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2019年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第八單元 水溶液中的離子平衡單元檢測(cè)
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)得4分，選錯(cuò)或不答得0分。)
1．50 ℃時(shí)，下列各溶液中，離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )。
A．pH＝4的醋酸中：c(H＋)＝4.0 molL－1
B．飽和小蘇打溶液中：c(Na＋)＝c(HCO)
C．飽和食鹽水中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
D．pH＝12的純堿溶液中：c(OH－)＝1.010－2 molL－1
2．下列敘述正確的是( )。
A．0.1 molL－1 CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
B．Na2CO3溶液加水稀釋后，恢復(fù)至原溫度，pH和Kw均減小
C．pH＝5的CH3COOH溶液和pH＝5的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等
D．在Na2S溶液中加入AgCl固體，溶液中c(S2－)降低
3．向體積Va的0.05 molL－1 CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05 molL－1 KOH溶液，下列關(guān)系錯(cuò)誤的是( )。
A．Va>Vb時(shí)：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)>c(K＋)
B．Va＝Vb時(shí)：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)
C．Va
c(K＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．Va與Vb任意比時(shí)：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
4．室溫下，對(duì)于0.10 molL－1的氨水，下列判斷正確的是( )。
A．與AlCl3溶液反應(yīng)發(fā)生的離子方程式為：Al3＋＋3OH－===Al(OH－)3↓
B．加水稀釋后，溶液中c(NH)c(OH－)變大
C．用HNO3溶液完全中和后，溶液不顯中性
D．其溶液的pH＝13
5．某溫度下，向一定體積0.1 molL－1醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOH＝－lg[OH－])與pH的變化關(guān)系如下圖所示，則( )。
A．M點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)于Q點(diǎn)
B．N點(diǎn)所示溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)
C．M點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同
D．Q點(diǎn)消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積
6．向Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液，當(dāng)pH＝4.6時(shí)，開始出現(xiàn)Cr(OH)3沉淀，隨著pH的升高，沉淀增多；但當(dāng)pH>13時(shí)，沉淀消失，出現(xiàn)亮綠色的亞鉻酸根離子(CrO)，其平衡關(guān)系如下：
Cr3＋＋3OH－Cr(OH)3CrO＋H＋＋H2O。
(紫色) (灰綠色) (亮綠色)
向50 mL 0.05 molL－1的Cr2(SO4)3溶液中，加入50 mL 1.0 molL－1 NaOH溶液，充分反應(yīng)后，溶液中可觀察到的現(xiàn)象是( )。
A．溶液為紫色 B．溶液中有灰綠色沉淀
C．溶液為亮綠色 D．無(wú)法判斷
二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，只選1個(gè)且正確的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。)
7．下列溶液中離子濃度的關(guān)系表示正確的是( )。
A．NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CO)＋2c(HCO)
B．pH＝3的CH3COOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中：
c(OH－)>c(H＋)＋c(CH3COO－)
C．0.1 molL－1的NH4Cl溶液中：c(Cl－)>c(H＋)>c(NH)>c(OH－)
D．物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中：
2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
8．下列各組數(shù)據(jù)中，其比值為2∶1的是( )。
A．pH＝7的氨水與(NH4)2SO4的混合液中，c(NH)與c(SO)之比
B．相同溫度下，0.2 molL－1HCOOH溶液與0.1 molL－1HCOOH溶液中c(H＋)之比
C．Na2CO3溶液中，c(Na＋)與c(CO)之比
D．pH＝12的KOH溶液與pH＝12的Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度之比
三、非選擇題(本大題共4小題，共64分。按題目要求作答。解答題應(yīng)選寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。)
9．(16分)(1)在25 ℃下，將a molL－1的氨水與0.01 molL－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH)＝c(Cl－)，則溶液顯________性(填“酸”“堿”或“中”)；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb＝____________________。
(2)在25 ℃下，向濃度均為0.1 molL－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成____________沉淀(填化學(xué)式)，生成該沉淀的離子方程式為：__________________________。
已知25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。
(3)H2S氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為：________________________。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，＝__________。
[Ksp(AgBr)＝5.410－13，Ksp(AgCl)＝2.010－10]
10．(16分)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。
表1 幾種砷酸鹽的Ksp
難溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.810－19
AlAsO4
1.610－16
FeAsO4
5.710－21
表2 工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)
污染物
H2SO4
As
濃度
28.42 gL－1
1.6 gL－1
排放標(biāo)準(zhǔn)
pH 6～9
0.5 mgL－1
回答以下問(wèn)題：
(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)＝________molL－1。
(2)寫出難溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表達(dá)式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝________________，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的濃度均為1.010－4 molL－1，c(AsO)最大是________molL－1。
(3)工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷(H3AsO4弱酸)，寫出該反應(yīng)的離子方程式：____________________________。
(4)在處理含砷廢水時(shí)采用分段式，先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價(jià)砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。①將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學(xué)式為__________；②Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因?yàn)開_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)常溫下，向100 mL 0.01 molL－1HA溶液中逐滴加入0.02 molL－1MOH溶液，圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(體積變化忽略不計(jì))?；卮鹣铝袉?wèn)題：
由圖中信息可知HA為________酸(填“強(qiáng)”或“弱”)，理由是______________________ ________________。K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)________2c(A－)(填“>”“<”或“＝”)；若此時(shí)溶液中，pH＝10，則c(MOH)＋c(OH－)＝________molL－1。
11．(16分)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬從多角度研究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其溶液中微粒間的關(guān)系，請(qǐng)參與探究并回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)下列運(yùn)用與碳酸鈉或碳酸氫鈉能發(fā)生水解的事實(shí)無(wú)關(guān)的是________。
A．實(shí)驗(yàn)室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶必須用橡膠塞而不能用玻璃塞
B．泡沫滅火器用碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液，使用時(shí)只需將其混合就可產(chǎn)生大量二氧化碳的泡沫
C．廚房中常用碳酸鈉溶液洗滌餐具上的油污
D．可用碳酸鈉與醋酸制取少量二氧化碳
(2)常溫下在20 mL 0.1 molL－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL－1HCl溶液40 mL，溶液的pH逐漸降低，此時(shí)溶液中含碳元素的微粒物質(zhì)的量濃度的百分含量(縱軸)也發(fā)生變化(CO2因逸出未畫出)，如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是________。
A．0.1 molL－1Na2CO3 溶液中[Na＋]/[CO]＝2
B．加入鹽酸使溶液pH為10時(shí)的混合液中，碳元素以CO和HCO形式存在
C．當(dāng)混合液的pH<7時(shí)，開始放出CO2氣體
D．常溫下0.05 molL－1NaHCO3溶液，pH＝9
(3)現(xiàn)有pH試紙、溫度計(jì)、石蕊試液、酚酞、蒸餾水以及必要的實(shí)驗(yàn)儀器，試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證明在碳酸氫鈉溶液中存在著HCO＋H2OH2CO3＋OH－的水解平衡：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(要求寫出簡(jiǎn)要操作，現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明的問(wèn)題)
12．(16分)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)廣泛用于合成顏料、媒染劑等。以鉻鐵礦(主要成分為Cr2O3，還含有FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制取重鉻酸鈉的流程圖如下：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)若步驟Ⅰ中只用一種試劑調(diào)節(jié)溶液的pH，應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。
A．稀硫酸 B．氫氧化鈉固體 C．氫氧化鉀溶液
(2)步驟Ⅰ中，調(diào)節(jié)溶液pH后，如果溶液的pH過(guò)小，可能導(dǎo)致W沉淀部分溶解，原因是：______________________________(用離子方程式表示)。
(3)步驟Ⅱ中，Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7的離子反應(yīng)如下：2CrO(黃色)＋2H＋Cr2O(橙紅色)＋H2O
①該反應(yīng)________氧化還原反應(yīng)(填“是”或“不是”)，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝______________。
②若向Na2Cr2O7溶液(橙紅色)中加入足量NaOH固體，溶液________(填標(biāo)號(hào))。
A．變黃色
B．顏色不變
C．橙紅色變深
③已知：25 ℃時(shí)，Ag2CrO4的Ksp＝1.1210－12，Ag2Cr2O7的Ksp＝210－7。25 ℃時(shí)，向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最終只生成一種磚紅色沉淀，該沉淀的化學(xué)式是________。
單元檢測(cè)(八)
1．C 解析：50 ℃時(shí)，水的離子積常數(shù)大于110－14。pH＝4的醋酸中，c(H＋)＝1
10－4 molL－1，A錯(cuò)誤；飽和小蘇打溶液中，HCO會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致濃度減小，c(Na＋)＞c(HCO)，B錯(cuò)誤；飽和食鹽水中，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)符合電荷守恒的關(guān)系，C正確；pH＝12的碳酸鈉溶液中，c(OH－)＝Kw/(110－12)＞110－2 molL－1，D錯(cuò)誤。
2．D 解析：醋酸鈉為堿性溶液，c(OH－) > c(H＋)，A錯(cuò)誤；溫度不變，則水的離子積常數(shù)Kw是不變的，B錯(cuò)誤；pH＝5即代表溶液中c(H＋)均為10－5 molL－1，C錯(cuò)誤；Ag2S比AgCl更難溶，故S2－會(huì)與Ag＋結(jié)合生成AgS沉淀，D正確。
3．C 解析：因CH3COOH過(guò)量，根據(jù)物料守恒可知A項(xiàng)正確；CH3COOH與KOH恰好反應(yīng)，由質(zhì)子守恒可知B項(xiàng)正確；由電荷守恒可直接判斷C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。
4．C 解析：一水合氨屬于弱堿，在離子方程式中不能拆成離子形式，正確的是：Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH－)3↓＋3NH，A錯(cuò)誤；氨水是弱電解質(zhì)，加水稀釋，c(NH)和c(OH－)均減小，c(NH)c(OH－)減小，B錯(cuò)誤；完全中和后的得到的硝酸鋁屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液顯酸性，C正確；一水合氨屬于弱電解質(zhì)，不能完全電離，故電離出的c(OH－)小于0.1
molL－1，所以pH<13，D錯(cuò)誤。
5．C 解析：由于醋酸是弱酸，電離程度很小，離子濃度也較小，M點(diǎn)溶液的導(dǎo)電能力最弱，A錯(cuò)誤；N點(diǎn)所示溶液為堿性，根據(jù)溶液電荷守恒易判斷出此時(shí)c(Na＋)＞c(CH3COO－)，B錯(cuò)誤；由于M點(diǎn)的H＋濃度等于N點(diǎn)的OH－濃度，對(duì)水的電離程度抑制能力相同，所以兩點(diǎn)水電離程度相同，C正確；Q點(diǎn)的pOH＝pH，溶液為中性，而兩者等體積混合后生成醋酸鈉，水解顯堿性。則所加NaOH溶液體積略小于醋酸溶液的體積，D錯(cuò)誤。
6．C 解析：c(Cr3＋)＝0.1 molL－1，n(Cr3＋)＝0.1 molL－10.05 L＝0.005 mol
Cr3＋ ＋ 4OH－ === CrO?。?H2O
0．005 mol 0.02 mol
n(OH－)剩余＝0.03 mol，c(OH－)剩余＝0.3 molL－1，求得pH＝13.5>13，所以溶液為亮綠色。
7．AD 解析：NaHCO3溶液中物料守恒關(guān)系為：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CO)＋2c(HCO)，A正確；，pH＝3的CH3COOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后乙酸過(guò)量，溶液顯酸性，c(H＋)>c(OH－)，B錯(cuò)誤；0.1 molL－1的NH4Cl溶液中NH發(fā)生微弱水解，c(NH)>c(H＋)，C錯(cuò)誤；物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后，由物料守恒關(guān)系可知c(Na＋)是c(CH3COOH)和c(CH3COO－)之和的兩倍，D正確。
8．AD 解析：由于pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，由電荷守恒關(guān)系可知c(NH)＝2c(SO)，A正確； 0.1 molL－1 HCOOH 溶液相當(dāng)于由0.2 molL－1加水稀釋而得，加水促進(jìn)電離，其c(H＋)濃度之比＜2∶1，B錯(cuò)誤；Na2CO3溶液中由于CO的水解，c(Na＋)∶c(CO)＞2∶1，C錯(cuò)誤；KOH、Ba(OH)2均為強(qiáng)堿，由溶液pH＝12可得c[Ba(OH)2]＝510－3 molL－1，c(KOH)＝110－2 molL－1, c(KOH)∶c[Ba(OH)2]＝2∶1，D正確。
9．(1)中 molL－1
(2)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3H2O===Cu(OH)2↓＋2NH
(3)S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－(第二步水解可不寫)
(4)2.710－3
解析：(1)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O，由電荷守恒可知：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因?yàn)閏(NH)＝c(Cl－)，所以c(OH－)＝c(H＋)，故溶液顯中性。Kb＝，c(NH)＝c(Cl－)＝0.005 molL－1，c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol
L－1，c(NH3H2O)＝－c(NH)＝ molL－1，所以，Kb＝＝ molL－1
(2)因?yàn)镵sp[Cu(OH)2]?Ksp[Mg(OH)2]，故先生成Cu(OH)2沉淀。
(3)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，兩種沉淀的平衡體系中銀離子濃度是一樣的，＝Ksp(AgBr) /Ksp(AgCl)＝2.710－3。
10．(1)0.29
(2)c3(Ca2＋)c2 (AsO) 5.710－17
(3)2H＋＋MnO2＋H3AsO3===H3AsO4＋Mn2＋＋H2O
(4)①CaSO4?、贖3AsO4是弱酸，當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時(shí)AsO濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀
(5)強(qiáng) 0.01 molL－1HA的pH為2，說(shuō)明HA完全電離 ＝ 0.005
解析：(1)H2SO4的濃度為28.42 gL－1，轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度為C＝＝＝0.29 molL－1。(2)Ksp的表達(dá)式為離子濃度的次方的乘積。Ksp越小的物質(zhì)先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀，c(AsO)＝＝＝5.710－17 molL－1。(3)弱酸在寫離子方程式中寫成化學(xué)式，氧化還原反應(yīng)方程式，依據(jù)得失電子守恒進(jìn)行配平。(4)①當(dāng)Ca2＋的濃度增大時(shí)，Ca2＋與SO －可生成CaSO4沉淀。②酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，c(AsO)增大，當(dāng)Ca2＋與AsO濃度次方的乘積達(dá)到Ca3(AsO4)2的Ksp時(shí)，開始沉淀。(5)由題目信息可知0.01 molL－1 HA溶液的pH＝2，說(shuō)明其完全電離，故為強(qiáng)電解質(zhì)。由物料守恒c(M＋)＋c(MOH)＝2c(A－)，結(jié)合電荷守恒c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，c(MOH)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)≈0.005 molL－1。
11．(1)D (2)B
(3)在碳酸氫鈉溶液中滴入酚酞試液，溶液呈淺紅色，將溶液微熱，溶液紅色加深；水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，加熱平衡向水解方向移動(dòng)，c(OH－)增大，故其中存在水解平衡，
解析：(1)A是因?yàn)樘妓徕c水解顯堿性與玻璃中的二氧化硅作用生成黏性的Na2SiO3；B是因?yàn)榘l(fā)生雙水解：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；C是因?yàn)镃O水解顯堿性，能去除油污。(2)選項(xiàng)A，碳酸根水解而使>2；由圖可知，B正確；C不正確，由圖知開始生成的二氧化碳先轉(zhuǎn)變?yōu)镠2CO3，pH約為6時(shí)，才有CO2放出；D不正確，由CO＋H＋===HCO，當(dāng)?shù)渭?0 mL鹽酸時(shí)，剛好生成碳酸氫鈉，此時(shí)碳酸氫鈉溶液為0.05 molL－1，再?gòu)膱D上讀得，此時(shí)溶液的pH＝8。(3)依據(jù)水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。
12．(1)A (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)①不是 ?、贏
③Ag2CrO4
解析：(1)原溶液堿性較強(qiáng)，調(diào)至接近中性，只有硫酸符合。(2)硫酸與前面溶液中的Na2SiO3、NaAlO2溶液反應(yīng)生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀；但如果硫酸過(guò)量，可使Al(OH)3溶解。(3)①Cr元素在CrO與Cr2O中的價(jià)態(tài)都是＋6，該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。②加入NaOH固體，中和H＋，平衡左移，溶液變黃色。③優(yōu)先生成Ksp小的物質(zhì)，即Ag2CrO4。
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