專題3　水溶液中的離子反應(yīng) 注意事項 1.全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。 2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1　C 12　N 14　O 16　F 19　Na 23　P 31　S 32　Cl 35.5　Fe 56　Cu 64　As 75。　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的) 1.下列說法正確的是(　　) A.Cl2溶于水得到的氯水能導(dǎo)電,但Cl2不是電解質(zhì),而是非電解質(zhì) B.熔融條件下,KHSO4電離成K+、H+和SO42- C.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定都強(qiáng),弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定都弱 D.BaSO4難溶于水,故BaSO4是弱電解質(zhì);醋酸鉛易溶于水,故醋酸鉛是強(qiáng)電解質(zhì) 2.下列各項電解質(zhì)的電離方程式正確的是(　　) A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3 Na++H++CO32- B.熔融狀態(tài)的NaHSO4:NaHSO4(熔融) Na++HSO4- C.HClO的水溶液:HClO H++ClO- D.H2S的水溶液:H2S 2H++S2- 3.CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+,欲使CH3COOH的電離度α和電離常數(shù)Ka同時增大,可以采取的措施是(　　) A.加水　　　　 B.加冰醋酸　　　　C.加熱　　　　 D.加壓 4.下列用途或轉(zhuǎn)化,不能用沉淀溶解平衡原理解釋的是(　　) A.CuSO4溶液可使PbS轉(zhuǎn)化為CuS B.向BaCO3飽和溶液中加入少量純堿,有白色沉淀生成 C.Fe可除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì) D.向CaCO3懸濁液中加入稀鹽酸后,懸濁液變澄清 5.酸度(AG)可表示溶液的酸堿性,用公式表示為AG=lgc(H+)c(OH-)。常溫下,在AG=-1的溶液中能大量共存的離子是(　　) A.Ba2+、K+、Cl-、SO42- B.Na+、S2O32-、AlO2-、K+ C.Na+、K+、ClO-、S2- D.NH4+、Fe2+、I-、SO42- 6.鹽類水解在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,下列物質(zhì)的用途與鹽類水解無關(guān)的是　(　　) A.用可溶性鐵鹽和鋁鹽作自來水的凈水劑 B.用Na2CO3溶液處理鍋爐里的CaSO4水垢 C.用飽和NaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液作泡沫滅火劑原料 D.利用加熱TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,進(jìn)而制備納米級TiO2 7.根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(　　) 8.常溫下,用0.10 mol·L-1鹽酸分別滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氫氧化鉀溶液和氨水,滴定過程中溶液pH隨加入鹽酸體積[V(鹽酸)]的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.Ⅰ表示的是滴定氨水的曲線 B.滴定曲線Ⅱ?qū)?yīng)實驗,最好選擇甲基橙作為指示劑 C.兩個實驗滴定開始前,水的電離程度相同 D.實驗測定酸堿滴定曲線時,要保證整個過程測試時記錄pH的間隔相同 9.在菠菜等植物中含有豐富的草酸,草酸對生命活動有重要影響。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.草酸的電離方程式為H2C2O4 2H++C2O42- B.0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2O4-)>c(C2O42-) C.常溫下,將草酸溶液加水稀釋,溶液中所有離子的濃度均減小 D.已知NaHC2O4溶液顯酸性,則c(H2C2O4)>c(C2O42-) 10.25 ℃時,在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時,溶液pH=11,若體積可以加和,則V[Ba(OH)2]∶V(NaHSO4)為(　　) A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.3∶2 11.水在不同溫度下電離平衡曲線如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.B曲線對應(yīng)的溫度比A曲線對應(yīng)的溫度低 B.b點溶液顯酸性 C.d點溶液中可大量存在Na+、Mg2+、SO42-、ClO- D.A曲線對應(yīng)的溫度下,同濃度的醋酸、鹽酸、硫酸的pH依次減小 12.下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?　　) 13.常溫下,通過下列實驗探究NaCN溶液的性質(zhì),下列說法正確的是(　　) 實驗1　測量0.1 mol/L NaCN溶液的pH約為12 實驗2　向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,溶液pH>7 實驗3　將濃度均為0.01 mol/L的NaCN溶液和AgNO3溶液等體積混合,有白色AgCN沉淀 生成 A.實驗1溶液中存在:c(HCN)+2c(H+)=c(CN-) B.實驗2溶液中存在:c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-) C.由實驗2可得:Ka2(HCN)>KW D.由實驗3可得:Ksp(AgCN)7 E.常溫下,pH=3的醋酸溶液加水稀釋,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)不變 (4)物質(zhì)的量濃度相等的下列物質(zhì)的溶液:①NaNO3、②H2SO4、③AlCl3、④Na2CO3、⑤NaHCO3,請按pH由大到小的順序排列:　　　　　　　。? (5)等pH的碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液,其物質(zhì)的量濃度:c(Na2CO3)　　　　c(NaHCO3)(填“>”“7時,Fe(OH)3膠粒表面帶負(fù)電荷,pH越高,表面所帶負(fù)電荷越多; ⅲ.As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。 ①向化學(xué)沉淀后的廢水(pH≈8)中加入NaClO溶液,寫出As(Ⅲ)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②其他條件相同的情況下,用以下兩種方式向廢水樣品中添加NaClO和FeSO4溶液。 方式Ⅰ:先加NaClO溶液,再加FeSO4溶液; 方式Ⅱ:先加FeSO4溶液,再加NaClO溶液。 反應(yīng)相同時間,測得As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案全解全析 專題3　水溶液中的離子反應(yīng) 1.C　Cl2是單質(zhì),既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),A項錯誤;熔融條件下,KHSO4電離成K+和 HSO4-,B項錯誤;溶液的導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度和離子所帶電荷數(shù)有關(guān),強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度不一定大,弱電解質(zhì)溶液中離子濃度不一定小,所以強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力不一定強(qiáng),弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力不一定弱,C項正確;雖然BaSO4難溶于水,但溶于水的部分完全電離,所以BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì),雖然醋酸鉛易溶于水,但溶于水的部分只有部分發(fā)生電離,所以醋酸鉛是弱電解質(zhì),D項錯誤。 2.B　NaHCO3為弱酸酸式鹽,電離方程式為NaHCO3 Na++HCO3-,A項錯誤;熔融狀態(tài)的NaHSO4的電離方程式為NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,B項正確;弱酸電離應(yīng)用“”,C項錯誤; H2S為二元弱酸,在溶液中分步電離,D項錯誤。 3.C　加水會降低CH3COOH濃度,根據(jù)“越稀越電離”可知,CH3COOH電離度將增大,但溫度不變,Ka不變,A項錯誤;加冰醋酸會使CH3COOH濃度增大,CH3COOH電離度將減小,溫度不變,Ka不變,B項錯誤;弱電解質(zhì)電離過程吸熱,升高溫度將促進(jìn)CH3COOH電離,則CH3COOH的電離度α和電離常數(shù)Ka將同時增大,C項正確;該電離過程在溶液中進(jìn)行,加壓對電離平衡無影響,D項錯誤。 4.C　CuSO4溶液可以使PbS轉(zhuǎn)化為CuS,能用沉淀溶解平衡原理解釋,A不符合題意;加入少量純堿,溶液中c(CO32-)增大,使BaCO3的沉淀溶解平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32-(aq)逆向移動,能用沉淀溶解平衡原理解釋,B不符合題意;Fe與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng),與沉淀溶解平衡無關(guān),不能用沉淀溶解平衡原理解釋,C符合題意;加入稀鹽酸,發(fā)生反應(yīng)CO32-+2H+CO2↑+H2O,使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq)正向移動,懸濁液變澄清,能用沉淀溶解平衡原理解釋,D不符合題意。 5.B　AG=lgc(H+)c(OH-)=-1時,c(OH-)=10c(H+)>c(H+),則溶液呈堿性。Ba2+能與SO42-生成沉淀BaSO4,則Ba2+、SO42-在溶液中不能大量共存,故A錯誤;堿性溶液中Na+、S2O32-、AlO2-、K+之間不發(fā)生反應(yīng),能大量共存,故B正確;ClO-具有氧化性,S2-具有還原性,二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng),ClO-、S2-在溶液中不能大量共存,故C錯誤;NH4+、Fe2+不能在堿性溶液中大量存在,故D錯誤。 6.B　鋁離子、鐵離子水解分別生成氫氧化鋁、氫氧化鐵膠體,具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用,能夠凈水,與鹽類水解有關(guān),故A不符合題意;CaSO4微溶于水,Na2CO3與CaSO4反應(yīng)生成溶解度更小的CaCO3,離子方程式為CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),然后再加酸除去CaCO3,與鹽類水解無關(guān),故B符合題意;HCO3-和Al3+水解相互促進(jìn),生成二氧化碳?xì)怏w和氫氧化鋁沉淀,所以用飽和NaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液作泡沫滅火劑原料與鹽類水解有關(guān),故C不符合題意;加熱TiCl4溶液可以促進(jìn)Ti4+的水解,也有利于HCl脫離溶液,使水解平衡正向移動,工業(yè)上利用加熱TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,進(jìn)而制備納米級TiO2,與鹽類水解有關(guān),故D不符合題意。 7.A　將NaClO溶液滴入品紅溶液中,ClO-具有氧化性使品紅溶液緩慢褪色,但同時加入食醋,紅色很快褪去,說明隨溶液pH減小,ClO-的氧化性增強(qiáng),A正確;不確定溶液中NaCl與NaBr的濃度關(guān)系,因此無法根據(jù)實驗現(xiàn)象比較AgCl和AgBr的Ksp,B錯誤;醋酸銨能電離出NH4+, c(NH4+)增大,使NH3·H2O的電離平衡逆向移動,c(OH?)減小,溶液堿性減弱,滴有酚酞的氨水紅色變淺,題述現(xiàn)象不能說明CH3COONH4溶液呈酸性,C錯誤;溶液中產(chǎn)生的沉淀有兩種顏色,說明AgCl和AgBr均已達(dá)到沉淀溶解平衡,溶液中c(Cl-)c(Br-)=c(Cl-)·c(Ag+)c(Br-)·c(Ag+)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),溫度不變,Ksp不變,D錯誤。 8.B　NH3·H2O是弱堿,不完全電離,0.10 mol·L-1的氨水中c(OH-)c(C2O42-),B正確;將草酸溶液加水稀釋,溶液中c(OH-)增大,C錯誤;已知 NaHC2O4溶液顯酸性,說明HC2O4-的電離程度大于其水解程度,則c(C2O42-)>c(H2C2O4),D錯誤。 10.B　pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,設(shè)Ba(OH)2溶液體積為x L,則n(OH-)= 0.01x mol,依據(jù)反應(yīng)Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+H2O+NaOH,溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時反應(yīng)的硫酸氫鈉物質(zhì)的量為0.005x mol,設(shè)硫酸氫鈉溶液體積為y L,混合后溶液pH=11,即c(OH-)=0.001 mol/L,則0.01x-0.005xx+y=0.001,整理可得x∶y=1∶4,B項正確。 11.D　B曲線對應(yīng)的c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,KW=10-12,A曲線對應(yīng)的KW=10-14,水的電離是吸熱過程,升高溫度,水的離子積增大,故B曲線對應(yīng)的溫度更高,A項錯誤;b點時c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,溶液顯中性,B項錯誤;d點溶液顯酸性,ClO-不能大量存在,C項錯誤;A曲線對應(yīng)的溫度下,同濃度的醋酸、鹽酸、硫酸中的c(H+)逐漸增大,pH依次減小,D項正確。 12.C　NaClO溶液具有漂白性,可漂白pH試紙,不能用pH試紙測其pH,A項錯誤;AgNO3過量,無法比較溶度積大小關(guān)系,B項錯誤;Ba2+與CO32-反應(yīng)生成沉淀,使CO32-水解平衡逆向移動,溶液的堿性減弱,溶液紅色變淺,C項正確;NO3-在酸性條件下可氧化Fe2+,D項錯誤。 13.D　0.1 mol/L NaCN溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(Na+)= c(CN-)+c(HCN),聯(lián)立兩式可得到質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCN),A項錯誤;向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,發(fā)生反應(yīng):NaCN+HCl HCN+NaCl,反應(yīng)后 NaCN有剩余,且反應(yīng)剩余的NaCN和生成的HCN的物質(zhì)的量相等,溶液pH>7,說明CN-的水解程度大于HCN的電離程度,此時溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),且c(Na+)=2c(Cl-),所以實驗2溶液中存在:2c(Cl-)=c(CN-)+c(HCN),B項錯誤;Ka(HCN)×Kh(CN-)=KW,且根據(jù)實驗2中溶液pH>7,可以判斷出:Ka(HCN)CH3COOH,所以該溫度下CH3COOH、HCN和HNO2三種弱酸的電離常數(shù)的大小順序是HNO2>CH3COOH>HCN。 (4)隨著水的不斷加入,CH3COOH溶液的濃度不斷減小,c(H+)不斷減小,a不符合題意;因為溫度不變,所以溶液中c(H+)·c(OH-)=KW不變,b符合題意;隨著水的不斷加入,n(H+)不斷增大, n(CH3COOH)不斷減小,所以c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH)不斷增大,c不符合題意;c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)=KWKa,溫度不變時,KW、Ka不變,所以c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)不變,d符合題意。 18.答案　(除注明外,每空2分) (1)2.6×10-9 mol·L-1　AC (2)在HCl氣氛中加熱 (3)①2Cu2++4I- 2CuI↓+I2(3分)?、诘稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色(3分)?、?5.5% 解析　(1)加入CuO、Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;當(dāng)pH=4時,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-1410-4 mol·L-1=10-10 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39,解得c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1。 (2)由CuCl2·2H2O晶體得到純的無水CuCl2,需避免Cu2+水解,應(yīng)在HCl氣氛中加熱。 (3)CuCl2溶液與KI發(fā)生反應(yīng):2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,所以需選用淀粉溶液作為指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色則說明達(dá)到滴定終點;再結(jié)合I2+2S2O32- S4O62-+2I-,2Cu2+~I2~2S2O32-,則n(Cu2+)=n(CuCl2·2H2O)=0.100 0 mol·L?1×0.05 L=0.005 mol,所以CuCl2·2H2O的質(zhì)量為171 g·mol?1×0.005 mol=0.855 g,該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.855 g1.000 g×100%=85.5%。 19.答案　(每空4分) (1)①H2SiF6+3Ca(OH)2 3CaF2+SiO2+4H2O　 ②0.002 5 (2)①H3AsO3+ClO-+2OH- HAsO42-+Cl-+2H2O ②方式Ⅱ中NaClO會同時氧化As(Ⅲ)和Fe2+,導(dǎo)致氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,氧化效果減弱 解析　(1)①該過程中H2SiF6和石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiF6+3Ca(OH)23CaF2+SiO2+4H2O。 ②根據(jù)c(SO42-)c2(F-)=Ksp(CaSO4)Ksp(CaF2)=5.0×10-55.0×10-9=104,c(F?)=9.5×10-3g·L-119 g·mol-1=5.0×10-4 mol·L-1,則 c(SO42-)=(5.0×10-4)2×104 mol·L-1=0.002 5 mol·L-1。 (2)①向化學(xué)沉淀后的廢水(pH≈8)中加入NaClO溶液,As(Ⅲ)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為H3AsO3+ClO-+2OH- HAsO42-+Cl-+2H2O。 ②方式Ⅱ中ClO-會將亞鐵離子氧化為鐵離子,造成氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,所以其他條件相同的情況下,As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ。 選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A將NaClO溶液滴入品紅溶液中,品紅溶液緩慢褪色;若同時加入食醋,紅色很快褪去ClO-的氧化性隨pH的減小而增強(qiáng)B向NaCl與NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,觀察到出現(xiàn)淡黃色沉淀Ksp(AgBr)Ksp(AgI)取2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液和5滴0.1 mol·L-1 KI溶液,先生成白色沉淀,后又產(chǎn)生黃色沉淀C證明Na2CO3溶液中存在水解平衡向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液,觀察溶液的顏色變化D檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì)將Fe(NO3)2樣品溶于稀鹽酸后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變血紅色物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12

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