3.2 水的电离和溶液的ph 同步检验(含解析) 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1

文档属性

名称 3.2 水的电离和溶液的ph 同步检验(含解析) 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
格式 docx
文件大小 341.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-08 10:18:36

图片预览

文档简介

3.2 水的电离和溶液的ph 同步检验
一、单选题
1.在25℃时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10﹣12 mol/L,则该溶液的pH可能为(  )
A.10 B.7 C.6 D.2
2.下列有关pH的说法正确的是(  )
A.常温下,测得0.1mol L﹣1盐酸的pH=1
B.测定溶液pH时,事先将pH试纸润湿
C.pH相同的醋酸溶液导电性一定比盐酸的弱
D.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH=4
3.已知:100℃的温度下,水的离子积Kw=1×10﹣12.下列说法正确的是(  )
A.0.05mol/L 的 H2SO4溶液 pH=1
B.0.001mol/L 的 NaOH溶液 pH=11
C.0.005mol/L的H2SO4溶液与0.01mol/LNaOH溶液等体积浪合,混合液pH=6,溶液呈酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50mL,需要pH=11的NaOH溶液50mL
4.室温下,将浓度均为0.1mol/L的一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,得到混合溶液①,该混合溶液pH=9,下列说法正确的是(  )
A.室温下,0.1mol/LHA溶液的pH=1
B.0.1mol/LHA溶液中:c(HA)>c(A﹣)
C.①溶液中:c(HA)+c(A﹣)=0.1mol/L
D.①溶液中:c(A﹣)>c(Na+)>c(OH﹣)>c(H+)
5.为了更好地表示溶液地酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg ,则下列叙述正确的是(  )
A.中性溶液AG=0
B.常温下0.1mol/L氢氧化钠溶液的AG=12
C.酸性溶液AG<0
D.常温下0.1mol/L的盐酸溶液的AG=13
6.下列符号代表的粒子不影响水的电离平衡的是(  )
A. B. C.Fe3+ D.
7.下列关于溶液酸碱性说法错误的是(  )
A.313K时,Kw=2.9×10-14,则pH=7,溶液呈碱性
B.25℃ 1L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5mol/L,由水电离出n(OH-)=10-5mol
C.某温度下,VaL 0.01mol/L pH=11的NaOH溶液,与VbL pH=1的H2SO4溶液混合呈中性,则Va∶Vb=1∶1
D.100℃时,纯水的p=6,呈中性
8.25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-;△H>0,下列叙述正确的是(  )
A.将纯水加热到95℃,KW变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向纯水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增 大,KW不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,KW不变
9.下列溶液一定显酸性的是(  )
①pH<7的溶液
②c(H+)=c(OH﹣)的溶液
③c(H+)=l×10﹣6mol/L的溶液
④c(H+)>c(OH﹣)的溶液
⑤25℃下pH=6的溶液
⑥能使酚酞试液显无色的溶液.
A.①③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.⑤⑥ D.④⑤
10.常温下,等物质的量浓度的下列四种溶液:①CH3COOH ②(NH4)2CO3 ③NaHSO4 ④NaHCO3,溶液中水的电离程度最大的是(  )
A.① B.② C.③ D.④
11.①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的H2SO4溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,正确的是(  )
A.水电离的c(H+):①=②=③=④
B.将②、④溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②<④
C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:②最大
D.向10mL上述四溶液中各加入90mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
12.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol L﹣1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
D.图4 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大
13.若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.Al3+ Na+ NO3- Cl- B.K+ Na+ Cl- NO3-
C.K+ Na+ Cl- HCO3- D.K+ Fe2+ SO42- NO3-
14.某温度时水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7mol·L-1,则该溶液是(  )
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.无法判断
15.常温下,向100mL0.01mol/LHA溶液中逐滴加入0.02mol/LMOH溶液,混合溶液的pH变化情况如图所示(体积变化忽略不计)。下列有关叙述正确的是(  )
A.HA为弱酸
B.N点混合的溶液中,c(M+)=c(A-)=c(H+)=c(OH-)
C.K点的混合溶液中,c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.K点时加水稀释溶液,c(H+)减小
16.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.常温下:Ka(HB)>Ka(HC)
B.HC的电离度:a点<b点
C.当lg =4时,三种溶液同时升高温度,减小
D.当lg =5时,HA溶液的pH为7
二、实验探究题
17.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用.
某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1).
(1)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2).图2中   点时喷泉最剧烈.
(2)从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中,加入   做指示剂;用0.0500mol L﹣1HCl滴定.终点时溶液颜色由   色变为   色,用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3.
(3)据图,计算氨水的浓度为   mol L﹣1;比较当VHCl=17.50mL时溶液中离子浓度大小关系   .
(4)关于该滴定实验的说法中,正确的是 .
A.锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D.滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低.
18.根据要求完成下列实验。(a、b为弹餐夹,其他装置略去)
(1)I验证SO2具有氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
连接仪器、检查装置气密性、加药品后,打开b
(关闭a),然后滴入浓硫酸,加热。装有浓硫酸的仪器名称是   ,铜与浓硫酸反应的化学方程式是   

(2)能验证SO2具有氧化性的实验现象是   。
(3)装有BaCl2溶液的试管中无任何现象,将其分成两份,分别滴加氨水和氯水,均产生白色沉淀,沉淀的化学式分别是   ,   。写出其中SO2显示还原性并生成白色沉淀的总的离子方程式   。
(4)能验证SO2具有酸性氧化物的通性的实验现象是   ,若通入过量的SO2,其化学方程式是   。
(5)II验证酸性的相对强弱:碳酸>次氯酸。(已知酸性:亚硫酸>碳酸)
打开a关闭b。装置A中的足量的试剂是   。利用该装置能否判断碳酸的酸性比次氯酸强,理由是   。
19.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定并测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。请填空:
(1)用已知物质的量浓度的盐酸滴定时,应将盐酸注入滴定管   (选填“甲”或“乙”)中。
(2)用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到因加入一滴盐酸后,溶液   ,并在半分钟内不变色为止。
(3)下列操作中,可能使所测氢氧化钠溶液的浓度值偏低的是____。
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.读取盐酸体积时,滴定结束时俯视读数
D.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图示,则所用盐酸溶液的体积为   。
(5)某学生根据二次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积 盐酸的体积
滴定前刻度 滴定后刻度
第一次 25.00 0.00 26.11
第二次 25.00 0.22 26.31
请用上述数据计算该溶液的物质的量浓度   。
三、综合题
20.钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,主要成分为VO2 xH2O、Cr(OH)3及少量SiO2。用钒铬还原渣获得Na2Cr2O7 2H2O和V2O5 xH2O的工艺流程如图:
已知:①“酸浸”初始温度为70℃,VO2 xH2O转化为VO2+;
②Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分是   ,提高“酸浸”时的浸出率,可采用的措施有   (答出1条即可).
(2)“氧化”时生成,发生反应的离方程式为   。
(3)“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.001 mol L-1,则“水解沉钒”调pH最大值不超过   。
(4)“一系列操作”包括蒸发浓缩、   、干燥。
(5)查阅资料发现“氧化”时用Na2S2O8代替H2O2更好,温度对沉钒、铬损的影响如图所示,用Na2S2O8进行“氧化”时,应选择的适宜温度为   ,选用Na2S2O8的原因是   。
21.电离度可表示电解质的相对强弱,电离度 (已电离的电解质/原有电解质)×100%。已知25 ℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为0.1 )如表所示:
编号 物质(微粒) 电离度α
A 硫酸溶液(第一步完全电离):第二步 10%
B 硫酸氢钠溶液: 29%
C 醋酸: 1.33%
D 盐酸: 100%
(1)25℃ 时,上述几种溶液中 从大到小的顺序是   (填序号)。
(2)25℃ 时,0.1 硫酸溶液中 的电离度小于相同温度下0.1 硫酸氢钠溶液中 的电离度,其原因是   。
(3)醋酸的电离平衡常数 的表达式是   ,则物质的量浓度为 的醋酸的电离平衡常数 与电离度α的关系为    (用含 的代数式表示)。
(4)25℃时,纯水密度约为1g/mL。纯水的电离度约为   
22.某学生用0.100mol L﹣1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2~3cm 处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度.
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)   .
(2)上述B步骤操作的目的是   .
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果   (填“偏高“、“偏低”或“不变”).
(4)判断到达滴定终点的实验现象是   .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:25℃时:Kw=c(OH﹣)×c(H+)=10﹣14,纯水中c(H+)=c(OH﹣)=1.0×10﹣7 mol/L,在25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)水=1.0×10﹣12 mol/L<10﹣7mol/L,说明该溶液中的溶质抑制水的电离,溶质能电离出氢离子、氢氧根离子就能抑制水电离,则该溶质可能是酸或碱或强酸的酸式盐,如果为酸溶液,则pH=2,如果为盐溶液,则pH=12,
故选D.
【分析】在25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)水=1.0×10﹣12 mol/L<10﹣7mol/L,说明该溶液中的溶质抑制水的电离,溶质能电离出氢离子、氢氧根离子就能抑制水电离,据此分析判断.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:A、pH=﹣lgc(H+),而HCl是强电解质,故0.1mol/L的盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,则pH=1,故A正确;
B、将pH润湿后,会将待测液稀释,则会使测得的溶液的pH有误差,故B错误;
C、pH相同,则两溶液中氢离子和氢氧根的浓度相同,根据电荷守恒可知,两溶液中的氯离子和醋酸根的浓度相同,即两溶液中的离子浓度相同,故导电能力相同,故C错误;
D、加水稀释会促进弱电解质的电离,故pH=1的醋酸溶液加水稀释1000倍后,溶液的pH<4,故D错误.
故选A.
【分析】A、pH=﹣lgc(H+);
B、将pH润湿后,会将待测液稀释;
C、pH相同,则氢离子和氢氧根的浓度相同;
D、加水稀释会促进弱电解质的电离.
3.【答案】A
【解析】【解答】解:100℃的温度下,水的离子积KW=1×10﹣12,所以该温度下的中性溶液中pH=6,
A.0.05 mol L﹣1的硫酸溶液中,C(H+)=0.05 mol L﹣1×2=0.1mol/L,所以pH=1,故A正确;
B.0.001mol/L的氢氧化钠溶液,C(H+)=10﹣9 mol/L,pH=9,故B错误;
C.0.005 mol L﹣1的硫酸与0.01 mol L﹣1的氢氧化钠溶液等体积时,n(H+)=n(OH﹣),所以硫酸和氢氧化钠恰好反应,溶液呈中性,pH为6,故C错误;
D.pH=3的硫酸中,C(H+)=10﹣3 mol/L,pH=11的NaOH溶液中C(OH﹣)=0.1mol/L,中和pH=3的硫酸溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液0.5mL,故D错误;
故选A.
【分析】100℃的温度下,水的离子积KW=1×10﹣12,所以该温度下的中性溶液中pH=6,pH小于6的为酸性溶液,大于6的为碱性溶液,pH=﹣lgc(H+),强酸和强碱反应的混合溶液呈中性时,氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,注意碱性溶液中氢氧根离子浓度的计算方法.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:常温下,将浓度均为0.1mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,得到混合溶液的pH=9,说明生成了强碱弱酸盐,则HA为弱酸,
A.HA为弱酸,常温下,0.1mol/LHA溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,则该溶液的pH>1,故A错误;
B.HA为弱电解质,在溶液中只能部分电离,则HA溶液中c(HA)>c(A﹣),故B正确;
C.反应生成强碱弱酸盐NaA,根据溶液中的物料守恒可得:c(HA)+c(A﹣)=0.05mol/L,故C错误;
D.反应生成强碱弱酸盐NaA,由于A﹣部分水解,溶液显示碱性,则c(OH﹣)>c(H+),根据电荷守恒可得:c(Na+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故D错误.
故选B.
【分析】常温下,将浓度均为0.1mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,得到混合溶液的pH=9,说明生成了强碱弱酸盐,则HA为弱酸,根据物料守恒可得:c(HA)+c(A﹣)=0.05mol/L;结合电荷守恒守恒判断溶液中各离子浓度大小;HA为弱酸,在溶液中只能部分电离出氢离子,则溶液的pH>1,其溶液中c(HA)>c(A﹣),据此进行解答.
5.【答案】A
【解析】【解答】解:
A.中性溶液中c(H+)=c(OH﹣),AG=lg =lg1=0,故A正确;
B.常温下0.1mol/L的NaOH溶液中c(OH﹣)=0.1mol/L,c(H+)= = =10﹣13 mol/L,AG=lg =lg =﹣12,故B错误;
C.酸性溶液中c(H+)>c(OH﹣),则AG=lg >lg1=0,故C错误;
D.常温下0.1mol/L的盐酸中c(H+)=0.1mol/L,c(OH﹣)= =10﹣13 mol/L,则AG=lg =lg =12,故D错误;
故选A.
【分析】A.中性溶液中c(H+)=c(OH﹣),AG=lg ;
B.常温下0.1mol/L的NaOH溶液中c(OH﹣)=0.1mol/L,c(H+)= = =10﹣13 mol/L,AG=lg ;
C.酸性溶液中c(H+)>c(OH﹣);
D.常温下0.1mol/L的盐酸中c(H+)=0.1mol/L,c(OH﹣)= =10﹣13 mol/L.
6.【答案】D
【解析】【解答】A.硫化氢是弱酸,在水溶液中能电离出氢离子,抑制水的电离,A不符合题意;
B.醋酸根离子在水溶液中能水解,促进水的电离,B不符合题意;
C.Fe3+在水溶液中能水解,促进水的电离,C不符合题意;
D.结构示意图表示的是氯离子,对水的电离无影响,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据水电离平衡的影响因素分析,酸、碱抑制水的电离;可水解的盐促进水的电离。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.313K下水的离子积为2.9×10-14,则纯水中c(H+)=c(OH-)= =1.7×10-7mol/L,此时水的pH为6.77,某溶液pH为7说明该溶液呈碱性,A不符合题意;
B.氯化铵为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,由于铵根离子可以结合水电离出的OH-,水电离出的H+和OH-浓度相同,则pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5mol/L,由水电离出n(OH-)=10-5mol,B不符合题意;
C.根据c(H+)Vb=c(OH-)Va计算,c(H+)=0.1mol/L,c(OH-)= = =10-3mol/L,则Va:Vb=100:1,C符合题意;
D.纯水中氢离子浓度与氢氧根浓度相同,水呈中性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据水的离子积计算出即可判断
B.根据给出的数据结合水的离子积即可计算
C.根据给出的数据结合pH=7即可计算
D.根据给出的数据即可计算
8.【答案】C
【解析】【解答】A.将纯水加热到95℃,KW变大,pH变小,水仍呈中性,A不符合题意;
B.向纯水中加入稀氨水,抑制水的电离,平衡逆向移动,c(OH-)增大,B不符合题意;
C.向水纯中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变,抑制水的电离平衡,C符合题意;
D.向水纯中加入醋酸钠或盐酸,前者促进水的电离,后者抑制水的电离,KW不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水的电离;
B.向纯水中加入氨水,氢氧根离子浓度增大;
C.硫酸氢钠是能够电离出氢离子的强电解质,抑制水的电离;
D.醋酸钠是强碱弱酸盐,水解促进水的电离.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:①温度不知,pH<7的溶液不一定显酸性,如100℃pH=6的溶液为中性,故①错误;②c(H+)=c(OH﹣)的溶液一定显中性,故②错误;③c(H+)=l×10﹣6mol/L的溶液可能呈中性,100℃,pH=6的溶液为中性c(H+)=l×10﹣6mol/L,故③错误;④c(H+)>c(OH﹣)的溶液一定显酸性,故④正确;⑤25℃下,pH=7为中性,当pH=6的溶液 一定显酸性,故⑤正确;⑥常温下酚酞的变色范围为8﹣10,能使酚酞试液显无色的溶液可能为碱性,故⑥错误.故选D.
【分析】溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH+)、c(H+)的相对大小,如果c(OH+)<c(H+),则溶液呈酸性,如果c(OH+)=c(H+)则溶液呈中性,溶液c(OH+)>c(H+),则溶液呈碱性.
10.【答案】B
【解析】【解答】①CH3COOH是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡:电离方程式为:CH3COOH CH3COO-+H+;主要以电解质分子存在,c(H+)②(NH4)2CO3是弱酸弱碱盐,盐电离产生的、会消耗水电离产生的OH-、H+,使水的电离平衡正向移动,促进水的电离,使水电离程度增大;
③NaHSO4是盐,电离产生H+,起一元强酸的作用,该溶液中c(H+)比①中c(H+)大,对水的电离平衡抑制作用大于①,因此水电离程度比①小;
④NaHCO3是强碱弱酸盐,盐电离产生的水解消耗水电离产生的H+,使水电离程度增大,但其水解程度比只有小,且②中阴、阳离子都水解,因此水解程度:②>④,故水电离程度:②>④;
综上所述可知:水电离程度大小顺序为:②>④>①>③,则溶液中水的电离程度最大的是②;
故答案为:B。
【分析】依据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离;
11.【答案】A
【解析】【解答】A.在相同的条件下,水电离的氢离子浓度相同,酸和碱溶液对水的电离起到抑制作用,由于本题中强酸和弱酸溶液中氢离子浓度相同,而且其与强碱、弱碱溶液中氢氧根离子也浓度相同,故4种溶液中水的电离程度相同,故A符合题意;
B.强酸和强碱恰好中和,故消耗溶液的体积②=④,B不符合题意;
C.和等量铝粉反应,醋酸存在电离平衡,随反应进行,电离出的氢离子和铝继续反应,生成氢气最多,故C不符合题意;
D.弱电解质稀释时,电离平衡正向移动,溶液pH值应该③>④>②>①,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.酸碱对水的电离有抑制作用,根据pH计算水电离出的氢离子浓度即可;
B.两溶液等体积混合恰好完全反应;
C.醋酸是弱电解质,随着反应的进行,未电离的醋酸会继续电离,反应生成氢气,注意酸和强碱与金属铝反应的方程式的应用;
D.弱电解质的电离度随浓度的减小而增大,据此分析即可。
12.【答案】C
【解析】【解答】解:A、催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的,加入催化剂后活化能会降低,但是图中信息得出:反应物的能量高于生成物的能量,反应是放热反应,故A错误;
B、强碱强氧化钠滴定醋酸溶液时,开始20.00mL0.1000mol L﹣1CH3COOH溶液pH大于1,故B错误;
C、硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,溶解度曲线下方的点是不饱和溶液的点,故C正确;
D、可逆反应达到平衡状态时,反应物的转化率最高,由图知反应物转化率最大在t时刻以后,故D错误.
故选C.
【分析】A、当反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的;
B、强碱滴定醋酸溶液时,醋酸是弱酸不能完全电离;
C、硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大;
D、化学反应达到平衡状态时,反应物的转化率最高.
13.【答案】B
【解析】【解答】根据由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1判断出该溶液可能为强酸溶液也可能是强碱溶液,
A.碱性环境下,OH-与Al3+不能大量共存,故A不符合题意;
B.这几种离子之间不反应且和氢离子或氢氧根离子均不反应,所以一定能大量共存,故B符合题意;
C.HCO3-在强酸性或强碱性环境下均不能大量共存,故C不符合题意;
D.碱性环境下,Fe2+与OH-不能大量共存,酸性条件下,H+与NO3-、Fe2+之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1判断出该溶液可能为强酸溶液也可能是强碱溶液,则需要寻找在酸碱性溶液中都不能发生离子反应的离子组即可。
14.【答案】B
【解析】【解答】100℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+ 浓度为1×10-7mol/L,则氢氧根离子浓度1×10-5mol/L,氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性性。
故答案为:B.
【分析】考查水的离子积公式的应用。易错点:水的离子积常数受温度影响,25℃水的离子积为1×10-14。100℃时,水的离子积为1×10-12。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.结合图可知0.01mol/LHA溶液的pH=2,所以HA为强酸,A不符合题意;
B.溶液中存在电荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),N点pH=7,c(H+)=c(OH-),所以N点有:c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B不符合题意;
C.K点MOH溶液用量为100mL,有50mL与HA反应生成MA,有50mL未反应,即K点为等物质的量浓度的MA和MOH混合溶液,c(M+)>c(A-),结合图可知K点c(OH-)>c(H+),所以K点:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C符合题意;
D.K点溶液显碱性,加水稀释碱性减弱,根据常温下水的离子积保持不变可知,c(H+)增大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】100mL0.01mol/LHA溶液和50mL0.02mol/LMOH恰好完全反应生成MA溶液,结合图可知,MA溶液的pH<7,故MOH为弱碱。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,HA稀释10倍pH增大1,则HA为强酸,HB、HC稀释10倍,pH增大值小于1,则HB、HC为弱酸,HB、HC稀释同等倍数,pH的改变值:HB>HC,酸性:HB>HC,常温下,Ka(HB)>Ka(HC),故A不符合题意;
B.对于HC,b点稀释的倍数大于a点,加水稀释促进弱酸的电离,HC的电离度:a点<b点,故B不符合题意;
C.酸的电离平衡是吸热反应,由于HA为强酸,不存在电离平衡,对HA溶液升高温度,c(A-)不变,对HC溶液升高温度促进HC电离,c(C-)增大,减小,故C不符合题意;
D.HA溶液为酸溶液,无论稀释多少倍,稀释后溶液只能呈酸性,溶液的pH<7,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酸性越强,稀释时pH变化越大;
B.加水稀释弱酸电离;
C.强酸不存在电离平衡,升温促进弱酸电离。
17.【答案】(1)D
(2)甲基橙;黄;橙
(3)0.0450;c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(4)B;C;D
【解析】【解答】解:(1)三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其反应速率越快,D点压强最小、大气压不变,所以大气压和D点压强差最大,则喷泉越剧烈,故答案为:D;(2)从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中,加入甲基橙指示剂,在碱溶液中是黄色,PH变色范围为:3.1﹣4.4,用0.0500mol L﹣1HCl滴定.终点时溶液颜色由黄色变化为橙色,
故答案为:甲基橙;黄;橙;(3)氨水的物质的量浓度= mol/L= mol/L;弱电解质电离平衡常数Kb= ;pH=11的氨水中c(OH﹣)=0.001mol/L,c(OH﹣)≈c(NH4+)=0.001mol/L,c(NH3 H2O)≈0.0450mol/L,当VHCl=17.50mL时,溶液pH=9,溶液显碱性,此时溶液中为氯化铵和一水合氨,一水合氨电离大于铵根离子水解程度,所以溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+),
故答案为:0.0450;c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+);(4)c(待测)= ,标准溶液浓度和待测溶液体积是恒定数值,分析操作归结为标准溶液的体积变化来判断待测溶液的浓度变化,
A.锥形瓶中有少量蒸馏水,待测溶液浓度稀释,溶质物质的量不变,对测定结果无影响,故A错误;
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准溶液盐酸的体积增大,测得氨水的浓度偏高,故B正确;
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致标准溶液浓度减小,测得氨水的浓度偏高,故C正确;
D.滴定终点时俯视读数,读取标准溶液的体积会偏小,导致测得氨水的浓度偏低,故D正确;
故答案为:BCD.
【分析】(1)三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其喷泉越剧烈;(2)根据氨气极易溶于水,尾气吸收时要防止倒吸,导气管不能插入到液面以下以及氨气难溶于有机溶剂CCl4;(3)氨水的物质的量浓度= mol/L= mol/L;弱电解质电离平衡常数Kb= ;pH=11的氨水中c(OH﹣)=0.001mol/L,c(OH﹣)≈c(NH4+)=0.001mol/L,c(NH3 H2O)≈0.0450mol/L,当VHCl=17.50mL时,溶液pH=9,溶液显碱性,此时溶液中为氯化铵和一水合氨;(4)A.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响氨水的物质的量;
B.利用pH计判断滴定终点更准确;
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致盐酸浓度偏低;
D.滴定终点时俯视读数会导致盐酸物质的量偏小.
18.【答案】(1)分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O
(2)装有H2S溶液的试管变浑浊
(3)BaSO3;BaSO4;Ba2++SO2+Cl2+2 H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-
(4)装有氢氧化钠(酚酞)溶液的试管中溶液褪色;SO2+NaOH=NaHSO3
(5)酸性高锰酸钾溶液;能,盛有次氯酸钙溶液的试管变浑浊
【解析】【解答】(1)由实验装置图可知,分液漏斗中装有浓硫酸,浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O;(2)二氧化硫中硫元素的化合价是+4价,具有氧化性,二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应,生成黄色固体硫(单质)和水,反应的方程式为:2H2S+SO2═3S↓+2H2O,故答案为:装有H2S溶液的试管变浑浊;(3)二氧化硫为酸性氧化物,与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀;SO2具有还原性,与氯水反应生成盐酸和硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-,故答案为:BaSO3;BaSO4;Ba2++SO2+Cl2+2 H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-;(4)二氧化硫为酸性氧化物,过量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,溶液红色褪去,反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3,故答案为:装有氢氧化钠(酚酞)溶液的试管中溶液褪色;SO2+NaOH=NaHSO3;(5) 打开a关闭b,该实验用于比较亚硫酸、碳酸和次氯酸的酸性相对强弱,由于亚硫酸酸性强于碳酸,反应生成的二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体,反应生成的混合气体通过盛有足量的酸性高锰酸钾溶液的试管除去二氧化硫气体,二氧化碳气体与次氯酸钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性强于次氯酸,故答案为:酸性高锰酸钾溶液;能,盛有次氯酸钙溶液的试管变浑浊。
【分析】(1)分液漏斗是用来进行分液操作的仪器,溶液分层后上层溶液从上口倾出,再在下口倒出下层的液体;铜和浓硫酸加热生产硫酸铜、二氧化硫和水,属于氧化还原反应;
(2)二氧化硫具有氧化性,可以将硫离子氧化为硫单质;
(3)离子方程式,即用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。是指可溶性物质可拆的反应。多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色,二性,三特殊,四反应;
(4)能跟碱起反应,只生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物;
(5)根据"强酸制弱酸“的规律,可知二氧化硫与碳酸氢钠溶液可反应生成二氧化碳气体。
19.【答案】(1)乙
(2)由浅红色(或粉红色)变为无色
(3)C
(4)26.10
(5)
【解析】【解答】(1)用已知物质的量浓度的盐酸滴定时,应将盐酸注入酸式滴定管中,而甲为碱式滴定管,乙为酸式滴定管,故答案为:乙。
(2)酚酞在氢氧化钠溶液中显红色,在中性或酸性溶液中为无色,因此直到加入一滴盐酸后,溶液由浅红色(或粉红色)变为无色,并在半分钟内不变色为滴定终点,故答案为:由浅红色(或粉红色)变为无色。
(3)A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗,盐酸浓度偏低,消耗等量的碱液,则消耗的标准盐酸溶液体积偏大,计算出的氢氧化钠溶液浓度偏高,A项不正确;
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读出的数据偏大,计算出的氢氧化钠溶液浓度偏高,B项不正确;
C.读取盐酸体积时,滴定结束时俯视读数,读出的数据偏小,计算出的氢氧化钠溶液浓度偏低,C项正确;
D.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对结果无影响,D项不正确;
故答案为:C。
(4)滴定开始时读数为0.00mL,结束时读数为26.10mL,则所用盐酸溶液的体积为26.10mL;故答案为:26.10。
(5)根据题意,第一次消耗盐酸体积为26.11mL,第二次消耗盐酸体积为26.19mL,两次平均消耗盐酸体积为26.10mL,则NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)==0.1044mol/L;故答案为:0.1044mol/L。
【分析】(1)酸注入酸式滴定管;碱注入碱式滴定管。
(2)依据酚酞在碱中显红色,在中性或酸性溶液中为无色。
(3)依据消耗标准液的体积大小判断。
(4)注意滴定管读数精确到0.01mL。
(5)根据平均值进行计算。
20.【答案】(1)SiO2;将矿渣粉碎、搅拌等
(2)H2O2+2VO2+=2+2H+
(3)5
(4)趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤
(5)90℃;Na2S2O8稳定,受热不分解,沉钒率随温度的升高而增大,在90℃时沉钒率最高为87%,但铬损率受温度的影响变化不大。
【解析】【解答】(1)根据上述分析可知:“滤渣”的主要成分是SiO2;
提高“酸浸”时的浸出率,可采用的措施有适当增大酸溶液的浓度、矿矿渣粉碎、搅拌、升高温度等;
(2)加入硫酸酸浸,VO2 xH2O转化为VO2+,加入H2O2“氧化”时生成,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得发生反应的离方程式为:H2O2+2VO2+=2+2H+;
(3)“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.001 mol L-1,则根据Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30可知溶液中c(OH-)=,c(H+)=1×10-5 mol/L,所以pH=5。即“水解沉钒”调pH最大值不超过5;
(4)“一系列操作”包括蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等
(5)沉钒率越高越好,铬损率越低越好。使用H2O2作氧化剂时,温度在60℃时沉钒率最高为86%,此时铬损率也较高,接近63%;温度过高H2O2又会发生分解反应,导致沉钒率降低。而用Na2S2O8代替H2O2作氧化剂时,Na2S2O8稳定,受热不分解,沉钒率随温度的升高而增大,在90℃时沉钒率最高为87%,但铬损率比H2O2作氧化剂时低,约为56%,受温度的影响变化不大。故Na2S2O8作氧化剂最适宜的温度是90℃;
【分析】
(1)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;依据影响反应速率的因素分析;
(2)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;
(3)根据Ksp计算;
(4)蒸馏用于分离互溶的沸点不同的液体混合物;从溶液中结晶出固体的上般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)沉钒率越高越好,铬损率越低越好。依据反应物的性质和图中曲线分析。
21.【答案】(1)ADBC
(2)硫酸的第一步电离抑制了硫酸氢根离子的电离
(3);
(4)1.8×10-7%
【解析】【解答】(1) 硫酸第一步完全电离,第二步部分电离,硫酸中c(H+)=(0.1+0.1×10%)mol/L=0.11mol/L;硫酸氢钠溶液中,c(H+)=(0.1×29%)mol/L=0.029mol/L;醋酸溶液中,c(H+)=(0.1×1.33%)mol/L=0.00133mol/L;盐酸溶液中,c(H+)=0.1mol/L;所以c(H+)由大到小的顺序是ADBC;答案为ADBC。
(2) 硫酸溶液中,硫酸第一步完全电离出氢离子,即H2SO4=H++ ,第二步部分电离出氢离子,即 ,第一步电离出的氢离子使第二步的电离平衡向左移动,即抑制了第二步的电离,而硫酸氢钠溶液中硫酸氢根离子只有一步电离,即 ,所以0.1mol/L H2SO4中的 的电离度小于0.1mol/L NaHSO4中 的电离度;答案为硫酸的第一步电离抑制了硫酸氢根离子的电离。
(3) 醋酸在溶液中存在电离平衡 ,则Ka= ;醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=cα,则由 可知,Ka= = = ;答案为Ka= , 。
(4) 25℃时,纯水密度约为1g/mL,设水的质量为1g,体积为1mL,c(H2O)= =55.6mol/L,25℃时Kw=1×10-14,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,即已电离的水为1×10-7mol/L,由电离度α= ×100%= ×100%=1.8×10-7%;答案为1.8×10-7%。
【分析】(1)B、C、D溶液中由电离度的大小判断溶液中c(H+)浓度大小。
(2)H2SO4是二元酸,第一步电离产生的H+会抑制第二步的电离。
(3)根据CH3COOH的电离方程式书写其平衡常数的表达式,并进行计算。
(4)根据水的电离进行计算。
22.【答案】(1)B、D、C、E、A、F
(2)洗去附在滴定管壁上的水,防止因将标准液稀释而带来误差
(3)偏高
(4)滴入最后一滴KOH溶液,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色
【解析】【解答】解:(1)操作的步骤是选择滴定管,然后洗涤、装液、使尖嘴充满溶液、固定在滴定台上,然后调节液面记下读数.再取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定,所以顺序为:B、D、C、E、A、F,
故答案为:B、D、C、E、A、F;(2)滴定管用蒸馏水洗涤后,内壁有一层水膜,如果直接装液会使浓度降低,所以必须用标准溶液润洗滴定管2﹣3次,故答案为:洗去附在滴定管壁上的水,防止因将标准液稀释而带来误差;(3)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,如果再用待测液润洗,会使锥形瓶内溶质的物质的量增大,会造成V(碱)偏大,根据c(酸)= ,会造成结果偏高,
故答案为:偏高;(4)本实验是用KOH滴定盐酸溶液,用酚酞作指示剂,所以终点时,现象是当溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色,故答案为:滴入最后一滴KOH溶液,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色.
【分析】(1)中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定等操作;(2)直接装入标准溶液,标准液的浓度偏低;(3)c(酸)= 判断不当操作对相关物理量的影响;(4)如溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点.