专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题(含解析)2022--2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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名称 专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题(含解析)2022--2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修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 2023-06-23 07:58:56

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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.常温下,向20 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的对数随加入CH3COOH溶液体积的变化如图所示,下列说法正确的是
A.H、F点溶液显中性
B.E点溶液中由水电离的c水(OH—)=1×10-3 mol·L-1
C.H点溶液中离子浓度关系为c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)
D.G点溶液中各离子浓度关系为c(CH3COO—)=c(Na+)+c(H+)—c(OH—)
2.关于氨水和氢氧化钠两种溶液,下列说法不正确的是
A.相同温度下,pH相等的两溶液中:c()=c(Na+)
B.用同浓度的盐酸分别中和pH相等、体积相等的两溶液,氨水消耗的盐酸体积更多
C.同浓度同体积的两溶液,稀释相同的倍数后,氢氧化钠溶液的pH值比氨水大
D.25℃和40℃时,0.1 mol/L 的氨水的pH值不相等,而0.1 mol/L的氢氧化钠溶液的pH值相等
3.化学反应原理在生产生活中有重要应用,下列说法不正确的是
A.锅炉水垢中的可先用溶液处理后,再用酸去除
B.在潮湿空气中,表面破损的镀锡铁皮比镀锌铁皮的腐蚀速率要快得多
C.电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则转移到阴极的电子数为2mol
D.铜片上镀银时,将铜片接在电源的负极上,用溶液做电解质
4.关于反应 ,达到平衡后,下列说法错误的是
A.升高温度,氯水中的减小
B.取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
C.取氯水稀释,增大
D.氯水中加入少量醋酸钠固体或石灰石,上述平衡均正向移动,且增大
5.下列图中的实验装置或操作能达到实验目的的是
A.图甲:加热溶液制备固体
B.图乙:测定溶液的
C.图丙:用稀硫酸和溶液进行中和反应反应热的测定
D.图丁:测定盐酸与反应的速率
6.下列说法不正确的是
A.HF溶于水发生物理变化和化学变化,生成水合氟离子和
B.硝酸工业用浓吸收
C.通入溶液中慢慢生成白色沉淀
D.KI溶液放置较长时间也会现黄色
7.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.由图甲可知,该反应反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和
B.由图乙能制备并能较长时间观察其颜色
C.由图丙可验证Zn与盐酸反应有电子转移
D.由图丁可证明:
8.短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大,b、d基态原子的最高能层电子数相同,c的阳离子含有10个电子,d的单质与a的氢化物组成的混合气体见光有油状液体和气体生成,下列叙述正确的是
A.a的氢化物的沸点可能比b的高
B.c与d形成的二元化合物的水溶液可能显碱性
C.氧化物对应的水化物的酸性:
D.氢化物的稳定性:
9.某温度下,和的电离常数分别为和将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A.曲线Ⅰ代表溶液
B.溶液中水的电离程度:
C.从c点到d点,溶液中逐渐变小(其中、分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同
10.下列物质中,属于弱电解质的是
A.氨水 B.二氧化硫 C.冰醋酸 D.铜线
11.将溶液和溶液混合,得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。已知:,。下列分析错误的是
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中不含
C.向滤液b中滴加溶液,会出现白色沉淀
D.向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色
12.下列有关化学用语表示正确的是
A.的电离方程式:
B.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:
C.铅蓄电池放电时正极反应式:
D.水解的离子方程式:
二、填空题
13.H2SO3属于二元弱酸,已知25℃时,H2SO3+H+的电离常数Ka=1×10-2 mol·L-1,NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:H++ ①+H2OH2SO3+OH- ②
(1)NaHSO3的水解平衡常数表达式Kh=________,25 ℃时Kh=________。
(2)向0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中加入少量金属Na,平衡①向________(填“左”或“右”,下同)移动,平衡②向____________移动,溶液中c()________。
(3)若NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
14.某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡.触摸容器知溶液温度迅速上升,收集气体,检验其具有可燃性.若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化.
(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________ .
A.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D.生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择:________.
(2)铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是________ . 用离子方程式解释产生气泡的原因:________ .
(3)放出的气体是________ ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是________ .(写出一点即可)
(4)某同学通过一定的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是________ .
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
(5)除去氧化铝的铝片与铜片为电极,在X电解质溶液中构成原电池,列表如下:
选项 铝电极 电解质 负极反应 正极反应
A 正极 NaOH Al﹣3e﹣=Al3+ 2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑
B 负极 稀盐酸 2Al﹣6e﹣=2Al3+ 6H++6e﹣=3H2↑
C 正极 浓硝酸 Cu﹣2e﹣﹣=Cu2+ 2NO3﹣+4H+﹣4e﹣=2NO2↑+2H2O
D 负极 稀硝酸 Cu﹣2e﹣=Cu2+ 2NO3﹣+8H+=2NO↑+4H2O+6e﹣
其中正确的是________ ,由此推知,金属作电极不仅与本身性质相关,而且与_________有关.
15.现有常温下的下列两组溶液:
第一组:的溶液和的盐酸;
第二组:均为的NaOH溶液和氨水。
(1)在第一组溶液中,水的电离程度较大的是________;在第二组溶液中,水的电离程度________(填“相同”或“不相同”)。
(2)在盐酸中,由水电离出的浓度为________;在氨水中,由水电离出的浓度为________。
(3)若第二组溶液的体积相同,二者分别与盐酸完全中和,则消耗盐酸的量较多的是________。
(4)将第一组溶液分别加水稀释相同的倍数,稀释后溶液中的较大的是________。
16.下列说法正确的是________。
①95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
②pH=3的醋酸溶液,稀释10倍后pH=4
③t ℃时,某溶液pH=6,则该溶液一定为酸性
④常温下,将pH=11的氨水稀释后,溶液中所有离子的浓度降低
⑤25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw
⑥100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
⑦常温时,某溶液中由水电离出来的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-24,该溶液中一定可以大量存在K+、Na+、AlO、SO
⑧26M3+对水的电离平衡不产生影响
⑨向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
⑩一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A
在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1×10-13 mol·L-1,该溶液一定呈碱性
三、计算题
17.某小组设计如下实验研究实验室中的甲酸。已知:25℃时
(1)配制的HCOOH溶液,需的HCOOH溶液的体积为_______mL。
(2)为确定甲酸溶液的准确浓度,取20mL甲酸溶液于锥形瓶中,加入2滴_______溶液,用的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为22.04mL,滴定实验中所使用的锥形瓶的容积最恰当的是_______ (填字母)。
A.50mL B.100mL C.200mL D.250mL
(3)下列关于滴定操作的说法正确的_______
A.滴定前应检查滴定管是否漏水,进行洗涤、润洗
B.将标准溶液装入滴定管时,应借助玻璃棒或漏斗等玻璃仪器转移
C.进行滴定操作时,眼睛要始终注视着滴定管内液面的变化
D.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
(4)小组同学用_______测出25℃时该甲酸溶液,则水电离产生的数量级为_______。
(5)25℃时甲酸与醋酸钠溶液反应:,该反应的平衡常数为10,则该温度下醋酸的电离常数_______。
18.已知时某弱酸的电离常,则时的溶液中浓度是_______。
四、工业流程题
19.LiFePO4和Li4Ti5O12都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)按化合物的组成和性质分类,FeTiO3属于下列中的_______ (填标号);酸浸后过滤,滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(2)滤液①中,钛主要以TiOCl形式存在,写出生成该离子的反应方程式_______。
(3)滤液②中加入双氧水的目的是_______ ;若加入双氧水和磷酸生成FePO4沉淀后(设溶液体积增加1倍),溶液中c(Fe3+)降至1.0×10-7mol·L-1,为避免生成Mg3(PO4)2沉淀,则原滤液②中c( Mg2+)不能大于_______mol·L-1[列出计算式即可。已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24]。
(4)写出高温煅烧FePO4、Li2CO3、 H2C204制备LiFePO4的化学方程式_______。
(5)为制备Li4Ti5012,可先用双氧水、氨水的混合溶液与TiO2·xH2O反应生成Ti5O,该阴离子中Ti的化合价为+4,-1价0原子与-2价O原子的数目之比为_______,TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ 30 35 40 45 50
TiO2·xH2O转化率/% 92 95 97 93 88
分析温度超过40°C时TiO2·xH2O转化率下降的原因为_______。
(6)Li4Ti5O12还可用Li2CO3与Ti02两种固体按物质的量2:5混合后共热直接制备,反应的化学方程式为_______;实验测得反应过程中的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量)与温度的关系如图。测量误差(测量值-理论值)为_______%。
20.NaBiO3可作为测定锰的氧化剂,Bi2O3在电子行业有着广泛应用,可利用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
已知:NaBiO3难溶于水。
回答下列问题
(1)溶液Ⅰ中主要成分为BiCl3、FeCl2,则滤渣Ⅰ的主要成分是________(写化学式)。
(2)海绵铋与盐酸、H2O2反应的化学方程式是__________
(3)向溶液Ⅲ中加入NaOH和NaClO发生反应的离于方程式是______,从反应后的混合体系中获得纯净NaBiO3,操作Ⅱ包括_________。
(4)一定温度下,向氨水中通入CO2,得到 (NH4)2CO3、NH4HCO3等物质,溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)将______(填“增大”“减小”或“不变”)。pH=9时,溶液中c(NH4+)+c(H+)=______(用离子浓度表示)。
(5)取所得NaBiO3样品2.0g,加入稀硫酸和MnSO4溶液使其完全溶解,然后用新配制的0.5mol/LFeSO4溶液滴定生成的MnO4-,滴定完成后消耗22.00mLFeSO4溶液。则该样晶中NaBiO3纯度为_________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】氢氧化钠在溶液中抑制水的电离,向氢氧化钠溶液中加入醋酸,对水的电离的抑制作用逐渐减弱,当溶液为醋酸钠溶液时,水的电离程度最大,则G点为醋酸钠溶液;从E点到G点的反应过程中,所得溶液为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,溶液为碱性;H点为醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液呈中性。
【详解】A.由分析可知,H点为醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液呈中性,F点为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,溶液为碱性,故A错误;
B.氢氧化钠在溶液中抑制水的电离,0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.01 mol·L-1,则溶液中水电离的氢离子浓度为10-12 mol·L-1,故B错误;
C.由分析可知,H点为醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液呈中性,由电荷守恒关系c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)可知,溶液中离子浓度关系为c(CH3COO—)=c(Na+)>c(H+)=c(OH—),故C错误;
D.由分析可知,G点为醋酸钠溶液,由电荷守恒关系c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)可知,溶液中各离子浓度关系为c(CH3COO—)=c(Na+)+c(H+)—c(OH—),故D正确;
故选D。
2.D
【详解】A.两溶液中均存在电荷守恒c(H+)+c()=c(OH-)、c(H+)+c(Na+)=c(OH-),两溶液pH相等,则氢离子和氢氧根的浓度相等,所以c()=c(Na+),故A正确;
B.一水合氨为弱碱,所以pH相等时氨水的浓度大于NaOH的浓度,则中和时消耗的盐酸体积更多,故B正确;
C.同浓度同体积的两溶液,稀释相同的倍数后浓度依然相等,由于一水合氨部分电离,所以氨水的pH较小,故C正确;
D.温度升高促进水的电离,水的离子积常数变大,NaOH溶液中氢氧根浓度几乎不变,则氢离子浓度增大,所以25℃和40℃时NaOH溶液的pH也不相等,故D错误;
综上所述答案为D。
3.C
【详解】A.通过沉淀的转化,形成溶解度更低的CaCO3,再利用,溶解水垢,描述正确,不符题意;
B.表面破损的带镀层铁皮在潮湿空气中均形成微型原电池环境,三种元素的活泼性依次是Zn>Fe>Sn,所以镀锌铁皮锌当负极结构,依然是损耗锌保护铁皮主结构,而破损的镀锡铁皮,主结构铁皮做负极结构,故此镀锡铁皮破损后更易被腐蚀,描述正确,不符题意;
C.电解精炼铜阳极是含杂质的粗铜,阳极损失质量包括主成分Cu,参与反应的杂质Fe、Zn失电子后形成阳离子,以及少量不参与反应的金属Ag、Au等及更少量其它杂质,所以阳极质量减少64g不代表损失1molCu,故电路中转移电子不一定是2mol,描述错误,符合题意;
D.电镀池基本结构,阳极是镀层金属,阴极是待镀件,电镀液是镀层金属元素阳离子溶液,铜片镀银,单质银是镀层金属,铜片作为待镀件连接电源负极做阴极,可溶的AgNO3配成溶液做电镀液,描述正确,不符题意;
综上,本题选C。
4.B
【详解】A.反应 ,升高温度,平衡逆向移动,氯水中的c (HClO)减小,故A正确;
B.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,说明溶液中存在氯离子,而Cl2和HClO均能氧化碘离子为碘单质,溶液变蓝色,则不可以证明上述反应存在限度,故B错误;
C.次氯酸存在电离平衡HClOH+ +C1O,其中氢离子浓度等于氯离子浓度,则,加水稀释,c(ClO-)减小,Ka(HClO)不变,所以该比值增大,故C正确;
D.氯水中加入少量醋酸钠固体,生成醋酸根离子,溶液中的氢离子和醋酸根离子反应生成醋酸弱电解质,加入石灰石,与氢离子反应,反应的平衡均正向移动,c(HClO)增大,故D正确;
故选B。
5.C
【详解】A.图甲:在加热过程中,会被氧化成,而后水解生成,最终无法得到固体,A错误;
B.图乙:溶液会使试纸褪色,B错误;
C.图丙:用稀硫酸和溶液进行中和反应反应热的测定,C正确;
D.图丁:气体易从长颈漏斗逸出,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A.氟化氢分子间具有氢键,故存在缔合分子,溶于水时缔合分子被破坏,得氢氟酸是弱酸、在水分子作用下部分电离,生成水合氟离子和,则HF溶于水时发生物理变化和化学变化,A正确;
B. 硝酸工业中,在吸收塔塔顶喷淋水以吸收生成硝酸和NO、NO可参与循环利用,B错误;
C.二氧化硫水溶液或亚硫酸均能被氧气氧化,则通入溶液中慢慢生成白色沉淀硫酸钡,C正确;
D. KI溶液放置较长时间被氧气氧化得到碘单质、故会现黄色,D正确;
答案选B。
7.D
【详解】A.由图可知,该反应为放热反应,则反应物所含化学键的键能小于生成物所含化学键的键能总和,A错误;
B.该装置中Fe为阴极,无法生成,则无法制备,B错误;
C.验证盐酸与Zn反应有电子转移,要实现化学能持续转化为电能,应该把Zn电极放入溶液中,把石墨电极放入盐酸中,C错误;
D.由于更弱的电解质存在电离平衡,在稀释过程中电离出更多的,故更弱的电解质稀释相同的倍数,pH变化相对较小,故,D正确。
故答案为:D。
8.A
【分析】d的单质与a的氢化物组成的混合气体见光有油状液体和气体生成,则发生烷烃的取代反应,d为Cl,a为C;b、d基态原子的最高能层电子数相同,则b、d属于同主族元素,b为F,c的阳离子含有10个电子,则c可能为Na、Mg、Al,结合元素周期表、律相关知识解答。
【详解】A.a为C,其氢化物为烃,b为F,其氢化物为HF,因此a的氢化物的沸点可能比b的高(如苯常温呈液态,HF呈气态),A正确;
B.c可能为Na、Mg、Al,d为Cl,则c与d形成的二元化合物的水溶液要么呈中性(NaCl),要么呈酸性(镁离子、铝离子水解呈酸性),不可能呈碱性,B错误;
C.a为C,d为Cl,氧化物对应的水化物的酸性可能a强于d,如碳酸酸性强于HClO,C错误;
D.a为C,b为F,d为Cl,因非金属性C答案选A。
9.D
【分析】酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性:HNO2>CH3COOH,加水稀释相同倍数时,酸性越强,溶液的pH变化越大,根据图象,曲线Ⅰ代表CH3COOH 溶液,曲线Ⅱ代表HNO2溶液,据此分析判断。
【详解】A.根据分析可知,曲线Ⅰ代表CH3COOH 溶液,A正确;
B.酸或碱抑制水的电离,酸中c(H+)越大,抑制水电离程度越大,酸中c(H+):b>c,则抑制水的电离程度:b>c,所以水的电离程度:b<c,B正确;
C.,则,从c点到d点,温度不变,Ka不变,而c(H+)逐渐减小,因此逐渐减小,C正确;
D.体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和,CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的NaOH少,溶液中不相同,D错误;
答案选D。
10.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;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】A.氨水为混合物,不是电解质,故A错误;
B.二氧化硫自身不能电离出离子,不导电,为非电解质,故B错误;
C.冰醋酸在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,故C正确;
D.铜为金属单质,不是电解质,故D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.浊液a中含有AgCl,存在沉淀溶解平衡:,选项A正确;
B.滤液b为AgCl的饱和溶液与、溶液的混合液,含有,选项B错误;
C.滤液b中含有过量的,c(Ag+)=mol/L=0.02mol/L,滴加溶液,Qc= c(Ag+)c(Cl-)=0.02mol/L0.05mol/L=1.0>1.8=Ksp(AgCl),产生白色沉淀,选项C正确;
D.由溶度积常数可知AgI比AgCl更难溶,向AgCl中滴加溶液,白色AgCl沉淀转化为黄色AgI沉淀,选项D正确;
答案选B。
12.A
【详解】A.CH3COOH为弱电解质,电离方程式中连接符号用可逆符号,A正确;
B.Fe腐蚀时,失电子转化为Fe2+,B错误;
C.铅蓄电池电解质溶液为H2SO4,对应正极反应为:PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,C错误;
D.碳酸根水解生成碳酸氢根离子和OH-,对应水解方程式为:,D错误;
故答案选A。
13.(1) 1×10-12
(2) 右 左 减小
(3)增大
【解析】(1)
亚硫酸氢根发生水解:+H2OH2SO3+OH-,其水解平衡常数表达式为Kh=;25℃时Kh==1×10-12;故答案为;1×10-12;
(2)
加入少量金属钠,金属钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaOH与H+反应,使①向右进行,促进亚硫酸根离子电离,NaOH与HSO反应,c(HSO)减小,根据勒夏特列原理,②向左移动;故答案为右;左;减小;
(3)
向亚硫酸氢钠溶液加入碘单质,利用碘单质的氧化性强,二者发生HSO+I2+H2O=2 I-+SO+3H+,溶液中H+浓度增大,,因此该比值将增大;故答案为增大。
14. C 在硫酸铜溶液中加入铝片,无明显现象,再加入氯化钠(注意:不能加入盐酸),若反应明显加快了,说明上述推断正确 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 氢气 随着反应进行生成铝离子浓度增大(或水解程度增大,产生大量H+或该反应放热,升高温度反应加快或铜与铝构成原电池,加快铝失电子) ABD B 电解质的性质
【详解】(1)金属铝的表面有一层致密的氧化物薄膜,氯化铝和硫酸铝阴离子的不同,氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能;故选C;在硫酸铜溶液中加入铝片,无明显现象,再加入氯化钠(注意:不能加入盐酸),若反应明显加快了,说明上述推断正确;
(2)金属铜呈暗红色,金属铝能置换铜盐中的金属铜,即2Al+ 3Cu2+==3Cu +2Al3+ ;氯化铜和硫酸铜均是强酸弱碱盐,水解显酸性,金属铝能和酸反应产生氢气,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(3)金属铝能和酸反应产生氢气,温度、浓度、原电池原理均能使化学反应速率加快,开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是其中某一个或多个因素的结果。随着反应进行生成铝离子浓度增大(或水解程度增大,产生大量H+或该反应放热,升高温度反应加快或铜与铝构成原电池,加快铝失电子);
(4)A、用砂纸擦去铝片表面的氧化膜,再投入硫酸铜溶液中,形成铝铜原电池,能加速金属的腐蚀,故A正确;B、氧化铝能和强碱反应,然后把铝片投入投入硫酸铜溶液中,形成铝铜原电池,能加速金属的腐蚀,故B正确;C、硫酸铜和氢氧化钠发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,再投入铝片不反应,故C错误;D、在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中,会形成铜、铝、硫酸铜原电池,金属铝做负极,加快反应速率,故 D正确;故选ABD;
(5)铝片与铜片为电极,电解质溶液为盐酸时,金属铝做负极,当氢氧化钠作电解质时,仍是金属铝做负极,当电解质是浓硝酸时,金属铝和它钝化,所以铜做负极了,得看自发的氧化还原反应中失电子的单质原子是谁;
【点睛】(1)金属铝的表面有一层致密的氧化物薄膜,结合氯化铝和硫酸铝阴离子的不同来分析;(2)金属铝能置换铜盐中的金属铜,金属铝也能和酸反应产生氢气;(3)温度、浓度、原电池原理均能使化学反应速率加快;(4)根据原电池原理能加速金属的腐蚀以及氧化铝能和强碱反应的性质来回答;(5)原电池的负极是氧化还原反应中失电子的极。
15. 溶液 相同 氨水 盐酸
【详解】(1)第一组溶液中,溶液中的小,对水电离的抑制作用小,则水的电离程度较大;第二组溶液中的相同,二者对水电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同;
(2)常温下,,盐酸中的,则,盐酸中的是由水电离产生的,水电离产生的和的浓度相等,则盐酸中水电离产生的的浓度为;氨水中,则,氨水中的是由水电离产生的,水电离产生的和的浓度相等,则氨水中水电离产生的的浓度为;
(3)氨水是弱电解质溶液,当两溶液中浓度相同时,氨水的浓度远大于NaOH溶液的浓度,即体积相同时,氨水中NH3 H2O的物质的量远大于NaOH,故与盐酸完全中和时,氨水消耗的盐酸较多;
(4)是弱电解质,HCl为强电解质,两溶液稀释相同的倍数时,仍然不能完全电离,稀释后溶液中的仍较小,盐酸溶液中仍较大。
16.⑩
【详解】①溶液的酸碱性只取决于c(H+)、c(OH-)的相对大小,纯水总是中性的,故①错误;
②醋酸为弱酸,稀释时因电离程度增大,溶液的pH<4,故②错误;
③温度不确定,所以pH=6的溶液不一定呈酸性,故③错误;
④碱性溶液在稀释时c(OH-)下降、c(H+)上升,故④错误;
⑤水的离子积常数只与温度有关,温度越高,Kw越大,故⑤错误;
⑥100℃时,Kw=1×10-12,所以将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,故⑥错误;
⑦由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-12 mol/L,故溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若呈酸性,则AlO不能大量存在,故⑦错误;
⑧质子数为26的是Fe3+,其能发生水解,促进水的电离,使得水的电离平衡右移,故⑧错误;
⑨向水中加入少量固体CH3COONa,醋酸根离子水解,c(H+)降低,c(OH-)增大,溶液显碱性,促进水的电离,则水的电离平衡应正向移动,故⑨错误;
⑩加入FeCl3发生水解反应:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,破坏水的电离平衡,c(H+)增大、Kw不变,c(OH-)变小,则可能引起由b向a变化,故⑩正确;
水电离需要吸热,温度越高,Kw越大,电离出的氢氧根离子浓度会增大,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,95 ℃时水的电离平衡曲线应为B,则故 正确;
在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-13 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶质为酸或碱,溶液可能呈酸性或碱性,故 错误;
则说法正确的为⑩ 。
17.(1)5.0
(2) 酚酞 B
(3)AD
(4) pH计
(5)
【详解】(1)欲配制的HCOOH溶液,需用250mL容量瓶配制,根据稀释定律可设需的HCOOH溶液的体积VmL,则,解得V=5.0;
(2)甲酸为弱酸,与氢氧化钠完全反应生成的甲酸钠会水解显碱性,所以选用酚酞做指示剂合适;滴定时锥形瓶盛装液体体积不得超过其容积的,因消耗NaOH溶液的体积为22.04mL,所以选用锥形瓶最适合为100mL;
(3)A.滴定管需要捡漏,滴定前应检查滴定管是否漏水,进行洗涤、润洗,操作正确,A正确;
B.将标准溶液装入滴定管时,不用借助外界仪器,直接倾斜倒入即可,B错误;
C.进行滴定操作时,眼睛要注视着锥形瓶内溶液颜色的变化,C错误;
D.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴为使液体顺利留下,可以接触锥形瓶内壁,D正确;
答案选AD;
(4)pH试纸只能读出整数,因溶液,由于精确到小数点后2位,需用pH计测量;水电离的的,因此数量级为;
(5)反应的平衡常数,该反应的平衡常数为10,,则代入数据可得。
18.
【详解】列三段式:,则,由于弱电解质的电离程度很小,,。
19.(1) C SiO2
(2)FeTiO3+ 4H++4Cl =Fe2++ TiOCl + 2H2O
(3) 将Fe2+氧化成Fe3+ 2×或1.7×10 2
(4)2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ 3CO2↑+H2O
(5) 8:7 双氧水分解与氨气逸出导致转化率下降
(6) 2Li2CO3+5TiO2Li4Ti5O12+ 2CO2↑ 3
【解析】(1)
按化合物的组成和性质分类,FeTiO3属于下列中的盐类,因为既不会电离出氢离子也不会电离出氢氧根,且为三种元素组成故不是氧化物;酸浸后过滤,滤渣的主要成分为SiO2,因为MgO溶于酸,SiO2不溶于酸;
(2)
FeTiO3与盐酸反应,钛主要以TiOCl形式存在,根据元素守恒,离子的反应方程式FeTiO3+ 4H++4Cl =Fe2++ TiOCl + 2H2O;
(3)
由于双氧水具有氧化性,滤液②中加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+;根据已知FePO4Ksp为1.3×10-22,Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)=1.0×10-7mol·L-1, ,Mg3(PO4)2的Ksp=1.0×10-24原滤液②中c3( Mg2+)·<1.0×10-24,解得c( Mg2+)<2×或1.7×10 2;
(4)
高温煅烧FePO4、Li2CO3、 H2C204制备LiFePO4同时生成二氧化碳,化学方程式为:2Li2CO3+5TiO2Li4Ti5O12+ 2CO2↑;
(5)
设Ti5O中过氧键的数目为x,则非过氧键氧原子数目为15-2x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得2x+2x(15-2x)=1x2+4x5,解得x=4,-1价0原子与-2价O原子的数目之比为8:7;低于40℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过 40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降;
(6)
Li4Ti5O12用Li2CO3与TiO2两种固体按物质的量2:5混合后共热直接制备,反应的化学方程式为:2Li2CO3+5TiO2Li4Ti5O12+ 2CO2↑;设Li2CO3与TiO2物质的量为2mol、5mol,理论生成CO2的物质的量为2mol,即88g,实际减少的质量为(1-84%)×(74g/mol×2+84g/mol×5)=90.88g,测量误差=(测量值-理论值)÷理论值×100%=(90.88-88)÷88×100%≈3%。
20. SiO2、S 2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+C1-+2H2O 过滤、洗涤、干燥 减小 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-) 77%
【详解】(1)操作I中Fe3+可以将Bi2S3中的S氧化为S单质,SiO2性质比较稳定,不与酸反应,所以滤渣的主要成分为:SiO2、S。
(2)铋可以被H2O2氧化,发生的方程式为:2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O
(3)根据反应流程图可知操作Ⅱ中发生的反应为:Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+C1-+2H2O,想要获得纯净NaBiO3,首先要将沉淀过滤出来,再进行洗涤、干燥才可以得到纯净的NaBiO3,所以操作Ⅱ为:过滤、洗涤、干燥。
(4),Kb不变,c(NH4+)不断增大,比值不断减小;根据电荷守恒定律,pH=9时,溶液中存在电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);
(5)由5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4 +5Na++5Bi3++7H2O、MnO4 +5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,
5NaBiO3 2 MnO4 10Fe2+,
5 10
n(NaBiO3) 0.5mo1 L 1×0.0220L
n(NaBiO3)=0.0055mol
得到质量计算质量分数=0.0055mol×280g/mol/2.0g×100%=77%,故答案为77%。
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