高中化学 专题3 溶液中的离子反应专题测试1 苏教版选修4

专题3 溶液中的离子反应
A级基础卷
一、选择题(每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)
1．实验室欲配制澄清的氯化铁溶液时，可在蒸馏水中加入少量( )
A．硫酸B．硝酸
C．氢氧化钠D．盐酸
解析：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl，故为抑制FeCl3水解，可加入少量HCl，A、B两项会引入杂质离子，C项会与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀，故选D。

答案：D
2．在0.01 mol·L－1硫酸溶液中，水电离出的氢离子浓度是( )
A．5×10－13mol·L－1B．0.02 mol·L－1
C．1×10－7mol·L－1D．1×10－12mol·L－1
解析：H2SO4属二元强酸，0.01 mol·L－1H2SO4溶液中c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由此得出c(OH
－)＝K w
c H＋＝
10－14 mol2·L－2
0.02 mol·L－1
＝5×10－13mol·L－1，根据水电离的特点知c(H＋)水＝c(OH－)
水，因此在此溶液中
c(H＋)水＝c(OH－)水＝5×10－13mol·L－1。

答案：A
3．下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A．纯碱溶液去油污
B．铁在潮湿的环境下生锈
C．加热氯化铁溶液颜色变深
D．浓硫化钠溶液有臭味
解析：A项，碳酸钠水解显碱性，利用油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质而达到去污目的；C项，氯化铁溶液中发生Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，在加热条件下水解平衡正向移动造成溶液颜色加深；D项，硫化钠溶液中存在S2－＋H2O HS－＋OH－，HS－＋H2O H2S ＋OH－，水解产物H2S是产生臭味的原因；B项，是铁发生电化学腐蚀的结果，不涉及盐类的水解。

答案：B
4．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同
B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C．pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5
D．两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小
解析：相同浓度的两溶液，醋酸部分电离，故醋酸的c(H＋)比盐酸的小；由反应方程式可知
B正确；醋酸稀释过程中平衡向电离方向移动，故稀释后醋酸的pH在3～5之间，C错；醋酸中加入醋酸钠，由于增大了溶液中醋酸根的浓度，抑制了醋酸电离，使c(H＋)明显减小，而盐酸中加入氯化钠对溶液中c(H＋)无影响，故D错。

答案：B
5．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下固体，可使Ca(OH)2减少的是( )
A．Na2S B．AlCl3
C．NaOH D．CaCl2
解析：A项中S2－水解；S2－＋H2O HS－＋OH－，使溶液中的OH－浓度增大，平衡左移，Ca(OH)2增加；C项中加入NaOH使溶液中的c(OH－)增大，D项中加入CaCl2使Ca2＋浓度增大，平衡均向左移动，Ca(OH)2增多，B项加入AlCl3发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓反应，使Ca(OH)2溶解平衡向右移动，Ca(OH)2减少。

答案：B
6．若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A．Al3＋Na＋NO－3Cl－
B．K＋Na＋Cl－NO－3
C．K＋Na＋Cl－HCO－3
D．K＋Fe2＋SO2－4NO－3
解析：由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1的溶液可能呈强酸性，也可能呈强碱性。

若为强酸性，C中HCO－3、D中Fe2＋和NO－3均不能大量存在；若为强碱性，A中Al3＋、C中HCO－3、D中Fe2＋均不能大量存在。

答案：B
7．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是( )
A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大
B．溶度积常数K sp增大
C．沉淀溶解平衡不移动
D．溶液中Pb2＋浓度减小
解析：当加入KI溶液时，使溶液中I－浓度增大，PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)平衡向左移动，溶液中Pb2＋浓度减小。

K sp只与温度有关，与浓度无关，温度变化，K sp才产生变化。

答案：D
8．物质的量浓度相同的下列溶液中，符合按pH由小到大顺序排列的是( )
A．Na2CO3NaHCO3NaCl NH4Cl
B ．Na 2CO 3 NaHCO 3 NH 4Cl NaCl
C ．(NH 4)2SO 4 NH 4Cl NaNO 3 Na 2S
D ．NH 4Cl (NH 4)2SO 4 Na 2S NaNO 3
解析：同物质的量浓度的Na 2CO 3和NaHCO 3溶液，前者碱性强pH 大，排除A 、B 。

Na 2S 溶液中S 2－
水解，溶液显碱性；NaNO 3不水解，显中性，排除D 。

C 中(NH 4)2SO 4和NH 4Cl 相比，前者NH ＋
4浓度大，水解得到的H ＋
浓度大，pH 小，所以C 正确。

答案：C
二、非选择题(本题包括3个大题，共24分。

)
9．(8分)将0.05 mol·L －1
的盐酸和未知浓度的NaOH 溶液以1∶2的体积比混合后，pH ＝12。

用上述NaOH 溶液滴定pH ＝3的一元弱酸HA 的溶液20 mL ，达到终点时消耗NaOH 溶液12.5 mL 。

求：
(1)NaOH 溶液的物质的量浓度为____________________________。

(2)一元弱酸HA 的物质的量浓度为__________________________。

(3)一元弱酸HA 的电离平衡常数为__________________________。

解析：(1)设NaOH 的物质的量浓度为x ，盐酸与NaOH 混合后发生反应：NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O ，且溶液的pH ＝12，说明NaOH 过量，所以有c (OH －
)＝10－2
mol·L
－1
＝
2V ·x －V ×0.05 mol·L －1
3V ，解得x ＝0.04 mol·L －1
(2)NaOH ＋HA===NaA ＋H 2O
c (HA)＝V NaOH ·c NaOH
V HA
＝12.5×10－3
L×0.04 mol·L －1
20×10－3
L ＝0.025 mol·L －1 (3)因HA
H ＋
＋A －
，其pH ＝3，则c (H ＋
)＝10－3
mol·L －1
，故有
K a ＝c H ＋c A －c HA ＝10－3 mol·L －1×10－3 mol·L －1
0.025 mol·L －1－10－3 mol·L
－1
＝4.17×10－5 mol·L －1
答案：(1)0.04 mol·L －1
(2)0.025 mol·L －1
(3)4.17×10－5
mol·L －1
10．(8分)(1)在25 ℃条件下将pH ＝11的氨水稀释100倍后溶液的pH 为________(填序号)。

A ．9
B ．13
C ．11～13之间
D ．9～11之间
(2)25 ℃时，向0.1 mol/L 的氨水中加入少量氯化铵固体，当固体溶解后，测得溶液pH 减小，主要原因是________(填序号)。

A ．氨水与氯化铵发生化学反应
B．氯化铵溶液水解显酸性，增加了c(H＋)
C．氯化铵溶于水，电离出一定量的铵根离子，抑制了氨水的电离，使c(OH－)减小
(3)室温下，如果将0.1 mol NH4Cl和0.05 mol NaOH全部溶于水，形成混合溶液(假设无损失)，
①______和________两种粒子的物质的量之和等于0.1 mol。

②________和________两种粒子的物质的量之和比OH－多0.05 mol。

(4)已知某溶液中只存在OH－、H＋、NH＋4、Cl－四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：
A．c(Cl－)＞c(NH＋4)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．c(Cl－)＞c(NH＋4)＞c(OH－)＞c(H＋)
C．c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NH＋4)＞c(OH－)
D．c(NH＋4)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)
①若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是________，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是________(选填序号)________。

②若上述关系中C是正确的，则溶液中溶质的化学式是
____________________________________________________________________。

③若该溶液由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)，(填“>”、“<”或“＝”)，混合后溶液中c(NH＋4)与c(Cl－)的关系c(NH＋4)________c(Cl－)(填“>”、“<”或“＝”)。

解析：(1)pH＝11的氨水稀释100倍后氨水继续电离，pH在9～11之间；(3)①由物料守恒可得；②由电荷守恒知：n(NH＋4)＋n(H＋)＋n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(OH－)，所以，n(NH＋4)＋n(H＋)－n(OH－)＝n(Cl－)－n(Na＋)＝0.05 mol。

答案：(1)D (2)C (3)①NH＋4NH3·H2O ②NH＋4H＋(4)①氯化铵 A ②HCl和NH4Cl ③<＝
20．(8分)水的离子积常数K w与温度T(℃)的关系如图所示：
(1)若T1＝25 ℃，则K W1＝________；
若T2＝100 ℃时，K W2＝1×10－12，则此时0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液的pH＝________。

(2)已知25 ℃时，0.1 L 0.1 mol·L－1的NaA溶液的pH＝10，则NaA溶液中所存在的平衡有：________________________________________________。

溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为__________。

(3)25 ℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝4的硫酸混合，若所得混合溶液pH＝9，则NaOH
溶液与硫酸的体积比为________。

(4)100 ℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH 与强碱的pH 之间应满足的关系为：pH(酸)＋pH(碱)＝________。

解析：(1)25 ℃时，c (H ＋
)＝c (OH －
)＝1×10－7
mol/L ，K W1＝1×10
－14
；100 ℃时，0.05 mol/L
的Ba(OH)2溶液中c (OH －
)＝0.05 mol/L×2＝0.10 mol/L ，c (H ＋
)＝1×10－12
0.10 mol/L ＝1×1011
mol/L ，pH ＝11。

(2)0.1 mol/L 的NaA 溶液pH ＝10>7，说明HA 为弱酸，溶液中的平衡有：H 2O H ＋＋OH －
，
A －
＋H 2O
HA ＋OH －；离子浓度大小顺序为：c (Na ＋)>c (A －)>c (OH －)>c (H ＋
)。

(3)设V (NaOH)＝x ，V (H 2SO 4)＝y ，则有c (OH －
)过＝10－3
·x －10－4
·y x ＋y ＝10－5
，解得x ∶y ＝1∶9。

(4)设pH(酸)＝a ，则c (H ＋
)＝10－a
mol/L ，pH(碱)＝b ，则c (OH －
)＝10b －12
mol/L ，由题意知
10×10－a
＝1×10b －12
，即a ＋b ＝13。

答案：(1)1×10－14
11
(2)H 2O
H ＋
＋OH －
，A －
＋H 2O
HA ＋OH －
c (Na ＋)>c (A －)>c (OH －)>c (H ＋)
(3)1∶9 (4)13。