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第三章测评A
(基础过关卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HClOH++ClO-。达平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.H2S
B.Na2CO3
C.盐酸
D.NaOH
解析:A项,加入H2S会与Cl2反应,HClO浓度减小;B项加入Na2CO3会与盐酸反应,使平衡右移,使HClO浓度增大,由于HClO比碳酸弱,故Na2CO3不与HClO反应;C项,加入盐酸使电离平衡向左移动,HClO浓度减小;D项,加入NaOH会与HClO反应,使HClO浓度减小。
答案:B
2.常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )
A.1.7
B.2
C.12
D.12.4
解析:若不发生反应,则混合后:c(OH-)=0.05 mol·L-1,c(H+)=0.06 mol·L-1。由于酸与碱要发生中和反应,则酸过量,c(H+)==0.01 mol·L-1,
pH=-lgc(H+)=-lg 0.01=2。
答案:B
3.已知当NH4Cl溶液的浓度小于0.1 mol·L-1时,其pH>5.1。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 mL
B.5 mL
C.大于5 mL
D.小于5 mL
解析:盐酸与氨水完全中和时生成NH4Cl,NH4Cl为强酸弱碱盐,水解后溶液的pH>5.1,当用甲基橙作指示剂时,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于5.1,因此,盐酸的用量要偏大。
答案:C
4.常温下,肯定浓度的某溶液,由水电离产生的c(OH-)=10-4 mol·L-1,则该溶液中的溶质可能是( )
A.Al2(SO4)3
B.CH3COONa
C.NaOH
D.KHSO4
解析:常温下,由纯水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,由于10-4>10-7,因而该溶液中的溶质是促进水的电离,且使溶液显碱性即可得出结论。
答案:B
5.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是( )
A.氯化镁溶液 B.硫酸亚铁溶液
C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
解析:氯化镁溶液蒸干并灼烧得到氧化镁;硫酸亚铁蒸干并灼烧最终得到硫酸铁;碳酸氢钠溶液蒸干并灼烧最终得到碳酸钠,硫酸铝溶液蒸干并灼烧最终得到硫酸铝。
答案:D
6.电解质溶液有很多奇异之处,你只有深化思考,才能体会到它的乐趣。下列关于电解质溶液的叙述中正确的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类不相同
B.常温下,1 mol·L-1的CH3COOH溶液与1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c(N)前者小于后者
D.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1,则此溶液可能是盐酸
解析:A项,两种盐溶液中离子种类相同。B项,恰好反应生成CH3COONa,溶液呈碱性。C项,NH4HSO4电离产生的H+抑制N的水解,c(N)前者小于后者,C正确。D项,溶液中由水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1,促进水的电离,而盐酸抑制水的电离。
答案:C
7.对下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系表述正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中:c(S)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)+2c(C)
C.将0.2 mol·L-1NaA溶液和0.1 mol·L-1盐酸等体积混合所得碱性溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)
D.在25 ℃ 100 mL NH4Cl溶液中:c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O)
解析:(NH4)2SO4溶液中存在:(NH4)2SO42N+S,N+H2ONH3·H2O+H+,H2OH++OH-,所以c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-),A错误;NaHCO3溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C),B错误;NaA与HCl反应后得到的溶液中的离子符合电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+c(OH-),C错误;NH4Cl溶液中存在物料守恒:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(N),D正确。
答案:D
8.现有两正盐的稀溶液,分别是a mol·L-1NaX溶液和b mol·L-1NaY溶液。下列说法不正确的是( )
A.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的c(HX)>c(HY)
B.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的c(HX)=c(HY)
C.若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),则相同浓度时,酸性HX<HY
D.若a=b,并测得a=c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX是强酸,HY是弱酸
解析:当两溶液浓度不同时,得到的两种阴离子浓度相等,则说明原浓度大的溶液中阴离子的水解程度大,即X-的水解程度大,则水解生成的HX的浓度也大;当两溶液的浓度相等时,溶液的pH越大,说明阴离子水解程度越强,对应酸的酸性越弱,即HX的酸性更弱;a=c(X-),说明X-没有发生水解,则HX为强酸,NaY溶液中有HY,则说明Y-发生了水解,HY为弱酸。
答案:B
9.二元酸H2A在水中发生电离:H2AH++HA-和HA-H++A2-,则下列几种物质的水溶液中关系式不正确的是( )
A.NaHA:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
B.NaHA:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)
C.Na2A:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.H2A:c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
解析:由于HA-H++A2-,所以NaHA只存在电离不存在水解,所以显酸性,所以A错误;NaHA溶液中依据物料守恒c(Na+)=c(A2-)+c(HA-),所以B正确;Na2A中存在水解,所以呈碱性,因此离子浓度大小挨次为:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),所以C正确;H2A溶液依据电荷守恒,c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),所以D正确。
答案:A
10.常温时0.1 mol·L-1 HA溶液的pH>1,0.1 mol·L-1 BOH溶液中c(OH-)∶c(H+)=1012,将两溶液等体积混合,以下推断正确的是( )
A.c(OH-)<c(H+)<c(B+)<c(A-)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HA)
C.c(H+)+c(B+)<c(A-)+c(OH-)
D.c(A-)=c(B+)>c(H+)=c(OH-)
解析:依据题意可以确定为弱酸强碱,恰好中和,所以溶液显碱性,因此A、D错误;依据电荷守恒,所以C错误;B选项为电荷守恒[c(H+)+c(B+)=c(A-)+c(OH-)]和物料守恒[c(B+)=c(A-)+c(HA)]的差值可以确定:c(OH-)=c(H+)+c(HA)。
答案:B
11.电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是推断物质性质的重要常数,下列关于这些常数的计算或运用正确的是( )
A.某亚硫酸溶液pH=4.3,若忽视二级电离,则其一级电离平衡常数K1=1.0×10-8.60
B.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强
C.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),向AgCl悬浊液中加入KI溶液会消灭黄色沉淀
D.Ksp(AgCl)<Ksp(AgOH),说明AgOH和AgCl均不溶于稀硝酸
解析:A项缺少亚硫酸的浓度,无法计算其一级电离平衡常数;B项说明醋酸易电离,醋酸的酸性强;C项依据沉淀转化的本质AgCl会转化为溶解度更小的AgI;D项只能说明AgOH和AgCl在水中的溶解度大小,而AgOH易溶于稀硝酸。
答案:C
12.Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下假如要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故c(OH-)> mol·L-1,故c(OH-)>1×10-9 mol·L-1,则c(H+)<1×10-5 mol·L-1,因此pH应大于5。
答案:D
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)草酸(H2C2O4)是二元弱酸,KHC2O4溶液呈酸性。向10 mL 0.01 mol·L-1的H2C2O4溶液滴加0.01 mol·L-1 KOH溶液V(mL),回答下列问题。
(1)当V<10 mL时,反应的离子方程式为
。
(2)当V=10 mL时,溶液中HC2、C2、H2C2O4、H+的浓度从大到小的挨次为 。
(3)当V=a mL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2)+c(HC2);当V=b mL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(C2)+c(HC2)+c(H2C2O4);则a b(填“<”“=”或“>”)。
(4)当V=20 mL时,再滴入NaOH溶液,则溶液中的值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:(1)H2C2O4+OH-HC2+H2O
(2)c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(H2C2O4)
(3)>
(4)变小
14.(12分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
试验
编号
HA的物质的量浓
度/(mol·L-1)
NaOH的物质的量
浓度/(mol·L-1)
混合溶
液的pH
①
0.1
0.1
pH=9
②
c
0.2
pH=7
③
0.2
0.1
pH<7
请回答:
(1)从①组试验分析,HA是强酸还是弱酸 。
(2)②组试验表明,c 0.2(填“大于”“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是 。
(3)从③组试验结果分析,说明HA的电离程度 NaA的水解程度(填“大于”“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的挨次是 。
(4)①组试验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)= mol·L-1;c(OH-)-c(HA)= mol·L-1。
解析:(1)从①组状况分析,等体积等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合后,溶液显碱性,说明生成强碱弱酸盐,即HA是弱酸。
(2)②组中NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L-1,混合后溶液显中性,说明HA稍过量,HA的物质的量浓度应大于0.2 mol·L-1。依据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液pH=7,呈中性,c(H+)=c(OH-),则c(A-)=c(Na+)。
(3)第③组试验相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA溶液混合,pH<7说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,溶液中离子浓度由大到小的挨次是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(4)①组试验所得混合溶液中的pH=9,则c(OH-)=10-5 mol·L-1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=。由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol·L-1;依据质子守恒c(OH-)=c(HA)+c(H+),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。
答案:(1)弱酸
(2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 10-5-10-9 10-9
15.(14分)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10-4
1.7×10-6
1.5×10-4
3.0×10-9
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入肯定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入肯定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调整溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为 (填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应当选择 为宜,其缘由是 。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是 (填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要缘由是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调整溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+肯定不能大量存在
解析:①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。②中依据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,据题意可知调整溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。
答案:(1)氢氧化铁
(2)氨水 不会引入新的杂质
(3)2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)
(4)ACDE
16.(16分)某爱好小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题进行了如下探究:
【查阅资料】下表是试验室里盐酸、氢氧化钠试剂瓶标签上的部分说明:
化学式
相对分子质量
盐酸
HCl
36.5
密度:1.20 g·mL-1,质量分数:36.5%,无色易挥发
氢氧
化钠
NaOH
40
俗名:烧碱、火碱、苛性钠,易潮解的固体
【试验探究】
(1)配制溶液:甲同学配制100 mL 1.5 mol·L-1氢氧化钠溶液,乙同学取20 mL 36.5%的盐酸稀释到200 mL。甲为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,设计并完成了如下图所示的试验。
X溶液滴入的量一般为 ,使用酸式滴定管前要检查活塞是否漏水的操作方法是 。
(2)乙设计完成了另一个试验,以证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。他在盛有20 mL稀盐酸的锥形瓶里,用碱式滴定管滴入氢氧化钠溶液,不断振荡溶液,同时用pH计测定溶液的pH,直到氢氧化钠溶液过量。则在滴定过程中,滴定终点四周的操作是 。
(3)你认为甲、乙两位同学的试验中, (填“甲”“乙”或“甲和乙”)的试验能充分证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。
(4)丙同学为了测定上述36.5%盐酸的物质的量浓度,进行了如下试验:在锥形瓶中加入已稀释的盐酸等,用碱式滴定管滴入甲配制的氢氧化钠溶液,测定的结果如下表:
测定
次数
盐酸的
体积/mL
氢氧化钠溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
据此通过计算可知试验测定的盐酸浓度与标签说明的浓度相比 (填“偏高”“偏低”或“相等”)。
解析:甲试验中使用的X溶液是酚酞。在滴定终点四周时,溶液的pH会发生突变,所以此时测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次。甲试验中没有证明盐酸不能使酚酞溶液褪色,乙试验更能说明问题。依据标签数据计算盐酸的物质的量浓度为:c1==12 mol·L-1。
答案:(1)2~3滴 将活塞关闭,在滴定管内注入肯定量的水,登记读数,静置约2 min,并观看液面是否下降,活塞四周及尖嘴处是否漏液;然后将活塞转动180°,再检查一次
(2)测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次
(3)乙
(4)相等
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