第3章《物质在水溶液中的行为》测试卷(含解析)2022—2023学年化学鲁科版(2019)高二上学期选择性必修1

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名称 第3章《物质在水溶液中的行为》测试卷(含解析)2022—2023学年化学鲁科版(2019)高二上学期选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-02 14:51:43

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第3章《物质在水溶液中的行为》测试卷
一、单选题
1.常温下,下列叙述正确的是
A.pH=2的溶液和pH=10的溶液等体积混合后所得溶液的pH=7
B.两种溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则
C.pH等于5的溶液和pH等于9的NaOH溶液中由水电离出的之比为1:1
D.向0.1mol/L的氨水中加入少量醋酸铵固体,则溶液中增大
2.室温下,某溶液中由水电离出的H+物质的量浓度为1×10-12mol/L,则该溶液中一定不能大量共存的是( )
A.Cl-、AlO、K+、Na+ B.Fe2+、NO、Ba2+、Cl-
C.Fe3+、SO、NO、K+ D.Na+、K+、CO、SO
3.某溶液中含有Na+、SO42-、CO32-、HCO3-4种离子,若向其中加入少量过氧化钠固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是
A.HCO3- B.Na+ C.CO32- D.SO42-
4.在甲、乙两烧杯溶液中,分别含有下列离子中的三种:Fe3+、K+、H+、SO42-、CO32-、OH-。已知甲烧杯的溶液呈黄色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是
A.CO32-、OH-、SO42- B.K+、OH-、CO32-
C.Fe3+、H+、SO42- D.K+、H+、SO42-
5.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离的程度远大于第二步电离的程度,第二步电离的程度远大于第三步电离的程度……。今有HA、H2B、H3C三种弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-;②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA;③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C。
下列离子方程式不能发生的是
A.HB-+A-=HA+B2- B.H3C+3A-=3HA+C3-
C.H3C+B2-=HB-+H2C- D.H3C+3OH-=3H2O+C3-
6.探究溶液的性质,进行如下实验。(已知:的)
实验 装置 气体a 现象
Ⅰ 溶液立即变黄,产生乳白色沉淀
Ⅱ 一段时间后,溶液略显浑浊
下列分析或解释正确的是A.溶液呈碱性:
B.实验Ⅰ、Ⅱ的现象说明,的氧化性强于
C.两个实验中,通入气体后,试管中溶液的均降低
D.实验Ⅰ中,溶液能促进气体的溶解
7.硫酸亚铁铵是一种无机复盐,能溶于水,几乎不溶于乙醇,100~110℃时分解。实验室制备硫酸亚铁铵的步骤如下图。下列说法错误的是
A.为提高10%的碳酸钠处理效果,可以适当提高洗涤液的温度
B.配制所需的稀,用量筒量取98%浓()
C.用稀溶解废铁屑时,水浴加热比明火加热更安全
D.操作Ⅲ为蒸发到晶膜出现时,冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤
8.常温时,下列各组离子中,在c(H+)/c(OH-)=1012溶液中能大量共存,且溶液为澄清透明的是
A.K+、Fe3+、MnO、SO B.Na+、HCO、SO、Cl-
C.Fe2+、Na+、NO、Ba2+ D.Na+、OH-、K+、SO
9.25℃时,在10mL0.1mol L-1K2CO3溶液中逐 滴加入0.1mol L-1HCl溶液20mL,溶液中含碳微粒的物质的量随溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A.H2CO3的Ka2的数量级为10-10
B.N点溶液中的KHCO3物质的量浓度为0.1mol/L
C.M点显碱性的主要原因是和的水解
D.M、N、F三点水的电离程度M>N>F
10.25℃时,将0.1 mol·L-1的R2SO4溶液加水稀释,混合溶液中-lg与lgc(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Kh(R+)=10-8.3
B.P、Q点对应的稀释程度:PC.若将溶液无限稀释,溶液中2c(R+)c(SO)
D.25℃时,加入适量R2SO4可使P点移至W点
11.下列离子方程式正确的是
A.通入水中制氯水:
B.溶液与溴水反应:
C.通入水中制硝酸:
D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
12.下列离子方程式正确的是
A.碳酸钡与盐酸反应:2H++BaCO3=Ba2++H2O+CO2↑
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合:Ba2++SO+H++OH-=BaSO4↓+H2O
C.氯气通入蒸馏水中:Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+
D.氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳:CO2+OH-=HCO
13.25℃时,用0.1032mol·L-1的HCl溶液滴定20mL含0.1mol·L-1的氨水和0.1mol·L-1氢氧化钠混合溶液,溶液中lg和溶液pH的变化曲线如图所示。已知c点加入HCl溶液的体积为30mL,b点加入HCl溶液的体积为40mL。相关说法正确的是
A.25℃时一水合氨的电离常数的数量级为10-9
B.在滴定过程中先用酚酞做指示剂,后用甲基橙做指示剂
C.a、b、c、d四点中,d点时水的电离程度最大
D.c点时,c(NH)>[c(Cl-)-c(Na+)]>c(OH-)>c(H+)
14.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸:
B.氯气与水反应:
C.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应:
D.稀硝酸与过量的铁屑反应:
15.2—甲基—2—氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如图:
已知:叔丁醇:沸点83℃,2—甲基—2—氯丙烷:沸点50.7℃,密度0.874g/cm3。
下列说法正确的是
A.叔丁醇中的官能团的电子式为
B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗的下层
C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,也可用NaOH固体代替无水CaCl2
D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
二、填空题
16.一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率_______,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时,电离过程就达到了平衡状态,如下图所示。
17.化合物X是一种常见的脱叶剂,某兴趣小组对X开展探究实验。
其中:X是一种正盐,由3种常见元素组成;无色混合气体B只含有两种成分,遇空气变红棕色。
请回答:
(1)组成X的3种元素是___(填元素符号),X的化学式是___。
(2)步骤Ⅰ,发生反应的离子方程式是___。
(3)在潮湿环境中X与水(物质的量1:1)水解,产物中含有一种酸式盐,该反应的化学反应方程式___。
(4)强酸性溶液D也可以溶解铁,请设计实验证明反应后溶液中铁元素的存在形式___。
三、计算题
18.水有硬水和软水之分,水的硬度主要由Ca2+和Mg2+引起。水的硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作是Ca2+,然后将其质量折算成CaO的质量。通常把1升水中含有10毫克CaO称为1度。水中的Ca2+和Mg2+可用一定浓度的Y溶液进行滴定,Y跟Ca2+和Mg2+都以等物质的量完全反应。
(1)现取某地区的地下水样品25.0毫升,用0.0100mol·L-1Y溶液滴定,完全反应时消耗Y溶液25.0毫升。该地下水的硬度为___________度。
(2)如果每次分析时取该水样都是25.0毫升,为了便于计算,要求每消耗1.00毫升Y溶液即相当于水的硬度为1度。则Y溶液的物质的量的浓度为___________mol·L-1(同时请写出计算过程)
19.甲酸和乙酸都是重要的化工原料。移取20.00mL甲酸和乙酸的混合溶液,以0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗25.00mL。另取20.00mL上述混合溶液,加入50.00mL0.02500mol·L-1KMnO4强碱性溶液,反应完全后,调节至酸性,加入40.00mL0.02000mol·L-1Fe2+标准溶液,用上述KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗24.00mL。
(1)计算混合溶液中甲酸和乙酸的总量_______。
(2)写出氧化还原滴定反应的化学方程式_______。
(3)计算混合酸溶液中甲酸和乙酸的浓度_______。
四、实验题
20.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。有以下步骤:
(1)配置待测液:准确称量8.4g含有少量杂质(杂质不与盐酸反应)的固体烧碱样品,配成450mL待测溶液。除烧杯和玻璃棒外,还需要用到的主要仪器有_______、_______。
(2)滴定时,用0.2000mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,可选用_______作指示剂,下图中仪器A的名称是_______。
(3)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_______
滴定次数 待测溶液体积(mL) 标准酸体积
滴定前的刻度(mL) 滴定后的刻度(mL)
第一次 10.00 0.40 20.50
第二次 10.00 1.15 24.25
第三次 10.00 4.10 24.00
(4)滴定时,若用酚酞做指示剂,则达到滴定终点的判断方法是:_______。
(5)以下操作会导致测得的NaOH溶液浓度偏高的是_______
A.锥形瓶在取用NaOH待测液前用少量水洗涤
B.滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失
C.达到滴定终点时俯视读数
D.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作
E.标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视
21.为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如图两种实验流程。
(1)通入N2并煮沸的原因是___。
(2)A方案第②步用酚酞做指示剂进行滴定,滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察___。滴定终点的现象是___。
(3)写出B方案滴定时的离子方程式:___。
(4)按B方案若取样品20g配成100mL溶液,滴定消耗0.01000mol L-1I2溶液的体积如表所示:
滴定次数 待测溶液体积/mL 标准溶液的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
1 20.00 1.02 21.03
2 20.00 2.00 25.00
3 20.00 0.60 20.59
滴定中误差较大的是第___次实验,造成这种误差的可能原因是___。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗2~3次
B.滴定前读数仰视溶液凹液面,达到滴定终点后俯视溶液凹液面最低点读数
C.达到滴定终点,锥形瓶内溶液变色后立即读数
D.滴定开始前滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
(5)1kg样品中含SO2的质量是___g。
试卷第4页,共8页
参考答案:
1.C
【详解】A. pH=2的HNO3溶液和pH=10的Ba(OH)2溶液等体积混合后的溶液的酸过量,溶液呈酸性,故A错误;
B. 两种醋酸溶液pH为a和pH为a+1相当于加水稀释超10倍,则c1>10c2,故B错误;
C. pH等于5的溶液中,,氢氧根是水电离出来,而水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,而于9的NaOH溶液中,溶液中的氢离子全部是水电离出来的,所以两者水电离出的之比为1:1,故C正确;
D. 向0.1mol/L的氨水中加入少量醋酸铵固体,平衡逆向移动,浓度变大,氢氧根浓度变小,减小,故D错误。
故答案选:C。
2.B
【分析】室温下,某溶液中由水电离出的H+物质的量浓度为1×10-12mol/L,水的电离被抑制,则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,以此解答。
【详解】A.碱性条件下,离子之间不发生任何反应,可大量共存,故A不选;
B.碱性条件下,Fe2+不能大量共存,酸性条件下,Fe2+、NO发生氧化还原反应,故B选;
C.酸性条件下,离子之间不发生任何反应,可大量共存,故C不选;
D.碱性条件下,离子之间不发生任何反应,可大量共存,故D不选;
故选B。
3.D
【分析】Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,Na2O2具有强氧化性,能与OH-反应的离子和具有还原性的离子的浓度会发生改变。同时溶液中存在反应生成的离子,该离子浓度也会变化。
【详解】Na2O2与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,A、HCO3-与OH-反应生成CO32-,则HCO3-离子浓度减小,故A不选;
B、Na+浓度增大,故B不选;
C、CO32-离子浓度增大,故C不选;
D、SO42-浓度基本不变,故D选。
故选D。
4.B
【分析】甲烧杯的溶液呈黄色色,说明甲烧杯中含有Fe3+离子,根据离子能否大量共存判断甲乙烧杯中可能存在的离子。
【详解】甲烧杯的溶液呈黄色色,说明甲烧杯中含有Fe3+离子,CO32-、OH-离子与Fe3+离子生成沉淀而不能大量共存,则CO32-、OH-离子存在于乙烧杯中,溶液中含有阴离子,则一定存在阳离子,而H+离子与CO32-、OH-离子不能共存,所以乙烧杯中还含有K+离子,所以甲烧杯中含有H+-、Fe3+、SO42-离子,乙烧杯中含有K+、OH-、CO32-离子,故选B。
【点睛】本题考查离子共存问题,根据溶液的颜色判断甲烧杯中含有Fe3+离子,根据离子能否大量共存判断甲乙烧杯中可能存在的离子。
5.B
【详解】根据题中多元弱酸在水溶液中的电离信息,分析反应①得出电离能力:HA>H2C-,H3C>HA。分析反应②得出电离能力:H2B>HA,HB- >HA。分析反应③得出电离能力:H2B>H3C,HB- <H3C。综上所述,电离能力从强到弱的顺序为:H2B>H3C>HB- >HA>H2C->HC2-。根据“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律可判断选项A、C、D中的反应均能发生,由于电离能力HA>H2C->HC2-,所以3A-+H3C=3HA+C3-不能发生,答案选B。
6.D
【详解】A。溶液因水解呈碱性,水解方程式为,故A错误;
B.实验Ⅰ、Ⅱ的溶液酸碱性不同,不能比较和的氧化性,故B错误;
C.实验Ⅰ中随的增多,酸性增强,pH减小;实验Ⅱ中溶液的碱性增强,pH增大,故C错误;
D.溶液因水解呈碱性,溶于水显酸性,故溶液能促进气体的溶解,故D正确;
故选D。
7.B
【分析】由题给流程可知,用10%的碳酸钠溶液洗涤除去废铁屑表面的油污后,用稀硫酸溶解废铁屑后,过滤得到硫酸亚铁溶液,向硫酸亚铁溶液中加入硫酸铵溶液后,混合溶液经蒸发到晶膜出现时,冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤、干燥得到硫酸亚铁铵晶体。
【详解】A.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,用10%的碳酸钠溶液能洗涤除去废铁屑表面的油污,盐类的水解是吸热反应,适当升高温度,水解平衡向正反应方向移动,氢氧根离子浓度增大,去污能力增强,故A正确;
B.由c=可知,浓硫酸的浓度为=18.4mol/L,由稀释定律可知,配制溶液需要98%浓硫酸的体积为×1000mL/L≈13.0mL,故B错误;
C.用稀硫酸溶解废铁屑时,铁与稀硫酸反应生成易燃的氢气,用水浴加热可以使生成的氢气远离火源,可以避免因燃烧发生爆炸,比明火加热更安全,故C正确;
D.由分析可知,操作Ⅲ为硫酸亚铁和硫酸铵混合溶液经蒸发到晶膜出现时,冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤、干燥得到硫酸亚铁铵晶体,故D正确;
故选B。
8.A
【分析】c(H+)/c(OH-)=1012溶液显酸性,结合离子的性质分析解答。
【详解】A.离子间不发生反应,可大量共存,且溶液澄清透明,A项正确;
B.HCO与H+反应不能大量共存,B项错误;
C.Fe2+、NO、H+会发生氧化还原反应不能大量共存,C项错误;
D.OH-与H+反应不能大量共存,D项错误;
答案选A。
9.D
【详解】A.根据图中M点c()=c()对应H2CO3的pH约为11,H2CO3的Ka2=≈10-11,则H2CO3的Ka2的数量级为10-11,A错误;
B.N点时K2CO3溶液和HCl反应正好全部转化为KHCO3,消耗HCl溶液10mL,溶液中KHCO3的物质的量浓度为0.05mol/L,B错误;
C.M点显碱性的主要原因是的水解,此时溶液中浓度很小,水解比较弱可以忽略,C错误;
D.盐类水解促进水的电离,弱酸的电离抑制水的电离,M点溶质为和少量,N点溶质主要为,F点溶质主要为和H2CO3,对应的pH约为7,水的电离程度几乎不受影响,因此M、N、F三点水的电离程度M>N>F,D正确;
答案选D。
10.A
【详解】A.由P点数据可知Kb(ROH)==10-8×102.3=10-5.7,Kh(R+)=,A正确;
B.0.1 mol·L-1的R2SO4溶液加水稀释,促进盐的水解,但溶液中H+浓度减小,OH-浓度增大,lgc(OH-)的值增大,由图中数据可知,P点稀释程度大,P、Q点对应的稀释程度:P>Q,B错误;
C.将溶液无限稀释,溶液接近中性,由电荷守恒可知c(R+)≈2c(),C错误;
D.溶液浓度增大,Kb(ROH)不变,混合溶液中-lg与lgc(OH-)的关系曲线不变,加入适量R2SO4,不可使P点移至W点,D错误;
故答案为:A。
11.B
【详解】A.为弱电解质,在离子方程式中不能拆开,A错误;
B.能够氧化生成三价铁离子的同时自身被还原为溴离子,B正确;
C.方程式不遵循电荷守恒,C错误;
D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.碳酸钡与盐酸反应,离子方程式:2H++BaCO3═Ba2++H2O+CO2↑,故A正确;
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合,离子方程式:Ba2++SO+2H++2OH-═BaSO4↓+2H2O,故B错误;
C.氯气通入蒸馏水中生成HCl和HClO,HClO是弱酸不可拆,离子方程式:Cl2+H2OCl-+HClO+H+,故C错误;
D.氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳,离子方程式为:CO2+2OH-=H2O+CO,故D错误;
故选:A。
13.D
【详解】A.由图中c点可知,25℃时,pH=7.1,c(OH-) =10-6.9mol/L,lg = -2,则=10-2,所以一水合氨的电离平衡常数Kb= ==10-4.9,数量级为10-5,A项错误;
B.滴入盐酸,先和溶液中的NaOH反应,当NaOH恰好被中和时,溶液中存在氨水,呈碱性,酚酞仍显红色,所以不能用酚酞作指示剂,B项错误;
C.c点加入了30mL盐酸,NaOH已经完全被中和,NH3·H2O已被中和一部分,此时溶液中的溶质为NaCl、NH4Cl和NH3·H2O,溶液的pH=7.1,显碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,NH3·H2O的电离抑制水的电离,NH4Cl的水解促进水的电离;b点加入HCl溶液的体积为40mL,此时NaOH和NH3·H2O都已经完全被中和,HCl有剩余,但剩余的量很少,此时溶液中的溶质为NaCl、NH4Cl和极少量的HCl,溶液中的NH4Cl的水解促进了水的电离;a点加入了更多的盐酸,盐酸会抑制水的电离;d点剩余很多的NH3·H2O,NH3·H2O也抑制水的电离,所以水的电离程度最大的点是b点,C项错误;
D.c点溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒:c(NH)+c(Na+)+ c(H+) = c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH)>c(Cl-)-c(Na+),所以c(NH)>[c(Cl-)-c(Na+)]>c(OH-)>c(H+),D项正确;
故答案为D。
14.C
【详解】A.氢氧化钡溶液与硫酸反应,氢氧化钡是强碱,硫酸是强酸,均改写,硫酸钡是难溶性盐不改写,反应时应符合物质的组成比,应为,A错误;
B.次氯酸为弱酸,在离子方程式书写时,不改写,正确的离子方程式为,B错误;
C.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应,假设碳酸氢钙为1mol,则会电离产生1mol 钙离子和2mol 碳酸氢根,因为氢氧化钠过量,所以方程式为,C正确;
D.过量的铁屑可与继续反应生成,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
15.D
【分析】由题给流程可知,叔丁醇与浓盐酸发生取代反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液得到混有盐酸的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、5%碳酸钠溶液洗涤后,分液得到除去盐酸,但混有碳酸钠溶液的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、分液得到混有水的2-甲基-2-氯丙烷有机相,向有机相中加入无水氯化钙除水后,蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A.叔丁醇中的官能团为羟基,其电子式为 ,故A错误;
B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相2—甲基—2—氯丙烷的密度为0.874g/cm3,小于水的密度,在分液漏斗的上层,故B错误;
C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,但不能用NaOH固体代替无水CaCl2,因为在强碱性条件下,2—甲基—2—氯丙烷会与NaOH反应,发生水解,故C错误;
D.因为产物2—甲基—2—氯丙烷的沸点为50.7℃,低于反应物叔丁醇的沸点83℃,所以,蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系,故D正确。
故选D。
16.相等
【详解】弱电解质在水溶液中达到电离平衡状态时,弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等,故答案为:相等。
17.(1) Ca、C、N CaCN2
(2)2NO+3H2O2=2NO+2H++2H2O
(3)2CaCN2+2H2O=Ca(HCN)2+Ca(OH)2
(4)取反应后的溶液少许分成两份,分别置于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,记为试管①,另一支试管滴加K3[Fe(CN)6]溶液,记为试管②,若试管①变红,试管②无明显现象,则以Fe3+形式存在;若试管①无明显现象,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+形式存在;若试管①变红,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+、Fe3+两种形式存在
【分析】固体A的焰色反应为砖红色,说明A中含有Ca元素,则固体A应为CaO,则固体X中n(Ca)= =0.01mol;强酸性D溶液可以和铜片反应得到蓝色的铜盐溶液,则D溶液中应含有NO,则混合气体B中应含有氮氧化物,而B只含两种成分,当NO2存在时,N2O4也一定存在,所以B中的氮氧化物应为NO,因双氧水具有强氧化性,所以混合气体B通过足量双氧水得到的气体C不能被双氧水氧化,气体C可以和碱性的氯化钡溶液得到白色沉淀,则气体C应为CO2,白色沉淀为碳酸钡,所以固体X中c(C)= =0.01mol,混合气体B中n(CO2)=0.01mol,则n(NO)= -0.01mol=0.02mol,则固体X中n(N)=0.02mol,综上所述,X中n(Ca):n(C):n(N)=1:1:2,X应为CaCN2。
(1)
根据分析可知组成X的3种元素为Ca、C、N,X的化学式为CaCN2;
(2)
根据分析可知步骤Ⅰ中为双氧水氧化NO得到硝酸的反应,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2NO+3H2O2=2NO+2H++2H2O;
(3)
CaCN2与水1:1水解得到一种酸式盐,根据题干可知CaCN2为一种盐,则其对应的酸式盐为Ca(HCN2)2,根据元素守恒可得化学方程式2CaCN2+2H2O=Ca(HCN2)2+Ca(OH)2;
(4)
硝酸可以和铁反应,若硝酸过量则Fe以Fe3+形式存在,若Fe过量则以Fe2+形式存在,为证明反应后溶液中铁元素的存在形式,可取反应后的溶液少许分成两份,分别置于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,记为试管①,另一支试管滴加K3[Fe(CN)3]溶液,记为试管②,若试管①变红,试管②无明显现象,则以Fe3+形式存在;若试管①无明显现象,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+形式存在;若试管①变红,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+、Fe3+两种形式存在。
18. 56.0 4.46×10-3
【详解】(1)25.0毫升水中含Ca2+和Mg 2+的总物质的量为0.0100摩/升×0.0250升=2.50×10-4摩,折合成CaO的质量为2.50×10-4×56=1.40×10-2克,所以水的硬度为1.40×10-2×1000/25×1000/10=56.0度;
(2)25.0毫升水(每硬度为1度时)含CaO的物质的量为(0.010/56)×(25.0/1000)=4.46×10-6mol,则Y溶液的浓度为4.46×10-3/(1.00/1000)=4.46×10-3(摩/升)。
19. 2.500×10-3mol 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 0.09375mol·L-l
【详解】(1)由酸碱滴定求两种酸总物质的量
na=n(HCOOH)+n(HAc)
=c(NaOH)×V(NaOH)
=0.1000mol·L-1×25.00×10-3L
=2.500×10-3mol
(3)在强碱条件下反应为
HCOO-+2MnO4-+3OH-=CO32-+2MnO42-+2H2O
酸化后反应为
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O
3molHCOOH与6molMnO4-作用生成6molMnO42-,6molMnO42-酸化后歧化为4molMnO4-和2molMnO2,此时与3molHCOOH作用而消耗的MnO4-应为2mol,即从第一个反应的反应物MnO4-扣除掉第二个反应的歧化产物MnO4-。
3molHCOOH~2molMnO4-
n(HCOOH)=3/2n(MnO4-)
用Fe2+回滴剩余的MnO4-反应为
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
由以上反应可知5molFe2+~1molMnO4-
即5n(MnO4-)=n(Fe2+)
用Fe2+回滴MnO2的反应为
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
由以上反应可知2molFe2+~1molMnO2
即2n(MnO2)=n(Fe2+)
则真正与HCOOH作用的KMnO4物质的量应为加入的的KMnO4总物质的量减去与Fe3+作用的KMnO4和MnO2物质的量,即n(Fe2+)=5m(MnO4-)-2n(HCOOH)
n(HCOOH)=[5×(0.2500mol·L-l×50.00mL+002500mol·L-l×24.00mL)-0.2000mol·L-l×40.00mL]×10-3L·mL-1=6.25×10-4mol
混合酸溶液中HAc的物质的量为n(HAc)=n总-n(HCOOH)=2.500×10-3mol-6.250×10-4mol=1.875×10-3mol
混合酸溶液中HCOOH和HAc的浓度分别为c(HCOOH)=6.250×10-4mol/20.00×10-3L=0.03125mol·L-lc(HAc)=1.875×10-3mol/20.00×10-3L=0.09375mol·L-l
20.(1) 500mL容量瓶 胶头滴管
(2) 酚酞或甲基橙 酸式滴定管
(3)0.4mol/L
(4)当滴加最后一定盐酸溶液,溶液的红色褪去,且30s内不再恢复到原来的颜色
(5)BE
【解析】(1)
配成450mL待测溶液,实验室没有450mL容量瓶,需要选用500mL容量瓶;因此配制一定物质的量浓度的溶液除烧杯和玻璃棒外,还需要用到的主要仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;
(2)
用盐酸滴定氢氧化钠,可以选用酚酞作指示剂,A是带有玻璃旋塞的仪器,属于酸式滴定管,盛装盐酸溶液;
(3)
根据表格中数据分析,第一次实验:消耗标准液的体积为20.10mL,第二次实验消耗标准液的体积为23.10mL,第三次实验消耗标准液体积为19.90mL,第二次实验误差较大,舍去;剩余两次的平均值为20.00mL;根据c(NaOH)= 进行计算,c(NaOH)= =0.4mol/L;
(4)
酚酞遇碱变红,盐酸滴定氢氧化钠溶液,若选择酚酞做指示剂,随着盐酸的不断加入,溶液的碱性减弱,因此红色溶液逐渐变浅,当滴加最后一定盐酸溶液后,溶液的红色褪去,且30s内不再恢复到原来的颜色,即为达到滴定终点;
(5)
根据c(NaOH)= 进行误差分析;
A.锥形瓶在取用NaOH待测液前用少量水洗涤,不影响氢氧化钠溶质的量,不影响滴定结果,选项A不符合;
B.滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,造成标准液的体积读数偏大,测定结果偏高,选项B符合;
C.达到滴定终点时俯视读数,造成标准液的体积读数偏小,测定结果偏低,选项C不符合;
D.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作,造成氢氧化钠溶液的浓度偏小,测定结果偏小,选项D不符合;
E.标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,造成标准液的体积的读数偏大,导致测定结果偏高,选项E符合;
答案选BE。
21. 将生成的SO2气体全部带入后续装置中 锥形瓶内溶液颜色变化 当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,并且摇动半分钟不褪色 HSO+H2O+I2=3H++SO+2I-或SO2+2 H2O+I2=4H++SO+2I- 2 AD 3.2
【分析】亚硫酸盐样品加入足量稀硫酸生成SO2。方案A是用H2O2溶液吸收SO2,生成的H2SO4用NaOH溶液滴定,进而测定亚硫酸盐含量。方案B是用碱液吸收SO2,然后用盐酸将溶液调至弱酸性,用I2标准溶液滴定,从而测定亚硫酸盐含量。
【详解】(1)亚硫酸盐样品加入足量稀硫酸,同时通入N2并煮沸,可以将生成的SO2气体全部带入后续装置中。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色变化;当达到滴定终点时,滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红色,并且摇动半分钟不褪色。
(3)B方案滴定时发生的反应是弱酸性溶液中的HSO或SO2和I2发生氧化还原反应,离子方程式为:HSO+H2O+I2=3H++SO+2I-或SO2+2 H2O+I2=4H++SO+2I-。
(4)根据表中数据,可计算出三次实验消耗的标准溶液的体积分别为:20.01mL、23.00mL、19.99mL,第2次实验误差较大,所用标准液体积偏大。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗,标准液被残留的水稀释,和一定量的SO2反应,消耗的标准液体积会偏大;
B.滴定前读数仰视溶液凹液面,达到滴定终点后俯视溶液凹液面最低点读数,读出的数据偏小;
C.达到滴定终点,应摇动锥形瓶半分钟,溶液颜色不恢复才可以读数,若锥形瓶内溶液变色后立即读数,可能会导致标准液体积偏小;
D.滴定开始前滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡,会使读出的标准液体积偏大;
故选AD。
(5)根据实验1和3的数据可知,消耗标准碘溶液的体积为20.00mL,则消耗I2的物质的量为0.02000L×0.01000mol L-1=2.000×10-4mol,根据I2和SO2反应的方程式可知,20.00mL溶液中SO2的物质的量即为2.000×10-4mol,则100mL溶液中SO2的物质的量为2.000×10-4mol×5=1.000×10-3mol,质量为1.000×10-3mol×64g/mol=6.400×10-2g,这是20g样品中SO2的质量,则1000g样品中SO2的质量为6.400×10-2g×50=3.2g