第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题
1.常温下,溶液显酸性,溶液中部分离子浓度随浓度的变化如图所示。下列关系式一定正确的是
A.
B.
C.
D.时,
2.下列叙述中不正确的是(已知Ksp(AgCl)=4.0×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12)
A.0.lmol·L-1 NH4HS溶液中有:c(NH4+)+c(NH3·H2O)>c(HS-)+c(S2-)
B.将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,AgCl沉淀质量大于AgBr沉淀
C.向浓度均为1×10-3mol/L的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol/LAgNO3溶液,CrO42-先形成沉淀
D.常温下,pH=4.75、浓度均为0.l mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
3.室温下,通过实验探究亚硫酸盐的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.54×10-2,Ka2(H2SO3)=1.02×10-7。
实验 操作和现象
1 把SO2通入氨水中,测得溶液pH=7
2 向0.1mol·L-1Na2SO3溶液中加入过量0.2mol·L-1CaCl2溶液,产生白色沉淀
3 向0.1mol·L-1NaHSO3溶液中滴入一定量NaOH溶液至pH=7
4 把少量氯气通入Na2SO3溶液中,测得pH变小
下列说法错误的是
A.实验1中,可得出c(HSO)<c(SO)
B.实验2反应静置后的上层清液中有
C.实验3中:
D.实验4中反应的离子方程式为
4.常温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示[已知:P=—1g],下列叙述正确的是
A.保持温度不变,滴加NaOH溶液过程中,逐渐变大
B.m点所示溶液中:c(H+)=c(HA)+c(OH—)
C.n点所示溶液中:c(Na+)>c(A—)+c(HA)
D.根据图示可求出HA的电离常数Ka(HA)=10-4.76
5.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式的是
A.检验废液中含:
B.通过灼热铁粉:
C.将溶液和稀混合:
D.用过量氨水吸收工业尾气中的:
6.25 ℃时,下列叙述中错误的是
A.0.1 mol·L-1NH4HS溶液中:cB.将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合后,c=c,则NH3·H2O的电离常数为
C.10 mL pH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA至pH刚好等于7,所得溶液体积V(总)≤20 mL
D.pH相等的①2SO4溶液,②NH4HSO4溶液,③NH4Cl溶液中,c的大小关系:①>③>②
7.在常温下,将等体积的盐酸和氨水混和后,所得溶液的pH=7,则下列说法正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度等于氨水的物质的量浓度
B.所得溶液中c()=c(Cl-)
C.所得溶液中c()+c(H+)=c(Cl-)
D.所得溶液中c()+c(NH3 H2O)=c(Cl-)
8.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.向硫酸铜溶液中加入足量锌粉,溶液蓝色消失:
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体:
C.碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸:
D.向氢氧化钡溶液中加入等量稀硫酸:
9.下列离子反应方程式中,不属于水解反应的是
A.+H2ONH3·H2O+H+
B.NH3·H2O+OH-
C.+H2OH2CO3+OH-
D.+2H2OAl(OH)3+OH-
10.一定温度时,测得纯水中,,则为
A. B.
C. D.无法确定
11.下列说法正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
B.氨水加水不断稀释,减小
C.升高温度,纯水的增大
D.如果盐酸中溶质浓度是醋酸中溶质浓度的2倍,则盐酸中也是醋酸中的2倍
12.25℃时,不同pH环境下H2C2O4不同形态的粒子的分布系数(δ)如图1.用0.200mol·L-1H2C2O4溶液滴定20.00mL0.400mol·L-1NaOH溶液所得滴定曲线如图2.下列说法不正确的是
A.H2C2O4的Ka1=1×10-1.30
B.点n所示溶液中:c()+2c()=c(Na+)
C.点m到p的溶液中:水的电离程度逐渐减小
D.点p所示溶液中:c(Na+)>c()>c(H2C2O4)>c()
二、填空题
13.实验室配制有0.1mol/L的Na2CO3溶液,根据电离平衡和水解知识,回答下列有关问题:
(1)写出H2CO3的电离方程式为 ;
(2)Na2CO3溶液显碱性,原因是(用离子方程式表示)
;
(3)在该溶液中,c(Na+)、c(CO32-) 、c(H+)、c(HCO3-)、c(OH-)的大小关系为
;
(4)根据电荷守恒原理,该溶液中离子浓度关系有:
c(Na+)+c(H+)= ;
(5)根据物料守恒原理,该溶液中离子浓度关系有:
c(Na+)= 。
14.如图所示:向饱和Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,不断搅拌至过量。
(1)主要的实验现象:产生白色沉淀,灯泡 。
(2)烧杯中反应的离子方程式: 。
(3)下列图示能正确表示实验过程的是 (填字母)。
15.已知:Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,Ksp[Zn(OH)2]=4×10-17,回答下列问题:
(1)Fe(OH)3溶解平衡常数表达式Ksp[Fe(OH)3]= 。
(2)向等物质的量浓度的Zn2+、Fe3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先产生的沉淀是 。常温下,若使0.4 mol·L-1的ZnCl2溶液中的Zn2+开始沉淀,应加入NaOH溶液调整溶液的pH为 。
(3)要除去ZnCl2酸性溶液中混有的少量Fe2+,应先向混合溶液中加入适量 溶液,再加入 (填下列选项序号)调节溶液的pH,最后过滤。
a. NH3·H2O b. Na2CO3 c. ZnO d. ZnCO3
16.(1)已知常温时,0.1mol/L醋酸在水中有0.1%发生电离,则该溶液的pH= ,醋酸的电离平衡常数Ka= 。
(2)向冰醋酸中逐滴加水,溶液导电性随加入水的体积变化如图所示:
①a、b、c三点溶液中CH3COOH的电离程度由大到小的顺序是 。
②a、c两点对应的溶液分别吸收氨气,若两溶液最终pH均为7(25℃时),则a点溶液中的c(CH3COO-) c点溶液中的c(NH4+)。(填“<”、“>”或“=”)
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 HCN
电离平衡常数 1.7×10-5 1.7×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K=5.0×10-10
请回答下列问题:
①H2CO3的第二级电离平衡常数的表达式Ka2= 。
②25℃时,向0.1mol L-1的氨水中缓缓通入CO2气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的是 。
A. B. C. D.
③向NaCN溶液中通入少量CO2气体,发生反应的离子方程式为 。
17.《联合国评估报告》(联合国政府间气候变化专门委员会于2014年发布的第五份评估报告)指出,温室气体累积排放量与全球平均气温上升之间存在正相关关系。
为了缓解全球变暖和气候变化对人类的共同威胁,一项直接而有效的措施是控制和减少大气中温室气体的浓度。近年来,全世界都在努力减少二氧化碳排放。
在2020年第75届联合国大会上,中国提出力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。碳中和的技术战略包括植树造林、捕获和储存二氧化碳、扩大电动汽车等清洁能源的使用、推广可再生能源等。
使用二氧化碳作为化学原料可以通过“把废物变成财富”来增加其价值。在工业纯碱生产中,、和NaCl为原料。中国著名科学家和化学工程师侯德榜发明了改进索尔维工艺的侯氏制碱法。下图显示了侯氏制碱工艺的简化流程图(Soda指纯碱,crystal指晶体)。
回答下面问题:
(1)写出反应1的化学方程式 。
(2)过程A获得的溶液中,比较离子的数量: _______
A.多于 B.少于 C.等于 D.无法确定
(3)侯氏制碱法工艺特点是氯化钠的利用率高。关键是在室温下的溶解度比的溶解度 (填“高”“低”或“相等”,下同),而在低温下,前者比后者 。
(4)金属—二氧化碳电池分别在阳极和阴极中使用金属和作为活性材料,是一种具有吸引力的装置,同时固定/利用和发电。
以电池为例,假设总反应为:,阳极在放电期间释放电子,金属Na在充电时沉积。
①写出电池两极的电极方程式 。
②在标准状态下计算该电池的标准电动势 。
(5)二氧化碳被视为人类活动排放的主要温室气体。减少温室气体浓度的重要途径之一是捕获和储存。假设1mol(视为理想气体)在273.15K的温度(T)下进行等温膨胀,如果膨胀过程是可逆的,已知膨胀功,熵变。计算该过程的热量、焓变和自由能变 。
18.某国产电动汽车推出的“刀片电池”具有强环境适应性,更安全可靠。“刀片电池”正极材料使用了磷酸亚铁锂(LiFePO4)。磷酸亚铁锂(LiFePO4)由Li2CO3、C6H12O6和FePO4在高温条件下制备。
(1)铁是26号元素,它是 。(选填编号)
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素
磷元素的原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)上述方程式中,CO2的电子式为 ,属于第二周期的元素,原子半径由小到大排列 。
(3)反应中的氧化剂是 ;当有0.1molLiFePO4生成时,转移电子的数目为 个。
磷酸亚铁锂也可以用(CH3COO)2Fe、NH4H2PO4和LiOH为原料制备。
(4)NH4H2PO4溶于水形成的溶液中存在:c(H+)+c()=c(OH-)+c(H2PO)+ 。
(5)请解释(CH3COO)2Fe溶于水显酸性的原因 。
19.25℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式 HClO
名称 醋酸 次氯酸 亚磷酸
电离平衡常数 ,
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1 mol/L的、HClO、溶液中,最小的是 。
(2)亚磷酸()为二元酸,具有较强还原性的是 (填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”),的第二级电离方程式为 ,此时的电离平衡常数表达式K= 。
(3)体积均为10 mL、均为的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中的变化如图所示。则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 。
(4)相同、等体积的盐酸和醋酸溶液,分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的体积相等,则参加反应的锌的物质的量:盐酸 (填“>”、“<”或“=”)醋酸, (填“盐酸”或“醋酸”)中有锌剩余。
20.某酸HA是一元弱酸,25℃时的电离平衡常数Ka=4.0×10-8。
(1)写出该酸的电离方程式 ,其电离平衡常数表达式Ka= 。
(2)25℃时,向1mol L-1HA溶液中加入1mol L-1盐酸,会 (“抑制”或“促进”)HA的电离,c(H+) (填“增大”、“减小”或“不变”),电离平衡常数Ka (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)常温条件下,某浓度的盐酸溶液的pH=3,则其中c(H+)= mol/L,c(OH-)= mol/L。
(4)常温下等体积混合0.1mol/L的盐酸和0.06mol/L的Ba(OH)2溶液后,溶液pH= 。
21.回答下列问题
(1)H3PO2是一种精细磷化工产品,是一元中强酸,写出其电离方程式 。NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显 (填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。
(2)试用离子方程式表示泡沫灭火器的原理: 。
(3)室温,10mLpH=3盐酸和氯化铵溶液中,由水电离出的氢离子浓度分别为 mol L 1、 mol L 1,分别加水稀释至1000mL,氯化铵溶液的pH值的取值范围为 。
(4)室温下,0.1mol/L的硫氢化钠溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是 ,其原因是 。已知:H2S:Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15;H2CO3:Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
(5)25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合恰好中和,且已知Va<Vb和a=0.5b,a的取值范围是 。
22.五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为,含有少量CuO、PbO、 等杂质)为原料制备的工艺流程如图。
已知:I.CuS、PbS的Ksp分别为、;
Ⅱ.微溶于水、难溶于水,它们均为两性氧化物;SbOCl难溶于水。
回答下列问题:
(1)浸出时少量转化为SbOCl,为“滤渣Ⅰ”的成分,加入氨水对其“除氯”转化为,该反应的离子方程式为 ,
(2)“除砷”时,转化为,该反应的离子方程式为
(3) 与反应,首次实现了用化学方法制取F2,同时生成和,化学反应方程式为 ,
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A. 根据电荷守恒,溶液中有,A项错误;
B. 根据物料守恒,溶液中有,B项正确;
C. 根据图示,室温下浓度小于时,,C项错误;
D. 根据图示,室温下浓度等于时,,D项错误;
故选B。
2.C
【详解】A. 根据物料守恒,0.lmol·L-1 NH4HS溶液中有:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HS-)+c(S2-)+ c(H2S),所以c(NH4+)+c(NH3·H2O)>c(HS-)+c(S2-),故A正确;
B. AgCl的溶解度大于AgBr,将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合,c(Cl-)大,再加入足量的浓AgNO3溶液,AgCl沉淀质量大于AgBr沉淀,故B正确;
C. 混合溶液生成氯化银沉淀需要银离子的浓度是 mol/L,生成氯化银沉淀需要银离子的浓度是 mol/L,所以Cl-先沉淀,故C错误;
D. 常温下,浓度均为0.l mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,pH=4.75,说明CH3COO-水解小于醋酸电离,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH), 根据电荷守恒,c(CH3COO-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故D正确。
3.C
【详解】A.把SO2通入氨水,测得溶液pH=7,由,得,所以c(HSO)<c(SO),A项正确;
B.实验2中向Na2SO3溶液中加入过量CaCl2溶液,产生白色沉淀CaSO3,则溶液中存在CaSO3的溶解平衡,则反应静置后的上层清液中有,B项正确;
C.由电荷守恒可知,,pH=7时,,则<2[c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3)],C项错误;
D.由于氯气具有氧化性,有还原性,故二者能发生氧化还原反应,离子方程式为:H2O+Cl2+SO=SO+2H++2Cl-,D项正确;
答案选C。
4.D
【详解】A.保持温度不变,滴加氢氧化钠溶液过程中,溶液中=×=,温度不变,HA的电离常数不变、水的离子积常数不变,则和的值不变,故A错误;
B.由图可知,m点溶液中c(A—)=c(HA),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(A—)+c(OH—)可知,溶液中c(H+)=c(HA)+c(OH—)—c(Na+),故B错误;
C.由图可知,n点溶液为酸性溶液,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(A—)+c(OH—)可知,溶液中c(Na+)<c(A—)<c(A—)+c(HA),故C错误;
D.由图可知,m点溶液中c(A—)=c(HA)、pH为4.76,由电离常数公式可得:Ka(HA)== c(H+)=10-4.76,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.检验废液中含Fe3+,离子方程式为:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,Fe(SCN)3不是沉淀,A项错误;
B.H2O(g)通过灼热铁粉,化学方程式为:,B项错误;
C.题中C项中FeCl2溶液与稀HNO3混合离子反应方程式得失电子不守恒,正确书写为,C项错误;
D.氨水过量反应生成亚硫酸铵,所以用过量氨水吸收工业尾气中的SO2,离子方程式为:,D项正确;
故答案选D。
6.D
【详解】A.根据物料守恒得c+c=c+c+c,所以cB.在25 ℃时溶液中c=c=0.005 mol·L-1,根据物料守恒得c=mol·L-1,溶液呈中性,根据电荷守恒得c=c=10-7 mol·L-1,NH3·H2O的电离常数Kb===,B正确;
C.10 mL pH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA至pH刚好等于7,若HA为强酸,则V(总)=20 mL,若HA为弱酸,则V(总)<20 mL,所得溶液体积V(总)≤20 mL,C正确;
D.pH相等时,①和③溶液中c相同,NH的水解程度也相同;②中NH的水解受到抑制,因此NH4HSO4溶液中c最小,三者中c大小关系:①=③>②,D错误;
故选D。
7.B
【分析】盐酸和氨水混和,若恰好中和生成氯化铵,铵根水解导致溶液显酸性,现显中性,说明氨水过量,结合溶液中的电荷守恒分析。
【详解】A.盐酸和氨水混和,若恰好中和生成氯化铵,铵根水解导致溶液显酸性,现显中性,说明氨水过量,故A不符合题意;
B.溶液中存在电荷守恒,即c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液的pH=7,说明氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以c()=c(Cl-),故B符合题意;
C.溶液中存在电荷守恒,即c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故C不符合题意;
D.若只有氯化铵,依据物料守恒c()+c(NH3 H2O)=c(Cl-),但铵根还有氨水电离出来的,所以c()+c(NH3 H2O)>c(Cl-),故D不符合题意;
答案选B。
8.D
【详解】A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失,反应方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,故离子方程式为:Zn+Cu2+= Cu+Zn2+,A正确;
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体是因为吸收了空气中的CO2,反应方程式为Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+H2O,故离子方程式为Ca2++2OH-+CO2= CaCO3↓+H2O,B正确;
C.碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水:,C正确;
D.向氢氧化钡溶液中加入等量稀硫酸生成硫酸钡沉淀和水:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故答案为:D。
9.B
【详解】A.+H2ONH3·H2O+H+表示铵盐水解的离子方程式,A不符合题意;
B.NH3·H2O+OH-表示弱碱NH3·H2O的电离方程式,不能表示盐的水解反应,B符合题意;
C.+H2OH2CO3+OH-表示碳酸氢盐水解的离子方程式,C不符合题意;
D.+2H2OAl(OH)3+OH-表示偏铝酸盐水解的离子方程式,D不符合题意;
故合理选项是B。
10.A
【详解】在纯水中,氢离子浓度等于氢氧根离子的浓度。一定温度时,测得纯水中c(OH-)mol/L则c(H+),A符合题意。答案:A。
11.B
【详解】A.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,溶液的导电能力与离子浓度有关,A错误;
B.氨水加水稀释,平衡右移,增大,但溶液体积增大更多,故减小,B正确;
C.升高温度,水的电离程度增大,增大,则减小,C错误;
D.盐酸中为强电解质,完全电离,醋酸中的为弱电解质,部分电离,盐酸的浓度是醋酸的2倍,则盐酸中远远大于醋酸中的2倍,D错误;
故选B。
12.D
【分析】用0.200mol·L-1H2C2O4溶液滴定20.00mL0.400mol·L-1NaOH溶液,发生的反应为:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O、H2C2O4+Na2C2O4=2NaHC2O4。
【详解】A. c()=c()时,H2C2O4的Ka1= 1×10-1.30,故A正确;
B. pH=7时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,c(OH-)+c()+2c()=c(Na+)+c(H+)点n所示溶液中:c()+2c()=c(Na+),故B正确;
C. 点m是Na2C2O4溶液,水解程度最大,m点后草酸过量,生成NaHC2O4溶液,水解能力逐渐减小,点m到p的溶液中:水的电离程度逐渐减小,故C正确;
D. 点p所示的溶液的体积40mL,草酸过量,溶液溶质为NaHC2O4,溶液呈酸性,草酸氢根离子的电离大于草酸氢根离子的水解,所以c(Na+)>c()>c()>c(H2C2O4),故D错误;
故选D。
13.(1),
(2),
(3)c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+)
(4)c(OH-)+2c()+c()
(5)2[c()+c(H2CO3)+c()]
【详解】(1)H2CO3是二元弱酸,在水溶液里分步电离,电离方程式为:,;故答案为,。
(2)Na2CO3是强碱弱酸盐,水解导致溶液呈碱性,分步水解,溶液碱性取决于第一步,水解离子方程式为,;故答案为,。
(3)0.1mol/L的Na2CO3溶液,碳酸钠是强电解质,部分水解,溶液呈碱性,(以第一步为主),,有c(Na+)>c(),c(OH-)>c(H+),确定离子浓度大小关系,c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+);故答案为c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+)。
(4)阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,溶液Na2CO3中电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c();故答案为c(OH-)+2c()+c()。
(5)根据物料守恒原理,该溶液中离子浓度关系有C原子是Na原子的一半,c(Na+)=2[c()+c(H2CO3)+c()];故答案为2[c()+c(H2CO3)+c()]。
14. 由亮变暗直至熄灭,后来又逐渐变亮 2OH- + Ba2++2H+ +=BaSO4↓ +2 H2O ab
【分析】开始为Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2属于强碱,溶液中导电离子为Ba2+、OH-;加入H2SO4,发生反应Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,BaSO4难溶于水,H2O难电离,溶液中离子物质的量浓度减小,导电能力减弱;当两者恰好完全反应时,溶液中离子浓度接近0,导电能力接近0;继续加入H2SO4,H2SO4属于强酸,溶液中离子物质的量浓度增加,导电能力又增强,据以上分析解答。
【详解】(1)结合以上分析可知,烧杯中的反应为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,烧杯中的现象是产生白色沉淀;溶液中离子浓度逐渐减小,导电能力减弱,后硫酸过量,离子浓度增大,所以灯泡由亮变暗直至熄灭,后来又逐渐变亮;故答案为:由亮变暗直至熄灭,后来又逐渐变亮;
(2)烧杯中的反应为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,离子方程式为2OH- +Ba2++2H+ +=BaSO4↓+2H2O,故答案为:2OH- +Ba2++2H++=BaSO4↓ +2H2O;
(3)a.随着硫酸的加入,BaSO4的质量逐渐增大,当Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应时BaSO4质量达最大,继续加入硫酸,BaSO4不再变化,a正确;
b.随着硫酸的加入发生酸碱中和反应,溶液的pH减小,恰好完全反应时pH发生突变,硫酸过量后溶液呈酸性,b正确;
c.开始溶液中为0,在Ba(OH)2没有完全反应之前,加入的与Ba2+形成难溶于水的BaSO4沉淀,溶液中n()=0,Ba(OH)2完全反应后溶液中才逐渐增多,c错误;故答案为:ab。
15.(1)c(Fe3+)·c3(OH-)
(2) Fe(OH)3 6
(3) 双氧水或氯气 cd
【详解】(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡为Fe(OH)3 Fe3+(aq)+3OH-(aq),所以Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+) c3(OH-),故答案为:c(Fe3+) c3(OH-);
(2)若设Zn2+、Fe3+的混合溶液中物质的量浓度均为0.01mol/L,Zn2+转化为Zn(OH)2沉淀时需要的最低c(OH-)=mol/L=6.3×10-8mol/L,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀时需要的最低c(OH-)=mol/L=1×10-12mol/L,所以逐滴加入NaOH溶液,最先产生的沉淀是Fe(OH)3;0.4moL L-1的ZnCl2溶液中的Zn2+开始沉淀时,溶液中c(OH-)==1×10-8mol/L,溶液中c(H+)=mol/L=1×10-6mol/L,pH=-lg(1×10-6)=6,故答案为:Fe(OH)3;6;
(3)由于Ksp[Fe(OH)2]和Ksp[Zn(OH)2]相差不大,则二者溶解度相差不大,可加入氧化性物质将Fe2+转化Fe3+除去,但溶液中主要物质为ZnCl2,所以可加入双氧水(或新制氯水);ZnCl2酸性溶液中混有的少量Fe3+,可加入ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,不能加入NH3 H2O、Na2CO3等调节溶液pH,会带入杂质离子Na+、NH4+,即选择c、d调节溶液pH,故答案为:双氧水或氯气;cd。
16. 4 10-7 c>b>a > AC CN--+CO2+H2O=HCN-+HCO3-
【分析】(1)依据弱电解质的电离度分析计算pH,计算平衡浓度结合电离平衡常数概念计算平衡常数;
(2)①溶液体积越大,醋酸电离程度越大;
②25℃时,铵盐溶液pH=7,则溶液中存在c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(NH4+),所以两点溶液中c(CH3COO-)越大则该点溶液中的c(NH4+)越大;
(3)①根据弱酸的电离平衡常数的含义书写H2CO3的第二级电离平衡常数的表达式Ka2;
弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,其酸根的水解程度越弱;
②25℃时,向0.1 mol L-1的氨水中缓缓少量CO2气体,二者反应生成碳酸铵,溶液中存在电荷守恒和物料守恒;
③次氯酸酸性大于碳酸氢根离子,反应生成碳酸氢钠和次氯酸。
【详解】(1)已知常温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,依据电离度=
可知,c(H+)=0.1mol/L×0.1%=1×10-4mol/L,则溶液的pH=-lg(H+)=4;依据弱电解质的电离平衡HAH++A-,Ka=≈1×10-7;
(2)①溶液体积越大,醋酸电离程度越大,根据图知,溶液体积:ab>a;
②25℃时,铵盐溶液pH=7,则溶液中存在c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(NH4+),所以两点溶液中c(CH3COO-)越大则该点溶液中的c(NH4+)越大,由于溶液中c(CH3COO-):a>c,则c(NH4+):a>c;
(3)①H2CO3是二元弱酸,其第二步电离平衡为HCO3-H++CO32-,由于电离平衡常数为电解质达到电离平衡时,电解质电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质浓度的比,所以其平衡常数表达式为Ka2=。
②随着二氧化碳的通入生成的碳酸铵逐渐增多,溶液中c(NH4+)增大,则c(NH3 H2O)=0.1-c c(NH4+)减小、溶液中c(HCO3-)增大,则减小,A正确;
B.随着二氧化碳的通入生成的碳酸铵逐渐增多,溶液碱性减弱,则c(H+)增大、c(OH-)减小,则增大,B错误;
C.温度不变电离平衡常数不变,随着二氧化碳的通入,溶液中c(NH4+)增大,=减小,C正确;
D.温度不变离子积常数及电离平衡常数不变,不变,D错误;
故合理选项是AC;
③根据电离平衡常数可知酸性:HClO>HCO3-,向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳,反应生成碳酸氢根离子,该反应的离子方程式为:CN--+CO2+H2O=HCN-+HCO3-。
17.(1)
(2)B
(3) 高 低
(4) 阳极: 阴极:
(5)
【详解】(1)由信息知反应1是碳酸氢钠受热分解,即方程式为;
(2)过程A碳酸氢钠和氯化铵1∶1生成,但碳酸氢钠溶解度小,会从溶液中析出,故溶液中钠离子物质的量小于氯离子物质的量;
(3)氯化钠的溶解度随温度变化不大,但氯化铵的溶解度随温度的升高而增大,故低温时氯化铵溶解度比氯化钠低,常温时氯化铵溶解度比氯化钠高;
(4)①由反应方程式知钠作阳极,二氧化碳作阴极,即阳极反应:Na-e-=Na+,阴极反应:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C;②=-nFE n=4,F=96485 得E=2.35V
(5)由题意知气体作可逆等温膨胀,则根据定义式,TS=Q,U=Q+W=0,则Q=5.23kJ, H=U+ (pV),由题意,气体等温膨胀,pV不变,则H=0,G=H-TS=-5.23kJ
18.(1) bd 15
(2) r(O)(3) FePO4 0.1NA
(4)3c(PO)+2c(HPO)
(5)Fe2+水解呈酸性,且Fe2+水解程度大于CH3COO-的水解程度
【详解】(1)铁是26号元素,位于第三周期Ⅷ族,它是副族元素、长周期元素,选bd。
磷元素的原子核外有15个电子,电子的运动状态有15种。
(2)CO2是共价化合物,电子式为;方程式中属于第二周期的元素是Li、C、O,同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径由小到大排列r(O)(3)反应中,Fe元素化合价由+3降低为+2,氧化剂是FePO4;当有0.1molLiFePO4生成时,转移电子的数目为0.1NA个。
(4)根据电荷守恒,NH4H2PO4溶于水形成的溶液中存在:c(H+)+c()=c(OH-)+c(H2PO)+3c(PO)+2c(HPO)。
(5)(CH3COO)2Fe 是弱酸弱碱盐,Fe2+水解呈酸性,CH3COO-水解呈碱性,Fe2+水解程度大于CH3COO-的水解程度,所以(CH3COO)2Fe溶液呈酸性。
19.(1)HClO溶液
(2) 正盐
(3) 大于 相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的变化更大
(4) = 盐酸
【解析】(1)
相同温度下电离常数越大、电离能力越大,等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强,据表格知,酸性排序为: > >HClO,则浓度均为0.1 mol/L的、HClO、溶液中,最小的是HClO溶液。
(2)
亚磷酸()为二元酸,则亚磷酸分子最多能电离出两个氢离子、是正盐,的第二级电离方程式为,据定义,此时的电离平衡常数表达式K=。
(3)
在稀释过程中,强酸的氢离子数目不变,氢离子浓度下降,若稀释100倍、氢离子浓度下降为原来的 ,稀释促进弱酸电离、稀释100倍、其氢离子浓度大于原来的,等的一元酸:酸越弱、稀释同等倍数后氢离子浓度变化幅度越小;由图知,HX酸性大于醋酸,酸性越强则相同温度下电离常数越大、则HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数,理由是:相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的变化更大。
(4)
一元酸与锌反应产生氢气,存在关系式: ,放出氢气的体积相等,则参加反应的锌的物质的量相等,即:盐酸=醋酸;盐酸是强酸、醋酸是弱酸,等的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量浓度远大于盐酸的物质的量浓度,故等体积时,盐酸的物质的量远小于醋酸的物质的量,则相同、等体积的盐酸和醋酸溶液分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,则是盐酸溶液中有锌剩余。
20.(1) HAH++A-
(2) 抑制 增大 不变
(3) 10-3 10-11
(4)12
【解析】(1)
HA是一元弱酸,在水溶液中部分电离,HAH++A-,其电离平衡常数表达式Ka=;
(2)
25℃时,向1mol L-1HA溶液中加入1mol L-1盐酸,溶液中氢离子浓度变大,HA的电离平衡逆向移动,会抑制HA的电离,溶液中c(H+)增大,电离平衡常数Ka只受温度的影响,在此变化中不变。
(3)
常温条件下,某浓度的盐酸溶液的pH=3,则其中c(H+)=10-3mol/L,c(OH-)=10-11mol/L。
(4)
0.06mol/L的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.12mol/L,常温下等体积混合0.1mol/L的盐酸和0.06mol/L的Ba(OH)2溶液后,氢氧根离子过量,反应后氢氧根离子浓度为,则c(H+)=10-12mol/L,溶液pH=12。
21.(1) H3PO2H++H2PO 正盐 弱碱性
(2)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
(3) 1×10-11 1×10-3 3<pH<5
(4) 碳酸钠溶液 碳酸根水解能力比硫氢根强
(5)<a<
【解析】(1)
H3PO2是一元中强酸,其电离方程式为:H3PO2H++H2PO。H3PO2是一元中强酸,所以NaH2PO2为酸碱完全中和的产物,是正盐。由于H2PO的水解,所以其水溶液显弱碱性。
(2)
泡沫灭火器是利用Al2(SO4)3溶液中的Al3+和NaHCO3溶液中的HCO发生完全双水解反应生成二氧化碳而灭火,原理为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)
室温下,盐酸中HCl电离出的氢离子抑制了水的电离,水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度,即pH=3的盐酸中水电离出的氢离子浓度为1×10-11mol L 1;氯化铵溶液中,铵根离子可以结合水电离出的OH-生成弱电解质NH3 H2O,促进了水的电离,水电离出的氢离子浓度即溶液中的氢离子浓度,所以pH=3的氯化铵溶液中由水电离出的氢离子浓度为1×10-3mol L 1。10mLpH=3的氯化铵溶液加水稀释至1000mL,由于加水促进铵根离子水解,所以溶液的pH小于5,氯化铵溶液的pH值的取值范围为3<pH<5。
(4)
硫氢化钠溶液中HS-既水解又电离,由于HS-的电离常数为Ka2=7.1×10-15,而水解常数Kh===7.7×10-8,水解程度大于电离程度;碳酸钠溶液中CO的水解常数Kh===1.8×10-4,碳酸根水解能力比硫氢根强,所以碱性更强的是碳酸钠溶液。
(5)
25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合恰好中和,则n(H+)=n(OH-),即Va×10-a=Vb×10-(14-b),=10a+b-14,由于Va<Vb,则<1,所以10a+b-14<1,解得a+b<14,又由于a=0.5b,所以a<;碱溶液的pH>7,所以b>7,由于a=0.5b,所以a>,则a的取值范围是<a<。
22.
【分析】锑矿加盐酸浸出时,、均为两性氧化物,可溶于盐酸,同时少量转化为SbOCl,为“滤渣Ⅰ”的成分,加入氨水对其“除氯”转化为,第二步加入硫化钠,可除去铜和铅,再加入,除去As,同时转化为,据此解答。
【详解】(1)浸出时少量转化为SbOCl,为“滤渣Ⅰ”的成分,加入氨水对其“除氯”转化为,该反应的离子方程式为;
(3)“除砷”时,转化为,As3+被还原为As单质,则该反应的离子方程式为;
(5)与反应制取,同时生成和,根据得失电子守恒、元素守恒配平该化学反应方程式为。
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