第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题(共12题)
1.下面的化学方程式或离子方程式中,错误的是
A.为获得性能良好的纳米材料,利用团簇化合物和反应制备纳米硅:
B.硒代硫酸根在酸性条件下与一定浓度的反应:
C.单质与在溶剂中按计量比6:3反应:
D.利用和溴酸根溶液制备高溴酸根:
2.化学是以实验为基础的科学。下列实验操作正确且能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验丙烯醛中是否含有碳碳双键 向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色
B 比较Ksp(CuS)和Ksp(ZnS)的大小 向浓度均为0.1mol L-1的CuSO4和ZnSO4的混合溶液中滴加Na2S溶液,观察现象
C 检验溶液中是否含有K+ 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色
D 判断Fe(NO3)2固体是否变质 取少量固体溶于蒸馏水,滴加少量稀硫酸,再滴入KSCN溶液,溶液变红
A.A B.B C.C D.D
3.下列装置所示的实验中,能达到实验目的的是
A B C D
除去中的HCl 用排水集气法收集NO 分离碘酒中的碘和乙醇 实验室制氨气
A.A B.B C.C D.D
4.向溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是
A.先出现蓝色沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B.蓝色沉淀变为溶液的化学方程式为
C.的空间构型为正四面体形
D.中含共价键12 mol
5.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:用pH计测定溶液的pH,测得pH约为10.3
实验2:向溶液中通入,溶液pH从10.3下降到约为9
实验3:向5mL溶液中滴加等体积等浓度的盐酸,无气泡产生
实验4:向溶液中滴加过量饱和石灰水,产生白色沉淀
下列说法正确的是
A.实验1中溶液呈碱性的原因:
B.实验2反应过程中:
C.实验3滴加过程中:
D.实验4静置后的上层清液中:
6.探究铝片与溶液的反应。
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验主要为和CO2)
下列说法不正确的是
A.溶液中存在水解平衡:
B.对比Ⅰ、Ⅲ,说明溶液能破坏铝表面的保护膜
C.推测出现白色浑浊的可能原因为:
D.加热及逸出对水解平衡移动方向的影响是相反的
7.某班同学分组进行向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴滴加稀硫酸的实验,并通过数字传感器测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.实验时可以用HCl代替H2SO4也能得到该曲线
B.XY段混合溶液的导电能力逐渐减弱,说明BaSO4不是电解质
C.a时刻溶液的导电能力接近为0,说明混合溶液中几乎没有自由移动的离子
D.该反应发生的离子方程式为H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
8.CaCO3与盐酸反应的离子方程式正确的是
A.CO+2H+=H 2O+CO2↑
B.Ca2+ + CO+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C.CaCO3+2HCl=Ca2++2Cl-+H2O+CO2↑
D.CaCO3 + 2H+=Ca2+ + CO2↑+ H2O
9.下列说法正确的是( )
A.少量SO2通入BaCl2溶液获得亚硫酸钡固体
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应
C.保存FeSO4溶液时,应在其中加入稀HNO3以抑制Fe2+水解
D.工业合成氨采用500℃左右的高温,目的是为了提高平衡转化率
10.下列有关实验方案的设计、现象和结论都正确的是
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 检验某溶液中是否含有Fe2+离子 向该溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液 溶液变为血红色,则该溶液中含有Fe2+离子
B 判断淀粉是否完全水解 在试管中加入0.5g淀粉和4mL2mol·L-1H2SO4溶液,加热,冷却后,取少量水解后的溶液于试管中,加入碘酒 溶液显蓝色,则说明淀粉未水解
C 探究Cu2+、Mn2+的催化效果 向两支试管中各加入2mL10%H2O2溶液,再分别加入2滴1mol·L-1CuCl2溶液、2滴1mol·L-1MnSO4溶液 滴加CuCl2溶液的试管出现气泡快,说明Cu2+的催化效果好
D 比较CuS和FeS的Ksp大小 向两支试管中加入等物质的量CuS和FeS固体,然后分别加入等体积2mol·L-1的HCl溶液 装有FeS固体的试管有产生气泡,装有CuS固体的试管无明显现象,则证明Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
A.A B.B C.C D.D
11.常温下,两种酸的电离平衡常数如下表所示,下列判断正确的是
酸 HX HY
电离平衡常数Ka 9×10-7 9×10-3
A.两种酸的酸性强弱关系:HX>HY
B.pH=3的HX溶液,加水稀释10倍后,pH=4
C.相同物质的量浓度的两种酸溶液中,水的电离程度关系:HXD.pH =2的HY溶液和pH =12的NaOH溶液等体积混合,溶液pH <7
12.常温下,、(甲酸)的电离常数分别为、,关于溶液、溶液的说法正确的是
A.:
B.等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,开始时产生氢气的速率:
C.与发生反应的离子方程式:
D.将溶液稀释100倍过程中,保持不变
二、填空题(共8题)
13.将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(体积变化忽略不计),测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则(用“>”“<”或“=”填写下列空白):
(1)混合溶液中,c(A-) c(HA)。
(2)混合溶液中,c(HA)+c(A-) 0.1mol·L-1。
(3)混合溶液中,由水电离出的c(OH-) 0.2 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的c(H+)。
(4)25 ℃时,如果取0.2mol·L-1 HA溶液与0.1mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度 NaA的水解程度。
14.利用分类法研究化学物质可系统、全面认识物质的性质。下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同。
①MgO、Na2O、CO2、CuO
②HCl、H2O、H2SO4、HNO3
③NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2
(1)三种物质依次是(填化学式):
① ;
② ;
③ 。
(2)这三种物质相互作用可生成一种新物质NaHCO3,该反应的化学方程式为 。
(3)写出Na2CO3与足量稀硫酸反应的离子方程式: 。
(4)HCO与H+、OH-在溶液都不能大量共存,试用离子方程式说明: 、 。
15.碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。回答下列问题:
(1)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则 (用含的代数式表示)。
(2)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数 。[已知,]
(3)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用。请从化学平衡的角度说明原因: 。
16.某无色溶液,由Na+、Ba2+、Al3+、Cl-、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干离子组成,将溶液平均分为两份置于两支试管:
①取其中一支试管,加入过量HCl.有气体生成,并得到溶液;
②在①所得溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,出现白色沉淀;
③取另一支试管,先加入过量的HCl酸化,再加入过量的NaHCO3溶液,有气体生成同时析出白色沉淀甲,甲的质量为3.9g;
④在③所得溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀乙析出.
根据上述实验完成下列问题:
(1)溶液中一定不存在的离子是 ;
(2)一定存在的离子是 ;
(3)判断沉淀乙成分的方法是 ;
(4)写出有关反应的离子方程式.实验①: ; ;
(5)通过实验③可知溶液中存在的离子为 ,原溶液中该离子的物质的量为 。
17.(1)某浓度的氨水中存在平衡:。若要增大的浓度而不增大的浓度,应采取的措施是 (填字母)。
a.适当升高温度 b.加入固体 c.通入 d.加入少量浓盐酸
(2)常温下,有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液。
①加适量醋酸钠晶体后,醋酸溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),盐酸中 。
②加水稀释10倍后,溶液中:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
④溶液温度都升高20℃,溶液中:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
⑤分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积()随时间()变化的示意图正确的是 (填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
a. b. c. d.
(3)将的加水稀释,有关稀释后醋酸溶液的说法正确的是 (填字母)。
a.电离程度增大 b.溶液中离子总数增多
c.溶液导电性增强 d.溶液中醋酸分子增多
18.I.已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”)。
(2)95℃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 。
(3)25℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与0.1mol L-1的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时消耗盐酸的体积 (填“前者多”“后者多”或“一样多”)。
Ⅱ.NaOH溶液可用于多种气体的处理。
(4)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。Na2CO3俗称纯碱,因CO水解而使其水溶液呈碱性,写出CO第一步水解的离子方程式 。已知25℃时,CO第一步水解的平衡常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO):c(CO)=20:1时,溶液的pH= 。
(5)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol L-1CH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数Ka=5.6×10-4,CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5)。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 (填字母)。
A.向溶液A中加适量NaOH B.向溶液A中加适量水
C.向溶液B中加适量NaOH D.向溶液B中加适量水
19.25℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5。常温下,往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,pH变化曲线如图所示:
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(2)A点对应的横坐标为25 mL,请用离子方程式解释A点所示的溶液显碱性的原因: 。
(3)C点所示溶液为等浓度的 CH3COONa和 CH3COOH混合溶液,请判断该溶液中c(CH3COOH) c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)B点所示溶液中,= 。
(5)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知Ksp(NiS)=1.1×10-21,Ksp(CuS)=1.3×10-36,国家规定的排放标准:镍低1.1×10-5 mol·L-1,铜低于7.8×10-5 mol·L-1,则需要控制溶液中S2-的浓度不低于 mol·L-1。
20.烟气中常常含有大量SO2和H2S等大气污染物,需经过净化处理后才能排放。
(1)除去燃煤产生的废气中的SO2的过程图所示。
①过程I是一部分SO2发生催化氧化反应,若参加反应SO2和O2的体积比为4:3,则反应的化学方程式为 。
②过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2,使得Cu再生,该过程中阳极的电极反应式为 。若此过程中除去SO2体积分数为0.5%的废气2240L(标准状况),可使 gCu再生。
(2)用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下:
反应I:H2S(g)H2S(aq)
反应Ⅱ:H2S(aq)H++HS-
反应Ⅲ:HS-+2Fe3+S↓+2Fe2++H+
一定条件下测得脱硫率与Fe3+浓度关系如图所示。
①吸收液经除S后可进行再生,较经济的再生方法是 。
②当Fe3+的浓度大于10g·L-1时,浓度越大,脱硫率越低的原因是 。
(3)我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除,部分反应机理如图所示(物质吸附在催化剂表面用*标注)。
①H2S中S元素的转化过程可描述为 。
②从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.原子守恒电荷守恒且符合原理,A正确;
B.H2O2在该反应中作氧化剂,即方程式为,B错误;
C.原子守恒电荷守恒且符合原理,C正确;
D.原子守恒电荷守恒且符合原理,D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,A项不符合题意;
B.向浓度均为0.1mol L-1的CuSO4和ZnSO4的混合溶液中滴加Na2S溶液,观察现象,有黑色沉淀生成,说明:CuS溶解度更小,可比较Ksp(CuS)和Ksp(ZnS)的大小,故B符合题意;
C.用焰色试验检验溶液中含有钾离子需透过蓝色钴玻璃观察焰色,C项不符合题意;
D.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,不能证明是否变质,应溶于水滴加KSCN溶液检验,D项不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】A.氯气也可以和氢氧化钠反应,不可用氢氧化钠除去氯气中的氯化氢气体,A项错误;
B.NO难溶于水,可以用排水集气法收集NO,B项正确;
C.碘酒互溶且不分层,不能用如图装置进行分离,C项错误;
D.氯化铵受热易分解,但生成的氨气、氯化氢反应又生成氯化铵,故实验室不能用氯化铵制氨气,D项错误;
故选B。
4.B
【详解】A.溶液中滴加氨水至过量,先出现蓝色沉淀,后沉淀溶解变为深蓝色溶液,选项A错误;
B.蓝色沉淀变为溶液的化学方程式为,选项B正确;
C.的空间构型为平面正方形,选项C错误;
D.配位键也是共价键,所以中含共价键(316 mol,选项D错误。
答案选B。
5.B
【详解】A.碳酸钠溶于水后电离出的碳酸根水解,溶液显碱性,由于水解是分步进行的,则实验1中溶液呈碱性的原因为:,A错误;
B.向溶液中通入,溶液pH从10.3下降到约为9,这是由于碳酸钠溶液吸收CO2生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠中碳酸氢根离子的水解程度大于电离出的,溶液显碱性,由于碳酸氢钠溶液中,所以根据物料守恒可知实验2反应过程中:,B正确;
C.向5mL溶液中滴加等体积等浓度的盐酸,无气泡产生,是因为恰好反应生成了碳酸氢钠和氯化钠,根据物料守恒可知在实验3滴加过程中:,C错误;
D.向溶液中滴加过量饱和石灰水,产生白色沉淀碳酸钙,由于实验4静置后的上层清液是碳酸钙的饱和溶液,所以溶液中:,D错误;
答案选B。
6.D
【详解】A.溶液中水解,存在水解平衡:,A正确;
B.依据铝能与热水反应,实验Ⅰ中没有气泡冒出,说明表面有氧化膜,实验Ⅲ有气泡冒出,说明氧化膜被溶液破坏,B正确;
C.碳酸钠水解显碱性,铝表面的氧化铝与碱反应生成偏铝酸根离子,去掉氧化膜后,铝与氢氧根离子、水反应生成氢气,碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子,碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,离子方程式:,C正确;
D.盐类水解为吸热过程,加热促进盐类水解,氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,消耗氢氧根离子,促进碳酸根离子水解,所以加热和H2逸出对水解平衡移动都起到促进作用,D错误;
答案选D。
7.C
【详解】A.氯化钡溶于水,不会出现导电能力为零的点,A错误;
B.XY段发生的离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,BaSO4难溶于水,导致溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,但BaSO4是强电解质,B错误;
C.a时刻恰好生成BaSO4,几乎没有自由移动的离子,导电能力接近为0,故C正确;
D.该反应发生的离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故选C。
8.D
【详解】CaCO3与盐酸反应化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑,该反应实质为CaCO3与H+反应,书写离子方程式时,其中CaCO3为难溶盐,不能拆分,HCl为强酸,可拆分,CaCl2为易溶盐,可拆分,故离子方程式为CaCO3 + 2H+=Ca2+ + CO2↑+ H2O,故答案为D。
9.B
【详解】A.亚硫酸的酸性弱于HCl,SO2通入BaCl2溶液中不能发生反应,不能获得亚硫酸钡固体,故A错误;
B.原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应,铅蓄电池放电时为原电池原理、充电时为电解池原理,故铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应,故B正确;
C.Fe2+有还原性,硝酸有强氧化性,所以不能向FeSO4溶液中加硝酸抑制Fe2+的水解,而且加入硝酸会引入杂质,在保存FeSO4溶液时,应在其中加入稀H2SO4以抑制Fe2+水解,故C错误;
D.工业合成氨的反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,采用500℃左右的高温,目的是为了提高反应速率,而且催化剂在此温度下活性最大,故D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.若原溶液中含有Fe3+,加入氯水再加入少量KSCN溶液,溶液也变为红色,故不能排除Fe3+的干扰,故A错误;
B.溶液显蓝色,则说明淀粉未完全水解或未水解,故B错误;
C.CuCl2溶液和MnSO4溶液的阴离子不同,不能排除阴离子的干扰,故C错误;
D.装有FeS固体的试管加入盐酸产生气泡,装有CuS固体的试管加入盐酸无明显现象,则证明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.电离平衡常数Ka越大,酸性越强,两种酸的酸性强弱关系:HX<HY,A错误;
B.HX为弱酸,pH=3的HX溶液,加水稀释10倍后促进电离,pH<4,B错误;
C.酸性越强对水电离的抑制作用越强,由于两种酸的酸性强弱关系:HX<HY,相同物质的量浓度的两种酸溶液中,水的电离程度关系:HX>HY,C错误;
D.pH =2的HY溶液比pH =12的NaOH溶液的物质的量浓度要大,则等体积混合,HY过量,溶液呈酸性,溶液pH <7,D正确;
答案选D。
12.D
【分析】弱酸的电离常数越大,酸性越强,由电离常数可知,甲酸的酸性强于乙酸。
【详解】A.由分析可知,甲酸的酸性强于乙酸,则等浓度的甲酸电离程度大于乙酸溶液,溶液中氢离子浓度等于乙酸溶液,故A错误;
B.由分析可知,甲酸的酸性强于乙酸,则等浓度的甲酸电离程度大于乙酸溶液,溶液中氢离子浓度等于乙酸溶液,氢离子浓度越大,与镁反应的起始反应速率越快,所以甲酸溶液与镁反应开始时产生氢气的速率快于乙酸溶液,故B错误;
C.甲酸溶液与氢氧化钠溶液反应生成甲酸钠和水,反应的离子方程式为HCOOH+OH—=HCOO—+H2O,故C错误;
D.电离常数为温度函数,温度不变,电离常数不变,则乙酸溶液稀释过程中,甲酸的电离常数保持不变,故D正确;
故选D。
13. < = > >
【详解】(1)将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(体积变化忽略不计),则溶液中的溶质是HA、NaA,物质的量浓度均是0.05mol/L,测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),说明A-离子水解程度大于HA的电离程度,则混合溶液中,c(A-)<c(HA);
(2)溶液中的溶质是HA、NaA,物质的量浓度均是0.05mol/L,根据物料守恒得c(HA)+c(A-)=0.1mol/L;
(3)溶液中的溶质是HA、NaA,物质的量浓度均是0.05mol/L,酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,所以混合溶液中,由水电离出来的c(OH-)>0.2mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+);
(4)如果取0.2mol/L HA溶液与 0.1mol/L NaOH 溶液等体积混合,则溶液中的溶质是HA、NaA,测得混合溶液的pH<7,说明酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,即HA的电离程度>NaA的水解程度。
14. CO2 H2O Na2CO3 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 CO+2H+=H2O+CO2↑ HCO+H+=CO2↑+H2O HCO+OH-=CO+H2O
【详解】(1)①中CO2是非金属氧化物,其他都是金属氧化物;
②中H2O不是酸,其他都是酸;
③中Na2CO3是盐,其他都是碱,故这三种物质分别是CO2、H2O、Na2CO3;
(2)生成NaHCO3的化学反应为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,反应中元素没有价态变化,不是氧化还原反应;
(3)Na2CO3是可溶性盐,硫酸是强酸,则Na2CO3与足量稀硫酸反应的离子方程式为CO+2H+=H2O+CO2↑;
(4)HCO是弱酸的酸式酸根,能与H+、OH-反应,其离子方程式分别为HCO+H+=CO2↑+H2O、HCO+OH-=CO+H2O。
15.(1)
(2)
(3)游客呼出的可与钟乳石主要成分发生可逆反应,增加,平衡正向移动,减少,钟乳石被破坏
【解析】(1)
当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)=k2c(CO2),=K=600,解得k2=;
(2)
由方程式,可知反应的平衡常数=3.25×103;
(3)
游客呼出的可与钟乳石主要成分发生可逆反应,增加,平衡正向移动,减少,钟乳石被破坏。
16. Ba2+,Al3+,MnO4- Na+、AlO2-、CO32- 向沉淀中加入过量HCl,全部溶解沉淀为碳酸钡,部分溶解沉淀为碳酸钡与硫酸钡的混合物 CO32-+2H+=CO2↑+H2O AlO2-+4H+=Al3++2H2O AlO2- 0.05mol
【详解】分析:无色溶液中一定不含MnO4-;①取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液,说明一定含CO32-、CO32-与Ba2+、Al3+反应产生沉淀,一定不含Ba2+,Al3+;②在①所得溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,出现白色沉淀,由于①中引入氯离子,故不能判断此溶液中一定含有Cl-;③取另一支试管,先加入过量的HCl酸化,再加入过量的NaHCO3溶液,有气体生成同时析出白色沉淀甲,甲的质量为3.9g,说明溶液中一定含有AlO2-,沉淀甲为氢氧化铝,且物质的量为0.05mol;④在③所得溶液中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀乙析出,氢氧化钡和过量的碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钡沉淀,或者与原溶液中的硫酸根生成硫酸钡沉淀,依据电中性原则得出,溶液中一定含有:Na+,据此解答即可。
详解:(1)根据以上分析可知溶液中一定不存在的离子是Ba2+、Al3+、MnO4-;
(2)依据分析可知:一定存在的是Na+、AlO2-、CO32-;
(3)根据碳酸钡能溶于酸,硫酸钡不溶于酸判断,即向沉淀中加入过量HCl,沉淀全部溶解为碳酸钡,沉淀部分溶解为碳酸钡与硫酸钡的混合物;
(4)碳酸根与氢离子反应生成二氧化碳气体与水,偏铝酸根与氢离子反应生成铝离子和水,离子反应方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O、AlO2-+4H+=Al3++2H2O;
(5)依据分析可知:溶液中一定含有AlO2-,3.9g氢氧化铝的物质的量为3.9g÷78g/mol=0.05mol,则原溶液中含AlO2-物质的量为0.05mol。
17. bd 减小 减小 > > > c ab
【详解】(1)a.升高温度,平衡右移,和均增大,a不符合题意;
b.加入固体,增大,平衡左移,减小,b符合题意;
c.通入,增大,平衡右移,和均增大,c不符合题意;
d.加入少量浓盐酸,减小,平衡右移,增大,d符合题意;
答案选bd。
(2)①加适量晶体,溶液中:平衡向左移动,减小,盐酸中发生反应:,减小。
②加水稀释10倍,的电离平衡向右移动,增多,盐酸中HCl电离出的不变,故溶液中:醋酸>盐酸。
③反应前醋酸和盐酸中的相等,由于是部分电离,加入NaOH溶液,的电离平衡向右移动,故恰好中和时所需NaOH的体积多。
④升高温度,的电离平衡向右移动,增大,盐酸中几乎 不变,即溶液中氢离子浓度:醋酸>盐酸。
⑤反应开始时相同,随着反应的进行,的电离平衡向右移动,产生,故反应速率:,又因为,所以与足量锌反应时,生成的量多,答案选c。
(3)加水稀释后,电离平衡向右移动,电离程度增大,溶液中醋酸分子的数目减少,和的数目增多,但溶液体积增大的程度更大,所以各微粒的浓度均减小,溶液的导电性减弱,故答案选ab。
18.(1)A
(2)1∶9
(3)后者多
(4) 9
(5) AD
【详解】(1)水的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,Kw变大,氢离子、氢氧根的浓度均升高,由图可知,25℃时水的电离平衡曲线应为A;
(2)95℃时,KW=10-12,混合溶液的pH=7,此时溶液呈碱性,c(OH-)=10-5mol/L, pH=9的NaOH溶液c(OH-)=10-3mol/L,设其体积为aL,pH=4的H2SO4溶液c(H+)=10-4mol/L,设其体积为bL,aL×10-3mol/L-bL×10-4mol/L=10-5mol/L(aL+bL),即a∶b=1∶9;
(3)25℃时,pH=12的NaOH溶液和氨水,氨水的浓度更大,等体积的情况下分别与0.1mol L-1的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时消耗盐酸的体积氨水比较多;
(4)CO第一步水解生成碳酸氢根离子,对应的离子方程式为:; ,,25℃时,Kw=10-14,此时c(H+)=,pH值为9;
(5)含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,根据反应的化学方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,得溶液A中NaNO3和NaNO2的物质的量浓度均为0.1mol/L,溶液B为0.1mol L-1CH3COONa溶液,HNO2的电离常数Ka=5.6×10-4,CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5,说明酸性:HNO2>CH3COOH,溶液中醋酸根离子的水解程度大于亚硝酸根离子,溶液B碱性大于溶液A,两份溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为:;由于溶液B碱性大于溶液A,调节至溶液A和溶液B的pH相等,可以向溶液A中加适量NaOH,增大溶液A的碱性,也可以向溶液B中加适量水,减小溶液B的碱性,故选AD。
19.(1)0.1 mol/L
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)<
(4)18
(5)10-16
【详解】(1)根据图知:未滴加CH3COOH时溶液pH=13,说明NaOH溶液的pH=13 , NaOH是强电解质,则c(NaOH)=c(OH-)=;
(2)A点对应的横坐标为25 mL,A点时NaOH与CH3COOH的物质的量相等,二者恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COO-水解消耗水电离产生的H+产生CH3COOH,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),因此溶液呈碱性,发生的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(3)C点所示溶液为等浓度的 CH3COONa和 CH3COOH混合溶液,CH3COO-的水解平衡常数Kh=,说明CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,故最终达到平衡时溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-);
(4)B点时溶液pH=6,则溶液中c(H+)=10-6 mol/L,溶液中=;
(5)Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1.1×10-21,则c(S2-)=;Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.3×10-36,c(S2-)=;1.7×10-32 mol/L<10-16 mol/L,故需要控制溶液中S2-的浓度不低于10-16 mol/L。
20.(1) 4SO2+3O2+2Cu+2H2O2CuSO4+2H2SO4 SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ 32
(2) 通入足量O2(或空气) Fe3+浓度增大,pH减小,使反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的平衡向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应(Ⅲ)Fe3+浓度增大因素
(3) 在催化剂作用下转化为S、SO2、CS2等物质 实现煤气中H2S的脱除,同时产生清洁能源H2
【详解】(1)①据图可知过程I中反应还有CuSO4生成,所以O2除了将SO2氧化还将Cu氧化,生成CuSO4和H2SO4,参加反应SO2和O2的体积比为4:3,根据电子守恒可知氧化SO2的氧气为2份,另外一份氧化Cu,结合原子守恒可得化学方程式为4SO2+3O2+2Cu+2H2O2CuSO4+2H2SO4;
②电解池中阳极发生氧化反应,所以阳极应是SO2被氧化为SO,根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+;除去SO2体积分数为0.5%的废气2240L,则参与反应的SO2为2240L×0.5%=11.2L,物质的量为0.5mol,转移1mol,根据阴极反应Cu2++2e-=Cu可知生成0.5molCu,质量为32g;
(2)①根据题目所给信息可知除硫后Fe3+转化为Fe2+,吸收液再生则需要将Fe2+氧化为Fe3+,较经济的方法为通入足量O2(或空气);
②Fe3+水解会使溶液显酸性,Fe3+浓度增大,pH减小,使反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的平衡向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应(Ⅲ)Fe3+浓度增大因素,所以浓度越大,脱硫率越低;
(3)①分析题图中箭头的指向及有关物质可知,反应中H2S中的S元素在催化剂作用下转化为S、SO2、CS2等物质;
②据图可知该过程可以实现煤气中H2S的脱除,同时产生清洁能源H2