2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1同步练习--第3章 物质在水溶液中的行为复习提升（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1同步练习--第3章 物质在水溶液中的行为复习提升（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 814.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-22 00:00:00 | ||
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文档简介
2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1
本章复习提升
易混易错练
易错点1 弱电解质溶液稀释过程中量的变化
1.(双选)(2022湖南常德外国语学校期中)某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.稀释前盐酸的浓度等于醋酸溶液的浓度
B.上述盐酸和醋酸溶液分别与足量的NaOH溶液反应,消耗的NaOH的量相同
C.曲线Ⅱ表示的是醋酸溶液的变化曲线
D.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
2.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点溶液的pH:cB.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小
C.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:cD.a、b、c三点溶液用1 mol·L-1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c易错点2 酸碱滴定过程中水的电离程度的常见误区
3.(2022河南南阳一中月考)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA的溶液,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中:c(A-)>c(HA)
易错点3 忽略离子共存中“隐含”的信息
4.(2021山东泰安期中)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、N、Cl-
B.在中性溶液中:Mg2+、Fe3+、Na+、S
C.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Fe2+、N、Cl-
D.pH=12的溶液中:Na+、K+、Si、Cl-
5.下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是( )
A.无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B.含有N的溶液中:I-、S、S、H+
C.常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、N、S、HC
D.常温下pH=11的NaOH溶液中:C、K+、N、S
思想方法练
运用守恒思想解决溶液中离子浓度大小的比较问题
方法概述
溶液中离子浓度大小的比较类试题通常把考查的知识点以语言叙述或图像的形式呈现出来。解答此类试题时要掌握弱电解质的电离理论和盐类的水解理论,熟悉溶液中电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律,依据选项中的等式特征、找准判断的切入点进行解答;若出现复杂的等式关系或复杂的不等式关系时,可利用三个守恒等式为依据进行推导或变形。
1.(双选)下列有关溶液中粒子浓度关系的叙述正确的是( )
A.常温下pH=2的醋酸溶液与pH=12的烧碱溶液等体积混合:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
C.向10 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液中滴入20 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(N)=c(Cl-)>c(Ag+)
D.0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中:c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
2.25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(S)∶n(HS)变化的关系如下表,下列关于离子浓度关系的判断正确的是( )
n(S)∶n(HS) 91∶9 1∶1 9∶91
pH 8.2 7.2 6.2
A.NaHSO3溶液中:c(H+)B.Na2SO3溶液中:c(Na+)>c(S)>c(HS)>c(OH-)>c(H+)
C.当吸收液中n(S)∶n(HS)=1∶1时,c(Na+)=c(S)+c(HS)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)>c(HS)+c(S)
3.(2021陕西交大附中联考)常温下,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7 mol·
L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A.H2R的一级电离常数Ka1的数量级为10-2
B.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
C.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中:c(R2-)D.向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生的反应是2C+H2R 2HC+R2-
4.室温时,向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示,在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度大小关系的描述不正确的是( )
A.a点时:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b点时:c(Na+)=c(CH3COO-)
C.c点时:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.d点时:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
5.常温下,用0.10 mol/L盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol/L CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略溶液总体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)<2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol/L
6.(双选)25 ℃时,下列物质的电离平衡常数数据如表,下列各溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
化学式 H2CO3 HClO NH3·H2O
电离平 衡常数/ mol·L-1 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 3.0×10-8 1.76×10-5
A.物质的量浓度相等的NH4Cl和KClO的混合溶液中:c(Cl-)-c(N)>c(K+)-c(ClO-)
B.向NaClO溶液中通入CO2气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略):c(Na+)=c(ClO-)+c(HC)+c(C)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液与Na2CO3溶液等体积混合的溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(HC)+c(H2CO3)+c(C)
D.0.2 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合的溶液中(体积变化可忽略):c(NH3·H2O)7.室温下,用0.10 mol·L-1 KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1 H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图所示(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题:
(1)点①所示溶液中,KW=
。
(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为 。
(3)点③所示溶液中存在 种平衡。
(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10 mol·L-1=
。
(5)点⑤所示溶液中各离子浓度的大小关系为
。
(6)图中5点所示溶液中,水的电离程度最大的是 (填序号,下同),最小的是 。
综合拔高练
五年高考练
考点1 水的电离与溶液的酸碱性
1.(2020浙江1月选考,17)下列说法不正确的是( )
A.pH>7的溶液不一定呈碱性
B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH-)相等
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(Cl-)=c(N)
考点2 弱电解质的电离与盐类的水解
2.(2021浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
3.(2021广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
B.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
C.GHCl在水中的电离方程式为:GHClG+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
4.(2021河北,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
5.(2019北京理综,12)实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·
L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
6.(2021浙江6月选考,23)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。下列说法不正确的是( )
A.由a点可知:NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)D.令c点的c(Na+)+c(H+)=x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
考点3 难溶电解质的沉淀溶解平衡
7.(2021全国甲,12改编)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)下列说法正确的是( )
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1 mol/L时两溶液中=1
8.(2020山东,9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
菱镁矿煅烧轻烧粉浸出液氢氧化镁煅烧高纯镁砂
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl MgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
考点4 离子反应
9.(2020课标Ⅲ,11)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3S+Cl2+H2O 2HS+2Cl-+S
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2 CaCO3↓+2H+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:N+OH- NH3·H2O
10.(2020江苏单科,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、N
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、S、Si
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:N、Na+、N、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:N、Mg2+、Cl-、S
11.(2021天津,9)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N
B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HC
考点5 酸碱中和滴定的应用
(2021湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定
20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
13.(2020课标Ⅰ,13)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
14.(2020山东,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3Mn+2H2O 2Mn+MnO2↓+4OH-
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入
(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为 (填标号)。
A.15.00 mL B.35.00 mL
C.大于35.00 mL D.小于15.00 mL
(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75 ℃。用c mol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2 mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·mol-1)的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号)。
A.=3时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
考点6 沉淀溶解平衡与离子反应在工艺流程题中的应用
15.(2020山东,16)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7
回答下列问题:
(1)软锰矿预先粉碎的目的是
,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
(2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是 。
(3)滤液Ⅰ可循环使用,应当将其导入到 操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为
。
三年模拟练
应用实践
1.(2021福建厦门一中质检)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、Br-、HC
B.=1×10-12的溶液:K+、Na+、C、[Al(OH)4]-
C.0.1 mol·L-1 KFe(SO4)2溶液:Mg2+、Al3+、SCN-、N
D.0.1 mol·L-1Ca5NH4(NO3)11溶液:H+、Fe2+、Cl-、S
2.下列离子方程式正确的是( )
A.用醋酸除水垢:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.用小苏打治疗胃酸过多症:HC+H+ CO2↑+H2O
C.向溴化亚铁溶液中通入足量氯气:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-
D.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O
3.室温下,0.1 mol·L-1的H2A溶液体系中,含A粒子的分布系数(平衡时某粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.室温下,HA-的电离常数Ka(HA-)=1.0×10-7 mol·L-1
B.室温下,0.1 mol·L-1的NaHA溶液显酸性
C.室温下,0.2 mol·L-1的H2A溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液pH=1.8
D.0.1 mol·L-1的Na2A溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)
(2021广东广州大学附中等三校期中)室温下,向20 mL含有
0.10 mol·L-1 Cr2+和0.10 mol·L-1 Fe2+的溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,金属阳离子的浓度与滴入NaOH溶液体积的关系如图所示。若溶液中金属阳离子浓度小于10-5 mol·L-1可视为完全沉淀,则下列说法错误的是{已知Ksp[Cr(OH)2]=2.0×10-16 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)2]=
8.0×10-16 mol3·L-3}( )
A.曲线A表示c(Fe2+)与NaOH溶液体积的关系
B.当V(NaOH溶液)=30 mL时,Fe2+开始沉淀
C.当pH=7时,溶液中Fe2+、Cr2+均完全沉淀
D.当V(NaOH溶液)>30 mL时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cr2+)=4
5.常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL
0.100 0 mol/L盐酸和20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示。下列说法正确的是( )
图1
图2
A.图2是滴定盐酸的曲线
B.a与b的关系:aC.E点溶液中离子浓度由大到小的顺序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作指示剂
6.常温下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出来的c水(H+)的对数与NaOH溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.用pH试纸测定E点对应的溶液,其pH=3
B.F、H点对应的溶液中都存在c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
C.加水稀释H点对应的溶液,溶液的pH增大
D.G点对应的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
7.甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似,将pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V,pOH随lg的变化关系如图所示。已知:常温下,pH+pOH=14,pOH=-lg c(OH-)。下列叙述错误的是( )
A.稀释相同倍数时,CH3NH2·H2O溶液的浓度比NaOH溶液的浓度大
B.溶液中水的电离程度:b点大于c点
C.由c点到d点,溶液中保持不变
D.常温下,某盐酸的pH=m,a点时CH3NH2·H2O溶液的pH=n,当m+n=14时,取等体积的两溶液混合,充分反应后:n(Cl-)>n(CH3N)>n(H+)>
n(OH-)
8.H2C2O4溶液中部分微粒的分布分数δ与pH关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=2.5:c(H2C2O4)+c(C2)>
c(HC2)
B.由图可知:H2C2O4的Ka1=10-4.2 mol·L-1
C.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,则溶液中:2c(C2)>c(Na+)
D.将0.01 mol·L-1的H2C2O4溶液与0.02 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4)
9.(2021北京清华大学附中期中)维持pH的稳定对生命体的生理活性、化学电源的高效工作等具有重要意义。已知:常温下,在不同试剂中加入酸或碱后体系pH的变化如下表所示。
试剂 pH
初始 通入 0.01 mol HCl气体 加入 0.01 mol NaOH固体
ⅰ.1 L H2O 7 a 12
ⅱ.0.10 mol CH3COOH+0.10 mol CH3COONa配制成1 L的溶液 4.76 4.67 4.85
(1)a= (忽略通入HCl气体前后体系的体积变化)。
(2)结合化学用语解释ⅱ显酸性的原因:
。
(3)试剂ⅱ中微粒浓度关系正确的有 (填字母)。
a.c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
b.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-)
c.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L
(4)由表中数据可知,试剂ⅱ的pH受一定量的酸和碱的影响不大。溶液的这种能对抗外来少量强酸、强碱或适当稀释,而保持溶液的pH几乎不变的作用称为缓冲作用。下列具有缓冲作用的溶液是
(填字母)。
a.HCl—NaCl溶液
b.Na2CO3—NaHCO3溶液
c.NH3·H2O—NH4Cl溶液
d.KOH—KCl溶液
10.(2021北京海淀期中)工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O),相关流程如图。
已知:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH为1.0~6.0的范围内可保持活性。
②该工艺条件下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表。
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3
完全沉淀时的pH 3.2 6.7 8.3
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是
。
(2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为CuFeS2+4H++O2 Cu2++Fe2++2S+2H2O,第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为 。
(3)结合已知推断:生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在 的范围内。
(4)过程Ⅰ中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+,得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,可取少量溶液X,向其中加入
试剂(填试剂的化学式),观察溶液颜色变化。
(5)过程Ⅱ中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,用离子方程式表示H2O2的作用 。
(6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体的质量分数为
(已知:FeSO4·7H2O的摩尔质量为278 g/mol)。
迁移创新
11.水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)在100 ℃时,纯水的pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,C水解的离子方程式为 。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 电离常数(25 ℃)/mol·L-1
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
答案全解全析
易混易错练
1.CD 2.B 3.D 4.D 5.D
1.CD 醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离,稀释前HCl和CH3COOH电离出氢离子的浓度相同,故稀释前盐酸的浓度小于醋酸溶液的浓度,A错误;由于稀释前盐酸的浓度小于醋酸溶液的浓度,故两者分别与氢氧化钠溶液反应时,醋酸溶液消耗的氢氧化钠比盐酸多,B错误;某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向移动,氢离子浓度变化小的为醋酸溶液,则曲线Ⅰ表示的是盐酸的变化曲线,曲线Ⅱ表示的是醋酸溶液的变化曲线,C正确;b点溶液中氢离子浓度大,c点溶液中氢离子浓度小,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,D正确。
易错分析
弱电解质溶液的稀释过程中,弱电解质的电离平衡右移,电离度始终增大。
2.B 溶液导电能力越强,溶液中离子浓度越大,氢离子浓度越大,pH越小,所以a、b、c三点溶液的pH:b易错分析
误认为酸溶液被稀释,溶液中的H+浓度一定减小,pH增大,根据冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化图可知,b点之前醋酸溶液被稀释时,溶液酸性增强。
3.D 加入10 mL HA溶液时,HA与NaOH恰好完全反应,但溶液的pH为8.7,说明HA为弱酸,a点表示NaA溶液,根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),根据物料守恒,有c(Na+)=c(A-)+c(HA),联立两式得c(HA)=c(OH-)-c(H+)=(-10-8.7) mol·L-1>10-8.7 mol·L-1,故溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),A项错误;a点所示溶液中水的电离受到促进,b点溶液中含等物质的量的NaA与HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,水的电离受到抑制,B项错误;pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(Na+)=c(A-),C项错误;b点溶液中含等物质的量的NaA与HA,HA的电离程度大于A-的水解程度,故c(A-)>c(HA),D项正确。
4.D A项,Cu2+在溶液中显蓝色;B项,Mg2+、Fe3+水解而使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量存在;C项,使甲基橙变红的溶液呈酸性,Fe2+、N在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存;D项,pH=12的溶液呈碱性,Na+、K+、Si、Cl-之间不反应,也都不与OH-反应,能够大量共存;故选D。
易错分析
使甲基橙变红的溶液呈酸性,在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,具有还原性的离子,如Fe2+、HS、S等不能大量存在。
D Cu2+在溶液中显蓝色,A项错误;N在酸性条件下具有强氧化性,能氧化I-、S,B项错误;常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·
L-1的溶液既可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,N在碱性溶液中不能大量存在,HC在酸性溶液、碱性溶液中都不能大量存在,C项错误;常温下pH=11的NaOH溶液中有钠离子和氢氧根离子,C、K+、N、S、Na+、OH-之间互不反应,可以大量共存,D项正确。
思想方法练
1.AB 2.D 3.C 4.A 5.D 6.CD
AB 醋酸为弱酸,常温下pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后醋酸有剩余,溶液呈酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-),A正确;溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中c(NaClO)=c(NaHCO3),所以c(HClO)+c(ClO-)=c(C)+c(HC)+
c(H2CO3),B正确;二者恰好完全反应生成AgCl沉淀和NaNO3,溶液中c(Na+)=c(N),C错误;硝酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,所以c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-),D错误。
方法点津
本题综合考查单一溶液和混合溶液中离子浓度大小的比较。此类题从两个角度分析:单一溶液中离子浓度大小的比较要考虑弱酸(或弱碱)的电离平衡和盐完全电离出的弱离子(弱酸酸根离子、弱碱阳离子)的水解平衡的相对强弱;混合溶液中离子浓度大小的比较要考虑是否发生反应,若发生反应有无反应物剩余、生成物是什么,然后根据电离理论、水解理论并结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律对选项进行准确判断。
D 在NaHSO3溶液中,HS的电离和水解程度都较小,n(S)∶n(HS)<1,根据表中数据知溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),A错误;在Na2SO3溶液中,S部分水解生成HS,但其水解程度较小,n(S)∶n(HS)>1,S两步水解都生成OH-,所以c(HS)c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),c(Na+)>2c(S)+c(HS),所以c(Na+)>c(S)+c(HS),C错误;当吸收液呈中性时,c(OH-)=
c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),
c(Na+)=c(HS)+2c(S),所以c(Na+)>c(HS)+c(S),D正确。
C 由图像可知,当pH=1.3时,c(H2R)=c(HR-),Ka1(H2R)=
=c平(H+)=1×10-1.3 mol·L-1,故A正确;pH=4.3的溶液中,HR-与R2-的物质的量分数相等,则c(HR-)=c(R2-),根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-),由于c(HR-)=c(R2-),则3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故B正确;等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,二者恰好完全反应生成NaHR,根据图像可知,NaHR溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于其水解程度,则混合溶液中c(R2-)>c(H2R),故C错误;由A项分析可知,Ka1(H2R)=10-1.3 mol·L-1,同理Ka2(H2R)=10-4.3 mol·L-1,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7 mol·L-1,
Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1,则酸性:H2R>HR->H2CO3>HC,所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2C+H2R 2HC+R2-,故D正确。
4.A a点时醋酸过量,溶液中溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,醋酸根离子的水解程度小于醋酸的电离程度,c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故A错误;根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),b点时溶液的pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好完全反应生成醋酸钠,根据质子守恒可得c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故C正确;d点时氢氧化钠过量,溶液中溶质为等物质的量的NaOH和CH3COONa,由于CH3COO-存在微弱的水解,所以c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D正确。
方法点津
本题结合溶液的pH变化曲线综合考查酸碱中和滴定过程中溶液中离子浓度大小的比较。解答此类题时首先要根据变化曲线判断滴定过程中溶液中所含有的溶质,然后根据弱酸(或弱碱)的电离平衡和盐完全电离出的弱离子(弱酸酸根离子、弱碱阳离子)的水解平衡,结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律对选项进行准确判断。
D 根据电荷守恒可知点②所示溶液中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③所示溶液中存在c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,故c(Na+)不相等,溶液的pH相等,c(H+)相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不相等,A项错误;点①所示溶液中含等物质的量浓度的NaCN、HCN、NaCl,存在物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),B项错误;点②所示溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,常温下溶液的pH=5,说明醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),C项错误;点④所示溶液中醋酸和氯化钠的浓度均为0.05 mol/L,则c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol/L,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
=0.05 mol/L,根据电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+
c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),则c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=
0.05 mol/L+0.05 mol/L-c(CH3COO-)+c(H+)=0.10 mol/L-c(H+)+
c(OH-)+c(H+)=0.10 mol/L+c(OH-)>0.10 mol/L,D项正确。
CD 根据表格中的信息可知,水解程度:N2c(C),故B错误;浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液与Na2CO3溶液等体积混合的溶液中,结合物料守恒可知:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)
+c(HC)+c(H2CO3)+c(C),故C正确;0.2 mol·L-1氨水与0.1 mol·
L-1 NaHCO3溶液等体积混合的溶液中,结合物料守恒:①c(N)+
c(NH3·H2O)=2c(HC)+2c(H2CO3)+2c(C),电荷守恒:②c(N)+
c(H+)+c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),将①-②可得:c(NH3·H2O)+
c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)+c(Na+),由于混合液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),又c(Na+)=0.05 mol·L-1,所以c(NH3·H2O)2c(H2CO3)+0.05 mol·L-1,故D正确。
7.答案 (1)1.0×10-14 mol2·L-2
(2)c(K+)+c(H+)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-)
(3)3
(4)c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)
(5)c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)
(6)⑤ ①
解析 (1)在任何水溶液中均存在水的电离平衡,室温下水的离子积KW=1.0×10-14 mol2·L-2。
(2)溶液中所有阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数,则点②所示溶液中的电荷守恒式为c(H+)+c(K+)=c(HC2)+c(OH-)+2c(C2)。
(3)点③时KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了KHC2O4,因此存在HC2的电离平衡和水解平衡以及水的电离平衡,总共3种。
(4)点④所示溶液的总体积为25 mL,根据物料守恒知,c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)=0.10 mol·L-1×=0.04 mol·
L-1,c(K+)=0.10 mol·L-1×=0.06 mol·L-1,所以0.10 mol·L-1=
c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)+c(K+)。
(5)点⑤处KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了K2C2O4,C2水解后溶液显碱性,离子浓度大小关系为c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)。
(6)H2C2O4会抑制水的电离,而K2C2O4会促进水的电离,所以溶液中水的电离程度最大的是K2C2O4浓度最大的点,即点⑤所示的溶液,水的电离程度最小的是H2C2O4浓度最大的点,即点①所示的溶液。
综合拔高练
五年高考练
1.B 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.B 8.B
9.A 10.A 11.B 12.C 13.C
1.B A项,溶液的酸碱性取决于溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小,pH>7的溶液不一定呈碱性,正确;B项,一水合氨是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,则等体积和等pH的氨水、NaOH溶液,NH3·H2O的物质的量大于NaOH的物质的量,故消耗HCl的物质的量前者多,错误;C项,相同温度下,pH相同的盐酸和CH3COOH溶液中氢氧根离子浓度相等,正确;D项,若氨水和盐酸反应后的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(Cl-)=c(N),正确。
2.B 25 ℃时,pH=7代表溶液呈中性,NaR为强酸强碱盐,故HR为强酸,A项不正确;25 ℃时,0.01 mol·L-1的HR溶液pH>2且pH<7,说明HR溶液显酸性,但HR不能完全电离,故为弱酸,B项正确;若HR为强酸,且稀释前pH=a=6,加水稀释至10倍后pH<7,b-a<1,故HR不一定为弱酸,C项不正确;若HR是弱酸,则R-水解使溶液显碱性,温度升高,水解程度增大,碱性增强,b>a,D项不正确;故选B。
3.A A项,GHCl水溶液呈酸性,是因为GH+水解,则加水稀释酸性减弱,pH升高,正确;B项,GHCl初始浓度为0.001 mol/L,GH+水解产生H+,故产生的c(H+)小于0.001 mol/L,pH>3,错误;C项,GHCl的电离方程式为GHClGH++Cl-,错误;D项,GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(GH+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),错误。
4.D A项,铋与稀HNO3的反应为放热反应,分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度,正确;B项,转化工序中加入稀盐酸,增大Cl-、H+浓度,使铋离子转化为氯化铋,抑制生成BiONO3,正确;C项,水解工序中加入CH3COO-,消耗H+,促进铋离子水解,正确;D项,水解工序中加入N,其水解显酸性,抑制铋离子水解,不利于BiCl3+H2OBiOCl+2HCl的平衡正向移动,同时N使铋离子转化为BiONO3,错误。
5.C A项,温度升高,纯水中的H+、OH-的浓度都增大,但二者始终相等;B项,温度升高,CH3COONa的水解平衡正向移动,溶液中OH-浓度增大,图像中反映出的“随温度升高CH3COONa溶液的pH下降”的现象,是由“温度升高水的离子积常数增大”导致的,并不是因为OH-浓度下降了;D项,温度升高对CH3COO-、Cu2+的水解都有促进作用,二者水解平衡移动的方向是一致的。
6.C A项,a点溶液的pH=8.3,说明NaHCO3溶液中HC的水解程度大于其电离程度,正确;B项,根据电荷守恒可得:c(HC)+2c(C)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),a→b→c过程中溶液的pH逐渐增大,c(H+)逐渐减小,c(Na+)+c(H+)逐渐减小,故c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小,正确;C项,a点,存在物料守恒:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),a→d→e过程中发生反应:H++HC CO2↑+H2O,故c(Na+)>c(HC)+c(C)+c(H2CO3),错误;D项,c点和e点的c(H+)较小,可忽略不计,比较x和y的相对大小实际上是比较c(Na+)的大小,而a→c过程中加入NaOH,有Na+加入溶液中,a→e过程中则没有,最终c、e点溶液体积相同,而c点溶液中Na+更多,所以x>y,正确。
7.B A项,离子浓度的负对数越大,离子浓度越小,Ksp就越小,已知Ksp(BaSO4)1.0×10-7 mol/L×1.0×10-3 mol/L=1.0×10-10 mol2/L2,正确;C项,向BaCO3的饱和溶液中加入BaCl2固体,c(Ba2+)增大,根据Ksp不变,则c(C)减小,溶液可能由b点变到a点,错误;D项,两种溶液中c(Ba2+)=10-5.1 mol/L时,c(C)=1 mol/L,c(S)=1 mol/L,则=1,错误。
8.B A项,通过煅烧操作,MgCO3转化为MgO,NH4Cl溶液显酸性,能与MgO发生反应,正确;B项,适当升高温度,可以加快反应速率,提高浸出率,但沉镁时加入的一水合氨受热易分解,故浸出时可以适当升高温度,沉镁时温度不宜过高,错误;C项,结合题给流程图,浸出时有氨气产生,沉镁时发生的反应为MgCl2+2NH3·H2O Mg(OH)2↓+2NH4Cl,故可循环使用的物质有NH3、NH4Cl,正确;D项,结合题给已知信息浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3可知,Fe3+、Al3+在弱酸性环境中完全沉淀,而Mg2+没有产生沉淀,利用了它们氢氧化物Ksp的不同,正确。
9.A 设少量Cl2为1 mol,根据得失电子守恒可知,1 mol Cl2消耗1 mol S:Cl2+S+H2O 2Cl-+S+2H+,由于S过量,继续消耗产生的H+生成HS,故总反应的离子方程式为3S+Cl2+H2O 2HS+2Cl-+S,A项正确;将离子方程式写为化学方程式,可知是H2CO3制得HCl,不符合强酸制弱酸规律,B项错误;加入的少量Fe3+对H2O2的分解起催化作用,催化机理为2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+和H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O,C项错误;由电离方程式NH4HSO4 N+H++S可知,OH-先与H+反应,再与N反应,故同浓度同体积两种溶液混合,发生的反应为H++OH- H2O,D项错误。
10.A B项,Si在酸性溶液中不能大量存在,错误;C项,I-具有还原性,KMnO4具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,错误;D项,Cl-与Ag+不能大量共存,S与Ag+也不能大量共存,错误。
11.B pH=1的溶液中,N在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;pH=12的溶液中,K+、Na+、N、C均不能发生反应,能大量共存,故B正确;pH=7的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故C错误;pH=7的溶液中,Al3+、HC会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,故D错误。
12.C A项,NaX溶液中存在NaX Na++X-,X-+H2OHX+OH-,溶液显碱性,所以c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),正确;B项,当V(盐酸)=0时,NaZ溶液的pH最大,说明Z-水解程度最大,则对应的HZ酸性最弱,同理,HX酸性最强,正确;C项,pH=7时,根据电荷守恒(用A-表示X-、Y-、Z-),各溶液中存在n(Na+)+n(H+)=n(A-)+n(Cl-)+n(OH-),则n(Na+)=n(A-)+n(Cl-),三种溶液中n(Na+)相同,所加入盐酸的量不同,最终溶液体积为V(NaZ)>V(NaY)>V(NaX),NaZ溶液中n(Cl-)最大,NaX溶液中n(Cl-)最小,则pH=7时,三种溶液中n(A-)的大小:n(Z-)c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由于c(Na+)=c(Cl-),所以c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=
c(H+)-c(OH-),正确。
C 由题图可知加入NaOH溶液的体积为40 mL时,溶液pH发生突跃,达到滴定终点,溶质为Na2A,故有n(H2A)=20.00 mL×c(H2A)=
n(NaOH)=×0.100 0 mol·L-1×40 mL,则c(H2A)=0.100 0 mol·L-1,而起点时pH约为1,故H2A的电离过程应为H2A HA-+H+,HA- A2-+H+,故曲线①表示δ(HA-),曲线②表示δ(A2-),A、B项错误;由Ka=,VNaOH等于25 mL时,pH=2.0,且c(A2-)=c(HA-),可知Ka=1.0×10-2,C项正确;以酚酞作指示剂,滴定终点时的溶质为Na2A,溶液呈碱性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),结合c(H+)c(HA-)+2c(A2-),D项错误。
14.答案 (1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO)2+4HCl CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(3)酸式 C
(4)×100% B、D
解析 (1)装置A中a为恒压滴液漏斗,可平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;装置C为尾气处理装置,用于吸收未反应的Cl2;漂白粉中含有Ca(ClO)2,与浓盐酸发生氧化还原反应,生成CaCl2、Cl2和H2O。
(2)装置A生成的Cl2中会混有HCl气体,通入装置B中可使浓强碱溶液碱性减弱,导致部分Mn转化为MnO2,使KMnO4产率降低,改进的方法是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去Cl2中的HCl气体。
(3)氧化性试剂应盛放在酸式滴定管中;50.00 mL滴定管的最大刻度线下方还盛有溶液,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积大于35.00 mL。
(4)若样品中含有FeC2O4·2H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O三种物质,可设该三种物质的物质的量分别为x mol、y mol、z mol,依据得失电子守恒,可得3x+6y+2z=cV1×10-3×5;依据铁原子守恒和得失电子守恒,可得x+2y=cV2×10-3×5,两式联立,解得z=,H2C2O4·
2H2O的质量为 g=0.315c(V1-3V2)g,则样品中所含H2C2O4·2H2O的质量分数表达式为×100%。=3时,H2C2O4·2H2O的质量分数为0,但可能含有杂质Fe2(C2O4)3,A不正确;越大,×100%的值越大,样品中H2C2O4·2H2O含量越高,B正确;若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,会导致步骤Ⅱ中KMnO4溶液消耗体积偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,C不正确;若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,会导致步骤Ⅱ中消耗KMnO4溶液体积偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,D正确。
15.答案 (1)增大接触面积,充分反应,提高反应速率 MnO2+BaS+H2O Ba(OH)2+MnO+S
(2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
(3)蒸发
(4)H2O2 4.9
(5)Mn2++HC+NH3·H2O MnCO3↓+N+H2O
解析 (1)预先粉碎软锰矿,可以增大接触面积,充分反应,从而提高反应速率和原料的利用率。从题给流程图中可以看出,MnO2和BaS溶液反应除生成MnO外,还生成S和Ba(OH)2,根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为MnO2+BaS+H2O MnO+Ba(OH)2+S。(2)由题给信息可知MnO2是一种两性氧化物,故可与Ba(OH)2反应,Ba(OH)2的量会减少。(3)蒸发结晶析出Ba(OH)2,过滤后,滤液Ⅰ是饱和的Ba(OH)2溶液,其中含有Ba(OH)2,为循环使用,可将其导入到蒸发操作中。(4)为除尽Fe2+,可加入H2O2将其氧化为Fe3+。由题表中相关物质的Ksp可知,Fe3+完全沉淀需要的pH比Al3+完全沉淀所需pH小,溶液pH只需达到Al3+完全沉淀所需pH即可;设Al3+恰好完全沉淀时溶液中OH-浓度为x mol·L-1,则1.0×10-5×x3=1×10-32.3,x=10-9.1,pOH=9.1,pH=
14-9.1=4.9。(5)碳化过程中生成MnCO3的反应为Mn2++HC MnCO3↓+H+,生成的H+再和所加氨水反应生成N,故反应的离子方程式为Mn2++HC+NH3·H2O MnCO3↓+N+H2O。
三年模拟练
1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.D 7.D 8.D
1.B A项,能使甲基橙变红的溶液呈酸性,HC在酸性溶液中不能大量存在;B项,=1×10-12的溶液呈碱性,K+、Na+、C、[Al(OH)4]-之间不反应,且都不与氢氧根离子反应,在该溶液中能够大量共存;C项,KFe(SO4)2溶液中含有Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成硫氰化铁,在溶液中不能大量共存;D项,Ca5NH4(NO3)11溶液中含有N,N在H+存在条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+,不能大量共存;故选B。
素养解读
本题通过离子共存的判断考查离子间的相互作用,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
2.B 醋酸是弱电解质,在书写离子方程式时用化学式表示,故A错误;小苏打和盐酸反应的离子方程式为HC+H+ CO2↑+H2O,故B正确;向溴化亚铁溶液中通入足量氯气,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl-,故C错误;向澄清石灰水中通入过量二氧化碳生成Ca(HCO3)2,故D错误。
3.C 根据题图可知,实线表示的粒子是H2A,先上升后下降的虚线表示的粒子是HA-,一直上升的虚线表示的粒子是A2-,室温下,pH=7时,c(A2-)=c(HA-),HA-的电离常数Ka(HA-)==1.0×
10-7 mol·L-1,故A正确;由图中数据可计算出Kh(HA-)1.8,故C错误;根据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),根据物料守恒得c(Na+)=2[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)],联立两式得c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+
2c(H2A),故D正确。
素养解读
本题以弱电解质的电离为载体考查电离平衡常数的计算等,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。
C Cr(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,向含有相同浓度的Cr2+和Fe2+的混合溶液中加入NaOH溶液时,Cr2+优先生成沉淀,则曲线A表示c(Fe2+)与NaOH溶液体积的关系,A正确;当V(NaOH溶液)=30 mL时,首先发生反应Cr2++2OH- Cr(OH)2↓,反应后溶液中c(Cr2+)=0.01 mol·L-1,则c2(OH-)= mol2·L-2=2×10-14 mol2·L-2,c(Fe2+)=
0.04 mol·L-1,Q[Fe(OH)2]=c(Fe2+)·c2(OH-)=8.0×10-16 mol3·L-3=
Ksp[Fe(OH)2],Fe2+开始沉淀,B正确;当pH=7时,c(Cr2+)==
mol·L-1=2×10-2 mol·L-1>10-5 mol·L-1,Cr2+未完全沉淀,同理,Fe2+也未完全沉淀,C错误;V(NaOH溶液)>30 mL时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cr2+)===4,D正确。
素养解读
本题考查了沉淀溶解平衡的应用、溶度积的计算等知识,掌握溶度积常数的表达式和图像信息的处理是解题关键,注意数学知识在图像信息处理中的应用,主要体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。
5.C 盐酸为强酸,0.100 0 mol/L 盐酸的pH为1,则图1为滴定盐酸的曲线,A项错误;当a=20.00时,HCl与NaOH恰好完全反应,溶液的pH=7,而b=20.00时,CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa,溶液显碱性,pH>7,则当pH=7时,b<20.00,即a>b,B项错误;E点对应的溶液是CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,而且溶液显酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;NaOH溶液滴定盐酸时可选甲基橙作指示剂,而NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时,由于达到滴定终点时溶液显碱性,应选择酚酞作指示剂,D项错误。
6.D E点对应的溶液为新制氯水,溶液显酸性,由水电离出的
c水(H+)=10-11 mol·L-1,溶液中的OH-全部是由水电离出来的,c(OH-)=
c水(H+)=10-11 mol·L-1,所以溶液中c(H+)==10-3 mol·L-1,pH=3,新制氯水具有强氧化性,不能用pH试纸测定其pH,A错误;H点对应的溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),此时溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>c(Cl-)+c(ClO-),B错误;加水稀释H点对应的溶液,H点溶液显碱性,加水稀释时pH降低,C错误;G点对应的溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、NaClO,ClO-水解,溶液呈碱性,所以溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
D pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V,强碱NaOH的pOH变化大,所以曲线Ⅰ表示CH3NH2·H2O溶液,曲线Ⅱ表示NaOH溶液。CH3NH2·H2O是弱碱,pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液中n(CH3NH2·H2O)>n(NaOH),根据c=可知,稀释相同倍数时,CH3NH2·H2O的浓度比NaOH的浓度大,故A正确;碱抑制水的电离,并且碱性越强,抑制水的电离程度越大,由图可知,c点溶液的碱性强于b点,所以水的电离程度:b点大于c点,故B正确;CH3NH2·H2O的电离平衡常数Kb=,==,温度不变,KW、Kb不变,所以由c点到d点,溶液中保持不变,故C正确;当m+n=14,HCl电离出的氢离子浓度与CH3NH2·H2O电离出的氢氧根离子浓度相等,由于CH3NH2·H2O为弱碱,部分电离,所以等体积的盐酸和CH3NH2·H2O溶液混合时,CH3NH2·H2O过量,混合后溶液显碱性,n(OH-)>n(H+),根据电荷守恒:n(OH-)+n(Cl-)=n(CH3N)+n(H+),所以充分反应后:n(CH3N)>n(Cl-)>n(OH-)>n(H+),故D错误。
D 由题图可知,pH=2.5时,c(H2C2O4)与c(C2)相等,且二者远小于c(HC2),所以c(H2C2O4)+c(C2)10-4.2 mol·L-1,
B错误;溶液的pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(OH-)+c(HC2)+2c(C2)=c(H+)+c(Na+),所以2c(C2)2c(H2C2O4),D正确。
9.答案 (1)2 (2)试剂ⅱ中同时存在醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+和醋酸根离子的水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,相同条件下,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,当CH3COOH与CH3COO-的初始浓度相同时,溶液中c(H+)>c(OH-) (3)bc (4)bc
解析 (1)溶液中c(HCl)==0.01 mol/L,即溶液中c(H+)=
0.01 mol/L,则溶液的pH=2,即a=2。(2)结合ⅱ中溶液的初始pH=4.76可知,溶液中同时存在CH3COOH的电离平衡和CH3COO-的水解平衡,且CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故溶液呈酸性。(3)结合溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度可知:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),a错误;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),联立两式,得2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),b正确;根据物料守恒可知,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L,c正确。(4)缓冲溶液要有结合H+和OH-生成弱电解质的离子。a项,没有能结合H+生成弱电解质的离子,错误;b项,C能结合H+,HC能结合OH-,正确;c项,NH3·H2O能结合H+,N能结合OH-,正确;d项,没有能结合OH-生成弱电解质的离子,错误。
10.答案 (1)增大反应物的接触面积,加快生物堆浸的反应速率
(2)4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O
(3)1.0~1.5
(4)KSCN
(5)4H2O2+CuS Cu2++S+4H2O
(6)×100%
解析 (1)将矿石进行研磨,可增大反应物的接触面积,加快生物堆浸的反应速率。
(2)根据题意知Fe2+继续被O2氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O。
(3)生物堆浸过程中,pH不能超过1.5,否则Fe3+开始沉淀,pH不能小于1.0,否则生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)活性低,所以应控制溶液的pH在1.0~1.5的范围内。
(4)为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,即检验Fe3+是否有剩余,可向堆浸液中加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe3+没有被还原完全。
(5)过程Ⅱ中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,生成CuSO4,H2O2表现氧化性,反应的离子方程式为4H2O2+CuS Cu2++S+4H2O。
(6)通过KMnO4滴定法测定绿矾的纯度,根据得失电子守恒以及Fe原子守恒得关系式:Mn~5Fe2+~5FeSO4·7H2O,所以n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=5×c mol/L×V×10-3 L=5×10-3cV mol,绿矾晶体质量分数为×100%=×100%。
11.答案 (1)10-12
(2)C+H2O HC+OH-
(3)小于 稀释相同倍数,HX溶液的pH变化量比醋酸的小
(4)①Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液 ②NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7
解析 (1)100 ℃时,pH=6的纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6 mol·L-1,
KW=1×10-6 mol·L-1×1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,1 mol·L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-12 mol·
L-1,氢氧化钠溶液中的氢离子来源于水的电离,所以水电离出的氢氧根离子浓度为10-12 mol·L-1。
(2)碳酸钠溶液的pH为11,是由于碳酸根离子发生水解,碳酸根离子水解的离子方程式为C+H2O HC+OH-。
(3)由题图可知,加水稀释的过程中,HX溶液的pH变化量小,说明HX的酸性比醋酸弱,则HX的电离平衡常数比醋酸小。
(4)①根据表中数据可知,电离常数:CH3COOH>HCN>HC,则等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液中离子水解程度:C>CN->CH3COO-,所以溶液的pH:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液。②根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HCN>HC,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3。
(5)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,由电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,则c(H+)=1×10-6 mol·
L-1,c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以c(CH3COO-)-c(Na+)=1×10-6 mol·
L-1-1×10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1。
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本章复习提升
易混易错练
易错点1 弱电解质溶液稀释过程中量的变化
1.(双选)(2022湖南常德外国语学校期中)某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.稀释前盐酸的浓度等于醋酸溶液的浓度
B.上述盐酸和醋酸溶液分别与足量的NaOH溶液反应,消耗的NaOH的量相同
C.曲线Ⅱ表示的是醋酸溶液的变化曲线
D.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
2.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点溶液的pH:c
C.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c
3.(2022河南南阳一中月考)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA的溶液,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中:c(A-)>c(HA)
易错点3 忽略离子共存中“隐含”的信息
4.(2021山东泰安期中)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、N、Cl-
B.在中性溶液中:Mg2+、Fe3+、Na+、S
C.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Fe2+、N、Cl-
D.pH=12的溶液中:Na+、K+、Si、Cl-
5.下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是( )
A.无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B.含有N的溶液中:I-、S、S、H+
C.常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、N、S、HC
D.常温下pH=11的NaOH溶液中:C、K+、N、S
思想方法练
运用守恒思想解决溶液中离子浓度大小的比较问题
方法概述
溶液中离子浓度大小的比较类试题通常把考查的知识点以语言叙述或图像的形式呈现出来。解答此类试题时要掌握弱电解质的电离理论和盐类的水解理论,熟悉溶液中电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律,依据选项中的等式特征、找准判断的切入点进行解答;若出现复杂的等式关系或复杂的不等式关系时,可利用三个守恒等式为依据进行推导或变形。
1.(双选)下列有关溶液中粒子浓度关系的叙述正确的是( )
A.常温下pH=2的醋酸溶液与pH=12的烧碱溶液等体积混合:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
C.向10 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液中滴入20 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(N)=c(Cl-)>c(Ag+)
D.0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中:c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
2.25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(S)∶n(HS)变化的关系如下表,下列关于离子浓度关系的判断正确的是( )
n(S)∶n(HS) 91∶9 1∶1 9∶91
pH 8.2 7.2 6.2
A.NaHSO3溶液中:c(H+)
C.当吸收液中n(S)∶n(HS)=1∶1时,c(Na+)=c(S)+c(HS)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)>c(HS)+c(S)
3.(2021陕西交大附中联考)常温下,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7 mol·
L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A.H2R的一级电离常数Ka1的数量级为10-2
B.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
C.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中:c(R2-)
4.室温时,向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示,在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度大小关系的描述不正确的是( )
A.a点时:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b点时:c(Na+)=c(CH3COO-)
C.c点时:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.d点时:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
5.常温下,用0.10 mol/L盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol/L CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略溶液总体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)<2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol/L
6.(双选)25 ℃时,下列物质的电离平衡常数数据如表,下列各溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
化学式 H2CO3 HClO NH3·H2O
电离平 衡常数/ mol·L-1 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 3.0×10-8 1.76×10-5
A.物质的量浓度相等的NH4Cl和KClO的混合溶液中:c(Cl-)-c(N)>c(K+)-c(ClO-)
B.向NaClO溶液中通入CO2气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略):c(Na+)=c(ClO-)+c(HC)+c(C)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液与Na2CO3溶液等体积混合的溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(HC)+c(H2CO3)+c(C)
D.0.2 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合的溶液中(体积变化可忽略):c(NH3·H2O)
(1)点①所示溶液中,KW=
。
(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为 。
(3)点③所示溶液中存在 种平衡。
(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10 mol·L-1=
。
(5)点⑤所示溶液中各离子浓度的大小关系为
。
(6)图中5点所示溶液中,水的电离程度最大的是 (填序号,下同),最小的是 。
综合拔高练
五年高考练
考点1 水的电离与溶液的酸碱性
1.(2020浙江1月选考,17)下列说法不正确的是( )
A.pH>7的溶液不一定呈碱性
B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH-)相等
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(Cl-)=c(N)
考点2 弱电解质的电离与盐类的水解
2.(2021浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
3.(2021广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
B.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
C.GHCl在水中的电离方程式为:GHClG+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
4.(2021河北,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
5.(2019北京理综,12)实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·
L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
6.(2021浙江6月选考,23)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。下列说法不正确的是( )
A.由a点可知:NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)
考点3 难溶电解质的沉淀溶解平衡
7.(2021全国甲,12改编)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1 mol/L时两溶液中=1
8.(2020山东,9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
菱镁矿煅烧轻烧粉浸出液氢氧化镁煅烧高纯镁砂
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl MgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
考点4 离子反应
9.(2020课标Ⅲ,11)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3S+Cl2+H2O 2HS+2Cl-+S
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2 CaCO3↓+2H+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:N+OH- NH3·H2O
10.(2020江苏单科,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、N
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、S、Si
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:N、Na+、N、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:N、Mg2+、Cl-、S
11.(2021天津,9)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N
B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HC
考点5 酸碱中和滴定的应用
(2021湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定
20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
13.(2020课标Ⅰ,13)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
14.(2020山东,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3Mn+2H2O 2Mn+MnO2↓+4OH-
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入
(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为 (填标号)。
A.15.00 mL B.35.00 mL
C.大于35.00 mL D.小于15.00 mL
(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75 ℃。用c mol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2 mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·mol-1)的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号)。
A.=3时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
考点6 沉淀溶解平衡与离子反应在工艺流程题中的应用
15.(2020山东,16)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7
回答下列问题:
(1)软锰矿预先粉碎的目的是
,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
(2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是 。
(3)滤液Ⅰ可循环使用,应当将其导入到 操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为
。
三年模拟练
应用实践
1.(2021福建厦门一中质检)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、Br-、HC
B.=1×10-12的溶液:K+、Na+、C、[Al(OH)4]-
C.0.1 mol·L-1 KFe(SO4)2溶液:Mg2+、Al3+、SCN-、N
D.0.1 mol·L-1Ca5NH4(NO3)11溶液:H+、Fe2+、Cl-、S
2.下列离子方程式正确的是( )
A.用醋酸除水垢:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.用小苏打治疗胃酸过多症:HC+H+ CO2↑+H2O
C.向溴化亚铁溶液中通入足量氯气:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-
D.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O
3.室温下,0.1 mol·L-1的H2A溶液体系中,含A粒子的分布系数(平衡时某粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.室温下,HA-的电离常数Ka(HA-)=1.0×10-7 mol·L-1
B.室温下,0.1 mol·L-1的NaHA溶液显酸性
C.室温下,0.2 mol·L-1的H2A溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液pH=1.8
D.0.1 mol·L-1的Na2A溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)
(2021广东广州大学附中等三校期中)室温下,向20 mL含有
0.10 mol·L-1 Cr2+和0.10 mol·L-1 Fe2+的溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,金属阳离子的浓度与滴入NaOH溶液体积的关系如图所示。若溶液中金属阳离子浓度小于10-5 mol·L-1可视为完全沉淀,则下列说法错误的是{已知Ksp[Cr(OH)2]=2.0×10-16 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)2]=
8.0×10-16 mol3·L-3}( )
A.曲线A表示c(Fe2+)与NaOH溶液体积的关系
B.当V(NaOH溶液)=30 mL时,Fe2+开始沉淀
C.当pH=7时,溶液中Fe2+、Cr2+均完全沉淀
D.当V(NaOH溶液)>30 mL时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cr2+)=4
5.常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL
0.100 0 mol/L盐酸和20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示。下列说法正确的是( )
图1
图2
A.图2是滴定盐酸的曲线
B.a与b的关系:a
c(OH-)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作指示剂
6.常温下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出来的c水(H+)的对数与NaOH溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.用pH试纸测定E点对应的溶液,其pH=3
B.F、H点对应的溶液中都存在c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
C.加水稀释H点对应的溶液,溶液的pH增大
D.G点对应的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
7.甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似,将pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V,pOH随lg的变化关系如图所示。已知:常温下,pH+pOH=14,pOH=-lg c(OH-)。下列叙述错误的是( )
A.稀释相同倍数时,CH3NH2·H2O溶液的浓度比NaOH溶液的浓度大
B.溶液中水的电离程度:b点大于c点
C.由c点到d点,溶液中保持不变
D.常温下,某盐酸的pH=m,a点时CH3NH2·H2O溶液的pH=n,当m+n=14时,取等体积的两溶液混合,充分反应后:n(Cl-)>n(CH3N)>n(H+)>
n(OH-)
8.H2C2O4溶液中部分微粒的分布分数δ与pH关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=2.5:c(H2C2O4)+c(C2)>
c(HC2)
B.由图可知:H2C2O4的Ka1=10-4.2 mol·L-1
C.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,则溶液中:2c(C2)>c(Na+)
D.将0.01 mol·L-1的H2C2O4溶液与0.02 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4)
9.(2021北京清华大学附中期中)维持pH的稳定对生命体的生理活性、化学电源的高效工作等具有重要意义。已知:常温下,在不同试剂中加入酸或碱后体系pH的变化如下表所示。
试剂 pH
初始 通入 0.01 mol HCl气体 加入 0.01 mol NaOH固体
ⅰ.1 L H2O 7 a 12
ⅱ.0.10 mol CH3COOH+0.10 mol CH3COONa配制成1 L的溶液 4.76 4.67 4.85
(1)a= (忽略通入HCl气体前后体系的体积变化)。
(2)结合化学用语解释ⅱ显酸性的原因:
。
(3)试剂ⅱ中微粒浓度关系正确的有 (填字母)。
a.c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
b.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-)
c.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L
(4)由表中数据可知,试剂ⅱ的pH受一定量的酸和碱的影响不大。溶液的这种能对抗外来少量强酸、强碱或适当稀释,而保持溶液的pH几乎不变的作用称为缓冲作用。下列具有缓冲作用的溶液是
(填字母)。
a.HCl—NaCl溶液
b.Na2CO3—NaHCO3溶液
c.NH3·H2O—NH4Cl溶液
d.KOH—KCl溶液
10.(2021北京海淀期中)工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O),相关流程如图。
已知:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH为1.0~6.0的范围内可保持活性。
②该工艺条件下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表。
Fe3+ Cu2+ Fe2+
开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3
完全沉淀时的pH 3.2 6.7 8.3
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是
。
(2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为CuFeS2+4H++O2 Cu2++Fe2++2S+2H2O,第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为 。
(3)结合已知推断:生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在 的范围内。
(4)过程Ⅰ中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+,得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,可取少量溶液X,向其中加入
试剂(填试剂的化学式),观察溶液颜色变化。
(5)过程Ⅱ中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,用离子方程式表示H2O2的作用 。
(6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体的质量分数为
(已知:FeSO4·7H2O的摩尔质量为278 g/mol)。
迁移创新
11.水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)在100 ℃时,纯水的pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,C水解的离子方程式为 。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 电离常数(25 ℃)/mol·L-1
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
答案全解全析
易混易错练
1.CD 2.B 3.D 4.D 5.D
1.CD 醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离,稀释前HCl和CH3COOH电离出氢离子的浓度相同,故稀释前盐酸的浓度小于醋酸溶液的浓度,A错误;由于稀释前盐酸的浓度小于醋酸溶液的浓度,故两者分别与氢氧化钠溶液反应时,醋酸溶液消耗的氢氧化钠比盐酸多,B错误;某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向移动,氢离子浓度变化小的为醋酸溶液,则曲线Ⅰ表示的是盐酸的变化曲线,曲线Ⅱ表示的是醋酸溶液的变化曲线,C正确;b点溶液中氢离子浓度大,c点溶液中氢离子浓度小,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,D正确。
易错分析
弱电解质溶液的稀释过程中,弱电解质的电离平衡右移,电离度始终增大。
2.B 溶液导电能力越强,溶液中离子浓度越大,氢离子浓度越大,pH越小,所以a、b、c三点溶液的pH:b
误认为酸溶液被稀释,溶液中的H+浓度一定减小,pH增大,根据冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化图可知,b点之前醋酸溶液被稀释时,溶液酸性增强。
3.D 加入10 mL HA溶液时,HA与NaOH恰好完全反应,但溶液的pH为8.7,说明HA为弱酸,a点表示NaA溶液,根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),根据物料守恒,有c(Na+)=c(A-)+c(HA),联立两式得c(HA)=c(OH-)-c(H+)=(-10-8.7) mol·L-1>10-8.7 mol·L-1,故溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),A项错误;a点所示溶液中水的电离受到促进,b点溶液中含等物质的量的NaA与HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,水的电离受到抑制,B项错误;pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(Na+)=c(A-),C项错误;b点溶液中含等物质的量的NaA与HA,HA的电离程度大于A-的水解程度,故c(A-)>c(HA),D项正确。
4.D A项,Cu2+在溶液中显蓝色;B项,Mg2+、Fe3+水解而使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量存在;C项,使甲基橙变红的溶液呈酸性,Fe2+、N在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存;D项,pH=12的溶液呈碱性,Na+、K+、Si、Cl-之间不反应,也都不与OH-反应,能够大量共存;故选D。
易错分析
使甲基橙变红的溶液呈酸性,在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,具有还原性的离子,如Fe2+、HS、S等不能大量存在。
D Cu2+在溶液中显蓝色,A项错误;N在酸性条件下具有强氧化性,能氧化I-、S,B项错误;常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·
L-1的溶液既可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,N在碱性溶液中不能大量存在,HC在酸性溶液、碱性溶液中都不能大量存在,C项错误;常温下pH=11的NaOH溶液中有钠离子和氢氧根离子,C、K+、N、S、Na+、OH-之间互不反应,可以大量共存,D项正确。
思想方法练
1.AB 2.D 3.C 4.A 5.D 6.CD
AB 醋酸为弱酸,常温下pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后醋酸有剩余,溶液呈酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-),A正确;溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中c(NaClO)=c(NaHCO3),所以c(HClO)+c(ClO-)=c(C)+c(HC)+
c(H2CO3),B正确;二者恰好完全反应生成AgCl沉淀和NaNO3,溶液中c(Na+)=c(N),C错误;硝酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,所以c(N)>c(N)>c(H+)>c(OH-),D错误。
方法点津
本题综合考查单一溶液和混合溶液中离子浓度大小的比较。此类题从两个角度分析:单一溶液中离子浓度大小的比较要考虑弱酸(或弱碱)的电离平衡和盐完全电离出的弱离子(弱酸酸根离子、弱碱阳离子)的水解平衡的相对强弱;混合溶液中离子浓度大小的比较要考虑是否发生反应,若发生反应有无反应物剩余、生成物是什么,然后根据电离理论、水解理论并结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律对选项进行准确判断。
D 在NaHSO3溶液中,HS的电离和水解程度都较小,n(S)∶n(HS)<1,根据表中数据知溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),A错误;在Na2SO3溶液中,S部分水解生成HS,但其水解程度较小,n(S)∶n(HS)>1,S两步水解都生成OH-,所以c(HS)
c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),
c(Na+)=c(HS)+2c(S),所以c(Na+)>c(HS)+c(S),D正确。
C 由图像可知,当pH=1.3时,c(H2R)=c(HR-),Ka1(H2R)=
=c平(H+)=1×10-1.3 mol·L-1,故A正确;pH=4.3的溶液中,HR-与R2-的物质的量分数相等,则c(HR-)=c(R2-),根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-),由于c(HR-)=c(R2-),则3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故B正确;等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,二者恰好完全反应生成NaHR,根据图像可知,NaHR溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于其水解程度,则混合溶液中c(R2-)>c(H2R),故C错误;由A项分析可知,Ka1(H2R)=10-1.3 mol·L-1,同理Ka2(H2R)=10-4.3 mol·L-1,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7 mol·L-1,
Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1,则酸性:H2R>HR->H2CO3>HC,所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2C+H2R 2HC+R2-,故D正确。
4.A a点时醋酸过量,溶液中溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,醋酸根离子的水解程度小于醋酸的电离程度,c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故A错误;根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),b点时溶液的pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好完全反应生成醋酸钠,根据质子守恒可得c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故C正确;d点时氢氧化钠过量,溶液中溶质为等物质的量的NaOH和CH3COONa,由于CH3COO-存在微弱的水解,所以c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D正确。
方法点津
本题结合溶液的pH变化曲线综合考查酸碱中和滴定过程中溶液中离子浓度大小的比较。解答此类题时首先要根据变化曲线判断滴定过程中溶液中所含有的溶质,然后根据弱酸(或弱碱)的电离平衡和盐完全电离出的弱离子(弱酸酸根离子、弱碱阳离子)的水解平衡,结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒规律对选项进行准确判断。
D 根据电荷守恒可知点②所示溶液中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③所示溶液中存在c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,故c(Na+)不相等,溶液的pH相等,c(H+)相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不相等,A项错误;点①所示溶液中含等物质的量浓度的NaCN、HCN、NaCl,存在物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),B项错误;点②所示溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,常温下溶液的pH=5,说明醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),C项错误;点④所示溶液中醋酸和氯化钠的浓度均为0.05 mol/L,则c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol/L,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
=0.05 mol/L,根据电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+
c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),则c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=
0.05 mol/L+0.05 mol/L-c(CH3COO-)+c(H+)=0.10 mol/L-c(H+)+
c(OH-)+c(H+)=0.10 mol/L+c(OH-)>0.10 mol/L,D项正确。
CD 根据表格中的信息可知,水解程度:N
+c(HC)+c(H2CO3)+c(C),故C正确;0.2 mol·L-1氨水与0.1 mol·
L-1 NaHCO3溶液等体积混合的溶液中,结合物料守恒:①c(N)+
c(NH3·H2O)=2c(HC)+2c(H2CO3)+2c(C),电荷守恒:②c(N)+
c(H+)+c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),将①-②可得:c(NH3·H2O)+
c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)+c(Na+),由于混合液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),又c(Na+)=0.05 mol·L-1,所以c(NH3·H2O)
7.答案 (1)1.0×10-14 mol2·L-2
(2)c(K+)+c(H+)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-)
(3)3
(4)c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)
(5)c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)
(6)⑤ ①
解析 (1)在任何水溶液中均存在水的电离平衡,室温下水的离子积KW=1.0×10-14 mol2·L-2。
(2)溶液中所有阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数,则点②所示溶液中的电荷守恒式为c(H+)+c(K+)=c(HC2)+c(OH-)+2c(C2)。
(3)点③时KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了KHC2O4,因此存在HC2的电离平衡和水解平衡以及水的电离平衡,总共3种。
(4)点④所示溶液的总体积为25 mL,根据物料守恒知,c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)=0.10 mol·L-1×=0.04 mol·
L-1,c(K+)=0.10 mol·L-1×=0.06 mol·L-1,所以0.10 mol·L-1=
c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)+c(K+)。
(5)点⑤处KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了K2C2O4,C2水解后溶液显碱性,离子浓度大小关系为c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)。
(6)H2C2O4会抑制水的电离,而K2C2O4会促进水的电离,所以溶液中水的电离程度最大的是K2C2O4浓度最大的点,即点⑤所示的溶液,水的电离程度最小的是H2C2O4浓度最大的点,即点①所示的溶液。
综合拔高练
五年高考练
1.B 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.B 8.B
9.A 10.A 11.B 12.C 13.C
1.B A项,溶液的酸碱性取决于溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小,pH>7的溶液不一定呈碱性,正确;B项,一水合氨是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,则等体积和等pH的氨水、NaOH溶液,NH3·H2O的物质的量大于NaOH的物质的量,故消耗HCl的物质的量前者多,错误;C项,相同温度下,pH相同的盐酸和CH3COOH溶液中氢氧根离子浓度相等,正确;D项,若氨水和盐酸反应后的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(Cl-)=c(N),正确。
2.B 25 ℃时,pH=7代表溶液呈中性,NaR为强酸强碱盐,故HR为强酸,A项不正确;25 ℃时,0.01 mol·L-1的HR溶液pH>2且pH<7,说明HR溶液显酸性,但HR不能完全电离,故为弱酸,B项正确;若HR为强酸,且稀释前pH=a=6,加水稀释至10倍后pH<7,b-a<1,故HR不一定为弱酸,C项不正确;若HR是弱酸,则R-水解使溶液显碱性,温度升高,水解程度增大,碱性增强,b>a,D项不正确;故选B。
3.A A项,GHCl水溶液呈酸性,是因为GH+水解,则加水稀释酸性减弱,pH升高,正确;B项,GHCl初始浓度为0.001 mol/L,GH+水解产生H+,故产生的c(H+)小于0.001 mol/L,pH>3,错误;C项,GHCl的电离方程式为GHClGH++Cl-,错误;D项,GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(GH+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),错误。
4.D A项,铋与稀HNO3的反应为放热反应,分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度,正确;B项,转化工序中加入稀盐酸,增大Cl-、H+浓度,使铋离子转化为氯化铋,抑制生成BiONO3,正确;C项,水解工序中加入CH3COO-,消耗H+,促进铋离子水解,正确;D项,水解工序中加入N,其水解显酸性,抑制铋离子水解,不利于BiCl3+H2OBiOCl+2HCl的平衡正向移动,同时N使铋离子转化为BiONO3,错误。
5.C A项,温度升高,纯水中的H+、OH-的浓度都增大,但二者始终相等;B项,温度升高,CH3COONa的水解平衡正向移动,溶液中OH-浓度增大,图像中反映出的“随温度升高CH3COONa溶液的pH下降”的现象,是由“温度升高水的离子积常数增大”导致的,并不是因为OH-浓度下降了;D项,温度升高对CH3COO-、Cu2+的水解都有促进作用,二者水解平衡移动的方向是一致的。
6.C A项,a点溶液的pH=8.3,说明NaHCO3溶液中HC的水解程度大于其电离程度,正确;B项,根据电荷守恒可得:c(HC)+2c(C)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),a→b→c过程中溶液的pH逐渐增大,c(H+)逐渐减小,c(Na+)+c(H+)逐渐减小,故c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小,正确;C项,a点,存在物料守恒:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),a→d→e过程中发生反应:H++HC CO2↑+H2O,故c(Na+)>c(HC)+c(C)+c(H2CO3),错误;D项,c点和e点的c(H+)较小,可忽略不计,比较x和y的相对大小实际上是比较c(Na+)的大小,而a→c过程中加入NaOH,有Na+加入溶液中,a→e过程中则没有,最终c、e点溶液体积相同,而c点溶液中Na+更多,所以x>y,正确。
7.B A项,离子浓度的负对数越大,离子浓度越小,Ksp就越小,已知Ksp(BaSO4)
8.B A项,通过煅烧操作,MgCO3转化为MgO,NH4Cl溶液显酸性,能与MgO发生反应,正确;B项,适当升高温度,可以加快反应速率,提高浸出率,但沉镁时加入的一水合氨受热易分解,故浸出时可以适当升高温度,沉镁时温度不宜过高,错误;C项,结合题给流程图,浸出时有氨气产生,沉镁时发生的反应为MgCl2+2NH3·H2O Mg(OH)2↓+2NH4Cl,故可循环使用的物质有NH3、NH4Cl,正确;D项,结合题给已知信息浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3可知,Fe3+、Al3+在弱酸性环境中完全沉淀,而Mg2+没有产生沉淀,利用了它们氢氧化物Ksp的不同,正确。
9.A 设少量Cl2为1 mol,根据得失电子守恒可知,1 mol Cl2消耗1 mol S:Cl2+S+H2O 2Cl-+S+2H+,由于S过量,继续消耗产生的H+生成HS,故总反应的离子方程式为3S+Cl2+H2O 2HS+2Cl-+S,A项正确;将离子方程式写为化学方程式,可知是H2CO3制得HCl,不符合强酸制弱酸规律,B项错误;加入的少量Fe3+对H2O2的分解起催化作用,催化机理为2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+和H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O,C项错误;由电离方程式NH4HSO4 N+H++S可知,OH-先与H+反应,再与N反应,故同浓度同体积两种溶液混合,发生的反应为H++OH- H2O,D项错误。
10.A B项,Si在酸性溶液中不能大量存在,错误;C项,I-具有还原性,KMnO4具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,错误;D项,Cl-与Ag+不能大量共存,S与Ag+也不能大量共存,错误。
11.B pH=1的溶液中,N在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;pH=12的溶液中,K+、Na+、N、C均不能发生反应,能大量共存,故B正确;pH=7的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故C错误;pH=7的溶液中,Al3+、HC会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,故D错误。
12.C A项,NaX溶液中存在NaX Na++X-,X-+H2OHX+OH-,溶液显碱性,所以c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),正确;B项,当V(盐酸)=0时,NaZ溶液的pH最大,说明Z-水解程度最大,则对应的HZ酸性最弱,同理,HX酸性最强,正确;C项,pH=7时,根据电荷守恒(用A-表示X-、Y-、Z-),各溶液中存在n(Na+)+n(H+)=n(A-)+n(Cl-)+n(OH-),则n(Na+)=n(A-)+n(Cl-),三种溶液中n(Na+)相同,所加入盐酸的量不同,最终溶液体积为V(NaZ)>V(NaY)>V(NaX),NaZ溶液中n(Cl-)最大,NaX溶液中n(Cl-)最小,则pH=7时,三种溶液中n(A-)的大小:n(Z-)
c(H+)-c(OH-),正确。
C 由题图可知加入NaOH溶液的体积为40 mL时,溶液pH发生突跃,达到滴定终点,溶质为Na2A,故有n(H2A)=20.00 mL×c(H2A)=
n(NaOH)=×0.100 0 mol·L-1×40 mL,则c(H2A)=0.100 0 mol·L-1,而起点时pH约为1,故H2A的电离过程应为H2A HA-+H+,HA- A2-+H+,故曲线①表示δ(HA-),曲线②表示δ(A2-),A、B项错误;由Ka=,VNaOH等于25 mL时,pH=2.0,且c(A2-)=c(HA-),可知Ka=1.0×10-2,C项正确;以酚酞作指示剂,滴定终点时的溶质为Na2A,溶液呈碱性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),结合c(H+)
14.答案 (1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO)2+4HCl CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(3)酸式 C
(4)×100% B、D
解析 (1)装置A中a为恒压滴液漏斗,可平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;装置C为尾气处理装置,用于吸收未反应的Cl2;漂白粉中含有Ca(ClO)2,与浓盐酸发生氧化还原反应,生成CaCl2、Cl2和H2O。
(2)装置A生成的Cl2中会混有HCl气体,通入装置B中可使浓强碱溶液碱性减弱,导致部分Mn转化为MnO2,使KMnO4产率降低,改进的方法是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去Cl2中的HCl气体。
(3)氧化性试剂应盛放在酸式滴定管中;50.00 mL滴定管的最大刻度线下方还盛有溶液,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积大于35.00 mL。
(4)若样品中含有FeC2O4·2H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O三种物质,可设该三种物质的物质的量分别为x mol、y mol、z mol,依据得失电子守恒,可得3x+6y+2z=cV1×10-3×5;依据铁原子守恒和得失电子守恒,可得x+2y=cV2×10-3×5,两式联立,解得z=,H2C2O4·
2H2O的质量为 g=0.315c(V1-3V2)g,则样品中所含H2C2O4·2H2O的质量分数表达式为×100%。=3时,H2C2O4·2H2O的质量分数为0,但可能含有杂质Fe2(C2O4)3,A不正确;越大,×100%的值越大,样品中H2C2O4·2H2O含量越高,B正确;若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,会导致步骤Ⅱ中KMnO4溶液消耗体积偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,C不正确;若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,会导致步骤Ⅱ中消耗KMnO4溶液体积偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,D正确。
15.答案 (1)增大接触面积,充分反应,提高反应速率 MnO2+BaS+H2O Ba(OH)2+MnO+S
(2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
(3)蒸发
(4)H2O2 4.9
(5)Mn2++HC+NH3·H2O MnCO3↓+N+H2O
解析 (1)预先粉碎软锰矿,可以增大接触面积,充分反应,从而提高反应速率和原料的利用率。从题给流程图中可以看出,MnO2和BaS溶液反应除生成MnO外,还生成S和Ba(OH)2,根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为MnO2+BaS+H2O MnO+Ba(OH)2+S。(2)由题给信息可知MnO2是一种两性氧化物,故可与Ba(OH)2反应,Ba(OH)2的量会减少。(3)蒸发结晶析出Ba(OH)2,过滤后,滤液Ⅰ是饱和的Ba(OH)2溶液,其中含有Ba(OH)2,为循环使用,可将其导入到蒸发操作中。(4)为除尽Fe2+,可加入H2O2将其氧化为Fe3+。由题表中相关物质的Ksp可知,Fe3+完全沉淀需要的pH比Al3+完全沉淀所需pH小,溶液pH只需达到Al3+完全沉淀所需pH即可;设Al3+恰好完全沉淀时溶液中OH-浓度为x mol·L-1,则1.0×10-5×x3=1×10-32.3,x=10-9.1,pOH=9.1,pH=
14-9.1=4.9。(5)碳化过程中生成MnCO3的反应为Mn2++HC MnCO3↓+H+,生成的H+再和所加氨水反应生成N,故反应的离子方程式为Mn2++HC+NH3·H2O MnCO3↓+N+H2O。
三年模拟练
1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.D 7.D 8.D
1.B A项,能使甲基橙变红的溶液呈酸性,HC在酸性溶液中不能大量存在;B项,=1×10-12的溶液呈碱性,K+、Na+、C、[Al(OH)4]-之间不反应,且都不与氢氧根离子反应,在该溶液中能够大量共存;C项,KFe(SO4)2溶液中含有Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成硫氰化铁,在溶液中不能大量共存;D项,Ca5NH4(NO3)11溶液中含有N,N在H+存在条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+,不能大量共存;故选B。
素养解读
本题通过离子共存的判断考查离子间的相互作用,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
2.B 醋酸是弱电解质,在书写离子方程式时用化学式表示,故A错误;小苏打和盐酸反应的离子方程式为HC+H+ CO2↑+H2O,故B正确;向溴化亚铁溶液中通入足量氯气,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl-,故C错误;向澄清石灰水中通入过量二氧化碳生成Ca(HCO3)2,故D错误。
3.C 根据题图可知,实线表示的粒子是H2A,先上升后下降的虚线表示的粒子是HA-,一直上升的虚线表示的粒子是A2-,室温下,pH=7时,c(A2-)=c(HA-),HA-的电离常数Ka(HA-)==1.0×
10-7 mol·L-1,故A正确;由图中数据可计算出Kh(HA-)
2c(H2A),故D正确。
素养解读
本题以弱电解质的电离为载体考查电离平衡常数的计算等,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。
C Cr(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,向含有相同浓度的Cr2+和Fe2+的混合溶液中加入NaOH溶液时,Cr2+优先生成沉淀,则曲线A表示c(Fe2+)与NaOH溶液体积的关系,A正确;当V(NaOH溶液)=30 mL时,首先发生反应Cr2++2OH- Cr(OH)2↓,反应后溶液中c(Cr2+)=0.01 mol·L-1,则c2(OH-)= mol2·L-2=2×10-14 mol2·L-2,c(Fe2+)=
0.04 mol·L-1,Q[Fe(OH)2]=c(Fe2+)·c2(OH-)=8.0×10-16 mol3·L-3=
Ksp[Fe(OH)2],Fe2+开始沉淀,B正确;当pH=7时,c(Cr2+)==
mol·L-1=2×10-2 mol·L-1>10-5 mol·L-1,Cr2+未完全沉淀,同理,Fe2+也未完全沉淀,C错误;V(NaOH溶液)>30 mL时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cr2+)===4,D正确。
素养解读
本题考查了沉淀溶解平衡的应用、溶度积的计算等知识,掌握溶度积常数的表达式和图像信息的处理是解题关键,注意数学知识在图像信息处理中的应用,主要体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。
5.C 盐酸为强酸,0.100 0 mol/L 盐酸的pH为1,则图1为滴定盐酸的曲线,A项错误;当a=20.00时,HCl与NaOH恰好完全反应,溶液的pH=7,而b=20.00时,CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa,溶液显碱性,pH>7,则当pH=7时,b<20.00,即a>b,B项错误;E点对应的溶液是CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,而且溶液显酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;NaOH溶液滴定盐酸时可选甲基橙作指示剂,而NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时,由于达到滴定终点时溶液显碱性,应选择酚酞作指示剂,D项错误。
6.D E点对应的溶液为新制氯水,溶液显酸性,由水电离出的
c水(H+)=10-11 mol·L-1,溶液中的OH-全部是由水电离出来的,c(OH-)=
c水(H+)=10-11 mol·L-1,所以溶液中c(H+)==10-3 mol·L-1,pH=3,新制氯水具有强氧化性,不能用pH试纸测定其pH,A错误;H点对应的溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),此时溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>c(Cl-)+c(ClO-),B错误;加水稀释H点对应的溶液,H点溶液显碱性,加水稀释时pH降低,C错误;G点对应的溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、NaClO,ClO-水解,溶液呈碱性,所以溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
D pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V,强碱NaOH的pOH变化大,所以曲线Ⅰ表示CH3NH2·H2O溶液,曲线Ⅱ表示NaOH溶液。CH3NH2·H2O是弱碱,pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液中n(CH3NH2·H2O)>n(NaOH),根据c=可知,稀释相同倍数时,CH3NH2·H2O的浓度比NaOH的浓度大,故A正确;碱抑制水的电离,并且碱性越强,抑制水的电离程度越大,由图可知,c点溶液的碱性强于b点,所以水的电离程度:b点大于c点,故B正确;CH3NH2·H2O的电离平衡常数Kb=,==,温度不变,KW、Kb不变,所以由c点到d点,溶液中保持不变,故C正确;当m+n=14,HCl电离出的氢离子浓度与CH3NH2·H2O电离出的氢氧根离子浓度相等,由于CH3NH2·H2O为弱碱,部分电离,所以等体积的盐酸和CH3NH2·H2O溶液混合时,CH3NH2·H2O过量,混合后溶液显碱性,n(OH-)>n(H+),根据电荷守恒:n(OH-)+n(Cl-)=n(CH3N)+n(H+),所以充分反应后:n(CH3N)>n(Cl-)>n(OH-)>n(H+),故D错误。
D 由题图可知,pH=2.5时,c(H2C2O4)与c(C2)相等,且二者远小于c(HC2),所以c(H2C2O4)+c(C2)
B错误;溶液的pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(OH-)+c(HC2)+2c(C2)=c(H+)+c(Na+),所以2c(C2)
9.答案 (1)2 (2)试剂ⅱ中同时存在醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+和醋酸根离子的水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,相同条件下,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,当CH3COOH与CH3COO-的初始浓度相同时,溶液中c(H+)>c(OH-) (3)bc (4)bc
解析 (1)溶液中c(HCl)==0.01 mol/L,即溶液中c(H+)=
0.01 mol/L,则溶液的pH=2,即a=2。(2)结合ⅱ中溶液的初始pH=4.76可知,溶液中同时存在CH3COOH的电离平衡和CH3COO-的水解平衡,且CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故溶液呈酸性。(3)结合溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度可知:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),a错误;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),联立两式,得2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),b正确;根据物料守恒可知,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L,c正确。(4)缓冲溶液要有结合H+和OH-生成弱电解质的离子。a项,没有能结合H+生成弱电解质的离子,错误;b项,C能结合H+,HC能结合OH-,正确;c项,NH3·H2O能结合H+,N能结合OH-,正确;d项,没有能结合OH-生成弱电解质的离子,错误。
10.答案 (1)增大反应物的接触面积,加快生物堆浸的反应速率
(2)4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O
(3)1.0~1.5
(4)KSCN
(5)4H2O2+CuS Cu2++S+4H2O
(6)×100%
解析 (1)将矿石进行研磨,可增大反应物的接触面积,加快生物堆浸的反应速率。
(2)根据题意知Fe2+继续被O2氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O。
(3)生物堆浸过程中,pH不能超过1.5,否则Fe3+开始沉淀,pH不能小于1.0,否则生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)活性低,所以应控制溶液的pH在1.0~1.5的范围内。
(4)为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,即检验Fe3+是否有剩余,可向堆浸液中加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe3+没有被还原完全。
(5)过程Ⅱ中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,生成CuSO4,H2O2表现氧化性,反应的离子方程式为4H2O2+CuS Cu2++S+4H2O。
(6)通过KMnO4滴定法测定绿矾的纯度,根据得失电子守恒以及Fe原子守恒得关系式:Mn~5Fe2+~5FeSO4·7H2O,所以n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=5×c mol/L×V×10-3 L=5×10-3cV mol,绿矾晶体质量分数为×100%=×100%。
11.答案 (1)10-12
(2)C+H2O HC+OH-
(3)小于 稀释相同倍数,HX溶液的pH变化量比醋酸的小
(4)①Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液 ②NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7
解析 (1)100 ℃时,pH=6的纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6 mol·L-1,
KW=1×10-6 mol·L-1×1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,1 mol·L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-12 mol·
L-1,氢氧化钠溶液中的氢离子来源于水的电离,所以水电离出的氢氧根离子浓度为10-12 mol·L-1。
(2)碳酸钠溶液的pH为11,是由于碳酸根离子发生水解,碳酸根离子水解的离子方程式为C+H2O HC+OH-。
(3)由题图可知,加水稀释的过程中,HX溶液的pH变化量小,说明HX的酸性比醋酸弱,则HX的电离平衡常数比醋酸小。
(4)①根据表中数据可知,电离常数:CH3COOH>HCN>HC,则等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液中离子水解程度:C>CN->CH3COO-,所以溶液的pH:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液。②根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HCN>HC,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3。
(5)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,由电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,则c(H+)=1×10-6 mol·
L-1,c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以c(CH3COO-)-c(Na+)=1×10-6 mol·
L-1-1×10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1。
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同课章节目录
- 第1章 化学反应与能量转化
- 第1节 化学反应的热效应
- 第2节 化学能转化为电能——电池
- 第3节 电能转化为化学能——电解
- 第4节 金属的腐蚀与防护
- 微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用
- 第2章 化学反应的方向、 限度与速率
- 第1节 化学反应的方向
- 第2节 化学反应的限度
- 第3节 化学反应的速率
- 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
- 微项目 探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化
- 第3章 物质在水溶液中的行为
- 第1节 水与水溶液
- 第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
- 第3节 沉淀溶解平衡
- 第4节 离子反应
- 微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用