第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题
1.下列化学用语正确的是
A.NaHCO3的水解:HCO+H2O H3O++CO
B.醋酸的电离:CH3COOH=CH3COO-+H+
C.碳酸钠水解:CO+ 2H2O H2CO3 + 2OH-
D.水溶液中NaHSO4电离方程式:NaHSO4=Na++H+ + SO
2.下列叙述中,不正确的是
A.AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式是AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.HCl在水溶液中的电离方程式是HCl=H++Cl-
C.反应aA(g) bB(g)+cC(g)达到平衡以后,增大A的物质的量浓度,A的转化率一定减小
D.钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
3.下列关于沉淀的叙述不正确的是
A.生产、科研中常利用生成沉淀来达到分离或除杂的目的
B.沉淀的溶解只能通过酸碱中和反应来实现
C.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
D.一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
4.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L正戊烷中含有的碳原子数为0.5 NA
B.1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中所含HCO的数目为0.1NA
C.一定条件下,0.1mol CO与0.1mol H2O(g)充分反应,生成H2的分子数为0.1NA
D.在反应:3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S中,每生成0.6molS,转移的电子数为3.2NA
5.下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 分别测量NaNO2和CH3COONa溶液的pH NaNO2溶液的pH约为8,CH3COONa溶液的pH约为9 Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)
B 向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置 下层显紫红色,上层接近无色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C 向2mL0.01mol L-1AgNO3溶液中滴加几滴0.01mol L-1NaCl溶液,然后滴加几滴0.01mol L-1NaI溶液 先出现白色沉淀,然后出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 向某浅黄色溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液 溶液变蓝色 浅黄色溶液中含Cl2
A.A B.B C.C D.D
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,1个氧气分子体积为
B.50℃时,向1L0.1mol/L的氯化铵溶液中滴入氨水至pH=7,数目大于
C.含等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液中,与的和为
D.将4.6g(含)溶于水,完全反应后电子转移的数目为
7.实验室制备氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2 H2O反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学设计了4组实验方案(每次均量取20 mL反应残余液进行实验),其中正确的是
A.与足量AgNO3溶液反应,过滤、洗涤、干燥,称量生成的沉淀质量为a g
B.稀释10倍后取20 mL用已知浓度的NaOH溶液滴定,消耗NaOH的体积为b mL
C.与足量NaHCO3固体反应,逸出气体用足量碱石灰吸收,增重c g
D.加入d1g CaCO3(过量)充分反应后,称量剩余固体质量为d2 g[已知:Ksp( CaCO3)>Ksp(MnCO3)]
8.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.澄清石灰水与过量苏打溶液混合:
B.少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=+2H++Cl-
C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O
D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
9.实验测得 10 mL 0. 50 mol L -1NH4Cl溶液、10 mL 0. 50 mol L -1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25°C时CH3COOH和NH3 H2O的电离常数均为1. 8×10-5.下列说法错误的是
A.加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大
B.图中虚线表示pH随加水量的变化,实线表示pH随温度的变化
C.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol L-1溶液pH变化值小于lgx
D.将稀释相同倍数的NH4Cl与CH3COONa溶液混合,混合液中 c(CH3COO-)= c(NH)
10.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的离子方程式书写错误的是
A.KI溶液久置空气中变黄色:
B.过量铁粉与稀硝酸反应:
C.用酸性溶液吸收含的尾气:
D.用碳酸钠溶液浸泡处理锅炉水垢(主要成分为):
11.下列实验操作不能达到实验目的的是
实验目的 实验操作
A 制备胶体 向稀溶液中加入稀盐酸,边加边振荡,出现白色沉淀时停止滴加,静置
B 验证酸性 向盛有饱和硼酸溶液中滴加等浓度溶液无现象
C 制备 向中加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得沉淀过滤、焙烧
D 降低含较多的盐碱地的碱性 通过施加适量石膏,使转化为可以降低土壤的碱性
A.A B.B C.C D.D
12.设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.由2H和18O所组成的水22g,其中所含的中子数为10NA
B.常温下,pH=4的醋酸溶液中由水电离出的H+的数目为10-10NA
C.标准状况下,11.2L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为NA
D.用10mL3.4mol/L的FeCl3溶液制成Fe(OH)3胶体,该胶体中含胶粒数小于0.034NA
二、填空题
13.回答下列问题:
(1)下列物质: ①Cu ②SO2 ③冰醋酸 ④NaHCO3 ⑤Cu(OH )2 ⑥H2SO4溶液 ⑦NaCl,其中属于电解质的是 ________________(填序号)。
(2)时,溶液的pH=________________。
(3)已知在25 ℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:
醋酸 碳酸 亚硫酸
Ka=1.75×10-5 Ka1=4.30×10-7Ka2=5.61×10-11 Ka1=1.54×10-2Ka2=1.02×10-7
①由上表数据可知,Na2SO3溶液显_____性,其原因是________________________(用离子方程式表示)。
②时,等浓度的a.Na2CO3溶液、b.CH3COONa溶液、c.Na2SO3溶液,这3种溶液的pH由大到小的顺序为 _______________(用字母表示)。
③工业上可用氨水除去尾气SO2,将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-8mol/L时,溶液中的= __________________________ (保留三位有效数字)。
14.NaHSO3溶液中离子浓度大小关系为________
15.填空。
(1)0.5L0.5mol/LFeCl3溶液中的Cl-的物质的量浓度为___________,检验该溶液中阴离子的方法是___________;
(2)标准状况下,3.4gNH3的体积为___________L,0.1molH2S共有___________个H;同质量的NH3和H2S中所含H原子个数比为___________;
(3)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、H+、Mg2+、Ba2+、、,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03mol。
②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得干燥沉淀4.66g。
根据上述实验回答:
(a)原溶液中一定不存在的离子是___________。
(b)原溶液中可能存在的离子是___________。
(c)请计算出原溶液中一定存在的阴离子的物质的量浓度___________
16.已知某溶液中只存在OH-、H+、、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c()>c(OH-)
D.c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是_______,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)_______。
(2)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是_______。
(3)若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)(填“>”、“<”、或“=”,下同)_______c(NH3·H2O),混合后溶液中c()与c(Cl-)的关系c()_______
c(Cl-)。
三、计算题
17.已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)100℃时水的电离平衡曲线应为_________(填“A”或“B”),理由是________________________。
(2)25℃时,将pH=9的溶液与pH=4的溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则溶液与溶液的体积之比为________。
(3)100℃时,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的与强碱的之间应满足的关系式为___________(用含a、b的式子表示)。
18.Ⅰ.在一定温度下,有a. 氢氧化钠 b.氢氧化钡 c.氨水三种碱溶液。(用a、b、c填空)
(1)同体积、同物质的量浓度的三种碱,中和同物质的量浓度的盐酸溶液的能力由大到小的顺序是____________。
(2)将c(OH-)相同的三种碱均加水稀释至原来的100倍后,c(OH-)由大到小的顺序是____________。
Ⅱ.计算下列溶液的pH。
(3)常温下,pH=1的HCl与pH=4的H2SO4溶液等体积混合后,溶液的pH=________。
(4)常温下,将0.006 mol·L-1的H2SO4与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=________。
(5)常温下,pH=4的盐酸与pH=10的NaOH溶液以体积比11∶9混合后,溶液的pH=________。
四、工业流程题
19.从粉煤灰(含SiO2、CaO、MgO、GeO)中提取锗的一种实验流程如图。回答下列问题:
(1)“浸出”时,NaClO3被GeO还原为NaCl,则GeO被浸出的离子方程式为____;浸渣的成分有MgF2、CaF2、SiO2和____(填化学式);反应器适宜的材质是____(填标号)。
A.不锈钢 B.陶瓷 C.聚四氟乙烯 D.铝合金
(2)“沉锗”得到的滤液中主要阳离子有H+、____。
(3)“焙烧”时,1molGe(C34H27O22)4完全转化为GeO2至少消耗____molO2。
(4)“水解”时发生反应的化学方程式为____。
20.用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾(摩尔质量为474g/mol)晶体,相关流程如下:
已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90
溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109
(1)步骤II中发生的离子方程式___________;
(2)选出步骤Ⅳ过程中合理的操作并排序___________。
a.迅速降至室温 b.用玻璃棒摩擦器壁 c.配制90℃的明矾饱和溶液
d.自然冷却至室温 e.选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央
f.配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
(3)下列关于固液分离操作或描述正确的是___________。
A.步骤II通过量CO2后进行固液分离时为加快过滤速度可采用抽滤
B.如图中抽滤装置有2处错误
C.抽滤完毕时,应先关闭水龙头,再断开吸滤瓶和安全瓶之间的导管,以防止倒吸
D.步骤Ⅴ,抽滤时,需用玻璃纤维替代滤纸
(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图所示:
①通入HCl的作用有___________。
②步骤Ⅴ洗涤时,请使用合适的洗涤剂并描述具体的洗涤操作___________。
(5)用电子天平称取3.000g的明矾粗产品,用水溶解后取相同体积的两份溶液。第一份用BaCl2溶液滴定法测得n(SO)为0.006300mol;第二份用EDTA滴定法测得n(Al3+)为0.002900mol。则该试样中明矾的纯度为___________。
参考答案:
1.D
【详解】A.NaHCO3电离出的HCO属于弱酸的酸式根,能发生水解,结合水电离出的氢离子生成H2CO3和OH-,无H3O+和CO生成,A错误;
B.醋酸属于弱电解质,部分电离,应用可逆号表示电离过程,B错误;
C.碳酸钠电离出的碳酸根能水解,属于多元弱酸根,故分步水解,且水解程度越来越弱,以第一步水解为主,一般水解是微弱的,碳酸根先结合水电离出的氢离子生成碳酸氢根和氢氧根,而不是直接生成碳酸,C错误;
D.在水溶液中NaHSO4完全电离生成Na+、H+ 、SO,D正确;
故选D。
2.C
【详解】A.难溶电解质存在溶解平衡,AgCl在水中的沉淀溶解平衡方程式是AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确;
B.HCl为强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为HCl=H++Cl-,B正确;
C.若a>b+c,增大A的物质的量的同时也会增大压强,压强增大有利于平衡正向移动,A的转化率增大,C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀时负极上Fe失去电子,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,D正确;
综上所述答案为C。
3.B
【详解】A.生产、科研中常利用生成沉淀来达到分离或除杂的目的,A正确;
B.酸碱中和反应是实现沉淀溶解的方法之一,沉淀溶解也可以通过其他途径实现,B错误;
C.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,如CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),C正确;
D.一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,如锅炉除垢,锅炉里产生硫酸钙沉淀,通常加入碳酸钠溶液浸泡,由于碳酸钙浓度小于硫酸钙,把硫酸钙转化为碳酸钙沉淀,再用盐酸除去碳酸钙。D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.正戊烷在标准状况下不呈气态,不能用22.4L/mol计算正戊烷分子物质的量,故A错误;
B.n(NaHCO3)=0.1mol/L1L=0.1mol,在溶液中既存在电离平衡又存在水解平衡,溶液中所含物质的量小于0.1mol,故B错误;
C.CO与H2O(g)生成CO2和H2的反应为可逆反应,反应的化学方程式为CO+H2O(g)CO2+H2,0.1molCO与0.1molH2O(g)充分反应生成的H2物质的量小于0.1mol,故C错误;
D.反应中S元素的化合价由-1价升至0价,C元素的化合价由0价升至+2价,Fe元素的化合价部分由+2价升至+3价(Fe3O4可写成FeO·Fe2O3),O元素的化合价全由0价降至-2价,生成6molS,转移32mol电子,每生成0.6molS,转移电子物质的量为3.2mol,故D正确;
故答案选D。
【点睛】本题考查以阿伏伽德罗常数为中心的计算,涉及气体摩尔体积、水解平衡和电离平衡、可逆反应的特点、氧化还原反应中转移电子数等知识。注意22.4L/mol只适用于标准状况下由气体体积计算气体分子物质的量,D项可从氧化剂O2分析转移电子数。
5.B
【详解】A.利用盐溶液的水解程度判断酸的酸性强弱时,盐溶液的浓度、测定温度、另一离子的种类需相同,故A错误;
B.I2在水中溶解度较小,向碘水中加入CCl4,振荡后静置,溶液分层,I2溶于CCl4中呈紫红色,因CCl4的密度大于水,下层为紫红色,由此可说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,故B正确;
C.实验过程中Ag+与Cl-反应时,Ag+过量未完全反应,加入I-后与Ag+反应生成黄色沉淀,该过程无法证明AgCl和AgI的溶度积大小关系,故C错误;
D.向某浅黄色溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明溶液中生成了I2,由此证明浅黄色溶液中含有氧化性微粒,该微粒可能为Fe3+或Cl2等,故D错误;
综上所述,正确的是B项,故答案为B。
6.B
【详解】A.一定量的气体体积主要由分子间的平均距离决定、分子所占据的体积可用忽略不计,分子间的平均距离则由气体压强和温度决定,则由标准状况下气体体积约22.4L难以计算1个氧气分子的体积,A错误;
B.由于50℃时,水的离子积大于10-14,此时pH=7的溶液为碱性溶液,故1L0.1mol/L的氯化铵溶液中滴入氨水至pH=7,根据溶液中电荷守恒可知:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),c(OH-)大于c(H+),故c(NH)=c(OH-)-c(H+)+c(Cl-),则c(NH)大于c(Cl-),故NH数目大于1L×0.1mol/L×NAmol-1=0.1NA,B正确;
C. 含等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液中,没有指明这二者均为1mol,故难以计算二者的和,C错误;
D.将4.6g(含)溶于水,反应方程式为:N2O42NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,故完全反应后电子转移的数目为=0.067,D错误;
答案选B。
7.B
【详解】A.反应后的溶液中除盐酸中含有氯离子外,氯化锰中也含有氯离子,所以不能用氯化银沉淀的质量来计算溶液中盐酸的浓度,A错误;
B.溶液中的盐酸与氢氧化钠反应,所以利用消耗氢氧化钠溶液的物质的量来计算盐酸的物质的量浓度,B正确;
C.与碳酸氢钠溶液反应生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收,则碱石灰还会吸收气体中的水蒸气,所以不能计算盐酸的浓度,C错误;
D.加入d1g CaCO3(过量)充分反应后,得到的固体中除含碳酸钙外还含有碳酸锰,所以无法计算盐酸消耗的碳酸钙的质量,不能计算盐酸的浓度,D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:,故A错误;
B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故B错误;
C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故C正确;
D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式为5H2O2+2MnO+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误;
故答案选C。
【点睛】本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。
9.B
【分析】
由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大,氯化铵水解能使溶液呈酸性,加水稀释虽然水解程度增大,但其溶液的酸性减弱,故其pH变大,温度越高,水解程度越大,其水溶液酸性越强,其pH越小;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小,温度越高,其水溶液碱性越强,其pH越大,因此,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。
【详解】
A.图中实线表示pH随加水量的变化,据图可知加水稀释初期两种溶液的pH变化较快,而后期变化减缓,说明加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大,A正确;
B.根据分析可知图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,B错误;
C.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol L-1,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来,则溶液的pH将增大lgx,但加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来,所以溶液pH的变化值小于lgx,故C正确;
D.原溶液中NH4Cl与CH3COONa的浓度相等,则稀释相同倍数后得到的混合溶液中NH4Cl与CH3COONa的浓度依然相等,由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,所以混合溶液中NH和CHCOO-的水解程度相同,则c(CH3COO-)= c(NH),D正确;
综上所述,答案为B。
10.B
【详解】A.KI溶液久置空气中被氧化成I2,溶液变黄色:,故A正确;
B.过量铁粉与稀硝酸反应生成Fe2+:,故B错误;
C.用酸性溶液吸收含,二氧化硫被氧化成硫酸:,故C正确;
D.用碳酸钠溶液浸泡处理锅炉水垢(主要成分为)利用率沉淀的转化,生成更难溶的碳酸钠:,故D正确;
故答案为B。
11.A
【详解】A.盐酸的酸性比硅酸强,逐滴加入稀盐酸,得到透明的硅酸凝胶即停止滴加,当出现白色沉淀时,胶体已经聚沉,不能制得胶体,故A错误;
B.盛有饱和硼酸溶液的试管中滴加Na2CO3溶液,没有气泡产生,可知不生成二氧化碳,则碳酸的酸性强于硼酸,故B正确;
C.TiCl4+(x+2)H2O TiO2 XH2O+4HCl, 盐类的水解是吸热反应,且越稀水解程度越大,故加入大量的水并加热,对TiCl4的水解有促进作用,故C正确;
D.Na2CO3在溶液中由于发生+H2O +OH-水解反应呈碱性,施加适量石膏,生成碳酸钙,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,可降低土壤的碱性,故D正确;
故选:A。
12.D
【详解】A.由2H和18O所组成的水的摩尔质量为22g/mol,22g该水的物质的量为1mol,含有的中子数为1mol×[(2-1)×2+(18-8)]=12mol,数目为12 NA,故A错误;
B.溶液的体积不明确,溶液中水电离出的H+的数目不能计算,故B错误;
C.标准状况下,11.2L的氧气和氮气的混合物的物质的量为=0.5mol,有的分子数约为0.5NA,故C错误;
D.1个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,10mL3.4mol/L的FeCl3溶液制成Fe(OH)3胶体,该胶体中含胶粒数小于0.034NA,故D正确;
故选D。
13. ③④⑤⑦ 2 碱性 a>c>b 0.102
【详解】(1) ①Cu 是单质,既不是电解质又不是非电解质;
②SO2 自身不能电离,SO2属于非电解质;
③冰醋酸的水溶液能导电,冰醋酸是电解质;
④NaHCO3的水溶液能导电,NaHCO3是电解质;
⑤Cu(OH )2 是碱,Cu(OH )2是电解质;
⑥H2SO4溶液是混合物,既不是电解质又不是非电解质;
⑦NaCl的水溶液能导电,NaCl是电解质;其中属于电解质的是③④⑤⑦;
(2)时,溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=2;
(3)①由上表数据可知,亚硫酸是弱酸,Na2SO3是强碱弱酸盐,SO能发生水解反应,溶液呈碱性;
②醋酸的电离平衡常数Ka>亚硫酸的第二步电离平衡常数Ka2>碳酸的第二步电离平衡常数Ka2,所以水解程度CO> SO>CH3COO-,时,等浓度的Na2CO3溶液、CH3COONa溶液、Na2SO3溶液的pH由大到小的顺序为:Na2CO3> Na2SO3>CH3COONa;
③当c(OH-)降至1.0×10-8mol/L时,c(H+)=1.0×10-6mol/L,=1.02×10-7, = =0.102。
14.Na+﹥HSO﹥H+﹥SO﹥H2SO3﹥OH-
【详解】NaHSO3溶液显酸性,说明亚硫酸氢根电离大于水解,故离子浓度大小关系为:Na+﹥HSO﹥H+﹥SO﹥H2SO3﹥OH-;
15.(1) 1.5mol/L 加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含有氯离子
(2) 4.48 0.2NA 3:1
(3) Ba2+、 K+、Mg2+ 0.2mol/L
【分析】(3)①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03mol,说明溶液呈酸性,则则不含CO2-3离子,②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得干燥沉淀4.66g,该沉淀为硫酸钡,则溶液中存在SO2-4离子,不含Ba2+离子。
(1)
FeCl3在溶液中完全电离,由FeCl3可知,氯离子浓度是FeCl3浓度3倍,所以0.5L0.5mol/LFeCl3溶液中c(Cl-)=3c(FeCl3)=3×0.5mol/L=1.5mol/L;检验氯离子的方法为加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含有氯离子,故答案为:1.5mol/L;加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含有氯离子;
(2)
3.4gNH3的物质的量为=0.2mol,标准况状的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,0.1molH2S共有0.2NA个H原子;同质量的NH3和H2S中所含H原子个数比为=3:1。
(3)
(a)①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03mol,说明溶液呈酸性,则不含离子,②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得干燥沉淀4.66g,该沉淀为硫酸钡,则溶液中存在离子,不含Ba2+离子,故答案为:Ba2+、;
(b)反应中没有涉及到K+、Mg2+离子的性质,二者无法确定,可能存在,故答案为:K+、Mg2+;
(c)生成硫酸钡的质量为4.66g,则n(BaSO4)===0.02mol,则c()===0.2mol/L,故答案为:0.2mol/L。
16. 氯化铵 A NH4Cl和HCl < =
【详解】(1)溶液中只存在OH-、H+、、Cl-四种离子,可能为NH4Cl溶液,因水解而显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-),故答案为NH4Cl;A;
(2)若上述关系中D是正确的,溶液呈碱性,且c()>c(Cl-),应为NH3 H2O和NH4Cl的混合物,故答案为NH3 H2O和NH4Cl;
(3)溶液呈中性,据c(Cl-)+c(OH-)=c()+c(H+)可得c(Cl-)=c(),因氨水为弱电解质,若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,则氨水浓度大于盐酸浓度,如小于或等于,则溶液呈酸性,故答案为<;=。
17. B 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,、增大 10∶1
【详解】(1)温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,水中的浓度、的浓度都增大,水的pH减小,但水仍呈中性。结合题图中A、B曲线变化情况及的浓度、的浓度可以判断100℃时水的电离平衡曲线为B。故答案为:B;水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,、增大;
(2)25℃时所得混合溶液的,溶液呈中性,即酸碱恰好完全中和,即,,。故答案为:10∶1;
(3)要注意100℃时,水的离子积为,即。根据100℃时混合后溶液呈中性知,,即,。故答案为:。
18. b>a=c c>a=b 1.3 3 5
【分析】Ⅰ. (1)三种碱电离的氢氧根离子的物质的量决定了与酸中和的能力强弱;
(2)弱碱越稀越电离;
Ⅱ. 根据酸与酸混合、酸与碱混合后的溶液的酸碱性,结合pH的计算公式求解。
【详解】Ⅰ. (1)同体积、同物质的量浓度的三种碱的物质的量相同,因氢氧化钡为二元强碱,电离的氢氧根离子的物质的量最多,而氢氧化钠和一水合氨为一元碱,则中和同物质的量浓度的盐酸溶液的能力由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
(2)c(OH-)相同的三种碱,因一水合氨为弱碱,加水稀释促进一水合氨的电离,则将c(OH-)相同的三种碱均加水稀释至原来的100倍后,一水合氨的c(OH-)最大,而两种强碱的c(OH-)起始相同,稀释相同倍数后仍相同,故其由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b;
Ⅱ. (3)常温下,pH=1的HCl中c(H+)=10-1mol/L,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4mol/L,将两者等体积(设均为VL)混合后,溶液的c(H+)=,则pH=-lg c(H+)=2-lg5=1.3,故答案为:1.3;
(4)常温下,将0.006 mol·L-1的H2SO4与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积(设均为VL)混合后,溶液中有酸剩余,则混合溶液中c(H+)=,则pH=-lg c(H+)=3,故答案为:3;
(5)常温下,pH=4的盐酸中c(H+)=10-4mol/L,与pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4mol/L以体积比11∶9混合反应后溶液中酸有剩余,则c(H+)=,则pH=-lg c(H+)=5,故答案为:5。
19.(1) CaSO4 C
(2)NH、Na+
(3)120
(4)
【分析】本题是一道从粉煤灰中提取锗的工业流程题,首先用浸取液进行浸取,得到含有硫酸锗的溶液,调pH后用单宁酸沉锗得到Ge(C34H27O22)4,焙烧后再经过处理即可得到,以此解题。
(1)
由流程图可知GeO变成Ge4+,NaClO3被GeO还原为NaCl,则离子方程式为:,原料中含有CaO ,因硫酸钙微溶于水,故浸渣中还有CaSO4,由于浸取液中含有NH4F及H2SO4等,陶瓷和普通金属容器均能被腐蚀,故用塑料容器,故选C;
(2)
原料中的阳离子已基本被沉淀,滤液中的阳离子来自浸取液中的NH、Na+、H+,故答案为:NH、Na+;
(3)
焙烧时Ge(C34H27O22)4灼烧变为GeO2、CO2和H2O,方程式为:,则1molGe(C34H27O22)4完全转化为GeO2至少消耗120molO2;
(4)
由流程图可知,水解时GeCl4生成GeO2·nH2O,则水解方程式为:。
20.(1)AlO+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+ HCO;OH-+CO2=HCO
(2)fed
(3)D
(4) 增加c(Cl―),有利于AlCl3·6H2O结晶和抑制AlCl3水解 关小水龙头,向漏斗中加入浓盐酸,使液体缓慢通过固体,重复2-3次
(5)45.82%
【分析】根据流程:用NaOH溶液溶解铝箔,发生反应:2A1+ 2NaOH+ 2H2O=2NaAlO2+3H2↑,向含有NaAlO2的溶液通入过量的CO2气体,发生反应:+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+,得到Al(OH)3的胶状固体,将一部分胶状固体洗涤得到Al(OH)3,灼烧Al(OH)3得到氧化铝,用硫酸溶解Al(OH)3加入K2SO4溶液,配制高于室温10~ 20℃的明矾饱和溶液,选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央,自然冷却至室温,得到明矾大晶体,另一部分胶状固体用盐酸溶解,得到AlCl3溶液,将HCl气体通入AlCl3溶液,抑制AlCl3水解和促进AlCl3·6H2O结晶,冷水浴,用玻璃纤维抽滤,用浓盐酸洗涤晶体,滤纸吸干干燥得AlCl3·6H2O晶体,据此分析解析;
(1)
NaAlO2的溶液含有氢氧化钠,通入过量的CO2气体,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,二氧化碳与NaAlO2反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,发生反应:OH-+CO2=,+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+,
(2)
明矾的溶解度随温度的升高而增大,步骤IV中在培养规则明矾大晶体过程中,需要配制高于室温10 ~ 20℃的明矾饱和溶液,选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央,随着自然冷却至室温,明矾饱和溶液变为过饱和溶液,导致明矾析出,明矾晶体会附着在规则明矾小晶体上,形成规则明矾大晶体,故正确操作为:fed;
(3)
A.步骤II通过量CO2后进行固液得到胶状物,抽滤时不宜过滤胶状沉淀,否则易在滤纸上形成一层密实的沉淀,A错误;
B.抽滤装置有1处错误,漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口,B错误;
C.抽滤完毕后, 应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头以防倒吸,C错误;
D.由于溶液中含有H+,具有强酸性,在抽滤时会腐蚀滤纸,导致滤纸破损,所以改用玻璃纤维替代滤纸,D正确;
故选D。
(4)
Al3+会发生水解反应:Al3++3H2O=Al (OH)3+3H+,通入HCl可以抑制A13+的水解,增大了溶液中Cl-的浓度,有利于AlCl3·6H2O结晶;洗涤晶体时,先关小水龙头,向漏斗中加入浓盐酸,缓慢淋洗,以便充分洗去杂质,重复2-3次;
(5)
明矾中n(A13+ ):n()=1:2,实验测得n(A13+):n() =0.002900mol: 0.006300mol=29:63,明矾中可能含有硫酸钾杂质,所以求明矾的纯度应该用量不足的铝离子,根据关系式Al3+ ~kAl(SO4)2·12H2O得出n(kAl(SO4)2·12H2O)=0.002900mol,则该试样中铵明矾的纯度为:=45.82%;