电解质平衡测试题

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单元综合测试三(第三章)时间:90分钟 分值:110分第I卷(选择题,共54分)一、选择题(每小题有12个正确选项,每小题3分,共54分)1. 该物质溶于水能导电,且该物质属于非电解质,溶于水时化学键被破坏的是)A. 液漠B.干冰C.蔗糖D.硫酸钡解析:除了蔗糖溶液不能导电外,其余三种物质溶于水均可导电;而液溴为单质,不属 于非电解质,硫酸领为电解质,均不符合题意。答案:B2. 下列各种情况下能大量共存的离子组为()A. pH=7 的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、NO3-B. 由水电离出的 c(H+)=1X10-3mol/L 的溶液中:Na+、CO32-. Cl-、K+C. pH= 1 的溶液中:NH4+、Cl-、Mg2+、SO42-D. Al3+、HCO3-、I-、Ca2+解析:A中由于Fe3+ + 3H2O=Fe(OH)3 + 3H+,所以有Fe3+大量存在的溶液一定为酸 性。B中因为由水电离出的c(H + ) = 1X10-3mol/L,此时溶液可能显酸性也可能显碱性,CO32 -在酸性溶液中不能大量共存。C中因为在pH= 1的溶液中NH4+、Mg2 +都不水解,所以NH4 +、Cl-、Mg2+、SO42 + 可以大量存在,故 C 符合;D 中发生 Al3+3HCO3-=Al(OH)J + 3CO2f的双水解反应。对有能水解的离子共存问题不仅要考虑离子间是否发生反应,更要 注意水解离子所引起的溶液的酸碱性变化。答案:C3. 要求设计实验证明某种盐的水解是吸热的,有四位同学分别作出如下回答,其中正 确的是()A. 甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的B. 乙同学:在盐酸中加入相同温度的氨水,若实验过程中混合液温度下降,说明盐类 水解是吸热的C. 丙同学:在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体,若溶液温度下降,说明盐类水解是吸热 的。.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚欧试液,加热后若红色加深,说明盐类水解是吸热解析:甲同学方案符合实验事实,但无法说明NH4NO3溶于水水温下降是水解所致,因 物质溶解时也有热效应,降温可能是溶解吸热所致。乙同学方案不符合事实是因为酸碱中和 反应放热,故混合液温度应升高。丙同学同样无法说明热效应是水解还是溶解所致。只有丁 同学从平衡移动原理说明,即由ch3coo-+ h2o=ch3cooh + OH-加热红色加深,说明 c(OH-)升高,平衡向右移动,正反应为吸热反应,D正确。答案:D4. 下列说法中错误的是()A. 0.1 mol/L 的 HCl 与 0.1 mol/L 的 NH3-H2O 等体积混合,溶液中的 c(NH4+)c(Cl-)B. pH=3的HCl与pH=11的氨水等体积混合,溶液中的c(OH-)c(H+)C. pH=11的NaCN溶液中,由水电离出来的c(OH-) = c(H+)D. CO2、SO2的水溶液能导电,但它们是非电解质解析:A中(HCl) = (NH3H2O),所得溶液实质为NH4Cl溶液,溶液呈酸性,根据电 荷守恒,溶液中的c(NH4 + )SO 的水溶液能导电,是因为 CO, + Hq=HCOa=H+ + HCO -,SO + H O h2so3一h+hso3-,所电离出来的离子并不是由co2、so2本身电离出来的,故D正确。答案:A5. 将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加适量水,另一份加入与该盐酸浓度相同的适 量NaOH溶液后,pH都升高了 1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A. 9B. 10C.11D. 120.1 mol - 0.1 mol/L X V1 L+ V解析:设两份盐酸体积均为1 L,则加水稀释使pH = 1的HCl的pH增大1,需稀释10倍即需要加水9 L。设另一份加等浓度的NaOH溶液的体积为V,则则99=10-2mol-L-1 解之得:V= 11 L。则体积比为 9口 .订=11口 . 1。答案:C6.常温下,将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是()A. c(HA)c(A-)B. c(HA)一定大于 0.1 mol/LC. c(Na+) = c(HA)+c(A-)D. c(OH-)=c(H+)+1/2c(HA)-c(A-)解析:将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液的组 成为0.05 mol/L HA溶液和0.05 mol/L的NaA溶液,根据题意知混合溶液的pH大于7,说 明NaA的水解程度大于HA的电离程度,所以有c(A-)c(HA), c(HA)应在0.05 mol/L和0.1 mol/L之间,选项A和B错。根据物料守恒有2c(Na+) = c(HA) + c(A-),选项C也错。选项 D是混合溶液的质子守恒式。答案:D7. 硝酸亚铁溶液中存在的主要平衡关系为Fe2+H2ODDFe(OH)+H+若加入HCl则溶 液的主要变化是()A. 变黄B.变浅C.绿色加深D.无明显变化解析:原溶液中存在硝酸根离子和Fe2+,当加入HCl后,溶液中便同时存在着NO3- 和H+,两者相当于稀硝酸具有强氧化性,而Fe2 +具有强还原性,立即会发生氧化还原反应 生成Fe3+,溶液的颜色会变黄。该题易错选C,依据硝酸亚铁溶液中存在的主要平衡关系: Fe2+H2O一Fe(OH)+H+,只考虑加入盐酸,使溶液中的H +浓度增大,根据平衡移动原 理,结果应使平衡向左移动,溶液的颜色会出现绿色加深的现象。但是没有考虑溶液中的离 子的氧化性和还原性的关系,未进行氧化还原反应的判断,从而错选了 C。答案:A8. 有下列四种溶液:pH=0的HCl;0.1 mol-L-1的硝酸;pH=12的Ba(OH)2溶 波0.001 mol-L-1的KOH溶液,由水电离出的H+物质的量浓度之比为()A. 1 : 10 : 100 : 1000B. 14 : 13 : 12 : 1C. 0:1:2:11D. 1:1:1:1解析:pH = 0 的 HCl 溶液,c(H + )=1 mol-L-1,c(OH-) = 10-14molL-1,即水电离的 c 水10-14 (H + ) = 10-14mol-L-1; 0.1 mol-L-1 的硝酸, c(H + ) = 0.1 mol-L-1,同理水电离出的 c 水(H + )=。 molL-1 = 10-13 mol-L-1; pH = 12的Ba(OH)2溶液,溶液中的H +全部是由H2O电离出,即c 10-14水(H + ) = 10-12 mol-L-1; 0.001 mol-L-1 的 KOH 溶液中水电离出的 c 水(H + ) = 000J mol-L-1 = 10-11 mol-L-1。所以水电离出的 H +的物质的量浓度之比为10-14 : 10-13 : 10-12 : 10-11 = 1 : 10 : 100 : 1000。答案:A9. 甲溶液的pH=6,乙溶液的pH=2,则下列叙述正确的是()A. 甲、乙两溶液的c(H+)之比为400口1B. 甲、乙两溶液均呈酸性C. 甲中水的电离程度小于乙中水的电离程度D. 甲中水的电离程度与乙中水的电离程度无法比较解析:甲、乙两溶液中 c(H + )之比为(1X10-6mol/L)(1X10-2mol/L)=1(1X104),故 A 错。未指明溶液的温度,值不确定,pH1,A项错误。、不随浓度而、一 .,一cH + )cF-) cF-)2.变化,B 项错误。K (HF)=3.6X10-4,则c(F-)2 = 3.6X10-5。c(Ca2a /c(HF)0.1+ ) = 0.1 mol-L-1,则 Kc = c(F-)2.c(Ca2+) = 3.6X 10-61.46X 10-10,体系中有 CaF2沉淀析出,C项错误,D项正确。答案:D12. 25 C时,水的电离达到平衡:H2O一H+ + OH- AH0,下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D. 将水加热,KW增大,pH不变解析:A项,稀氨水是弱碱,加入后水溶液中的c(OH-)增大,平衡逆向移动;B项, NaHSO4溶于水中电离使c(H +)增大。由于温度不变,故KW不变;C项,水中加入CH3COONa, CH3COONa发生水解,促进水的电离,使溶液呈碱性,c(H + )降低;D项,升高温度,水的 电离程度增大,KW变大,pH变小。答案:B13. NH4C1溶液的pH和稀盐酸的pH均为5,其中由水电离出的c(H+)分别为x mol-L- 1和J mol-L-1,贝0 x与j的关系正确的是()A. x=yB. yxC. xyD.不能确定解析:NH4C1溶液中的H +全部由H2O电离出,c(H + )= 10-5mo1L-i,盐酸溶液中的H + 主要由盐酸电离出,而H2O电离出的H +则很少,等于溶液中的OH-,故盐酸溶液中水电离 ,10-14出的 H +为 cH2O(H + ) = c(OH-) = 1 = 10-9mo1L-1。答案:C14. 草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol/L-1 NaHC2O4 溶液中滴加0.01 mol/L-1 NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正 确的是( )A. V(NaOH)=0 时,c(H+) = 1X10-2 mol/L-1B. V(NaOH)10 mL 时,c(Na+)c(C2O42-)c(HC2O4-)解析:A项,HC2O4-不能完全电离;B项,当V(NaOH)10 mL时,HC2O4-完全转化为 CO 2-,其再微弱水解,生成少量的HC O -,故c(Na+)c(C O 2 - )c(HC O - )o24242424答案:D15. 氢氰酸(HCN)的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()A. 1 mol-L-1 HCN 溶液的 pH 约为 3B. HCN易溶于水C. 10 mL 1 mol-L-1 HCN溶液恰好与10 mL 1 mol-L-1NaOH溶液完全反应D.在相同条件下,HCN溶液的导电性比强酸溶液的弱解析:1 mol-L-1的HCN溶液的pH约为3,说明HCN未完全电离,属于弱酸,A项正 确;HCN易溶于水是它的物理性质,不能说明其电离能力,B项错误;等物质的量的HCN 溶液和等物质的量的NaOH溶液恰好完全反应,与其酸性强弱无关,所以C项错误;在相 同条件下,HCN溶液的导电性比强酸溶液弱,说明其未完全电离,属于弱酸,D项正确。答案:AD16. 已知当NH4C1溶液的浓度小于0.1 mol-L-1时,其pH5.1。现用0.1 mol-L-1的盐酸 滴定10 mL 0.05 mol-L-1的氨水,用甲基橙作指示剂达到终点时所用盐酸的量应是()A. 10 mLB. 5 mLC.大于5 mLD.小于5 mL解析:盐酸与氨水完全中和时生成的NH4Cl为强酸弱碱盐,水解后溶液的pH5.1,当 甲基橙作指示剂时,变色范围为3.14.4,小于5.1,因此盐酸的用量偏大。答案:C17. 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,下列实验操作会引起测量结果 偏高的是() 用天平称量NaOH固体,将小烧杯放在右盘,砝码放在左盘,并移动游码,使之平 衡 在配制烧碱溶液时,将称量后的NaOH固体溶于水,立即移入容量瓶,将洗涤烧杯 的液体注入容量瓶后,加蒸馏水至刻度线 中和滴定时,锥形瓶内有少量水 酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗 读取滴定管终点读数时,仰视刻度线A.B.C. D.解析:称量药品时应遵循“左物右码”的原则,因游码质量总是加到右盘上,故题中 操作实验少称了 NaOH固体,所配溶液浓度偏低。由于NaOH溶于水时会放出大量的热, 若趁热在容量瓶中定容,恢复至室温时溶液体积将减小,NaOH溶液浓度将增大,滴定同体 积的NaOH时,消耗V标增大,使测定结果偏高。不影响测定结果。V标偏高,测定结 果偏高。V标偏高,测定结果偏高,故应选组合。答案:B18. 在常温时,将气mL b1 mol-L-1CH3COOH溶液加入到a2 mL b2 mol-L-1 NaOH溶液 中,下列结论正确的是()A. 如果气=。2、b = b2,则混合溶液中 c(CH3COO-) = c(Na+)B. 如果混合溶液的pH=7,则混合溶液中c(CH3COO-)c(Na+)C. 如果混合溶液的pH7,则albl=a2b2D. 如果a1=a2,且混合溶液的pHb2解析:若a1 = a2、b = b2,反应后的溶液显碱性,溶液中c(OH-)c(H + ),依据电荷守恒 可知A项不正确;B项也可依据电荷守恒推知混合溶液中c(CH3COO-) = c(Na+),故也不正 确;若a1b广a2b2,即混合前两溶液中CH3COOH与NaOH物质的量相等,则二者恰好完全 反应生成CH3COONa,反应后的溶液因CH3COONa水解而呈碱性,故C不正确;若CH3COOH 与NaOH恰好完全反应,所得溶液呈碱性,若使混合溶液的pH”、1。乙方案中,将两种溶液 分别稀释到原来体积的10倍时:弱酸HA电离度增大,H ,的物质的量增加;而强酸盐酸中 H +的物质的量不变。因此,在两种稀释液中同时加入纯度相同的锌粒后,装有HA溶液的 试管中因H +的浓度大,所以放出H2的速率快。(2)此题可以从实验的条件入手。乙方案中, 要求配制某一定pH的弱酸溶液,但影响溶液pH的因素很多,如温度变化等,导致配制的 溶液的pH不稳定。因此配制pH = 1的弱酸HA溶液难以实现。不妥之处,因为是液体与固 体反应,固体的表面积对反应速率的影响大,仅仅用反应产生气体的速率来判断溶液中H+ 浓度的大小,说服力不强。要证明某酸是弱酸还有很多方法。如:配制NaA的盐溶液, 测量溶液的pH,pH7,说明HA的弱酸。答案:(1) b(2) 配制pH= 1的溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。(3) 配制NaA溶液,测得其pH7即证明HA是弱电解质。22. (6分)已知25C时,0.1 mol/L醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体, 待晶体溶解后发现溶液的pH增大,对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解 呈碱性,增大了 c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根 离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。(1) 为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol/L的醋酸溶液中加入少量 下列物质中的(填写编号),然后测定溶液的pH。A-固体 CH3COOKB-固体 CH3COONH4C. 气体NH3D. 固体 NaHCO3(2) 若(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应(填“增大”“减 小”或“不变”)。(已知 25C时,NH3-H2O 的 Xa=1.8X10-5,CH3COOH 的 b=1.8X10-5)解析:ch3coonh4溶液中,。-和nh4 +都发生水解,且水解程度相等, CH3COONH4溶液呈中性,将CH3COONH4加入到0.1 mol/L醋酸中使pH增大,说明CH3COO -抑制了酸醋的电离。答案:(1)B (2)乙增大23. (6分)在25C时,若某酸HX和某碱MOH的pH之和等于a。(1) 若HX为强酸,MOH为强碱,等体积混合后,pH7,则a 14 (填= ”“”)。(2) 当a= 14时,将HX和MOH等体积混合后,溶液中由水电离出的c(H+)1X 10 -7(填 = ”W” 或“ 3”)。(3) 25C时,若要使纯水电离出的c(H+)1X10-7,应采取的措施是(填字母)。A-通入二氧化碳气体B-通入氨气C-加入明矶。.加入小苏打E-加入苯酚钠溶液解析:(1)HX为强酸,MOH为强碱,等体积混合pH7,可知酸过量,则a14; (2)当 a =14时,若HX为强酸,MOH为强碱,刚好中和,溶液的pH = 7,溶液中由水电离出的 H + 浓度 c(H + ) = c(OH-)= 1X10-7,若HX为弱酸,MOH为强碱,则酸过量,溶液的pH7,溶液中由水电离出的H + 浓度 c(H + )1 X 10-7。答案:(1)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+) c (CH3COO-) = c(Na+)c(H+) = c(OH-) c (CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-) c (CH3COO-)c(Na+)c(OH-)c(H+)(1) 若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度的大小顺序为(填编号)。(2) 若上述关系中是正确的,则溶液中的溶质为。(3) 若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好呈中性,则混 合前两溶液的浓度大小关系为c(NaOH)c(CH3COOH)(填“大于”、“小于”或“等 于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系是c(H+)c(OH-)。解析:(1)溶液中含有CH3COO-、Na+、OH-、H +四种离子,且只有一种溶质,只能是 CH3COONa 溶于水;因 CH3COO-水解,所以 c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H + )。(2)若 c(CH3COO-)c(Na + )c(H + )c(OH-),溶液中溶质为 CH3COONa、CH3COOH 两种溶质。 (3)CH3COOH与NaOH完全中和生成CH3COONa和水,CH3COONa水解显碱性,现溶液呈 中性,CH3COOH没有中和完,CH3COOH的浓度大,但CH3COOH是弱电解质,部分电离, 碱中 c(OH-)酸中 c(H + )。答案:(1)醋酸钠 (2)醋酸和醋酸钠(3)小于 小于25. (12分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:炭盐酸重晶石彳温席阖一产物气体吸收某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4 )对工业过程进行模拟实验。查表得: 局温BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)AH = 571.2 kJ-mol-1 局温BaSO4(s)+2C(s) 2CO2(g)+BaS(s)气二226.2虹皿。1-1c(Br-)c(C1-) =(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。则Na2S水解的离子方程式为解析:(1)Na2S水溶液因水解而显碱性,其水解的离子方程式为:S2-+H2O一HS- +OH-, HS-+H2O=H2S+ OH-(可不写)。(2)由 总p(AgBr) = c(Ag + )-c(Br-) = 5.4X 10-13, KJAgCl) = c(Ag + )c(Cl-) = 2.0X 10-10 可 知,当两种沉淀共存时,c(Ag + )相同,因此c(Br)= %p(AgBr) = 5.4X10 13 = 27X10-3 k,I j u 3仁八4丁hj,c(cg ) iw J,uUc(Cl-) K (AgCl) 20X 10-10 匕./e 。AH - Ag 571.2 kJmol-1-226.2 kJmol-1】2(4)上述两反应都具有一定的可逆性,增加碳的量可使BaSO4被充分还原,提高BaS的 产量;反应和为吸热反应,通入空气可与炭反应提供反应所需的高温环境。答案:(1)S2-+H2O=HS-+OH-,HS-+H2O=H2S + OH-(可不写)(2)2.7X10-3 (3)172.5使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量),为吸热反应,炭和氧气反应放 热维持反应所需高温(2)向BaC12溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,Xsp(AgBr)=5.4X 10-13,Xsp(AgC1) = 2.0X 10-10高温(3)反应:C(s)+CO2(g) =2CO(g)的 AH=klmol-1 * 3 4。(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的
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