3.2.2溶液的酸碱性与PH分层练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.常温下,下列说法正确的是
A.pH加和为12的强酸与弱酸混合,pH可能为6
B.pH加和为12的强酸与弱碱等体积混合,溶液一定呈碱性
C.pH加和为12的弱酸与强碱混合,若成中性,则v(酸)>v(碱)
D.pH加和为12的强酸与强碱混合,若成中性,则两溶液体积比为100:1
2.在不同温度下,水溶液中与有如图所示关系。下列关于离子共存的说法中正确的是
A.a点对应的溶液中大量存在:、、、
B.c点对应的溶液中大量存在:、、、
C.d点对应的溶液中大量存在:、、、
D.b点对应的溶液中大量存在:、、、
3.为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.12g金刚石中含有的碳碳键数目为
B.溶液中的数目为0.5
C.1LpH=2的溶液中数目为0.01
D.与足量在光照条件下充分反应得到的数目为0.5
4.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是
白醋中滴入石蕊试液呈红色
室温时,醋酸溶液的pH约为3
醋酸恰好与10mL NaOH溶液完全反应
醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱
常温下,将的醋酸溶液稀释1000倍,测得.
A. B. C. D.
5.下列有关叙述中正确的是
A.强电解质的水溶液中不存在电离平衡
B.用pH试纸测得氯水的pH为4
C.易溶于水的电解质一定是强电解质
D.共价化合物可能为强电解质,如H2SO4
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,11.2 L HF所含HF分子的数目为0.5NA
B.常温下,1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
C.常温下,56 g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子
D.1 mol -OH(羟基)所含电子数为10NA
7.25℃时,0.01mol/L醋酸的pH大约是( )
A.2 B.4 C.7 D.10
8.常温下,将的溶液与的稀硫酸混合(忽略混合后溶液体积的变化),混合后溶液的,则稀硫酸的体积V为
A. B.0.2 C. D.
9.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列有关说法正确的是
A.标况下,将22.4LCl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和为2 NA
B.足量铜与1L 18mol/L浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数为9 NA
C.常温下,100g 46%的酒精中所含的氢原子数为12 NA
D.常温下,100 mL pH= 1的H2SO4 溶液中c(H+ )= 0.2mol·L-1
10.下列叙述正确的是
A.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH>7
B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10 mol·L-1,则原溶液的PH=4
C.100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
D.一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
二、填空题
11.(1)25 ℃时,0.05 mol·L-1 H2SO4溶液的pH= ,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH= 。
(2)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时溶液的c(OH-)是 mol·L-1,这种水显 (填“酸”“碱”或“中”)性,其理由是 ;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1。
(3)25℃时,将25 mL 12 mol·L-1的盐酸与100 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液混合后,再稀释至1 L,该溶液的pH是 ,其中由水电离产生的c(H+)是 。
(4)10mLpH=4的盐酸,稀释10倍到100mL时,pH= 。常温下,pH=5和pH=3的盐酸溶液等体积混合后溶液的pH= 。
(5)某温度(t℃)时,水的KW=10-13,则该温度(填大于、等于或小于) 25℃,理由是 ,将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合,若所得混合溶液为中性,则a:b= ;若所得混合溶液pH=2,则a:b= 。
12.25℃时,向20mL硫酸氢钠和盐酸的混合液中,逐滴加入0.05 mol L 1Ba(OH)2溶液时,生成BaSO4的量和溶液的pH变化如图(忽略溶液混合时溶液体积的变化),计算:
(1)原混合液中硫酸氢钠的物质的量浓度 。
(2)原混合液中HCl的物质的量浓度 。
(3)B点时溶液的pH 。
13.常温下,将1mL pH均为11的氨水与NaOH溶液分别加水稀释,请在图中画出两溶液的pH随体积稀释倍数的变化曲线(加必要标注) 。
14.
(1)常温下,将1 mL pH=1的H2SO4溶液加水稀释到100 mL,稀释后的溶液中pH= 。
(2)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则在该温度下水的离子积常数KW= ,该温度 25℃。
(3)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL与pH=3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
若所得混合溶液呈中性,则a∶b=
若所得混合溶液pH=12,则a∶b=
(4)在(2)所述温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。
若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=
若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=
15.已知水在25 ℃和100 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)100 ℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),理由是 。
(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溶液的体积之比为 。
(3)100 ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH 与强碱的pH 之间应满足的关系式为 。
(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。原因是 。
16.回答下列问题:
(1)①
②
③
根据反应①与反应②可推导出、与之间的关系,则 (用、表示);
(2)pH均为1的盐酸和醋酸溶液,稀释至原体积的1000倍,pH较大的是 ;
(3)将、的溶液升温至,其 ;
(4)常温,向醋酸溶液中加入冰醋酸,其电离度 , (填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)HClO结构式是 ,HClO有强氧化性可用作消毒,但易分解,该分解方程式是: ;通常,由新制的HgO和Cl2反应来制备HClO的酸酐Cl2O(一种淡黄色气体)以更加稳定使用,该反应氧化剂和还原剂为同一物质,则该制备化学方程式为 。
(2)“84消毒液”有效成分为次氯酸钠,测定其pH值的方法是 (不需写具体步骤:为增强其消毒杀菌效果可向其溶液中加(通)入 (任写一种物质)
(3)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。等质量ClO2的杀菌能力是Cl2的 倍(保留两位有效数字)。
18.有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是 (填“正确的”或“不正确的”),其理由是 。
(2)如不正确,请分析是否一定有误差 。
(3)若用此法分别测定[H+]相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是 ,原因是 。
19.(1)写出NH4HSO4溶液的电离方程式 ,写出NaHCO3水解的离子方程式 。
(2)一定量的稀H2SO4溶液与足量的Zn反应,为减缓产生的H2速率但又不影响H2的总量,可采取的措施是 (填字母)。
A.加CH3COONa固体 B.加NH4Cl固体 C.加Ba(NO3)2溶液 D.加氨水 E.加Na2SO4溶液
(3)25℃时,pH=2的NaHSO4溶液中,溶液的c(OH-)= mol/L。
(4)在一定温度下,有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:(请用相应字母填)
①当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由小到大的顺序是 。
②若三者pH相同且体积相等,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
③同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由小到大的顺序是 。
④当三种酸物质的量浓度相同时,与铁反应的速率由小到大的顺序是 。
(5)25℃时,将体积Va、pH=a的某一元强碱与体积为Vb、pH=b的某二元强酸混合。
①若所得溶液的pH=12,且a=13,b=2,则Va∶Vb= 。
②为了更好的表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG的定义为AG=lg。25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG= ,若溶液呈中性,则AG= 。
③若所得溶液的pH=7,且已知Va>Vb,b=0.5a,b值可否等于4 (填“可”或“否”)。
判断正误
20.如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(_______)
21.任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(_______)
22.c(H+)等于10-6 mol·L-1的溶液一定呈现酸性。(_______)
23.pH<7的溶液一定呈酸性。(_______)
24.在任何条件下,纯水都呈中性。(_______)
25.25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。(_______)
26.在100 ℃时,纯水的pH>7。(_______)
27.如果c(H+)/ c(OH-)的值越大,则酸性越强 。(_______)
28.升高温度,水的电离程度增大,酸性增强 。(_______)
29.25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(_______)
30.任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性 。(_______)
31.某溶液的c(H+)>10-7 mol·L-1,则该溶液呈酸性 。(_______)
32.pH减小,溶液的酸性一定增强。(_______)
33.100 ℃时Kw=1.0 ×10-12 mol2·L-2,0.01 mol·L-1盐酸的pH=2,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=10。(_______)
34.用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低。(_______)
35.用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4 。(_______)
36.用pH计测得某溶液的pH为7.45。(_______)
37.1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8 。(_______)
38.pH=a的醋酸溶液稀释一倍后,溶液的pH=b,则a>b。(_______)
三、实验探究题
39.纳米铁粉可去除水中的。由于其活性较强,制备时常使其表面形成保护性氧化膜。
(1)纳米铁粉的制备。实验室以溶液(碱性)与溶液为原料制备纳米铁粉(装置如图),将A溶液加入到三颈瓶中,通过滴液漏斗缓慢加入B溶液,产生大量。反应结束后将三颈瓶分别放置0、2、4、6小时,待纳米铁粉表面产生不同厚度的氧化膜后,分别取出固体,洗涤、干燥,得4种纳米铁粉(以、表示)。滴液漏斗内的B溶液是 。中B为+3价,理论上每生成,与反应的的物质的量是 。
(2)研究放置时间对纳米铁粉性能的影响。实验一:室温下,取相同质量的4种纳米铁粉分别投入相同体积、含浓度相同的污水中,一段时间后测量去除率;实验二:取4份相同体积的蒸馏水分别置于三颈瓶中,再各加入相同质量的4种纳米铁粉,搅拌,相同时间后测量溶液中,结果如图所示。请对纳米铁粉制备时放置时间、使用时溶出的少量与去除率之间的关系做出猜想: 。
(3)研究影响纳米铁粉溶出的因素。取一定量蒸馏水,用调节约为6。将其分为相同体积的两份并分别置于三颈瓶中,向其中一只通入;再各加入相同质量的纳米铁粉,搅拌,一段时间后测得未通的三颈瓶内溶液中大于通入的。
①该条件下纳米铁粉溶出的原因是 。
②实验时不将蒸馏水调节至较低,理由是 。
(4)纳米铁粉去除主要是经过“吸附→反应→共沉淀”的过程。,纳米铁粉颗粒表面带正电荷; ,纳米铁粉颗粒表面不带电;,纳米铁粉颗粒表面带负电荷。在水溶液中主要存在微粒平衡浓度占总浓度的百分数与的关系如图。以实验室制得的纳米铁粉去除的水样中的,请补充完整实验方案:将一定量水样置于烧杯中, ,反应一段时间,测量溶液中,待小于,分离出固体。(还可使用的试剂:溶液,)
40.亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强。
(1)已知:T℃时,Ka(HNO2)=1×10-5。T℃时,0.1mol L-1HNO2溶液的pH为 。
(2)某化学实验小组用如图装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2;酸性条件下,NO和NO2均能与MnO反应生成NO和Mn2+。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B、F的作用分别是 、 。
③若没有C、E可能产生的副产物是 。
(3)为测定产品的质量分数,该小组取4.00g制取的样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如表:、
滴定次数 1 2 3 4
消耗KMnO4溶液体积/mL 20.90 20.12 20.00 19.88
①滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“a”或“b”)滴定管中。
②第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是 (填代号)。
a.锥形瓶洗净后未干燥
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c.滴定终点时俯视读数
d.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为 。
41.查阅资料知:FeCl3是一种共价化合物,熔点为306℃,沸点为315℃,无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。
(1)实验室制备无水FeCl3的实验装置如图:
回答下列问题:
①上述仪器的连接顺序是A→ →B→ → →D(填标号)
②试剂X是 (填名称)。
③装置D的作用是 。
④C处右侧选用较粗玻璃管的原因是 。
(2)工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制得。
①NaClO3氧化酸性FeCl2制备FeCl3的离子方程式为 。
②为检验上述方法制备的FeCl3固体中是否含有FeCl2,应该进行的实验操作是 。
③若酸性FeCl2废液中,c(Fe2+)=2.0×10-1mol L-1,c(Fe3+)=1.0×10-2mol L-1,c(Cl-)=5.3×10-1mol L-1,则该溶液的为 。(其他离子忽略不计)
(3)实验室中还常用与FeCl3 6H2O共热制备无水FeCl3,该反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A. pH加和为12的强酸与弱酸,因为酸的pH都小于7,则二者的pH在5-7之间,混合后pH可能为6,故正确;B. pH加和为12的强酸与弱碱,假设酸的pH为x,碱的pH为y,有x+y=12,则酸中的氢离子浓度为10-x=10y-12 mol/L,碱中的氢氧根离子浓度为10y-14,强酸中的氢离子浓度大于弱碱中的氢氧根离子浓度。但由于是弱碱不完全电离,所以弱碱的浓度远远大于氢氧根离子浓度,等体积混合不能确定酸碱是否完全反应、是否有剩余,故不能确定溶液的酸碱性,故错误;C. pH加和为12的弱酸与强碱混合,假设酸的pH为x,碱的pH为y,有x+y=12,则酸中的氢离子浓度为10-x=10y-12 mol/L,碱中的氢氧根离子浓度为10y-14,弱酸中的氢离子浓度大于强碱中的氢氧根离子浓度,弱酸不完全电离,若等体积混合,酸有剩余,显酸性,若成中性,则v(酸)【点睛】掌握酸的pH小于7,注意弱酸或弱碱部分电离,所以电离出的氢离子浓度或氢氧根离子浓度远远小于酸或碱的浓度。
2.C
【详解】A.a点溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,水解显酸性,不能大量存在,且与结合成微溶物,不能共存,故A错误;
B.c点c(H+)=c(OH-),溶液显中性,而Fe3+水解显酸性,不能大量存在,故B错误;
C.d点c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且和氢氧根离子不反应,所以能大量共存,故C正确;
D.b点c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,H+、、发生氧化还原反应而不能大量共存,故D错误;
故选:C。
3.C
【详解】A.12g金刚石晶体中含有C,每个碳原子与气体4个碳形成了4个碳碳键,所以1个C形成的碳碳键数目为:0.5×4=2,1mol碳原子形成了2mol碳碳键,含有碳碳键的数目为2NA,A错误;
B.的物质的量n=cV=,由于会发生水解反应,则溶液中的数目小于0.5,B错误;
C.溶液中主要由醋酸电离产生,则1LpH=2的溶液中物质的量n=cV=,数目为0.01,C正确;
D.CH4和在光照条件下发生反应生成,还生成、、等副产物,得到的数目小于0.5,D错误;
故选:C。
4.D
【分析】证明醋酸是弱电解质,即要证明它在水溶液中不能完全电离。
【详解】白醋中滴入石蕊试液呈红色,说明醋酸能电离出H+,但不能确定它是否为弱电解质;
室温时醋酸溶液的pH约为3,即c(H+)=0.001mol/L。醋酸未完全电离,为弱电解质;
③按化学方程式,不论醋酸强或弱, 等体积、等浓度的醋酸与NaOH溶液都能恰好完全反应,不能证明醋酸是弱电解质;
溶液导电性强弱与离子浓度和离子电荷数有关。未知溶液浓度时比较导电性,不能比较电离程度大小。
若醋酸为强酸,因稀释过程中氢离子数目不变,的醋酸溶液稀释1000倍时pH应为4。现,则醋酸为弱酸。
本题选D。
5.D
【详解】A.强电解质的水溶液中,存在水的电离平衡,故A错误;
B.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH,故B错误;
C.易溶于水的电解质不一定是强电解质,如醋酸易溶于水,醋酸的弱电解质,故D错误;
D.共价化合物可能为强电解质,如H2SO4是强电解质,故D正确;
选D。
6.B
【详解】A.标况下HF为液态,故11.2LHF的物质的量大于0.5mol,故A错误;
B.常温下,1.0L pH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,1L该溶液中含有0.1mol氢氧根离子,含有的OH-数目为0.1NA,故B正确;
C.常温下铁片与浓硫酸发生钝化现象,阻止了反应的继续进行,故C错误;
D.1个-OH(羟基)含有9个电子,故1 mol -OH(羟基)所含电子数为9NA,故D错误;
故选B。
7.B
【详解】0.01mol/L醋酸溶液呈酸性,pH小于7;若醋酸为强酸,0.01mol/L醋酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=-lg c(H+)=2;事实上醋酸为弱酸,不能完全电离,但选酸性,故c(H+)<0.01mol/L,7>pH>2,故选B。
8.A
【详解】溶液混合后呈碱性,pH=11,,可得等式,求得V=;故选A。
9.C
【详解】A.标况下,22.4LCl2为1mol,氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故溶液中的HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,故A错误;
B.铜与稀硫酸不反应,足量铜与1L 18mol/L浓硫酸反应,硫酸不可能完全反应,反应得到SO2的分子总数少于9 NA,故B错误;
C.100g 46%的酒精,n(C2H5OH)==1mol,含有的氢原子数目为1mol×6×NAmol-1=6NA,n(H2O)==3mol,所含有的氢原子数目为3mol×2×NAmol-1=6NA,则常温下,100g 46%的酒精中所含的氢原子数为12NA,故C正确;
D.常温下,100 mL pH= 1的H2SO4 溶液中c(H+ )= 0.1mol·L-1,故D错误;
故选C。
10.A
【详解】A.pH=2的盐酸中c(H+)=10-2 mol/L,pH=12的氨水中c(OH)=10-2 mol/L,故等体积混合时,HCl与已经电离的NH3·H2O恰好反应,但大部分NH3·H2O未电离,故反应后NH3·H2O大量剩余,溶液显碱性,即pH>7,A正确;
B.c(H+,水)=10-10 mol/L <10-7 mol/L,故水的电离受到抑制,原溶液可能是酸或碱,若为酸,则c(OH-)= c(OH-,水)= c(H+,水)= 10-10 mol/L,则溶液中c(H+)=,pH=4;若为碱,则溶液中c(H+)= c(H+,水)=10-10 mol/L,pH=10,B错误;
C.100℃时,Kw=10-12,pH=2的HCl中c(H+)=10-2 mol/L,但pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=,故等体积混合时NaOH过量,溶液显碱性,C错误;
D.NH3·H2O属于弱电解质,稀释时NH3·H2O会继续电离补充OH-,故稀释10倍后,OH-浓度大于原本,故b>a-1,即a<b+1,D错误;
故答案选A。
11. 1 12 2.0×10-7 中 c(H+)=c(OH-) 8×10-9 1 1×10-13 mol·L-1 5 3.3 大于 水的电离吸热,升高温度,促进水的电离,KW增大 10:1 9:2
【分析】此题为pH计算专项训练,还考查了溶液酸碱性,KW。
【详解】(1)0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中:c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=1。
0.01 mol·L-1 NaOH溶液中,c(OH-)=0.01 mol·L-1,c(H+)=10-12 mol·L-1,pH=12。
(2)此温度时,水电离的c(OH-)=c(H+)=2×10-7 mol·L-1,溶液呈中性,则KW=2×10-7×2×10-7=4×10-14;温度不变,KW不变,c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=8×10-9mol·L-1;
(3)n(H+)=12×0.025mol=0.3mol,n(OH-)=2×0.1mol=0.2mol,酸过量,溶液呈酸性,c(H+)余=0.1 mol·L-1,所以pH=-lgc(H+)余=-lg0.1=1,该溶液中c(H+)水=c(OH-)=1×10-13 mol·L-1;(4)c(H+)=10-4×0.01/0.1 mol·L-1=10-5 mol·L-1,pH=5,等体积混合后c(H+)=(10-5V+10-3V)/2V mol·L-1≈5×10-4 mol·L-1,pH=3.3;
(5)KW只受温度影响,水的电离吸热,温度升高,平衡向着电离方向移动,KW增大,此温度下KW大于25℃时,故此温度大于25℃;此温度下混合得到中性溶液,说明NaOH与H2SO4恰好完全反应,c(OH-)=c(H+)得出10-2a=10-1b,a:b=10:1;若混合液pH=2,说明酸过量,c(H+)=(10-1b-10-2a)/(a+b) mol·L-1=10-2 mol·L-1,a:b=9:2。
【点睛】pH的计算注意从公式出发,尤其遇到混合溶液时,先判断溶液酸碱性,再决定先计算c(H+)还是c(OH-),c(H+)=n余总/V总。
12.(1)0.05 mol L 1
(2)0.25 mol L 1
(3)1
【分析】向20mL硫酸氢钠和盐酸的混合液中,逐滴加入0.05 mol L 1Ba(OH)2溶液时,不断消耗氢离子和硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀和水,B点硫酸根沉淀完全;继续加入氢氧化钡溶液,氢离子不断消耗直至呈中性。
(1)
根据B点硫酸钡沉淀与氢氧化钡的关系得到原混合液中硫酸氢钠的物质的量浓度c×0.02L=0.05 mol L 1×0.02L,解得c(NaHSO4)= 0.05 mol L 1;故答案为:0.05 mol L 1。
(2)
在60mL时D点为中性,因此原混合液中HCl的物质的量浓度c(HCl)×0.02L+0.05 mol L 1×0.02L=0.05 mol L 1×2×0.06L,解得c(HCl)=0.25 mol L 1;故答案为:0.25 mol L 1。
(3)
B点时硫酸根离子刚好沉淀完全,盐酸反应了一部分,因此溶液氢离子浓度,则溶液中pH=1;故答案为:1。
13.
【详解】pH均为11的氨水与NaOH溶液中,氢氧根的浓度均为0.001mol/L,而氢氧化钠是强电解质,加水稀释时溶液中氢氧根浓度几乎是直线下降,pH下降较快;而一水合氨为弱电解质,存在电离平衡,故当加水稀释时电离平衡被促进,故溶液pH下降较慢,但无论是氢氧化钠溶液还是氨水,稀释后溶液的pH会永远大于7,如图所示,故答案为:;
14.(1)3
(2) 1×10-13 高于
(3) 1:100 11:90
(4) 1:10 1:9
【详解】(1)常温下,将1mL pH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL,溶液体积增大100倍,溶液中c(H+)降为原来的1/100,稀释后溶液的pH=pH(原来)+2,但酸无论如何稀释,稀释后pH<7;
(2)某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,该溶液中c(OH-)=0.01mol·L-1、c(H+)=10-pH=10-11 mol·L-1,Kw=c(OH-).c(H+)=0.01×10-11=10-13>10-14,升高温度,促进水电离,水的离子积常数增大,所以该温度高于25℃;
(3)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,pH=3的H2SO4溶液c(H+)=0.001mol·L-1,
若所得混合溶液呈中性,说明酸中n(H+)等于碱中n(OH-),即0.001b=0.1a,a:b=1:100;
若所得混合溶液pH=12,则混合溶液中c(OH-)=0.01mol·L-1=(0.1a-0.001b)/(a+b)mol·L-1,a:b=11:90;
(4)在(2)所述温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合.
①若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,因c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,a=12,b=2,则0.1×Va=0.01Vb,则Va:Vb=1:10;
②若所得混合溶液的pH=10,碱过量,c(OH-)=(0.1Va-0.01Vb)/(Va+Vb)=0.001,则Va:Vb=1:9。
15. B 水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH-)大 10∶1 a+b=14或pH1+pH2=14 曲线B对应100 ℃时水的电离平衡曲线,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5
【分析】水的电离是吸热过程,升高温度促进电离,即升高温度,水的离子积增大,然后进行分析。
【详解】(1)25℃时水的离子积为1×10-14,水的离子积受温度的影响,升高温度,促进水的电离,c(OH-)和c(H+)增大,水的离子积增大,即100℃时水的电离平衡曲线是B;(2)25℃时,pH=9的NaOH溶液c(OH-)=10-14/10-9mol·L-1=10-5mol·L-1,混合后溶液显中性,即有V(NaOH)×10-5=V(H2SO4)×10-4,V(NaOH):V(H2SO4)=10:1;(3)由图中数据可知,100℃时水的离子积为10-12,pH2=b的强碱溶液中c(OH-)=10-12/10-bmol·L-1=10(b-12)mol·L-1,混合物溶液显中性,即100×10-a=1×10(b-12),得出a+b=14或pH1+pH2=14;(4)100℃时的水的离子积为10-12,当pH=6时溶液显中性,因此pH=5说明溶液显酸性,假设HA为强酸,两种溶液的体积为1L,HA中n(H+)=10-2mol,NaOH中n(OH-)=10-2mol,等体积混合后,溶液显中性,但是现在溶液显酸性,即HA为弱酸,c(HA)>c(NaOH),等体积混合物,HA有剩余,使溶液显酸性。
【点睛】本题的易错点一定注意温度不同,溶液为中性的pH也不相同,25℃时溶液显中性,pH=7,100℃时,溶液显中性,pH=6。
16.(1)
(2)
(3)2
(4) 减小 不变
【详解】(1)由盖斯定律可知,③=①+②,则K3=;
(2)pH相同的强酸和弱酸在稀释相同的倍数时,强酸的pH变化较大,故pH较大的是;
(3)硫酸为强酸,在溶液中可以完全电离,故、的溶液升温至,pH不变,稀释后,pH=2;
(4)醋酸是弱酸,加入冰醋酸后,醋酸浓度增大,会抑制醋酸的电离,其电离度会减小;电离常数只与温度有关,温度不变,电离常数不变,故Ka不变。
17.(1) H-O-Cl 2HClO2HCl+O2↑ 2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O
(2) 用pH计测定 CO2、CH3COOH等
(3)2.6
【详解】(1)HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对,从而分子中各原子都达到稳定结构,其结构式是H-O-Cl。
HClO不稳定,受热分解产生HCl、O2,分解反应方程式为:2HClO2HCl+O2↑。
由新制的HgO和Cl2反应来制备HClO的酸酐Cl2O(一种淡黄色气体)以更加稳定使用,该反应氧化剂和还原剂为同一物质即氯气,则还原产物为HgCl2、该制备化学方程式为2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O。
(2)“84消毒液”有效成分为次氯酸钠,该物质具有强氧化性,因此不能使用pH试纸测定其pH,测定其pH值的方法可以是用pH计测定。NaClO与水发生水解反应产生HClO而表现氧化性,为增强其漂白性需向其中加入酸性比HClO的酸,可向溶液中通入CO2或加入CH3COOH等。
(3)1 mol ClO2作氧化剂变为Cl-时得到5 mol电子;1 mol Cl2作氧化剂变为Cl-时得到2 mol电子,故等质量ClO2的杀菌能力是Cl2的。
18.(1) 不正确的 该学生测得的pH是稀释后溶液的pH
(2)不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差
(3) 盐酸 因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中[H+]较盐酸中的[H+]大,误差较小
【解析】(1)
用pH试纸测定的具体测定方法是用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)少量的待测溶液,滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸上,再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出待测溶液的pH;题中pH试纸用水湿润,将使所得pH值出现误差;答案为不正确;该学生测得的pH值是稀释后的pH值。
(2)
食盐水溶液显中性,用水稀释后pH不变;酸性溶液稀释后,溶液酸性减弱,pH变大;碱性溶液稀释后,碱性变小,pH值将变小;所以测定的结果不一定有误差,若是中性溶液则不产生误差;答案为不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差。
(3)
用水润湿相当于稀释酸溶液,则所测的PH偏大,由于稀释会促进弱电解质的电离,故醋酸的PH误差小,盐酸的PH误差大,所以在稀释过程中醋酸继续电离出氢离子,使得溶液中氢离子浓度变化比盐酸小,误差小;答案为盐酸;因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中[H+]较盐酸中的[H+]大,误差较小。
19. NH4HSO4=Na++H++ H2O+HCOH2CO3+OH- AE 1.0×10-12 c<a<b c>a=b a=c<b c<a<b 2∶9 -2pH+14 0 可
【详解】(1)NH4HSO4是强电解质,在水中完全电离,电离方程式为:NH4HSO4=Na++H++;NaHCO3,是强碱弱酸盐,水解显碱性,HCO水解生成H2CO3和OH-,水解方程式为:H2O+ H2CO3+OH-;
(2) A.加醋酸钠固体,生成醋酸为弱电解质,溶液氢离子浓度降低,反应速率减小,但生成氢气的总量不变,A项选;
B.加NH4Cl固体,氯化铵水解呈酸性,生成氢气的总量增大,B项不选;
C.加Ba(NO3)2溶液,氢离子总量不变,但生成的硝酸有强氧化性,和Zn反应生成NO,使H2的总量减小,C项不选;
D.加氨水,消耗酸,生成氢气总量减小,D项不选;
E.加Na2SO4溶液,氢离子总量不变,溶液总体积增大,氢离子浓度降低,反应速率减小,E项选;
答案选AE;
(3)pH=2的NaHSO4溶液中,,25℃时,,;
(4)①盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由小到大的顺序是:c<a<b;
②醋酸是弱酸,盐酸、硫酸是强酸,当三者pH相同且体积相等时,醋酸的浓度最大,中和NaOH的能力最强,盐酸、硫酸中H+数目相同,中和NaOH的能力相等,所以答案为c>a=b;
③醋酸、盐酸是一元酸、硫酸是二元酸,同体积、同物质的量浓度的三种酸,硫酸含有H+的量最多,中和NaOH的能力最强,醋酸、盐酸含H+的量相等,中和NaOH的能力相等,所以答案为:a=c<b;
④当三种酸物质的量浓度相同时,硫酸中H+含量最多,与铁反应的速率最快,醋酸是弱酸,与铁反应的速率最慢,所以答案为:c<a<b;
(5)①pH=13的强碱溶液中,pH=2强酸溶液中,二者混合所得溶液的pH=12,混合溶液中,则有,所以Va∶Vb=2:9;
②,25℃时,, ,所以;若溶液呈中性,pH=7,;
③若b=4,强酸溶液中,b=0.5a,则a=8,强碱溶液中,所得溶液的pH=7,表明酸碱恰好完全中和,则有,,即,符合题意,所以b值可以等于4。
20.正确 21.正确 22.错误 23.错误 24.正确 25.错误 26.错误 27.正确 28.错误 29.正确 30.正确 31.错误 32.错误 33.正确 34.错误 35.错误 36.正确 37.错误 38.错误
【解析】20.如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性,c(H+) 21.水自身能电离出氢离子和氢氧根离子,因此任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),正确。
22.溶液显酸性、中性或者碱性要看c(H+)和c(OH-)的相对大小,c(H+)等于10-6 mol·L-1的溶液可能呈中性、酸性、碱性,错误。
23.溶液显酸性、中性或者碱性要看c(H+)和c(OH-)的相对大小,pH<7的溶液可能呈中性、酸性、碱性,错误。
24.在任何条件下,纯水中都有c(H+)=c(OH-),一定呈中性,正确。
25.25℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数相等,均为1.0×10-14,错误。
26.在100 ℃时,纯水的pH=6>7,正确。
27.如果c(H+)/c(OH-)的值越大,意味着c(H+)和c(OH-)的相对值越大,则酸性越强,正确。
28.升高温度,水的电离程度增大,但依然显中性,错误。
29.25℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pOH=2,pH=14-pOH=12,正确。
30.任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性,c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性,c(H+)31.未给温度,某溶液的c(H+)>10-7 mol·L-1,溶液不一定呈酸性,如100℃时c(H+)=10-6 mol·L-1>10-7 mol·L-1,但溶液呈中性,错误。
32.pH减小,溶液的酸性不一定增强,如纯水由25℃升高到100℃,pH由7变为6,但依然显中性,错误。
33.100℃时Kw=1.0×10-12 mol2·L-2,0.01 mol·L-1盐酸的pH=-lg0.01=2,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=-lg=10,正确。
34.用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,若溶液呈酸性,则酸性减弱,pH增大,若溶液呈中性,pH不变,若溶液呈碱性,碱性减弱,pH减小,错误。
35.广范pH试纸只能精确到整数,用广范pH试纸不能测得某溶液的pH为3.4,错误。
36.pH计可精确到小数点后两位,用pH计测得某溶液的pH为7.45,正确。
37.1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=-lg(1.0×10-3)=3,1.0×10-8 mol·L-1盐酸显酸性,pH不一定为8,如25℃时接近7,但小于7,错误。
38.醋酸存在电离平衡,加水稀释促进电离,因此醋酸稀释一倍后酸性减弱,pH增大,若稀释后溶液的pH=b,则a39.(1) NaBH4溶液 0.5
(2)纳米铁粉制备时放置时间越长,表面形成的氧化膜越厚;一定厚度的氧化膜有利于纳米铁粉使用时溶出Fe2+,厚度过大或过小均不利于其使用时溶出Fe2+;纳米铁粉使用时溶出的Fe2+有助于Cr(VI)的去除
(3) 水中溶解的O2在弱酸性条件下与纳米铁粉反应生成Fe2+ 溶液pH过低,c(H+)过大,纳米铁粉直接与H+反应
(4)用0.1 mol·L 1NaOH溶液调节水样pH约为6(略小于8.6),向其中加入适量Fe-4纳米铁粉,搅拌
【详解】(1)作还原剂与反应生成Fe,由于显碱性,不能将 滴入溶液中,防止生成Fe(OH)2影响生成 Fe。反应中中H由-1价升高到0价,Fe2+转化为 Fe化合价转变2。根据电子得失守恒,转移4e-,转移2e-,可得生成1mol Fe转移2mol 电子,理论上参与反应的 为 0.5 mol。
(2)根据提示,纳米铁粉制备时常使其表面形成保护性氧化膜,理论上时间越长,氧化膜厚度越厚,据图可知,适当厚度氧化性纳米铁粉溶液中Fe2+浓度较大,去除率也较高,厚度过薄或过厚Fe2+溶出浓度较小,去除率也较低,故答案为:纳米铁粉制备时放置时间越长,表面形成的氧化膜越厚;一定厚度的氧化膜有利于纳米铁粉使用时溶出Fe2+,厚度过大或过小均不利于其使用时溶出Fe2+;纳米铁粉使用时溶出的Fe2+有助于Cr(VI)的去除。
(3)通入去除去溶液中溶解的O2,可见O2对溶液中c(Fe2+)有影响,在弱酸性条件下O2与纳米铁粉反应生成Fe2+。若过低,纳米铁粉直接与H+反应。
(4)由于要除去的是带负电荷,为有更好的吸附效果,纳米铁粉颗粒需表面带正电荷,所以 pH 应调整至 pH<8.6,结合题(2)pH不能过低,会消耗纳米铁粉,所以可控制pH约为6,选择Fe-4,去除率较高。
40.(1)3
(2) Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 将NO2转化为NO 除尾气NO NaOH、O2
(3) a b、d 86.25%
【详解】(1)0.1mol L-1HNO2溶液存在如下电离,, ,,则,则pH=3;
(2)①装置A中是铜和浓硝酸反应,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
②装置B中是水,A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,最后通过F中酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮,防止其污染空气;
③装置C、E中的碱石灰,可以吸收水蒸气,若没有C、E,则水蒸气可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气;
(3)①酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,会腐蚀橡胶,滴定时应将KMnO4溶液加入酸式滴定管a中;
②a.锥形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据分析,c(标准)不变,故a错误;
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据分析,c(待测)偏大,故b正确;
c.滴定终点时俯视读数,造成V (标准)偏小,根据分析,c(待测)偏小,故c错误;
d.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,会导致在读数数值偏大,故d正确;
故选b、d;
③去掉实验1异常的数据,计算消耗高锰酸钾的物质的量:0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,根据离子方程式,可得关系式,即亚硝酸钠物质的量为0.005mol,原样品中亚硝酸钠物质的量为0.05mol,其质量为0.05mol×69g/mol=3.45g,即亚硝酸钠的质量分数为×100%=86.25%。
41.(1) E C F 高锰酸钾 尾气处理,且防止空气中的水蒸气进入F中 防止蒸气在低温时凝华成固体堵塞玻璃管
(2) 取少量固体于试管中,加入适量水溶解,再加入铁氰化钾溶液,观察现象 1
(3)
【分析】装置A为的发生装置,为除去中的和挥发出的HCl,应该先连接饱和食盐水装置E,再连接浓硫酸干燥装置B,然后干燥纯净氯气进入装置C,在C中与Fe反应制得,在装置F中冷凝,由于无水在空气中易潮解,故装置末端需要接有碱石灰干燥剂的D装置,排除空气中水的干扰且吸收尾气减小污染;
【详解】(1)①由分析可知,连接顺序为:A→E →B→C→F→D;
②装置A使用浓盐酸和X制取不需加热,故试剂X是高锰酸钾;
③装置D的作用是尾气处理,且防止空气中的水蒸气进入F中;
④FeCl3熔点为306℃,沸点为315℃,C处右侧选用较粗玻璃管的原因是防止蒸气在低温时凝华成固体堵塞玻璃管;
(2)①氧化酸性制备,Cl元素化合价从+5降至-1,由得失电子守恒,系数是1,系数是6,由电荷守恒和原子个数守恒可得离子方程式为;
②检验亚铁离子的试剂是铁氰化钾溶液,实验操作是取少量固体于试管中,加入适量水溶解,再加入铁氰化钾溶液,观察是否出现变为蓝色浑浊;
③根据电荷守恒,,代入数据计算得,,可以忽略不计,则,pH=-lgc(H+)=1;
(3)与水反应产生HCl和SO2,与共热制备无水,该反应的化学方程式为。
答案第1页,共2页
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