1、 第三章水溶液中的离子反应与平衡第三章水溶液中的离子反应与平衡 一一、单选题、单选题(共共 12 小题小题) 1.能说明醋酸是弱电解质的事实是( ) A 醋酸水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 B 醋酸和碳酸钠溶液反应放出二氧化碳 Cc(H)相同的醋酸和盐酸相比较，醋酸溶液的浓度大 D 物质的量浓度和体积均相同的醋酸和盐酸可中和等物质的量的 NaOH 2.下列说法正确的是( ) A 强酸的水溶液中不存在 OH B pH0的溶液是酸性最强的溶液 C 在温度不变时，水溶液中 c(H)和 c(OH)不能同时增大 D 某温度下，纯水中 c(H)2107molL1，其呈酸性 3.已知一定温度下 CuS的溶
2、度积常数为 4.01036，现将 0.1 mol CuSO4放入 100 mL 1.0 molL1Na2S溶液中，充分搅拌反应(不考虑溶液体积变化)，则下列说法不正确的是( ) A 反应后溶液的 pH比反应前溶液的 pH小 B 反应后溶液中不存在 Cu2、S2 C 反应后溶液中 c(Cu2)与 c(S2)都约为 2.01016molL1 D 若向饱和 CuS水溶液中加入 Na2S溶液，Ksp(CuS)不变 4.常温下，将 aL 0.1 molL1的 NaOH 溶液与 bL 0.1 molL1的 CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确是( ) Aac(Na)c(H)c(OH)
3、Bab 时，c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H) Cab 时，c(CH3COOH)c(H)c(OH) D 无论 a、b 有何关系，均有 c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH) 5.下表是五种银盐的溶度积常数(25 )，下列有关说法错误的是（ ） A 将 AgCl 溶解于水后，向其中加入 Na2S，则可以生成黑色的 Ag2S 沉淀，离子方程式为 Ag+S2-=Ag2S B 向 AgCl沉淀中继续加入一定量的水，溶液中溶解的 Ag+浓度不变 C 向含有 0.1 molL-1Cl-、Br-、I-的溶液中加入逐渐加入硝酸银溶液，先生成的是黄色的 AgI D 常温下，AgCl、AgBr
4、和 Ag2SO4三种物质的溶解度逐渐减小 6.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A BaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解 B 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C 沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D 沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 7.在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。下列说法不正确的是( ) A 在 O点时，醋酸不导电 B a、b、c 三点，a 点时醋酸溶液中 H浓度最小 C b点时，醋酸电离程度最大 D 可通过微热的方法使 c点溶液中 c(CH3COO)增大 8.下列物质的水溶液因水解
5、显碱性的是( ) A NH4Cl B NaOH C CH3COOK D CH3COOH 9.在某温度时，测得纯水中的 c(H)2.0107molL1，则 c(OH)为( ) A 2.0107molL1 B 0.1107molL1 C 1.01014/(2.0107) molL1 D 无法确定 10.25 时 Kw1.01014，某温度下 Kw1.01012，这说明( ) A 某温度下的电离常数较大 B 前者的 c(H)较后者大 C 水的电离过程是一个放热过程 DKw和 K电离无直接关系 11.某溶液中 FeCl3的水解反应已达平衡：FeCl33H2OFe(OH)33HCl，若要使 FeCl3的
6、水解程度增大，应该采用的方法是( ) A 加入 NaHCO3 B 加入 AgNO3固体 C 加入 FeCl3固体 D 降温 12.下列应用与盐类的水解无关的是( ) A 已知 Ti4在水中强烈水解，加热 TiCl4溶液得不到原溶质 B FeCl3饱和溶液滴入沸水中制 Fe(OH)3胶体 C 配制氯化亚铁溶液时需加少量铁粉 D 将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最后得到的固体是氧化铝 二二、实验题、实验题(共共 1 小题小题) 13.目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约 40 亿年前的古洋底的热液环境，这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如 Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇
7、结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。 实验：确定硫的质量： 按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管 A中放入 1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质)，在试管 B中加入 50 mL 0.100 molL1的酸性 KMnO4溶液，在试管 C中加入品红溶液。通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后，将 B 中溶液转移至 250 mL 容量瓶，洗涤试管 B 后定容。取 25.00 mL该溶液用 0.01 molL1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的 KMnO4。记录数据如下： 相关反应：2MnO42H2O5SO2=
8、2Mn25SO424H 2MnO46H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O 实验：确定铁的质量： 将实验硬质玻璃管 A 中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的 NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得 0.6 g固体 。 试回答下列问题： (1)判断滴定终点的方法是_。 (2)试管 C中品红溶液的作用是_。 有同学提出，撤去 C 装置对实验没有影响，你的看法是_(选填“同意”或“不同意”)，理由是_。 (3)根据实验和实验中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为_。 三、计算题三、计算题(共共 2 小题小题) 14.用高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒，可避免
9、产生对人体健康有害的有机氯代物。化学小组的同学欲对用 ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定 ClO2全部转化为 Cl)，他们进行了如下实验：向 30.00 mL水样中加几滴 K2CrO4溶液作指示剂，用 0.001 molL1AgNO3溶液滴定，当有砖红色 Ag2CrO4沉淀出现时，达滴定终点，此时用去 AgNO3溶液 12.12 mL。滴定过程中先后发生反应的离子方程式是_，水样中 Cl的物质的量浓度是_。 15.一溶液中含有 Fe3和 Fe2，它们的浓度都是 0.050 molL1。如果要求 Fe3沉淀完全而 Fe2不生成沉淀Fe(OH)2，需控制 pH为何范围？已知： Ksp
10、Fe(OH)31.11036(molL1)4 KspFe(OH)21.641014(molL1)3 (提示：当某离子浓度小于 105molL1时可以认为该离子沉淀完全了) 四四、填空题、填空题(共共 2 小题小题) 16.已知 298 K 时，Mg(OH)2的溶度积常数 Ksp5.61012，在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得 pH13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2)是 _。 17.在常温情况下，混合溶液中 Na2CO3和 NaHCO3都为 1 mol，溶液中离子浓度大小顺序关系是_，混合溶液中离子的电荷守恒等式_，以 c(Na)表示物料守恒等式_ _。 答案解
11、析答案解析 1.【答案】C 【解析】弱酸认证方法主要有：证明其部分电离、证明存在电离平衡移动现象、对应钠盐存在水解、与强酸对比等。 醋酸溶液能使蓝色石蕊试纸变红，只能说明醋酸有酸性， A 不符合题意；醋酸和碳酸钠溶液反应放出二氧化碳，只能说明醋酸的酸性大于碳酸， B 不符合题意；盐酸为强电解质，c(H)相同的醋酸和盐酸相比较，醋酸溶液的浓度大，说明醋酸不完全电离， C 符合题意；等物质的量的盐酸和醋酸可中和等物质的量的 NaOH，说明醋酸和盐酸一样，是一元酸，不能证明醋酸是弱电解质，D不符合题意。 2.【答案】C 【解析】在任何水溶液中均存在 H和 OH，A 错误；pH0 的溶液 c(H)1.
12、0 molL1，不是酸性最强的溶液，B 错误；温度一定时，Kwc(H)c(OH)，Kw 是定值，c(H)和 c(OH)不能同时增大，C 正确；纯水中 c(H)c(OH)，呈中性，D 错误。 3.【答案】B 【解析】反应前 Na2S 溶液是强碱弱酸盐溶液显碱性，反应后生成的硫酸钠是强酸强碱盐，A 项正确；溶液中存在少量的 Cu2、S2，B 项错误，根据 Ksp(CuS)可以求出 c(Cu2)与 c(S2)都约为 2.01018molL1，C项正确；温度不变，Ksp(CuS)不变，D项正确。 4.【答案】B 【解析】由电荷守恒得 c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)，故 D 正确；若 b
13、a，醋酸过量，溶液为CH3COONa与 CH3COOH的混合溶液，当溶液呈酸性时 A 正确；若 ab，反应后的溶液为 CH3COONa溶液，由于 CH3COO水解而显碱性，根据质子守恒可知，C 正确；若 ab，说明碱过量，溶液为CH3COONa与 NaOH的混合溶液，存在 c(Na)c(CH3COO)，B错误。 5.【答案】A 【解析】A 项，AgCl 比 Ag2S 的溶度积常数大很多，也就是说，后者更难溶，所以将 AgCl 溶解于水后，向其中加入 Na2S 则可以生成黑色沉淀，离子方程式为 2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-，错误；B 项，向 AgCl 沉淀中继续加入一定量的水，温度不变
14、，仍然是饱和溶液，溶液中溶解的 Ag+浓度不变，正确；C 项，向含有 0.1 molL-1Cl-、Br-、I-的溶液中逐渐加入硝酸银溶液，碘化银的溶度积常数最大，先生成的是黄色的AgI，正确；D项，由溶度积常数可以看出，卤化银中 AgCl的溶解度最小，Ag2SO4和 Ag2S相比，Ag2SO4的溶解度较大，AgCl 达到沉淀溶解平衡时，c（Ag+）=1.3410-5molL-1，Ag2SO4达到沉淀溶解平衡时，c(Ag+)=3.3610-2molL-1，所以溶解度最大的是 Ag2SO4，D正确；答案选 A。 6.【答案】B 【解析】虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解，A 项不
15、正确；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，如 Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag)2c(SO42)，C项不正确；沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动，D项不正确；v(沉淀)v(溶解)是溶解平衡的特征，B项正确。 7.【答案】C 【解析】在 O 点冰醋酸中不存在自由移动的离子，不导电，A 正确；溶液的导电能力越大，溶液中离子浓度越大，a、b、c 三点中 a 点溶液导电能力最小，c(H)最小，B 正确；醋酸的浓度越小，电离程度越大，a、b、c 三点中 c 点溶液的体积最大，浓度最小，电离程度最大，C 错误；弱电解质
16、的电离是吸热的，升温促进醋酸电离，D正确。 8.【答案】C 【解析】根据盐的组成可以判断盐溶液的酸碱性，一般强酸强碱盐溶液呈中性，强碱弱酸盐溶液呈碱性， 强酸弱碱盐溶液呈酸性，可概括为谁强跟谁“性”，同强显中性。氯化铵是强酸弱碱盐，水解显酸性，A 不符合题意；NaOH 是强碱，电离出氢氧根，溶液显碱性，B 不符合题意；醋酸钾是强碱弱酸盐，水解显碱性，C符合题意；醋酸是弱酸，电离显酸性，D不符合题意。 9.【答案】A 【解析】H2OHOH，Kwc(H)c(OH)，只与温度有关；温度越高，Kw越大；常温时，Kw11014。任何温度下，纯水中 c(H)水电离c(OH)水电离，A正确，B、D错误； c
17、(H)2.0107molL11.0107molL1，说明温度高于常温，此时 Kw不再是 1.0 1014，C错误。 10.【答案】A 【解析】H2OHOH，Kwc(H)c(OH)，只与温度有关；温度越高，Kw越大；常温时，Kw11014，由此可知后者 c(H)大，B 错误；水的电离是吸热过程，C 错误；由 Kw导出过程可知 KwK电离c(H2O)，D错误。 11.【答案】A 【解析】HCO3H=CO2H2O，HCO3水解生成的 OH结合了 Fe3水解的 H，促进了氯化铁的水解，A 正确；FeCl3水解的实质为 Fe33H2OFe(OH)33H，虽 Ag与氯离子结合生成 AgCl 沉淀，但对平衡
18、无影响，B 错误；加入氯化铁固体，c(FeCl3)增大，氯化铁水解程度减小，C 错误；盐类水解可看成是酸碱中和反应的逆反应，是吸热过程，温度降低可抑制水解，D错误。 12.【答案】C 【解析】TiCl4溶液水解生成挥发性酸 HCl，加热其溶液，因为 HCl从溶液中脱离，最终得不到原溶质，事实上 TiCl4与水反应为 TiCl4(x2)H2O=TiO2xH2O4HCl，加热得到 TiO2，和水解有关，A 不符合题意；FeCl3溶液：Fe33H2OFe(OH)33H，加热促进 Fe3形成 Fe(OH)3胶体，和水解有关，B不符合题意；氯化亚铁在空气中易被氧化为氯化铁，铁粉可与氯化铁反应生成氯化亚铁
19、，与水解无关，C 符合题意；AlCl3溶液中：Al33H2OAl(OH)33H，水解生成的 HCl 易挥发，灼烧得到 Al2O3，和水解有关，D不符合题意。 13.【答案】(1)当滴入最后一滴草酸溶液时，锥形瓶中溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不变化 (2)验证 SO2是否被酸性 KMnO4溶液完全吸收 同意 当 B 中溶液颜色不变化，即可证明 SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收 (3)Fe3S4 【解析】(1)高锰酸钾溶液显色浅紫色，与草酸溶液反应后，自身被还原为 Mn2，溶液近乎无色，当滴入最后一滴草酸溶液时，锥形瓶中溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不变化，滴定达到终点。 (2)SO2可
20、使品红溶液褪色，试管中 C 的作用是验证 SO2是否被酸性 KMnO4溶液完全吸收；如果撤去 C 装置，B中颜色不再发生变化时同样也可以证明二氧化硫被完全吸收。 (3)第 1 次滴定时 H2C2O4溶液体积误差较大，舍去，第 2、3 次取平均值，V(H2C2O4)25.00 mL。与H2C2O4反应的 KMnO4的物质的量为 0.01 molL10.025 L25 0.000 1 mol，与 SO2反应的 KMnO4的物质 的量0.05 L0.100 molL1100.000 1 mol0.004 mol，n(SO2)0.004 mol520.01 mol，n(S)0.01 mol；0.6 g
21、 固体为 Fe2O3，n(Fe)0.61602 mol0.007 5 mol，(Fe)(S)=0.0075mol0.01mol=34，所以该铁硫簇结构的化学式为 Fe3S4。 14.【答案】AgCl=AgCl 2AgCrO42=Ag2CrO4 4.040104molL1 【解析】用 AgNO3去滴定含 Cl的溶液，当 Cl消耗完全后， K2CrO4与 AgNO3反应，出现砖红色沉淀。溶液中先发生反应为 AgCl=AgCl，后发生反应为 2AgCrO42=Ag2CrO4，则 n(Cl)n(Ag)0.001 molL112.12103Lc(Cl)30.00103L，c(Cl)4.040104mol
22、L1。 15.【答案】Fe3沉淀完全时，c(Fe3)为 1105molL1，则 Fe3沉淀完全时所需的 c(OH) 为： c(OH)KspFe(OH)3/c(Fe3)1/3(1.11036/ 1105)1/34.81011molL1 pH 14pOH 1410.3 3.7 Fe2开始沉淀时所需 c(OH)为：c(OH) KspFe(OH)2/c(Fe2)1/2(1.641014/0.050)1/25.7107molL1 pH 14pOH 146.27.8 因此，溶液的 pH控制在 3.77.8之间，可使 Fe3沉淀完全而 Fe2不沉淀。 【解析】Fe3沉淀完全时，c(Fe3)为 1105mol
23、L1，则 Fe3沉淀完全时所需的 c(OH)为 c(OH)sp(Fe3+)3molL11.1103611053molL14.81011molL1，pH14pOH1410.33.7；Fe2开始沉淀时所需 c(OH)为 c(OH)sp(Fe2+)= 1.6410140.05molL15.7107molL1， pH14pOH146.27.8，因此，溶液的 pH 控制在 3.77.8 之间，可使 Fe3沉淀完全而 Fe2不沉淀。 16.【答案】5.61010molL1 【解析】Mg(OH)2的饱和溶液中 c(Mg2)c2(OH)5.61012。pH13 的溶液，c(OH)0.1 molL1，则此时 c
24、(Mg2)5.610120.10.1molL15.61010molL1。 17.【答案】c(Na)c(HCO3)c(CO32)c(OH)c(H) c(HCO3)2c(CO32)c(OH) c(Na)c(H) 3c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3)2c(Na) 【解析】等物质的量浓度的 Na2CO3和 NaHCO3混合溶液中，CO32H2OHCO3OH，HCO3H2OH2CO3OH，HCO3CO32H。CO32、HCO3均能水解，且CO32的水解程度大于HCO3，溶液呈碱性，HCO3的电离和水解都可忽略，所以 c(OH)c(H)，c(HCO3)c(CO32)；水解产生的离子也小于溶质离子，c(CO32)c(OH) ，混合溶液中 c(Na)最大；综上混合溶液中离子浓度大小顺序是 c(Na)c(HCO3)c(CO32)c(OH)c(H)。 混合溶液中 n(Na)3 mol，n(C)2 mol，含 C 微粒有CO32、HCO3、H2CO3三种微粒，根据质量守恒可得 n(HCO3)n(CO32)n(H2CO3)2 mol,3n(HCO3)n(CO32)n(HCO3)2n(Na)，体积相同，此物料守恒式还可表示为 3c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3)2c(Na)。溶液中阴阳离子所带电荷总量相等，所以c(HCO3)2c(CO32)c(OH)c(Na)c(H)。