专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题
1.工业上常用三种方法制氢。(1)绿氢:电解水制氢气(添加NaOH溶液或稀硫酸增强导电性);(2)蓝氢:利用天然气在高温下与水蒸气反应[CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)];(3)灰氢:利用焦炭在高温下与水蒸气反应[C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)]。NA伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.制备蓝氢时,16gCH4与足量水蒸气反应可制备H2分子数为3NA
B.在常温常压下,制备44.8L“灰氢”时断裂极性键数为4NA
C.北京冬奥会利用“绿电”制绿氢,阳极产生amol气体时转移电子数为4aNA
D.制绿氢时,1L0.01mol·L-1NaOH溶液中水电离的OH-数为0.01NA
2.常温下,关于值相同的醋酸和氯化铵两种溶液,下列说法正确的是
A.
B.
C.两种溶液中水电离出的相等,且都大于
D.的小于13
3.下列表述正确的是
A.与互为同位素
B.正丁烷的球棍模型:
C.的电子式:
D.水解的离子方程式:
4.常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.向氨水中加入氯化铵固体,溶液中比值变大
B.少量通入过量冷的溶液中:
C.的溶液和的NaOH溶液,由水电离产生的相等
D.溶液与溶液等体积混合:
5.下列表述中正确的是
A.将AlCl3溶液加热、蒸发结晶、再灼烧,最终能够得到AlCl3固体
B.已知热化学方程式N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),则将1 molN2(g)和3 mol H2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出Q kJ的热量
C.向浓度为0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,减小
D.使用正催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
6.酚酞是一种二元有机弱酸(用表示),下列说法错误的是
A.常温下,往水中加入少量酚酞,水的电离被抑制,导致水的离子积小于
B.酚酞在水中的电离方程式为、
C.溶液呈碱性
D.溶液中存在:
7.关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是
A B C D
强电解质 NaCl H2SO4 Ca(OH)2 HNO3
弱电解质 HF BaSO4 HClO Na2CO3
非电解质 Cl2 CO2 C2H5OH NH3
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 测定溶液的 用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上
B 称取2.0g固体 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上放2g砝码,左盘上添加固体
C 检验溶液中是否含有 取少量待测液于试管中,加入溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
A.A B.B C.C D.D
9.常温下,将0.1000的KOH溶液分别滴加到20.00mL浓度均为0.1000的一元酸HX和HY溶液中,所得滴定曲线如图所示,下列叙述不正确的是
A.M点溶液中,
B.当时,两溶液中:
C.水的电离程度:
D.常温下用0.1000的氨水()滴定0.1000 HY溶液可用酚酞做指示剂
10.对于常温下溶液。下列说法正确的是
A.溶液中存在:
B.与混合后溶液呈酸性,则所得溶液中:
C.溶液加水稀释,升高
D.在水溶液中的电离方程式为:
11.T℃时,()和(砖红色)都是难溶电解质,以对和作图的沉淀平衡曲线如图所示。该温度下,下列说法正确的是
A.阴影区域和都沉淀
B.饱和溶液中,,
C.用硝酸银滴定,指示剂浓度在左右时滴定误差较小
D.向含有的溶液中加入,白色固体逐渐变为砖红色
12.时,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A.使甲基橙试液变红的溶液中:、、、
B.由水电离产生的的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
13.已知:(白色),某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化,进行以下实验。
下列说法中,不正确的是
A.①中现象能说明与生成的白色浊液中存在沉淀溶解平衡
B.②中现象产生的原因是发生了反应:
C.③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小
D.④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的进一步发生了反应
二、填空题
14.按要求书写方程式和填空。
(1)NH4Cl水解 (离子方程式)。
(2)Na2CO3水解 (离子方程式)。
(3)Al2(SO4)3和Na2CO3溶液混合 (离子方程式)。
(4)在粗制CuSO4.5H2O晶体中常含有杂质Fe2+,提纯时为了除去Fe2+,常加入酸化的H2O2溶液作氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,则该反应的离子方程式为
(5)①请写出Na2S溶液中的电荷守恒式
②请写出Na2S溶液中的质子守恒式
③请比较Na2S溶液中的离子浓度大小
(6)下列事实能说明醋酸是弱酸的是 (填序号)。
①醋酸钠溶液中CH3COO-与CH3COOH共存
②常温下,0.1mol/L的醋酸钠溶液的pH值约为9
③等体积、等浓度的硫酸和醋酸溶液与氢氧化钠反应,硫酸溶液消耗的氢氧化钠多
④常温下,0.1mol/L的醋酸的pH值约为4.8
⑤pH=4、体积相等的醋酸和盐酸,与等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸溶液消耗碱液多
15.过氧化氢的水溶液俗称双氧水,它的用途很广泛,常用于消毒、杀菌、漂白等。回答下列问题:
(1)过氧化氢的性质
①酸性条件下H2O2可将Fe2+转化成Fe3+,说明H2O2具有 性。
②常温下,H2O2显弱酸性(Ka1=2.40×10-12、Ka2=1.05×10-25),不能使甲基橙指示剂褪色,则向4.0mol L-1的H2O2溶液中滴加甲基橙,溶液显 色。(甲基橙在pH小于3.1时显红色,3.1~4.4时显橙色,大于4.4时显黄色)
(2)过氧化氢含量的测定实验
某兴趣小组同学用0.1mol L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。
①滴定达到终点的现象是 。
②用移液管移取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如下表:
第一次 第二次 第三次 第四次
V(酸性KMnO4标准溶液)/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
试样中过氧化氢的浓度为 mol L-1。
(3)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上。实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛(HCHO)溶液依次加入质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中。该反应的化学方程式为 。
(4)过氧化氢与碳酸钠的加合物Na2CO3 xH2O2比较稳定,方便储存,可用于消毒、漂白。现称取157gNa2CO3 xH2O2晶体加热,实验结果如图所示,则该晶体的组成为 (x精确到0.1)
16.25℃时,有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10-10 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=1.75×10-5
(1)H3PO2是一元中强酸,具有较强的还原性。写出其电离方程式 。
(2)上述4种溶液pH最小的是 (填序号),其中②由水电离的H+浓度为 mol·L-1。
(3)①中各离子浓度由大到小的顺序是 。
17.化合物X是一种常见的脱叶剂,某兴趣小组对X开展探究实验。
其中:X是一种正盐,由3种常见元素组成;无色混合气体B只含有两种成分,遇空气变红棕色。
请回答:
(1)组成X的3种元素是 (填元素符号),X的化学式是 。
(2)步骤Ⅰ,发生反应的离子方程式是 。
(3)在潮湿环境中X与水(物质的量1:1)水解,产物中含有一种酸式盐,该反应的化学反应方程式 。
(4)强酸性溶液D也可以溶解铁,请设计实验证明反应后溶液中铁元素的存在形式 。
18.如图所示的装置是带有可上下移动的活塞的密闭容器,其中盛有饱和 H2S 溶液,并与 H2S 气体建立溶解平衡。
(1)饱和 H2S 溶液中存在 种微粒。
(2)关闭 c 口,若容器中活塞由 a 压到 b 位置,则H2S 溶液中, 离子浓度增大,而 离子浓度减小。
(3)在压强不变时,由 c 处通入一定量N2,则溶液中 H+浓度将 。(填变大,变小,不变)
(4)若从 c 处通入 SO2气体充分反应,并达到饱和,溶液中 H+浓度将_______。
A.不断增大 B.先减小,后增大到某值
C.不变 D.先增大,后减小到某值
(5)将等浓度等体积的氢硫酸和氢氧化钠溶液混合,写出反应的离子方程式 所得溶液中阴离子浓度由大到小的次序为
19.已知室温下有关弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)的电离方程式为 。
(2)上述、、三种酸的酸性由强到弱的顺序为 (填分子式)。
(3)向浓度均为的溶液和溶液中加入:
①若加稀释至相同的,则溶液中加入的体积: (填“>”、“<”或“=”)。
②若加稀释相同的倍数,则此时溶液的 (填“>”、“<”或“=”)。
(4)室温下,向未知浓度的溶液中加入溶液:
①溶液中 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。
②滴加溶液至溶液中的,此时溶液的 (填“>”、 “<”或“=”)7,判断的理由为 。
(5)若向的溶液中滴加等体积一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的,则溶液中 。
20.(1)CH3COOH是最常见的有机弱酸。
①CH3COOH的电离方程式为 。
②CH3COONa溶液呈碱性,原因是 (填“CH3COO-”或“Na+”)水解引起的。
③在CH3COONa溶液中,c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
(2)已知:反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的△H=131.3kJ/mol。
①该反应是反应 (填“吸热”或“放热”)。
②若反应消耗24g C(s),则反应的热效应为 。
(3)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16mol通入容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
t/min 2 4 7 9
n(H2O)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
① 2min内,v(CO)= 。
②该温度下,此反应的平衡常数表达式K= 。
③其他条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),达到平衡时CO的体积分数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)下图为直流电源电解CuSO4溶液的装置,C1和C2都为石墨电极,请回答下列问题:
① C1作 (填“阳极”或”阴极”)。
② C2极电极反应式为 。
21.回答下列各小题。
(1)体积相同,pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应,开始时产生氢气的速率 (填序号),充分反应后,产生氢气的量 (填序号)。
A.相同 B.盐酸的多 C.醋酸的多
(2)在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌粒,若使产生氢气的量保持不变,但反应速率加快,可加入 晶体(填序号),要使产生氢气的量不变,但反应速率减慢,可加入 晶体(填序号)。
A.纯碱 B.烧碱 C.胆矾 D.醋酸钠 E.KHSO4
(3)pH=2的盐酸和醋酸溶液各1mL,加入等体积的水稀释后盐酸中水电离出来的c(H+) 醋酸溶液水电离出来的c(H+)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1
水的离子积Kw 1×10-14 1×10-12
试回答以下问题:
①25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-3mol·L-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
②在t1℃下,pH=9的NaOH溶液中,水电离出来的c(OH-)水= ;pH=8的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)水= 。
(5)t1℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。
(6)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与稀硫酸反应的快慢,设计了如图1所示的装置。
①在虚线框内连接合适装置 。
A. B. C. D.
②实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是 。
22.实验室用0.1080NaOH溶液以酸碱中和滴定法测定未知浓度酸溶液的浓度。
I.实验过程(摘录)
(1)用滴定管取待测盐酸溶液25.00mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。若盛装NaOH标准溶液的碱式滴定管中液面位置如图所示,则读数为 mL。
(2)滴定过程中,眼睛应始终注视 。
(3)滴定终点的判断依据是 。
II.数据记录
实验编号 盐酸待测体积V/mL 消耗NaOH标准液体积V/mL
1 25.00 20.80
2 25.00 20.00
3 25.00 19.95
4 25.00 20.05
III.数据处理
(4)计算该盐酸溶液的浓度 (精确到小数点后4位)。
IV.误差分析
(5)以下操作会导致待测盐酸浓度测定结果偏高的是___________(填字母)。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水
B.滴定过程中锥形瓶内壁有NaOH标准溶液附着,滴定终点时仍未流下
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
V.拓展
(6)常温下,若用0.1000NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a b(填“>”“<”或“=”)。
23.已知水的电离平衡曲线如图示,试回答下列问题:
(1) 图中五点Kw间的关系是 。
(2)若从A点到E点,可采用的措施是 。
A.升温 B.加入少量的NaOH C.加入少量的纯碱
(3) B对应温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1L与0.05 mol/L的稀硫酸V2 L混合(设混合前后溶液的体积不变),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2= 。
(4)常温下,将V mL、pH=12氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00 mL、pH=2醋酸溶液中充分反应。如果溶液pH=7,此时V的取值 20.00 (填“>”“<”或“=”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.16gCH4的物质的量为1mol,甲烷与足量水蒸气反应为可逆反应,反应不能进行完全,故制备H2分子数小于3NA,故A错误;
B.在常温常压下,44.8L“灰氢”的物质的量小于2mol,则制备44.8L“灰氢”时断裂极性键数小于4NA,故B错误;
C.电解水制氢气,阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,产生的气体为氧气,当产生amol氧时转移电子数为4aNA,故C正确;
D.NaOH溶液中水的电离受到抑制,溶液中的H+等于水电离出的OH-,则1L0.01mol·L-1NaOH溶液中水电离的OH-数为110-12NA,故D错误;
答案选C。
2.D
【详解】A.醋酸溶液中存在c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),氯化铵溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液的pH相同,即两种溶液中c(H+)相同、c(OH-)相同,从而推出c(NH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),即有c(CH3COO-)<c(Cl-),故A错误;
B.CH3COOH的电离程度等于NH3·H2O的电离程度,即CH3COOH的电离平衡常数大于NH水解平衡常数,当pH值相等时,c(CH3COOH)<c(NH4Cl),故B错误;
C.CH3COOH的电离抑制水的电离,即水电离出c(H+)<10-7mol·L-1,NH4Cl溶液中NH发生水解反应,促进水的电离,即水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1,故C错误;
D.NH3·H2O为弱碱,部分电离,因此0.1mol·L-1的NH3·H2O的pH小于13,故D正确;
答案为D。
3.B
【详解】A.与都是分子,同位素对象是同一元素不同原子,因此二者不互为同位素,故A错误;
B.正丁烷中C原子均采取sp3杂化,C原子的四个化学键空间结构为四面体,C原子半径大于H原子半径,因此正丁烷的球棍模型为,故B正确;
C.为离子化合物,其中含有Na+、ClO-,其电子式为Na+[]-,故C错误;
D.中水解的离子方程式为,故D错误;
综上所述,正确的是B项,故答案为B。
4.D
【详解】A. ,温度不变,其值不变,则向氨水中加入氯化铵固体,比值不变,故A错误;
B. 不知氯气的量,因此不能确定Na元素与Cl元素量的关系,故B错误;
C. 水解促进水的电离,NaOH抑制水的电离,则二者由水电离产生的不相等,故C错误;
D. 溶液与溶液等体积混合,溶液中有电荷守恒:,N元素物质的量为Cl元素物质的量的2倍,则有物料守恒,两式加合消去,可得,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A. 将AlCl3溶液加热、蒸发结晶、再灼烧,AlCl3水解生成氢氧化铝,加热分解生成三氧化二铝,最终不能够得到AlCl3固体,故A错误;
B. 已知热化学方程式N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),则将1 molN2(g)和3 mol H2(g)置于一密闭容器中充分反应后,由于反应是可逆反应,放出少于Q kJ的热量,故B错误;
C. 向浓度为0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,水解平衡正向移动, 为定值,增大,增大,故C错误;
D. 使用正催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大,故D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.水的离子积只与温度有关,常温下为,A项错误;
B.酚酞是二元弱酸,分步电离,B项正确:
C.Na2T是强碱弱酸盐,水解呈碱性,C项正确;
D.根据电荷守恒可知,D项正确;
故答案为:A。
7.C
【分析】在溶液中全部电离出离子的电解质是强电解质,部分电离出离子,存在电离平衡的电解质是弱电解质,溶于水和在熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质。
【详解】A.非电解质的对象是化合物,氯气是单质,既不是电解质,也不是非电解质,选项A错误;
B.BaSO4属于盐,熔融状态下能完全电离出阴阳离子,属于强电解质,选项B错误;
C.Ca(OH)2属于强碱,能完全电离出阴阳离子,属于强电解质,次氯酸是弱酸,属于弱电解质,乙醇不能自身电离出离子,是非电解质,选项C正确;
D.碳酸钠能完全电离出钠离子和碳酸根离子,属于强电解质,选项D错误;
答案选C。
8.C
【详解】A.用试纸测定溶液的时,试纸不可润湿,润湿后会导致溶液被稀释,导致测得的偏大,A错误;
B.称量强腐蚀性试剂时需将试剂放在烧杯内称量,否则会造成托盘污染腐蚀且称量不准确,有强腐蚀性,且固体易潮解,要放在烧杯中称量,B错误;
C.检验可以使用氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液中的能与结合产生氨气:,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;
D.铁在中性或弱酸性溶液中发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中发生析氢腐蚀,故在盐酸中无法验证铁的吸氧腐蚀,D错误。
答案选C。
9.C
【详解】A.M点溶液为相等浓度的KX和HX的混合溶液,根据电荷守恒有,根据物料守恒有,故有,故A正确;
B.当时,HX溶液中加入KOH溶液体积少于HY,所以两溶液中:,故B正确;
C.N点pH=5,,M点pH=9,,氢离子和氢氧根离子都会抑制水的电离,且浓度相等,所以水的电离程度:,故C错误;
D.常温下用0.1000的氨水()滴定0.1000 HY溶液,滴定终点为NH4X,所以,根据起点pH=3,ka(HY)=,,所以Y-的水解能力更强,溶液显碱性,可用酚酞做指示剂,故D正确;
故答案选C。
10.B
【详解】A.根据质子守恒可知,在CH3COONa溶液中存在:,而c(CH3COO-)>c(CH3COOH),A错误;
B.与混合后溶液中的溶质为等物质的量的CH3COOH、CH3COONa和NaCl,溶液呈酸性说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,故所得溶液中有:,B正确;
C.溶液加水稀释,促进CH3COO-的水解,根据勒夏特列原理可知,溶液中c(OH-)减小,故溶液降低,C错误;
D.是可溶性盐,属于强电解质,其在水溶液中的电离方程式为:,D错误;
故答案为:B。
11.C
【分析】AgCl的Ksp(AgCl)=1.6×10-10,当溶液中pAg=0即c(Ag+)=1mol/L时AgCl饱和溶液中c(Cl-)=1.6×10-10mol/L,pCl=10-1g1.6=9.8,故点(9.8,0)所在曲线为AgCl的沉淀平衡曲线,点(11.72,0)所在曲线为Ag2CrO4的沉淀平衡曲线,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c()=10-11.72;据此作答。
【详解】A.纵坐标越大,Ag+浓度越小,横坐标越大,阴离子浓度越小,故阴影区域AgCl和Ag2CrO4都不沉淀,A项错误;
B.Ag2CrO4饱和溶液中-lg Ksp(Ag2CrO4)=2pAg+pCrO4=11.72,当pCrO4=4.45时,代入计算pAg==3.635,B项错误;
C.由图可知,当K2CrO4浓度在0.01mol/L左右时(pCrO4=2)形成Ag2CrO4所需要的银离子浓度约为mol/L=10-4.86mol/L,根据氯化银的溶度积可知此时c(Cl-)约为mol/L=1.6×10-5.14mol/L,氯离子接近完全沉淀,滴定误差较小,C项正确;
D.当溶液中有1.0mol/LKCl时,此时氯离子的浓度为1.0mol/L,pCl=0,由图可知,此时无法形成Ag2CrO4,D项错误;
答案选C。
12.B
【详解】A.使甲基橙试液变红的溶液显酸性,含有,与反应,不能大量共存,A错误;
B.25℃下,由水电离产生的的溶液中可能显酸性,可能显碱性,在酸性条件下可以大量共存,碱性条件下不能共存,B正确;
C.溶液显碱性,和都不能共存,C错误;
D.与相互促进水解而不能共存,D错误;
故选B。
13.C
【详解】A.①产生浅红色溶液,说明溶液中存在SCN-,也就说明Ag+与SCN-反应存在化学平衡,因此可以说明Ag+与SCN-生成AgSCN沉淀的反应有限度,故A正确;
B.②中现象为红色褪去,产生白色沉淀,说明加入AgNO3溶液与Fe(SCN)3反应生成了AgSCN,发生反应的化学方程式为:Fe(SCN)3+3Ag+═3AgSCN↓+Fe3+,故B正确;
C.③中现象为产生黄色沉淀,加入KI溶液产生黄色沉淀,黄色沉淀为AgI,但是溶液中存在过量的硝酸银,不能说明是由AgSCN转化而来,也就不能说明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小,故C错误;
D.④中现象为白色沉淀先转化为黄色沉淀,随后溶解得到无色溶液,产生黄色沉淀是AgSCN转化为AgI,得到无色溶液则可能是AgI与I-进一步发生配位反应,故D正确,
故选:C。
14.(1)NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)CO+H2OHCO+OH-
(3)3CO+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(5) c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
(6)①②④⑤
【详解】(1)NH4Cl中NH水解生成H+,故为NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)Na2CO3中CO水解生成OH-,故为CO+H2OHCO+OH-。
(3)Al2(SO4)3和Na2CO3溶液混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应式为3CO+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)H2O2溶液作氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,本身还原为H2O,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(5)①Na2S溶液中存在Na+、H+、S2-、HS-、OH-,溶液呈电中性可知c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)。
②Na2S本身不含氢离子和氢氧根,故溶液中所有的氢原子和氢氧根均来自于水且相等,故有:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。
③Na2S溶液中存在S2-+H2O=HS-+OH-(主要),HS-+H2O=H2S+OH-(次要),H2O=H++OH-(最弱),故有c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
(6)醋酸钠溶液中CH3COO-与CH3COOH共存说明醋酸钠水解,醋酸钠为强碱弱酸盐,则醋酸为弱酸,故选①;0.1molL的CH3COONa溶液的pH约为9,有弱才水解,谁强显谁性,则醋酸为弱酸,故选②;等体积等物质的量浓度的硫酸溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,是因硫酸为二元酸,醋酸为一元酸,不能说明醋酸为弱酸,故不选;0.1mol/L的CH3COOH溶液pH约为4.8,说明醋酸电离不完全,存在电离平衡,则说明醋酸为弱酸,故选④;相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,被同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,说明醋酸的浓度大于10-4mol/L,即醋酸为弱酸,故选⑤;故选①②④⑤。
15. 氧化 黄 当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色 0.18 Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O Na2CO3 1.5H2O2
【分析】KMnO4溶液呈紫色,用其测定H2O2的含量时,不需另加指示剂;为减少实验误差,做了四次实验,在计算所用KMnO4溶液体积的平均值时,需分析实验的有效性,若某次实验与其它实验的结果相差较大,则本次实验无效。
【详解】(1)①酸性条件下,H2O2将Fe2+转化成Fe3+,同时H2O2转化成H2O,H2O2中O元素由-1价降低到-2价,具有氧化性;
②4.0mol L 1的H2O2溶液中,c(H+)≈mol/L =mol/L≈3.1×10-6mol/L,pH>5,滴加甲基橙,溶液显黄色;
(2)①用酸性高锰酸钾标准溶液滴定过氧化氢,当H2O2完全反应后,KMnO4稍过量,溶液呈现KMnO4溶液的颜色,所以滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴酸性KMnO4标准溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色;
②四次实验中,第一次实验与另三次实验相比,偏差太大,此次实验数据不能采用,则另三次实验所用V(酸性KMnO4标准溶液)==18.00mL,利用反应可建立如下关系式:2MnO~5H2O2,所以试样中过氧化氢的浓度为=0.18mol L 1;
(3)根据题目所给信息可知氢氧化钙、甲醛(HCHO)、过氧化氢可以反应生成甲酸钙,根据元素守恒可得化学方程式为Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O
(4)从图中可以看出,157 gNa2CO3 xH2O2晶体加热,所得Na2CO3的质量为106g,则H2O2的质量为:157g-106g=51g,x==1.5,则该晶体的组成为Na2CO3 1.5H2O2。
16. H3PO2H++ ③ 1.0 ×10-13 c(Na+) > c(CN-) > c(OH-) > c(H+)
【详解】(1)H3PO2为一元中强酸,故1个H3PO2分子能电离产生一个H+,且为弱电解质,故电离方程式为:H3PO2H++;
(2)①②④均因为水解使溶液显碱性,水解是微弱的,故三者溶液中c(OH-)均小于强碱NaOH,又Ka2(H2CO3) < Ka(HCN) < Ka(CH3COOH),根据水解规律越弱越水解得水解程度: > CN- > CH3COO-,故c(OH-): > CN- > CH3COO-,所以pH最小的为CH3COONa溶液,即③溶液(注意比较水解程度,应该与H2CO3 Ka2作比较);
0.1 mol/LNaOH溶液c(OH-)=c(NaOH)=0.1 mol/L,c(H+)==1×10-13 mol/L,NaOH溶液中H+全部来源于水,故由水电离出的H+浓度为1×10-13 mol/L。
(3)①号溶液存在如下过程:NaCN = Na+ + CN- (完全电离) ,CN- + H2O HCN + OH-(微弱),由于水解的损耗,故c(Na+) > c(CN-),又由于溶液显碱性,故c(OH-) > c(H+),又OH-、H+是微弱过程产生,故两者浓度小于Na+与CN-,即浓度大小顺序为:c(Na+) > c(CN-) > c(OH-) > c(H+)。
17.(1) Ca、C、N CaCN2
(2)2NO+3H2O2=2NO+2H++2H2O
(3)2CaCN2+2H2O=Ca(HCN)2+Ca(OH)2
(4)取反应后的溶液少许分成两份,分别置于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,记为试管①,另一支试管滴加K3[Fe(CN)6]溶液,记为试管②,若试管①变红,试管②无明显现象,则以Fe3+形式存在;若试管①无明显现象,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+形式存在;若试管①变红,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+、Fe3+两种形式存在
【分析】固体A的焰色反应为砖红色,说明A中含有Ca元素,则固体A应为CaO,则固体X中n(Ca)= =0.01mol;强酸性D溶液可以和铜片反应得到蓝色的铜盐溶液,则D溶液中应含有NO,则混合气体B中应含有氮氧化物,而B只含两种成分,当NO2存在时,N2O4也一定存在,所以B中的氮氧化物应为NO,因双氧水具有强氧化性,所以混合气体B通过足量双氧水得到的气体C不能被双氧水氧化,气体C可以和碱性的氯化钡溶液得到白色沉淀,则气体C应为CO2,白色沉淀为碳酸钡,所以固体X中c(C)= =0.01mol,混合气体B中n(CO2)=0.01mol,则n(NO)= -0.01mol=0.02mol,则固体X中n(N)=0.02mol,综上所述,X中n(Ca):n(C):n(N)=1:1:2,X应为CaCN2。
(1)
根据分析可知组成X的3种元素为Ca、C、N,X的化学式为CaCN2;
(2)
根据分析可知步骤Ⅰ中为双氧水氧化NO得到硝酸的反应,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2NO+3H2O2=2NO+2H++2H2O;
(3)
CaCN2与水1:1水解得到一种酸式盐,根据题干可知CaCN2为一种盐,则其对应的酸式盐为Ca(HCN2)2,根据元素守恒可得化学方程式2CaCN2+2H2O=Ca(HCN2)2+Ca(OH)2;
(4)
硝酸可以和铁反应,若硝酸过量则Fe以Fe3+形式存在,若Fe过量则以Fe2+形式存在,为证明反应后溶液中铁元素的存在形式,可取反应后的溶液少许分成两份,分别置于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,记为试管①,另一支试管滴加K3[Fe(CN)3]溶液,记为试管②,若试管①变红,试管②无明显现象,则以Fe3+形式存在;若试管①无明显现象,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+形式存在;若试管①变红,试管②产生蓝色沉淀,则以Fe2+、Fe3+两种形式存在。
18.(1)6
(2) HS-、S2 、H+ OH-
(3)减小
(4)B
(5) H2S+OH-=HS-+H2O c(HS-) >c(OH-) >c(S2 )
【详解】(1)饱和 H2S 溶液中存在H2S、HS-、S2 、H+、OH-、H2O共6种微粒;故答案为:6。
(2)关闭 c 口,若容器中活塞由 a 压到 b 位置,则H2S 溶液中,H2S(aq)物质的量浓度增大,第一步电离平衡正向移动,第二步电离平衡正向移动,因此HS-、S2 、H+离子浓度增大,而OH-离子浓度减小;故答案为:HS-、S2 、H+;OH-。
(3)在压强不变时,由 c 处通入一定量N2,顶盖将向上移动,H2S(aq)物质的量浓度减小,第一步电离平衡逆向移动,因此溶液中 H+浓度将变小;故答案为:减小。
(4)若从 c 处通入 SO2 气体充分反应,并达到饱和,先是硫化氢和二氧化硫反应生成硫沉淀和水,因此氢离子浓度减小,后来二氧化硫溶于水反应生成亚硫酸,由于亚硫酸的酸性大于硫化氢的酸性,因此溶液中 H+浓度将增大到某值;故答案为:B。
(5)将等浓度等体积的氢硫酸和氢氧化钠溶液混合,由于硫化氢是二元弱酸,因此两者反应生成硫氢化钠,其反应的离子方程式H2S+OH-=HS-+H2O,HS-水解是微弱的且水解程度大于电离程度,因此氢氧根浓度大于硫离子浓度,则所得溶液中阴离子浓度由大到小的次序为c(HS-) >c(OH-) >c(S2 );故答案为:H2S+OH-=HS-+H2O;c(HS-) >c(OH-) >c(S2 )。
19.(1)
(2)
(3) < >
(4) 增大 = 根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案)
(5)
【详解】(1)是弱酸,部分电离,电离方程式为。故答案为:;
(2)上述、、三种酸的电离平衡常数由大到小的顺序为:,酸性由强到弱的顺序为(填分子式)。故答案为:;
(3)向浓度均为的溶液和溶液中加入:
①若加稀释至相同的,pH增大,弱酸更难电离,本身pH较大,需加入较少的水,则溶液中加入的体积:<(填“>”、“<”或“=”)。故答案为:<;
②若加稀释相同的倍数,酸的物质的量浓度相同,弱酸更难电离,本身pH较大,则此时溶液的>(填“>”、“<”或“=”)。故答案为:>;
(4)室温下,向未知浓度的溶液中加入溶液,电离平衡向电离方向移动:
①溶液中增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。故答案为:增大;
②滴加溶液至溶液中的,此时溶液的=(填“>”、 “<”或“=”)7,判断的理由为根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案)。故答案为:=;根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案);
(5)若向的溶液中滴加等体积一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的,则结合物料守恒、HClO的电离常数,存在Ka= =4.0×10-8,则溶液中。故答案为:。
20. CH3COOHCH3COO-+H+ CH3COO- > 吸热 吸热262.6kJ 0.01mol/(L·min) 不变 阳极 Cu2++2e-=Cu
【详解】(1)①CH3COOH是弱酸,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+;
②CH3COONa溶液呈碱性,原因是CH3COO-水解引起的,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
③在CH3COONa溶液中,CH3COO-水解,Na+不水解,故c(Na+)>c(CH3COO-);
(2)①反应的△H=131.3kJ/mol为正表示吸热反应;
②若反应消耗24g C(s),则反应的热效应为吸收;
(3)① 2min内,v(CO)=v(H2O)=;
②该温度下,此反应的平衡常数表达式K=;
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是体积不变的反应,按反应物比例增加投料,相当加压平衡不移动,达到平衡时CO的体积分数不变;
(4)C1与外电源的正极相连,作阳极,电解硫酸铜,阳极上电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,生成1mol氧气消耗4mol氢氧根离子,阴极C2极电极反应式为:Cu2++2e-=Cu。
21.(1) A C
(2) C D
(3)>
(4) 10000∶1 1×10-9mol/L 1×10-4mol/L
(5)9∶11
(6) B 反应放热,溶液温度升高
【详解】(1)盐酸和醋酸溶液体积相同、pH相同,氢离子浓度相同,则分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应,开始时产生氢气的速率相同,但醋酸的物质的量浓度大,所以充分反应后,产生氢气的量醋酸的多。
(2)若加入纯碱,纯碱会与盐酸反应生成二氧化碳,从而消耗盐酸,使得产生氢气的速率减慢,产生氢气的总量减少;若加入烧碱,烧碱会与盐酸反应,从而消耗盐酸,使得产生氢气的速率减慢,产生氢气的总量减少;若加入胆矾,硫酸铜不与盐酸反应,不消耗盐酸,硫酸铜与锌反应生成铜和硫酸锌,形成微小的原电池,加快锌与盐酸的反应速率,产生氢气的总量不变;若加入醋酸钠,醋酸钠与盐酸反应生成氯化钠和醋酸,醋酸与锌反应生成氢气,但醋酸为弱酸,反应速率减慢,随着反应进行,醋酸会继续电离出氢离子,产生氢气的量不变;若加入硫酸氢钾,硫酸氢钾会电离出氢离子,使得溶液中氢离子的物质的量和物质的量浓度都增加,产生氢气的量和产生氢气的速率都增加。
(3)盐酸在水中完全电离,而醋酸部分电离,加水稀释,醋酸会继续电离出氢离子,而盐酸不能,故稀释相同倍数后,醋酸溶液中氢离子浓度比盐酸中氢离子浓度大,醋酸溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度小,而溶液中由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子浓度,因此加入等体积的水稀释后盐酸中水电离出来的c(H+)>醋酸溶液水电离出来的c(H+)。
(4)①25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-3mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=10-2mol·L-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后c(Na+)=10-3mol·L-1,稀释前后溶液均呈中性,则溶液中c(OH-)=10-7mol·L-1,稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=10000:1。
②氢氧化钠溶液中水电离出的氢氧根离子浓度等于溶液中氢离子浓度,即c(OH-)水=c(H+)=10-pH=1×10-9mol/L;醋酸钠溶液中由于醋酸根离子的水解使溶液呈碱性,溶液中的氢氧根离子全部来自于水的电离,溶液中氢氧根离子浓度即为水电离出的氢氧根离子浓度,则c(OH-)水=c(OH-)==1×10-4mol/L。
(5)t1℃下,水的离子积Kw=1×10-12,pH=11的苛性钠溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=1的稀硫酸中c(H+)=0.1mol/L,混合溶液中c(H+)=0.01mol/L=,整理可得V1:V2=9:11。
(6)①为了比较反应快慢,可以通过测量相同时间内产生气体体积的多少,也可以通过测量产生相同体积气体所用时间,而气体的体积可以通过测量排出水的体积去测定,因此虚线框内应连接装置B。
②金属与酸反应放热,温度影响反应速率,温度越高反应速率越快,因此t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是:反应放热,溶液温度升高。
22.(1)0.70
(2)锥形瓶中溶液颜色的变化
(3)滴入最后一滴标准溶液后,溶液由无色变为浅红色。且半分钟内不变色
(4)0.0864
(5)BC
(6)>
【详解】(1)滴定管读数时眼睛与凹液面的最低处水平,如图读数为:0.70mL;
(2)滴定过程中,左手控制滴定管,右手摇锥形瓶,眼睛应始终注视锥形瓶中溶液颜色的变化;
(3)用0.1080NaOH溶液以酸碱中和滴定法测定未知浓度酸溶液,滴定终点的判断依据是滴入最后一滴标准溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;
(4)根据表格中数据可知1数据误差太大,舍去,消耗NaOH标准液平均体积V=20.00+19.95+20.05=20.00mL,;
(5)A. 装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水不影响盐酸总物质的量,对测量结果无影响;
B. 滴定过程中锥形瓶内壁有NaOH标准溶液附着,滴定终点时仍未流下,氢氧化钠没被利用,造成氢氧化钠体积偏大,测定盐酸浓度偏高;
C. 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,造成氢氧化钠体积偏大,测定盐酸浓度偏高;
D. 观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视造成氢氧化钠体积偏小,测定盐酸浓度偏低;
故答案为:BC
(6)根据滴定突跃可知图1为用0.1000NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸,图2滴定突跃为碱性可知是氢氧化钠滴定醋酸,B点为氢氧化钠和盐酸正好反应生成氯化钠,消耗氢氧化钠体积20.00mL,D点是氢氧化钠滴定醋酸到中性,如果正好滴定完全生成醋酸钠,溶液显碱性,要想使溶液显中性氢氧化钠体积要小于20.00mL,故a>b;
23. B>C>A=D=E BC 9:11 >
【详解】(1)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是B>C>A=D=E,所以离子积常数大小顺序是B>C>A=D=E;
(2)在A点时,c(H+)=c(OH-),溶液显中性,而到E点c(H+)变小,c(OH-)变大,溶液显碱性,即由A点到E点,溶液由中性变为碱性,但Kw不变;
A.升温会导致Kw变大,故A不符合题意;
B.加入少量的NaOH溶液显碱性,故B符合题意;
C.加入少量纯碱,碳酸根水解会使溶液显碱性,故C符合题意;
综上所述选BC;
(3)B对应温度下水的离子积为Kw=1×10-12,pH=11的苛性钠中氢氧根离子浓度为:c(OH-)=mol/L=0.1mol/L,0.05mol/L的稀硫酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,pH=2的溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,酸过量,则混合液中满足:0.1mol/L×V2-0.1mol/L×V1=0.01mol/L×(V1+V2),解得:V1:V2=9:11;
(4)CH3COOH是弱电解质,所以pH=2的醋酸溶液的浓度远大于0.01mol/L,pH=12NaOH溶液的浓度应为0.01mol/L,若V=20.00,则完全反应后醋酸剩余较多,溶液呈酸性,所以如果溶液pH=7,则需要更多的NaOH,即V>20.00。
答案第1页,共2页
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