专题3《水溶液中的离子反应》测试卷
一、单选题
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使甲基橙变黄的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
B.澄清透明的溶液中:、K+、Na+、
C.0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、、SCN-、
D.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:Ca2+、CH3COO-、Na+、
2.有一支50mL酸式滴定管中盛盐酸,液面恰好在amL刻度处,把管内液体全部放出,盛入量筒内,所得液体体积一定是
A.a mL B.(50-a)mL C.大于(50-a)mL D.大于a mL
3.室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
B.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2:c()=c()+c()
C.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c()>c()
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2SO3)]
4.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
5.证掘推理是化学学科重要的核心素养。下列证据与推理的关系,正确的是
选项 证据 推理
A 向FeCl3溶液中加入几滴30%的H2O2溶液,产生气体的速率加快,一段时间后,液体颜色加深 Fe3+能催化H2O2的分解,且该分解反应为放热反应
B 室温下,将BaSO4固体投入饱和碳酸钠溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生 Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C 将Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸中,滴入几滴KSCN溶液,溶液呈红色 Fe(NO3)2晶体已变质
D 室温下,用pH试纸测得0.1moL/L碳酸钠溶液的pH等于10,测得0.1mol/LCH3COONa溶液的pH等于9 酸性:CH3COOH强于H2CO3
A.A B.B C.C D.D
6.下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl,减小
②0.1 mol·LHA溶液可以使石蕊溶液变红
③常温下,0.1 mol·LHA溶液中 mol·L
④相同温度下,0.1 mol·LHA溶液的导电能力比0.1 mol·L 溶液弱
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
7.下列说法正确的是
A.常温下,将pH=2的一元酸HA加水稀释100倍,所得溶液的pH一定为4
B.pH小于7的溶液一定是酸性溶液
C.向0.1mol·L1CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中比值增大
D.常温下,pH=11的氨水中,由水电离出的c(OH-)=1×10-3mol·L-1
8.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
9.下列离子方程式书写正确的是
A.用FeS除去废水中的Hg2+:FeS+Hg2+=HgS+Fe2+
B.用醋酸溶液处理水垢中的氢氧化镁:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
C.在Na2S溶液中滴加NaClO溶液:S2-+ClO-+2H+=S↓+Cl-+H2O
D.谷氨酸与足量氢氧化钠溶液反应:+OH-= +H2O
10.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
11.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下含有个碳氢键
B.碳酸钠溶液中含有的数目为
C.被氧化为时转移的电子数为
D.20℃,101kPa时,44.8L氨气含有个氨分子
12.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
13.已知:时,;时,。下列有关水的电离的叙述正确的是
A.随着温度的升高而减小
B.时,
C.向蒸馏水中加入溶液,增大
D.水的电离属于吸热过程
14.表中是几种弱酸在常温下的电离平衡常数:
CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4
1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
则下列说法中不正确的是A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.常温下,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离平衡常数不变
15.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1的K2CO3溶液中、和H2CO3的粒子数之和为0.1NA
B.电解精炼粗铜时,阳极每减少6.4g,阴极就析出铜原子0.1NA
C.22.4LO2与金属Na恰好完全反应,转移的电子数一定为4NA
D.49.5gCOCl2中的碳氯键数目为NA
二、填空题
16.现有下列物质 ①熔化的NaCl ②盐酸 ③氯气 ④冰醋酸 ⑤铜 ⑥酒精 ⑦硫酸氢钠 ⑧液氨 ⑨SO2,请按要求回答下列问题。
(1)属于强电解质的是_______(填序号)
(2)在上述状态下能导电的是_______(填序号)
(3)属于弱电解质的是_______(填序号)
(4)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是_______(填序号)
(5)可以证明④是弱酸的事实是_______(填序号)
A.乙酸和水能以任意比例混溶
B.在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C.乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1 mol·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
(6)有下列物质的溶液:a.CH3COOH、b.HCl、c.H2SO4、d.NaHSO4,若四种溶液的物质的量浓度相同,其由水电离c(H+)由大到小顺序为_______(用字母序号表示,下同)。若四种溶液的c(H+)相同,其物质的量浓度由大到小顺序为_______。
(7)常温下,有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_______(填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
a. b. c. d.
17.酸、碱、盐在水溶液中的离子反应在生活和生产中有广泛的应用,请回答下列问题。
(1)洗涤剂中的俗称“纯碱”的原因是___________(用离子方程式表示),洗涤油腻餐具时,使用温水效果更佳,原因是___________。
(2)时,相同的盐酸与溶液分别加水稀释100倍后,比较两溶液的大小:盐酸___________溶液(填“>”、“=”或“<”)。
(3)菠菜等植物中含有丰富的草酸(),草酸对生命活动有重要影响。
①草酸是一种二元弱酸,写出它在水中的电离方程式___________,要使溶液中的电离平衡正向移动且增大,可以采取的措施有___________。
②已知时,,溶液的,则溶液中、、由小到大的顺序为___________。
18.下表所列的是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ 25
水的离子积常数Kw a
试回答以下问题。
(1)若25<T1<T2,则a_______(填“>”“<”或“=”),作此判断的理由是_______。
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=_______。
(3)T2℃时,0.01 mol/L的NaOH溶液中由水电离产生的OH-的浓度为_______。
三、计算题
19.某实验小组测定胆矾晶体纯度的实验步骤如下:
a.准确称取3.125 g胆矾晶体样品配成100 mL溶液;
b.取10.00 mL溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,加入过量KI固体,发生反应:
c.继续向上述混合物中,逐滴加入 溶液至恰好完全反应,共消耗12.00 mL 溶液()。
求样品中胆矾晶体的质量分数____(写出计算过程)
20.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)。
21.准确称取样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量溶液并用稀酸化,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗的溶液。测定过程中发生下列反应:、。计算样品的纯度(写出计算过程):_________ 。
四、实验题
22.检测某明矾样品(含砷酸盐)中砷的含量是否超标,实验步骤如下:
(实验1)配制砷标准溶液
①取,用溶液完全溶解后,配制成溶液(此溶液相当于砷)。
②取一定量上述溶液,配制含砷量为的砷标准溶液。
(1)步聚②需取用步骤①中溶液_______。
(实验2)制备标准对照液(实验装置如图,夹持装置已略去)
①往B瓶中加入砷标准溶液,再依次加入一定量的盐酸、试液和溶液,室温放置,使神元素全部转化为。
②往B瓶中加入足量锌粒(含有杂质,该杂质能与盐酸反应生成还原性气体),立即塞上装有乙酸铅棉花的导气管C,并使C管右侧末端插入比色管D中银盐吸收液的液面下,控制反应温度.后,生成的砷化氢气体被完全吸收,被还原为红色胶态银。
③取出C管,在D中添加氯仿至刻度线,混匀,得到砷标准对照液。
(2)乙酸铅棉花的作用是_______。
(3)完成并配平生成砷化氢反应的离子方程式:_______。提示:
(4)控制B瓶中反应温度的方法是_______;反应中,通入的作用是_______。
(5)C管右侧末端导管口径不能过大(一般为),原因是_______。
(实验3)判断样品中砷含量是否超标。称取明矾样品替代(实验2)①中“砷标准溶液”,重复(实验2)后续操作。对比实验2、3比色管D中液体的颜色,若实验3中液体颜色浅,说明该样品含砷量未超标,反之则超标。
(6)国标规定砷限量为百万分之二(质量分数).实验测得明矾样品中砷的含量恰好达标,则a的值为_______g。
23.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。
24.2019年1月7日,华为宣布推出“鲲鹏920”芯片,组成芯片的核心物质是高纯度硅。硅是带来人类文明的重要元素之一,它在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了许多奇迹。
I.新型陶瓷Si3N4的熔点高,硬度大,化学性质稳定。已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。工业上用干燥纯净的氮气与硅粉在氮化炉中生产氮化硅。
写出氮化炉中发生的主要反应:___________________________。
II.四氯化硅是制备高纯硅的原料,某小组拟在实验室用下列装置进行四氯化硅的制备。
已知:SiCl4遇水剧烈水解,SiCl4的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃。
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是__________________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_________________________。
(3)装置B的作用是_________________________________。
(4)装置C的作用是____________________________________。
(5)测定产品纯度。取agSiCl4产品溶于足量蒸馏水中(假设生成的HCl全部被水吸收),将混合物转入锥形瓶中,滴加甲基橙溶液,用cmol L-1的标准NaOH溶液滴定至终点(终点时硅酸未参加反应),消耗滴定液VmL。则产品的纯度为__________________(用含a,c和V的代数式表示)%。若产品中溶有少量Cl2,则测得结果__________________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
参考答案:
1.B
【详解】A.使甲基橙变黄的溶液可能显碱性,含有大量OH-,OH-与Al3+会发生反应产生、H2O,不能大量共存,A不符合题意;
B.澄清透明的溶液中:MnO、K+、Na+、之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.在0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液中含有大量Fe3+,Fe3+与SCN-会发生络合反应产生Fe(SCN)3,不能大量共存,C不符合题意;
D.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L,该溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中,H+与CH3COO-、会发生反应,不能大量存在;在碱性溶液中,OH-与也会发生反应,不能大量存在,D不符合题意;
故合理选项是B。
2.C
【详解】滴定管的“0”刻度在上端,满刻度在下端,满刻度以下还有一段空间没有刻度,所以一支50mL酸式滴定管中盛盐酸,液面恰好在amL刻度处,把管内液体全部放出,还有满刻度以下的溶液一并放出,总量超过(50-a)mL,故答案选C。
3.A
【详解】A.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl,至溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),HCl不足,反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,由电荷守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),故A正确;
B.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2,至溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),电荷守恒为c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),可得出c()=c()+2c(),故B错误;
C.溶液中钠离子与S原子物质的量之比为1:1,而铵根离子与部分亚硫酸根结合,故c(Na+)>c(),由物料守恒可知,c(Na+)=c()+c()+c(H2SO3),溶液呈中性,由电荷守恒可得c(Na+)+c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),联立可得c()+c(H2SO3)=c(),所以存在c(Na+)>c()>c(),故C错误;
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液通入SO2,发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,至溶液pH=7,反应后溶液中溶质为的NaHSO3、Na2SO3,则c(Na+)<2[c()+c()+c(H2SO3)],故D错误;
答案为A。
4.A
【详解】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。
5.A
【详解】A.向FeCl3溶液中加入几滴30%的H2O2溶液,产生气体的速率加快,说明Fe3+能催化H2O2的分解,一段时间后,液体颜色加深,则氢氧化铁浓度增大,说明铁离子水解平衡右移,究其原因为升温引起的,则说明该分解反应为放热反应,A正确;
B.室温下,将BaSO4固体投入饱和碳酸钠溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生,则有部分硫酸钡转变为碳酸钡,原因为:由于饱和碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大、使Qc(BaCO3) >Ksp(BaCO3) 导致碳酸钡沉淀析出、钡离子浓度变小、使Ksp(BaSO4)> Qc(BaSO4)、使部分硫酸钡沉淀溶解。因此难以说明Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的相对大小 ,B错误;
C.将Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸中,Fe2+、与一定浓度的氢离子能发生反应,例如:,滴入几滴KSCN溶液,溶液必定呈红色,难以说明Fe(NO3)2晶体已变质,C错误;
D.室温下,用pH试纸测得0.1moL/L碳酸钠溶液的pH等于10,测得0.1mol/LCH3COONa溶液的pH等于9,说明碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子的,只能说明碳酸氢根电离能力小于醋酸,不能说明酸性:CH3COOH强于H2CO3,D错误;
答案选A。
6.B
【详解】①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl,减小,说明HA是弱酸,通入HCl抑制了它的电离,才会使减小,故选①;
②使石蕊溶液变红只能说明溶液显酸性,不能证明HA是弱酸,故不选②;
③常温下,0.1 mol·LHA如果是强酸,完全电离,如果是弱酸才会部分电离使 mol·L,故选③;
④是二元强酸,HA即使是一元强酸,在相同温度下,0.1 mol·L的HA溶液的导电能力也会比0.1 mol·L 溶液弱,所以该事实不能说明HA的强弱,故不选④;
综上所述,能证明HA是弱酸的是①③;
故选B
7.C
【详解】A.若HA为一元弱酸,则稀释后pH<4,故A错误;
B.由于水的离子积常数与温度有关,温度不确定,pH小于7的溶液不一定显酸性,故B错误;
C.醋酸根的水解平衡常数Kh=,所以=,加水稀释溶液的碱性减弱,所以氢氧根离子浓度减小,则比值增大,故C正确;
D.pH=11的氨水中c(H+)=1×10-11mol·L-1,且氢离子全部由水电离,则由水电离出的c(OH-)=1×10-11mol·L-1,故D错误;
综上所述答案为C。
8.C
【详解】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。
9.A
【详解】A.HgS的溶解度比FeS的溶解度小,所以可以用FeS除去废水中的Hg2+,故A正确;
B.醋酸是弱酸,在离子方程式里不能写成离子,故B错误;
C.Na2S溶液不是酸性的,所以在离子方程式里不能出现H+,正确的离子方程式为:S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-,故C错误;
D.谷氨酸和足量的NaOH溶液反应,两个羧基都被中和成盐,正确的离子方程式为: +2OH-+2H2O,故D错误;
故选A。
10.C
【详解】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。
11.A
【详解】A.CH4分子中含有4个C-H键,32gCH4的物质的量为2mol,则常温下32gCH4含有8molC-H键,即8NA个碳氢键,A正确;
B.碳酸根离子在水中会发生水解,故1L0.1mol/L碳酸钠溶液中含有的碳酸根离子数量小于0.1NA,B错误;
C.K2Cr2O7中Cr为+6价,转化为Cr3+为其被还原的过程,C错误;
D.标况为0℃,101kPa,20℃,101kPa并非标准状况,其物质的量小于=2mol,D错误;
故答案选A。
12.A
【分析】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;
【详解】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。
13.D
【详解】A.水的电离是一个吸热过程,升高温度,平衡正向移动,故随着温度的升高而增大,A错误;
B.任何温度下,纯水中,B错误;
C.Kw仅仅是温度的函数,温度不变,Kw不变,向蒸馏水中加入溶液,不变,C错误;
D.水的电离属于吸热过程,D正确;
故答案为:D。
14.C
【详解】A.由表格数据可知,碳酸的K1>氢硫酸的K1,则碳酸的酸性强于氢硫酸,故A正确
B.多元弱酸分步电离,以第一步为主,则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,故B正确;
C.常温下,加水稀释醋酸,,温度不变,则电离平衡常数不变,故C错误;
D.弱酸的电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变,故D正确;
故选:C。
15.D
【详解】A.只给浓度,没给体积无法计算物质的量,故无法求出离子数,A错误;
B.阳极含有Fe,Zn等比Cu活泼的金属,所以当阳极减少6.4g时,转移的电子数不一定是0.2mol,所以阴极析出的铜原子数不确定,B错误;
C.只给体积,没给温度和压强,无法计算氧气的物质的量,转移的电子数无法确定,C错误;
D.49.5gCOCl2的物质的量为0.5mol,1个COCl2含有2个碳氯键,所以49.5gCOCl2中的碳氯键数目为NA,D正确;
故选D。
16.(1)①⑦
(2)①②⑤
(3)④
(4)⑧⑨
(5)B
(6) a>b=d>c a>b=d>c
(7)c
【分析】电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;溶液导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;
强电解质是指在水溶液中或熔融状态下,能够完全电离的化合物,即溶于水的部分或者熔融状态时,可以完全变成阴阳离子的化合物,一般是强酸、强碱和大部分盐类;弱电解质是指在水溶液里部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱、水与少数盐。
【详解】(1)①熔化的NaCl为强电解质,存在自由移动的离子,可以导电;
②盐酸是混合物,溶液中存在自由移动的离子,可以导电;
③氯气为气体单质,不导电;
④冰醋酸为弱电解质,本身不导电,水溶液导电;
⑤铜为金属单质,导电;
⑥酒精为非电解质,不导电;
⑦硫酸氢钠为强电解质,本身不导电,水溶液或熔融状态导电;
⑧液氨为非电解质,不导电;
⑨SO2为非电解质,不导电;
故属于强电解质的是①⑦;
(2)在上述状态下能导电的是①②⑤;
(3)属于弱电解质的是④;
(4)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是⑧⑨;
(5)A.乙酸和水能以任意比例混溶,溶解性不能说明乙酸是弱酸,A错误;
B.在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子,说明存在电离平衡,说明乙酸是弱酸,B正确;
C.乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,不能说明乙酸是否部分电离,C错误;
D.1 mol·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,说明溶液存在氢离子,不能说明乙酸是否部分电离,D错误;
故选B;
(6)a.CH3COOH b.HCl c.H2SO4 d.NaHSO4。若四种溶液的物质的量浓度相同,硫酸为二元强酸,氢离子浓度最大;HCl、NaHSO4均为强电解质,完全电离,氢离子浓度相同;CH3COOH为弱酸,部分电离,氢离子浓度最小;故其c(H+)由大到小顺序为c>b=d>a,四种溶液对水的电离都起抑制作用,其由水电离c(H+)由大到小顺序为a>b=d>c;若四种溶液的c(H+)相同,其物质的量浓度由大到小顺序为a>b=d>c;
(7)常温下,有c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,醋酸为弱酸部分电离,盐酸为强酸完全电离,则醋酸浓度远大于盐酸,故一段时间后醋酸反应速率更快且得到氢气更多,故选c。
17.(1) 、 水解过程吸热,温水中水解程度大,溶液碱性较强,去油污能力强
(2)>
(3) 、 升高温度或加入少量草酸或加入少量氯化钙固体
【解析】(1)
洗涤剂中的俗称“纯碱”的原因是水溶液显碱性,是碳酸根水解导致,其水解方程式为、,洗涤油腻餐具时,使用温水效果更佳,原因是;水解过程是吸热过程,温水中水解程度大,溶液碱性较强,去油污能力强;故答案为:、;水解过程吸热,温水中水解程度大,溶液碱性较强,去油污能力强。
(2)
时,相同的盐酸与溶液分别加水稀释100倍后,由于醋酸稀释过程中又电离,因此醋酸中的氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,所以两溶液的大小:盐酸>溶液;故答案为:>。
(3)
①草酸是一种二元弱酸,它在水中的电离是分步电离,其电离方程式、,要使溶液中的电离平衡正向移动且增大,则不能消耗氢离子,可以从增加反应物浓度或消耗草酸根角度思考,因此可以采取的措施有升高温度或加入少量草酸或加入少量氯化钙固体;故答案为:、;升高温度或加入少量草酸或加入少量氯化钙固体。
②已知时,,溶液的,说明草酸氢根电离程度大于水解程度,因此溶液中、、由小到大的顺序为;故答案为:。
18. > 水的电离吸热,温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大 1000:1
【详解】(1)水的电离为吸热过程,温度越高,促进水的电离,水的电离程度越大,水的离子积越大,若25<T1<T2,则a>1.0×10-14。
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中,则该溶液中钠离子的浓度c(Na+)=2c()=。如果稀释10倍,则稀释后溶液中c(Na+)=,但由于硫酸钠是强酸强碱盐,溶液显中性,溶液的温度不变,故不变,因此c(Na+):c(OH-)=10-4:10-7=1000:1。
(3)T2℃时,Kw=1.0×10-12,0.01 mol/L的NaOH溶液中,c(OH-)=0.01 mol/L,则c(H+)= ,溶液中的H+全部来自水的电离,故由水电离出的H+的浓度等于由水电离出的OH-的浓度,所以由水电离产生的OH-的浓度为。
19.96%(过程见详解)
【详解】,,,;
故答案为:96% 。
20.(1)
(2)9:11
(3) B HA-H++A2-
(4)BD
(5)3×10-6 mol L-1
【详解】(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。
21.根据实验流程及反应方程式得关系式:,样品中,则样品的纯度
【详解】根据实验流程及反应方程式得关系式:,样品中,则样品的纯度。
22.(1)10.0
(2)除去H2S气体,以免干扰D中反应
(3)3Zn+H3AsO3+6H+=AsH3↑+3Zn2++3H2O
(4) 水浴加热 将AsH3气体完全带入D管、防止AsH3被氧化
(5)使AsH3气体被充分吸收,确保形成胶态银
(6)1.0
【分析】(1)
此溶液1mL相当于0.10mg砷,配制1L含砷量为1mg L-1的砷标准溶液,步骤②需取用步骤①中Na3AsO3溶液为10.0mL。故答案为:10.0;
(2)
乙酸铅棉花的作用是除去H2S气体,以免干扰D中反应。故答案为:除去H2S气体,以免干扰D中反应;
(3)
锌元素化合价0价变化为+2价,砷元素化合价+3价变化为-3价,电子转移6e-,锌前的系数为3,配平得到化学方程式为:3Zn+H3AsO3+6H+=AsH3↑+3Zn2++3H2O。故答案为:3Zn+H3AsO3+6H+=AsH3↑+3Zn2++3H2O;
(4)
控制反应温度25~40℃,控制B瓶中反应温度的方法是水浴加热;反应中,通入的作用是将AsH3气体完全带入D管、防止AsH3被氧化。故答案为:水浴加热;将AsH3气体完全带入D管、防止AsH3被氧化;
(5)
C管右侧末端导管口径不能过大(一般为),原因是增大反应接触面积,使AsH3气体被充分吸收,确保形成胶态银。故答案为:使AsH3气体被充分吸收,确保形成胶态银;
(6)
配制1L含砷量为1mg L-1的砷标准溶液,2.00mL砷标准溶液含砷2.0mg,国标规定砷限量为百万分之二计算,a×2×10-6=2×10-3L×1×10-3(g/L),a=1.0g,则a的值为1.0。故答案为:1.0。
23.(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
【分析】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。
【详解】(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。
24. 3Si+2N2Si3N4 分液漏斗 除去氯气中的氯化氢 干燥 偏高
【分析】装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氨气,装置B中饱和食盐水可吸收氯气中的氯化氢气体,球形干燥管中的无水氯化钙可干燥氯气,装置D中纯硅与干燥的氨反应生成四氧化硅,SiCl遇水剧烈水解,SiCl4的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃,最后可采用冷凝回流降温的方法收集四氯化硅,G主要吸收空中的水蒸气,防止进入装置干扰实验,据此分析。
【详解】(1)根据构造和用途可知,装有浓盐酸的仪器是分液漏斗,以便于控制加入浓盐酸的量与速率;
(2)KMnO4与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2、H2O,其离子方程式为;
(3)A装置中释放出Cl2,浓盐酸具有挥发性,则Cl2中混有HCl气体,B中的饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢;
(4)SiCl4遇水剧烈水解,装置C中含有无水氯化钙,用于除去氯气中的水;
(5)n(NaOH)=n(HCl)=mol,根据氯元素守恒,n(SiCl4) =n(HCl)=mol,M(SiCl4)=170,则产品的纯度为ω(SiCl4)==%,若产品中溶有少量Cl2,由于氯气也会和氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠的体积偏高。
【点睛】氯气会和氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠和次氯酸钠,消耗氢氧化钠的体积偏高为易错点。