专题3 水溶液中的离子反应 测试卷(含解析) 2022-2023学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 专题3 水溶液中的离子反应 测试卷(含解析) 2022-2023学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-25 22:49:02

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专题3《水溶液中的离子反应》测试卷
一、单选题
1.某固体混合物,含有、、、和中的几种,进行如下实验:
①将固体溶于水,有气泡冒出,得到有色沉淀和弱碱性溶液;
②沉淀与足量溶液作用,沉淀部分溶解。
下列说法不正确的是
A.混合物中必定含有和
B.溶液中含有
C.可以透过蓝色钴玻璃观察焰色反应,确定是否存在
D.往溶液中加入粉,若不溶解,说明中不含
2.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是
①加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、、Cl 、K+、
②使pH=11的溶液中:、Na+、、、S2 、
③水电离的H+浓度c(H+)=10 12mol·L 1溶液中:Cl 、、、、
④无色溶液中:K+、Cl 、Na+、、、
⑤使石蕊试液变红的溶液中:Fe3+、、、Na+、
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、、I 、Cl 、S2-
A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①②④
3.依据下列实验的操作及现象,推测出的相应结论中正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将NH4HCO3受热分解产生的气体通入某溶液 溶液变浑浊 该溶液一定是Ca(OH)2溶液
B pH试纸测0.1mol·L-1NaHSO3溶液 pH约为5 Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)>Kw
C 向NaCl和NaBr的混合溶液中滴入少量稀AgNO3溶液 产生浅黄色沉淀 溶解度AgBr比AgCl小
D 将25℃ 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 温度升高,Na2SO3水解平衡正向移动
A.A B.B C.C D.D
4.Al(OH)3在水中的电离平衡书写正确的是
A.Al(OH)3 Al3++OH-
B.Al(OH)3 H++AlO+OH-
C.Al3++OH- Al(OH)3 H++AlO+H2O
D.Al3++3OH- Al(OH)3 H++AlO+H2O
5.常温下,有下列四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列有关说法正确的是
A.四种溶液的KW相同,由水电离的c(H+):①=③>②=④
B.向等体积的四种溶液中分别加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
C.①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:①最大
D.将②、③两种溶液混合后,若pH=7,消耗溶液的体积为:③>②
6.下列解释事实的离子方程式错误的是
A.过量铁粉与稀硝酸反应:
B.亚硫酸氢钠的水解:
C.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO4溶液:
7.下列关于溶液中的离子共存问题或者离子反应的说法中正确的是
A.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、NH、CO、SO-能共存
B.与Al反应产生H2的溶液中,NO、Na+、SO、Fe2+一定不共存
C.NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+SO2+H2O=SO+2HClO
D.用铜作电极电解NaCl溶液:2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-
8.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-、HClO的粒子数之和等于2NA
B.25℃时,Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液的中含3×10-3NA个Ca2+
C.某温度下,1LpH=6的纯水中所含OH-的数目为1.0×10-8NA
D.含0.1molNH4HSO4的溶液中,阳离子的数目略大于0.2NA
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 1 mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COO-的数目为NA
B.1 mol NH4NO3溶于稀氨水使溶液呈中性数目为NA
C.标准状况下4.48 L SO2与足量的O2充分反应生成SO3数目为0.2NA
D.4.6 g钠用带小孔铝箔包裹与水充分反应生成H2分子数目为0.1NA
10.下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
B.12g金刚石中含有化学键的数目为2NA
C.1L0.1mol·L 1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA
D.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH–离子数目为0.1NA
11.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.食品放入冰箱中变质速率减慢 B.用热的纯碱溶液可以去除厨房油污
C.用明矾和处理自来水的原理相同 D.燃料充分燃烧是节约能源的重要措施
12.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.密闭容器中2mol NO与1mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
B.1molC与足量浓硫酸充分反应,生成的气体分子数为NA
C.1mol环己烷(C6H12)分子中含有的C-H键数为12 NA
D.1L 0.1mol·L-1NaClO溶液中ClO-离子数为0.1 NA
13.下列说法正确的是
A.pH=6的溶液一定是酸性溶液
B.c(H+)>c(OH-)一定是酸性溶液
C.25℃时,水溶液中由水电离出的c(H+)和由水电离出的c(OH-)的乘积一定等于10 14
D.HCl或NaOH溶于水,都会促进水的电离
14.已知T℃时,的硫酸溶液由水电离的,则在T℃时,将的NaOH溶液a L与的溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的,则a:b为
A.1:9 B.9:1 C.1:10 D.10:1
15.铁黄广泛用于建筑、涂料、橡胶、塑料等工业,工业上以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下,下列说法错误的是
A.“酸溶”工序适当加热可加快反应速率
B.“还原”工序中加入的试剂X最好用铁粉
C.若将“过滤Ⅰ”得到的溶液加热蒸干也能得到FeOOH
D.此工艺流程的副产物可作氮肥
二、填空题
16.已知:时,三种酸的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)的电离方程式为_______。
(2)上述三种酸分子的酸性由强到弱的顺序为_______(用分子式填写)。
(3)向溶液中加入溶液时,溶液中_______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),_______。
(4)用蒸馏水稀释的溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(5)将通入饱和溶液,发生反应的离子方程式为_______;将通入溶液中,发生反应的离子方程式为_______。
(6)向的溶液中滴加等体积的一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的,则溶液中_______。
17.CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)若分别将pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍,则稀释后溶液的pH:盐酸_______醋酸(填“>”、“=”或“<”)。
(2)将100mL 0.1mol·L-1的CH3COOH溶液与50mL 0.2mol·L-1的NaOH溶液混合,所得溶液呈_______性,原因_______(用离子方程式表示)。
(3)已知某混合溶液中只含有CH3COO-、H+、Na+、OH-四种离子,且离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)> c(H+)> c(Na+)> c(OH-),则该溶液中含有的溶质为_______。
(4)已知Ka(CH3COOH)= 1.76×10-5,Ka(HNO2)= 4.6×10-4,若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的CH3COOH和HNO2,则消耗NaOH溶液的体积关系为:前者_______后者(填“>,<或=”)
(5)已知25℃时,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠呈碱性,所以溶液的pH增大;乙同学给出另外一种不同于甲同学的解释,请你写出乙同学可能的理由_______
三、计算题
18.计算:
(1)室温下,0.001mol/L的盐酸溶液的PH=____;加水稀释到原来的10倍,pH=_____
(2)室温下,pH=3的CH3COOH溶液加水稀释到原体积的10倍,溶液的pH值范围_____;
(3)室温下,pH=1和pH=3的硫酸等体积混合后溶液的pH=_____(lg2=0.3、lg3=0.477、lg5=0.7)
(4)在25℃时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH=___
(5)25时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为____
19.常温下,1mLpH=13的Ba(OH)2溶液,其c(OH-)是_________。Ba(OH)2物质的量浓度是_________。0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH是_________。
四、实验题
20.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和 A中加热装置已略)。
实验过程:
①检查装置气密性后,在各仪器中添加相应试剂。
②打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
③打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,加热A。
④当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
⑤打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
⑥打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
⑦更换试管D,重复过程⑤,检验B溶液中的离子。
试回答下列问题:
(1)检验装置A气密性的具体操作是_______________________。
(2)C中发生反应的化学方程式为______________________________。
(3)B中的棉花通常会浸润____试剂;实验②中通入N2的作用是__________。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程⑤ B溶液中含有的离子 过程⑦ B溶液中含有的离子
甲 有Fe3+无Fe2+ 有SO
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO
丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+
(5)进行实验过程⑥时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料:Fe2+(aq)+SO(aq)FeSO3(s)(墨绿色)
提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
① 溶液E和F分别为__________、__________。
② 请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因____________。
21.向含有NaOH的NaClO溶液中逐滴滴入FeSO4溶液,滴加过程中溶液的pH随FeSO4溶液的体积的变化曲线及实验现象见表。
变化曲线 实验现象
i.A→B产生红褐色沉淀ii.B→C红褐色沉淀的量增多 iii.C→D红褐色沉淀的量增多 iv.D点附近产生有刺激性气味的气体 v.D→E红褐色沉淀的量略有增多
资料:i.饱和NaClO溶液的pH约为11
ii.Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
(1)Cl2和NaOH溶液制取NaClO的离子方程式是____。
(2)A点溶液的pH约为13,主要原因是____。
(3)结合离子方程式解释A→B溶液的pH显著下降的主要原因:____。
(4)NaClO溶液中含氯各微粒的物质的量分数与pH的关系如图。
①M点溶液含氯的微粒有____。
②C点附近生成红褐色沉淀的主要反应的离子方程式是____。
(5)检验iv中气体的方法是____。
(6)A→D的过程中,溶液的pH一直下降,原因是____。
(7)整个滴加过程中发生的反应与____、微粒的浓度等有关。
试卷第4页,共8页
参考答案:
1.D
【分析】①将固体溶于水,有气泡冒出,得到有色沉淀和弱碱性溶液,则一定含有Na2CO3,FeCl3、CuSO4中的一种或两种;
②沉淀与足量溶液作用,沉淀部分溶解,说明X中一定含有Al2(SO4)3。
【详解】A.由分析可知,中必定含有和,A正确;
B.溶液Z呈弱碱性,则溶液中含有Na2CO3,水解会生成,故一定含有NaHCO3,B正确;
C.可以透过蓝色钴玻璃观察焰色反应是否为紫色,确定是否存在,C正确;
D.溶液Z含有Na2CO3,呈弱碱性,Na2CO3和FeCl3会发生双水解而不能共存,即溶液Z中无FeCl3,因此弱碱性溶液中加铜粉无法说明X中是否含FeCl3,D错误;
故选D。
2.A
【详解】①加入Mg能放出H2的溶液中,溶液显酸性,含有大量H+,各离子之间相互不反应,可以大量共存,故选;
②pH=11的溶液显碱性,溶液含大量OH-,各离子之间相互不反应,可以大量共存,故选;
③水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol L-1溶液,水的电离受到抑制,溶液可以为酸性溶液,也可以为碱性溶液,酸性溶液中:H+、、反应,不能大量共存,碱性溶液中:OH-与、反应,不能大量共存,故不选;
④、反应生成,不能大量共存,故不选;
⑤使石蕊试液变红的溶液,溶液显酸性,含有大量H+,各离子之间相互不反应,能大量共存,故选;
⑥酸性条件下硝酸根离子能够氧化亚铁离子、碘离子、硫离子,所以H+、Fe2+、、I-、S2-不能大量共存,故不选;
故选:A。
3.B
【详解】A.NH4HCO3受热分解产生的气体是NH3、CO2,将NH4HCO3受热分解产生的气体通入到某溶液,溶液变浑浊,该溶液不一定Ca(OH)2溶液,也有可能是CaCl2溶液等,A错误;
B.的水解平衡常数Kh=,0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH约为5,说明的电离程度大于其水解程度,即的电离平衡常数Ka2(H2SO3)大于其水解平衡常数Kh,则Ka2(H2SO3)>,故Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)>Kw,B正确;
C.题中未告知混合溶液中Cl-和Br-的浓度大小,则向NaCl和NaBr的混合溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀,不能比较出AgBr和AgCl的溶解度的大小,C错误;
D.Na2SO3溶液中有+H2O+OH-,+H2OH2SO3+OH-,H2OH++OH-,温度升高,Na2SO3水解平衡和水的电离平衡均正向移动,故升高温度,pH减小,说明温度升高对Na2SO3水解平衡的影响小于对水的电离的影响,此外,升高温度,pH减小,也有可能是因为Na2SO3被空气中的氧气氧化为Na2SO4;若只考虑温度升高,Na2SO3水解平衡正向移动,则溶液的pH应该增大,而不是减小;D错误;
故选B。
4.D
【详解】Al(OH)3是两性氢氧化物,既能发生碱式电离也能发生酸式电离,碱式电离方程式为:Al(OH)3 Al3++3OH-;酸式电离方程式为:Al(OH)3 H++AlO+H2O,故答案D正确;
故选:D。
5.B
【详解】A.酸或碱都抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大,其抑制水电离程度越大,①②中氢离子浓度相等、③④中氢氧根离子浓度相等,则抑制水电离程度相等,则由水电离的c(H+):①=③=②=④,故A错误;
B.加水稀释促进弱电解质电离,强酸强碱溶液的pH变化幅度较大,弱酸弱碱溶液的pH变化幅度较小,则向等体积的四种溶液中分别加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>②>①,故B正确;
C.溶液的体积未知,无法计算生成氢气的量,故C错误;
D.pH=2的HCl溶液和pH=12的氨水等体积混合后溶液显碱性,现混合后溶液呈中性,可知消耗溶液的体积②>③,故D错误;
故答案为B。
6.A
【详解】A.Fe过量产生Fe2+、NO、H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:,A错误;
B.亚硫酸氢钠水解产生亚硫酸和NaOH,水解反应程度很弱,存在水解平衡,该水解反应的离子方程式为:,B正确;
C.CaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡,向其中加入Na2CO3溶液,发生沉淀转化生成CaCO3沉淀和Na2SO4,该反应的离子方程式为:,C正确;
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO4溶液,反应以不足量的NaHSO4为标准,假设其物质的量是1 mol,NaHSO4电离产生Na+、H+、,反应的离子方程式为:,D正确;
故合理选项是A。
7.B
【详解】A.Fe3+与CO在同一溶液里会发生彻底双水解,不能大量共存,故A错误;
B.与Al反应产生H2的溶液可能显酸性也可能显碱性,酸性条件下NO氧化Fe2+,碱性条件下Fe2+不能大量存在,故B正确;
C.NaClO有强氧化性,能氧化SO,故C错误;
D.用铜作电极电解NaCl溶液时,阳极铜要发生氧化,无Cl2放出,故D错误;
综上所述答案为B。
8.D
【详解】A.Cl2溶于水中存在的平衡有和,氯原子守恒则2n(Cl2)+n(Cl-) +n(ClO-)+n(HClO)=0.2mol,则Cl-、ClO-、HClO的粒子数之和小于2NA,A项错误;
B.CaSO4饱和溶液中存在,且则,但体积未知无法获得Ca2+的物质的量,从而也无法计算Ca2+数目,B项错误;
C.纯水中,又pH=6即,则n(OH-)=cV =10-6mol,则OH-的数目为10-6NA,C项错误;
D.,溶液中存在的离子有 H+、、OH-、,存在电荷守恒式变形为n(H+)+n()=n(OH-)+2n(),n()=0.1mol,则n(H+)+n()=n(OH-)+2n()>0.2mol,则溶液中阳离子的总数目大于0.2NA,D项正确;
故选D。
9.B
【详解】A.1 L 1 mol·L-1CH3COOH溶液中含有溶质的物质的量为n(CH3COOH)=1 L ×1 mol·L-1=1 mol,但CH3COOH是弱酸,主要以电解质分子存在,电离产生的离子浓度较小,故该溶液中CH3COO-的数目小于NA,A错误;
B.在该溶液中存在电荷守恒:c()+c(H+)=c(OH-)+c(),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),因此c()=c(),离子处于同一溶液,溶液体积相同,则由c()=c(),可知n()=n()=n(NH4NO3)=1 mol,因此溶液中数目为NA,B正确;
C.SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物。标准状况下4.48 L SO2的物质的量是0.2 mol,则其与足量的O2充分反应生成SO3的物质的量小于0.2 mol,因此反应生成SO3的数目小于0.2NA,C错误;
D.4.6 g Na的物质的量是0.2 mol,用带小孔铝箔包裹与水充分反应,发生反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据方程式可知0.2 mol Na与水反应产生0.1 mol H2,反应产生的NaOH会与铝箔及溶液中的水再发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,又放出一部分H2,故最后得到H2的物质的量大于0.1 mol,因此与水充分反应生成H2分子数目大于0.1NA,D错误;
故合理选项是B。
10.B
【详解】A.氨水为氨气的水溶液,且标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算NH3的物质的量,故A错误;
B.金刚石中每一个碳原子有4条共价键,但一个碳碳键被2个碳原子共用,即一个碳原子只分摊2个共价键,12g金刚石中,即1mol金刚石中含有化学键的数目为2NA,故B正确;
C.乙酸为弱酸,在水溶液中不完全电离,则1L0.1mol·L 1的乙酸溶液中含H+的数量小于0.1NA,故C错误;
D.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中氢离子浓度为110-13mol/L,由于氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中氢离子是水电离的,所以由水电离的OH–离子数目与H+数目相同,都为110-13NA,故D错误;
答案选B。
11.C
【详解】A.温度降低反应速率变慢,食品放入冰箱中变质速率减慢,这样可以防止食品腐坏,保存食品的营养及味道,A正确;
B.纯碱是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,盐的水解反应是吸热反应,升高温度,盐水解程度增大,溶液碱性增强,而油污能够与碱反应产生可溶性物质,故可以用热的纯碱溶液去除厨房油污,B正确;
C.明矾常用作净水剂是由于明矾电离产生的Al3+发生水解反应形成了Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀而从水中析出,从而具有净水作用;而Cl2处理自来水是由于Cl2与水反应产生的HClO具有强氧化性,能够使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去生理活性,因此具有杀菌消毒作用,故二者处理自来水的原理不相同,C错误;
D.燃料若充分燃烧,就可以减少能源的使用量,同时减少有害气体的产生与排放,是节约能源、保护环境的重要措施,D正确;
故选C。
12.C
【详解】A.2mol NO与1mol O2充分反应可以得到2molNO2,但NO2会发生反应2NO2N2O4,所以产物的分子数小于2NA,A错误;
B.C与浓硫酸反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+SO2↑+2H2O,所以1mol碳与足量浓硫酸充分反应,生成的气体分子数为2NA,B错误;
C.环己烷中H原子与C原子均以C-H键相连,所以一个环己烷分子中有12个C-H键,1mol环己烷(C6H12)分子中含有的C-H键数为12 NA,C正确;
D.ClO-在水溶液中会发生水解,所以1L 0.1mol·L-1NaClO溶液中ClO-离子数小于0.1 NA,D错误;
综上所述答案为C。
13.B
【详解】A.100℃时,,pH=6的溶液呈中性,故A错误;
B.c(H+)>c(OH-)一定是酸性溶液,c(H+)=c(OH-)一定是中性溶液,c(H+)C.酸、碱抑制水电离,25℃时,酸、碱溶液中由水电离出的c(H+)和由水电离出的c(OH-)的乘积小于10 14,故C错误;
D.HCl或NaOH溶于水,都会抑制水的电离,故D错误;
选B。
14.A
【详解】T℃时,的硫酸溶液中,由水电离的,则,在该温度时,的NaOH溶液中,的溶液中,混合溶液,混合溶液中,,则混合溶液中,解得a:b=1:9;
故选A。
15.C
【分析】硫酸渣用H2SO4溶液酸溶时生成硫酸铁,加入铁粉则硫酸铁转化为硫酸亚铁,经过过滤Ⅰ,滤渣为过量的铁粉和SiO2,加入NaHCO3后,发生相互促进的双水解,生成CO2和Fe(OH)2浆液,再加入O2生成FeOOH,过滤后得到铁黄。
【详解】A.升温可以加快反应速率,因此“酸溶”工序适当加热可加快反应速率,A正确;
B.“还原”工序需要加入还原剂,根据工艺目标产物为铁黄,为了不引入杂质,“还原”工序中加入的试剂X最好用铁粉,B正确;
C.“过滤Ⅰ”得到的溶液为FeSO4溶液,因为H2SO4是难挥发性酸,蒸干FeSO4溶液得不到FeOOH,C产物;
D.此工艺流程的副产物有硫酸铵,可作为氮肥,D正确;
故答案为:C。
16.(1)
(2)
(3) 减小 减小
(4)AC
(5) SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+或
(6)
【详解】(1)属于一元弱酸,不完全电离,其电离方程式为,故填;
(2)电离常数大的弱酸,酸性强,以上三种酸分子的酸性强弱顺序为:,故填;
(3)向溶液中加入溶液时,发生反应,所以溶液中氢离子浓度和均减小,故填减小、减小;
(4)稀释时,电离平衡向右移动,溶液中、、浓度减小,浓度增大;、数目增大;
A.,其中增大,减小,比值减小,故A正确;
B.,其中减小,增大,比值增大,故B错误;
C.中,减小,只与温度有关,不变,比值减小,故C正确;
D.,其中只与温度有关,比值不变,故D错误;
故填AC;
(5)根据表中数据,酸性,所以将通入饱和溶液,发生反应的离子方程式为;将通入溶液中,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+或,故填、SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+或;
(6)根据电离平衡,平衡常数,其中、,,解得,故填。
17.(1)>
(2) 碱 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)CH3COOH和CH3COONa
(4)>
(5)CH3COOHCH3COO-+H+,因醋酸钠电离,使CH3COO-浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,H+浓度下降,pH增大
【详解】(1)盐酸是强酸,pH=2的稀释100倍,H+浓度变为原来的,PH=4,醋酸是弱酸,稀释后还继续电离出H+,其H+浓度大于原来的,PH<4;
(2)100mL 0.1mol·L-1的CH3COOH溶液,含溶质0.01mol,与50mL 0.2mol·L-1的NaOH溶液,含溶质0.01mol,混合后,二者恰好完全反应,生成强碱弱酸盐,由于:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解显碱性;
(3)根据c(H+)> c(OH-)知,该溶液显酸性,二者反应生成的CH3COONa是强碱弱酸盐,说明醋酸过量,故溶质为CH3COOH和CH3COONa;
(4)弱酸的电离度越小则酸性越弱,pH相等的CH3COOH和HNO2具有相同的H+浓度,由于Ka(CH3COOH)(5)CH3COOHCH3COO-+H+,因醋酸钠电离,使CH3COO-浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,H+浓度下降,pH增大。
18. 3 4 3~4 1.3 1 10:1
【详解】(1)室温下,0.001mol/L的盐酸溶液的;加水稀释到原来的10倍,;
(2)由于醋酸是弱酸,不完全电离,稀释后会促进其电离,故室温下,pH=3的CH3COOH溶液加水稀释到原体积的10倍,溶液的pH值范围为3-4;
(3)室温下,pH=1和pH=3的硫酸等体积混合后,设硫酸体积为V L,溶液的;
(4) 25℃时,将pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-5mol/L,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4mol/L,要使混合溶液呈中性,则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量,设碱的体积为x L,酸的体积为y L,则10-5mol/L×x L=10-4mol/L×y L,所以x:y=10-4:10-5=10:1。
19. 0.1mol/L 0.05mol/L 12
【详解】pH=13的氢氧化钡溶液中c(H+)=1.0×10-13mol/L,此时溶液中c(OH-)==0.1mol/L,氢氧化钡为可溶性的强碱,溶液中OH-可以看作是由氢氧化钡完全电离产生,因此氢氧化钡物质的量浓度为0.05mol/L,0.01mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,则有c(H+)==1.0×10-12mol/L,该氢氧化钠溶液的pH=12;故答案为0.1mol/L;0.05mol/L;12。
20.(1)关闭K1、K2,打开分液漏斗的盖子和活塞,向其中加入水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好
(2)Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(3) NaOH溶液 排尽装置中的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化
(4)乙、丙
(5) Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐) FeCl3 Fe3+与SO反应使c(SO)减小,平衡Fe2+(aq)+SO (aq) FeSO3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色
【分析】该实验的实验目的是验证氯气、铁离子、二氧化硫的氧化性强弱顺序,并设计实验探究氯化铁溶液与二氧化硫反应时溶液颜色变化的原因。
【详解】(1)由实验装置图可知,实验前应利用液压法检验装置A的气密性,具体操作为关闭K1、K2,打开分液漏斗的盖子和活塞,向分液中加入水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好,故答案为:关闭K1、K2,打开分液漏斗的盖子和活塞,向其中加入水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好;
(2)由实验装置图可知,装置C中发生的反应为70%硫酸与亚硫酸钠固体反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4+SO2↑+H2O;
(3)由实验装置图可知,装置B中浸有氢氧化钠溶液的棉花用于吸收多余氯气、二氧化硫,防止污染空气;氯化亚铁具有还原性,易被空气中的氧气氧化,所以为防止氯化亚铁溶液被氧化干扰实验,实验②中通入一段时间氮气排尽装置中的空气,故答案为:NaOH溶液;排尽装置中的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化;
(4)若氧化性强弱顺序Cl2>Fe3+>SO2成立,则过程⑤的B溶液中含有铁离子和亚铁离子说明不足量的氯气与溶液中亚铁离子反应生成铁离子,证明氯气的氧化性大于铁离子,过程⑦的B溶液中含有硫酸根离子说明二氧化硫与溶液中的铁离子反应生成硫酸根离子,证明铁离子的氧化性大于二氧化硫;过程⑤的B溶液中含有有铁离子,不含有亚铁离子说明氯气与溶液中亚铁离子反应生成铁离子,证明氯气的氧化性大于铁离子,过程⑦的B溶液中含有硫酸根离子说明二氧化硫可能与溶液中的铁离子反应,也可能是溶液中过量的氯气与二氧化硫反应生成硫酸根离子,不能证明铁离子的氧化性大于二氧化硫,溶液中含有亚铁离子说明二氧化硫与溶液中的铁离子反应生成亚铁离子,证明铁离子的氧化性大于二氧化硫,所以乙、丙检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2成立,故答案为:乙、丙;
(5)①由题给信息可知,若假设成立,向氯化亚铁溶液中加入可溶性亚硫酸盐会反应生成墨绿色的亚硫酸亚铁,向墨绿色溶液中加入氯化铁溶液,溶液变为红棕色说明溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色,故答案为:Na2SO3溶液;FeCl3溶液;
②步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因是溶液中铁离子与亚硫酸根离子反应生成亚铁离子和硫酸根离子,溶液中亚硫酸根离子浓度减小,平衡逆向移动导致溶液颜色由红棕色变为浅绿色,故答案为:Fe3+与SO反应使c(SO)减小,平衡Fe2+(aq)+SO (aq) FeSO3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色。
21.(1)
(2)溶液中含有NaOH,NaOH电离出OH 使溶液的pH约为13
(3)A→B发生反应,消耗OH ,使溶液的pH显著下降
(4) ClO 、HClO、Cl
(5)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体,试纸变蓝
(6)Fe2+向Fe(OH)3转化时消耗了NaOH和H2O电离的OH ,c(OH )减小、c(H+)增大,pH一直下降
(7)反应物的相对用量或氧化剂的种类
【分析】向含有NaOH的NaClO溶液中逐滴滴入FeSO4溶液,结合变化曲线图和实验现象,发现A→B过程,溶液的碱性较强,此时发生,从B→C的过程ClO-的含量减少,HClO含量增多,到C点主要发生,D→E过程溶液中NaOH和NaClO已完全反应,此时红褐色沉淀略有增多,主要是Fe2+被空气中的O2氧化为Fe3+,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3沉淀,据此分析来解题。
【详解】(1)Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H2O,反应的离子方程式为:,故答案为;
(2)根据资料:饱和NaClO溶液的pH约为11,则A点溶液pH约为13主要是NaOH完全电离产生的c(OH-)0.1mol/L,所以A点溶液的pH约为13,主要原因是溶液中含有NaOH,NaOH电离出OH 使溶液的pH约为13,故答案为溶液中含有NaOH,NaOH电离出OH 使溶液的pH约为13;
(3)根据实验现象:A→B产生红褐色沉淀,说明有Fe(OH)3生成,所以A→B溶液的pH显著下降是ClO-将Fe2+氧化为+3价,消耗溶液中的OH ,使c(OH-)减小,发生反应的离子方程式为,故答案为A→B发生反应,消耗OH ,使溶液的pH显著下降;
(4)M点pH略小于8,产生红褐色沉淀,所以溶液含氯的微粒有ClO 、HClO、Cl ;C点pH约为6.5,溶液中HClO含量较多,所以C点附近生成红褐色沉淀的主要反应的离子方程式是,故答案为ClO 、HClO、Cl ;;
(5)根据现象iv:D点附近产生有刺激性气味的气体,该气体为氯气,利用反应和碘单质遇淀粉溶液变蓝进行检验,故答案为用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体,试纸变蓝;
(6)A→D的过程中,产生的红褐色沉淀在不断增多,即Fe2+不断地转化为Fe(OH)3沉淀,此过程需不断地消耗溶液中的OH ,所以溶液的pH一直下降,故答案是Fe2+向Fe(OH)3转化时消耗了NaOH和H2O电离的OH ,c(OH )减小、c(H+)增大,pH一直下降;
(7)根据以上分析,发现不同阶段有不同的氧化剂将Fe2+氧化为Fe(OH)3,因此整个滴加过程中发生的反应与反应物的相对用量或氧化剂的种类、微粒的浓度等有关,故答案为反应物的相对用量或氧化剂的种类