)減小，但根據(jù)c(H＋)c(OH－)＝110－14知，c(OH－)將增大，故B錯(cuò)；中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸時(shí)，后者消耗NaOH的物質(zhì)的量多，故C錯(cuò)；而Na2S和NaHS同濃度時(shí)，Na2S更易水解，故其pH大。 答案：　D 15．常溫下，將NH4NO3溶于水得無(wú)色溶液，為使該溶液中的c(NH4＋)∶c(NO3－)＝1∶1，可以采取的下列措施是(　　) A．加入適量的HNO3，抑制NH4＋水解 B．加入適量的氨水，使溶液的pH等于7 C．加入適量的NH4NO3 D．加入適量的NaOH，使溶液的pH等于7 解析：　因?yàn)镹H4＋部分水解使NH4NO3溶液中c(NH4＋)∶c(NO3－)<1∶1，要使c(NH4＋)∶c(NO3－)＝1∶1，可通過(guò)抑制水解達(dá)到目的。A中增加了NO3－；B中根據(jù)電荷守恒c(NH4＋)＋c(H＋)＝c(NO3－)＋c(OH－)，又pH＝7，則c(NH4＋)＝c(NO3－)；C增加NH4NO3的濃度，其比值依然小于1∶1，D中由電荷守恒：c(NO3－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NH4＋)＋c(Na＋)，因?yàn)閜H＝7，顯然c(NO3－)≠c(NH4＋)。 答案：　B 16．(xx杭州測(cè)試)今有室溫下四種溶液，有關(guān)敘述不正確的是(　　) ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氫氧化鈉溶液 醋酸 鹽酸 A．①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后，兩溶液的pH均減小 B．分別加入稀釋10倍，四種溶液的pH ①>②>④>③ C．①、④兩溶液等體積混合，所得溶液中c(Cl－)>c(NH4＋)>c(OH－)>c(H＋) D．Va L④與Vb L②溶液混合后，若混合后溶液pH＝4，則Va∶Vb＝11∶9 解析：　①④等體積混合氨水過(guò)量，溶液呈堿性，溶液中的離子濃度大小為c(NH4＋) >c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。 答案：　C 二、非選擇題(本題包括4小題，共52分) 17．(10分)25 ℃時(shí)，硫氫化鉀溶液里存在下列平衡： (a)HS－＋H2OOH－＋H2S (b)HS－H＋＋S2－ (1)________是電離平衡；________是水解平衡。 (2)當(dāng)向其中加入硫酸銅溶液時(shí)，生成了CuS沉淀，則電離平衡向________移動(dòng)；水解平衡向________移動(dòng)；c(H＋)變________(填“大”或“小”)。 (3)當(dāng)向其中加入氫氧化鈉固體時(shí)，c(S2－)變________(填“大”或“小”)。 (4)若將溶液加熱至沸騰，c(OH－)c(H＋)將變________(填“大”或“小”)。 解析：　本題綜合考查電離平衡和水解平衡。抓住題目給出的平衡的移動(dòng)方向，合理判斷離子濃度變化。 答案：　(1)b　a　(2)正反應(yīng)方向　逆反應(yīng)方向　大 (3)大　(4)大 18．(14分)現(xiàn)有25 ℃時(shí)0.1 mol/L的氨水。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體，此時(shí)溶液中________(填“增大”“減小”或“不變”)； (2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，寫出反應(yīng)的離子方程式________________ ________________________________________________________； 所得溶液的pH________7(填“>”“<”或“＝”)，用離子方程式表示其原因____________ ____________________________________________________________。 (3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH＝7，此時(shí)c(NH4＋)＝a mol/L，則c(SO42－)＝________； (4)若向氨水中加入pH＝1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1∶1，則所得溶液中各離子物質(zhì)的量濃度由大到小的關(guān)系是___________________________________ ________ _____________________________。 解析：　(1)NH3H2ONH4＋＋OH－，加入(NH4)2SO4固體，NH3H2O的電離平衡向左移動(dòng)，故c(OH－)/c(NH3H2O)減小。(2)略。 (3)由電荷守恒，有c(NH4＋)＋c(H＋)＝2c(SO42－)＋c(OH－)，pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，故c(NH4＋)＝2c(SO42－)，故c(SO42－)＝ mol/L。 (4)pH＝1的硫酸，c(H＋)＝0.1 mol/L，H2SO4與NH3H2O正好反應(yīng)：2NH3H2O＋H2SO4 === (NH4)2SO4＋2H2O，由于NH4＋水解，溶液呈酸性，故有c(NH4＋)>c(SO42－)>c(H＋)>c(OH－)。 答案：　(1)減小 (2)NH3H2O＋H＋===NH4＋＋H2O　< NH4＋＋H2ONH3H2O＋H＋ (3)molL－1 (4)c(NH4＋)>c(SO42－)>c(H＋)>c(OH－) 19．(12分)實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為： 4NH4＋＋6HCHO3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋[滴定時(shí)，1 mol(CH2)6N4H＋與1 mol H＋相當(dāng)]，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 步驟Ⅰ　稱取樣品1.500 g。 步驟Ⅱ　將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容、充分搖勻。 步驟Ⅲ　移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入1～2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。 (1)根據(jù)步驟Ⅲ填空： ①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。 ②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。 ③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察________。 A．滴定管內(nèi)液面的變化 B．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化 ④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由________色變成______色。 (2)滴定結(jié)果如下表所示： 滴定次數(shù) 待測(cè)溶液的體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.101 0 molL－1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 解析：　由4NH4＋＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋[滴定時(shí)，1 mol(CH2)6N4H＋與1 mol H＋相當(dāng)]可知，4 mol NH4＋與甲醛反應(yīng)產(chǎn)生的H＋與(CH2)6N4H＋可消耗4 mol NaOH，則消耗的NaOH的物質(zhì)的量等于NH4＋的物質(zhì)的量，若堿式滴定管沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)溶液清洗，則NaOH溶液濃度變小，滴定時(shí)用去NaOH溶液的體積增加，計(jì)算出的NH4＋的物質(zhì)的量偏大，滴定時(shí)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為H＋＋OH－===H2O，是物質(zhì)的量相等，所以錐形瓶中加水不會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果，滴定時(shí)錐形瓶中的溶液是由酸性變?yōu)橹行?，在酚酞為指示劑的情況下，溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\粉色。N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100%，NaOH的體積利用三次測(cè)得的平均值為20.00 mL，代入上式可得結(jié)果。 答案：　(1)①偏高?、跓o(wú)影響?、跙?、軣o(wú)　粉紅(或淺紅) (2)18.85% 20．(16分)(xx黃岡中學(xué)質(zhì)檢)工業(yè)制備氯化銅時(shí)，將濃鹽酸加熱至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含雜質(zhì)Fe2O3、FeO)，充分?jǐn)嚢瑁怪芙?，得一?qiáng)酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液，采用以下步驟[參考數(shù)據(jù)：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4時(shí)，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7時(shí)，F(xiàn)e3＋完全水解成Fe(OH)3]。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)第一步除去Fe2＋，能否直接調(diào)整pH＝9.6，將Fe2＋沉淀除去？________，理由是________________________________________________________________________， 有人用強(qiáng)氧化劑NaClO將Fe2＋氧化為Fe3＋： ①加入NaClO后，溶液的pH變化是________(填代號(hào))。 A．一定增大 B．一定減小 C．可能增大 D．可能減小 ②你認(rèn)為用NaClO作氧化劑是否妥當(dāng)？________，理由是_____________________。 現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(有幾個(gè)選幾個(gè))。 A．濃HNO3 B．KMnO4 C．Cl2 D．O2 E．H2O2 (2)除去溶液中Fe3＋的方法是調(diào)整溶液的pH＝3.7，現(xiàn)有下列試劑均可以使強(qiáng)酸性溶液的pH調(diào)整到3.7，可選用的有________。(多選不限) A．NaOH B．氨水 C．Cu2(OH)2CO3 D．Na2CO3 E．CuO F．Cu(OH)2 解析：　此題綜合性強(qiáng)，考查思維的嚴(yán)密性和前后知識(shí)的聯(lián)系。由題意可知：Fe2＋沉淀的pH≥9.6，如果直接調(diào)整pH＝9.6，Cu2＋、Fe3＋先于Fe2＋沉淀(這兩種離子沉淀的pH均比Fe2＋沉淀的pH小)，故不能直接調(diào)整pH＝9.6，可將Fe2＋氧化成Fe3＋。NaClO在酸性條件下與Fe2＋的反應(yīng)是2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，由于反應(yīng)過(guò)程中要消耗H＋，溶液pH一定升高。NaClO可以將Fe2＋氧化成Fe3＋，但引入了新雜質(zhì)Na＋，實(shí)際上不能采用。必須應(yīng)用既能氧化Fe2＋又不能引入新雜質(zhì)的氧化劑，例如Cl2、O2、H2O2。同理，調(diào)整pH所選用的試劑可以是CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2等不會(huì)引入新雜質(zhì)的物質(zhì)。 答案：　(1)不能　因Fe2＋沉淀的pH最大，F(xiàn)e2＋沉淀完全時(shí)Cu2＋、Fe3＋亦沉淀?、貯　②不妥當(dāng)　引入新雜質(zhì)Na＋　CDE (2)CEF