1、高中化学选修四错题集第三章水溶液中的离子平衡2体积相同、pH 相同的 HCl 溶液和 CH3COOH 溶液，与 NaOH 溶液中和时两者消耗NaOH 溶液的物质的量 ( )A相同 B中和 HCl 的多C无法比较 D中和 CH3COOH 的多解析：选 D。HCl 是强酸，CH 3COOH 是弱酸，故 pH 相同的盐酸和醋酸相比，醋酸的物质的量浓度大，因此两溶液体 积相同时，醋酸的物 质的量多，中和时所需 NaOH 就多，故选D。8室温条件下进行下列各组实验，其中的观察要点不能说明醋酸是弱电解质的是( )选项 实验方案 观察要点A 等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液反应 恰好反应时的体积比B 醋酸溶液中加
2、入醋酸钠固体 溶液 pH 的变化C 等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应 产生 H2 的起始速率D 将 pH4 的醋酸稀释成 pH6 的溶液 加 H2O 的量解析：选 A。A 项，中和碱的能力与酸的强弱无关；B 项 pH 增大说明醋酸溶液中存在电离平衡，说明醋酸是弱酸；C 项， 产生 H2 的起始速率是盐酸醋酸，说明醋酸不完全电离，即说明醋酸是弱酸；D 项，稀释时加水量大于原溶液体积的 100 倍，说明醋酸中存在电离平衡，说明醋酸是弱酸，故 B、C、D 不符合题意。 9在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力 I 随加入水的体积 V 变化的曲线如图所示，请回答：(1)“O”点导
3、电能力为 0 的理由是_；(2)a、b、c 三点的 c(H )由小到大的顺序为_；(3)a、b、c 三点处，电离程度最大的是_；(4)若使 c 点溶液中 c(CH3COO )增大，c(H )减小，则可采取的措施是_；_；_。解析：冰醋酸在稀释过程中， c(H )的变化为加水前(“O” 点) ，醋酸未 电离，故 c(H )0，液体不导电；加水后，CH 3COOH CH3COO H ，导电能力增强，离子的浓度增大；当稀释到一定程度后，尽管加水使 电离程度增大，但离子的浓度反而减小，所以导电能力减弱。答案：(1)在“O” 点处醋酸未电离，无离子存在(2)c”、 “”或“”)_25 ，其理由是_。(1
4、)将此温度下 pH11 的 NaOH 溶液与 pH1 的 HCl 溶液等体积混合，混合后溶液的pH_。(2)将此温度下 pH11 的 NaOH 溶液 a L 与 pH1 的 H2SO4 溶液 b L 混合：若所得混合液呈中性，则 ab_；若所得混合液的 pH2，则 ab_。解析：温度越高，水的电离程度越大，K w 越大， 25 时 Kw110 14 。(1)此温度下 pH11 的 NaOH 溶液中 c(OH )10 1 mol/L，pH1 的 HCl 溶液中 c(H )10 1 mol/L，所以两溶液等体 积混合后应恰好完全反应， 则混合后溶液的 pH6。(2)若所得混合液呈中性，则 0.1
5、mol/La L0.1 mol/Lb L，所以 ab11；若所得混合液的 pH2，则混合后 c(H )0.01 mol/L，则 0.01 mol/L，即：nH nOH a L b L0.01 mol/L，得 ab 911。0.1 mol/Lb L 0.1 mol/La La bL答案： 水的电离过程是吸热过程，升高温度，能促进水的电离，水的离子积增大 (1)6 (2)11 91112下列说法正确的是( )A将 pH5 的硫酸溶液稀释 500 倍后溶液中 c(SO )c(H )11024B常温下，将 pH5 的醋酸溶液稀释 100 倍后溶液 pH7C常温下，将 pH9 的氢氧化钠溶液稀释 100
6、 倍后溶液 pH7D常温下，将 0.01 molL1 的硫酸溶液稀释 100 倍后溶液 pH4解析：选 A。pH5 的硫酸溶液稀释 500 倍后，c(SO )110 5 24molL 1 110 8 molL1 ，由于水的 电离，c (H )110 7 molL1 ，由 c(SO )12 1500 24c(H )(1 108 )(1 107 )110，故 A 正确；无论是酸还是碱的稀溶液，无限稀释时，溶液的 pH 只能接近于 7，但不能等于 7，故 B、C 错误；c(H )0.01 molL 12 210 4 molL1 ，pHlg(210 4 )3.7，故 D 错误。110016温度 t 时
7、，某 NaOH 稀溶液中 c(H )10 a molL1 ，c(OH )10 b molL1 ，已知 ab12，请回答下列问题：(3)给该 NaOH 溶液加热，pH_(填“变大” 、 “变小 ”或“不变”)。解析：(3)温度升高时， Kw变大，而 c(H ) ，所以 c(H )变大， pH 变小。KwcOH 70.1 molL1 NaOH 溶液滴定 100 mL 0.1 molL1 盐酸时，如果滴定误差在0.1%以内，反应完毕后，溶液的 pH 范围为 ( )A6.97.1 B3.310.7C4.39.7 D68解析：选 C。本题考查中和滴定的计算。理论上，当滴入的 NaOH 溶液体积恰好为 1
8、00 mL 时，溶液的 pH7，实际操作中肯定有误差，如果多滴 0.1 mL，误差为0.1%，少滴 0.1 mL，误差为0.1 %，总体积均以 200 mL 计算。(1)碱过量时：c(OH )0.1 molL1 0.1 mL200 mL510 5 molL1 ，则 c(H )210 10 molL1 ，pH10 lg 29.7；(2)碱不足时：c(H )0.1 molL1 0.1 mL200 mL510 5 molL1 ，则 pH5lg 54.3。1025 时，pH2 的某酸 HnA(An 为酸根)与 pH12 的某碱 B(OH)m等体积混合，混合液的 pH5。(1)写出生成的正盐的化学式：_
9、。(2)该盐中存在一定水解的离子，该离子主要的水解离子方程式为_。(3)简述该混合液呈酸性的原因：_。(4)写出 HnA 的一级电离方程式：_。解析：当酸中 c(H )等于碱中 c(OH )时，二者等体 积混合后，溶液的酸碱性是由过量的酸或碱决定的。(1)HnA 中阴离子带 n 个单位的负电荷(A n )，B(OH)m中阳离子带 m 个单位的正电荷(Bm )，则正盐的化学式为 BnAm。(2)pH2 的酸 HnA 中 c(H )10 2 mol/L，pH12 的 B(OH)m中 c(OH )10 2 mol/L，当二者等体积混合后溶液 pH5，酸过量说明 HnA 一定为 弱酸，故 An 一定水
10、解。(3)由于酸一定为弱酸，当 HnA 与 B(OH)m等体积混合后，酸有剩余导致溶液显酸性。答案：(1)B nAm (2)A n H 2O HA(n1) OH (3)由于酸一定为弱酸，当 HnA 与 B(OH)m等体积混合后，酸有剩余 (4)HnA Hn1 A H 11在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )A无色溶液：Ca 2 、H 、Cl 、HSO 3B能使 pH 试纸呈红色的溶液：Na 、NH 、I 、NO 4 3CFeCl 2 溶液： K 、Na 、SO 、AlO24 2D常温下， 0.1 molL 1 的溶液：Na 、K 、SiO 、NOKwcH 23 3解析：选 D
11、。本题考查限定条件下的离子共存。 A 项错误，H 与 HSO 发生反应而不 3能大量共存；B 项错误，使 pH 试纸呈红色的溶液显酸性，在酸性条件下，NO 有强氧化性 3(相当于 HNO3)，可将 I 氧化，而不能大量共存；C 项错误 ，Fe2 与 AlO 发生双水解而不能 2大量共存；D 项正确， 0.1 molL1 ，即 c(H )10 13 molL1 ，是碱性溶液，四种离子KwcH 均可大量共存。14已知 H2O2，KMnO 4、NaClO，K 2Cr2O7 均具有强氧化性，将溶液中的Fe2 、Cu 2 、Fe 3 完全沉淀为氢氧化物，需溶液的 pH 分别为：9.6、6.4、3.7。现
12、有含有FeCl2 杂质的 CuCl22H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：含 杂 质 的水 溶 液 加 入 氧 化 剂 X 溶 液 加 入 物 质 Y 过 滤Error!请回答下列问题：(1)第一步除去 Fe2 ，能否直接调整 pH9.6 将 Fe2 沉淀除去？_，理由是_。(2)本实验最适合的氧化剂 X 是_(填序号) 。AK 2Cr2O7 BNaClOCH 2O2 DKMnO 4加入氧化剂的目的是_。(3)物质 Y 是_ 。ANaOH B氨水 CCu 2(OH)2CO3DNa 2CO3 E CuO FCu(OH) 2(4)除去 Fe3 的有关离子方程式是_，_。(5)最后能
13、不能直接蒸发结晶得到 CuCl22H2O 晶体？_ 。如何操作？_。解析：设计的实验方案中，加入氧化 剂能把 Fe2 氧化为 Fe3 ，同 时又不能引入新的杂质，上述提供的几种氧化剂中符合要求的只有 H2O2。当 CuCl2 溶液中混有 Fe3 时，可利用Fe3 的水解：Fe 3 3H 2O Fe(OH)33H ，加入 CuO、Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 与溶液中的 H 作用，从而使平衡右移，把 Fe3 转化为 Fe(OH)3 沉淀而除去。最后从 CuCl2 溶液中制取 CuCl22H2O 也不能直接加热蒸发，为抑制 CuCl2 水解，应在 HCl 气流中加热蒸发。答案：(1)
14、否 pH9.6 时，Cu 2 会完全沉淀(2)C 将 Fe2 氧化为 Fe3 ，便于生成沉淀而与 Cu2 分离(3)CEF(4)Fe3 3H 2O Fe(OH)33H Cu2(OH)2CO34H =2Cu2 3H 2OCO 2或 Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O或 CuO2H =Cu2 H 2O(5)不能 应在 HCl 气流中加热浓缩后，冷却结晶。12常温下，向 100 mL 0.01 molL1 HA 溶液中逐滴加入 0.02 molL1 MOH 溶液，图中所示曲线表示混合溶液的 pH 变化情况( 体积变化忽略不计 )。回答下列问题：(1)由图中信息可知 HA 为_酸( 填“强”或“
15、弱”)，理由是_。(2)MA 稀溶液的 pHa，则 a_7(填“” 、 “”或“”)，用离子方程式表示其原因为_，此时，溶液中由水电离出的 c(OH )_。(3)请写出 K 点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：_。(4)K 点对应的溶液中， c(M )c(MOH)_2c(A )(填“” 、 “”或“”)；若此时溶液中 pH10，则 c(MOH)c (OH )_ molL 1 (用代数式表示) 。解析：(1)由图像知， 0.01 molL1 HA 溶液的 pH2， c(HA)c(H )0.01 molL1 ，即HA 完全电离。(2) 根据图像，pH7 时， MOH 过量，即 MA 溶液的 pH7
16、，为强酸弱碱盐，其水解离子方程式为 M H 2O MOHH ，此 时由水电 离出的 c 水 (OH )c(H )110 a molL1 。(3)K 点为 等物质的量浓度的 MA 和 MOH 的混合溶液，由于 MOH 电离使 pH7，故 c(M )c (A )c(OH )c(H )。(4)根据物料守恒，K 点时，c(M )c(MOH)2c(A )，pH10 时，c(H )10 10 molL1 ，c(OH )10 4 molL1 ，则溶液中的 c(M )(0.005 10 4 ) molL1 ，混合溶液中，根据物料守恒得：2c (A )c(M )c(MOH)，根据电荷守恒得：c(A )c (OH
17、 ) c(M )c(H )，两式联立消除 c(A )得， c(MOH)c(OH )c(M )2c(H )c(OH )(0.005 10 4 ) molL1 210 10 molL1 10 4 molL 10.005 210 10 molL1 。答案：(1)强 0.01 molL 1 HA 溶液的 pH 为 2，说明 HA 完全电离(2) M H 2O MOHH 110 a molL1(3)c(M )c(A )c(OH )c(H )(4) 0.005210 104下列有关溶度积常数(K sp)的说法正确的是( )A常温下，向 BaCO3 饱和溶液中加入 Na2CO3 固体，BaCO 3 的 Ks
18、p 减小B溶度积常数(K sp)只受温度影响，温度升高 Ksp 减小C溶度积常数(K sp)只受温度影响，温度升高 Ksp 增大 D常温下，向 Mg(OH)2 饱和溶液中加入 NaOH 固体，Mg(OH) 2 的 Ksp 不变答案：D6把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2 (aq)2OH (aq)，下列叙述正确的是( )A给溶液加热，溶液的 pH 升高B恒温下向溶液中加入 CaO，溶液的 pH 升高C向溶液中加入 Na2CO3 溶液，Ca(OH) 2 固体增多D向溶液中加入少量的 NaOH 固体，Ca(OH) 2 固体增多解析：选 D。A 项，加热时 Ca
19、(OH)2 溶解度减小，平衡逆向移动， c(OH )减小，pH 减小；B 项， CaOH 2O=Ca(OH)2，由于保持恒温， Ca(OH)2 溶解度不 变，c(OH )不变，因此 pH不变；C 项， CO Ca 2 =CaCO3，使平衡正向移 动，Ca(OH) 2 固体减少；D 项，加入23NaOH 固体时， c(OH )增大，平衡逆向移动，因此 Ca(OH)2 固体增多。10某温度时，Ag 2SO4 在水溶液中的溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是( )Ab 点对应的 Ksp(Ag2SO4)等于 c 点对应的 Ksp(Ag2SO4)B采取蒸发溶剂的方法可以使 a 点对应的溶液变为 b
20、点对应的溶液C该温度下，K sp(Ag2SO4)1.610 5D0.02 molL1 的 AgNO3 溶液与 0.2 molL1 的 Na2SO4 溶液等体积混合不会生成沉淀解析：选 B。温度恒定时，曲线上任意点的 Ksp 都相等， A 项正确；a 点对应 Ag2SO4 的不饱和溶液，但蒸发可以使溶液中的 c(Ag )、c(SO )都变大，故不能实现由 a 点对应的溶液24变到 b 点对应的溶液，B 项错误；由 Ag2SO4 在水溶液中的沉淀溶解平衡曲 线可知：Ksp(Ag2SO4)c 2(Ag )c(SO )(110 2 )216102 1.6105 ，C 项正确；0.02 24molL 1
21、 的 AgNO3 溶液与 0.2 molL1 的 Na2SO4 溶液等体积混合后，溶液中 c2(Ag )c(SO)0.01 20.1110 5 Ksp，所以混合液不会有沉淀生成，D 项正确。249一溶液中含有 Fe3 和 Fe2 ，它们的浓度都是 0.050 molL1 。如果要求 Fe3 沉淀完全而 Fe2 不生成沉淀 Fe(OH)2，需控制 pH 在何范围？已知：K spFe(OH)31.110 36KspFe(OH)21.6410 14(提示：当某离子浓度小于 105 molL1 时可以认为该离子沉淀完全了)解析：Fe 3 沉淀完全时，c (Fe3 )为 1105 molL1 ，则 Fe
22、3 沉淀完全时所需的氢氧根浓度为c(OH ) molL13KspFeOH3cFe3 31.110 36110 54.810 11 molL1 ，pH14pOH1410.33.7；Fe2 开始沉淀时所需氢氧根浓度为 c(OH ) KspFeOH2cFe2 1.6410 140.050molL 15.7 107 molL1 ，pH14pOH146.27.8，因此，溶液的 pH 控制在 3.77.8 之间，可使 Fe3 沉淀完全而 Fe2 不沉淀。答案：溶液的 pH 需控制在 3.77.8 之间。12已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡 MmAn(s) mMn (aq)nA m (aq)，Ksp c
23、m(Mn )cn(Am )称为溶度积。某学习小组欲探究 CaSO4 沉淀转化为 CaCO3 沉淀的可能性，查得如下资料(25 ) ：难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2Ksp 2.8109 9.1106 6.8106 1.81011他们的实验步骤如下：往 100 mL 0.1 molL1 的 CaCl2 溶液中加入 0.1 molL 1 的 Na2SO4 溶液 100 mL 立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体 Na2CO3 3 g，搅拌，静置后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息知 Ksp 越大，表示电解质的溶解度越_(填
24、“大”或“小”) 。(2)写出第步发生反应的化学方程式_(3)设计第步的目的是：_。(4)请补充第步操作及发生的现象_。(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用_。解析：K sp 越大，表示电解质的溶解度越大。要证明 CaSO4 完全转化为 CaCO3，可以加入盐酸，因为 CaSO4 不和盐酸反 应，而 CaCO3 可完全溶于 盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的 CaSO4转化为 CaCO3，易于除去。答案：(1)大 (2)Na 2CO3(aq)CaSO 4(s) CaCO3(s)Na 2SO4(aq) (3) 洗去沉淀上附着的 SO (4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀
25、完全溶解，有气泡产生 (5) 将锅炉水垢中24的 CaSO4 转化为 CaCO3，易于除去13工业废水中常含有一定量的 Cr2O 和 CrO ，它们会对人类及生态系统产生很27 24大危害，必须进行处理。还原沉淀法是常用的一种方法，其过程如下：CrO Cr2O Cr3 Cr(OH)324 H 转 化 27 Fe2 还 原 OH 沉 淀(3)若在还原过程中还原 1 mol Cr2O ，需要_ mol 的 FeSO47H2O。27(3)Cr2O 中 Cr 的化合价是 6，所以 1 mol Cr2O 被还原转移 6 mol 电子；1 mol 27 27Fe2 被氧化生成 Fe3 ，转移 1 mol
26、电子，因此根据得失电子守恒可知需要 FeSO47H2O 的物质的量为 6 mol。17三草酸合铁酸钾晶体K 3Fe(C2O4)3xH2O是一种光敏材料，在 110 可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：铁含量的测定步骤一：称量 5.00 g 三草酸合铁酸钾晶体，配制成 250 mL 溶液。步骤二：取所配溶液 25.00 mL 于锥形瓶中，加稀 H2SO4 酸化，滴加 KMnO4 溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO 被还原成 Mn2 。向反应后的溶液中加入一 4小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此
27、时，溶液仍呈酸性。步骤三：用 0.010 mol/L KMnO4 溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗 KMnO4 溶液20.02 mL，滴定中 MnO 被还原成 Mn2 。 4重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗 0.010 mol/L KMnO4 溶液 19.98 mL。请回答下列问题：配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_、转移、洗涤并转移、_、摇匀。加入锌粉的目的是_。写出步骤三中发生反应的离子方程式：_。实验测得该晶体中铁的质量分数为_。在步骤二中，若加入的 KMnO4 溶液的量不够，则测得的铁含量_。(选填“偏低” 、 “偏高”或“不变”) 解析：由固体配制溶液的步骤是：先称量
28、，然后溶解，再冷却至室温，转移到容量瓶，再洗涤玻璃棒和烧杯，将洗涤 液转入容量瓶，定容、摇匀。加入锌粉的目的是将溶液中的 Fe3 全部还原为 Fe2 。步骤三中发生的是高锰酸根离子和二价铁离子的反应：8H MnO 5Fe 2 =Mn2 5Fe 3 4H 2O。 4根据离子反应可知，Fe 2 的物 质的量是 MnO 的物质的量的 5 倍，即 n(Fe2 ) 45n(MnO ) 5(20.0219.98)/210 3 L0.010 molL1 0.001 mol，故铁的质量分数 4为 0.001 mol 56 gmol1 5.00 g100% 11.20%。如果步骤二中加入的高锰250 mL25.00 mL酸钾的量不足，则步骤三中消耗的高 锰酸钾会增多，因此 测 得铁的含量偏高。答案：(1)溶解 定容将 Fe3 还原为 Fe28H MnO 5Fe 2 =Mn2 5Fe 3 4H 2O 411.20%(或 0.112) 偏高说明：本文错题集收自于高二年级实验班林晓锋等部分尖子生。
