《物质在水溶液中的行为》测试卷2021-2022学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
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第三章《物质在水溶液中的行为》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀H2SO4中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是()
A.防止硫酸铁水解
B.抑制硫酸铁水解
C.提高溶液的pH
D.提高硫酸铁的溶解度
2.下列各组离子中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()
A.K+、H+、Fe2+、
B.Fe3+、Ba2+、、
C.Al3+、Na+、、
D.Fe3+、H+、、ClO﹣
3.等物质的量浓度的下列五种溶液:①CH3COOH②(NH4)2CO3③NaHSO4④NaHCO3⑤Ba(OH)2,溶液中水的电离程度由大到小排列正确的是()
A.⑤③①④②
B.⑤③①②④
C.②④③①⑤
D.②④①③⑤
4.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是()
A.温度一定时,K sp(SrSO4)随c(SO42−)的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时K sp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
5.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时,下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是() A.锥形瓶里溶液在滴定过程中溅出
B .锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗
C .指示剂变色15 s 后又恢复为原来的颜色便停止滴定
D .滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失
6.用某浓度的HCl 溶液滴定某浓度的NaOH 溶液25.00 mL ,滴定曲线如图所示。
则HCl 溶液与NaOH 溶液的物质的量浓度可能是(单位:mol·
L -1)( )
A .答案A
B .答案B
C .答案C
D .答案D
7.室温下,往0.1 mol·L -1的氨水中滴入酚酞溶液时,溶液将呈现粉红色。
现采取下列措施,滴有酚酞的氨水溶液颜色不会变浅的是( ) A .往溶液中滴入稀硫酸 B .往溶液中加入NH 4Cl 晶体 C .把溶液加热至沸腾 D .往溶液中加入NaOH 固体
8.下列各组离子在水溶液中一定能大量共存的是( )
A .含有大量 Ba 2+的溶液中:Cl - K + SO 42−
CO 32− B .含有大量H +的溶液中:Mg 2+ Na + HCO 3− SO 42− C .含有大量OH -的溶液中:Mg 2+ NO 3− SO 42− CO 32− D .含有大量Na +的溶液中:H + K + SO 42− NO 3
− 9.下列说法中正确的是( )
A .某溶液中c (H +)=c (OH -)=10-6mol·L -1,该溶液呈中性
B .溶液中若c (H +)>10-7mol·L -1,则c (H +)>c (OH -),溶液显酸性
C .c (H +)越大,则pH 越大,溶液的酸性越强
D . pH 为0的溶液,其中只有H +,无OH -
10.对某弱酸稀溶液加热时,下列叙述错误的是()
A.弱酸的电离度增大
B.弱酸分子的浓度减小
C.溶液的c(H+)减小
D.溶液的导电性增强
11.下列离子方程式正确的是()
A.向盐酸中滴加氨水:H++OH﹣===H2O
B.氯化钙与碳酸氢钾溶液混合:Ca2++===CaCO3↓
C.氢氧化铝中和胃酸:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.Ca(HCO3)2溶液中加入过量KOH溶液:Ca2+++OH﹣===CaCO3↓+H2O
12.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是()
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
13.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是()
A.Zn和H2SO4(稀)反应
B.NaCl溶液和AgNO3溶液反应
C.C和O2反应
D.Fe和CuSO4溶液反应
14.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是()
A.在量筒的上端
B.在滴定管上端
C.在托盘天平刻度尺的正中
D.在托盘天平刻度尺的右边
15.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是()
A.因为水的离子积常数的表达式是K w=c(H+)·c(OH-),所以K w随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化B.水的离子积常数K w与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数K w与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
二、实验题(共3小题)
16.(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的Fe2+含量,请写出酸性条件下K2Cr2O7与Fe2+反应的离子方程式______________________________________
(K2Cr2O7被还原为Cr3+)。
(2)若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取K2Cr2O7________ g(保留四位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。
配制该标准溶液时,下列仪器一定不会用到的有________。
①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤250mL容量瓶⑥胶头滴管⑦托盘天平
(3)若配制K2Cr2O7标准溶液时,俯视刻度线,则测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);滴定操作中,若滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定结果将___________________________________。
(4)用0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液。
恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是多少?
17.某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。
回答下列问题:(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。
甲同学选用的药品除样品外,还应用________;实验中应测定的数据有__________________。
(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量。
①用分析天平准确称取该样品5.000 0 g,全部溶于水配制成1 000.0 mL的溶液。
用碱式滴定管取其中
20.00 mL放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。
滴定管在使用前除洗涤外,还应________。
②用浓度为0.100 0 mol·L-1的盐酸标准溶液进行滴定。
③滴定过程中用pH计测定锥形瓶中溶液的pH,临近滴定终点时测定pH应每滴一滴测一次。
④滴定过程中,锥形瓶中溶液的pH变化如下:
请在如图坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。
⑤下表是几种酸碱指示剂的变色范围,根据你作出的中和滴定曲线分析,上述中和滴定中应选用的指示剂是__________,滴定达到终点时的现象__________________________________。
⑥样品中,NaOH的质量百分含量为________。
18.某研究小组以粗盐和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料制备纯碱(Na2CO3)和氯化铵(NH4Cl),测定NH4Cl产品的纯度时,可采用的方法:在NH4Cl溶液中加入甲醛使之生成游离酸,然后以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液(需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定)进行滴定。
(1)下列有关说法正确的是________
A.为了减少滴定误差,滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗
B.标准NaOH溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中
C.开始滴定前,不需擦去滴定管尖悬挂的液滴
D.三次平行测定时,每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置
(2)若用来标定NaOH标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重,则测得NH4Cl产品的含量比实际含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
三、计算题(共3小题)
19.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液,选择甲基橙作指示剂,请填写下列空白:用标准的盐酸滴定含Na2SO4杂质的待测NaOH溶液时,溶液中除H+、OH-外,还有Na+、SO42−和Cl-,测得三种离子的浓度分别是0.01 mol·L-1、0.003 5 mol·L-1和0.004 mol·L-1,该溶液的pH为________。
20.某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度。
(1)如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置,请将用去的标准盐酸的体积填入表中空格。
(2)有关数据记录如下:
根据所给数据,计算出烧碱样品中NaOH的物质的量浓度________ mol·L-1。
21.已知某温度时0.01 mol·L-1HAc的电离度是4.24%,求其电离平衡常数和溶液中的c(H+)。
四、填空题(共3小题)
22.已知NaHSO4溶于水时电离出Na+、H+、,某同学欲探究其化学性质,取5份溶液做了如下实验:(1)加Zn粒有大量气体生产
(2)加入Fe2O3后溶液变黄色
(3)加入Cu(OH)2固体后溶液变蓝色
(4)加入NaHCO3后有大量气泡产生
(5)逐滴滴加Ba(OH)2溶液至恰好完全沉淀
请你用离子方程式解释上述实验现象:。
23.将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为________。
经测定溶液中含CH3COO -为1.4×10-3mol·L-1,此温度下醋酸的电离常数K a=________。
温度升高,K a将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
24.Na2CO3溶液中粒子浓度关系判断
①离子浓度大小关系________________________________________________________________________;
②电荷守恒关系________________________________________________________________________;
③物料守恒关系________________________________________________________________________;
④质子守恒关系________________________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】在配制能水解的盐溶液时,一般加入相对应的酸或碱抑制水解,尽量获得纯净的盐溶液。
Fe2(SO4)3+6H2O2Fe (OH)3+3H2SO4,加入H2SO4,c(H+)增大,平衡左移,A正确。
2.【答案】A
【解析】H+、Fe2+、发生氧化还原反应,不能共存,故A选;
Ba2+、结合生成沉淀不能共存,因复分解反应不能共存,故B不选;
Al3+、相互促进水解,不能共存,故C不选;
H+、ClO﹣结合生成弱电解质,不能共存,故D不选;
故选A。
3.【答案】D
【解析】
4.【答案】B
【解析】温度一定时,K sp (SrSO 4)不变,A 项错误;由题中沉淀溶解平衡曲线可看出,313 K 时,c (Sr 2+)、c (SO 42−)
最大,K sp 最大,B 项正确;283 K 时,a 点不在线中,c (Sr 2+)小于平衡时c (Sr 2+
),未达到饱和,C 项错误;
从283 K 升温到363 K 要析出固体,Q c (SrSO 4)大于363K 时K sp (SrSO 4),有沉淀析出,溶液为饱和溶液,D 项错误。
5.【答案】D 【解析】c (待测)=
c(标准)V(标准)
V(待测)
,滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化,标准液体积用
量增多,待测液浓度偏高;标准液体积用量减少,待测液浓度偏低。
锥形瓶里溶液在滴定过程中溅出,待测液的物质的量偏小,标准液体积用量减少,待测液浓度偏低,A 不符合题意;锥形瓶未润洗,待测液的物质的量不变,对V (标)无影响,c (待测)不变,B 不符合题意;指示剂变色15 s 后又恢复为原来的颜色便停止滴定,标准液体积用量减少,待测液浓度偏低,C 不符合题意;气泡体积记录为标准液体积,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高,D 符合题意。
6.【答案】C
【解析】一般先分析图形题的横坐标、纵坐标的含义,后由特殊点(起点、交点、终点、转折点等)和曲线变化趋势化学内涵解题。
根据图像知,当V (HCl)=20 mL 时,混合溶液呈中性,n (HCl)=n (NaOH),盐酸的体积是20 mL ,NaOH 的体积是25 mL ,则c (HCl)=5
4c (NaOH),只有C 符合题意。
7.【答案】D
【解析】增加离子浓度,可抑制电离;减小离子浓度,可促进电离。
滴入稀硫酸发生中和反应,c (OH -
)减
小,颜色变浅,A 错误;加入NH 4Cl ,c (NH 4
+
)增大,抑制NH 3·H 2O 的电离,c (OH -)减小,颜色变浅,B 错误;加热时氨气挥发,浓度降低,c (OH -)减小,溶液颜色变浅,C 错误;加入NaOH ,c (OH -)增大,颜色加深,D 正确。
8.【答案】D
【解析】A 项, Ba 2+与SO 42−
、CO 32−反应分别生成
BaSO 4、BaCO 3沉淀,在水溶液中不能大量共存;B 项,H +与HCO 3−反应生成CO 2和H 2O ,
在水溶液中不能大量共存;C 项,OH -、CO 32
−与Mg 2+分别生成Mg(OH)2、MgCO 3沉淀,在水溶液中不能大量共存;D 项,五种离子之间不反应,在水溶液中能大量共存。
9.【答案】A
【解析】根据c (OH -)与c (H +)大小判断溶液酸碱性,不受任何限制;由c (H +)与10-7mol·
L -1、pH 与7大小推断溶液的酸碱性,只适用在常温下。
c (H +)=c (OH -
)时,溶液呈中性,A 正确;K w 与温度有关,B 中未指
明温度,无法计算出溶液中的c (OH -),也就无法推断溶液酸碱性,B 错误;c (H +)越大,pH 越小,C 错误;任何物质的水溶液中均有H +及OH -,D 错误。
10.【答案】C
【解析】弱电解质的电离是吸热的,加热时电离程度增大,弱酸分子浓度必然减小, c (H +)浓度增大,导电性增强,只有C 错误。
11.【答案】C
【解析】向盐酸中滴加氨水,反应生成氯化铵和水,正确的离子方程式为H++NH3•H2O===H2O+,故A错误;
氯化钙不与碳酸氢钾溶液反应,无法书写离子方程式,故B错误;
氢氧化铝与盐酸发生反应,从而可中和胃酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,故C正确;
Ca(HCO3)2溶液中加入过量KOH溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钾和水,正确的离子方程式为Ca2++ +2OH﹣===CaCO3↓++2H2O,故D错误;
故选C。
12.【答案】B
【解析】明矾溶液中:KAl(SO4)2·12H2O===K++Al3++2SO42−+12H2O,Al3+发生水解:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,显酸性,加热促进水解,酸性增强,酚酞在酸性溶液中不显色,A错误;CH3COONa水解显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,溶液红色加深,B正确;氨水显弱碱性,NH4Cl水解显酸性,溶液中c(OH-)减小,红色变浅,C错误;加入少量NaCl固体对NaHCO3水解不产生影响,溶液颜色无变化,D 错误。
13.【答案】C
【解析】A项、B项、D项中的反应都是在溶液中进行的反应,且每一组中都有拆写出的离子参与反应,所以都是离子反应;C与O2反应无论产物是CO还是CO2,都不是在溶液中进行的反应,故不属于离子反应。
14.【答案】B
【解析】量筒无0刻度,A错误;托盘天平的0刻度在刻度尺的左边,C、D错误。
15.【答案】C
【解析】H2O H++OH-,K w=c(H+)·c(OH-) =K电离·c(H2O),只与温度有关;温度越高,K w越大,与其他因素无关,A、B、D错误。
16.【答案】(1)Cr2O72−+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)0.735 0③⑦
(3)偏小偏大
(4)0.030 0 mol·L-1
【解析】(1)反应中Cr2O72−被还原为Cr3+,Fe2+被氧化Fe3+,同时生成水,根据氧化还原反应原理可得。
(2)m(K2Cr2O7)=0.010 00 mol·L-1×0.250 L×294.0 g·mol-1=0.735 0 g;根据溶液浓度的精度,应选择电子天平用于称量固体质量,烧杯用于溶解固体,用玻璃棒搅拌,恢复室温,用玻璃棒引流,移入250 mL 容量瓶中,继续加水至离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水定容,用不到的仪器为量筒和托盘天平。
(3)c(待测)=c(标准)V(标准)。
配制K2Cr2O7标准溶液时,俯视刻度线,溶液的实际体积V(待测)
偏小,标准溶液的浓度偏大,造成消耗的V(标准)偏小,测定结果偏小;滴定操作中,气泡的体积被记录为标准液的体积,V(标准)偏大,测定结果偏大。
(4)设Fe2+的物质的量浓度为c:
c×20.00 0.010 00×10.00
c=0.030 0 mol·L-1
17.【答案】(1)氯化钡溶液样品质量和沉淀的质量
(2)①检漏
④
⑤酚酞或甲基橙溶液由粉红色变为无色且半分钟不褪色(或溶液由黄色变成橙色且半分钟内不褪色)
⑥96%
【解析】(1)利用沉淀法可将SO42−与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,过滤洗涤称量沉淀质量,与样品质量一起可得质量分数。
(2)①滴定管在使用前应先检漏、洗涤、用待装液润洗、正式装液,排除气泡并调节液面。
④根据表中数据可以绘制出中和滴定的曲线。
⑤依据图像和图表数据分析可知,pH突变范围是4.0~9.9,甲基橙变色范围为3.1~4.4,酚酞变色范围为
8.2~10.0,甲基橙和酚酞都可以用作指示剂;由于石蕊变色时不容易判断,一般不选作指示剂。
如选用酚酞做指示剂,滴定结束前溶液为碱性,溶液颜色为红色,滴定结束时溶液变成无色,且在半分钟内不回归原色。
⑥c(NaOH)=0.1000mol·L−1×0.024L
=0.120 0 mol·L-1,n(NaOH)=0.120 0 mol·L-1×1 L=0.12 mol,m(NaOH)
0.02L
×100%=96%。
=40 g·mol-1×0.12 mol=4.800 g,ω(NaOH)=4.800g
5.000g
18.【答案】(1)BD
(2)偏大
【解析】(1)为了减少滴定误差,滴定管须用待装液润洗,锥形瓶不必润洗,A错误;NaOH溶液具有腐蚀
性,应装入碱式滴定管中,B 正确;不除掉滴定前滴定管尖悬挂的液滴,它会消耗锥形瓶中溶质,但其体积并未被记录,从而产生误差,C 错误;测定时,每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置,D 正确。
(2)邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重,消耗一定量NaOH 溶液所需基准物质量增加,标定的NaOH 标准溶液的浓度偏高;再用这种NaOH 标准溶液滴定时,即使消耗的体积不变,消耗标准液中NaOH 的物质的量增多,导致NH 4Cl 产品的含量比实际含量偏大。
19.【答案】3
【解析】甲基橙变色范围为3.1~4.4,说明反应后溶液呈酸性,OH -浓度可忽略,则有c (H +)+c (Na +
)=2c (SO 42−)+c (Cl -),可知:c (H +
)=0.003 5 mol·
L -1×2+0.004 mol·L -1-0.01 mol·L -1=0.001 mol·L -1,则溶液的pH =-lg c (H +)=3。
20.【答案】(1)0.30 24.90 24.60 (2)0.123
【解析】(1)滴定前读数为0.30 mL ,滴定后读数为24.90 mL ,消耗溶液的体积为24.60 mL 。
(2)在定量实验中,往往通过平行多次实验,以减小实验误差,在处理这些实验数据时,如果同一实验值相差过大,误差过大或过小的一组数据要丢弃。
在三次实验中消耗标准液体积相差不大,均可用。
消耗的盐酸标准液的体积为24.62+24.60+24.58
3
mL =24.60 mL ,c (待测)=
c(标准)V(标准)
V(待测)
=
0.1000×0.02460
0.0200
mol·L -1=0.123
mol·L -1。
21.【答案】K a =1.8×10-5 c (H +)=4.24×10-4mol·L -1 【解析】HAc H ++Ac
-
,K a =c (H +)·c (Ac −)
c (HAc ),
α=
c(已电离分子)c(起始总分子)
×100%,K a =c(起始总分子)×a 2
1−a ≈cα2=1.8×10-5,c (H +)=c (CH 3COO -)=c (CH 3COOH)已电离,α=
c(已电离分子)c(起始总分子)
×100%= 4.24%=c (H +)0.01
×100%,c (H +)=4.24×10-4mol·L -1。
22.【答案】(1)2H ++Zn===Zn 2++H 2↑ (2)Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O (3)Cu (OH )2+2H +===Cu 2++2H 2O (4)H ++===H 2O+CO 2↑
(5)H ++
+Ba 2++OH ﹣===BaSO 4↓+H 2O
【解析】NaHSO 4溶于水时电离出Na +、H +、。
(1)Zn 与氢离子发生反应:2H ++Zn===Zn 2++H 2↑,会有大量气体生成。
(2)Fe 2O 3与氢离子后发生反应:Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O ,反应生成了铁离子导致溶液变黄色。
(3)Cu (OH )2与氢离子反应生成铜离子,溶液变蓝色,发生反应为Cu (OH )2+2H +===Cu 2++2H 2O 。
(4)NaHCO 3与氢离子反应生成二氧化碳气体,会有大量气泡产生,发生反应为:H ++===H 2O+CO 2↑。
(5)逐滴滴加Ba (OH )2溶液至恰好完全沉淀,二者物质的量相等,反应的离子方程式为H ++
+Ba 2++OH ﹣===BaSO 4↓+H 2O 。
23.【答案】0.1 mol·
L -1 1.96×10-5 变大 【解析】c (CH 3COOH)=6g
60g·mol −1×1L =0.1 mol·
L -1。
溶液中的电离平衡:AB A ++B -,K a =c (A +)·c (B −)c (AB )。
K a =c (CH 3COO −)·c (H +)c (CH 3
COOH )=1.4×10−3×1.4×10−30.1−1.4×10−3,1.4×10-3与0.1相差大于100倍,被减数可忽略,所以K a =1.4×10−3×1.4×10−3
0.1≈1.96×10-5。
24.【答案】①c (Na +)>c (CO )>c (OH -)>c (HCO )>c (H +)
②c (Na +)+c (H +)===2c (CO
)+c (HCO )+c (OH -) ③c (Na +)===2[c (CO )+c (HCO )+c (H 2CO 3)] ④c (OH -)=c (HCO )+2c (H 2CO 3)+c (H +)
【解析】溶液中所有电离、水解方程式Na 2CO 3===2Na ++CO 、 CO +H 2O HCO +OH -、HCO +H 2O H 2CO 3+OH -、H 2O H ++OH -。
粒子种类:Na +、CO 、HCO 、OH -、H +、H 2CO 3、H 2O 。