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 2023-06-24 10:05:32

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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.已知pOH=-lgc(OH-),向20mL0.1mol·L-1的氨水中滴加未知浓度的稀H2SO4,测得混合溶液的温度、pOH随加入稀硫酸体积的变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.稀H2SO4 的物质的量浓度为0.05mol·L-1
B.当溶液中pH=pOH时,水的电离程度最小
C.a点时溶液中存在c(NH3·H2O)+2c(OH-)=c(NH)+2c(H+)
D.a、b、c 三点对应 NH的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c)
2.金属M与单质碘在无水醋酸中反应,得到化合物,提纯干燥后测得其熔点为144.5℃。为确定的组成,进行以下实验:称取0.6263g,置于特制的梨形瓶中,加入50mL 6mol L-1的盐酸,同时加入适量,用0.1000mol L-1的碘酸钾溶液进行滴定。随着碘酸钾溶液的加入,可观察到层呈紫色,后逐渐变浅,滴至紫色褪去为终点,此时层呈淡黄色,滴定消耗碘酸钾溶液20.00mL。在中显黄色的物质在历史上曾被误认为。下面有关实验细节的描述中,错误的是
A.滴定终点时的操作:当滴入最后半滴标准液时,溶液恰好由紫色变为淡黄色,且半分钟不变色
B.滴定结束后中主要的溶质为
C.如果用过量的碘化钾溶液滴定碘酸钾溶液,则滴定过程中层颜色逐渐加深,直至不变
D.紫色褪去反应的离子方程式为:
3.下列物质的电离方程式正确的是
A.HClO=H++ClO- B.H2CO32H++CO
C.NaHCO3=Na++H++CO D.KOH=K++OH-
4.下列物质的用途涉及氧化还原反应的是
A.用NaHCO3作食品膨松剂
B.用暖宝贴(成分:铁粉、水、食盐、活性炭等)供热
C.用饱和Na2CO3溶液和盐酸处理水垢中的CaSO4
D.用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂
5.设是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1 L 0.1 溶液含有的离子数目为
B.16.25 g 可水解形成的胶体粒子数目为
C.25℃时,向含1 mol 的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中数目为
D.已知某温度下,则pH=11的NaOH溶液中含有的数目为
6.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.节日燃放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
B.人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,是利用Al3+、Fe3+的水解
C.为了除去锅炉水垢中CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,然后再用酸除去
D.合成氨工业中采用的温度为400~500℃,是为了提高反应物的平衡转化率
7.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到c点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b、d点都是不能长时间稳定存在的点
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
8.下列图示与对应的叙述相符的是
A.图I表示2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H <0 的速率时间图象,t1时刻改变的条件是升高温度
B.图II表示常温下盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液得到的滴定曲线,由图可知盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
C.图III表示反应2NO2(g) N2O4(g) △H中NO2平衡转化率与温度、 压强的变化关系,由图可知:△H<0、P1D.图IV表示pH相同的NaOH溶液与氨水稀释过程的pH变化,由图可知a对应氨水
9.下列实验操作中,符合操作规范的是
A.向试管中滴加试剂时,将滴管下端紧靠试管内壁
B.用托盘天平称量药品时,右盘放药品,左盘放砝码
C.用pH试纸检验溶液的酸碱性时,将试纸浸入溶液中
D.酸碱中和滴定实验时,滴定管水洗后再用待装液润洗2~3次
10.欲同时对农作物施用含N、P、K三种元素的化肥,现有:①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤氨水,最适合的组合是(  )。
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
11.常温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验1:用 pH计测量0.05mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH为8.3
实验2:向 0.05mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积同浓度的NaOH溶液,溶液pH逐渐上升至11.3
实验3:向0.05mol·L-1NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,溶液pH逐渐下降至4.3
下列说法正确的是
A.由实验1可得出: Kw<Ka1(H2CO3) ·Ka2(H2CO3)
B.实验2过程中,c(OH- )+c( )+2c( )逐渐增大
C.实验3过程中,c(Na+)逐渐小于c( )+c( )+c(H2CO3)
D.实验2和3结束时,用x和y依次表示两份溶液中c(Na+ )+c(H+),则x>y
12.下列微粒表述正确,且对水的电离能产生影响的是
A.氢氧化钠的电子式: B.乙酸的结构式:
C.甲烷分子的空间填充模型: D.硫离子的结构示意图:
二、填空题
13.未来脑教学云平台*按要求回答下列问题∶
(1)常温下,向VL 0.1mol/L的醋酸溶液中加水稀释,下列说法中正确的是___________ (填字母)。
A.溶液中导电粒子的数目将减少
B.由水电离的c(H+)浓度将减小
C.溶液中 不变
D.溶液中 将减小
E.醋酸的电离程度将增大,c(H+)也增大
(2)①常温下,将0.1mol/L的硫酸V1mL与0.1mol/LNaOH溶液V2mL混合后,溶液的pH=1则V1∶V2=___________ (忽略溶液体积的变化)。
②常温下,若溶液由pH=3的盐酸V1mL与pH=11的某碱BOH溶液V2mL混合而得,则下列假设和结论都正确的是____________ (填字母)。
A.若混合后溶液呈中性,则c(H+)+c (OH-)=2×10-7h$mol/L
B.若V1=V2,则混合后溶液的pH一定等于7
C.若V1=V2,则混合后一定有∶c(Cl-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-)
D.混合后的溶液中一定有c(B+)+c(H+)=c(Cl-)+c (OH-)
(3)常温下,浓度均为0.1mol/L的五种溶液的pH如下表所示∶
溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
①写出向NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式___________________。
②将浓度均为0.01mol/L下列溶液分别加水稀释10倍,pH变化最小的是________ (填字母)。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
③常温下,等浓度的醋酸与醋酸钠组成的混合溶液pH=6,则c(CH3COO-)-c(CH3COOH)= ________________ (填准确数值)。
(4)已知常温下Ksp(AgCl)=1.0×10-10,Ksp (CH3COOAg)=9.0×10-4。常温下,CH3COOAg若要在NaCl溶液中开始转化为AgCl沉淀,则NaCl的浓度必须不低于_______________。
14.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸 CH3COOH HNO2 HCN HClO
电离平衡常数(Ka) 1.8×10-5 4.6×10-4 5×10-10 3×10-8
(1)当温度升高时,K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CH3COOH 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CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,写出草酸的电离方程式___________、___________,试从电离平衡移动的角度解释K1>>K2的原因___________。
15.现有室温下浓度均为1×10-3mol/L的几种溶液①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液,回答下列问题:
(1)pH均等于3的溶液①、②、③、④中水电离产生的c(H+)的比值是________
(2)将③、⑥混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为③___⑥(填“>”、“<”或“=”),溶液中的离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________
(3)将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH____7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式说明其原因__________________________________________________
(4)向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,反应的初始速率由快到慢的顺序为____________,最终产生H2总量的关系为_________________
(5)向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液,充分混合后,混合液的PH大小关系为①______③(填“>”、“<”或“=”)
(6)若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的PH⑤____⑥(填“>”、“<”或“=”)。
16.25℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式 CH3COOH HClO H3PO3
名称 醋酸 次氯酸 亚磷酸
电离平衡常数 1.8×10-5 3.0×10-8 Ki=8.3×10-3K2=5.6×10-6
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1mol/L的CH3COOH,HClO,H3PO3溶液中,c(H+)最小的是___。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性Na2HPO3是___(填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。H3PO3的第二级电离方程式为___。此时的电离平衡常数表达式K=___。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是___(填字母)。
A.c(H+) B. C.c(CH3COO-) D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10mL、c(H+)均为10-2mol/L的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示测HX的电离平衡常数___(填“大于”、“小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是___。
三、计算题
17.(1)常温下pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,此时溶液的pH=_______。
(2)常温下0.1 mol L-1溶液(的电离度为α= 1%,(),计算溶液的pH=_______。
(3)已知液氨的性质与水相似。T℃时,,的平衡浓度为1×10-15 mol L-1,在此温度下液氨的离子积为_______。
(4)反应,该反应的平衡常数K=_______。[已知,]
18.(1) 25 ℃时,H2S的电离平衡常数Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.0×10-15。用NaOH溶液吸收H2S气体得到pH=10的Na2S溶液,在此过程中水的电离程度将______(填“增大”“减小”或“不变”);此时溶液中=______。
(2)已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为______。
(3)CuCl加入饱和NaCl溶液中会部分溶解生成CuCl,在一定温度下建立两个平衡:
Ⅰ.CuCl(s) Cu+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.4×10-6
Ⅱ.CuCl(s)+Cl-(aq) CuCl (aq) K=0.35
请写出c(Cu+)与c(CuCl)的数学关系为______。
四、工业流程题
19.工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,离子方程式为______。
(2)部分盐的溶度积常数见表。精制I中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)=1∶1加入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=______mol L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是______。
BaSiF6 Na2SiF6 CaSO4 BaSO4
Ksp 1.0×10-6 4.0×10-6 9.0×10-4 1.0×10-10
(3)SO浓度(以SO3%计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、H3PO4浓度(以P2O5%计)的关系如图甲所示。酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为______(填化学式);洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是______,回收利用洗涤液X的操作单元是_____;一定温度下,石膏存在形式与溶液中P2O5%和SO3%的关系如图乙所示,下列条件能实现酸解所得石膏晶体转化的是_____(填标号)。
A.65℃、P2O5%=15、SO3%=15 B.80℃、P2O5%=10、SO3%=20
C.65℃、P2O5%=10、SO3%=30 D.80℃、P2O5%=10、SO3%=10
20.锌烟灰是铅、锌及钢铁冶金过程中的一种中间产物,主要成分是ZnO、PbO、FexO,还含有少量的Mn、Cu、F等元素。现以锌烟灰为原料制备碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“浸出”时,氧化锌发生反应的离子方程式为_______。
(2)浸出渣的主要成分是_______。
(3)“除氟”时,使用过量硫酸钙的目的是_______。
(4)“氧化”时,过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]将Fe2+转化为Fe3+,将Mn2+转化为MnO2沉淀,其中Mn2+发生反应的离子方程式为_______;再通过NH4HCO3调节溶液的pH=_______,可使铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀。(已知:①c(Fe3+)≤10-5 mol·L-1时,铁元素沉淀完全;②Ksp[Fe(OH)3]=10-38)
(5)“沉淀”时,温度控制在46℃左右,不宜过高的原因可能是_______(合理即可);碳酸氢铵过量系数(即用量为理论量的倍数)对沉锌的影响较大,不足或过量都可降低沉淀率。已知碳酸氢铵的过量系数与沉锌率的关系如图所示,则此实验应采用的碳酸氢铵过量系数为_______;“沉淀”时,产物之一为无色无味的气体,则沉淀时发生反应的化学方程式为_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】向20mL0.1mol L-1的氨水中滴加未知浓度的稀H2SO4,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好完全反应时,放热最多,溶液的温度最高,所以硫酸的体积为20mL时,恰好完全反应。
【详解】A.有分析可知:加入20ml硫酸与氨水恰好完全反应,硫酸是二元酸,一水合氨是一元碱,所以稀H2SO4 的物质的量浓度为0.05mol·L-1 ,故A不选;
B.当溶液中pH=pOH时,溶液呈中性,水的电离既不促进又不抑制,而不滴加硫酸时,溶液显碱性,抑制水的电离,当加入40ml硫酸时,酸过量,抑制水的电离,氨水与硫酸恰好反应生成硫酸铵时水的电离程度最大,故B选;
C.a点时反应后溶质为一水合氨和硫酸铵,且硫酸铵为一水合氨浓度的一半,有电荷守恒 和物料守恒 得c(NH3·H2O)+2c(OH-)=c(NH)+2c(H+) ,故C不选;
D.升高温度促进铵根离子水解,水解常数增大,由图可知,温度:b>a>c ,则a、b、c 三点对应 NH的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),故D不选;
故选:B。
2.C
【分析】用碘酸钾溶液进行滴定,随着碘酸钾溶液的加入,可观察到层呈紫色,是生成碘单质,后逐渐变浅,滴至紫色褪去是碘单质、碘酸根离子、氢离子和氯离子发生反应生成氯化碘,此时层呈淡黄色。
【详解】A.滴定终点时的操作:当滴入最后半滴标准液时,溶液恰好由紫色变为淡黄色,且半分钟不变色,A正确;
B.根据上述分析可知,滴定结束后中主要的溶质为,B正确;
C.碘离子与碘酸根离子反应中需消耗氢离子,当氢离子不足时不会再生成碘单质,层颜色不会加深,C错误;
D.紫色褪去反应的离子方程式为:,D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.次氯酸为一元弱酸,部分电离,电离方程式:,A错误;
B.碳酸为二元弱酸,存在两步电离,存在电离平衡,电离方程式为:,B错误;
C.碳酸氢钠为强电解质,完全电离出钠离子与碳酸氢根离子,电离方程式为:,C错误;
D.氧化钾为强碱,完全电离出钾离子和氢氧根离子,离子方程式为:,D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.用NaHCO3作食品膨松剂是因为受热分解放出二氧化碳气体,不涉及氧化还原反应,故A错误;
B.用暖宝贴(成分:铁粉、水、食盐、活性炭等)供热,在反应中铁粉被氧气氧化,发生了氧化还原反应,故B正确;
C.用饱和Na2CO3溶液和盐酸处理水垢中的CaSO4,先反应生成碳酸钙沉淀,碳酸钙再与盐酸反应,都为复分解反应,故C错误;
D.用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂,原理是铁离子和铝离子发生水解反应生成胶体,不涉及氧化还原反应,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.硫离子是弱离子,会发生水解,因此离子数目小于,A错误;
B.胶体是许多分子或离子的集合体,因此水解形成的胶体粒子数目小于,B错误;
C.依据电荷守恒有:,而溶液呈中性即,则有,,数目为,C正确;
D.溶液体积未知,无法求氢氧根离子数目,D错误;
答案选C。
6.D
【详解】A.节日燃放的焰火是原子由激发态到基态发生的电子的跃迁引起的,故A正确,不符合题意;
B.Al3+、Fe3+能够水解形成氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体,具有吸附性,则人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,故B正确,不符合题意;
C.因为CaSO4,微溶于水,而CaCO3难溶于水,可先用Na2CO3溶液处理,生成CaCO3,然后再用酸除去,故C正确,不符合题意;
D.合成氨反应是放热反应,在合成氨工业中采用的温度为400~500℃,是为了使催化剂的催化活性更好,催化效率更高,对于是放热的可逆反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的平衡转化率降低,故D错误,符合题意;
故选D。
7.A
【详解】A.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO(aq),a点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(SO),平衡左移,c(Ba2+)应降低,到达c点,故A项正确;
B.d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,达到饱和,但c(SO)、c(Ba2+)均增大,则不会到达c点,故B项错误;
C.b点Qc>Ksp,故溶液过饱和,则不会稳定存在,d点表示Qc<Ksp,溶液不饱和,不会有沉淀析出可稳定存在,故C项错误;
D.Ksp是一常数且只与温度有关,温度不变Ksp不变,该曲线为某温度下的BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,故在曲线上的任意一点Ksp都相等,故D项错误;
本题选A。
8.D
【详解】A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H <0 ,若t1时刻改变的条件是升高温度,正逆反应速率都会发生突跃,图象中正反应速率是在原来基础上渐变,A错误;
B.由图起始点可知氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液需要盐酸体积40mL,盐酸浓度为氢氧化钠的一半,B错误;
C.图III表示反应2NO2(g) N2O4(g) △H中NO2平衡转化率与温度、 压强的变化关系,由图知随着温度的升高,二氧化氮的转化率降低,则△H<0,温度不变时,高压更有利于二氧化氮的转化,P1>P2,C错误;
D.pH相同的NaOH溶液与氨水稀释过程的中pH无限向7靠拢,且氨水是弱碱存在电离平衡,pH变化程度小于强碱氢氧化钠的变化,D正确;
答案选D。
9.D
【详解】A.向试管中滴加试剂时,滴管应垂悬在试管口上方,不能接触试管内壁,故A错误;
B.用托盘天平称量时应是左物右码,故B错误;
C.污染溶液,应用洁净的玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸中央,故C错误;
D.滴定管使用时先水洗,再用待装液润洗2~3次,避免对测量结果产生影响,故D正确;
答案为D。
10.B
【详解】K2CO3、氨水显碱性,Ca(H2PO4)2、(NH4)2SO4水溶液显酸性,不能混用。答案选B。
11.D
【详解】A.HCO水解平衡常数与水的离子积的关系Kh=,根据实验1,碳酸氢钠溶液显碱性,说明HCO水解平衡常数大于HCO电离平衡常数,有Kh=>Ka2,即有Kw>Ka1·Ka2,故A错误;
B.0.05mol/LNaHCO3溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)=0.05+10-8.3,向0.05moL/LNaHCO3溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,两种溶液恰好完全反应,生成Na2CO3,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)=0.05+10-11.3,因此实验2过程中c(OH-)+c(HCO)+c(CO)逐渐减小,故B错误;
C.0.05mol/LNaHCO3溶液中存在c(Na+)= c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),向0.05moL/LNaHCO3溶液中加入等体积等浓度的盐酸,两种溶液恰好完全反应,生成NaCl和CO2,CO2能溶于水,使溶液显酸性,因此有c(Na+)= c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)+c(Cl-),推出c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),实验3过程中,c(Na+)大于c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),故C错误;
D.实验3结束后,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)+c(Cl-)=0.025+10-4.3,根据B选项分析,推出x>y,故D正确;
答案为D。
12.B
【详解】A.氢氧化钠抑制水的电离,是离子化合物,电子式:,A错误;
B.乙酸的结构式:,乙酸溶于水电离出的氢离子抑制水的电离,B正确;
C.甲烷分子的空间填充模型:,但甲烷不影响水的电离,C错误;
D.硫离子水解促进水的电离,质子数是16,结构示意图:,D错误;
答案选B。
13.(1)CD
(2) 2∶1 AD
(3) ClO-+CO2+H2OHClO+ A 1.98×10-6mol/L
(4)mol/L或3.3×10-9mol/L
【详解】(1)A、向醋酸溶液中加水稀释,则醋酸的电离平衡正向移动,所以醋酸根离子、氢离子的物质的量增大,导电粒子的数目增多,错误;B、电离平衡尽管正向移动,但最终氢离子的浓度减小,则对水的抑制作用减小,所以水电离氢离子浓度增大,错误;C、溶液中=Ka/Kw,二者都是平衡常数,温度不变,则该常数不变,正确;D、醋酸稀释后醋酸根离子浓度减小,氢离子浓度也减小,但水的电离程度增大,所以氢离子浓度减小的程度较小,所以减小,正确;E、稀释时,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离度增大,但氢离子浓度减小,错误,答案选CD;
(2)①硫酸与氢氧化钠混合后的pH=1,则氢离子浓度为0.1mol/L,所以(0.1mol/L×V1mL×2-0.1mol/L×V2mL)/(V1+V2)mL=0.1mol/L,解得V1=2V2,所以V1:V2=2:1;
②A、若混合后的溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,所以c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol/L,正确;B、因为BOH的碱性强弱未知,所以V1=V2时,溶液可能是中性,也可能是酸性,错误;C、若V1=V2,则混合后不一定有:c(Cl-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-),如BOH为强碱,则有若V1=V2,则混合后一定有:c(Cl-)=c(B+)>c(H+)=c(OH-),错误;D、混合后的溶液中一定有c(B+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),符合电荷守恒定律,正确,答案选AD;
(3)①根据表中数据可知NaClO的碱性比碳酸钠溶液的碱性弱,则少量二氧化碳通入NaClO溶液中,只能生成碳酸氢钠和HClO,不能生成碳酸钠,则离子方程式是ClO-+CO2+H2OHClO+ ;
②将酸溶液稀释相同的倍数时,酸越弱,则加水稀释时电离度增大的程度越大,则pH增大的程度越小,四种酸中NaCN的碱性最强,说明HCN的酸性最弱,所以稀释相同倍数时pH变化最小的是HCN,答案选A;
③常温下,等浓度的醋酸与醋酸钠组成的混合溶液pH=6,则c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据物料守恒,有2c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式结合得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)= 2c(H+)-2c(OH-)=1.98×10-6mol/L;
(4)Ksp(AgCl)=1.0×10-10= c(Cl-) c(Ag+),Ksp (CH3COOAg)=9.0×10-4= c(CH3COO-)c(Ag+),常温下,CH3COOAg若要在NaCl溶液中开始转化为AgCl沉淀,则CH3COOAg加入到氯化钠溶液中,形成饱和溶液时,银离子的浓度为3.0×10-2mol/L,若产生AgCl沉淀,则c(Cl-) c(Ag+)>1.0×10-10,c(Cl-)>1.0×10-10/ c(Ag+)=mol/L。
14.(1)增大
(2) HCN HNO2 B
(3) H2C2O4HC2O+H+ HC2OC2O+H+ 由于一级电离H2C2O4HC2O+H+产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡HC2OC2O+H+向左移动
【详解】(1)弱酸的电离吸热,当温度升高时,促进电离,则K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、HNO2 (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K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K值不变,B满足;
C.加少量的CH3COONa固体,醋酸根离子浓度增大、抑制电离,温度不变K值不变,C不满足;
D.加少量冰醋酸,增大反应物浓度、促进电离,但电离程度减小,温度不变K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, K值增大,E不满足;
答案为B。
(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H2C2O4HC2O+H+、二级电离方程式HC2OC2O+H+。由于一级电离H2C2O4HC2O+H+产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡HC2OC2O+H+向左移动,导致。
15.(1)1:1:1:108
(2) > c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
(3) < +H2ONH3·H2O+H+
(4) ②①③ ②>①=③
(5)<
(6)<
【详解】(1)盐酸、硫酸和醋酸都是酸,电离出来的H+会抑制水的电离,三种溶液的pH都等于3,所以溶液中的H+浓度为1×10-3mol/L,c(OH-)=1×10-11mol/L,在酸溶液中,OH-全部来自于水的电离,所以水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1×10-11mol/L。氯化铵电离产生的NH4+会和水电离产生的OH-结合,促进水的电离,所以在pH=3的氯化铵溶液中,H+全部来自于水的电离,水电离产生的c(H+)=1×10-3mol/L,所以四种溶液中水电离产生的c(H+)之比为10-11:10-11:10-11:10-3=1:1:1:108;
(2)如果将等浓度的醋酸和NaOH两溶液等体积混合,由于生成的醋酸钠的水解,会使溶液显碱性,要使溶液显中性,醋酸须过量。所以消耗两溶液的体积为醋酸大于NaOH。在呈中性的溶液中,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),由于溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),那么c(Na+)=c(CH3COO-),Na+和CH3COO-是盐电离产生的,是大量的,而H+和OH-是水和醋酸等弱电解质电离产生的,是少量的,所以Na+的物质的量浓度大于H+的物质的量浓度。故答案为>,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);
(3)等物质的量浓度的盐酸和氨水等体积混合,两者恰好完全反应,生成NH4Cl,由于的水解,使溶液显酸性,故答案为<,+H2ONH3·H2O+H+;
(4)三种酸和锌反应时,速率由c(H+)决定,而最终产生H2的总量由酸能提供的n(H+)决定。三种酸的物质的量浓度相同,由于盐酸和硫酸是强酸,完全电离,c(H+)=1×10-3mol/L,而醋酸是弱酸,微弱电离,c(H+)小于1×10-3mol/L,所以醋酸和锌反应速率最慢。由于硫酸是二元酸,所以溶液中的c(H+)是盐酸中的2倍,所以硫酸和锌反应最快。三种酸的浓度和体积都相同,所以三种酸的物质的量相同。盐酸和醋酸都是一元酸,所以最终提供的n(H+)相同,但硫酸是二元酸,提供的n(H+)是盐酸或醋酸的2倍,所以最终产生氢气的量:硫酸最多,盐酸和醋酸一样多。故答案为②①③,②>①=③;
(5)向相同体积相同浓度的盐酸和醋酸中加入相同体积和浓度的CH3COONa溶液,盐酸和CH3COONa反应生成CH3COOH和NaCl,NaCl对CH3COOH的电离无影响,而醋酸和醋酸钠不反应,但醋酸钠电离产生的CH3COO-对醋酸的电离产生抑制作用,使醋酸电离平衡逆向移动,从而使c(H+)降低,pH增大。所以答案为:<;
(6)氨水加热会挥发,导致c(OH-)降低,所以PH变小,故答案为<。
16. HClO溶液 正盐 H2POHPO+H+ B 大于 c(H+)相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大
【详解】(1)据电离平衡常数可知,三种酸由强到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为0.1mol/L的CH3COOH,HClO,H3PO3溶液中,c(H+)最小的是HClO溶液,故答案为:HClO溶液;
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,分步电离且电离可逆,Na2HPO3不再电离,属于正盐;H3PO3的第二级电离方程式为H2POHPO+H+;根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式为:K=,故答案为:正盐;H2POHPO+H+;;
(3)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但溶液酸性减弱,c(H+)减小,故A错误;
B.= ,则稀释过程中比值变大,故B正确;
C.稀释过程,促进电离,但溶液变稀,c(CH3COO-)减小,故C错误;
D.稀释过程,促进电离,c(CH3COOH)减小,故D错误;
答案选B。
(4)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大,故答案为:大于;c(H+)相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大。
17. 5 11 1×10-30 2.5×1011
【详解】(1)常温下pH=2的盐酸, mol L-1,加水稀释到1 000倍, mol L-1,此时溶液的pH=5;
(2)常温下0.1 mol L-1溶液, mol L-1,mol L-1,溶液的pH=11;
(3) T℃时,,的平衡浓度为1×10-15 mol L-1,在此温度下液氨的离子积为;
(4)反应,平衡常数K=2.5×1011。
18. 增大 7.0×10-5 0.1625 mol·L-1 c(Cu+)·c(CuCl)=4.9×10-7
【详解】(1)NaOH为强碱,对水的电离产生抑制,Na2S为强碱弱酸盐,S2-水解促进水的电离,因此用NaOH溶液吸收H2S气体生成Na2S的过程中,水的电离程度增大; ====7.0×10-5,故答案为:增大;7.0×10-5;
(2)当离子浓度小于等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全,即c3(OH-)==8.0×10-33 mol3·L-3,则c(Al3+)= mol·L-1=0.162 5 mol·L-1,故答案为:0.1625 mol·L-1;
(3)由题意可知Ⅰ+Ⅱ可得2CuCl(s) Cu+(aq)+CuCl (aq),则反应的平衡常数K′= Ksp×K=1.4×10-6×0.35,则c(Cu+)·c(CuCl)=1.4×10-6×0.35=4.9×10-7,故答案为:4.9×10-7。
19.(1)6HF+SiO2=2H++SiF+2H2O
(2) 2.0×10-2 SO
(3) CaSO4 0.5H2O 减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率 酸解 D
【分析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制Ⅰ脱氟、除硫酸根离子和,过滤,滤液经精制Ⅱ等一系列操作得到磷酸。
【详解】(1)氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H++SiF+2H2O。
(2)精制Ⅰ中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF62-)=1∶1加入Na2CO3脱氟,该反应的化学方程式为H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O,充分反应后得到沉淀Na2SiF6,溶液中有饱和的Na2SiF6,且c(Na+)=2c(SiF),根据Na2SiF6的溶度积可知Ksp=c2(Na+) c(SiF)=4c3(SiF),c(SiF)==1.0×10-2mol L-1,因此c(Na+)=2c(SiF)=2.0×10-2mol L-1;同时,粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)=c(SO)==3.0×10-2mol L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)==1.0×10-3mol L-1,当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)==3.3×10-9mol L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是SO,然后才是SiF。
(3)根据图中的坐标信息,酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为CaSO4 0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的,因此,洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是:减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,其具有回收利用的价值,由于酸解时使用的也是硫酸,因此,回收利用洗涤液X的操作单元是:酸解。由图甲信息可知,温度越低,越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在。
A.P2O5%=l5、SO3%=15,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线之间,故不能实现晶体的完全转化,A不符合题意;
B.P2O5%=10、SO3%=20,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线(65℃、80℃)之间,故不能实现晶体的完全转化,B不符合题意;
C.P2O5%=10、SO3%=30,由图乙信息可知,该点坐标位于,该点坐标位于65℃线上方,晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,故不能实现晶体转化,C不符合题意;
D.P2O5%=10、SO3%=10,由图乙信息可知,该点坐标位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,故能实现晶体的完全转化,D符合题意;
综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是D。
20. ZnO+2H+=Zn2++H2O PbSO4 确保氟离子沉淀完全 Mn2+++2H2O=MnO2↓+4H++2 3 温度过高NH4HCO3易分解 1.2 3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3 2Zn(OH)2 H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑
【分析】PbO与硫酸反应生成PbSO4为沉淀,硫酸钙将F-转化成CaF2沉淀,‘氧化’时,过二硫酸铵将Fe2+转化成Fe3+,将Mn2+转为MnO2沉淀,再通过(NH4)2CO3调节溶液的pH,可使铁元素全部转为Fe(OH)3沉淀,用锌置换出铜,最后NH4HCO3与ZnSO4反应生成碱式碳酸锌。
【详解】(1)“浸出”时,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,发生反应的离子方程式为:ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(2)由于PbSO4难溶于水,浸出渣的主要成分是:PbSO4;
(3)“除氟”时,使用过量硫酸钙的目的是:确保氟离子沉淀完全;
(4)“氧化”时,过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]将Mn2+转化为MnO2沉淀,反应的离子方程式为:Mn2+++2H2O=MnO2↓+4H++2;由,则c(H+)=10-3mol/L,pH=3;
(5)“沉淀”时,温度控制在46℃左右,不宜过高的原因可能是:温度过高NH4HCO3易分解;由图象知,碳酸氢铵用量为理论量1.2倍时,沉锌率最高。沉淀时发生反应的化学方程式:3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3 2Zn(OH)2 H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑。
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