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專題3水溶液中的離子反應(yīng)
學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．下列物質(zhì)在水中的電離方程式書寫正確的是
A． B．
C． D．
2．電離方程式書寫正確的是
A． B．
C． D．
3．已知溫度T時(shí)水的離子積常數(shù)為Kw，該溫度下，將濃度為a mol/L的一元酸HA與b mol/L的一元堿BOH等體積混合，可判斷溶液呈中性的依據(jù)是
A．a(chǎn)=b B．混合溶液中，c(H+)+c(B+)=c(OH﹣)+c(A﹣)
C．混合溶液中，c(H+)= D．混合溶液的pH=7
4．下列物質(zhì)溶于水，因水解而呈堿性的是
A． B． C． D．
5．化學(xué)與生活密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是
A．熱堿液清洗廚房油污：油脂可堿性水解
B．檸檬酸去除水垢：檸檬酸酸性強(qiáng)于碳酸
C．苯甲酸鈉作食品防腐劑：其容易被氧化
D．聚乙炔高分子制造航空材料：其具有一定的導(dǎo)電性能
6．在一定條件下，溶液存在水解平衡：，下列說法正確的是
A．升高溫度，增大 B．加入固體，濃度增大
C．稀釋溶液，水解平衡常數(shù)增大 D．加入固體，溶液減小
7．下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是
A．將溶液從20℃升溫至30℃，溶液中減小
B．用濕潤的試紙測定溶液的，會(huì)使測得結(jié)果偏大
C．酸堿滴定時(shí)，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，將導(dǎo)致測定結(jié)果偏低
D．將沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加入足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水固體
8．下列說法正確的是
A．預(yù)熱的銅絲能在氯氣中燃燒，生成棕黃色的煙霧
B．工業(yè)上用Na2O和H2O制備NaOH
C．可將FeCl3晶體溶于濃鹽酸后稀釋得到FeCl3稀溶液
D．FeO在空氣中受熱能迅速被氧化成Fe2O3
二、填空題
9．請你列舉能證明氨水中存在電離平衡的實(shí)驗(yàn)事實(shí) 。
10．鍋爐除水垢，水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2+(aq)，其反應(yīng)的離子方程式： ， 。
11．實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸。
(1)若選擇酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 。
(2)下列操作會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的是 (填序號)。
A．堿式滴定管用蒸餾水洗滌后未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
B．錐形瓶用蒸餾水洗過后未干燥
C．達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)
D．滴定過程中振蕩錐形瓶，液體不慎濺出
(3)某學(xué)生進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：
滴定次數(shù) 待測鹽酸的體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液
滴定前讀數(shù)/mL 滴定后讀數(shù)/mL
第一次 25.00 0.00 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.31
則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 (保留三位小數(shù))。
12．為測定某鹽酸的物質(zhì)的量濃度，某學(xué)生在中和滴定的實(shí)驗(yàn)中，用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液進(jìn)行滴定，其實(shí)驗(yàn)過程如下：
A．取一支有玻璃活塞的滴定管，用蒸餾水洗凈，再用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液潤洗，然后裝入已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液
B．調(diào)節(jié)好液面后，記下液面刻度讀數(shù)；
C．取一支10m規(guī)格的移液管，用蒸餾水洗滌干凈后，取出10mL待測鹽酸溶液，置于未經(jīng)待測鹽酸潤洗的潔凈錐形瓶中；
D．加入酚酞試液10滴（酚酞有弱酸性），搖勻；
E．滴定時(shí)邊滴加邊輕輕搖勻，眼睛始終注視著錐形瓶中溶液顏色的變化；
F．當(dāng)錐形瓶中溶液由無色變成粉紅色時(shí)，滴定達(dá)到終點(diǎn)，立即停止滴定；
G．再重復(fù)滴定兩次；
H．根據(jù)三次滴定消耗的NaOH溶液體積的平均值進(jìn)行計(jì)算。
（1）該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的錯(cuò)誤操作有 （填字母，下同）。
（2）以上錯(cuò)誤操作中，使測定結(jié)果一定偏高的是 ，一定偏低的是 。
三、計(jì)算題
13．我國規(guī)定生活用水中鎘排放的最大允許濃度為0.005 mg L﹣1，鉈排放的最大允許濃度為0.0001 mg L﹣1.處理含鎘廢水可采用化學(xué)沉淀法。鉈的化合物極毒，處理含鉈廢水可先用酸調(diào)廢水的pH至2～5，然后用氧化劑(NaClO等)把廢水中的一價(jià)鉈氧化為三價(jià)鉈，再加入共沉淀劑，生成氫氧化物沉淀去除。
(1)已知一些化合物在某溫度的Ksp如表：
化合物 CdS Cd(OH)2 CdCO3 Cd3(PO4)2 Tl(OH)3
Ksp 7.9×10-27 3.2×10-14 4.0×10-12 3.6×10-32 1.68×10-44
試回答下列問題：
①磷酸鎘沉淀溶解平衡常數(shù)的表達(dá)式Ksp= 。
②已知一定溫度下，CdCO3的Ksp=4.0×10-12，Cd(OH)2的Ksp=3.2×10﹣14，那么它們在水中的溶解度(mol L﹣1) 較大。
③在某含鎘廢水中加入Na2S，當(dāng)S2-濃度達(dá)到7.9×10-8mg L﹣1時(shí)，水體中濃度為Cd2+ ；已知Ar(Cd)=112，此時(shí)是否符合水源標(biāo)準(zhǔn)？ (填“是”或“否”)。
(2)常溫下，向含0.1 mg L-1Cd2+和0.1 mg L-1Tl3+的廢水中，逐滴加入飽和石灰水，首先產(chǎn)生沉淀的離子是 ，當(dāng)溶液pH=8時(shí)，此時(shí)溶液中(Tl3+)= mg L﹣1。
四、解答題
14．不溶于水的物質(zhì)，說明其在水中的溶解度是不是為0 。
15．中和滴定實(shí)驗(yàn)操作
(1)滴定前的準(zhǔn)備
①滴定管： → → → → → 。
②錐形瓶： → → → 。
潤洗時(shí)：滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗 次，錐形瓶禁止用所裝溶液潤洗；
調(diào)液面時(shí)：一是調(diào)整液面至滴定管 處，二是調(diào)節(jié)活塞(或擠壓玻璃球)，趕走氣泡使滴定管尖嘴部分充滿溶液，并使液面處于 刻度以下某一刻度處。
記讀數(shù)時(shí)：視線與 處相平，記錄到0.01位。
加指示劑：加入2～3滴指示劑。
(2)滴定
控制活塞， 不斷搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視 及滴定流速。
(3)終點(diǎn)判斷
等到滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，溶液由 變至 色且半分鐘內(nèi)不變色，視為滴定終點(diǎn)。
(4)記錄刻度讀數(shù)。
數(shù)據(jù)處理：c(HCl)＝ 。
16．完成下列填空
(1)pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，混合溶液中c(Na＋) c(CH3COO-)(填“＞”“=”或“＜”)。
(2)將NaHCO3溶液跟Al2(SO4)3溶液混合，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)一定溫度下，在一個(gè)固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g)4C(g) ΔH＞0，達(dá)到平衡時(shí)，c(A)=2 mol·L-1，c(B)=7 mol·L-1，c(C)=4 mol·L-1。試確定B的起始濃度c(B)的取值范圍是
《專題3水溶液中的離子反應(yīng)》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D C A C A A C
1．B
【詳解】A．為強(qiáng)酸的酸式鹽，其在水中電離方程式為 ，故A錯(cuò)誤；
B． HCl在水溶液中電離出水合氫離子和氯離子，電離方程式為，故B正確；
C．一水合氨是弱堿，部分電離出銨根和氫氧根離子，電離方程式為，故C錯(cuò)誤；
D．亞硫酸是二元弱酸，分兩步部分電離，電離方程式為、，故D錯(cuò)誤；
故選B。
2．D
【詳解】A．醋酸是弱酸，不完全電離，醋酸電離應(yīng)當(dāng)表達(dá)為CH3COOH CH3COO +H+，A錯(cuò)誤；
B．氯酸鉀是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中完全電離產(chǎn)生鉀離子和氯酸根離子，正確的離子方程式為KClO3=K++，B錯(cuò)誤；
C．氫氧化鈣是強(qiáng)堿，完全電離，正確的電離方程式為Ca(OH)2=Ca2++2OH ，C錯(cuò)誤；
D．高氯酸是強(qiáng)酸，完全電離產(chǎn)生氫離子和高氯酸根離子，選項(xiàng)所給電離方程式正確，D正確；
本題選D。
3．C
【詳解】A．一元酸和一元堿的相對強(qiáng)度不知，因此無法判定得到的鹽溶液的酸堿性，A錯(cuò)誤；
B．任何溶液都是電中性的，所以溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒可以得到c(H+) + c(B+) = c(OH﹣) + c(A﹣)，但是無法判斷酸堿性或中性，B錯(cuò)誤；
C．，因?yàn)椋裕慈芤猴@中性，C正確；
D．溶液的溫度不知道，不能根據(jù) pH=7判斷溶液的酸堿性，D錯(cuò)誤；
故選C。
4．A
【詳解】A．K2S是強(qiáng)堿弱酸鹽，溶于水電離出的硫離子水解呈堿性，故A符合題意；
B．NH3與水反應(yīng)生成一水合氨電離而呈堿性，故B不符合題意；
C．是強(qiáng)酸弱堿鹽，Cu2+水解呈酸性，故C不符合題意；
D．是強(qiáng)酸酸式鹽，電離出氫離子呈酸性，故D不符合題意；
答案選A。
5．C
【詳解】A．堿性條件下油脂水解生成高級脂肪酸鹽和甘油，所以用堿液清洗廚房油污，故A正確；
B．強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，檸檬酸的酸性大于碳酸，檸檬酸和碳酸鈣反應(yīng)而除去水垢，故B正確；
C．苯甲酸鈉作食品防腐劑，是因?yàn)樗軌蛞种泼咕⒔湍妇⒄婢图?xì)菌的生長，苯甲酸鈉不易被氧化，故C錯(cuò)誤；
D．具有單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)的有機(jī)物能導(dǎo)電，聚乙炔高分子材料能像金屬一樣具有導(dǎo)電性，故D正確；
6．A
【詳解】A．硫離子在溶液中的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液中硫離子濃度減小，氫硫酸根離子濃度增大，則溶液中增大，故A正確；
B．向溶液中加入硫酸銅固體，銅離子與溶液中的硫離子反應(yīng)生成硫化銅沉淀，溶液中的硫離子濃度減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液中氫硫酸根離子濃度減小，故B錯(cuò)誤；
C．水解平衡常數(shù)為溫度函數(shù)，溫度不變，水解平衡常數(shù)不變，則稀釋溶液時(shí)，水解平衡常數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；
D．向溶液中加入氫氧化鈉固體，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液pH增大，故D錯(cuò)誤；
故選A。
7．A
【詳解】A．溶液中，升高溫度促進(jìn)水解，增大，則溶液中減小，故A正確；
B．溶液顯堿性，用濕潤的試紙測定其時(shí)，相當(dāng)于稀釋了溶液，氫氧根離子濃度減小，測得的偏小，錯(cuò)誤；
C．酸堿滴定時(shí)，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，則待測液的量增大，將導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，錯(cuò)誤；
D．將沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加入足量稀鹽酸，生成的會(huì)水解，加熱蒸干時(shí)水解程度增大，最終得到固體，D錯(cuò)誤；
故選A。
8．C
【詳解】A．預(yù)熱的銅絲能在氯氣中燃燒，生成棕黃色的煙，故A錯(cuò)誤；
B．工業(yè)上用電解飽和食鹽水制備NaOH，故B錯(cuò)誤；
C．為抑制氯化鐵水解，可將FeCl3晶體溶于濃鹽酸后稀釋得到FeCl3稀溶液，故C正確；
D．FeO在空氣中受熱能迅速被氧化成Fe3O4，故D錯(cuò)誤；
選C。
9．向氨水中滴加酚酞，溶液變紅色，再向溶液中加入醋酸銨固體，振蕩，紅色明顯變淺。
【詳解】為證明氨水中存在電離平衡：，一是向氨水中滴加酚酞，溶液變紅，證明發(fā)生了電離，二是再向該溶液中加入醋酸銨固體，振蕩，溶液紅色明顯變淺，通過增大，使減小，證明存在電離平衡且平衡向逆方向移動(dòng)。
10． CaSO4(s)＋(aq)＝CaCO3(s)＋(aq) CaCO3＋2H＋＝Ca2+＋CO2↑＋H2O
【分析】難溶物CaSO4(s)加入Na2CO3溶液向更難溶的CaCO3(s)轉(zhuǎn)變，生成的CaCO3加入鹽酸，沉淀溶解。
【詳解】鍋爐除水垢，水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)，其離子方程式為CaSO4(s)＋(aq)＝CaCO3(s)＋(aq)，CaCO3(s)Ca2+(aq)，其反應(yīng)的離子方程式CaCO3＋2H＋＝Ca2+＋CO2↑＋H2O；故答案為：CaSO4(s)＋(aq)＝CaCO3(s)＋(aq)；CaCO3＋2H＋＝Ca2+＋CO2↑＋H2O。
11． 加入最后半滴NaOH溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且30 s內(nèi)顏色不發(fā)生變化 D 0.104
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸，當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí)，加入半滴NaOH溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且30 s內(nèi)顏色不發(fā)生變化，說明達(dá)到了滴定終點(diǎn)。
(2)堿式滴定管用蒸餾水洗滌后未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，導(dǎo)致NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋，滴定過程中消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，測定結(jié)果偏高，A項(xiàng)不符合題意；錐形瓶用蒸餾水洗過后未干燥，不影響測定結(jié)果，B項(xiàng)不符合題意；達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)，導(dǎo)致讀取的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，測定結(jié)果偏高，C項(xiàng)不符合題意；滴定過程中振蕩錐形瓶，液體不慎濺出，導(dǎo)致待測液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，滴定時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，測定結(jié)果偏低，D項(xiàng)符合題意。
(3)三次滴定消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為(26.11-0.00)mL=26.11 mL、(30.30-1.56)mL=28.74 mL、(26.31-0.22)mL=26.09 mL，第二次滴定誤差較大，應(yīng)舍棄，另外兩次滴定消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為，結(jié)合可知，，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
12． ACDF D C
【詳解】(1)帶玻璃活塞的滴定管是酸式滴定管，不能盛裝NaOH溶液，A錯(cuò)誤；
移液管未用待測液鹽酸潤洗，使取出的鹽酸變稀，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，C錯(cuò)誤；
指示劑用量過多，因酚酞有弱酸性，會(huì)多消耗NaOH溶液，使測定結(jié)果偏高，D錯(cuò)誤；
指示劑變色后應(yīng)再等待半分鐘確認(rèn)溶液顏色不再改變，若立即停止滴定，可能使NaOH用量不足，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，F(xiàn)錯(cuò)誤；
故答案為：ACDF；
(2)在上述的錯(cuò)誤操作中，C步驟：移液管未用待測液鹽酸潤洗，使取出的鹽酸變稀，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低；而F步驟中，若立即停止滴定，可能使NaOH用量不足，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，但是不一定會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低；
D步驟：指示劑用量過多，因酚酞有弱酸性，會(huì)多消耗NaOH溶液，使測定結(jié)果偏高；
故答案為：D；C。
13． c3(Cd2+)·c2() Cd(OH)2 1.0×10-19 mol/L 是 Tl3+ 1.68×10-26
【詳解】(1)①磷酸鎘沉淀溶解平衡方程式為：Cd3(PO4)2(s)3Cd2++2，則其沉淀溶解平衡常數(shù)表達(dá)式為Ksp=c3(Cd2+)·c2()；
②當(dāng)CdCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)有CdCO3(s)Cd2+(aq)+(aq)，則其平衡時(shí)摩爾溶解度為S==2×10﹣6 mol/L，當(dāng)Cd(OH)2達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)有Cd(OH)2(s) Cd2++2OH﹣，則其平衡時(shí)摩爾溶解度為S==2×10﹣5 mol/L，可見兩種物質(zhì)中溶解度更大的是Cd(OH)2；
③向含鎘廢水中加入Na2S，當(dāng)S2﹣濃度達(dá)到7.9×10-8 mg L-1時(shí)，溶液中c(Cd2+)==1.0×10-19 mol/L，即水體系中的Cd2+質(zhì)量摩爾濃度為1.0×10-19×112×103 mg/L=1.12×10-14 mg/L＜0.005 mg/L，因此符合標(biāo)準(zhǔn)；
(2)在0.1 mol/L的含Cd2+溶液中，加入飽和石灰水產(chǎn)生Cd(OH)2時(shí)所需最小的OH-濃度為c(OH﹣)==5.66×10-7 mol/L，在0.1 mol/L的含Tl3+溶液中，加入飽和石灰水產(chǎn)生Tl(OH)3時(shí)所需最小的OH-濃度為c(OH﹣)==5.52×10﹣15 mol/L，因此沉淀Tl3+所需的OH-濃度更小，優(yōu)先產(chǎn)生Tl(OH)3沉淀，當(dāng)溶液pH=8時(shí)，此時(shí)溶液中c(Tl3+)==1.68×10-26 mol/L。
14．溶解度可以很小，但仍有溶解度。溶與不溶是相對的，沒有絕對不溶的物質(zhì)
【詳解】溶解度可以很小，但仍有溶解度。溶與不溶是相對的，沒有絕對不溶的物質(zhì)。
15．(1) 查漏 洗滌 潤洗 裝液 調(diào)液面 記讀數(shù) 洗滌 注液(待測) 記讀數(shù) 加指示劑 2~3 0刻度線以上2~3cm 0刻度線 凹液面最低處
(2) 左手 右手 錐形瓶內(nèi)液體顏色變化
(3) 無色 紅色
(4)
【解析】略
16．(1)＜
(2)Al3＋＋3=Al(OH)3↓＋3CO2↑
(3)3 mol·L-1≤c(B)≤9 mol·L-1
【詳解】（1）醋酸為弱電解質(zhì)，主要以電解質(zhì)分子存在。pH=3的醋酸溶液中氫離子濃度c(H+)=0.001 mol/L，則c(CH3COOH)＞0.001 mol/L；而NaOH是一元強(qiáng)堿，pH=11的NaOH溶液的濃度為c(NaOH)=c(OH-)=0.001 mol/L。兩溶液等體積混合后醋酸過量，溶液呈酸性，則c(H+)＞c(OH-)。溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)。由于c(H+)＞c(OH-)，所以c(Na＋)＜c(CH3COO-)。
（2）將NaHCO3溶液跟Al2(SO4)3溶液混合，、Al3＋發(fā)生鹽的雙水解反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3沉淀和CO2，反應(yīng)的離子方程式為：Al3＋＋3=Al(OH)3↓＋3CO2↑。
（3）可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)4C (g) △H＞0達(dá)到平衡時(shí)，c(A)=2 mol/L，c(B)=7 mol/L，c(C)=4 mol/L。若A完全轉(zhuǎn)化為C，消耗B為4 mol/L，則B最小值為3 mol/L；若C完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，會(huì)生成B 為2 mol/L，則B的最大值為(7+2)mol/L=9 mol/L。因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，均不能完全轉(zhuǎn)化，故B的濃度范圍為：3 mol/L≤c(B)≤9 mol/L。
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