1、1第八章 水溶液中的离子平衡章末综合检测(八)(时间:60 分钟,满分:100 分)一、选择题(本题包括 8 小题,每小题 6 分,共 48 分)1现有两瓶温度分别为 15 和 35 ,pH 均为 1 的 H2SO4溶液,两溶液的物理量相等的为( )A c(H ) B c(OH )C Kw D c 水 (H )解析:选 A。根据 pH 的计算式 pHlg c(H ),可知 A 项正确;在不同温度下,水的电离程度不同,离子积常数不同,C 项错误;由水电离的 c(H )等于溶液中的 c(OH ),温度不同,水的离子积常数不同,当 c(H )相同时, c(OH )不相同,B、D 两项错误。2下列说法
2、正确的是( )A将 FeCl3溶液和 Fe2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同B配制 FeSO4溶液时,将 FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度C用加热的方法可以除去 K2SO4溶液中的 Fe3D洗涤油污常用热的碳酸钠溶液解析:选 D。A 项,氯化铁溶液加热、蒸干、灼烧后得到氧化铁,而硫酸铁溶液加热、蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铁,不正确;B 项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质,不正确;C 项,加热法不能除去 K2SO4溶液中的 Fe3 ,不正确。3化学平衡常数( K)、弱酸的电离平衡常数( Ka)、难溶物的溶度积常数( Ksp)是判断物质性质或变化的重要平衡常数
3、。下列关于这些常数的说法中,正确的是( )A平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B当温度升高时,弱酸的电离平衡常数 Ka变小C Ksp(AgCl)Ksp(AgI),由此可以判断 AgCl(s) I (aq)=AgI(s) Cl (aq)能够发生D Ka(HCN)b 点Bb 点混合溶液显酸性: c(Na )c(NO )c(H )c(OH ) 2Cc 点混合溶液中: c(OH )c(HNO2)Dd 点混合溶液中: c(Na )c(OH )c(NO )c(H ) 2解析:选 B。当加入 20 mL NaOH 溶液时,溶液的温度最高,此时 NaOH 和 HNO2恰好完全反应,故 c(NaOH
4、)0.02 molL1 。HNO 2的电离是吸热过程,温度越高电离常数越大,而c 点的温度高于 b 点,所以电离常数:c 点b 点,A 项正确。b 点溶液中溶质为等物质的量的 HNO2和 NaNO2,溶液中存在电荷守恒式: c(H ) c(Na ) c(NO ) c(OH ),溶液显酸 2性,即 c(H )c(OH ),所以 c(Na )c(HNO2), 2C 项正确。在 d 点溶液中,溶质为等物质的量的 NaOH 和 NaNO2,所以溶液中离子浓度大小关系为 c(Na )c(OH )c(NO )c(H ),D 项正确。 25(2018沈阳高三模拟)下列说法中错误的是( )A室温下,向 NH4
5、HSO4溶液中加入 NaOH 至中性,则 c(Na ) c(SO ) c(NH )24 4BMg(OH) 2沉淀转化为 Fe(OH)3沉淀较容易实现,说明 Fe(OH)3的 Ksp更小C向醋酸溶液中加入水, 不变(稀释过程中温度变化忽略不c( CH3COO )c( CH3COOH) c( OH )计)D25 , a molL1 氨水与 0.01 molL1 盐酸等体积混合液中 c(NH ) c(Cl ), 4则 Kb(NH3H2O)10 9a 0.005解析:选 D。向 NH4HSO4溶液中滴加 NaOH 溶液,若二者物质的量相同,则溶质为等物质的量的(NH 4)2SO4和 Na2SO4,混合
6、溶液呈酸性,若使混合溶液呈中性,即混合溶液中 c(H ) c(OH ),则滴加的 NaOH 溶液过量,根据电荷守恒可以得到 c(Na ) c(NH )2 c(SO ), 4 24故混合溶液中离子浓度大小关系为 c(Na ) c(SO ) c(NH ) c(OH ) c(H ),A 项正24 4确;根据难溶物质容易转化为更难溶物质可知 B 项正确;将 的分c( CH3COO )c( CH3COOH) c( OH )子、分母同时乘以 c(H ): c( CH3COO )c( CH3COOH) c( OH ) , Ka(CH3COOH)和 Kw在一定温度下均c( CH3COO ) c( H )c(
7、CH3COOH) c( OH ) c( H ) Ka( CH3COOH)Kw3为定值,C 项正确;在 25 下,混合后溶液中 c(NH ) c(Cl )0.005 molL1 ,根据 4物料守恒得 c(NH3H2O)(0.5 a0.005) molL1 ,又 c(H ) c(OH )10 7 molL1 ,故 Kb(NH3H2O) ,D 项错误。10 70.0050.5a 0.005 10 9a 0.016(2018三明模拟)Hg 是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与 Cl 、OH 的浓度关系如图所示图中的物质或粒子只有 Hg(OH)2为难溶物;pCllg c(Cl )。
8、下列说法不正确的是( )A可用如下方法除去污水中的 Hg2 :FeS(s)Hg 2 (aq)=HgS(s)Fe 2 (aq)B当溶液 pCl 保持在 1,pH 在 68 时,汞元素主要以 HgCl 形式存在24CHgCl 2是一种强电解质,其电离方程式是 HgCl2=HgCl Cl D当溶液 pH 保持在 5,pCl 由 2 改变至 6 时,可使 HgCl2转化为 Hg(OH)2解析:选 C。从题图中可看出 B 项正确,A 项为常识,HgS 的 Ksp比 FeS 小,可用来除去污水中的 Hg2 ;HgCl 2是一种弱电解质,电离方程式为 2HgCl2HgCl HgCl ,C 项错 3误;由题图
9、知,当溶液 pH 保持在 5,pCl 由 2 改变至 6 时,可使 HgCl2转化为 Hg(OH)2,D项正确。7(2018衡水中学模拟)已知某温度下, Ksp(AgCl)1.810 10 , Ksp(Ag2CrO4)1.910 12 ,当溶液中离子浓度小于 1105 molL1 时,可认为该离子沉淀完全。下列叙述正确的是( )A饱和 AgCl 溶液与饱和 Ag2CrO4溶液相比,前者的 c(Ag )大B向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的 Ksp减小C向 0.000 8 molL1 的 K2CrO4溶液中加入等体积的 0.002 molL1 AgNO3溶液,则CrO 完全沉淀24D将 0
10、.001 molL1 的 AgNO3溶液滴入 0.001 molL1 的 KCl 和 0.001 molL1 的K2CrO4溶液,则先产生 AgCl 沉淀解析:选 D。A 选项,饱和 AgCl 溶液中 c(Ag ) c(Cl ),依据 Ksp(AgCl) c(Ag )c(Cl ) c2(Ag )1.810 10 可知 c(Ag ) 105 molL1 ,同理饱和1.8Ag2CrO4溶液中 c(Ag )2 c(CrO ),依据 Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag )c(CrO ) c3(Ag )24 241241.910 12 可知 c(Ag ) 104 molL1 ,错误;B 选项, Ksp
11、只与温度有关,错33.8误;C 选项,依据 CrO 2Ag =Ag2CrO4,溶液中 c(Ag )24210 4 molL1 ,依据 Ksp(Ag2CrO4)0.002 molL 1 20.000 8 molL 12 c2(Ag )c(CrO )1.910 12 ,可知溶液中 c(CrO )24 244.7510 5 molL1 1105 molL1 ,故 CrO 未完全沉淀,错误;D 选项,AgCl 开24始沉淀时 c(Ag ) molL1 1.810 7 molL1 ,Ag 2CrO4开始沉淀时1.810 100.001c(Ag ) molL1 105 molL1 ,生成 AgCl 沉淀时
12、所需 c(Ag )1.910 120.001 19小,故先产生 AgCl 沉淀,正确。8电解质溶液的电导率越大,导电能力越强。用 0.1 molL1 的 NaOH 溶液分别滴定体积均为 10.00 mL、浓度均为 0.1 molL1 的盐酸和 CH3COOH 溶液,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法不正确的是( )A曲线代表滴定 CH3COOH 溶液的曲线BA 点溶液中: c(CH3COO ) c(OH ) c(H )0.05 molL 1C在相同温度下,A、B、C 三点溶液中水电离的 c(H ):B7丁 0.1 0.1 pH10(1)从甲组情况分析,如何判断 HA 是强酸
13、还是弱酸?_。(2)乙组混合溶液中 c(A )和 c(Na )的大小关系是_(填编号)。A前者大 B后者大6C二者相等 D无法判断(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式): c(Na ) c(A )_mol/L。()某二元酸(化学式用 H2B 表示)在水中的电离方程式是H2B=H HB 、HB H B 2 。(5)在 0.1 mol/L 的 Na2B 溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是_。A c(B2 ) c(HB )0.1 mol/LB c(B2 ) c(HB ) c(H2B)0.1 mol/LC c
14、(OH ) c(H ) c(HB )D c(Na ) c(OH ) c(H ) c(HB )解析:(1)一元酸 HA 与 NaOH 等物质的量反应,HA 的酸性强弱决定完全中和后盐溶液的pH, a7 时为强酸, a7 时为弱酸。(2)据电荷守恒,有 c(Na ) c(H ) c(A ) c(OH ),因 c(H ) c(OH ),所以 c(Na ) c(A )。(3)丙为等浓度的 HA 与 NaA 的混合溶液,由pH7 知 A 水解程度大于 HA 的电离程度,离子浓度大小关系为 c(Na )c(A )c(OH )c(H )。(4)据电荷守恒: c(Na ) c(H ) c(A ) c(OH )
15、,推导 c(Na ) c(A ) c(OH ) c(H )(10 4 10 10 ) mol/L。(5)注意题干中的电离方程式,一级电离为完全电离,判断 A 项为 B 元素的物料守恒,C 项为溶液中的质子守恒。答案:(1) a7 时,HA 是强酸; a7 时,HA 是弱酸 (2)C(3)c(Na )c(A )c(OH )c(H )(4)(104 10 10 ) (5)AC11(14 分) T1、 T2 两种温度下 BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:(1)T1_T2(填“” “”“”或“”)。(4)常温时,Fe(OH) 3的 Ksp110 38 ,要使溶液中的 Fe3
16、沉淀完全残留在溶液中的8c(Fe3 )105 molL1 ,则溶液的 pH 应大于_。(5)用可溶性碳酸盐,可以浸取 CaSO4固体,则溶液浸取过程中会发生反应:CaSO4(s)CO (aq) CaCO3(s)SO (aq)。23 24已知 298 K 时, Ksp(CaCO3)2.8010 9 , Ksp(CaSO4)4.9010 5 ,则此温度下该反应的平衡常数 K 为_(计算结果保留三位有效数字)。解析:(1)根据图像知,当 c(H )10 6 molL1 时, c(OH )10 6 molL1 ,则Kw c(H )c(OH )10 6 106 10 12 ;pH2 的 H2SO4溶液中
17、 c(H )0.01 molL1 ,pH12 的 NaOH 溶液中 c(OH )10 12 /1012 1 (molL1 ),等体积混合时碱过量,溶液呈碱性。(2)一水合氨为弱电解质,溶液中存在电离平衡 NH3H2ONH OH ,向氨水中加 4入氯化铵时,溶液中铵根离子浓度增大,抑制一水合氨电离,溶液中氢氧根离子浓度减小,则 pH 减小。(3)溶液中存在电荷守恒: c(Na ) c(H ) c(CH3COO ) c(OH ),若 c(Na ) c(CH3COO ),则 c(OH ) c(H ),故溶液呈中性;醋酸钠溶液呈碱性,要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,因为二者的体
18、积相等,所以醋酸的浓度大于氢氧化钠。(4)常温时,Fe(OH) 3的 Ksp110 38 ,要使溶液中的 Fe3 沉淀完全,则残留在溶液中的 c(Fe3 )105 molL1 , Ksp c(Fe3 )c3(OH )10 5 c3(OH )110 38 ,解得c(OH )10 11 molL1 , c(H )10 14 /1011 10 3 (molL1 ),溶液 pH3。(5)溶液浸取过程中会发生:CaSO 4(s)CO (aq)CaCO 3(s)SO (aq);CaCO 3(s)23 24Ca 2 (aq)CO (aq),CaSO 4(s)Ca 2 (aq)SO (aq);依据硫酸钙、碳酸钙溶度23 24积常数的计算表达式,转化关系中钙离子浓度相同计算,反应的平衡常数 K 1.7510 4。Ksp( CaSO4)Ksp( CaCO3) 4.9010 52.8010 9答案:(1)1.010 12 碱(2)减小 增大 (3)中性 (4)3 (5)1.7510 4