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单元质检卷(八) 水溶液中的离子平衡
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2017广东湛江一中等“四校”联考)对于常温下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水,溶液的pH>13
B.0.1 mol·L-1氨水加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
C.0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)
D.0.1 mol·L-1醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
2.剧毒物氰化钠(NaCN)固体遇水或酸生成剧毒易燃的HCN气体,同时HCN又能与水互溶,造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡
常数(25 ℃)
Ka=
1.77×10-4
Ka=
5.0×10-10
Kal=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
下列选项错误的是( )
A.向NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为2CN-+H2O+CO22HCN+C
B.处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH=9,此时c(CN-)2
D.稀释Na2CO3溶液,溶液中c(OH-)增大
5.(2016课标全国Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性, 溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
6.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(S)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
7.室温下,将0.100 0 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL未知浓度的某一元碱MOH溶液中,溶液pH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )
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A.该一元碱溶液浓度为0.100 0 mol·L-1
B.A、B、C三点的水溶液导电性依次增强
C.室温下,MOH的电离常数Kb=1×10-5
D.B点:c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)
8.常温时,Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3,下列叙述不正确的是( )
A.浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4溶液中,先产生Ag2CrO4沉淀
C.c(Mg2+)为0.11 mol·L-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9以上
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变
二、非选择题(本题共3个小题,共52分)
9.(16分)Ⅰ.水的电离平衡曲线如图甲所示。
(1)若以A点表示在25 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度,当温度升高到100 ℃时,水的电离平衡状态到达B点,则此时水的离子积为 。
(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持25 ℃的恒温,使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为 。
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Ⅱ.物质A~D为CH3COOH、NaOH、HCl、NH3·H2O中的各一种,常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL,pH的变化关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:
B ,C 。
(2)写出A与C反应的离子方程式: 。
(3)将含等物质的量的B和D两溶液充分混合后,其离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,下列叙述不正确的是 。
A.CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液的pHc(Na+)
11.(18分)碳酸镍可用于电镀、陶瓷器着色等。镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素杂质),从镍矿渣出发制备碳酸镍的流程如下:
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已知常温下,溶度积常数如下表所示:
难溶物
NiS
ZnS
CuS
CaF2
MgF2
溶度积
常数
1.07×
10-21
2.93×
10-25
1.27×
10-36
1.46×
10-10
7.42×
10-11
(1)加入Na2CO3溶液沉铁时生成难溶于水的黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和一种无色气体。写出此反应的离子方程式:
。
(2)加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,原理是NiS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq),过滤后,溶液中c(Ni2+)=0.107 mol·L-1,溶液中残留c(Cu2+)为 mol·L-1。
(3)加入NaF的作用是 。
(4)加入Na2CO3溶液沉镍,检验Ni2+是否沉淀完全的方法是
。
参考答案
单元质检卷(八) 水溶液中的离子平衡
1.D 一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以0.1 mol·L-1氨水的pHc(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
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2.A 从电离平衡常数来看,HCN的酸性强于HC,所以向NaCN溶液中通入少量CO2发生的离子反应为CN-+H2O+CO2HCN+HC,A项错误;处理含CN-废水时,如用NaOH溶液调节pH至9,Ka==5.0×10-10,故c(CN-)c(I-),B项错误;由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),2c(Ca2+)=c(Cl-),则c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),C项错误;根据电荷守恒有2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D项错误。
7.D 根据图像知,当盐酸体积为20 mL时二者恰好反应生成盐,则二者的物质的量相等,二者的体积相等,则其浓度相等,所以一元碱溶液浓度为0.100 0 mol·L-1,故A项正确;溶液的导电能力与离子浓度成正比,MOH是弱电解质,HCl、MCl是强电解质,完全电离,根据图像知,A、B、C三点的水溶液中,自由移动离子的浓度逐渐增大,所以其导电性依次增强,故B项正确;根据图像知,0.100 0 mol·L-1 MOH溶液中pH=11,则c(OH-)=0.001 mol·L-1,常温下,MOH的电离常数Kb==1×10-5,故C项正确;B点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(M+)=c(Cl-),故D项错误。
8.B c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.1×0.1=1×10-2>2.3×10-3,所以有CH3COOAg沉淀生成,A项正确;使Cl-沉淀所需Ag+浓度的最小值c(Ag+)= mol·L-1=1.8×10-7 mol·L-1,使Cr沉淀所需Ag+
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浓度的最小值c(Ag+)= mol·L-1=4.36×10-5 mol·L-1,所以先产生AgCl沉淀,B项错误;c(Mg2+)=0.11 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-5mol·L-1,则pH=9,所以要产生Mg(OH)2沉淀,pH应控制在9以上,C项正确;Ksp只受温度影响,D项正确。
9.答案 Ⅰ.(1)1×10-12 (2)10∶1
Ⅱ.(1)NaOH HCl
(2)NH3·H2O+H+H2O+N
(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
(4)B
解析 Ⅰ.(1)根据图像分析,100 ℃时水电离的氢离子和氢氧根离子浓度都为10-6mol·L-1,则水的离子积常数为1×10-12。
(2)氢氧化钡中的氢氧根离子浓度为10-6mol·L-1,盐酸中氢离子浓度为10-5mol·L-1,二者混合后溶液为中性,则氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,其体积比等于浓度的反比,即为=10∶1。
Ⅱ.(1)从图像分析,氢氧化钠和氨水都呈碱性,但加水稀释,氢氧化钠溶液pH变化较大,则B为NaOH,A为NH3·H2O。盐酸和醋酸呈酸性,加水稀释,盐酸pH变化较大,则C为HCl,D为醋酸。
(2)氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,盐酸为强酸,氯化铵为可溶性盐,都可以拆成离子形式,故离子方程式为NH3·H2O+H+H2O+N。
(3)等物质的量的氢氧化钠和醋酸混合后生成醋酸钠,溶液显碱性,故离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)A项,在醋酸溶液中根据质子守恒分析,正确;B项,醋酸加水稀释,电离平衡正向移动,溶液的酸性减弱,氢氧根离子浓度增大,错误;C项,醋酸中加入醋酸钠,醋酸钠电离出的醋酸根离子抑制醋酸的电离,所以电离平衡逆向移动,正确;D项,二者混合后醋酸有剩余,显酸性,正确。
10.答案 (1)增大 减小
(2)① 10-7.5 ②小于
③差 温度升高,(溶解)平衡①逆向移动,Cl2(aq)浓度减小,使得(化学平衡)②逆向移动,c(HClO)减小,杀菌效果变差
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(3)①H2C2O4H++HC2、HC2H++C2
②HC2的电离程度大于水解程度 AD
解析 (1)加入NaOH固体,OH-和H+反应,使②中电离平衡右移,所以增大;未加NaOH溶液之前,由于c(S)很小,所以很大,加入NaOH溶液之后,NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,c(S)增大很多,所以减小。
(2)①HClOH++ClO-属于电离平衡,由于当pH=7.5时,ClO-与HClO的物质的量浓度相等,所以Ki=10-7.5。②根据电荷守恒得c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-),所以c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),由于c(HClO)