2018-2019学年高中化学 同步章末综合测评3 物质在水溶液中的行为 鲁科版选修4.doc

章末综合测评(三)物质在水溶液中的行为(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件，能促进水的电离，并能使溶液中OHH的操作是()稀硫酸金属钠氨气FeCl3固体NaClO固体将水加热煮沸ABCDA稀硫酸、氨气抑制水的电离，金属钠、FeCl3固体、NaClO固体、将水加热煮沸促进水的电离，但FeCl3固体使溶液显酸性，将水加热煮沸，水仍呈中性。2室温下，对于0.10 molL1的氨水，下列判断正确的是() 【导学号：41722195】A与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3B加水稀释后，溶液中NHOH变大C用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性D其溶液的pH13CA不正确，NH3H2O是弱碱，在离子方程式中化学式不能拆分，应为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；B不正确，加水稀释，促进NH3H2O电离，使NH3H2ONHOH的电离平衡右移，但是加入水后NH3H2O、NH、OH的浓度均减小，则溶液中NHOH变小；C正确，用HNO3完全中和氨水时得到硝酸铵溶液，即NH3H2OHNO3=NH4NO3H2O，NH水解导致中和后的溶液显弱酸性；D不正确，NH3H2O的电离是可逆反应，不可能完全电离出OH，则OH小于0.10 molL1，氨水中H molL11013 molL1，pHlgH13。3下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是()25 时亚硝酸钠溶液的pH大于7用HNO2溶液做导电试验，灯泡很暗HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应0.1 molL1HNO2溶液的pH2.1ABCDC符合，25 时NaNO2溶液pH7，说明NO水解，则HNO2为弱酸；导电性与离子的浓度及所带电荷总数有关，溶液导电性差，有可能是HNO2的浓度小，不能说明HNO2是弱电解质；HNO2不与Na2SO4反应，不能说明HNO2是弱酸；说明HNO2未完全电离，则HNO2是弱电解质。4下列反应的离子方程式正确的为()A氯化铝溶液加入过量的氨水：Al34NH3H2O=Al(OH)44NHB氯化亚铁溶液通入氯气：2Fe2Cl2=2Fe32ClC硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合：NHOH=NH3H2OD铁与稀盐酸：2Fe6H=2Fe33H2BA项，应生成Al(OH)3；C项，漏写离子反应：Ba2SO=BaSO4；D项，应生成Fe2。5常温下，某溶液中由水电离的H11013mol/L，该溶液可能是()二氧化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液ABCDA水电离的H11013 mol/L107 mol/L，说明水电离受到抑制，溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液，二氧化硫水溶液和氢氧化钠水溶液符合，氯化铵水解促进水的电离，硝酸钠为中性溶液，不影响水的电离。60.1 molL1 CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时，都会引起()A溶液的pH增大BCH3COOH电离程度变大C溶液的导电能力减弱D溶液中OH减小ACH3COOH溶液中存在平衡CH3COOHCH3COOH。当加入水时，溶液中CH3COOH、CH3COO、H的浓度都减小，OH变大。因为溶液变稀，所以CH3COOH电离程度变大。当加入CH3COONa晶体时，发生CH3COONa=CH3COONa，使得溶液中CH3COO变大，平衡CH3COOHCH3COOH左移，CH3COOH电离程度变小，H减小。7下列说法正确的是()A食盐溶液中除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2BNaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同C25 时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH7，V(CH3COOH)V(NaOH)DAgCl易转化为AgI沉淀，故Ksp(AgI)B稀释到原来的100倍后，pH与相同C与混合，若溶液pH7，则两种溶液的体积：D与混合，若溶液pH7，则两种溶液的体积：DA不正确，0.1 molL 1NaOH溶液中，由水电离出的H为1013molL1,0.1 molL1CH3COOH溶液，H0.1 molL1，则由水电离出的H1013 molL1，所以由水电离出的H为1，稀释100倍，pH增大，则的pH可能与不同；C不正确，与混合，若溶液pH7，HOH，由电荷守恒可知CH3COONa，则为醋酸和醋酸钠的混合液，醋酸浓度大于NaOH溶液的浓度，满足醋酸过量，V(CH3COOH)V(NaOH)；D正确，溶液中H103molL1，溶液中OH103molL1，若与等体积混合，溶液pH。二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)某温度(t )下的溶液中，H1.010xmolL1，OH1.010ymolL1，x与y的关系如图所示。请回答下列问题：(1)该温度下，水的离子积常数KW为_，则t_25(填“”“”或“”)。(2)将此温度(t )下a L 0.01 molL1的苛性钠溶液与b L 0.05 molL1的稀硫酸混合(混合后溶液的体积变化忽略不计)。若所得溶液呈中性，则ab_；所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是_。若所得溶液中H0.01 molL1，则ab_；所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是_。解析(1)由图可知，y13时，x0，则KWHOH1.0100 molL11.01013molL11.01013 mol2L2。该温度下水的离子积常数大于25 时水的离子积常数，故t25。(2)所得溶液呈中性，则n(OH)n(H)，即0.01a0.1b，ab101。所得溶液的溶质是Na2SO4。所得溶液中H0.01 molL1，则说明稀硫酸过量，故(0.1b0.01a)/(ab)0.01，即ab92。所得溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4，且二者的物质的量之比为911，因此所得溶液中HSONaOH。答案(1)1.01013 mol2L2(2)101NaSOHOH92HSONaOH18(8分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。下图是以铁屑为原料制备K2FeO4的工艺流程图：请回答下列问题： 【导学号：41722199】(1)氯气与铁屑反应生成FeCl3的条件是_。其生成物氯化铁也可作净水剂，其净水原理为_。(2)流程图中的吸收剂X为_(填字母序号)。aNaOH溶液BFe粉cFeSO4溶液DFeCl2溶液(3)氯气与NaOH溶液反应生成氧化剂Y的离子方程式为_。(4)反应的化学方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(5)K2FeO4的净水原理是4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2，该反应生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体。提纯K2FeO4往往采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，在提纯过程中洗涤剂可选用稀的KOH溶液，原因是_。解析(1)铁在氯气中燃烧生成FeCl3。氯化铁净水原理是Fe3水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物质。(2)尾气为Cl2，与吸收剂FeCl2溶液反应生成FeCl3溶液。(3)NaOH溶液与Cl2反应生成NaCl、NaClO、H2O，氧化剂Y为NaClO。(4)根据得失电子守恒有关系式：3NaClO2FeCl3，氧化剂为NaClO，还原剂为FeCl3，二者的物质的量之比为32。(5)由给出的可逆反应方程式可知，OH为生成物，故在碱性溶液中，可使该水解平衡逆向移动，减少洗涤时K2FeO4的损失。答案(1)点燃Fe3水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性(2)d(3)Cl22OH=ClClOH2O(4)32(5)碱性溶液中，FeO的水解平衡逆向移动19(8分)25 时，用浓度为0.100 0 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 molL1的三种酸HX、HY、HZ的溶液，滴定曲线如图所示。 【导学号：41722200】(1)在相同温度下，相同浓度的三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序是_；(2)V(NaOH)20.00 mL时，溶液中HY_(填“”或“”，下同)Y。若使最终溶液的pH7，则滴定HZ溶液和滴定HX溶液所需NaOH溶液的体积的关系是HX溶液_HZ溶液。(3)将上述HX溶液、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中各离子浓度的大小关系为_。(4)根据滴定曲线，可得Ka(HY)_。解析(1)根据图像分析，氢氧化钠溶液的体积为0时，0.100 0 molL1的三种酸HX、HY、HZ的溶液的pH分别为4、3、1，故酸性大小顺序为HXHYHZ，则相同温度下相同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZHYHX。(2)当NaOH溶液体积为20.00 mL时，HY恰好与NaOH生成NaY，Y部分水解，所以溶液中HYY。由图像可知，HZ为强酸，而HX为弱酸，所以这两种酸溶液与NaOH溶液反应至pH7时，HX有剩余，HZ恰好反应完全，故所需NaOH溶液的体积的关系是HX溶液HZ溶液。(3)由于酸性：HXHY，所以HX恰好完全反应时，HY早已完全反应，所得溶液为NaX和NaY的混合液，X和Y水解均显碱性，OHH，由酸性：HXHY，可知Y的水解程度小于X，由于水解是微弱的，所以溶液中NaYXOHH。(4)0.100 0 molL1的HY溶液的pH3，即H103molL1，水的电离程度很小，可以不考虑。 HYHY 0.100 0 0 0 103 103 103 0.100 0103 103 103则HY(0.100 0103) molL10.100 0 molL1，Ka(HY)molL1105 molL1答案(1)HZHYHX(2)(3)NaYXOHH(4)105molL120(10分)25 时部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHClOH2CO3H2SO3电离平衡常数/molL1Ka1.8104Ka4.7108Ka14.2107Ka25.61011Ka11.54102Ka21.02107(1)在温度相同时，各弱酸的Ka值与酸性的相对强弱的关系为_。(2)室温下0.1 molL1HCOONa，0.1 molL1 NaClO，0.1 molL1 Na2CO3，0.1 molL1NaHCO3，溶液的pH由大到小的关系为_。(3)浓度均为0.1 molL1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO、CO、HSO、HCO浓度由大到小的顺序为_。(4)下列离子方程式正确的是_(填字母)。a2ClOH2OCO2=2HClOCOb2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2cH2SO32HCOO=2HCOOHSOdCl2H2O2CO=2HCOClClO(5)常温下，pH3的HCOOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。解析(1)相同条件下，弱酸的电离平衡常数越大，则弱酸的电离程度越大，其酸性越强，即Ka值越大，酸性越强。(2)相同温度下，弱酸的Ka越小，其对应盐越易水解，溶液中OH越大，pH越大。(3)由于HSO比HCO易电离，故SO比CO水解程度小，故溶液中离子浓度大小顺序为SOCOHCOHSO。(4)根据强酸制取弱酸的原理知，次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸，所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子，a错误；甲酸酸性大于碳酸，所以反应2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2能发生，b正确；甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸，所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子，c错误；次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸，所以Cl2H2O2CO=2HCOClClO能发生，d正确。(5)常温下，pH3的HCOOH溶液与pH11的NaOH溶液中，甲酸浓度大于氢氧化钠浓度，二者等体积混合，甲酸过量导致溶液呈酸性，则HOH，溶液中存在电荷守恒NaHHCOOOH，所以HCOONa，该溶液中甲酸的电离程度较小，所以NaH，则该溶液中离子浓度大小顺序是HCOONaHOH。答案(1)Ka越大，酸性越强(2)(3)SOCOHCOHSO(4)bd(5)HCOONaHOH21(8分)现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。有以下实验操作： 【导学号：41722201】向溶液中加入12滴指示剂取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中用氢氧化钠溶液滴定至终点重复以上操作配制250 mL盐酸标准溶液根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度(1)实验过程中正确的操作顺序是_(填序号)，上述操作中使用的仪器除锥形瓶外，还需要_，用_作指示剂。(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示：滴定次数1234V(HCl)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初读数)0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)mL20.20 mL。他的计算_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a_(填“”“”或“”)20.02。解析(1)在用未知浓度的NaOH溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中，正确的操作顺序是。操作取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中，使用的仪器除锥形瓶外，还需要酸式滴定管；为了使滴定结果准确，可用酚酞作指示剂，以减小滴定误差。(2)该同学的计算不合理，原因是第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，偏离真实值，应舍去。根据滴定曲线可知，在二者恰好完全反应时，pH7，此时没有达到滴定突跃(指示剂未变色)，所以a20.02。答案(1)酸式滴定管酚酞(2)不合理第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，该值应舍去22(10分)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100 g水)温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值1017 mol3L31017 mol3L31039 mol4L4回答下列问题： 【导学号：41722202】(1)该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌_g。(已知F96 500 Cmol1)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是_，原因是_。解析本题考查原电池原理及应用，物质的制备、分离和提纯等。(1)该电池为酸性锌锰干电池，电极反应式为负极：Zn2e=Zn2，正极：2MnO22e2H=2MnO(OH)。(2)电量QIt0.5 A560 s150 C，则m(Zn)65 gmol10.05 g。(3)由表格中信息可知，ZnCl2的溶解度受温度影响较大，NH4Cl的溶解度受温度影响较小，故可通过加热浓缩、冷却结晶的方法分离。(4)KspFe(OH)3Fe3OH31105OH311039mol4L4，OH1011.3molL1，pOH11.3，则pH2.7。KspZn(OH)2Zn2OH20.1OH211017mol2L2，OH108molL1，pOH8，则pH6。因Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp接近，若不用H2O2将Fe2氧化为Fe3，沉淀Zn2时，Fe2也可转化为Fe(OH)2沉淀，而使制得的ZnSO47H2O不纯净。答案(1)2MnO22e2H=2MnO(OH)Zn2MnO22H=Zn22MnO(OH)(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnO(OH)空气中加热碳粉转化为CO2，MnO(OH)转化为MnO2(4)Fe32.76Zn2和Fe2分离不开Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近