第3章《物质在水溶液中的行为》测试卷
一、单选题
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1molCO2与NaOH溶液完全反应,则N()+N()+N(H2CO3)=NA
B.10gD2O所含的质子数与中子数分别是5NA和4NA
C.室温下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.2NA
D.100g质量分数为98%的浓硫酸中所含的氧原子数为4NA
2.NH4Al(SO4)2在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。下列有关说法不正确的是
A.NH4Al(SO4)2属于强电解质,向其溶液中加入NaOH溶液不能马上看到沉淀
B.NH4Al(SO4)2溶液中NH水解产生的NH3 H2O抑制Al3+水解
C.0.1mol L-1NH4Al(SO4)2中离子浓度大小为c(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,0.1mol L-1NH4Al(SO4)2中滴加氨水至中性时,c(NH)=2c(SO)
3.对四种无色溶液进行离子检验,实验结果如下,其中明显错误的是
A.K+、Na+、Cl-、 B.Cu2+、、OH-、
C.Na+、OH-、Cl-、 D.OH-、K+、S2-、Na+
4.水的电离常数如图所示,曲线上的点都符合c(H+)·c(OH-)=常数,下列说法错误的是
A.图中温度:T1>T2
B.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
C.曲线a、b均代表纯水的电离情况
D.若处在B点时,将0.005 mol·L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
5.化学在日常生活和生产中有着重要的应用,下列说法错误的是
A.泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液应贮存在玻璃筒内
B.BaSO4在医学上用作钡餐所以Ba2+无毒对人体无害
C.新能源汽车的推广与使用能减少氮氧化合物对环境的污染
D.工业上通常采用铁触媒、400°C~500°C和10MPa~30MPa的条件来合成氨
6.下列说法正确的是( )
A.25°C时,等体积的盐酸和醋酸,前者一定比后者的导电能力强
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl﹣)
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,盐酸消耗的NaOH多
D.氯化铜水解的实质是Cu2+与水电离产生的OH﹣结合成弱电解质Cu(OH)2
7.下列实验中,操作和现象以及对应结论都正确且现象与结论具有因果关系的是
序号 操作和现象 结论
A 取少量BaSO4固体于试管中,加入足量的盐酸,沉淀不溶解。 BaSO4不溶于盐酸,且可以用盐酸和BaCl2溶液检验SO42-
B 往乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,并将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去 证明乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
C 常温下,测得饱和NaA溶液的pH大于饱和NaB溶液 常温下水解程度:A﹣>B﹣
D 在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层,且上层溶液呈紫色 CCl4可作为碘的萃取剂
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验设计、操作都能达到实验目的的是
① ②
③ ④
A.①用浓硫酸和NaOH溶液反应测定中和热 B.②验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C.③用于制取无水MgCl2 D.④验证牺牲阳极法
9.某温度下,水溶液中的c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L.x与y的关系如图所示.该温度下0.01mol/LNaOH溶液的pH为
A.10 B.11 C.12 D.13
10.化学反应原理是研究化学的重要工具,下列相关说法正确的是
A.CH4(g)+Cl2(g)CH3Cl(g)+HCl(g)能自发进行,则该反应H>0
B.向碳酸钠溶液中通入少量的氯气:Na2CO3+H2O+2Cl2=2HClO+2NaCl+CO2
C.室温下,稀释0.1 mol/L的HClO溶液,溶液中c(ClO-)减小
D.向硫酸钡悬浊液中加入足量饱和碳酸钠溶液,振荡过滤洗涤,向沉淀中加入盐酸溶液有气体产生,说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
11.常温下,向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至过量,最终生成Na2HPO3,滴定曲线如图所示,其中x=或x=。下列说法错误的是
A.Ⅰ对应的x=
B.M点横坐标是6.68
C.NaH2PO3溶液显碱性
D.c(Na+)= c() +2c()时,溶液的pH=7
12.化学与科技、生活密切相关。下列说法错误的是
A.空间站的“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能转化为电能
B.工业上电解精炼铜时,要用粗铜作阳极
C.配制FeCl3溶液时,先将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释成所需浓度
D.医学上的钡餐透视,常用BaCO3做内服造影剂
13.下列方程式正确的是
A.将氨水滴入氯化铝溶液中:3OH-+Al3+=Al(OH)3↓
B.将铝与NaOH溶液混合:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
C.向1 mol/L明矾溶液50mL中滴入几滴0.1mol/LBa(OH)2溶液:A13++2+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
D.钢铁吸氧腐蚀的负极反应式:Fe-3e-= Fe3+
14.硼酸(H3BO3)是一种一元弱酸,溶于水电离产生,下列有关说法错误的是
A.硼酸水溶液的
B.是一种正盐
C.加水稀释,硼酸的电离平衡常数不变
D.电离方程式为
15.在25 ℃时,浓度均为1 mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)三种溶液中,测得c(NH)分别为a、b、c(mol/L),则下列判断正确的是
A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.a>c>b
二、填空题
16.已知t℃时, 0.01 mol/L NaOH溶液的pH= 11,0.1 mol/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=109请回答下列问题:
(1)该温度下,水的离子积Kw=_______,0.1mol/L的HA溶液中水电离出的c(OH-)=_______。
(2)在室温下,蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,下列呈减小趋势的是_______。
A.水的电离程度 B.c(HA)/c(A-)
C.溶液中c(H+)和c(OH- )的乘积 D.溶液中c(OH- )的值
(3)室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示:
设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1_______m2(填“>”“<”或“=”)。
(4)室温下,取0.01 mol/L的盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 mol/LNaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者_______后者(填“>”“<”或“=”)。
17.回答下列问题:
(1)正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质,它们互为_______。已知:(正交)(单斜)。正交硫与单斜硫相比,相对比较稳定的是_______。
(2)通常状况下4 g硫粉完全燃烧放出37 kJ的热量,写出反应的热化学方程式_______。
(3)同温同浓度的、、三种溶液,最大的是_______;经测定溶液中,则溶液呈_______(填“酸”或“碱”)性;
(4)等物质的量浓度的下列3种溶液:① ② ③,溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为_______。
三、计算题
18.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属化学平衡。根据要求回答问题:
(1)写出工业上用制备的化学方程式:_______。
(2)常温下,通入溶液中,所得溶液,则溶液的pH=_______(已知:、)。
(3)某温度下,水的离子积常数。将此温度下pH=11的溶液a L与pH=1的b L溶液混合,若所得混合液pH=2,则_______。
(4)常温下,若在溶液中加入稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,_______。
19.(1)常温下,pH等于5的CH3COOH溶液中由水电离出的c(H+)是___。
(2)常温下,pH等于5的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)是___。
四、实验题
20.氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,实验室可用如下装置进行模拟制备(省略夹持装置):
Ⅰ.完成下列填空:
(1)干燥的NH3可选用以下装置制得,相应的连接顺序可以是_______→_______→_______(选填端口字母编号)。_______
Ⅱ.固体X可用无水氯化铬(CrCl3)固体,主要反应为NH3+CrCl3CrN+3HCl。
(2)无水氯化铬具有很强的吸水性,通常形成晶体CrCl3·6H2O。直接加热脱水往往得到Cr2O3,有关反应的化学方程式为_______。以氯化铬晶体制备无水氯化铬的方法是_______。
(3)实际进行实验时,发现上述装置存在一个缺陷,会导致危险,请简要说明。_______
Ⅲ.固体X也可用Cr2O3固体。通入NH3时先将氧化物还原为金属单质,然后金属单质与另一产物化合得到CrN,这些过程几乎同时进行。
(4)写出NH3与Cr2O3发生氧化还原反应的化学方程式:_______。
(5)CrN产品中含有Cr2N杂质,可利用如下方法进行纯度测定:取样品14.380g在空气中充分加热至反应完全,剩余固体全为Cr2O3,质量为16.720g。样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为_______。
(6)证明样品已反应完全的操作名称是_______;若加热时长不足,则最终测定CrN的纯度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
21.氮化铬(CrN)是一种耐磨性良好的新型材料,难溶于水。探究小组同学用下图所示装置(夹持装置略去)在实验室中制取氮化铬并测定所得氮化铬的纯度。
已知:实验室中常用饱和NH4Cl溶液与饱和NaNO2溶液反应制取N2;CrCl3易潮解,高温下易被氧气氧化;E中生反应:CrCl3+NH3→CrN+3HCl。
(1)实验中N2的作用是_____________。
(2)为保证反应顺利进行,开关K1、K2、K3中,应首先打开_____,试剂a的名称是_____。
(3)盛放饱和NH4Cl溶液的仪器叫“恒压滴液漏斗”,与普通分液漏斗相比,使用该仪器的好处是______;实验过程中为防止装置b处导管因氯化铵沉积堵塞而造成危险,可采取的措施是_________。
(4)为测定所得氮化铬的纯度,取所得CrN 7.0g向其中加入足量NaOH溶液,将N元素全部转化为NH3,通入水蒸气使NH3全部蒸出,用50mL 1.00mol·L-1 H2SO4溶液完全吸收NH3。在配制50mL上述硫酸溶液时,所需的仪器有:量筒、________(任写三种),若溶液未经冷却就直接定容(其他操作都正确),所得溶液的浓度将____(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。吸收NH3后剩余的H2SO4用3.00mol·L-1 NaOH溶液滴定,选择酚酞作指示剂,当_______时即为滴定终点,若消耗NaOH溶液10.00mL,则所得产品中CrN的质量分数为________。
参考答案:
1.A
【详解】A.1molCO2中含C原子的数目为NA,CO2与NaOH溶液完全反应后,溶液中含碳微粒有、、H2CO3,依据物料守恒,N()+N()+N(H2CO3)=NA,A正确;
B.10gD2O的物质的量为0.5mol,1个D2O分子中,含有10个质子、10个中子,则10gD2O所含的质子数与中子数都是5NA,B不正确;
C.室温下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中,含OH-的物质的量为0.1mol,数目为0.1NA,C不正确;
D.100g质量分数为98%的浓硫酸中,含H2SO4的物质的量为=1mol,含水的物质的量为≈0.1mol,则100g质量分数为98%的浓硫酸中所含的氧原子数约为4.1NA,D不正确;
故选A。
2.A
【详解】A.NH4Al(SO4)2属于盐,为强电解质,向其溶液中加入NaOH溶液,Al3+先反应,产生沉淀,A说法错误;
B.NH、Al3+水解使溶液呈酸性,且二者会相互抑制水解,B说法正确;
C.0.1mol L-1NH4Al(SO4)2中,少量的NH、Al3+水解,且铝离子水解程度大于铵根离子,导致溶液呈酸性,则c(NH)>c(Al3+),溶液中离子浓度大小为c(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH ),C说法正确;
D.常温下,0.1mol L-1NH4Al(SO4)2中滴加氨水至中性时,铝离子完全沉淀,溶质为硫酸铵和一水合氨,根据电荷守恒可知:c(H+)+ c(NH)=2 c(SO)+ c(OH ),溶液呈中性c(H+)= c(OH ),所以c(NH)=2c(SO),D说法正确;
答案为A。
3.B
【详解】A.K+、Na+、Cl-、NO3-之间不反应,且都是无色离子,故A没有明显错误;
B.Cu2+是蓝色的,故B错误明显;
C.Na+、OH-、Cl-、NO3-之间不反应,都是无色离子,可用共存于同一溶液中,故C没有明显错误;
D.OH-、K+、S2-、Na+之间不反应,都是无色离子,可用共存于同一溶液中,故D没有明显错误;
答案选B。
4.C
【详解】A.水是弱电解质,电离需吸收能量,温度升高,c(H+)、c(OH-)增大,c(H+)·c(OH-)=常数增大,根据图象可知:在温度为T1时Kw=c(H+)·c(OH-)=10-12;在温度为T2时Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,所以温度:T1>T2,A正确;
B.水的离子积常数Kw只与温度有关,温度越高,Kw =c(H+)·c(OH-)就越大,温度相同,则Kw相同,根据A、B、C、D、E所处的温度及离子浓度大小关系可知五点Kw间的关系:B>C>A=D=E,B正确;
C.曲线a、b中只有在c(H+)=c(OH-)才代表在同一温度下纯水的电离情况,即只有A、B、C三点才表示纯水情况,曲线上其它各点不表示纯水电离情况,C错误;
D.B点时水的离子积常数Kw=10-12。0.005 mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=0.01 mol/L,由水电离的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的KOH溶液中c(OH-)=1 mol/L,将两种溶液等体积混合,由于c(OH-)>c(H+),所以混合发生反应后溶液显碱性,D正确;
故合理选项是C。
5.B
【详解】A.泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液显酸性,因此应贮存在玻璃筒内,故A正确;
B.BaSO4在医学上用作钡餐,不溶于水,Ba是重金属,因此Ba2+对人体有害,故B错误;
C.新能源汽车的推广与使用,减少了汽油、柴油燃料燃烧,能减少氮氧化合物对环境的污染,故C正确;
D.合成氨常在催化剂、高温高压下反应,工业上通常采用铁触媒、400°C~500°C和10MPa~30MPa的条件来合成氨,故D正确。
综上所述,答案为B。
6.D
【详解】A.溶液的导电能力主要取决于自由移动离子浓度,盐酸和醋酸中离子浓度未知,不能确定导电性的强弱,故A错误;
B.硝酸银和氯化钠的物质的量未知,不能确定两者是否恰好完全反应,所以不能确定混合后的溶液中Ag+和Cl-的浓度的相对大小,故B错误;
C.醋酸是弱酸,相同pH的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量浓度大于盐酸,所以体积相同时,醋酸的物质的量大于HCl,所以醋酸消耗的NaOH多,故C错误;
D.盐类水解的实质是盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合成了弱电解质,氯化铜水解的实质是Cu2+与水电离产生的OH﹣结合成弱电解质Cu(OH)2,故D正确;
故选D。
7.A
【详解】A.先加入足量稀盐酸,没有沉淀,再加氯化钡溶液,有白色沉淀,则原溶液一定含有硫酸根离子,故A正确;
B.乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;
C.饱和NaA溶液与饱和NaB溶液溶液的浓度可能不同,不能根据PH判断水解程度,故C错误;
D.CCl4密度比水大,在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层,且下层溶液呈紫色,故D错误。
答案选A。
8.D
【详解】A.中和热的测定应选稀的强酸,不能利用浓硫酸测定中和热,因为浓硫酸溶于水放出热量,故A错误;
B.AgNO3过量,无法比较两者Ksp大小,故B错误;
C.MgCl2易水解,需要在HCl气体中加热制取,③无法用于制取无水MgCl2,故C错误;
D.构成原电池时,Zn为负极,Fe为正极,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,滴入铁氰化钾溶液无现象,可验证牺牲阳极法,故D正确;
故选D。
9.D
【详解】根据图知,当c(H+)=10-10mol/L时,c(OH-)=10-5mol/L,则Kw=c(H+)×c(OH-)=10-10×10-5=10-15,0.01mol/LNaOH溶液c(OH-)=0.01mol/L,则c(H+)=mol/L=10-13mol/L,则pH=-lg10-13=13,D满足题意。
答案选D。
10.C
【详解】A.该反应能自发进行,说明,CH4(g)+Cl2(g)CH3Cl(g)+HCl(g)的=0,则,,A错误;
B.氯气少量不能生成二氧化碳,只能生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+H2O+Cl2=HClO+NaHCO3+NaCl,B错误;
C.加水稀释HClO,溶液体积增大程度大于电离平衡向右移动使n(ClO-)增大的程度,因此总体来说c(ClO-)减小,C正确;
D.碳酸钠足量,无论BaSO4和BaCO3的Ksp谁大,都会产生碳酸钡沉淀,因此无法比较BaSO4和BaCO3的Ksp,D错误;
答案选C。
11.C
【分析】取pH为0的点可以算出曲线I对应的电离平衡常数为10-1.43,曲线Ⅱ对应的电离平衡常数为10-6.68,因为Ka1大于Ka2,所以Ka1=10-1.43,Ka2=10-6.68,所以曲线I对应的x=,曲线Ⅱ对应的x=。
【详解】A.该图象的线性关系为pKa=pH lgx,由于弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,因此Ⅰ对应的x=,A正确;
B.由于pKa=pH lgx,曲线Ⅱ对应的x=,Ka2=10-6.68=,此时=0,所以c(H+)=10-6.68,则pH=6.68,所以M点横坐标为6.68,B正确;
C.根据分析可知,对于H3PO3,Ka1=10-1.43,Ka2=10-6.68,由于,则Kh2 =10 12.57 <Ka2=10 6.68,所以的电离大于水解,NaH2PO3溶液显酸性,C错误;
D.电荷守恒式为c(Na+)+ c(H+)= c() +2c()+ c(OH ),当c(Na+)= c()+2c()时,c(H+)=c(OH ),即常温下pH=7,D正确;
所以答案选C。
12.D
【详解】A.空间站的“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能转化为电能,故A正确;
B.工业上电解精炼铜时,要用粗铜作阳极,纯铜作阴极,故B正确;
C.配制FeCl3溶液时,为了防止铁离子水解,一般先将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释成所需浓度,故C正确;
D.医学上的钡餐透视,常用BaSO4做内服造影剂,不能用BaCO3做内服造影剂,BaCO3会与胃酸反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
13.B
【详解】A.将氨水滴入氯化铝溶液中生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式是3+Al3+=Al(OH)3↓+3,故A错误;
B.将铝与NaOH溶液混合生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故B正确;
C.向1 mol/L明矾溶液50mL中滴入几滴0.1mol/LBa(OH)2溶液,Ba(OH)2不足,反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式是2A13++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故C错误;
D.钢铁吸氧腐蚀,负极铁失电子生成亚铁离子,负极反应式为Fe-2e-= Fe2+,故D错误;
选B。
14.A
【详解】A.硼酸水溶液显酸性,但不知温度,无法判断溶液pH与7的关系,A错误;
B.结合题意可知,硼酸()是一种一元弱酸,故是一种正盐,B正确;
C.电离平衡常数只与温度有关,加水稀释,硼酸的电离平衡常数不变,C正确;
D.硼酸溶于水电离产生,故其电离方程式为,D正确;
故选A。
15.B
【详解】若不考虑酸根离子或阳离子对水解的影响,则a=b=c,但水解呈碱性,促进水解,Fe2+水解呈酸性,抑制水解,不水解,对水解无影响,则水解程度为(NH4)2CO3 >(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2,故溶液中剩余的的浓度大小关系为:c>a>b,故答案为:B。
16.(1) 10-13 10-11mol/L
(2)B
(3)<
(4)=
【解析】(1)
已知t℃时, 0.01 mol/L NaOH溶液的pH= 11,该溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,故该温度下,水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-11×0.01=10-13,0.1 mol/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=109,则溶液中的c(OH-)=10-11mol/L, 而0.1mol/L的HA溶液中OH-全部由水电离提供,故水电离出的c(OH-)=10-11mol/L,故答案为:10-13;10-11mol/L;
(2)
A.蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,对水的电离的抑制作用逐渐减弱,故水的电离程度逐渐增大,A不合题意;
B.蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,温度不变Ka不变,故逐渐减小,B符合题意;
C.溶液中c(H+)和c(OH- )的乘积是水的离子积,温度不变,水的离子积不变,C不合题意;
D.蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,溶液中c(OH- )的值逐渐增大,D不合题意;
故答案为:B;
(3)
HA是弱酸,HCl是强酸,pH相等的HA、HCl中,HA反应的物质的量浓度为:mol/L 大于HCl的10-2mol/L,当完全反应后,HA和盐酸溶液中pH相等,此时HA的浓度为:mol/L,HCl的浓度为:10-4mol/L,由于 则参加反应的n(HA)>n(HCl),酸消耗的越多,则参加反应的Zn的质量越大,所以m1(4)
由于NaOH+HCl=NaCl+H2O,NaOH+HA=NaA+H2O可知,室温下,取0.01 mol/L的盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 mol/LNaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者=后者,故答案为:=。
17.(1) 同素异形体 正交硫
(2)
(3) 酸
(4)③>②>①
【详解】(1)正交硫与单斜硫均是硫元素的单质,它们互为同素异形体。物质含有能量越低,越稳定,根据热化学方程式知正交硫的能量比单斜硫低,因此相对稳定的是正交硫。
(2)1mol硫粉的质量是32g,完全燃烧放出的热量是,硫完全燃烧的热化学方程式为。
(3)同温同浓度的、完全电离,得到初始浓度相同的,但发生水解,浓度减小,而的水解会促进的水解,使浓度变得更小。是弱酸的酸式酸根,电离程度不大,电离生成的浓度比、的更小。因此最大的是。既有电离平衡:,又有水解平衡:,已知溶液中,则,溶液呈酸性。
(4)Ba(OH)2电离出的抑制水的电离,电离程度大于水解程度,电离出的抑制水的电离。浓度相同时,Ba(OH)2完全电离,部分电离,因此Ba(OH)2对水的电离抑制程度更大,而的电离程度小于水解程度,盐的水解促进水的电离,因此三种溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为③>②>①。
18.(1)
(2)6
(3)9∶11
(4)
【详解】(1);
(2) 、 , ,所得溶液, ,pH=6;
(3)由题意可知混合溶液显酸性,,解得,答案:9∶11;
(4)氢氧化铜存在溶解平衡: ,,常温下当溶液的pH=8时,代入数据,答案:。
19. 1.0×10-9 mol/L 1.0×10-5 mol/L
【分析】(1)溶液中pH=-lg c(H+),CH3COOH为酸,水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-);
(2)氯化铵为强酸弱碱盐,其溶液中氢离子就是水电离出的。
【详解】(1)CH3COOH为酸,溶液中pH=-lgc(H+)=5,则溶液中c(H+)=10-5 mol/L,由于室温下水的离子积常数Kw=10-14,则水电离出的c(OH-)= mol/L=1.0×10-9 mol/L,在溶液中水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-)=1.0×10-9 mol/L;
(2)氯化铵溶液中H+就是水电离出的,则pH等于5的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol/L。
【点睛】本题考查了电解质电离及盐类水解对水电离平衡移动的影响。注意酸溶液中氢离子不等于水电离出的氢离子,为易错点。酸的电离抑制水的电离,使水电离产生的离子浓度减小;盐水解促进水的电离,使水电离产生的离子浓度增大。结合该温度下的水的离子积常数及水电离产生的c(H+)=c(OH-)计算。
20.(1)b→e→f
(2) 2CrCl3·6H2OCr2O3+6HCl↑+9H2O 通HCl气流加热
(3)制备NH3装置易堵塞,引发爆炸
(4)Cr2O3+2NH32Cr+N2+3H2O
(5)20:1
(6) 恒重操作 偏大
【分析】氨气是一种碱性气体,能与浓硫酸反应生成硫酸铵,能被无水CaCl2吸收,从而转化为CaCl2 8NH3,所以氨气只能用碱石灰干燥。
(1)
NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,二者遇冷又化合为NH4Cl,所以不能用NH4Cl热分解制氨气。由分析可知,只能用碱石灰干燥NH3,则相应的连接顺序可以是b→e→f。答案为:b→e→f;
(2)
CrCl3·6H2O直接加热脱水往往得到Cr2O3,化学方程式为2CrCl3·6H2OCr2O3+6HCl↑+9H2O,所以由氯化铬晶体制备无水氯化铬时,应设法抑制水解反应的发生,从方程式提供的信息看,方法是通HCl气流加热。答案为:2CrCl3·6H2OCr2O3+6HCl↑+9H2O;通HCl气流加热;
(3)
因为氨易液化,实际进行实验时,液氨会引起制气装置的堵塞,从而导致危险,简要说明为:制备NH3装置易堵塞,引发爆炸。答案为:制备NH3装置易堵塞,引发爆炸;
(4)
NH3与Cr2O3发生氧化还原反应时,生成两种单质为Cr和N2,化学方程式:Cr2O3+2NH32Cr+N2+3H2O。答案为:Cr2O3+2NH32Cr+N2+3H2O;
(5)
设产品中CrN的物质的量为x,Cr2N的物质的量为y,则可建立如下等量关系式:
66x+118y=14.38……①、x+2y=……②,解方程可得:x=0.2mol,y=0.01mol。从而得出样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为0.2:0.01=20:1。答案为:20:1;
(6)
证明样品已反应完全时,只需看继续加热前后固体的质量是否改变,所以操作名称是恒重操作;若加热时长不足,则CrN和Cr2N没有完全转化为Cr2O3,加热后固体的质量必然小于16.720g,含Cr物质的量小于0.22mol,由此算出的y值偏小,x值偏大,所以最终测定CrN的纯度将偏大。答案为:恒重操作;偏大。
【点睛】在分析加热时长不够产生的误差时,可得出x+2y<0.22,代入解方程,便可求出y<0.01mol,x>0.2mol。
21.(1)用N2排尽装置中的空气,防止CrCl3与氧气反应
(2) K1 碱石灰
(3) 平衡气压,便于液体顺利流下 间歇性微热b处导管
(4) 胶头滴管、玻璃棒、烧杯、50mL容量瓶 偏大 溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 0.66
【分析】先打开K1,A装置用于制取氮气,排尽装置中的空气,防止CrCl3被氧气氧化,装置B用于干燥氮气,防止CrCl3潮解,关闭K1,打开K2、K3,装置C制取氨气,装置D干燥氨气,装置E制备CrN,球形干燥管中可盛放碱石灰,防止装置G中的水蒸气进入E中使CrCl3潮解,同时可吸收HCl,装置F可防止倒吸,装置G吸收多余的氨气。
【详解】(1)实验中N2的作用是用N2排尽装置中的空气,防止CrCl3与氧气反应。
(2)为保证反应顺利进行,开关K1、K2、K3中,应首先打开K1,排尽装置中的空气,防止CrCl3被氧气氧化;装置D干燥氨气,试剂a的名称是碱石灰。
(3)盛放饱和NH4Cl溶液的仪器叫“恒压滴液漏斗”,与普通分液漏斗相比,使用该仪器的好处是平衡气压,便于液体顺利流下。实验过程中为防止装置b处导管因氯化铵沉积堵塞而造成危险,可采取的措施是间歇性微热b处导管。
(4)用浓硫酸配置稀硫酸的步骤为:计算、量取、稀释冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,则在配制50mL上述硫酸溶液时,所需的仪器有:量筒、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、50mL容量瓶;若溶液未经冷却就直接定容,由于热胀冷缩,定容时所加蒸馏水的体积偏小,则所得溶液的浓度将偏大。吸收NH3所消耗硫酸的物质的量为,则氨气物质的量为0.07mol,CrN的物质的量为0.07mol,则所得产品中CrN的质量分数为。