专题3水溶液中的离子反应单元测试(含解析) 高二苏教版(2019)化学选择性必修1

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名称 专题3水溶液中的离子反应单元测试(含解析) 高二苏教版(2019)化学选择性必修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 2023-06-11 20:16:49

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专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题
一、单选题
1.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是
酸 HX HY HZ
浓度/( mol·L-1) 0.12 0.2 1 1 1
电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5
电离常数 K1 K2 K3 K4 K5
提示:电离度: A.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大,且K1>K2>K3
B.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则的值不变
C.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(X-)逐渐减小
D.在相同温度下,电离常数:K5>K4>K3
2.下列有关实验的说法正确的是
A.测定新制氯水的pH时,用玻璃棒蘸取溶液,点在干燥pH试纸上
B.根据丁达尔现象可以将分散系分为溶液、胶体和浊液
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在盐酸中再加水稀释
D.向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以上
3.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A.向沸水中滴加少量饱和溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
B.葡萄酒中添加适量,可以起到抗氧化和漂白的作用
C.工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去
D.工业燃烧煤时,加入少量石灰石可减少温室气体的排放
4.滴定分析法是一种精度很高的定量分析法。以酚酞为指示剂,用标准溶液滴定某未知浓度的盐酸溶液,下列说法错误的是
A.用酸式滴定管盛装待测液
B.装液之前需润洗碱式滴定管
C.指示剂多加不影响测定结果
D.滴定终点时,溶液颜色由无色变为粉红色
5.下列实验中,由实验现象不能得到正确结论的是
选项 实验 现象 结论
A 向1.0mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性
B 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液并加热 加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应
C 将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡 沉淀由白色变为红褐色 Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度
D 相同的铝片分别与同温同体积,且c(H+)=1mol·L-1的盐酸、硫酸反应 铝与盐酸反应产生气泡较快 可能是Cl-对该反应起到促进作用
A.A B.B C.C D.D
6.下列有关实验或操作能达到实验目的的是
A.①证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.②装置蒸发氯化铝溶液制备无水氯化铝
C.③装置用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液
D.④验证二氯化锰对过氧化氢的分解能起到催化的作用
7.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝 NH4HCO3显碱性
B 相同条件下,分别测量0.1 mol·L-1和0.01 mol·L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强 醋酸浓度越大,电离程度越大
C 向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色 Br2的氧化性比I2的强
D 用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验能达到预期目的的是
选项 实验内容 实验目的
A 向溶液X中滴加浓盐酸,将产生气体通入品红溶液,溶液褪色 证明溶液X中含有或
B 室温下,向溶液中加入几滴溶液出现白色沉淀,再滴加几滴溶液,出现黄色沉淀 证明相同温度下:
C 常温下,测得相同浓度溶液的: 证明常温下的水解程度:
D 将溶液滴入酸性溶液中,紫红色褪去 证明有还原性
A.A B.B C.C D.D
9.常温下向0.1mol/LHF溶液中加入少量水,下列各项增大的是
①pH②③水的电离程度④⑤
A.①③⑤ B.①②④ C.①③ D.仅有①
10.某溶液含有等物质的量的Ba2+、Na+、NO、Fe3+、Mg2+、SO、CO、Cl-中的几种离子。取样于试管中,加入KSCN溶液,溶液变为血红色。下列对溶液中离子判断的说法错误的是
A.一定没有Ba2+、Mg2+、CO B.可能含有Na+
C.一定没有SO D.Cl-和NO至少有一种
11.已知甘氨酸在水中存在三种微粒,它们的转化关系如下:
pI为该溶液中-COO-和数目相等时的pH,K1和K2分别表示-COOH和的解离常数,K1=10-2.4,K2=10-9.4。其各微粒在水中的分布系数(各微粒数目占三种微粒总数的百分比)如下图所示:
根据以上信息判断错误的是
A.a点对应的pH=2.4
B.当溶液的pH=7时,[A±]>[A+]>[A-]
C.甘氨酸溶液的pI=5.9
D.甘氨酸溶于水后溶液呈酸性
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.14 g乙烯和丙烯的混合物中非极性键数目为2NA
B.常温下,1 LpH=10的氨水溶液中,发生电离的水分子数为1×10-10NA
C.电解精炼铜时阳极减轻32 g,电路中转移电子数目一定为NA
D.将0.1 mol O2与0.2 mol NO在密闭容器中充分反应,反应后容器内分子数为0.2NA
13.在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A.曲线②代表醋酸与镁条反应
B.反应开始时,盐酸与Mg反应的更快
C.反应结束时两容器内基本相等
D.反应过程中盐酸下降更快
二、填空题
14.温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10 -amol·L -1,c(OH -)=10 -bmol·L -1;已知:a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_______,t_______(填“<”、“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_______,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为_______。
(3)回答下列有关醋酸的问题。在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为_______;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是_______;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是_______。
15.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸 HCN HClO
电离平衡常数()
(1)当温度升高时,值___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是___________、___________(用化学式表示),
②下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是___________(填序号),
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式___________。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数,,写出草酸的电离方程式___________、___________,试从电离平衡移动的角度解释的原因___________。
(4)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实___________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案:___________。
16.一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:(用a、b、c、<,=,>号填写作答)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,由大到小的顺序是_______。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和的能力由大到小的顺序是_______。
(3)当三者pH相同、体积相同时,分别放入足量的充分反应,开始产生H2的速率大小顺序是_______;反应结束时(相同状况下)产生气体的体积由大到小的顺序是_______。
17.根据所学知识回答下列问题:
(1)工业上处理废水时,可用FeS除去废水中的用离子方程式解释其原因_______。
(2)盐碱地因含较多碳酸钠不利用农作物生长,用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因_______。通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性,用化学方程式解释其原理_______。
(3)已知:25℃时,,在化学分析中以硝酸银溶液滴定溶液中的氯离子时,可否加入适量的利用与反应生成的砖红色沉淀指示滴定终点_______(填“可以”或“不可以”)
(4)利用电解法可将活泼的金属从它们的化合物中还原出来,工业上治炼金属钠的方法_______(用化学方程式表示)
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。
I.填空。
(1)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为_______。(已知)
(2)某温度下,水的离子积常数KW=1×10-12。将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的bLH2SO4溶液混合,若所得混合液pH=2,则a:b=_______
II.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-A2-+H+。
(3)常温下溶液的pH_______(填序号),仅用化学用语解释原因_______。
A.大于7    B.小于7    C.等于7    D.无法确定
(4)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡: 。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有_______。
A.升高温度 B.降低温度 C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
III.
(5)某工业废水中主要含有Fe3+与Cr3+,毒性较大,若使用调节溶液pH的方法处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol L-1,则残留的Cr3+的浓度为_______(已知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]= 6.0×10-31)。
19.我国《居室空气中甲醛的卫生标准》规定,居室空气中甲醛的最高允许浓度为0.08mg·m-3,可以用KMnO4溶液来检测室内甲醛浓度。用移液管准确量取2.00mL1.00×10-5mol·L-1的KMnO4溶液,注入一支带有双孔橡胶塞的试管中,加入1滴6.00mol·L-1的H2SO4溶液,塞好橡胶塞。取一个附针头的50mL注射器,按图组装好装置。将此装置置于待测地点,缓慢抽气,每次抽气50mL,直到试管内溶液的红色褪尽。重复实验,结果如下:
实验次数 KMnO4溶液的浓度/mol·L-1 KMnO4溶液的体积/mL 每组实验抽气总体积/mL
1 1.00×10-5 2.00 990
2 1.00×10-5 2.00 1000
3 1.00×10-5 2.00 1010
已知:4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O,求:
(1)甲醛气体的浓度为___________mol·L-1。
(2)该居室甲醛浓度是否符合国家标准(写出列式过程)___________。
四、实验题
20.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](Mr=222)是一种草绿色晶体,可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下:
I.分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液。
II.将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀。
III.将II的混合溶液加热至75℃,搅拌15min。
IV.静置使产物沉淀完全后,抽滤、洗涤、干燥、称重,分析样品组成和晶体结构。
回答下列问题:
(1)步骤I中,配制0.50mol L-1CuSO4溶液时,不需要使用下列仪器中的_______(填仪器名称)。
(2)步骤II中,若误将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合,二者恰好完全反应,生成蓝色的Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体,其反应的离子方程式为_______。
(3)步骤III中,若温度高于90℃,产品中混有的黑色固体是_______。
(4)步骤IV中,检验沉淀是否洗涤干净的试剂是_______;称得产品的质量为1.332g,则该实验所得碱式碳酸铜的产率是_______。
(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示,则铜元素的质量分数是_______,与理论值相差不大。使用_______实验可进一步测定样品的晶体结构。
21.保险粉Na2S2O4大量用于印染业,并用来漂白纸张、纸浆和陶土等。某化学兴趣小组同学用甲酸法制取保险粉的装置如图所示(加持装置略去)。
已知:保险粉易溶于水,不溶于甲醇,具有强还原性,在空气中易被氧化:2Na2S2O4+O2+2H2O=NaHSO3或Na2S2O4 +O2+H2O =NaHSO3+NaHSO4。实验时先把甲酸(HCOOH)与溶于甲醇和水混合溶剂的NaOH混合,再通入SO2气体。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______;装置B的作用是______。
(2)装置C中甲醇不参加反应,甲醇的作用是 ______;生成Na2S2O4的离子方程式为______。
(3)下列有关该实验的说法正确的是 ______(填序号)。
A.可用硝酸和BaCl2溶液检验制得的Na2S2O4中是否混有NaHSO4
B.实验中甲酸和NaOH最合适的物质的量之比为1:1
C.用N2排尽装置内的空气,有利于提高 的Na2S2O4纯度
D.得到Na2S2O4固体后可用甲醇洗涤
(4)测定产品中Na2S2O4质量分数,其实验步骤如下,准确称取0.5000g产品放入锥形瓶中,加入适量水使其溶解。然后加入足量甲醛,充分反应,再滴加几滴指示剂,用0.2000mol·L-1的标准I2溶液滴定,至终点时,消耗25.00mL标准I2溶液。实验过程中涉及的反应:Na2S2O4+2HCHO+H2O =NaHSO3·HCHO+NaHSO2·HCHO;NaHSO2·HCHO+2I2+2H2O= NaHSO4+HCHO+4HI。该实验加入指示剂是______ ,产品Na2S2O4 (M=174g·mol-1)的质量分数为 ______% (保留一位小数)。
(5)探究Na2S2O4的性质。隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解是到固体产物Na2SO3,Na2S2O3和SO2,但该兴趣小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是______。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)
参考答案:
1.D
【解析】A.在相同温度下,弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大,但电离常数不变,所以K1=K2=K3,A不正确;
B.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则HZ溶液中c(H+)增大,HZ的电离平衡逆向移动,c(Z-)减小,所以的值增大,B不正确;
C.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(HX)逐渐增大,虽然电离度不断减小,但电离产生的离子浓度不断增大,所以从左至右c(X-)逐渐增大,C不正确;
D.在相同温度下,相同浓度的电解质溶液,电离度越大,电离常数越大,电离度HX<HY<HZ,所以电离常数:K5>K4>K3,D正确;
故选D。
2.C
【解析】A.新制氯水中含有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,故A错误;
B.依据分散质颗粒直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,故B错误;
C.氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解反应,为防止氯化铁发生水解反应,则配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在盐酸中再加水稀释,故C正确;
D.向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以下,故D错误;
故选C。
3.C
【解析】A.胶粒带电,胶体不带电,A错误;
B.葡萄酒中添加少量,目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用,不是漂白,B错误;
C.Ag2S、HgS均难溶于水,因此工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去,C正确;
D.高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,二氧化碳不能和CaO反应,加入石灰石不能减少温室气体的排放,D错误;
答案选C。
4.C
【解析】A.某未知浓度的盐酸溶液是待测液,因此用酸式滴定管盛装待测液,故A正确;
B.装标准液之前需润洗碱式滴定管,不润洗会导致结果偏高,故B正确;
C.指示剂一般是有机弱酸或弱碱,会消耗一定的滴定剂,因此多加会影响测定结果,故C错误;
D.开始时,酚酞加入到盐酸中,溶液为无色,当滴定终点时,溶液颜色由无色变为粉红色,故D正确。
综上所述,答案为C。
5.A
【解析】A.甲基橙的变色范围是pH≦3.1时变红,3.1~4.4时呈橙色,pH≧4.4时变黄,pH大于4.4时滴甲基橙,溶液变为黄色,由操作和现象不能证明NaHCO3溶液呈碱性,故A错误;
B.加热促进醋酸钠的水解,加热后红色加深,可知水解反应吸热,故B正确;
C.将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,沉淀由白色变为红褐色,沉淀发生转化,Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,故C正确;
D.相同的铝片分别与同温同体积,且c(H+)=1mol·L-1的盐酸、硫酸反应,铝与盐酸反应产生气泡较快,氯离子和硫酸根离子产生了不同的影响,可能是Cl-对该反应起到促进作用,故D正确;
故选A。
6.C
【解析】A.①装置中,AgNO3溶液中加入少量NaCl溶液后,Ag+有剩余,加入KI后,与溶液中剩余的Ag+反应,基本不影响AgCl的溶解平衡,m(AgCl)的质量没有明显变化,所以不能证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A不正确;
B.②装置中,AlCl3为挥发性酸的弱碱盐,蒸发氯化铝溶液过程中,HCl挥发,AlCl3不断水解,最终AlCl3全部转化为Al(OH)3,所以不能制备无水氯化铝,B不正确;
C.③装置中,盐酸不腐蚀聚四氟乙烯,所以滴定管内可以盛放已知浓度的盐酸,C正确;
D.验证二氯化锰的催化作用时,两试管内H2O2的浓度、温度都应相同,而④装置中,两试管内溶液的温度不同,所以不能用来验证二氯化锰对过氧化氢分解的催化作用,D不正确;
故选C。
7.C
【解析】A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝,是由于NH4HCO3固体受热分解产生的NH3与水反应产生NH3·H2O使溶液显碱性,而不能说NH4HCO3显碱性,A错误;
B.相同条件下,分别测量0.1 mol·L-1和0.01 mol·L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强,是由于在0.1 mol/L醋酸溶液中自由移动的离子浓度比0.01 mol·L-1醋酸溶液大,不能说醋酸浓度越大,电离程度越大,B错误;
C.向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明发生反应:Br2+2I-=2Br-+I2,生成的I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此可以证明Br2的氧化性比I2的强,C正确;
D.CH3COONa溶液、NaNO2溶液的浓度未知,应测定等浓度的盐溶液的pH,根据溶液pH大小判断HNO2电离出H+的能力是否比CH3COOH的强,由此实验及现象得出的结论不合理,D错误;
故合理选项是C。
8.C
【解析】A.向溶液X中滴加浓盐酸,将产生气体通入品红溶液,溶液褪色,生成的气体也可能是氯气等具有漂白性的物质,故X中不一定含有或,也可能含有高锰酸根离子等强氧化性离子,A错误;
B.向溶液中加入几滴溶液出现白色沉淀,反应后硝酸银过量,滴加碘化钠也会生成碘化银沉淀,不能证明相同温度下:,B错误;
C.酸根离子对应酸越弱,酸根离子水解程度越大,对应溶液的碱性越大;常温下,测得相同浓度溶液的:,说明常温下的水解程度:,C正确;
D.氯离子、亚铁离子均能被酸性高锰酸钾氧化,故不能证明有还原性,D错误;
故选C。
9.A
【解析】HF是弱酸,常温下向0.1mol/LHF溶液中加入少量水,HF的电离平衡会正向移动,c(H+)、c(F-)、c(HF)都会减小,溶液酸性减弱,①pH会增大;温度不变,水的离子积②不变;酸性减弱,水的电离被抑制程度减小,③水的电离程度会增大;,温度不变,不变,加水稀释,减小,所以④减小;加水稀释时c(H+)、c(F-)减小程度一样,但水的电离程度增大,氢离子浓度减小的慢,所以⑤会增大;故符合题意的是①③⑤,故答案为:A
10.C
【解析】加入溶液,溶液变为血红色,说明有,则没有,由于离子的物质的量相等,根据电荷守恒原理,一定有,和至少一种,如果有,则三者都有,没有、。故答案选C。
11.B
【解析】根据题中转化关系可知,酸性越强,A+越多,碱性越强,A-越多,故X为A+,Y为,Z为A-。
【解析】A.a点时,c(A+)=c(),,pH=2.4,A项正确;
B.由电荷守恒可知,,pH=7时,,所以,B项错误;
C.pI为该溶液中-COO-和数目相等时的pH,由图可知,-COO-和数目相等时的pH约为6,C项正确;
D.H2N-CH2-COOH H2N-CH2-COO-+H+的电离常数K1=10-2.4,H2N-CH2-COOH+H2O+OH-的水解常数,K1>K,所以溶液显酸性,D项正确;
答案选B。
12.B
【解析】A.乙烯和丙烯的最简式是CH2,14 g乙烯和丙烯的混合物中含有最简式的物质的量是1 mol,平均含有1 mol C原子,可以形成2 mol极性键,但由于未知乙烯和丙烯的含量,因此不能确定所形成的非极性键的数目,A错误;
B.常温下,1 LpH=10的氨水溶液中c(H+)=10-10 mol/L,n(H+)=1 L×10-10 mol/L=10-10 mol,溶液中的H+完全是水电离产生,所以该溶液中,发生电离的水分子数为1×10-10NA,B正确;
C.在电解精炼铜时阳极反应的金属有Cu及活动性比Cu强的金属,而活动性比Cu弱的金属沉淀在阳极底部形成阳极泥,故当阳极质量减轻32 g时,反应的Cu的物质的量小于0.5 mol,电路中转移电子的物质的量不一定是1 mol,故转移电子数目不一定为NA,C错误;
D.将0.1 mol O2与0.2 mol NO在密闭容器中充分发生反应会产生0.2 mol NO2,但NO2在密闭容器中会有一部分转化为N2O4,致使容器中气体分子的物质的量小于0.2 mol,故充分反应后容器内分子数小于0.2NA,D错误;
故合理选项是B。
13.A
【解析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应;
【解析】A.由分析可知,曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应,A错误;
B.醋酸为弱酸、盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,B正确;
C.等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同,故反应结束时两容器内基本相等,C正确;
D.醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来,故反应过程中盐酸下降更快,D正确;
故选A。
14. 10-13 > 10-b mol/L 10-amol/L c>b>a b c
【解析】(1)该温度下水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH-)=10-a mol/L×10-bmol/L=10-(a+b)=10-13,25℃时,水的离子积为10-14,10-13>10-14,水的电离是吸热过程,则温度t>25℃;
(2)NaOH的浓度等于溶液中c(OH-),由水电离出的c(OH-)=c(H+)溶液,则NaOH的物质的量浓度为10-b mol/L,由水电离出的c(OH-)为10-amol/L;
(3)依据弱电解质“越稀越电离”,电离程度随着水的加入量增大而增大,则醋酸的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,pH=-lgc(H+),则c(H+)越大,溶液的pH越小,溶液导电能力越大,根据图知,导电能力最大的点是b,则c(H+)最大的点是b,pH值最小的点是b;c(H+):b>a>c,则水电离程度:c>a>b,即水的电离程度最大的是c;故答案为:c>b>a;b;c。
15. 增大 HCN B 由于一级电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡向左移动 能 往石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生
【解析】(1) 弱酸的电离吸热,当温度升高时,促进电离,则值增大;
(2)①K值越大、电离程度越大、酸性越强,上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是HCN、 (用化学式表示);
②A.弱酸的电离吸热,当温度升高时,促进电离,则值增大,A不满足;
B.越稀越电离。加水稀释,促进电离,温度不变值不变,B满足;
C.加少量的固体,醋酸根离子浓度增大、抑制电离,温度不变值不变,C不满足;
D.加少量冰醋酸,增大反应物浓度,电离程度减小,温度不变值不变,D不满足;
E.加氢氧化钠固体,发生反应、大量放热,温度升高, 值增大,E不满足;
答案为B。
③醋酸酸性大于次氯酸,醋酸和次氯酸钠溶液能发生复分解反应,生成次氯酸和醋酸根离子。离子方程式为。
(3)多元弱酸分步电离。已知草酸是一种二元弱酸,则草酸的一级电离方程式、二级电离方程式。由于一级电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡向左移动,导致。
(4)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,则水垢中的碳酸钙和食醋发生了反应,故通过该事实能比较:醋酸酸性大于碳酸。实验中可依据强酸制备弱酸的原理来证明酸性强弱。则要通过实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱,方案为往石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生,若有气体产生可证明醋酸的酸性大于碳酸。
16. b>a>c b>a=c a=b=c c>a=b
【解析】(1)硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)同体积同物质的量浓度的三种酸,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3)反应速率与氢离子浓度有关,当pH相同、体积相同时,即氢离子浓度相同,反应速率相等,所以开始时反应速率的大小关系为a=b=c,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c>a=b,故答案为:a=b=c;c>a=b;
17.(1)
(2)
(3)可以
(4)
【解析】(1)
在工业废水处理过程中,依据沉淀转化原理,可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+,反应的离子方程式:FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq),故答案为:FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq);
(2)
碳酸钠为强碱弱酸盐,水解呈碱性,水解的离子方程式为CO+H2O HCO+OH-,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性,是因为石膏能与碳酸根离子反应,使得碳酸根离子浓度降低,碳酸根的水解平衡逆向移动,碱性降低,化学方程式为Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓,故答案为:CO+H2O HCO+OH-;Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓;
(3)
当c(Cl )=1.0×10 5 mol/L时,认为氯离子沉淀完全,此时银离子浓度c(Ag+)==mol/L=1.8×10-5mol/L,c()==≈0.6×10-2mol/L,加入适量的[c()≥0.6×10-2mol/L],只要Ag+稍过量,就会反应生成的砖红色沉淀,就可以据此判断滴定终点,故答案为:可以;
(4)
工业上电解熔融氯化钠可得到金属钠和另一种单质,依据质量守恒定律可知有毒气体为氯气,反应方程式为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;故答案为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
18.(1)
(2)9:11
(3) B HA-H++A2-
(4)BD
(5)3×10-6 mol L-1
【解析】(1)由可知,向NaCN溶液中通入少量的CO2,碳酸只能发生第一步电离,所以发生反应的离子方程式为。答案为:;
(2)某温度下,水的离子积常数KW=1×10-12,pH=11的NaOH溶液中,c(OH-)=0.1mol L-1,pH=1的bLH2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol L-1,若所得混合液pH=2,则,从而求出a:b=9:11。答案为:9:11;
(3)由H2A=H++HA-、HA-A2-+H+可知,常温下NaHA溶液中的HA-只能发生电离,不能发生水解,则溶液的pH小于7,故选B,仅用化学用语解释原因:HA-H++A2-。答案为:B;HA-H++A2-;
(4)A.升高温度,平衡正向移动,Ca2+浓度变大,A不符合题意;
B.降低温度,平衡逆向移动,Ca2+浓度变小,B符合题意;
C.加入NH4Cl晶体,水解使溶液呈酸性,与A2-结合,从而使CaA的溶解平衡正向移动,Ca2+浓度变大,C不符合题意;
D.加入Na2A固体,增大溶液中A2-浓度,使CaA的溶解平衡逆向移动,Ca2+浓度变小,D符合题意;
故选BD。答案为:BD;
(5)在同一溶液中,c(OH-)相同,则,则残留的Cr3+的浓度为mol L-1=3×10-6 mol L-1。答案为:3×10-6 mol L-1。
【点睛】同一溶液中,同种离子的浓度相同。
19.(1)2.5×10-8
(2)甲醛气体的物质的量浓度为2.5×10-8mol·L-1,其质量浓度为:2.5×10-8mol·L-1×1000L·m-3×30g·mol-1×1000mg/g=0.75 mg·m-3>0.08 mg·m-3,故甲醛超标,不符合国家要求。
【解析】(1)
由题干信息可知,三组实验平均抽气的体积为:=1000mL,根据反应4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2+11H2O可知,每组反应的甲醛的物质的量为:n(HCHO)=n(KMnO4)=×1.00×10-5 mol·L-1×2.00×10-3L=2.5×10-8mol,故甲醛气体的浓度为=2.5×10-8mol·L-1;
(2)
由上述计算可知,甲醛气体的物质的量浓度为2.5×10-8mol·L-1,其质量浓度为:2.5×10-8mol·L-1×1000L·m-3×30g·mol-1×1000mg/g=0.75 mg·m-3>0.08 mg·m-3,故甲醛超标,不符合国家要求。
20.(1)坩埚
(2)4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑
(3)CuO
(4) 盐酸、氯化钡溶液 80%
(5) 56% X射线衍射
【解析】本实验的目的,制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液,然后将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀;将混合溶液加热至75℃,搅拌15min,即可获得碱式碳酸铜晶体。
【解析】(1)步骤I中,配制0.50mol L-1CuSO4溶液时,需要使用容量瓶、烧杯、天平,玻璃棒等,不需要使用的仪器是:坩埚。答案为:坩埚;
(2)步骤II中,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合,二者恰好完全反应,生成Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体,同时生成CO2,反应的离子方程式为4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑。答案为:4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑;
(3)步骤III中,若温度高于90℃,Cu2(OH)2CO3发生分解,生成CuO、CO2和水,则产品中混有的黑色固体是CuO。答案为:CuO;
(4)步骤IV中,沉淀表面容易吸附溶液中的,检验的试剂是盐酸、氯化钡溶液。制取碱式碳酸铜的离子方程式为2Cu2++2+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑,则理论上,30mL0.50mol L-1CuSO4溶液和36mL 0.50mol L-1Na2CO3溶液反应,生成Cu2(OH)2CO30.0075mol,则碱式碳酸铜的产率是=80%。答案为:盐酸、氯化钡溶液;80%;
(5)从图中可以看出,样品灼烧后,所得固体为CuO,质量保留百分数为70%,则铜元素的质量分数是=56%。测定晶体结构时,通常使用X射线衍射实验,所以使用X射线衍射实验可进一步测定样品的晶体结构。答案为:56%;X射线衍射。
【点睛】Cu2(OH)2CO3的分解温度低于水的沸点,所以在水溶液中加热,Cu2(OH)2CO3就可发生分解。
21. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) 防倒吸 降低Na2S2O4的溶解度,有利于其结晶析出 HCOO- +2SO2+3OH-S2O+CO+2H2O或HCOO- +2SO2+OH-S2O+CO2+H2O CD 淀粉溶液 87.0 取少量分解产物溶于足量的稀盐酸中,静置,取上层清液,滴加几滴BaCl2溶液,若出现沉淀则说明产物中含有Na2SO4,反之则无
【解析】装置A反应产生SO2,进入C装置与甲酸、NaOH等反应生成Na2S2O4,装置D吸收多余的SO2,防止污染空气。
【解析】(1)容器a为带有恒压装置的分液漏斗,故名称为恒压分液漏斗或恒压滴液漏斗;由于SO2进入C装置反应可能会产生倒吸,故装置B的作用为防倒吸;
(2)因为Na2S2O4易溶于水、不溶于甲醇,故甲醇的作用为降低Na2S2O4溶解度,有利于其结晶析出;根据题意,HCOOH与SO2在碱性条件下反应生成Na2S2O4,HCOOH滴入后首先与NaOH反应转化为HCOO-,故初步确定反应为:HCOO- + SO2 + OH- → ,S元素由+4被HCOO-还原为+3,推测HCOO- 中C元素由+1被氧化为稳定+4价CO2,由于为碱性条件,故此时应该生成,结合元素守恒确定生成物中有H2O,故配平后方程式为:HCOO- +2SO2+3OH-S2O+CO+2H2O(或HCOO- +2SO2+OH-S2O+CO2+H2O);
(3)A.Na2S2O4具有强还原性,强氧化性HNO3能将其氧化为,故A不合理;
B.若甲酸与NaOH 物质的量之比为1:1,则此时恰好反应,若NaOH过量,则可以将CO2反应生成,有助于平衡正向移动,提高Na2S2O4产率,故B不合理;
C.Na2S2O4具有强还原性,在空气中易被氧化,故排尽空气可防止Na2S2O4被氧化,提高其纯度,C合理;
D.Na2S2O4不溶于甲醇,故可用甲醇洗涤,D合理;
故答案选CD。
(4) 涉及I2的滴定,可以用淀粉溶液作指示剂,终点现象为溶液颜色由无色变为浅蓝色,故此处填淀粉溶液;
根据已知方程式确定关系式:Na2S2O4 ~ NaHSO2·HCHO ~ 2I2,得c(Na2S2O4)=;
W(Na2S2O4)=,即Na2S2O4质量分数为87.0%;
(5)检验,需加入稀盐酸排除等离子干扰,再加入BaCl2溶液观察现象,不能选用稀硝酸,因为硝酸会将Na2SO3、Na2S2O3、SO2等物质氧化成产生干扰,故选用试剂为:稀盐酸和BaCl2溶液,具体操作为:取少量分解产物溶于足量的稀盐酸中,静置,取上层清液,滴加几滴BaCl2溶液,若出现沉淀则说明产物中含有Na2SO4,反之则无。