高中化学（人教版，选修4） 第三章水溶液中的离子平衡 第三节第4课时

高中化学（人教版，选修4） 第三章水溶液中的离子平衡 第三节第4课时

第4课时　习题课 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．盐溶液都是中性的 B．盐溶液的酸碱性与盐的类型无关 C．碳酸钠溶液显碱性，是因为溶液中c(OH－)>c(H＋)‎ D．NaHCO3溶液显酸性 答案 C　‎ 解析 盐溶液有的显酸性、有的显碱性，并不是所有的盐溶液都是中性，所以A错；盐溶液的酸碱性和盐的类型有密切关系，所以B错；溶液呈酸性或碱性，决定于溶液中c(OH－)和c(H＋)的相对大小，碳酸钠溶液显碱性，则说明溶液中c(OH－)>c(H＋)，所以C对；NaHCO3虽是酸式盐，但其水溶液显碱性，所以D错。‎ ‎2．物质的量浓度相同的下列溶液中，NH浓度最大的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．NH4Cl B．NH4HSO‎4 ‎‎ C．CH3COONH4 D．NH4HCO3‎ 答案 B　‎ 解析 NH4Cl溶液中，NH自然水解，没受另外因素的影响；NH4HSO4溶液中，NH水解受到H＋的抑制；而在CH3COONH4和NH4HCO3溶液中，NH水解分别受到CH3COO－和 HCO水解的促进。故c(NH)最大的是NH4HSO4溶液。‎ ‎3．把三氯化铁溶液蒸干灼烧，最后得到固体产物是(　　)‎ A．无水三氯化铁 B．氢氧化铁 C．氧化亚铁 D．三氧化二铁 答案 D　‎ 解析 在FeCl3溶液中存在的水解平衡：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl，在不断加热条件下，水解平衡右移，当水分减少时，HCl不断挥发，进一步导致水解平衡右移，当蒸干时，可得到Fe(OH)3，再灼烧又使Fe(OH)3分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，最后得 Fe2O3。‎ ‎4．把0.02 mol·L－1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L－1 NaOH溶液以等体积混合，混合溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)‎ A．c(CH3COO－)＞c(Na＋)‎ B．c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)‎ C．‎2c(H＋)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)‎ D．c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.02 mol·L－1‎ 答案 A　‎ 解析 溶液混合后，二者反应，但CH3COOH过量，故为CH3COONa和CH3COOH的混合体系。CH3COOH的电离和CH3COO－的水解相互抑制，但以CH3COOH电离为主，溶液显酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，由电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则有c(CH3COO－)＞c(Na＋)，所以A对；CH3COOH电离程度大于CH3COO－水解程度，所以B错；对于C项：由于存在c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)的电荷守恒①和‎2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)的物料守恒②，联立①②两式可得：‎2c(H＋)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＋‎2c(OH－)，所以C错；D项看似是物料守恒，但溶液的体积是原来的2倍，则c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.01 mol·L－1，所以D错。‎ ‎5．某酸性溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子。则下列描述正确的是(　　)‎ A．该溶液由pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合而成 B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成 C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)‎ D．加入适量氨水，c(CH3COO－)一定大于c(Na＋)、c(NH)之和 答案 A　‎ 解析 pH＝3的CH3COOH和pH＝11的NaOH混合，生成CH3COONa的同时，CH3COOH有大量剩余，因为CH3COOH为弱酸，其浓度大于10－3 mol·L－1，因此A正确；B中恰好反应生成CH3COONa，由于CH3COO－水解而使溶液呈碱性，B不正确；C中电荷不守恒，两种阴离子的浓度不可能都大于两种阳离子的浓度，C不正确；D中加入氨水，若恰好反应呈中性，由于CH3COO－与NH水解程度相同，因此c(CH3COO－)＝c(NH)＋c(Na＋)，若氨水过量，则c(Na＋)＋c(NH)>c(CH3COO－)，因此D不正确。‎ ‎6．下列哪组离子能在水溶液中大量共存(　　)‎ A．K＋、CO、HS－、S2－、Al3＋、AlO B．MnO、Na＋、SO、Fe3＋、NH C．SO、Ag＋、SO、S2－、AlO、K＋‎ D．Fe2＋、Cl－、H＋、NO 答案 B　‎ 解析 A中有能发生双水解反应到底的离子；C中有能形成沉淀的离子；D中的Fe2＋、H＋、NO可发生氧化还原反应。‎ ‎7．下列各组离子能在溶液中大量共存的是(　　)‎ A．Na＋、Mg2＋、AlO、Br－ B．H＋、Fe2＋、SO、NO C．K＋、NH、CO、OH－ D．Ca2＋、Al3＋、NO、Cl－‎ 答案 D　‎ 解析 A项中AlO水解呈碱性，可使Mg2＋转化为Mg(OH)2；B项中NO、H＋构成了强氧化性条件，可将Fe2＋氧化；C项中NH与OH－可生成弱电解质而不能大量共存。‎ ‎8．下列水解化学方程式或水解离子方程式正确的是(　　)‎ A．CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－‎ B．NH＋H2O NH4OH＋H＋‎ C．CH3COOH＋NaOH CH3COONa＋H2O D．NaCl＋H2O NaOH＋HCl 答案 A　‎ 解析 B项中的NH4OH应为NH3·H2O；C项不是水解；D项中的NaCl不水解。‎ ‎9．下列各组溶液混合后，溶液显碱性的是(　　)‎ A．10 mL 0.1 mol·L－1 NH3·H2O与10 mL 0.1 mol·L－1 HCl B．10 mL 0.1 mol·L－1 K2S与10 mL 0.1 mol·L－1 K2SO4‎ C．10 mL 0.1 mol·L－1 KOH与10 mL 0.1 mol·L－1 KHCO3，再加入10 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2‎ D．10 mL 0.1 mol·L－1 NaOH与5 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4‎ 答案 B　‎ 解析 A项中生成的氯化铵水解显酸性；B项中K2S水解显碱性；C项恰好反应生成BaCO3沉淀，KCl水溶液呈中性；D项恰好完全反应，Na2SO4水溶液呈中性。‎ ‎10．为了得到比较纯净的物质，下列使用的方法恰当的是(　　)‎ A．向Na2CO3饱和溶液中，通入过量的CO2后，加热蒸发得NaHCO3晶体 B．加热蒸发CuCl2饱和溶液得纯净的CuCl2晶体 C．向FeBr2溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得FeCl3晶体 D．向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得Fe2O3‎ 答案 D　‎ 解析 A中NaHCO3加热时要分解；B、C中CuCl2与FeCl3在加热蒸发的情况下，水解趋于完成，最后生成CuO和Fe2O3；D正确。‎ ‎11．下列四种肥料可以与草木灰(主要成分是K2CO3)混合施用的是(　　)‎ A．硫酸铵 B．氯化铵 C．硝酸钾 D．硝酸铵 答案 C　‎ 解析 铵态氮肥中NH水解反应为NH＋H2O NH3·H2O＋H＋，水解显酸性，而草木灰中K2CO3水解显碱性，CO＋H2O HCO＋OH－，二者水解相互促进，NH大部分生成NH3·H2O，而后分解，造成氮肥损失。‎ ‎12．在0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中，下列关系正确的是(　　)‎ A．c(Na＋)＞c(HCO)＞c(H＋)＞c(OH－)‎ B．c(Na＋)＝c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)‎ C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋‎2c(CO)‎ D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋c(CO)‎ 答案 C　‎ 解析 在NaHCO3溶液中存在平衡HCO H＋＋CO，HCO＋H2O H2CO3＋OH－，H2O H＋＋OH－，由于HCO的水解程度大于电离程度，故溶液中c(H＋)＜c(OH－)，c(Na＋)＞c(HCO)；由电荷守恒知C项正确，D项不正确。‎ ‎13．草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L－1 ‎ NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol·L－1 NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是(　　)‎ A．V(NaOH)＝0时，c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1‎ B．V(NaOH)<10 mL时，不可能存在c(Na＋)＝‎2c(C2O)＋c(HC2O)‎ C．V(NaOH)＝10 mL时，c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1‎ D．V(NaOH)>10 mL时，c(Na＋)>c(C2O)>c(HC2O)‎ 答案 D　‎ 解析 0.01 mol·L－1 NaHC2O4溶液中，HC2O不能完全电离，则c(H＋)应小于1×10－2 mol·L－1；当V(NaOH)<10 mL时，溶液存在呈中性的可能，即c(H＋)＝c(OH－)，并存在电荷守恒关系：c(H＋)＋c(Na＋)＝‎2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)；当V(NaOH)＝10 mL时，NaHC2O4与NaOH恰好完全反应，生成Na‎2C2O4，发生水解而使溶液呈碱性，故c(H＋)<1×10－7 mol·L－1；当V(NaOH)>10 mL时，NaHC2O4与NaOH反应生成Na‎2C2O4，NaOH剩余，极少量的C2O发生水解生成HC2O，故c(Na＋)>c(C2O)>c(HC2O)。‎ ‎14．下列变化不属于水解反应的是(　　)‎ ‎①NH3＋H2O NH＋OH－‎ ‎②HCO＋H2O H2CO3＋OH－‎ ‎③HCO＋H2O H3O＋＋CO ‎④Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑‎ ‎⑤AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO ‎⑥NH＋2H2O NH3·H2O＋H3O＋‎ A．①③⑤ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①③‎ 答案 A 题　号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答　案 题　号 ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答　案 ‎15.等物质的量浓度的下列物质的溶液，其pH由大到小的顺序是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(1)NaCl　(2)CH3COONa　(3)NH4Cl　(4)AlCl3‎ ‎(5)Ba(OH)2　(6)Na2CO3　(7)NaHCO3‎ ‎(8)NaHSO4　(9)NaOH　(10)H2SO4‎ 答案 (5)>(9)>(6)>(7)>(2)>(1)>(3)>(4)>(8)>(10)‎ 解析　首先将10种物质按碱、水解显碱性的盐、不水解的盐、水解显酸性的盐、酸分成五类，然后再根据越弱越水解即可分出各阶段的pH大小。‎ ‎16．把NH4Cl晶体溶入水中，得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条，观察到有气泡产生，点燃有爆鸣声，此气体是________，产生该气体的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(用离子方程式表示)，微热后，能放出有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是________，产生该气体的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 总的反应离子方程式为_____________________________________________________。‎ 答案 H2 NH＋H2O NH3·H2O＋H＋、Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　NH3　因为H＋减少，使水解平衡右移，产生的NH3·H2O增多，加热使NH3·H2O分解放出NH3　Mg＋2NH Mg2＋＋H2↑＋2NH3↑‎ ‎17．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：‎ 实验 编号 HA物质的量 浓度(mol·L－1)‎ NaOH物质的量 浓度(mol·L－1)‎ 混合溶 液的pH 甲 ‎0.2‎ ‎0.2‎ a 乙 c1‎ ‎0.2‎ ‎7‎ 丙 ‎0.2‎ ‎0.1‎ ‎7‎ 丁 ‎0.1‎ ‎0.1‎ ‎9‎ 请回答：‎ ‎(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)不考虑其他组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2 mol·L－1______‎ ‎(选填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A－)与c(Na＋)的大小关系是________。‎ A．前者大 B．后者大 C．二者相等 D．无法判断 ‎(3)从丙组实验结果分析，HA是______酸(选填“强”或“弱”)。‎ 该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝____________mol·L－1。‎ 写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。‎ c(Na＋)－c(A－)＝____________mol·L－1‎ c(OH－)－c(HA)＝____________mol·L－1‎ 答案 (1)若a＝7，HA为强酸；若a>7，则为弱酸 ‎(2)否　C ‎(3)弱　c(Na＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)‎ ‎(4)10－5　10－5－10－9　10－9‎ 解析　(1)由于a的值不确定，则无法确定HA的强弱，当a ‎＝7时说明二者生成的NaA为强酸强碱盐，不水解，HA为强酸；若a>7，NaA水解，则HA为弱酸。‎ ‎(2)HA的强弱不确定，c1就不确定，但pH＝7，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，推出c(Na＋)＝c(A－)。‎ ‎(3)丙组反应后为等浓度的HA与NaA混合溶液，pH＝7，说明HA的电离与NaA的水解相等，溶液呈中性，则HA为弱酸。‎ ‎(4)由电荷守恒和物料守恒可推导出来。电荷守恒：‎ c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)‎ 物料守恒：c(HA)＋c(A－)＝c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)－c(H＋)，因此c(OH－)－c(HA)＝c(H＋)。‎ ‎18．(1)等物质的量浓度、等体积的NaI与NaF溶液中，前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶液中离子数目；等物质的量浓度、等体积的K2CO3与K2SO4溶液中，前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶 液中离子数目。‎ ‎(2)已知：‎6C6H5OH＋Fe3＋ [Fe(C6H5O)6]3－＋6H＋；CH3COOH＋SO===CH3COO－＋HSO；CO＋2HSO===CO2↑＋H2O＋2SO。现有下列电解质溶液：Na2SO3、NaOH、CH3COONa、C6H5ONa、Na2CO3、NaHCO3。‎ ‎①向六种溶液中分别逐渐加入氯化铁溶液时，溶液中先产生红褐色沉淀，后沉淀完全消失的是______________；②将物质的量浓度均为0.5 mol·L－1的上述六种溶液稀释相同的倍数，其pH变化最大的是________；③露置于空气中相当一段时间后(不考虑水分的蒸发)，溶液的pH近似为7，这种电解质为________；④当六种溶液的pH相同时，其物质的量浓度由大到小的顺序是______________________________________________________________。‎ 答案 (1)大于　小于 ‎(2)①C6H5ONa　②NaOH　③Na2SO3‎ ‎④CH3COONa、Na2SO3、NaHCO3、C6H5ONa、Na2CO3、NaOH 解析　(1)根据电荷守恒：NaI：c(H＋)1＋c(Na＋)＝c(I－)＋c(OH－)1＝X1，NaF：c(H＋)2＋c(Na＋)＝c(F－)＋c(OH－)2＝X2，由于F－水解，使得c(H＋)2X2。用同样的方法分析K2CO3与K2SO4溶液中离子的数目。(2)①在C6H5ONa溶液中滴入氯化铁溶液会发生双水解，生成Fe(OH)3与苯酚，‎6C6H5OH＋Fe3＋ [Fe(C6H5O)6]3－＋6H＋，Fe(OH)3＋3H＋===3H2O＋Fe3＋，最后生成的红褐色沉淀会溶解。②由于NaOH溶液在稀释时，OH－总数基本保持不变，而其他几种在稀释的过程中，都会促进水解，使得OH－的总数增加，所以NaOH溶液的pH变化最大。③因为Na2SO3容易被空气氧化成Na2SO4，Na2SO4溶液呈中性。④题目信息告诉我们：几种分子与离子电离能力强弱为H2SO3>CH3COOH>HSO>H2CO3>C6H5OH>HCO，电离能力越弱的，相应离子的水解能力就越强。在pH相同时，水解能力越强的，其离子浓度越小。 ‎