专题3 水溶液中的离子反应 专题检测试卷(三)
(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;每小题只有一个选项符合题意)
1.下列化学用语表示不正确的是( )
A.醋酸的电离:CH3COOHCH3COO-+H+
B.碳酸氢钠在水溶液中的电离:NaHCO3===Na++HCO
C.氯化铵的水解:NH+H2ONH4OH+H+
D.碳酸钙的溶解平衡:CaCO3(s)Ca2++CO
2.常温下,下列四种溶液中,水的电离程度最大的是( )
A.pH=5的NH4Cl溶液
B.pH=5的NaHSO4溶液
C.pH=8的CH3COONa溶液
D.pH=8的NaOH溶液
3.室温下,有两种溶液:①0.01 mol·L-1 NH3·H2O溶液、②0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液,下列操作可以使两种溶液中c(NH)都增大的是( )
A.加入少量H2O B.加入少量NaOH固体
C.通入少量HCl气体 D.升高温度
4.(八省联考·广东,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
C.NaN3的电离方程式:NaN3===Na++3N
D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(N)+c(HN3)
5.下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( )
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10 mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
6.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
7.(八省联考·辽宁,14)下列说法正确的是( )
A.向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,即可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时:c(HCOO-)>c(Na+)
C.常温下等物质的量浓度的四种溶液①NH3·H2O ②NH4HSO4 ③(NH4)2CO3 ④NH4Cl,c(NH)的关系为②>④>③>①
D.等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液:3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
8.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的Kw值比b点的Kw值大
D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
9.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
10.(八省联考·河北,5)下列实验中,实验现象与结论不匹配的是( )
实验操作 实验现象 结论
A 向含有相同浓度Cl-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液 先生成黄色沉淀,后生成白色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B 加热NaI固体和浓磷酸的混合物 有气体产生 生成了HI气体
C 在Na2SO3饱和溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入KMnO4溶液中 KMnO4溶液褪色 该气体产物具有漂白性
D 2CrO+2H+??Cr2O+H2O在K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液 有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成 Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小
11.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H+)>c(HCO)=2c(CO)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)]
12.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶液
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
13.下列说法不正确的是( )
A.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1
B.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
14.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、SO、SiO
C.0.1 mol·L-1KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
15.25 ℃时,向10 mL 0.10 mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)
D.V=10 mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
16.CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质 H2CO3 NH3·H2O
电离平衡 常数(25 ℃) Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Kb=1.77×10-5
现有常温下1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,已知NH的水解平衡常数Kh=,CO第一步水解的平衡常数Kh=。下列说法正确的是( )
A.由数据可判断该溶液呈酸性
B.c(NH)>c(HCO)>c(CO)>c(NH3·H2O)
C.c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
D.c(NH)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+c(CO)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)根据具体情境,回答下列问题。
(1)25 ℃时有pH=2的醋酸(编号为甲)和pH=2的盐酸(编号为乙);
①取10 mL甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中的值将____________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
②相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)pH(乙)。
③各取25 mL甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)。
④取25 mL甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________c(CH3COO-)。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.1 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2。
①该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为________(H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计),若将Na2HPO3固体溶于水,其溶液的pH________(填“>”“<”或“=”,下同)7。
②若向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+)________c(H2PO)+2c(HPO);若用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时,所得溶液c(Na+)________c(H2PO)+2c(HPO)。
18.(10分)(1)25 ℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl;②CH3COOH;③Ba(OH)2;④Na2CO3;⑤KCl;⑥NH4Cl。溶液pH由小到大的顺序为______________(填编号)。
(2)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=________________(保留到小数点后一位)。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈______(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:__________________
____________________________________________________________________________。
(4)25 ℃时,将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=________,m与n的大小关系是m________(填“>”“=”或“<”)n。
(5)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=______________。
19.(8分)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 c(HA)/(mol·L-1) c(NaOH)/(mol·L-1) 混合溶液的pH
甲 0.1 0.1 =a
乙 0.12 0.1 =7
丙 0.2 0.1 >7
丁 0.1 0.1 =10
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________(填字母)。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________ mol·L-1。
20.(11分)
(1)碳酸:H2CO3,Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,草酸:H2C2O4,Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5
①0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH______0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。(填“大于”“小于”或“等于”)
②等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是________________。
③若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是______(填字母)。
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)
(2)SO2会给环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少SO2的排放,回答下列方法中的问题。
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生:
NaOH溶液Na2SO3溶液
①写出过程ⅰ的离子方程式:__________________________________________________;
②CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)===Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-
从平衡移动的角度,简述过程ii中NaOH再生的原理:____________________________。
方法2:用氨水除去SO2
③已知:25 ℃时,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=________ mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=__________。
21.(13分)常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,宜加入________调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=_______________________。
(2)过滤后,将所得滤液经过________,________操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是______________________。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知:I2+2S2O===S4O+2I-)。
①可选用____________________作指示剂,滴定终点的现象是_______________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为___________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________。
答案与解析
专题3 水溶液中的离子反应 专题检测试卷(三)
(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;每小题只有一个选项符合题意)
1.下列化学用语表示不正确的是( )
A.醋酸的电离:CH3COOHCH3COO-+H+
B.碳酸氢钠在水溶液中的电离:NaHCO3===Na++HCO
C.氯化铵的水解:NH+H2ONH4OH+H+
D.碳酸钙的溶解平衡:CaCO3(s)Ca2++CO
答案 C
解析 醋酸是一元弱酸,存在电离平衡,A项正确;碳酸氢钠是强电解质,完全电离出碳酸氢根离子和钠离子,B项正确;铵根水解生成一水合氨,即NH+H2ONH3·H2O+H+,C项错误;碳酸钙难溶,存在溶解平衡,D项正确。
2.常温下,下列四种溶液中,水的电离程度最大的是( )
A.pH=5的NH4Cl溶液
B.pH=5的NaHSO4溶液
C.pH=8的CH3COONa溶液
D.pH=8的NaOH溶液
答案 A
解析 B、D选项抑制水的电离,A、C选项促进水的电离,A中水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1,
C中水电离出的c(OH-)=10-6 mol·L-1,A中数值大,水的电离程度大。
3.室温下,有两种溶液:①0.01 mol·L-1 NH3·H2O溶液、②0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液,下列操作可以使两种溶液中c(NH)都增大的是( )
A.加入少量H2O B.加入少量NaOH固体
C.通入少量HCl气体 D.升高温度
答案 C
解析 加水,两溶液中c(NH)都减小,故A错误;通入少量HCl气体,①中发生酸碱中和反应促进NH3·H2O电离,所以c(NH)增大,②中NH的水解平衡逆向移动,c(NH)增大,故C正确;升高温度促进NH的水解,②中NH的浓度减小,故D错误。
4.(八省联考·广东,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
C.NaN3的电离方程式:NaN3===Na++3N
D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(N)+c(HN3)
答案 B
解析 NaN3溶液呈碱性,说明HN3为弱酸,故0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH>2,A错误;HN3为弱酸,电离方程式为HN3H++N,电离是吸热过程,升高温度促进HN3的电离,c(H+)增大, pH减小,B正确;NaN3是强电解质,电离方程式为 NaN3=== Na++N,C错误;0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:由物料守恒c(Na+)=c(N)+c(HN3),D错误。
5.下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( )
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10 mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
答案 D
解析 H2SO3能和NaHCO3反应放出CO2,说明酸性:H2SO3>H2CO3,而H2S不能和NaHCO3反应,说明酸性:H2S6.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
答案 A
解析 ①⑤是水解平衡原理。
7.(八省联考·辽宁,14)下列说法正确的是( )
A.向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,即可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时:c(HCOO-)>c(Na+)
C.常温下等物质的量浓度的四种溶液①NH3·H2O ②NH4HSO4 ③(NH4)2CO3 ④NH4Cl,c(NH)的关系为②>④>③>①
D.等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液:3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
答案 B
解析 向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,则有AgBr生成,AgCl转变为AgBr,只要c(Ag+)·c(Br-)>Ksp(AgBr)即有AgBr沉淀析出,故不可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A错误;常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),又因为溶液呈电中性,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),则有c(HCOO-)>c(Na+),B正确;常温下等物质的量浓度的四种溶液①NH3·H2O、②NH4HSO4、③(NH4)2CO3、④NH4Cl,①NH3·H2O是弱电解质,其余都是强电解质,因此c(NH)最小的是①,根据能够电离出的NH的个数可分为两类,③(NH4)2CO3是二元铵盐,虽然碳酸铵溶液中,碳酸根离子和铵根离子相互促进水解,但水解不彻底,铵根离子浓度较大,②NH4HSO4和④NH4Cl是一元铵盐,②NH4HSO4中电离产生的氢离子抑制铵根离子水解,故②NH4HSO4、④NH4Cl比较,c(NH)较大的是②;则c(NH)的关系为③>②>④>①,C错误;等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液,根据物料守恒可知2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],D错误。
8.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的Kw值比b点的Kw值大
D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
答案 D
解析 稀释前,两种溶液的导电能力相同,所以溶液中离子浓度相同,醋酸是弱电解质,所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度,A项错误;导电能力越强,氢离子浓度越大,而溶液的pH越小,大小顺序应为b>a>c,B项错误;温度不变,水的离子积常数不变,C项错误。
9.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
答案 D
解析 A项,=,加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka不变,所以比值增大,错误;B项,=(Kh为水解常数),温度升高,水解常数Kh增大,比值减小,错误;C项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)
+c(OH-),此时c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(Cl-),所以=1,错误;D项,在饱和溶液中=,温度不变,溶度积Ksp不变,则溶液中不变,正确。
10.(八省联考·河北,5)下列实验中,实验现象与结论不匹配的是( )
实验操作 实验现象 结论
A 向含有相同浓度Cl-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液 先生成黄色沉淀,后生成白色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B 加热NaI固体和浓磷酸的混合物 有气体产生 生成了HI气体
C 在Na2SO3饱和溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入KMnO4溶液中 KMnO4溶液褪色 该气体产物具有漂白性
D 2CrO+2H+??Cr2O+H2O在K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液 有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成 Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小
答案 C
解析 Na2SO3与硫酸反应产生SO2,SO2具有较强的还原性,能被KMnO4溶液氧化,使KMnO4溶液褪色,不表现漂白性。
11.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H+)>c(HCO)=2c(CO)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)]
答案 A
解析 NaHSO4溶液中,根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),又因为c(Na+)
=c(SO),综合可得:c(H+)=c(OH-)+c(SO),A正确;相同条件下AgI的溶解度小于AgCl的溶解度,含有AgCl和AgI固体的悬浊液中,显然有:c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),B错误;含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液中,根据物料守恒有:2c(Na+)=3[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)],D错误。
12.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶液
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
答案 A
解析 Ca(ClO)2在水中会水解:Ca(ClO)2+2H2OCa(OH)2+2HClO,HClO不稳定,受热会分解:2HClO2HCl+O2↑,生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O,故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2;加热Na2SO3溶液的过程中,2Na2SO3+O2===2Na2SO4,蒸干会得到Na2SO4固体;加热FeCl3溶液:FeCl3+3H2O??Fe(OH)3+3HCl,HCl挥发,故加热蒸干会得到Fe(OH)3固体,A项正确;保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,可防止Fe2+被氧化为Fe3+,B项错误;水溶液显碱性的物质不一定是碱,如强碱弱酸盐CH3COONa,其水溶液显碱性,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa,CH3COO-浓度增大,会抑制CH3COOH的电离,CH3COOH的电离程度减小,C项错误;CH3COONH4是能发生双水解的盐,CH3COO-、NH的水解均会促进水的电离,溶液中水的电离程度较大,但溶液中的H+浓度与OH-浓度相等,故溶液呈中性,D项错误。
13.下列说法不正确的是( )
A.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1
B.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
答案 A
解析 对于2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中,水电离出的c(H+)相对来说不是很小,不能忽略,故该盐酸中c(H+)>2.0×10-7 mol·L-1,A错误;升高温度,水的电离程度增大,Kw增大,水电离出的c(H+)增大,则溶液的pH减小,由于KCl是强酸强碱盐,不水解,故其溶液仍呈中性,B正确;常温下,NaCN溶液呈碱性,说明CN-发生了水解,则HCN为弱电解质,C正确;常温下,pH为3的醋酸溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,由于Kw不变,则溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,D正确。
14.(2020·江苏,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、SO、SiO
C.0.1 mol·L-1KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
答案 A
解析 A项,氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应,能大量共存;B项,H+和SiO可以结合生成H2SiO3沉淀,不能大量共存;C项,MnO具有氧化性,与I-发生氧化还原反应,不能大量共存;D项,Ag+与Cl-、SO因生成沉淀而不能大量共存。
15.25 ℃时,向10 mL 0.10 mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)
D.V=10 mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
答案 A
解析 A项,a点时,pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A-),根据电荷守恒c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)且c(HA)=c(A-),即得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)
+c(H+),正确;B项,a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH-)=10-11 mol·L-1;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH-)=10-3 mol·L-1,OH-是由NaOH电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离出的c(OH-)<10-3 mol·L-1,则水电离的c(H+)>
10-11 mol·L-1,错误;C项,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得,c(Na+)=c(A-)
+c(OH-)-c(H+),假设C选项成立,则c(A-)+c(OH-)-c(H+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,错误;D项,V=10 mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A-+H2OHA+OH-,水解后溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),即c(HA)>c(H+),
错误。
16.CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质 H2CO3 NH3·H2O
电离平衡 常数(25 ℃) Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Kb=1.77×10-5
现有常温下1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,已知NH的水解平衡常数Kh=,CO第一步水解的平衡常数Kh=。下列说法正确的是( )
A.由数据可判断该溶液呈酸性
B.c(NH)>c(HCO)>c(CO)>c(NH3·H2O)
C.c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
D.c(NH)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+c(CO)
答案 C
解析 分析表中数据并结合题给信息知,CO的水解程度远大于NH的水解程度,常温下
1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性,A项错误;盐类的水解是微弱的,则在常温下1 mol·L-1
的(NH4)2CO3溶液中:c(NH)>c(CO)>c(HCO)>c(NH3·H2O),B项错误;根据物料守恒可判断C项正确;根据电荷守恒知c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),D项错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)根据具体情境,回答下列问题。
(1)25 ℃时有pH=2的醋酸(编号为甲)和pH=2的盐酸(编号为乙);
①取10 mL甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中的值将____________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
②相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)pH(乙)。
③各取25 mL甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)。
④取25 mL甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________c(CH3COO-)。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.1 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2。
①该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为________(H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计),若将Na2HPO3固体溶于水,其溶液的pH________(填“>”“<”或“=”,下同)7。
②若向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+)________c(H2PO)+2c(HPO);若用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时,所得溶液c(Na+)________c(H2PO)+2c(HPO)。
答案 (1)①减小 ②小于 ③大于 ④小于
(2)①1.1×10-3 > ②= <
解析 (1)①Ka是电离常数,只受温度影响,取10 mL甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后溶液中醋酸根离子浓度增大,=的值将减小。②醋酸是弱酸,盐酸是强酸,相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,pH=2的醋酸溶液浓度大,pH小,其pH大小关系为pH(甲)小于pH(乙)。③各取25 mL甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,pH=2的醋酸溶液浓度大,消耗的NaOH溶液的体积大,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)大于V(乙)。④取25 mL甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,醋酸过量,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)小于c(CH3COO-)。
(2)①0.1 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1=≈1.1×10-3;若将Na2HPO3固体溶于水,强碱弱酸盐水解后溶液呈碱性,其溶液的pH>7。②若向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),所得溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO);若用甲基橙做指示剂达到滴定终点时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),由电荷守恒,所得溶液中c(Na+)<c(H2PO)+2c(HPO)。
18.(10分)(1)25 ℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl;②CH3COOH;③Ba(OH)2;④Na2CO3;⑤KCl;⑥NH4Cl。溶液pH由小到大的顺序为______________(填编号)。
(2)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=________________(保留到小数点后一位)。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈______(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:__________________
____________________________________________________________________________。
(4)25 ℃时,将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=________,m与n的大小关系是m________(填“>”“=”或“<”)n。
(5)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=______________。
答案 (1)①②⑥⑤④③ (2)5.9×10-10 (3)酸性 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(4) mol·L-1 > (5)1.7×10-5
解析 (1)①HCl是一元强酸,②CH3COOH是一元弱酸,③Ba(OH)2是二元强碱,④Na2CO3是强碱弱酸盐,⑤KCl是强酸强碱盐,⑥NH4Cl是强酸弱碱盐。酸性:强酸>弱酸>强酸弱碱盐;碱性:强碱>强碱弱酸盐。所以这几种溶液pH由小到大的顺序为①②⑥⑤④③。 (2)醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=;该温度下CH3COONa的水解平衡为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数Kh=。Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,所以Kh==≈5.9×10-10。(3)25 ℃时,pH=3的醋酸,c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=11的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-11 mol·L-1,则c(OH-)== mol·L-1=10-3mol·L-1,但由于醋酸为弱酸,还有大量未电离的醋酸分子存在,会继续电离产生H+和CH3COO-,所以溶液呈酸性。在溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。(4)由于溶液为等体积混合,所以溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol·L-1。因为酸是弱酸,碱是强碱,若等物质的量混合,恰好生成CH3COONa,由于CH3COO-的水解而使溶液呈碱性,为了使溶液呈中性,酸必须稍微过量一些,来抵消醋酸根离子水解的碱性,所以m与n的大小关系是m>n。(5)25 ℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,说明醋酸与一水合氨的电离强弱程度相同,也就是电离常数相等。由于醋酸的电离常数为Ka=1.7×10-5,所以NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5。
19.(8分)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 c(HA)/(mol·L-1) c(NaOH)/(mol·L-1) 混合溶液的pH
甲 0.1 0.1 =a
乙 0.12 0.1 =7
丙 0.2 0.1 >7
丁 0.1 0.1 =10
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________(填字母)。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________ mol·L-1。
答案 (1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)10-4-10-10
解析 (1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应时,HA酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。(2)根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的电离程度,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=
(10-4-10-10) mol·L-1。
20.(11分)(1)碳酸:H2CO3,Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,草酸:H2C2O4,Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5
①0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH______0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。(填“大于”“小于”或“等于”)
②等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是________________。
③若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是______(填字母)。
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)
(2)SO2会给环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少SO2的排放,回答下列方法中的问题。
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生:
NaOH溶液Na2SO3溶液
①写出过程ⅰ的离子方程式:__________________________________________________;
②CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)===Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-
从平衡移动的角度,简述过程ii中NaOH再生的原理:____________________________。
方法2:用氨水除去SO2
③已知:25 ℃时,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=________ mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=__________。
答案 (1)①大于 ②草酸 ③ac
(2)①2OH-+SO2===SO+H2O ②SO与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成 ③6.0×10-3 0.62
解析 (1)①根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸,则碳酸钠的水解程度大于草酸钠,所以0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。②草酸的酸性强于碳酸,则等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸。③草酸的一、二级电离常数均大于碳酸的,所以草酸的电离程度大于碳酸,因此溶液中c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(HCO)>c(CO),a、c正确。
(2)①过程ⅰ是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为2OH-+SO2===SO+H2O。②过程ⅱ加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)===Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-,
因SO与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成。
③NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,由Kb=可知c(OH-)
= mol·L-1=6.0×10-3 mol·L-1,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,H2SO3的Ka2=6.2×10-8,由Ka2=,可知==0.62。
21.(13分)常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,宜加入________调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=_______________________。
(2)过滤后,将所得滤液经过________,________操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是______________________。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知:I2+2S2O===S4O+2I-)。
①可选用____________________作指示剂,滴定终点的现象是_______________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为___________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________。
答案 (1)CuO[或Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2] 2.6×10-9 mol·L-1
(2)蒸发浓缩 冷却结晶 (3)在HCl气氛中加热
(4)①淀粉溶液 溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色 ②2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 ③85.5%
解析 (1)加入CuO或Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2,与Fe3+水解产生的H+反应,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;当pH=4时,由Fe(OH)3的Ksp计算c(Fe3+)。(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需考虑避免Cu2+的水解产生杂质。(4)CuCl2溶液与KI发生反应:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,所以需选用淀粉溶液作指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,确定达到滴定终点;再结合方程式:I2+2S2O===S4O+2I-和2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,得到关系式:2Cu2+~I2~2S2O,确定晶体试样的纯度。