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3.1弱电解质的电离平衡同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.含有大量的溶液:、、、
B.在0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:NH、Na+、Cl-、HCO
C.在能使甲基橙变红色的溶液中:Mg2+、Fe2+、、Cl-
D.在的溶液中:、、、
2.下列物质是强电解质的是
A.HBr B.Fe(SCN)3 C.H3AsO4 D.Al(OH)3
3.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸,当三种酸中c(H+)相同时,体积相同时,下面说法错误的是
A.物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b
B.分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是c>a>b
C.分别放入足量的锌,开始时反应速率的大小关系为a=b=c
D.均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b
4.常温下,在指定的溶液中一定能大量共存的是
A.AlCl3溶液中:Ca2+、K+、HCO、NO
B.水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、Ba2+、S2O、Cl-
C.中性溶液中:Fe3+、Mg2+、SO、I-
D.能使酚酞变红的溶液中:K+、Na+、CO、S2-
5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1L 0.1mol/L乙醇溶液中存在的共价键总数为0.8NA
B.常温下,pH=5的盐酸溶液中水电离出的H+数目为10-9NA
C.容器中2mol NO与1mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
D.7.8g Na2S和Na2O2的混合物中,含有的离子总数为0.3NA
6.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:Cu2+、Fe3+、SO、Mg2+
B.常温下,的溶液中:Fe2+、Al3+、、SO
C.能使甲基橙试液显红色的溶液中:、Mg2+、ClO-、
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:K+、Na+、SO、CO
7.下列微粒中能使水的电离平衡向左移动且溶液的pH减小的是
A. B.Cl-
C.Na+ D.OH-
8.下列因素能影响水的电离平衡,且能使水的电离平衡向右移动的是
A.CH3COOH B. C.升高温度 D.bX-
9.25℃时,在0.005mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是
A.5×10-13mol·L-1 B.0.02mol·L-1 C.1×10-7mol·L-1 D.1×10-12mol·L-1
10.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
B.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
C.标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
二、填空题
11.盐溶液受盐的水解影响,导致性质具有一定的复杂性.在0.1mol L﹣1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡:Cr2O+H2O 2HCrO 2CrO+2H+
(1)重铬酸钾溶液呈 性,在强碱溶液中,铬元素的主要存在形式为 (填离子符号),向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,溶液中c(Cr2O)/c(CrO)将 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)向(K2Cr2O7)溶液中加入AgNO3溶液,发生离子互换反应,生成砖红色沉淀且溶液PH减小,则生成的砖红色沉淀的化学式为 .
12.硫化氢有臭鸡蛋气味,能溶于水。研究发现,具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)与在高温条件下发生反应:。在610K时,将与充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后测得水的物质的量分数为2%。
①的平衡转化率 %,反应平衡常数 (保留两位有效数字)。
②在620K下重复试验,平衡后水的物质的量分数为3%,的转化率 ,该反应的 0(填“>”“<”“=”,上同)。
③向反应器中再分别充入下列气体,能使转化率增大的是 (填序号)。
A. B. C. D.
(2)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:
电离平衡常数
煤的气化过程中产生的可用足量的溶液吸收,该反应的离子方程式为 。
(3)常温下,在某酸性溶液中通入至饱和时,测得,硫化氢的平衡浓度为,计算此时溶液中 (保留两位有效数字)。
13.弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越 ,酸(或碱)性越 。
14.用醋酸溶液进行导电性实验,发现灯泡亮度很低;用氨水进行导电性实验,发现灯泡亮度同样很低。但若将两种溶液等体积混合再进行导电性实验,灯泡亮度却显著增加。请分析其中的原因。
15.某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则此时c(OH-)为 ;Kw为 若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4mol·L-1,则溶液中c(OH-)为 ,由水电离产生的c(H+)为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
16.水的离子积常数
(1)含义:因为水的浓度可看作常数,所以水中的 可看作常数,称为水的 ,简称水的离子积,用KW表示。
(2)表达式与数值:表达式KW= ,室温时,KW=1.0×10-14。
(3)影响因素:KW只受温度影响,由于水的电离是 过程,温度升高,KW增大。
17.回答下列问题:
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①H2SO3 、 。
②Fe(OH)2 。
③KHSO4: 。
④NaHSO3
(2)写出下列反应的离子方程式
①少量CO2通入Ba(OH)2溶液中: 。
②NH4HCO3溶液与少量NaOH溶液反应: 。
③醋酸溶液与碳酸钙反应: 。
④NaHCO3溶液与少量氢氧化钙溶液反应:
(3)用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内的物质),写出所用的试剂及反应的离子方程式或除杂方法。
①BaCl2(HCl):试剂 ,离子方程式 。
②CO2(HCl):试剂 ,除杂方法 。
18.已知水的电离平衡曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)图中C点水的离子积常数为 。
(2)A、 B、 C、 D四点KW的关系是 。
(3)从A点到D点,可采取的措施是 。
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH
19.实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离H2O+H2OH3O++OH-而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数。纯硫酸在液态时自身电离的方程式是 ,纯硝酸的离子积常数表达式为K(HNO3)= 。
20.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由 。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
三、实验题
21.Ⅰ.碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
(1)探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别 温度 KI溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 淀粉溶液
c(KI) V c(H2SO4) V
1 298 K 0.1 mol/L 5 mL 0.1 mol/L 5 mL 10 mL 3滴
2 313 K 0.1 mol/L 5 mL 0.1 mol/L 5 mL 10 mL 3滴
3 298 K 0.1 mol/L 10 mL 0.1 mol/L 5 mL 5 mL 3滴
①酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为 。
②设计实验组别3的目的是 。
(2)探究反应“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”为可逆反应。
试剂:0.01 mol/LKI溶液,0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液,淀粉溶液,0.01 mol/LAgNO3溶液,KSCN溶液。实验如图:
①甲同学通过试管ⅰ和试管ⅱ中现象结合可证明该反应为可逆反应,则试管ⅰ中现象为: ;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为: 。
②请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应: 。
Ⅱ.次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL1 mol/LH3PO2与20 mL1 mol/L的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,则:
(3)NaH2PO2属于 (填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
(4)设计实验方案,证明次磷酸是弱酸: 。
22.二硫代氨基甲酸铵(或H2NCSSNH4)是一种医药中间体,可代替硫化氢来沉淀金属或金属硫化物,也可用于合成杂环化合物。二硫代氨基甲酸铵的制备步骤如下:
i.将250mL95%乙醇注入如图所示的三颈烧瓶中,称重,置于冰浴中冷却后,通入氨气、氮气的混合气体,直至三颈烧瓶增重43g为止。
ii.在冰浴的条件下用恒压分液漏斗滴入含76g二硫化碳的乙醚溶液200mL。
iii.在冰浴中放置2-3h后,在通风橱中用布氏漏斗过滤,干燥称量,得到产品85g。
(1)导管a的作用为 。
(2)装置A中二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4的化学方程式为 。工业上控制温度为260℃、压强约7MPa、催化剂的作用下可用乙烯水化法制取乙醇,写出该反应的化学方程式: 。
(3)装置B中盛有NaOH溶液,主要作用是吸收副反应产生的H2S气体,当溶液中c(H2S)=c(S2-)时,溶液的pH= (已知常温下,H2S的电离常数Ka1=2.0×10-7、Ka2=5.0×10-15)。
(4)用电位滴定法测定所制得产品中二硫代氨基甲酸铵的纯度。取0.2300g产品,溶于20mL0.2mol L-1的NaOH溶液中,放于电炉上加热5分钟,使二硫代氨基甲酸铵中的铵根离子全部转化为氨气逸出。然后连接电位滴定仪,用0.1mol L-1的盐酸滴定至电位突跃,即可测定出剩余NaOH的量,此时消耗盐酸20mL,则产品中二硫代氨基甲酸铵的纯度为 (假设滴定过程中杂质不参加反应,结果保留三位有效数字)。
23.“84消毒液”广泛应用于杀菌消毒,其有效成分是NaClO。实验小组制备消毒液,并利用其性质探索制备碘水的方法并测定相关反应的平衡常数。
资料:i.HClO的电离常数为Ka=4.7×10-8;H2CO3的电离常数为K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
ii.碘的化合物主要以I-和的形式存在,+5I-+6H+=3I2+3H2O。
iii.碘单质能与I-反应:I2+I-(低浓度时显黄色,高浓度时为棕色)。
I制备消毒液(夹持装置略)
(1)制备NaClO的离子反应方程式 。
(2)结合资料i,写出D中反应的化学方程式 。
II.利用消毒液的性质探究碘水的制备方法
将某品牌“84消毒液”稀释10倍,各取100mL于三个烧杯中,设计如下实验方案制备碘水:
方案 操作 现象 反应后加淀粉溶液
1 烧杯1溶液中加入9gKI固体 |溶液为橙黄色 ……
2 烧杯2溶液中加入9gKI固体,再加入1mol/L盐酸10mL 溶液颜色快速加深,呈紫红色 变蓝
3 烧杯3溶液中加入少量KI固体(小于0.5g) 振荡后溶液保持无色 不变蓝
(3)针对烧杯3“滴加淀粉溶液不变蓝”的原因,提出两种假设:
假设1:过量的NaClO将反应生成的I2氧化为。
设计实验a证实了假设1成立。NaClO氧化I2生成的离子方程式是 。
假设2:生成的I2在碱性溶液中不能存在。
设计实验b证实了假设2成立,实验b的操作及现象是 。
(4)某小组检验烧杯3所得溶液中含:取烧杯3所得无色溶液少许,加入稀硫酸酸化的KI溶液,反应后再滴加淀粉溶液,发现溶液变蓝。该实验方案能否证明烧杯3所得溶液中存在,说明理由 。
(5)预测烧杯1反应后加淀粉溶液的实验现象,结合方程式说明预测依据 。
参考答案:
1.D
【详解】A. 与、因为生成沉淀而不能大量共存,故A错误;
B. 与HCO会发生反应而不能共存,故B错误;
C. 能使甲基橙变红色说明溶液显酸性,在酸性条件下会与Fe2+发生氧化还原反应而不能共存,故C错误;
D.说明溶液显碱性,、、、在碱性条件能大量共存,故D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.HBr为强酸,在水溶液中完全电离,为强电解质,A符合题意;
B.Fe(SCN)3为络合物,不完全电离,为弱电解质,B不符合题意;
C.H3AsO4为弱酸,不完全电离,为弱电解质,C不符合题意;
D.Al(OH)3为弱碱,不完全电离,为弱电解质,D不符合题意;
综上所述答案为A。
3.B
【详解】A.醋酸是一元弱酸,盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以酸中c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b,A项正确;
B.足量的锌与酸反应产生氢气,当氢离子的物质的量大,得到的氢气较多,因为醋酸浓度大,最终产生氢气最多,盐酸和硫酸中氢离子一样多,得到氢气一样多,所以得到相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是c>a=b,B项错误;
C.金属与酸反应的实质是金属与氢离子的置换反应。所以金属锌与酸反应开始的反应速率,可根据一开始氢离子浓度大小判断,三种酸中c(H+)相同时,开始时反应速率的大小关系为a=b=c,C项正确;
D.醋酸是弱电解质,存在电离平衡。浓度大时,还有大量酸未发生电离,当加水稀释时,促进酸的电离,所以氢离子稀释时,H+浓度比盐酸和硫酸减小慢,均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b,D项正确;
故答案选B。
4.D
【详解】A.AlCl3电离出的Al3+与HCO之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中,说明水的电离受抑制,则溶液呈酸性时,H+和S2O不能共存,故B错误;
C.中性溶液中,Fe3+和I-发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;
D.能使酚酞变红色的溶液,则溶液呈碱性,OH-与K+、Na+、CO 、S2-之间都不反应,能大量共存,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.溶剂水分子中还含有共价键,则1L 0.1mol/L乙醇溶液中存在的共价键总数大于0.8NA,A错误;
B.溶液体积未知,无法计算常温下pH=5的盐酸溶液中水电离出的H+数目,B错误;
C.容器中2mol NO与1mol O2充分反应生成2mol NO2,但二氧化氮和四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,C错误;
D.Na2S和Na2O2的相对分子质量均是78,且均含有3个离子,7.8g Na2S和Na2O2的混合物的物质的量是0.1mol,所以含有的离子总数为0.3NA,D正确;
答案选D。
6.A
【详解】A. Cu2+、Fe3+、 、Mg2+相互之间不反应,虽然有铜离子和铁离子有颜色,但仍然可以是澄清透明的溶液,A正确;
B.,即溶液显酸性,有硝酸根离子存在时有强烈的氧化性,亚铁离子会被氧化成铁离子,故不能共存,B错误;
C.能使甲基橙试液显红色的溶液,即溶液显酸性,次氯酸根离子会与氢离子结合成次氯酸,不能大量共存,C错误;
D. 水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液,可能酸性也可能呈碱性,当它呈酸性的时候,亚硫酸根和碳酸根会结合氢离子生成二氧化硫和水或二氧化碳和水,故不能共存,D错误;
故选A。
7.A
【详解】A.能在水溶液中电离出H+,使水的平衡向左移动且增大溶液中的H+浓度,溶液的pH减小,A正确;
B. Cl-与水的电离无关,不改变水的电离平衡状态,B错误;
C. Na+与水的电离无关,不改变水的电离平衡状态,C错误;
D. OH-使水的电离平衡向左移动,但H+浓度减小,溶液的pH增大,D错误;
答案为A。
8.C
【详解】A.醋酸电离得到氢离子,增大了氢离子浓度,抑制了水电离,水的电离平衡向左移动,故A不选;
B.增大OH-的浓度,抑制了水电离,水的电离平衡向左移动,故B不选;
C.水的电离是吸热反应,升高温度,促进了水电离,水的电离向右移动,故C选;
D.bX-的质子数为2+8+8-1=17,该离子为Cl-,Cl-不影响水的电离,故D不选;
故选C。
9.D
【详解】0.005 mol·L-1的硫酸溶液中, ,;
答案选D。
10.A
【详解】A.pH=1的H3PO4溶液中,溶液的体积未知且磷酸是弱酸,部分电离,故A错误;
B.K2Cr2O7中+6价Cr化合价降低变为+3价的Cr3+,因此1mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA,故B正确;
C.标准状况下,1个CO2含有2个氧原子,5.6LCO2气体即物质的量为0.25mol,因此5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA,故C正确;
D.H2和I2反应是等体积的可逆反应,因此 0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,分子数不变,即分子总数为0.2NA,故D正确。
综上所述,答案为A。
11. 酸 CrO 增大 Ag2CrO4
【详解】(1)由平衡Cr2O+H2O 2HCrO 2CrO+2H+可知,重铬酸钾溶液呈酸性,强碱溶液中OH-离子浓度较大,OH-消耗H+,上述平衡正向移动,CrO浓度增大,因此铬元素的主要存在形式为CrO,向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,H+浓度增大,上述平衡逆向移动,CrO的浓度减小,Cr2O的浓度增大,c(Cr2O)/c(CrO)增大,故答案为:酸;CrO;增大;
(2)pH减小,说明平衡Cr2O+H2O 2HCrO 2CrO+2H+正向移动,则银离子消耗CrO生成砖红色沉淀Ag2CrO4,故答案为:Ag2CrO4。
12.(1) 2.5% > > B
(2)H2S+=HS—+
(3)
【详解】(1)①首先列出三段式,设H2S的变化量为xmol,三段式为,因为平衡后测得水的物质的量分数为2%,所以,解得x=0.01mol,所以H2S的转化率为;由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数;②根据题目提供的数据可知,温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由2%变为3%,所以H2S的转化率增大,;升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,所以;
③
A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,故A错误;
B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,故B正确;
C.COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,故C错误;
D.N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,故D错误;
故本题答案为B。
(2)由电离常数可知酸性顺序H2CO3>H2S>>HS—,所以H2S和Na2CO3溶液反应生成NaHS和NaHCO3,其离子反应方程式为H2S+=HS—+;
(3)H2S存在电离平衡,H2SH++HS—,平衡时c(H2S)=0.10mol/L,c(H+)=0.30mol/L,则,解得c(HS—)=,HS—存在电离平衡,HS—H++S2—,此时c(HS—)=,c(H+)=0.30mol/L,则,解得。
13. 大 强
【详解】一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性就越强,故答案为:大;强。
14.两种溶液等体积混合,发生中和反应生成醋酸铵是强电解质,离子浓度明显增大,灯泡亮度却显著增加
【详解】醋酸、氨水都是弱电解质,因此溶液中离子浓度较小,所以进行导电性实验,发现灯泡亮度都很低,但若将两种溶液等体积混合,发生中和反应生成醋酸铵是强电解质,所以离子浓度明显增大,则进行导电性实验,灯泡亮度却显著增加,故答案为:两种溶液等体积混合,发生中和反应生成醋酸铵是强电解质,离子浓度明显增大,灯泡亮度却显著增加。
15. 2×10-7mol·L-1 4×10-14 8×10-11mol·L-1 8×10-11mol·L-1 高于
【详解】
在纯水中,c(H+)= c(OH-)=2×10-7 mol·L-1;Kw= c(H+) ·c(OH-)=2×10-7mol·L-1×2×10-7mol·L-1=4×10-14;温度不变,水的离子积常数不变,所以滴入稀盐酸后,溶液中c(OH-)==mol/L=8×10-11 mol·L-1;酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,所以水电离出的氢离子浓度是8×10-11 mol·L-1;水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,所以温度越高,水的离子积常数越大,该温度下水的离子积常数是4×10-14,大于25℃时水的离子积常数1×10-14,所以该温度高于25°C。
16.(1) c(H+)·c(OH-) 离子积常数
(2)c(H+)·c(OH-)
(3)吸热
【详解】(1)水的浓度可以看作常数,则水电离的平衡常数K=,因为水的浓度为常数,K在一定温度下也是常数,则c(H+)·c(OH-)可看作常数,称为水的离子积常数,用KW表示。
(2)KW= c(H+)·c(OH-),室温下KW=1.0×10-14。
(3)KW的大小只受温度的影响,由于水的电离是吸热的过程,温度升高,水的电离平衡正向移动,KW增大。
17.(1) H2SO3H++HSO HSOH++SO Fe(OH)2=Fe2++2OH— KHSO4=K++H++SO NaHSO3=Na++HSO
(2) CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O HCO+OH—=CO+H2O CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O
(3) BaCO3 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O 饱和NaHCO3溶液 HCO+H+=CO2↑+H2O
【分析】(1)
①亚硫酸是二元中强酸,在溶液中分步电离,电离方程式为H2SO3H++HSO、HSOH++SO,故答案为:H2SO3H++HSO;HSOH++SO;
②溶于水的氢氧化亚铁完全电离出亚铁离子和氢氧根离子,电离方程式为Fe(OH)2=Fe2++2OH—,故答案为:Fe(OH)2=Fe2++2OH—;
③硫酸氢钾是强酸的酸式盐,在溶液中完全电离出钾离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为KHSO4=K++H++SO,故答案为:KHSO4=K++H++SO;
④亚硫酸氢钠是二元中强酸的酸式盐,在溶液中完全电离出钠离子和亚硫酸氢根离子,电离方程式为NaHSO3=Na++HSO,故答案为:NaHSO3=Na++HSO;
(2)
①少量二氧化碳与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O,故答案为:CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O;
②碳酸氢铵溶液与少量二氧化碳反应时,碳酸氢根离子优先与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,反应的离子方程式为HCO+OH—=CO+H2O,故答案为:HCO+OH—=CO+H2O;
③醋酸溶液与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O;
④碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O,故答案为:HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O;
(3)
①碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,则用碳酸钡可以除去氯化钡溶液中混有的盐酸杂质,反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:BaCO3;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
②盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则用饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧化碳中混有的氯化氢杂质,反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O,故答案为:饱和NaHCO3溶液;HCO+H+=CO2↑+H2O。
18.(1)10﹣12(mol·L﹣1)2
(2)C>B>A=D
(3)b
【详解】(1)图中C点水的离子积常数为KW= c(H+)×c(OH )=10-6×10-6(mol·L﹣1)2=10﹣12(mol·L﹣1)2,故答案为:10﹣12(mol·L﹣1)2;
(2)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,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C>B>A=D,所以离子积常数大小顺序是C>B>A=D,故答案为:C>B>A=D;
(3)在A点时,c(H+)=c(OH ),溶液显中性,而到D点c(H+)变大,c(OH )变小,溶液显酸性,即由A点到D点,溶液由中性变为酸性,但Kw不变,
a. 升高温度,Kw变大,选项a不符合;
b. 加入少量盐酸,则溶液显酸性,Kw不变,选项b符合;
c. 降温,Kw变小,选项c不符合;
d. 加入少量NaOH,则溶液呈碱性,选项d不符合;
答案选b。
19. 2H2SO4HSO+H3SO c(H2NO)·c(NO)
【详解】类比水找出纯硫酸的电离平衡是解此题的关键。类比于水,纯硫酸的电离平衡可写成:H2SO4+H2SO4H3SO4++HSO4-,其离子积常数K(H2SO4)=c(H3SO4+)·c(HSO4-)。同样道理,纯硝酸的电离平衡可写成:HNO3+HNO3H2NO3++NO3-,其离子积常数K(HNO3)=c(H2NO3+)·c(NO3-)。
20. A 常温下,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度等于10-7mol/L,温度升高,促进水的电离,氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大 10:1
【详解】(1)当温度升高时,促进水电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性;因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为A。
(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)×10-5 mol L-1=V(H2SO4)×10-4 mol L-1,得V(NaOH):V(H2SO4)=10:1;
21.(1) 4I-+4H++O2=2I2+2H2O 对照实验
(2) 产生黄色沉淀 含有I2的溶液中加入AgNO3溶液也能产生黄色沉淀 向5 mL(过量)0.01 mol/LKI溶液中加入3 mL(少量) Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明含有过量I-的溶液中存在Fe3+,即可证明反应为可逆反应。
(3)正盐
(4)测定NaH2PO2溶液的pH,若溶液pH>7,则证明H3PO2是弱酸。
【分析】有离子参加的氧化还原反应中要同时符合电子守恒、电荷守恒及原子守恒,据此书写反应的离子方程式。要探究外界条件对化学反应的影响应该采用控制变量方法研究。只有可逆反应才能建立化学平衡,故要想证明化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的存在,即需证明此反应为可逆反应,不能进行彻底。可以通过检验不足量的物质微粒在反应后的溶液中存在即可。弱酸在溶液中存在电离平衡,其电离产生的离子浓度小于酸的浓度;或根据生成的钠盐溶液的酸碱性判断酸为弱酸。
【详解】(1)①在酸性条件下KI能被空气中氧气氧化产生I2,O2得到电子被还原产生H2O,发生反应的离子方程式为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;
②采用对照方法进行实验时应该只改变一个外界条件。实验1、2是探究温度对化学反应速率的影响;实验1、3是探究浓度对化学反应速率的影响,故设计实验组别3的目的是作对照实验,便于比较;
(2)若反应“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”为可逆反应,由于溶液混合时加入3 mL0.01 mol/LKI溶液和5 mL0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液,二者发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2的物质的量的比是1:1。可知Fe3+过量,反应后溶液中含有I2及过量Fe3+。向试管i中加入AgNO3溶液时,I2与水反应产生HI、HIO,HI电离产生H+、I-,使溶液中含有少量I-,Ag+与I-反应产生AgI沉淀,故看到试管i中现象是:产生黄色沉淀;试管ii中I2与淀粉溶液反应使溶液变为蓝色,由于I2与水反应会产生I-,Ag+与I-反应产生AgI沉淀因此乙同学认为不能通过上述实验证明通过2Fe3++2I-=2Fe2++I2”为可逆反应;
②利用上述试剂要证明反应为可逆反应,可以是使溶液中KI过量,通过滴加KSCN溶液溶液变为红色,通过检验Fe3+来确定,实验操作可以是:向5 mL(过量)0.01 mol/LKI溶液中加入3 mL(少量) 0.005 mol/L Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明含有过量I-的溶液中存在Fe3+,即可证明反应为可逆反应。
(3)10 mL1 mol/LH3PO2与20 mL1 mol/L的NaOH溶液充分反应生成盐NaH2PO2,由于酸、碱混合物质的量的比是1:2,碱过量,若反应后生成组成为NaH2PO2的盐属于酸式盐,在碱性环境中不能存在,因此反应生成的NaH2PO2属于正盐;
(4)要证明次磷酸是弱酸,进行的实验方案可以是:通过测定NaH2PO2溶液的pH,若溶液pH>7,则证明NaH2PO2是强碱弱酸盐,水解消耗水电离产生的H+,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),使溶液显碱性,因此可证明H3PO2是弱酸。
22.(1)平衡装置中压强,使得液体能顺利滴下
(2)
(3)10.5
(4)
【分析】装置A中先通入氨气,再通入二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4,尾气使用碱液吸收,反应后在通风橱中用布氏漏斗过滤,干燥称量,得到产品;
【详解】(1)导管a的作用为平衡装置中压强,使得液体能顺利滴下;
(2)装置A中二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4的化学方程式为;控制温度为260℃、压强约7MPa、催化剂的作用下可用乙烯水化法制取乙醇,反应为;
(3)已知常温下,H2S的电离常数Ka1=2.0×10-7、Ka2=5.0×10-15,,,溶液的pH=10.5;
(4)二硫代氨基甲酸铵含有1个铵根,则与氢氧化钠反应关系为,与H2NCSSNH4反应氢氧化钠的量等于H2NCSSNH4的量:,产品中二硫代氨基甲酸铵的纯度为。
23.(1)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(2)Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2
(3) 5ClO +I2+H2O=2+5Cl-+2H+ 向与烧杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去
(4)不能,溶液中存在大量ClO 的干扰,ClO 也可将I 氧化为I2使溶液变蓝
(5)“变蓝,因为发生反应ClO +2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2单质”或“变蓝,溶液显橙黄色,肯定存在有色离子I2或I3-,反应生成的I2存在平衡I2+I-,有I2会变蓝”;或“不变蓝,I2在碱性溶液中不存在,发生反应3I2+6OH-=+5I-+3H2O”
【分析】分析题中Ⅰ.制备消毒液过程,该反应原理为:浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2,然后Cl2与NaOH反应生成NaClO。实验中注意Cl2通入C装置前要进行除杂,则可知B装置中应盛有饱和食盐水,实验后要考虑尾气吸收问题;
分析Ⅱ中三个实验操作,方案2中生成了碘单质,对比三个实验方案的区别,可知成功制备碘水应注意两个因素:溶液的酸碱性;KI和消毒液的相对用量。
【详解】(1)Cl2与NaOH反应生成NaClO,离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)根据资料i,可知酸性:H2CO3>HClO>,Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,根据酸性强弱可知,最终发生的反应为:Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2;
(3)根据得失电子数目和原子守恒,可得出离子反应方程式为:5ClO +I2+H2O=2+5Cl +2H+;可在碱性溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水进行验证,实验操作为:向与烧杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去。
(4)84消毒液的主要成分为NaClO,ClO 具有氧化性,同样可以氧化I 生成I2,进而干扰实验,故不能证明烧杯3中存在,答案为:不能,溶液中存在大量ClO 的干扰,ClO 也可将I 氧化为I2使溶液变蓝;
(5)为了保证消毒液的稳定性,84消毒液中加入了NaOH等物质,结合题给资料iii进行分析:变蓝,因为生成了I2;不变蓝,生成的I2又与OH 发生了反应。故答案为:“变蓝,因为发生反应ClO +2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2单质”或“变蓝,溶液显橙黄色,肯定存在有色离子I2或,反应生成的I2存在平衡I2+I-,有I2会变蓝”;或“不变蓝,I2在碱性溶液中不存在,发生反应3I2+6OH-=+5I-+3H2O”。
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