第3章 物质在水溶液中的行为 单元测试卷
一、选择题
1.已知是难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用盐酸调节浊液的,测得在不同条件下,体系中与(X为、)的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.表示与的变化曲线
B.的数量级为
C.c点溶液中:
D.a、b、c三点的溶液中:
2.下列应用与盐类水解有关的是
①用作净水剂
②为保存溶液,要在溶液中加少量盐酸
③实验室配制溶液时,应先把固体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释
④与溶液可用作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不用玻璃塞
⑥长期施用,土壤酸性增强
A.①④⑥ B.②⑤⑥ C.③⑤⑥ D.全有关
3.下列说法中错误的是
A.加热蒸发AlCl3溶液至于并灼烧,可得固体Al2O3
B.食品袋中的抗氧化剂可以延长食品的贮存期
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.用AlCl3溶液和Na2S溶液反应可制取硫化铝
4.常温下,向100mL NaOH溶液中逐滴加入稀硫酸时,溶液的pH随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.所加稀硫酸的pH为1
B.可以用酚酞作为判断滴定终点的指示剂
C.起始NaOH溶液的物质的量浓度为0.1
D.水的电离程度随着稀硫酸的加入逐渐增大
5.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和的浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A.Cl-、Br-、 B.、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、 D.Br-、、Cl-
6.2022年3月,神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法正确的是
A.常温下,醋酸钠溶液中加入适量的醋酸使溶液,此时溶液中:
B.常温下,醋酸钠溶液的pH>7,故醋酸钠溶液是强电解质
C.醋酸钠溶液中:
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体不可以促进醋酸钠晶体析出
7.下列说法正确的是
A.在100℃时,约为6的纯水呈酸性
B.常温下,将盐酸稀释至,所得溶液的约为9
C.常温下,当水电离出的为时,此溶液的可能为2或12
D.常温下,将的盐酸和醋酸各分别稀释至,所得醋酸的略大
8.取浓缩卤水(、浓度均为)进行实验:逐滴加入一定量溶液。下列分析正确的是(已知:、)
A.开始生成白色沉淀,然后再生成黄色沉淀
B.开始产生成沉淀时,溶液中存在
C.沉淀一定不能转化为沉淀
D.若起始时向卤水中滴加溶液,能产生沉淀
9.已知室温下,0. 1 mol·L-1CH2= CHCH2COOH溶液pH=3。向20 mL 0.1 mol·L-1CH2= CHCH2COOH溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,测得溶液温度(T)与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.a点溶液中:c(CH2 =CHCH2COOH)>c(CH2 = CHCH2COO- )
B.b点溶液中:c(Na+ )>c(CH2=CHCH2COO- )>c(H+)>c(OH- )
C.图像中b→c段温度降低的主要原因是CH2=CHCH2COO-水解吸热
D.室温下,CH2=CHCH2COO- 水解常数Kh约为1.0×10- 9
10.某学习小组用“间接碘量法”测定某晶体试样的纯度,试样不含其他能与发生反应的氧化性杂质。已知:,。m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.1000 mol·L 的标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法错误的是
A.试样在甲中溶解,滴定管选丙
B.丁图中滴定前,滴定管的读数为mL
C.用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色且30 s内不恢复原色时,达到滴定终点
D.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小
11.化学与生产生活密切相关,下列生产生活项目中蕴含的化学知识错误的是
选项 生产生活项目 化学知识
A 船舶外壳镶嵌锌块 形成电解池,牺牲阳极锌块,保护船体
B 明矾作净水剂 明矾水解生成胶体,吸附杂质
C 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙 微溶的转化为更难溶的
D 用排饱和食盐水收集氯气 增大,降低氯气在水中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
12.25℃时,向含有amol HCl的盐酸中通入bmol ,下列关系式中一定错误的是
A. B.
C. D.
13.下列实验能达到预期目的是
编号 实验内容 实验目的
A 室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol/L NaClO和0.1mol/L 溶液的pH 比较HClO和的酸性强弱
B 用Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池,发现Mg条附近有气泡生成 证明金属Al比Mg活泼
C 向10mL 0.1mol/L 溶液中滴2滴0.1mol/L NaCl溶液,产生白色沉淀后再滴加2滴0.1mol/L KI溶液,又生成黄色沉淀 证明:在相同温度下
D 向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅 证明溶液中存在水解平衡
A.A B.B C.C D.D
14.下列对实验事实的解释正确的是
选项 实验事实 解释
A 常温下,晶体与晶体在烧杯中混合搅拌,烧杯壁变凉 该反应
B 溶液与溶液等体积混合,充分反应后滴加溶液,溶液变红 与的反应为可逆反应
C 将溶液由室温升至80℃过程中,用计测得其值逐渐减小 水解平衡移动与改变共同作用的结果
D 对于与平衡体系,缩小容器体积,体系红棕色加深 平衡向生成的方向移动,使增大
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)现用300mL 0.5mol L﹣1的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况下)CO2,完全吸收反应后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_______。
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2,紫外线照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图1所示。在0~15h内,对反应催化效果最好的催化剂是_______。(填序号)
(3)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ mol﹣1,已知c(CO)随反应时间t的变化曲线a如图2所示,在t1时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是_______。
(4)如图3是利用甲烷燃料电池给C电极上镀金属铜,则乙池中选择的电解质溶液为_______,A电极的电极反应式为_______,若C电极增重0.96g,则B电极上消耗O2的物质的质量为_______。
16.电离常数是研究弱电解质的重要工具,25℃时一些酸的电离常数如下表所示。
化学式 HClO
电离常数() 、
请回答:
(1)浓度相同的阴离子在水溶液中结合H+的能力:_______(填“<”、“>”或“=”)。
(2)25℃时,pH相同的NaClO和两种溶液的浓度大小:_______(填“<”、“>”或“=”)。。
(3)硫酸在水溶液中是强酸,在冰醋酸中部分电离,写出硫酸在冰醋酸中的电离方程式_______。
(4)向NaClO溶液中通入少量的气体,写出发生反应的离子方程式_______。
(5)25℃时,的水解平衡常数_______(结果保留2位有效数字)。
17.盐类水解的方程式书写通式:弱酸阴离子+水 弱酸+OH-或弱碱阳离子+水 弱碱+H+
(1)一般情况下,盐类水解的程度较小,用可逆符号“ ”连接,且一般不会产生沉淀和气体(双水解除外),故方程式中通常没有“↑”、“↓”符号。
(2)多元弱酸,其酸根离子的水解是分步进行的,水解反应必须分步表示,不能合并,以第一步为主,第二步很微弱。
(3)多元弱碱阳离子的水解也是分步进行的,但通常简化为一步表示。
盐的类型 实例 水解的离子方程式
一元弱酸盐/弱碱盐 NH4Cl _______
CH3COONa _______
多元弱酸盐 Na2CO3 _______
Na2S _______
多元弱碱盐 FeCl3 _______
CuCl2 _______
18.氨水和均可用于脱除烟气中。
(1)以氨水作为吸收剂吸收。25℃时,氨水中、的物质的量分数随的分布如图所示。
①氨水与反应生成的离子方程式为_______。
②曲线Y表示的微粒是_______(填化学式)。
③25℃时,氨水的电离常数_______。
(2)查阅资料获得25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据:
化学式
电离平衡常数 0.13
①溶液的水解平衡常数_______。
②现有25℃时等浓度的5种溶液:
A. B. C. D. E.
这5种溶液中浓度由大到小的顺序排列是:_______(填字母)。
(3)可对烟气中、进行协同脱除。
①电解溶液制备气体的装置如图2所示。通过阳离子交换膜向阴极室迁移,电解时阴极的电极反应为_______。
②保持其他条件不变,调节烟气中初始浓度,将烟气按一定流速通入反应器与反应,测得、氧化率随初始浓度的变化如图3所示。氧化率始终低于氧化率的原因可能是_______。
19.常温下,往20.00mL 1.000 mol L 1氨水中滴入等浓度盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积的变化曲线如图。
(1)a、d两点水的离子积(a)_______(d)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)a点pH=x,则常温下_______(用含x的代数式表示)。
(3)b点溶液中与的比值小于1的原因是_______。
(4)c点溶液,_______(填“>”、“<”或“=”)。
(5)a、b、c三点中,水电离程度最大的是_______。
三、实验题
20.铼(Re)是具有重要军事战略意义的金属。是制备高纯度Re的重要中间体。
I.的纯度测定
称取样品,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用的盐酸标准溶液吸收,蒸氨结束后取下接收瓶。取吸收液用标准溶液滴定过剩的HCl,达到终点时消耗溶液。
(1)仪器a是_______(填名称)。
(2)冰盐水的作用是_______。
(3)实验所用的NaOH标准溶液,通常采用间接法配制,即配成近似浓度的溶液,再用基准物标定。不能采用直接法配制的原因是_______。
(4)根据下表,滴定时宜选用_______(填一种指示剂名称);滴定终点的现象是_______。
部分指示剂变色的pH范围如下表:
指示剂名称 变色的pH范围 酸色 中性色 碱色
甲基橙 3.1—4.4 红 橙 黄
甲基红 4.4—6.2 红 橙 黄
溴百里酚蓝 6.0—7.6 黄 绿 蓝
酚酞 8.2—10.0 无 浅红 红
(5)样品中的质量分数为_______(填表达式)。
II.高纯度铼的制取
(6)高温下用还原可制得金属铼,装置如下图所示:
[已知:受热分解生成]
①装置B中盛放的试剂为_______(填名称)。
②判断A中已经反应完全的方法是_______。
③玻璃管内发生反应的化学方程式为_______。
21.I.焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一,带有强烈的气味,久置于空气中易被氧化,其溶于水生成的溶液呈酸性。某研究小组采用如图所示装置(实验前已除尽装置内的空气)制取。
(1)装置I中的浓硫酸不能用稀硫酸代替,原因是_______。
(2)设计检验晶体在空气中变质的实验方案:_______
II.溶液可用于测定溶液中的含量,实验方案如下。
步骤1:准确量取溶液10.00mL,稀释至100mL。
步骤2:量取稀释后的溶液于锥形瓶中,调节溶液的pH≤2,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:2ClO2+I—+8H+=5I2+2Cl-+4H2O)
步骤3:以_______作指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(已知:)
(3)步骤3的指示剂为_______
(4)准确量取溶液的玻璃仪器是_______。
(5)确定滴定终点的现象为_______。
(6)根据上述步骤计算出原溶液的物质的量浓度为_______(用含字母的代数式表示)。
(7)下列操作会导致测定结果偏低的是_______(填字母)。
A.未用标准浓度的溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶中有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
四、工业流程题
22.CoCO3可用作选矿剂、催化剂及家装涂料的颜料。以含钴废渣(主要含CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的
金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的
7.6 9.4
3.0 5.0
5.4 8.0
(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_____________。
(2)“除铝”过程中需要调节溶液的范围为______________,写出该过程发生的离子方程式_________________。
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有____________;上述“萃取”过程可表示为(水层)(有机层)(有机层)(水层),由有机层获取溶液的操作名称是________。
(4)简述洗涤沉淀的操作_________________________。
(5)在空气中煅烧生成钴氧化物和,测得充分煅烧后固体质量为,的体积为(标准状况),则该钴氧化物的化学式为____________。
23.二氧化锰不仅是活性好的催化剂,也被广泛用作干电池的正极材料,且电解原理在化学工业中有广泛应用。
Ⅰ.某化学小组设计用高硫锰矿(主要成分为锰的化合物和硫化亚铁)为原料制取二氧化锰的工艺流程如图:
已知:①“混合焙烧”后的烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、MgO、Al2O3
②在该条件下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀 1.8 6.8 4.0 7.5
完全沉淀 3.2 8.0 5.0 8.4
(1)写出浸出时与铝元素有关的离子反应方程式_______。
(2)上述“调pH除铁铝’’时,应控制的pH范围为_______;“氟化除杂”中除去的离子为_______。
(3)如何检验浸出液中是否含有Fe3+_______。
Ⅱ.下图表示一个电解池,装有电解液a,X、Y是两块电极板,通过导线与碱性锌锰干电池相连,干电池总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。请回答下列问题:
(4)此装置工作时,干电池负极的电极反应式为_______;若X、Y都是惰性电极,a是100mL饱和NaCl溶液,当收集到1.12LH2(已折算为标准状况下)时,溶液的pH为_______。(假设溶液温度为室温,溶液体积变化忽略不计)
(5)若Y极为铜锌合金,X极为纯铜,且电解质溶液中含有足量的Cu2+,通电一段时间后,若阳极恰好完全溶解,此时阴极质量增加7.68g,溶液质量增加0.03g,则合金中Cu、Zn的物质的量之比为_______。
参考答案:
1.C
【详解】A.由可得,。随着增大,也增大,即随增大,减小,则表示与的变化曲线,表示与的变化曲线,A项正确;
B.由a点坐标可知,,,得,由b点坐标可知,,,则,8,B项正确;
C.c点为、两曲线的交点,,由题意可知,该混合溶液显酸性,,由电荷守恒得,所以,C项错误;
D.根据物料守恒可知,a、b、c三点的溶液中:,D项正确;
故选:C。
2.D
【详解】①能水解,生成的胶体可吸附水中的杂质;
②在溶液中加入少量盐酸,能抑制的水解;
③水解生成和,先将固体溶解在较浓的盐酸中可以抑制的水解;
④、水解使溶液呈酸性,能溶解金属氧化物,可用作除锈剂;
⑤水解使溶液呈碱性,与玻璃中的主要成分反应生成具有黏合性的;
⑥水解使溶液呈酸性,长期施用,可使土壤酸性增强;
所以上述均与盐类水解有关,答案为D。
3.D
【详解】A.氯化铝在溶液中水解生成氢氧化铝和氯化氢,加热蒸发时,氯化氢受热挥发,水解平衡不断右移直至水解趋于完全得到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧分解生成氧化铝,故A正确;
B.食品袋中的抗氧化剂可以吸收空气中的氧气,防止食品因氧化而腐败,从而延长食品的贮存期,故B正确;
C.铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性,加入氧化铜固体,氧化铜与溶液中的氢离子反应,水解平衡右移使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,则向氯化铜溶液中加入氧化铜,调节溶于pH可除去溶液中混有的铁离子,故C正确;
D.氯化铝溶液和硫化钠溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,不能用于制取硫化铝,故D错误;
故选D。
4.D
【详解】A. pH=7时,V=100mL,恰好完全中和,c(H+)=0.1,所加稀硫酸的pH为1,故A正确;
B. 强酸滴定强碱,可以用酚酞作为判断滴定终点的指示剂,故B正确;
C. 起始pH=13,NaOH溶液的物质的量浓度为0.1,故C正确;
D. 水的电离程度随着稀硫酸的加入逐渐增大,到终点后,溶液又呈酸性,水的电离程度随着稀硫酸的加入逐渐减少,故D错误;
故选D。
5.C
【分析】根据AgCl、AgBr、Ag2CrO4的Ksp分别求出各自饱和溶液中银离子的浓度,c(Ag+)越小,该物质越容易形成沉淀,以此解答该题。
【详解】溶液中含有Cl-、Br- 和浓度均为0.010 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时,Cl-、Br- 和沉淀时需要的c(Ag+)分别为:c(Ag+)=;c(Ag+)=;c(Ag+)=,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、,故合理选项是C。
6.A
【详解】A.因为pH=7知,根据电荷守恒,所以,A正确;
B.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解使溶液显碱性,常温下,醋酸钠溶液的pH>7,醋酸钠属于盐,在水中完全电离,是强电解质,其溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C.根据质子守恒,C错误;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,D错误;
故答案选A。
7.C
【详解】A.在100℃时,纯水电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L,所以pH约为6,但由于纯水中c(H+)=c(OH-),因此此时纯水仍为中性,而不是显酸性,故A错误;
B.将1×10-6mol/L盐酸稀释1000mL,HCl电离产生的c(H+)=1×10-9mol/L,此时溶液中水电离产生的H+不能忽略,溶液仍然显酸性,因此所得溶液的pH不可能为9,故B错误;
C.常温下,水电离出的c(H+)为1×10-12mol/L<1×10-7mol/L,水电离受到了抑制作用,可能是加入了酸,也可能是加入了碱,若加入酸,此溶液的pH为2;若加入碱,则该溶液的pH为12,故C正确;
D.HCl是强酸,完全电离,将pH=2的盐酸,c(H+)=10-2mol/L,将1mL稀释至100mL,此时溶液中c(H+)=10-4mol/L,溶液pH=4;醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以电解质分子存在,pH=2时,c(CH3COOH)>c(H+)=10-4mol/L,当将该溶液1mL稀释至100mL,假设醋酸电离平衡不移动,此时溶液中c(H+)=10-4mol/L;稀释时使醋酸的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-4mol/L,使溶液的pH<4,可见所得醋酸的pH略小,故D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),滴加一定量AgNO3溶液时先生成AgI沉淀,后生成AgCl沉淀,即开始生成黄色沉淀,然后再生成白色沉淀,故A错误;
B.实验中先生成AgI沉淀,后生成AgCl沉淀,因此开始产生成沉淀时,溶液中不存在,故B错误;
C.只要溶液中c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp(AgI)即可产生碘化银沉淀,所以沉淀也能转化为沉淀,故C错误;
D.若起始时向卤水中滴加溶液时c(I-)=1.0×10-3mol L-1,c(Ag+)=,此时AgI的浓度积Qc=1.0×10-3×1.0×10-6=1.0×10-9>Ksp(AgI),有AgI沉淀生成,故D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.由0. 1mol/L3-丁烯酸溶液的pH可知,3一丁烯酸的电离常数Ka≈1.0×10- 5,根据酸碱溶液浓度和体积判断产物组成,由图像知,a点由等浓度的CH2=CHCH2COOH和CH2=CHCH2COONa组成混合液,根据电离常数可知,混合液显酸性,即CH2=CHCH2COOH电离大于CH2= CHCH2COO-水解,故c(CH2 = CHCH2 COOH)B.b点恰好完全反应,放出热量最多,温度最高。溶质是CH2 = CHCH2COONa,溶液显碱性,选项B错误;
C.b→c点加入NaOH溶液,3一丁烯酸钠水解程度减小,随着加入溶液增多,加入溶液吸收一部分热量,导致溶液温度下降,选项C错误;
D.根据水解常数和电离常数之间关系,Kh== 1. 0× 10-9,选项D正确;
答案选D。
10.B
【详解】A.甲中盛装的是含有的溶液,则滴定管中盛装的是标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),A项正确;
B.滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为mL,B项错误;
C.溶液变色且30 s内溶液不恢复原来的颜色,则视为滴定终点,C项正确;
D.滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,D项正确;
故选:B。
11.A
【详解】A.船舶外壳镶嵌锌块是锌与船体形成了原电池,牺牲阳极锌块,保护船体,故A错误;
B.明矾作净水剂是因为明矾水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用,故B正确;
C.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙是因为微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙,便于加入盐酸转化为可溶的氯化钙,便于水垢的除去,故C正确;
D.用排饱和食盐水收集氯气是因为溶于水的氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液中氯离子浓度增大,使平衡向逆反应方向移动,降低氯气在水中的溶解度,故D正确;
故选A。
12.A
【分析】根据电荷守恒,,据此分析解答。
【详解】A.若成立,则,,因而,这与电荷守恒矛盾,A错误;
B.当溶液呈中性时,,由电荷守恒知,,则满足,B正确;
C.当盐酸过量较多时,溶液中溶质为HCl、NH4Cl,可以满足,C正确;
D.当溶质为氯化铵时,则,D正确;
故选A。
13.D
【详解】A.NaClO具有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,故A不符合题意;
B.Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池,其中,这主要是电解质影响,它并不能证明Al比Mg活泼,故B不符合题意;
C.向10mL 0.2mol/L 溶液中滴2滴0.1mol/L NaCl溶液,由于大量剩余,再滴加2滴0.1mol/L KI,虽然生成黄色沉淀,但不能说明AgCl转化为AgI,也就不能证明在相同温度下AgCl与AgI的的相对大小,故C不符合题意;
D.向含有酚酞的溶液中加入少量固体,与反应生成沉淀,溶液红色变浅,表明溶液中随着减小,减小,从而证明在溶液中存在水解平衡,故D符合题意;
故答案选D。
14.AC
【详解】A.晶体与晶体在烧杯中混合搅拌,烧杯壁变凉,说明反应吸热,焓变大于零,A正确;
B.反应后铁离子过量,过量铁离子会和KSCN溶液变红色,不能说明反应为可逆反应,B错误;
C.升温会促进醋酸钠的电离和水的电离,两者都会影响溶液中氢离子的浓度,故pH变化是水解平衡移动与改变共同作用的结果,C正确;
D.缩小容器体积,二氧化氮气体的浓度变大也会导致混合气颜色加深,不能说明是平衡移动的结果,D错误;
故选AC。
15.(1)c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH﹣)>c(H+)
(2)Ⅱ
(3)加入催化剂
(4) CuSO4溶液 CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO+7H2O 0.24g
【详解】(1)当300mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液吸收标准状况下2.24L CO2(物质的量为1mol)时,溶质为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,溶液呈碱性,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。
(2)由图可知,0~15小时内,相同时间内第Ⅱ种催化剂的作用下CH4的产量最多,反应催化效果最好的催化剂是Ⅱ;
(3)若在t1时改变一个条件,使曲线a变成曲线b,改变条件瞬间CO浓度不变,平衡时CO的浓度不变,改变条件不影响平衡移动,同时缩短到达平衡的时间;升高温度影响平衡移动,反应为气体体积不变的反应;增大压强平衡不移动,但CO的浓度会增大;故应是加入催化剂;
(4)电镀时,渡件作阴极,利用甲烷燃料电池给C电极上镀金属铜,则C电极为阴极,连接的为电源负极,则A为负极,B为正极,D为阳极;电镀时,对应的镀层金属的盐溶液作电解质溶液,则乙池中选择的电解质溶液为CuSO4溶液;燃料电池中,燃料在负极失去电子,A电极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;若C电极增重0.96g,故增加Cu的物质的量为0.015mol,根据电极反应Cu2++2e-=Cu,转移的电子数为0.03mol,B电极氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,结合得失电子守恒,消耗O2的物质的质量为=0.24g。
16.(1)<
(2)<
(3)H2SO4H++,H++SO
(4)ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO
(5)2.2×10 8
【详解】(1)酸根阴离子对应的酸越弱,其结合氢离子能力越强,因此浓度相同的阴离子在水溶液中结合H+的能力:<;故答案为:<。
(2)次氯酸钠中次氯酸根水解程度大于醋酸钠中醋酸根的水解程度,相同浓度,水解程度越大,其碱性越强,pH越大,25℃时,pH相同的NaClO和两种溶液,说明水解生成的氢氧根浓度相等,水解程度越大,说明盐的浓度越小,因此<;故答案为:<。。
(3)硫酸在水溶液中是强酸,在冰醋酸中部分电离,则应该用可逆符号,一步一步的电离,其硫酸在冰醋酸中的电离方程式H2SO4H++,H++SO;故答案为:H2SO4H++,H++SO。
(4)由于酸性:碳酸>次氯酸>碳酸氢根,则向NaClO溶液中通入少量的气体,其发生反应的离子方程式ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO;故答案为:ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO。
(5)25℃时,的水解平衡常数;故答案为:2.2×10 8。
17. NH+H2O NH3 H2O+H+ CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- CO+H2O HCO+OH-;HCO+H2O H2CO3+OH- S2-+H2O HS-+OH-;HS-+H2O H2S+OH- Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
【详解】NH4Cl电离出NH,NH与水中的结合成弱电解质NH3 H2O,同时生成氢离子,水解方程式为:NH+H2O NH3 H2O+H+;
CH3COONa电离出CH3COO-,CH3COO-+与水中的结合成弱电解质CH3COOH,同时生成,水解方程式为:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;
Na2CO3电离出CO,CO与水中的结合成HCO,同时生成,水解方程式为:CO+H2O HCO+OH-,生成的HCO继续与水中的结合成H2CO3,水解方程式:HCO+H2O H2CO3+OH-;
Na2S电离出S2-,S2-与水中的结合成HS-,同时生成,水解方程式为:S2-+H2O HS-+OH-;生成的HS-继续与水中的结合成H2S,水解方程式:HS-+H2O H2S+OH-;
FeCl3电离出Fe3+,Fe3+与水中的结合成弱电解质Fe(OH)3,同时生成氢离子,水解方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;
CuCl2电离出Cu2+,Cu2+与水中的结合成弱电解质Cu(OH)2,同时生成氢离子,水解方程式为:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+;
故答案为:NH+H2O NH3 H2O+H+;CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;CO+H2O HCO+OH-、HCO+H2O H2CO3+OH-;S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2O H2S+OH-;Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+;
18.(1) 或
(2) E>A>C>B>D
(3) 氧化的反应速率小于氧化的反应速率
【详解】(1)①氨水与反应生成的离子方程式为。
②pH越大,一水合氨的物质的量分数越大,故曲线Y表示的微粒是。
③25℃时,选择图形中的两条曲线的交点,根据氨水的电离方程式 分析,氨水的电离常数 ,因为当铵根离子和一水合氨物质的量分数相等时,pH为9.25,则氢氧根离子浓度为10-4.75mol/L,则或。
(2)①溶液的水解平衡常数 。
②根据电离平衡常数分析,电离平衡常数越大,其酸性越强,水解程度越弱,对铵根离子的水解的促进作用越小。硫酸氢铵中氢离子存在抑制氨根离子水解,故其铵根离子浓度最大。碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,其水解促进铵根离子水解,根据酸越弱,酸根离子对铵根离子水解促进程度越大,则铵根离子浓度越小分析,这5种溶液中浓度由大到小的顺序排列是:E>A>C>B>D。
(3)①电解时阴极是得到电子,故电极反应为。
②二氧化氯氧化二氧化氯和一氧化氮,氧化率始终低于氧化率的原因可能是氧化的反应速率小于氧化的反应速率。
19.(1)<
(2)或
(3)b点溶液中含等物质的量浓度的氨水和,溶液呈碱性,因此的电离程度大于的水解程度,使得小于,其比值小于1
(4)>
(5)c
【分析】氨水中逐渐滴入等浓度的盐酸,碱性逐渐减弱,溶液的pH值逐渐减小,由于反应是放热反应,因此温度在逐渐升高,后来温度又逐渐下降,水的离子积常数会发生变化。
【详解】(1)根据a、d两点对应的温度,d点温度高,因此d点水的离子积常数大即水的离子积(a) <(d);故答案为:<。
(2)a点pH=x,则1.000 mol L 1氨水中氢氧根浓度为,则常温下;故答案为:或。
(3)b点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨且两者物质的量浓度相等,由于溶液显碱性,一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,因此铵根离子浓度大于一水合氨的浓度,则与的比值小于1的原因是b点溶液中含等物质的量浓度的氨水和,溶液呈碱性,因此的电离程度大于的水解程度,使得小于,其比值小于1。
(4)c点由于温度高于25℃,溶液pH=7,,说明溶液呈碱性,根据电荷守恒得>;故答案为:>。
(5)从a点到c点逐滴加入盐酸,溶液碱性逐渐减弱,抑制水的能力逐渐减弱,水电离程度逐渐增大,因此a、b、c三点中,水电离程度最大的是c;故答案为:c。
20.(1)圆底烧瓶
(2)防止氯化铵受热易分解,使氨气溢出
(3)氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳和水分
(4) 甲基红 滴入最后一滴氢氧化钠溶液,红色变为橙色,且半分钟内不变色
(5)
(6) 无水氯化钙 取A中固体,溶于水,过滤,滤液中加浓氢氧化钠溶液加热,若不生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明已经反应完全
【分析】分液漏斗中的浓氢氧化钠溶液滴入三口烧瓶内生成氨气,用a中产生的水蒸气把三口烧瓶中产生的氨气全部排入接收瓶中被盐酸吸收,用标准氢氧化钠溶液滴定剩余盐酸,计算出生成氨气的物质的量,根据氨气的物质的量计算的质量分数。
【详解】(1)根据装置图,仪器a是圆底烧瓶。
(2)氯化铵受热易分解,冰盐水的作用是防止氯化铵受热易分解,使氨气溢出;
(3)氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳和水分,所以不能采用直接法配制氢氧化钠溶液;
(4)用氢氧化钠滴定剩余盐酸,滴定终点溶液中的溶质为氯化铵、氯化钠,溶液呈弱酸性,根据表格数据,滴定时宜选用甲基红;滴定终点的现象是:滴入最后一滴氢氧化钠溶液,红色变为橙色,且半分钟内不变色;
(5)氢氧化钠、氨气共消耗盐酸,反应消耗氢氧化钠的物质的量为,则反应消耗氨气的物质的量为,根据~~,可知的物质的量为,样品中的质量分数为
(6)①装置B的作用是吸收氨气防止污染,所以B中盛放的试剂为无水氯化钙。
②取A中固体,溶于水,过滤,滤液中加浓氢氧化钠溶液加热,若不生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明已经反应完全。
③玻璃管内和氢气在加热条件下反应生成Re、氨气、水,发生反应的化学方程式为。
21.(1)稀硫酸和Na2S2O3反应产生SO2,SO2易溶于水
(2)取少量Na2S2O3晶体于试管中,加水溶解,滴加足量盐酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明Na2S2O3晶体已变质
(3)淀粉溶液
(4)酸式滴定管
(5)当加入最后一滴(或半滴)Na2S2O3溶液时,溶液刚好由蓝色变为无色,且30 s不恢复原色
(6)
(7)D
【分析】装置I中稀硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,二氧化硫易溶于水;装置Ⅱ中析出Na2S2O5晶体,通过过滤操作得到该晶体;Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可;
【详解】(1)稀硫酸不能代替浓硫酸,与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,因为二氧化硫易溶于水,故不能用稀硫酸,故答案为:稀硫酸和Na2S2O3反应产生SO2,SO2易溶于水;
(2)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,其检验方法为:取少量Na2S2O3晶体于试管中,加水溶解,滴加足量盐酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明Na2S2O3晶体已变质
(3)因为淀粉遇到碘单质会变蓝,可作为滴定的指示剂,故答案为:淀粉;
(4)ClO2溶液具有强氧化性,所以准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是酸式滴定管,故答案为:酸式滴定管;
(5)滴定终点时Na2S2O3溶液将碘全部还原,以淀粉溶液作指示剂,溶液蓝色褪去,滴定终点的现象为当加入最后一滴(或半滴)Na2S2O3溶液时,溶液刚好由蓝色变为无色,且30 s不恢复原色;
(6)根据电子守恒,二氧化氯和碘单质的反应中有如下关系:2ClO2~5I2,结合反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得到关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,n()=cV2×10-3mol,所以V1mLClO2的溶液中含有的ClO2的物质的量为2cV2×10-4mol,则10mL的原溶液含有ClO2的物质的量为×10-2mol,所以原ClO2溶液的物质的量浓度为;
(7)A.未用标准浓度的Na2S2O3溶液润洗滴定管,会导致标准液浓度变小,用去标准液的体积偏大,所以测定结果偏高;
B.滴定前锥形瓶有少量水,对实验无影响;
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,会导致标准液的体积偏大,所以测定结果偏高;
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,读出标准液的体积的数据偏小,所以测定结果偏低,
故答案为:D。
22.(1)Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O
(2) 5.0~5.4 2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(3) 分液漏斗、烧杯 反萃取、分液
(4)向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流出后,重复上述操作2-3次
(5)Co3O4
【分析】含钴废渣(主要成CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO 等杂质)加入硫酸酸浸并通入二氧化硫,可发生Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O,同时生成硫酸铝、硫酸锌等,加入碳酸钠调节溶液的pH,可生成氢氧化铝沉淀而除去铝离子,然后加入萃取剂,萃取锌离子,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌,在水相中加入碳酸钠,可生成CoCO3固体,以此解答该题。
【详解】(1)含钴废渣含有Co2O3,最后得到CoCO3,则+3价的Co应与二氧化硫发生氧化还原反应生成+2价Co,反应的化学方程式为Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O,故答案为:Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O;
(2)由流程可知除去铝,生成氢氧化铝沉淀的同时不生成氢氧化锌等,则由表中数据可知pH应在5.0~5.4 范围之间,形成沉渣时发生反应的离子方程式为2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,主要发生水解反应,故答案为:5.0~5.4;2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)萃取操作用到的玻璃仪器主要有分液漏斗,烧杯,由有机层获取ZnSO4溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,静置,分离出水层,该过程操作名称为反萃取、分液,故答案为:分液漏斗、烧杯;反萃取、分液;
(4)洗涤沉淀,可向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流出后,重复上述操作2-3次,故答案为:向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流出后,重复上述操作2-3次;
(5)CO2的体积为0.672L(标准状况),n(CO2)==0.03mol,由化学式可知n(Co)=0.03mol,则氧化物中n(O)==0.04mol,则n(Co):n(O)=0.03mol:0.04mol=3:4,所以钴氧化物的化学式为Co3O4,故答案为:Co3O4。
23.(1)Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+
(2) 5.0≤pH<7.5 Mg2+、Ca2+
(3)取少量浸出液,滴加KSCN试剂,若溶液变红色,则证明存在铁离子;若溶液不变红色,则证明不存在铁离子
(4) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 14
(5)3:1
【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧,得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO,加入硫酸,得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液,加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去,再加入氢氧化钙调pH,将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去,加入MnF2除杂,使溶液中的Mg2+、Ca2+沉淀完全,此时溶液中的金属离子为锰离子,加入碳酸氢铵发生Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O,加入硫酸溶解碳酸锰得到硫酸锰溶液,经过电解得到二氧化锰,据此分析解答。
【详解】(1)浸出时Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝,与铝元素有关的离子反应方程式为:Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+。
(2)氢氧化铁和氢氧化铝沉淀类型相同,由Ksp可知,氢氧化铁比氢氧化铝更难溶,则铁离子比铝离子先沉淀完全,“调pH除铁铝’’时,根据数据,pH为5.0时铝离子完全沉淀,pH为7.5时锰离子开始沉淀,则生成沉淀的pH范围为5.0≤pH<7.5;根据分析,“氟化除杂”中加入MnF2除杂,使溶液中的Mg2+、Ca2+沉淀完全,除去的离子为Mg2+、Ca2+。
(3)如何检验浸出液中是否含有Fe3+:取少量浸出液,滴加KSCN试剂,若溶液变红色,则证明存在铁离子;若溶液不变红色,则证明不存在铁离子。
(4)此装置工作时,干电池中Zn是负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,若X、Y都是惰性电极,a是100mL饱和NaCl溶液,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,。当收集到1.12LH2(已折算为标准状况下)时,氢气的物质的量为0.05mol,由2NaOH~H2↑,n(OH-)=0. 1mol,c(OH-)=1mol/L,假设溶液温度为室温,溶液体积变化忽略不计,得溶液的pH=14。
(5)锌铜合金作电解池的阳极,发生Zn-2e-=Zn2+,Cu-2e-=Cu2+,阴极发生Cu2++2e-=Cu,阳极锌失电子生成锌离子时,阴极铜离子得电子生成单质铜,则溶液的质量每增加1g,则有1molZn参与反应。已知B极质量增加7.68g,即生成0.12molCu,溶液质量增加0.03g,则n(Zn)=0.03mol,根据反应式可得合金中含有n(Cu)=0.12-0.03=0.09mol,Cu、Zn原子个数比=0.09:0.03=3:1。