人教版高中化学选修四 第三章 水溶液中的离子平衡 练习题 含答案

人教版高中化学选修四 第三章 水溶液中的离子平衡  练习题 

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

第Ⅰ卷

一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)                                                                          

1.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A． 图中对应点的温度关系为a＞b

B． 水的电离常数Kw数值大小关系为b＞d

C． 温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点

D． 纯水仅降低温度可由b点到d点

2.已知HF、CH3COOH均为弱酸，酸性强弱顺序为HF＞CH3COOH。下列说法不正确的是(　　)

A． 浓度均为0.1 mol·L-1的NaF、CH3COONa溶液相比较，CH3COONa溶液碱性较强

B． 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液，加水稀释过程中，所有离子浓度均减小

C． NaF溶液中含有Na+、F-、H+、OH-、H2O、HF六种微粒

D． NaF溶液中加入少量NaOH固体，溶液中c（F-）变大

3.将10 mL 0.21 mol•L﹣1的盐酸和10 mL 0.1 mol•L﹣1Ba（OH）2溶液混合，再用水稀释至5 L，取出10 mL滴入甲基橙试剂，则溶液显示的颜色是（　　）

A． 蓝色

B． 红色

C． 黄色

D． 橙色

4.根据水解反应离子方程式的书写原则及其注意的问题，判断下列选项正确的是(　　)

A． FeCl3＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HCl

B． Al2S3＋6H2O2Al(OH)3＋3H2S

C． S2－＋2H2OH2S＋2OH－

D． HCO＋H2OH2CO3＋OH－

5.20 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液中含有部分Fe2＋，向其中滴加NaOH溶液至pH＝4，溶液中有沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16。下列说法错误的是(　　)

A． 沉淀中只有Fe(OH)3

B． 沉淀中有Fe(OH)3和Fe(OH)2

C． 滤液c(Fe3＋)＝4.0×10－8mol·L－1

D． 向滤液中滴加FeCl2溶液，无沉淀产生

6.对AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的理解正确的是(　　)

A． 说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质

B． 说明溶解的AgCl已完全电离，AgCl是强电解质

C． 说明Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底

D． 说明Ag＋与Cl－的反应可能完全进行到底

7.已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，现将浓度为2×10－4mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　)

A． 2.8×10－2mol·L－1

B． 1.4×10－5mol·L－1

C． 2.8×10－5mol·L－1

D． 5.6×10－5mol·L－1

8.下列有关说法正确的是(　　)

A． 锅炉中沉积的CaSO4可用饱和Na2CO3溶液浸泡，再将不溶物用稀盐酸溶解除去

B． 常温下，在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液，c(Ag＋)减小，Ksp(AgCl)减小

C． 常温下，向饱和碳酸钠溶液中加入过量硫酸钡粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，则常温下Ksp(BaCO4)D．Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，还与溶液中的离子浓度有关

9.25 ℃时，某酸性溶液中只含、Cl－、H＋、OH－四种离子，下列说法不正确的是(　　)

A． 可能由pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合而成

B． 该溶液可能由等物质的量浓度的盐酸和氨水等体积混合而成

C． 加入适量氨水，溶液中离子浓度可能为c()＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)

D． 该溶液中c()＝c(Cl－)＋c(OH－)－c(H＋)

10.己知25 ℃时，Ksp(AgCl) ＝1.8×10－10，Ksp(AgBr) ＝5.4×10－13，Ksp(AgI) ＝8.5×10－17。某溶液中含有C1－、Br－和I－，浓度均为0.010 mo1·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)

A． C1－、Br－、I－

B． Br－、C1－、I－

C． I－、Br－、C1－

D． Br－、I－、C1－

11.下列实验操作不会引起误差的是(　　)

A． 酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶

B． 酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液

C． 中和滴定时，用洁净但未干燥的锥形瓶盛待测液

D． 用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液时，酸式滴定管尖嘴部分开始时有气泡，实验结束时气泡消失

12.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是(　　)

A． 溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4

B． 加入H2O2，将Fe2＋氧化，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

C． 由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失

D． 调溶液pH＝4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶

13.常温下，纯水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－。欲使水的电离平衡向正方向移动，并使c(H＋)增大，应加入的物质是(　　)

A． H2SO4

B． AlCl3

C． NaHCO3

D． NaOH

14.硫化汞(HgS)难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料，印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时，HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A． 向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的Ksp减小

B． 图中a点对应的是饱和溶液

C． 向c点的溶液中加入Hg(NO3)2，则c(S2－)减小

D． 升高温度可以实现c点到b点的转化

15.液氨与水性质相似，也存在微弱的电离：2NH3＋，其离子积常数K＝c()·c()＝2×l0－30，维持温度不变，向液氨中加入少量NH4Cl固体或NaNH2固体，不发生改变的是(　　)

A． 液氨的电离度

B． 液氨的离子积常数

C．c()

D．c()

第Ⅱ卷

二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)                                                                          

16.如图所示：横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－物质的量浓度的对数，回答下列问题：

(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为________________________________________________________________________。

(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝________。

(3)某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以控制溶液pH的范围是___________________________。

17.室温下，求下列溶液的pH：

(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 mol·L－1，

①此溶液的pH为________。

②用水稀释到原来体积的100倍，pH为________。

③再继续稀释104倍，pH为________。

(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合，pH为________。

(3)pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH为________。

(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。

18.某温度(T℃)时，水的离子积为Kw＝1×10－13。若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液aL与pH＝1的稀硫酸bL混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)，试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。

(1)若所得混合溶液为中性，则a∶b＝________；此溶液中各离子的浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________。

(2)若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝________；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________。

19.25℃时，有关物质的电离平衡常数如下：

（1）电解质由强至弱顺序为__________________________________(用化学式表示，下同)。

（2）常温下，0.02 mol·L-1的CH3COOH溶液的电离度约为，体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1 000 mL，稀释后溶液的pH，前者后者(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3） 下列离子CH3COO-、CO、HSO、SO在溶液中结合H+的能力由大到小的顺序为________。

（4）NaHSO3溶液显酸性的原因__________________________________________(离子方程式配适当文字叙述)，其溶液中离子浓度由大到小的关系是_____________________________。

答案解析

1.【答案】B

【解析】H2OH＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，只与温度有关，温度越高，Kw越大。 b点Kw＝10－6mol·L－1×10－6mol·L－1＝10－12>a点Kw＝10－7mol·L－1×10－7mol·L－1＝10－14，b点温度高， A错误； d点与a点温度相同，Kw相同，由A分析知Kw数值大小关系为b＞a＝d，B正确；c点Kw大于a点，温度高于a点，仅加入NaOH不能使溶液从c点变到a点，C错误；纯水中降低温度，溶液中c(H＋)和c(OH－)均减小，而b点到d点溶液的c(OH－)未变，仅降低温度溶液不能从b点到d点，D错误。

2.【答案】B

【解析】A项，根据盐类水解的规律越弱越水解，HF的酸性强于醋酸，因此醋酸根离子水解程度大于F－，因此醋酸钠溶液的碱性大于氟化钠，正确；B项，加水促使醋酸电离，但离子浓度降低，c(OH－)=Kw/c(H＋)，水的离子积只受温度的影响，因此c(OH－)增大，错误；C项，F－＋H2OHF＋OH－，以及水的电离，因此含有微粒是Na＋、F－、H＋、OH－、H2O、HF，正确；D项，存在F－＋H2OHF＋OH－，加入氢氧化钠，抑制F－的水解，c(F－)增大，正确。

3.【答案】C

【解析】常温下，10 mL 0.21 mol·L﹣1的HCl溶液中，n（H+）=0.01 L×0.21 mol·L-1=0.002  1 mol，10 mL 0.1 mol·L﹣1的Ba（OH）2溶液中，n（OH﹣）=2×0.01  L×0.1 mol·L-1=0.002 mol，酸过量，反应后溶液呈酸性，计算反应后c（H+）==2×10﹣5mol·L-1，可计算pH=5﹣lg2=5﹣0.301=4.7，甲基橙变色范围为3.1﹣4.4为橙色，所以取出10 mL滴入甲基橙试剂，则溶液显示的颜色显黄色；故选C。

4.【答案】D

【解析】A中FeCl3水解的产物Fe(OH)3很少，不应标“↓”符号，且水解程度较小，不应用“===”，而应用“”，故错误；B项中Al2S3中的Al3＋和S2－发生强烈的双水解，生成Al(OH)3沉淀和H2S气体，应用“↓”及“↑”标出，且反应彻底，应用“===”，而不应用“”，故错误；C项中多元弱酸根S2－的水解是分步进行的，一般第二步水解程度很小，往往可以忽略，但不能将这两步合并为S2－＋2H2OH2S＋2OH－，故错误；D中由于HCO水解程度较小，应用“”，故正确。

5.【答案】B

【解析】pH＝4，则c(OH－)＝10－10mol·L－1，c(Fe3＋)＝＝(4.0×10－38)÷(1×10－30)＝4.0×10－8mol·L－1< 1.0×10－5mol·L－1，Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，C项正确；假设也能生成Fe(OH)2沉淀，pH＝4时对应c(Fe2＋)＝＝(8.0×10－16)÷(1×10－20)＝8.0×104mol·L－1，此处浓度数量级一般溶液难以达到，且Fe2＋浓度超过氯化铁浓度，所以不会生成沉淀Fe(OH)2，只有Fe(OH)3，B项错误、A、D项正确。

6.【答案】C

【解析】AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，此式表示的是AgCl的沉淀溶解平衡，说明AgCl固体和溶液中的Ag＋和Cl－之间始终存在一个平衡体系中，C项正确，D项错误；题干方程式是沉淀溶解平衡表达式，并非AgCl的电离方程式，A、B项错误。

7.【答案】D

【解析】由沉淀形成的条件知，要产生沉淀必须满足：c(Ca2＋)·c(CO)>2.8×10－9，因等体积混合，c(CO)＝1×10－4mol·L－1，故混合溶液中c(Ca2＋)应大于2.8×10－5mol·L－1，则混合前c(CaCl2)至少应为5.6×10－5mol·L－1。

8.【答案】A

【解析】溶解度小的容易转化为溶解度更小的，A项正确；Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关，B、D项错误；若溶解度相差不大，则溶解度小的也可以向溶解度大的转化，只不过条件要求高，如饱和溶液或浓溶液，C项错误。

9.【答案】A

【解析】体积相等盐酸和氨水，c(NH3·H2O)远远大于c(HCl)，二者等体积混合氨水有剩余，导致溶液呈碱性，A错误；等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，二者恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解导致氯化铵溶液呈酸性，B正确；在任何水溶液中，所有的阳离子带的正电荷总量与所有的阴离子所带的负电荷总量相等：c()＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)；加入NH3·H2O，溶液显碱性，c(OH－)＞c(H＋)，根据电荷守恒得c()＞c(Cl－)，C正确；根据电荷守恒式可得c()＝c(Cl－)＋c(OH－)－c(H＋)，D正确。

10.【答案】C

【解析】由于这三种难溶物的组成相似，根据Ksp越小，其溶解度越小，越先沉淀，这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为I－、Br－、C1－。

11.【答案】C

【解析】c(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。锥形瓶用待测液润洗，引入较多待测液，消耗标准液体积偏大，所测浓度偏大，A错误；滴定管必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使盛装溶液的浓度偏小，过多消耗标准溶液，所测浓度偏大，B错误；准确量取的待测液中溶质的物质的量不变，所需标准溶液的体积不会变，不影响实验结果，C正确；气泡体积被作为溶液体积，使V(HCl)偏大，所测c(NaOH)偏大，D错误。

12.【答案】D

【解析】调溶液pH＝4的依据是此时Fe3＋已完全沉淀，而Cu2＋还未沉淀，即Fe(OH)3比Cu(OH)2更难溶，D项错误。

13.【答案】B

【解析】H2OH＋＋OH－，增加H＋或OH－，抑制水电离；消耗H＋或OH－，促进水电离。H2SO4===2H＋＋，抑制水的电离，A错误；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，促进水电离，Kw不变，c(OH－)减小，c(H＋)增大，B正确；＋H＋===H2CO3使c(H＋)减小，促进水的电离，反应消耗H＋使c(H＋)减小，C错误；NaOH===Na＋＋OH－，抑制水电离，D错误。

14.【答案】C

【解析】Ksp只受温度影响，A项错误；c点是饱和溶液，a点未达到饱和，B项错误；向饱和溶液中加入Hg(NO)3溶液，c(Hg2＋)增大，HgS(s)Hg2＋(aq)＋S2－(aq)平衡左移，c(S2－)减小，C项正确；升高温度，平衡右移，c(Hg2＋)、c(S2－)均增大，而c点到b点c(S2－)未变，D项错误。

15.【答案】B

【解析】温度不变，电离平衡常数不变，B正确；加入少量NH4Cl固体或NaNH2固体，c()或c()增大，抑制液氨电离，液氨的电离度减小，A、C、D不符合题意。

16.【答案】(1)Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－　(2)10－17　(3)8【解析】(1)由图可知随pH增大Zn2＋―→Zn(OH)2―→[Zn(OH)4]2－，加入足量的NaOH溶液，Zn2＋与NaOH反应生成[Zn(OH)4]2－，离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－。

(2)当pH＝8时开始生成沉淀，此时c(Zn2＋)＝10－5mol·L－1，Ksp＝10－5·(10－6)2＝10－17。

(3)提取Zn2＋方法是通过Zn2＋转化为Zn(OH)2沉淀，此时控制溶液的pH范围为817.【答案】(1)①2　②4　③接近7　(2)3.3　(3)11.7　(4)11.7

【解析】(1)①c(H＋)＝0.005 mol·L－1×2＝0.01  mol·L－1，pH＝－lg 10－2＝2。

②c(H＋)＝0.01 mol·L－1÷100＝10－4mol·L－1，pH＝－lg 10－4＝4。

③pH接近7(酸无限稀释后不会变成碱)。

(2) 两种酸混合后，可直接求出混合后c(H＋)，再求pH。混合后c(H＋)＝mol·L－1，二种酸提供H＋相差100倍，小的可近似忽略，c(H＋) ≈5×10－4mol·L－1，pH≈－lg(5×10－4)＝4－lg  5≈3.3。

(3)两种碱混合，一般先求出混合后的c(OH－)，后由水的离子积常数转换成c(H＋)，再求pH。强碱溶液混合，c(OH－)混＝(1  L×10－2mol·L－1＋1  L×10－4mol·L－1)/2 L，二种碱提供c(OH－)相差100倍，可将小的一方近似忽略，c(OH－)混≈5×10－3mol·L－1，c(H＋)混＝Kw/c(OH－)混≈2×10－12mol·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg  2＝11.7。

(4)NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1；HCl溶液中c(H＋)＝10－4mol·L－1，二者等体积反应，碱过量反应后溶液呈碱性，即c(OH－)＝mol·L－1≈5×10－3mol·L－1，c(H＋) ≈mol·L－1≈2×10－12mol·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg  2＝11.7。

18.【答案】　(1)10∶1　c(Na＋)>c(SO)>c(H＋)＝c(OH－)

(2)9∶2　c(H＋)>c(SO)>c(Na＋)>c(OH－)

【解析】(1)混合后溶液为中性，即n(OH－)＝n(H＋)，则a×10－2＝b×10－1，则a×10－2＝b×10－1，则＝＝，溶液中溶质为Na2SO4，故c(Na＋)>c(SO)>c(H＋)＝c(OH－)。要注意由碱溶液pH计算c(OH－)时，水的离子积的变化。

(2)混合溶液的pH＝2，则c(H＋)＝0.01 mol·L－1，说明混合后溶液呈酸性，硫酸过量。c(H＋)＝，即＝0.01，得a∶b＝9∶2；c(Na＋)＝mol·L－1，c(SO)＝mol·L－1，故c(H＋)>c(SO)>c(Na＋)>c(OH－)。

19.【答案】（1）H2SO3＞ CH3COOH  ＞H2CO3

（2）3％ <

（3） CO＞ SO＞CH3COO-＞HSO

（4） HSOH++ SO, HSO+H2OH2SO3+OH-,  HSO的电离程度大于其水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性。

c(Na+)＞c(HSO)＞c(H+)＞c(SO)＞c(OH-)

【解析】（1）电离平衡常数越大，酸性越强，所以电解质由强到弱的顺序为H2SO3>CH3COOH>H2CO3。（2）0.02 mol·L-1的醋酸在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，设该溶液中醋酸的电离度为x，则醋酸电离出的酸酸根离子、氢离子浓度为0.02xmol·L-1,醋酸的浓度为0.02（1-x）mol·L-1，根据醋酸的电离平衡常数K=1.8×10-5可知：K=1.8×10-5=，解得：x=3%。（3）已知酸性：H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO>HCO，酸根离子对应酸的酸性越强，该酸根离子结合氢离子能力越弱，则CH3­COO-、CO、HSO、SO在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为CO>CH3­COO-> HSO。（4）NaHSO3溶液显酸性的原因是HSO在溶液中存在电离和水解，即HSOH++SO，HSO+H2OH2SO3+OH-，HSO的电离程度大于其水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性。