3.4 离子反应 同步练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 3.4 离子反应 同步练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-14 15:27:15

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文档简介

3.4 离子反应 同步练习
一、单选题
1.常温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是(  )
A.溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.能使甲基橙变为红色的溶液:Fe2+、Ca2+、NO3 、Cl
D.水电离出的c(H+)=1×10 13mol L 1的溶液:Mg2+、Cu2+、SO42 、CH3COO
2.下列离子组在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(  )
A.H+、Fe2+、ClO-、Na+ B.K+、Ba2+、OH-、SO42-
C.Ag+、NO3-、OH-、NH4+ D.Fe3+、Cl-、Br-、SCN-
3.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO﹣、H+、OH﹣四种离子.则下列描述正确的是(  )
A.该溶液可由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液可由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO﹣)>c(Na+ )>c(OH﹣)>c(H+ )
D.加入适量氨水,c(CH3COO﹣)一定大于c(Na+ )、c(NH )之和
4.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.在澄清透明溶液中:Fe3+、H+、Cl-、SO
B.能溶解氧化铝的溶液中:K+、NH 、HCO 、NO
C.滴入酚酞显红色的溶液中:Na+、Mg2+、SO 、Cl-
D.强酸性溶液中:CO 、Na+、Cl-、ClO-
5.已知:25℃时,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。用0.01 mol/L的CH3COOH溶液滴定20 mL由浓度均为0.01 mol/L的NaOH溶液和氨水组成的混合溶液,溶液的相对导电能力随加入CH3COOH溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.a点时混合溶液中:c()≈1.7×10-5 mol·L-1
B.b点时混合溶液中:c(CH3COOH)<c()
C.c点时混合溶液中:c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+)
D.c点时混合溶液中:pH=7
6.下列各组离子,在溶液中能大量共存,加入H2SO4溶液后既有气体放出又有沉淀生成的一组是(  )
A.Ba2+、NO 、NH 、Cl﹣
B.Ba2+、HCO 、NH 、NO
C.K+、Cu2+、Cl﹣、OH﹣
D.Na+、CO 、SO 、K+
7.在酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是(  )
A. B.
C. D.
8.下列溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.Ba2+、K+、Na+、SO B.Na+、H+、OH﹣、Cl﹣
C.Mg2+、K+、Cl﹣、NO D.Ca2+、K+、CO 、SO
9.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如右图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是(  )
A.Mg2+、Al3+、Fe3+ B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+
10.室温下,通过下列实验探究溶液的性质,已知时,。
实验1:用计测得溶液为8.60
实验2:向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
实验3:向溶液中滴加等浓度等体积稀盐酸,无明显现象
实验4:向溶液中加入足量稀硫酸,再滴加溶液,溶液紫红色褪去
下列说法正确的是(  )
A.实验1溶液中存在:
B.实验2上层清液中一定存在:
C.实验3溶液中存在:
D.实验4溶液中参与反应的离子方程式为:
11.甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是(  )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.
12.下列指定条件下的结果正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1氨水中,c(OH-)=c(NH )
B.常温下,10 mL 0.02 mol·L-1 HCl溶液与10 mL 0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=7
C.在0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.0.1 mol·L-1某二元弱酸盐NaHA溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
13.室温下,下列关于溶液中微粒的物质的量浓度关系的描述,错误的是(  )
A.0.1mol·L-1HCl溶液与0.2mol·L-1NH3·H2O溶液等体积混合pH>7:c(NH3·H2O)>c(Cl-)> c(NH4+)> c(OH-)
B.pH=8的 NaClO2溶液中:c(Na+)>c(ClO2-)>c(OH-)>c(H+)
C.向氨水中不断通入CO2,随着CO2的增加, 不断减小
D.CH3COOH与NaOH溶液发生中和反应,当醋酸过量时,溶液中可能存在:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
14.下列关于离子浓度的叙述正确的是(  )
A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-) = c(NH4+)
B.25℃时,pH = 3的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合后所得溶液中,c(H+ )>c(OH-)
C.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+) = 2c(A2-)+ c(HA-)+c(H2A)
D.c(NH4+) 相等NH4Cl、NH4HSO4和NH3·H2O溶液中,c(NH3·H2O)>c(NH4Cl)>c(NH4HSO4)
15.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 CH3COOH NH3·H2O H2CO3
电离平衡常数(25℃) 1.8×10–5 1.8×10–5 K1=4.3×10–7 K2=5.6×10–11
在25℃时,下列有关电解质溶液的说法不正确的是(  )
A.pH相等的四种溶液:a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaHCO3 d.NaOH,则四种溶液的溶质的物质的量浓度由小到大顺序为:d < b < c < a
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-)> c(H2CO3)
C.1 L 0.50 mol·L-1NH4Cl 溶液与2 L 0.25 mol·L-1NH4Cl 溶液,前者含NH4+ 物质的量多
D.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中: c(CH3COO-)+c(OH-) > c(CH3COOH)+c(H+)
16.常温下,用pH传感器进行数字化实验,分别向两个盛50mL0.1000 mol L 1盐酸的烧杯中匀速滴加50mL蒸馏水、50mL0.1000m mol L 1醋酸铵溶液,滴加过程进行磁力搅拌,测得溶液pH随时间的变化如图所示。已知常温下醋酸铵溶液的pH=7,下列说法错误的是(  )
A.曲线X表示盐酸中加水稀释的pH变化,滴加过程中溶液中所有离子的浓度均逐渐减小
B.曲线Y的pH变化主要是因为CH3COO-与H+结合成了弱电解质
C.a点对应的溶液中c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-)-c( )=0.01 mol L 1
D.b点对应的溶液中水电离的c(H+)=10 12.86 mol L 1
二、综合题
17.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。完成下列填空:
合成氨工业中:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q(Q>0),其化学平衡常数K与温度t的关系如表:
t/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
(1)试比较K1、K2的大小,K1   K2(填写“>”、“=”或“<”)
(2)400℃时,反应2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数的值为   。
当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3 mol/L和2 mol/L、1 mol/L时,则该反应υ(N2)(正)    υ(N2)(逆)(填写“>”、“=”或“<”)
(3)在密闭恒容的容器中,下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是   。
a.υ(N2)(正)=3υ
(H2)(逆) b.混合气体的密度保持不变
c.容器内压强保持不变 d.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
(4)化工生产为做到又“快”又“多”采用多种方法,试写出两项合成氨工业中为实现“多”所采取的措施:   ,   。
(5)0.1 mol/L的(NH4)2SO4水溶液中各离子浓度由大到小的顺序是   ,在该溶液中加入少量明矾固体,溶液中NH4+的浓度   (填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是   。
(6)如图是1 mol NO2和1
mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和 CO反应的热化学方程式    。
18.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 HA物质的量浓度(mol/L) NaOH物质的量浓度(mol/L) 混合溶液的pH
① 0.1 0.1 pH=9
② c 0.2 pH=7
③ 0.2 0.1 pH<7
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸?   (填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明,c   0.2mol/L(选填“大于”、“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是   。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度   NaA的水解程度(选填“大于”、“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是   。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=   mol/L。
19.将0.2mol L﹣1 HA溶液与0.2mol L﹣1NaOH溶液等体积混合后,溶液中存在c(Na+)>c(A﹣),则:
(1)混合溶液中c(HA)   c(A﹣)(填“>”、“<”或“=”,下同);
(2)混合溶液中c(HA)+c(A﹣)   0.1mol L﹣1;
(3)混合后由水电离出的c(OH﹣)   0.2mol L﹣1 HA溶液由水电离出的c(H+).
20.已知室温下有关弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)的电离方程式为   。
(2)上述、、三种酸的酸性由强到弱的顺序为   (填分子式)。
(3)向浓度均为的溶液和溶液中加入:
①若加稀释至相同的,则溶液中加入的体积:   (填“>”、“<”或“=”)。
②若加稀释相同的倍数,则此时溶液的   (填“>”、“<”或“=”)。
(4)室温下,向未知浓度的溶液中加入溶液:
①溶液中   (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。
②滴加溶液至溶液中的,此时溶液的   (填“>”、 “<”或“=”)7,判断的理由为   。
(5)若向的溶液中滴加等体积一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的,则溶液中   。
21.已知H2S是一种二元弱酸,回答以下问题:
(1)0.1mol/L NaHS溶液显碱性,则c(S2-)   c(H2S)(填“大于”,“小于”或“等于”)。
(2)常温下,向0.2 mol/L的H2S溶液中逐滴滴入0.2 mol/L NaOH溶液至中性,此时溶液中以下所示关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B.c(Na+)=c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+) > c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
D.c(H2S) > c(S2-)
(3)已知常温下,CaS饱和溶液中存在平衡:CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0。
①温度升高时,Ksp   (填“增大”、“减小”或“不变”下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)   ,原因是   (用文字和离子方程式说明)。
(4)若向CaS悬浊液中加入Cu(NO3)2溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式   。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.铝离子和硫氢根离子发生双水解反应生成硫化氢和氢氧化铝,A不符合题意;
B.时,溶液中存在氢氧根离子,在碱性条件下,相互之间不反应,和氢氧根离子也不反应可以共存,B符合题意;
C.甲基橙变为红色,则溶液显酸性,在酸性条件下二价铁和硝酸根离子会反应,C不符合题意;
D.水电离出的的溶液,说明溶液显酸性或者碱性,碱性条件下,镁离子,铜离子会形成沉淀,酸性条件下,醋酸根离子会形成醋酸分子,不能共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
2.【答案】A
【解析】【解答】A、2H++2Fe2++ClO-= 2Fe3++ Cl-+ H2O,故A符合题意;
B、Ba2++SO42-= BaSO4非氧化还原反应,故B不符合题意;
C、OH-+NH4+= 非氧化还原反应,故C不符合题意;
D、Fe3++SCN-= Fe(SCN)3非氧化还原反应,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、Fe2+具有还原性,HClO具有氧化性,发生氧化还原反应;
B、硫酸钡为白色沉淀;溶液中只含有氢氧化钾;
C、;白色沉淀,不属于氧化还原反应;
D、Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3属于络合物,各元素化合价不发生变化,不属于氧化还原反应;
3.【答案】A
【解析】【解答】解:某酸性溶液中只有Na+、CH3COO﹣、H+、OH﹣四种离子,则该溶液为CH3COOH、CH3COONa混合溶液.
A、pH=3的CH3COOH反应c(H+)=10﹣3mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣3mol/L,CH3COOH是弱电解质,所以醋酸浓度远远大于氢氧化钠浓度,等体积混合醋酸有剩余,故A正确;
B、等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合恰好反应,为CH3COONa混合溶液,CH3COONa强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故B错误;
C、根据电荷守恒有c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(H+ )+c(Na+ ),若溶液中c(CH3COO﹣)>c(Na+ )>c(OH﹣)>c(H+ ),则c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)>c(H+ )+c(Na+ ),溶液不呈电中性,故C错误;
D、加入适量氨水,根据电荷守恒有c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(H+ )+c(Na+ )+c(NH ),若溶液呈中性,即c(OH﹣)=c(H+ ),则c(CH3COO﹣)=c(Na+ )+c(NH );若溶液呈碱性,即c(OH﹣)>c(H+ ),则c(CH3COO﹣)<c(Na+ )+c(NH );若溶液呈酸性,即c(OH﹣)<c(H+ ),则c(CH3COO﹣)>c(Na+ )+c(NH ),故D错误.
故选:A.
【分析】某酸性溶液中只有Na+、CH3COO﹣、H+、OH﹣四种离子,则该溶液为CH3COOH、CH3COONa混合溶液.
A、pH=3的CH3COOH反应c(H+)=10﹣3mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣3mol/L,CH3COOH是弱电解质,所以醋酸浓度远远大于氢氧化钠浓度.
B、等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合恰好反应,为CH3COONa混合溶液,溶液呈碱性.
C、根据电荷守恒有c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(H+ )+c(Na+ ),据此判断.
D、根据电荷守恒有c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(H+ )+c(Na+ )+c(NH ),讨论溶液的酸碱性进行判断.
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 在澄清透明溶液中:Fe3+、H+、Cl-、SO 之间不发生反应,故A选;
B. 能溶解氧化铝的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性:H+与HCO 反应生成水和二氧化碳、OH-和NH 生成氨气和水、HCO 与OH-生成CO 和水,故B不选;
C. 滴入酚酞显红色的溶液呈碱性:Mg2+和OH-生成氢氧镁沉淀,故C不选;
D. 强酸性溶液中:H+与CO 生成HCO 或水和二氧化碳,H+与ClO-生成HClO,故D不选;
故答案为:A。
【分析】离子之间相互发生反应,需满足以下条件:
1、生成难溶物,如Ba2+与SO42-等;
2、生成易挥发物,如CO32-与H+等;
3、生成难电离物,如H+与CH3COO-等;
4、发生氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO3-(H+)与Fe2+等;
5、发生彻底双水解反应:如Al3+与CO32-、HCO3-或AlO2-等;
6、发生络合反应:如Fe3+与SCN-等;
若不发生以上任何反应,则可以大量共存。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.a点时溶液为0.01 mol/L的NaOH、NH3·H2O得到的混合溶液,NaOH是强碱,完全电离,NH3·H2O是弱碱,部分电离。由NH3·H2O的电离平衡常数Kb=可得c()=,A不符合题意;
B.b点时NaOH恰好被中和,溶液为CH3COONa、NH3·H2O的混合溶液,由于醋酸是一元弱酸,NH3·H2O、CH3COOH电离平衡常数相同。CH3COONa会水解产生CH3COOH,CH3COO-的水解平衡常数Kh=<1.7×10-5=Kb,故CH3COO-的水解程度小于NH3·H2O的电离程度,因此该混合溶液中微粒浓度:c(CH3COOH)<c(),B不符合题意;
C.c点溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4的混合溶液,根据物料守恒可得:c(CH3COO- )+c(CH3COOH)=c()+c(NH3·H2O)+c(Na+),C不符合题意;
D.c点溶液的溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸铵,在醋酸铵溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相近,溶液呈中性,醋酸钠属于强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,可知等浓度的醋酸钠和醋酸铵混合溶液的pH>7,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用Kb=计算;
B.依据Kh=计算,再比较Kh与Kb的大小判断;
C.根据物料守恒判断;
D.依据盐类水解规律判断,强碱弱酸盐水解溶液显碱性。
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A.Ba2+、NO 、NH 、Cl﹣之间不发生反应,但是加入硫酸后有BaSO4沉淀生成,但无气体放出,不满足条件,故A错误;
B.Ba2+、HCO 、NH 、NO3﹣之间不发生反应,加入硫酸后,生成硫酸钡沉淀,放出CO2气体,满足条件,故B正确;
C.OH﹣与Cu2+会结合生成Cu(OH)2沉淀,不能共存,故C错误;
D.Na+、CO 、SO 、K+之间不反应,加入硫酸后放出CO2气体,但无沉淀生成,不满足条件,故D错误;
故选B.
【分析】A.加入硫酸后有BaSO4沉淀生成,但无气体放出;
B.四种离子之间能够共存,加入硫酸后,生成硫酸钡沉淀,放出CO2气体;
C.铁离子与氢氧根离子反应生成难溶物氢氧化铜;
D.加入硫酸后放出CO2气体,但无沉淀生成.
7.【答案】D
【解析】【解答】酸性条件下,溶液中含有大量的H+。
A、溶液中的CO32-能与H+反应生成H2O和CO2,不可大量共存,A不符合题意;
B、溶液中的Ba2+和SO42-能反应生成BaSO4沉淀,不可大量共存,B不符合题意;
C、溶液中ClO-、NO3-(H+)具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,不可大量共存,C不符合题意;
D、溶液中各个离子相互间不反应,可大量共存,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对离子共存的考查,溶液中的离子可大量共存,则相互间不发生反应。即不形成难溶(或微溶)物质、不形成弱电解质、不形成易挥发性物质;不发生氧化还原反应。据此结合选项所给离子组进行分析。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A.Ba2+、SO 之间反应生成硫酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.H+、OH﹣之间反应生成水,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Mg2+、K+、Cl﹣、NO3﹣之间不反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;
D.Ca2+与CO 、SO 反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选C.
【分析】A.钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀;
B.氢离子与氢氧根离子反应;
C.四种离子之间不发生反应,在溶液中能够共存;
D.钙离子与碳酸根离子、硫酸根离子反应.
9.【答案】B
【解析】【解答】第一阶段无沉淀,说明发生酸碱中和反应,水溶液中一定含有氢离子,故AD不符合题意,第三阶段有部分沉淀能和氢氧化钠继续反应,说明部分沉淀是氢氧化铝,原溶液中一定含有铝离子,第四阶段沉淀的量不再随着氢氧化钠量的增多而增加,说明一定有一种沉淀和氢氧化钠不反应,可推知该沉淀是氢氧化镁,原溶液中一定含有镁离子,钡离子和氢氧化钠之间不会发生反应,所以不存在钡离子,
故答案为:B。
【分析】分析图中开始麻油沉淀生成,确定氢离子,生成沉淀和沉淀溶解消耗NaOH物质的量之比为3:1确定铝离子,沉淀没有完全溶解确定镁离子。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.实验1溶液溶液中,根据质子守恒可知,该溶液中存在:,A不符合题意;
B.实验2中未告知加入的CaCl2溶液的体积,故无法计算反应后Ca2+的浓度,则上层清液中一定存在:,但Ca2+的浓度未知,故不一定有,B不符合题意;
C.向溶液中滴加等浓度等体积稀盐酸,则发生反应:Na2C2O4+HCl=NaHC2O4+NaCl,则根据质子守恒有:,由题干信息,可知,Kh2=<Ka2,即实验3溶液反应后显酸性,即c(H+)>c(OH-),故实验3溶液中存在:故,C符合题意;
D.向溶液中加入足量稀硫酸,即将Na2C2O4转化为H2C2O4,H2C2O4为弱酸,在离子方程式书写时不能拆,再滴加溶液,溶液紫红色褪去,则实验4溶液中参与反应的离子方程式为:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据质子守恒;
B.未告知加入溶液的体积,故无法计算;
C.根据质子守恒,比较所得溶液中电离和水解程度判断;
D.弱酸不能拆。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A不符合题意;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B不符合题意;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C不符合题意;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.甘氨酸含有氨基和羧基,具有两性;
B.曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化;
C.根据计算。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.溶液中的OH-由NH3·H2O、H2O共同电离产生,根据电荷守恒可得c(OH-)=c(NH )+c(H+),A不符合题意;
B.二者等体积混合后,溶液中有未反应的OH-大量存在,溶液显碱性,所以常温下溶液的pH>7,B不符合题意;
C.CH3COONa是强碱弱酸盐,在溶液中CH3COO-水解消耗水电离产生的H+,促进水的电离,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。根据质子守恒可得c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),C符合题意;
D.根据物料守恒可得:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据电荷守恒分析;
B.Ba(OH)2是二元碱,碱过量;
C.根据质子守恒分析;
D.根据物料守恒分析;
13.【答案】A
【解析】【解答】解:A.0.1mol L-1HCl溶液与0.2 mol L-1氨水等体积混合得到等浓度的一水合氨和氯化铵混合溶液,溶液PH>7说明一水合氨电离大于铵根离子水解,c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3 H2O)>c(OH-),故A符合题意;
B. NaClO2为强碱弱酸盐,水解显碱性,c(Na+)>c(ClO2-)>c(OH-)>c(H+),故B不符合题意;
C. = ,向氨水中不断通入CO2,随着CO2的增加,c(NH4+)不断增大, 不断减小,C不符合题意;
D. 若醋酸过量,反应后溶液中的溶质为醋酸钠和醋酸,醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,溶液显酸性,并由化学式可知,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】等体积混合后,一水合氨过量一倍,同时由于部分电离,所以铵根离子浓度大于氯离子。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),所以c(OH-)>c(NH4+),故A不符合题意;
B.一水合氨是弱电解质,pH=3的盐酸浓度小于pH=11氨水的浓度,二者等体积混合,则氨水有剩余,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B不符合题意;
C、二元弱酸强碱盐NaHA溶液中存在A的物料守恒c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),故C不符合题意;
D.根据NH4++H2O NH3 H2O+H+,氢离子抑制了铵根离子的水解,则铵根离子浓度相等时,c(NH4HSO4)<c(NH4Cl),一水合氨是弱电解质,电离程度较小,则c(NH4+) 相等NH4Cl、NH4HSO4和NH3·H2O溶液中,氨水的浓度最大,即c(NH3·H2O)>c(NH4Cl)>c(NH4HSO4),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】D中利用数值法,假设物质的浓度相同进行逆推,先判断铵根离子的浓度大小,反过来根据铵根离子浓度相同进行判断溶质离子浓度大小。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.由表格电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO3-,故其阴离子的水解程度:CH3COO-NaHCO3>Na2CO3,故dB.NaHCO3溶液显碱性,则HCO32-的电离程度小于HCO3-的水解程度,故溶液中微粒的浓度大小关系为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),选项错误,B符合题意;
C.溶液的浓度越小,其离子的水解程度越大,故0.25mol/L的NH4Cl的水解程度大于0.5mol/L的NH4Cl,故前者所含NH4+的物质的量更多,选项正确,C不符合题意;
D.该混合溶液中显酸性,故溶液中c(H+)>c(OH-),结合质子守恒:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),可得 c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+) ,选项正确,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.由酸的强弱确定酸的阴离子的水解能力的强弱;
B.根据溶液中电离水解的程度大小,确定溶液中粒子浓度大小;
C.根据越稀越水解分析溶液中NH4+浓度大小;
D.根据质子守恒,结合溶液的酸碱性分析;
16.【答案】A
【解析】【解答】A.分别向两个盛50mL 0.1000 mol L 1盐酸的烧杯中匀速滴加50mL蒸馏水、50mL 0.1000 mol L 1醋酸铵溶液,加水稀释对pH变化影响较小,加入醋酸铵后发生反应 ,生成弱电解质CH3COOH,溶液中c(H+)浓度迅速减少,pH变化较大,故pH变化较大的是醋酸铵,pH变化较小的是蒸馏水,则X曲线表示盐酸中加水稀释,滴加过程中,H+和Cl-的浓度减小,OH-的浓度增大,故A符合题意;
B.曲线Y变化较大,说明发生反应 ,CH3COO-与 结合成了弱电解质,溶液中氢离子浓度迅速减少,故B不符合题意;
C.a点溶液pH=2, ,根据电荷守恒可知: ,则 ,故C不符合题意;
D.根据图示可知,b点溶液的pH=1.14, ,氢离子抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子全部来自水的电离,则水电离的 ,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.根据水和醋酸铵对盐酸电离的影响即可判断X和Y的曲线,X为加水,Y为加醋酸铵,但是加水时,根据水的离子积常数即可判断氢离子减小氢氧根离子变大
B.醋酸铵电离出铵根离子和醋酸根离子,结合氢离子形成醋酸,导致氢离子迅速降低,因此pH变化大
C.根据电荷守恒以及PH进行计算即可
D.根据水的离子积常数以及pH计算出水电离出的氢离子
17.【答案】(1)>
(2)2;>
(3)c
(4)采用20MPa~50MPa高压;及时将产物液化除去
(5)c(NH4+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-);增大;NH4+ 水解呈酸性,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大
(6)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) + 234kJ/mol
【解析】【解答】(1)合成氨N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q(Q>0),正向为放热反应,随温度升高平衡逆向移动,平衡常数K值减小,故K1 >K2;(2) 400℃时,N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),平衡常数K=0.5,则2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ,平衡常数为 = =2;当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3 mol/L和2 mol/L、1 mol/L时,Qc= = = <K,反应正向进行,故υ(N2)(正) >υ(N2)(逆) ;(3)在密闭恒容的容器中,a.υ(N2)(正)=3υ (H2)(逆),不同物质表示的正逆速率不等于化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,a不选;b.混合气体的密度= ,混合气体的质量守恒m是定量,恒容容器,混合气体的密度始终是个定值,故混合气体的密度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,b不选;c.同温同压下,容器内的压强与气体的物质的量呈正比,该反应正向是气体分子数目减小方向,则气体的物质的量是个变化量,压强是个变量,当压强保持不变,说明反应达到平衡状态,c选;d.各物质的物质的量浓度保持不变可以作判断依据,N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2,各物质的浓度比等于化学计量数之比不能说明达到平衡,d不选;故能作为合成氨反应达到平衡的依据的选c;(4)合成氨工业中为实现“多”是提高氨的产率,可以从平衡移动角度考虑,适当增大压强,平衡正向移动,适当降低反应的温度,平衡正向移动,及时将氨气液化分离出该体系,平衡正向移动,均可以提高反应物的转化率而提高氨产率; 故所采取的措施:采用20MPa~50MPa高压,及时将产物液化分离;(5)0.1 mol/L的(NH4)2SO4水溶液中NH4+发生水解溶液显酸性,由于水解是微弱的,c(NH4+)约为c(SO42-)的两倍,故各离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-);在该溶液中加入少量明矾固体,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大; (6)根据反应进程能量图,该反应为放热反应,且放出热值为368kJ/mol-134kJ/mol=234kJ/mol,NO2和 CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) + 234kJ/mol。
【分析】判断反应进行的方向应用Qc和K的相对大小,若Qc<K,反应正向进行;若Qc>K,反应逆向进行;若Qc=K,反应保持平衡状态。物理量是个变量才可以作平衡的判定依据,若始终保持不变,不能做判定反应是否达到平衡的依据。
18.【答案】(1)弱酸
(2)大于;c(A-)=c(Na+)
(3)大于;c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5
【解析】【解答】(1)常温下,将浓度相同的某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,则刚好生成盐,此时pH=9,则生成的盐水解显碱性,则此盐为强碱弱酸盐,故HA为弱酸;
(2)溶液pH=7,HA为弱酸,则要求酸过量,故c(HA)>0.2mol,填大于;根据溶液呈电中性,可得c(A-)=c(Na+);
(3)0.2mol/LHA与0.1mol/LNaOH等体积混合则生成的NaA和HA等量,此时溶液pH<7,酸的电离程度大于盐的水解程度,此时溶液中的离子浓度:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(4)溶液中的c(H+)=10-9mol/L,c(OH-)=Kw/ c(H+)=10-5mol/L,溶液中的H+、OH-均由水电离得到,故水电离出的c(OH-)=10-5mol/L;
【分析】(1)反应后所得溶液为NaA,根据溶液的pH确定溶液酸碱性,从而判断HA酸性的强弱;
(2)根据HA酸性的强弱,结合反应后所得溶液的pH确定所加HA的浓度;根据反应后所得溶液的pH,结合电荷守恒分析;
(3)根据溶液的pH判断溶液中HA的电离程度和A-的水解程度的相对大小,从而判断溶液中离子浓度大小;
(4)结合Kw进行计算;
19.【答案】(1)<
(2)=
(3)>
【解析】【解答】解:将0.2mol/L HA溶液与0.2mol/L NaOH溶液等体积混合后,二者恰好反应生成NaA,溶液中存在c(Na+)>c(A﹣),根据电荷守恒得c(H+)<c(OH﹣),溶液呈碱性,则HA是弱酸;(1)溶液呈碱性,说明A﹣发生水解而导致溶液呈碱性,但水解程度较小,所以混合溶液中c(HA)<c(A﹣),故答案为:<;(2)二者混合时溶液体积增大一倍,浓度降为原来的一半,任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒得c(HA)+c(A﹣)=0.1mol/L,故答案为:=;(3)酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,所以HA抑制水电离、混合溶液促进水电离,则混合后由水电离出的c(OH﹣)>0.2mol/L HA溶液由水电离出的c(H+),故答案为:>.
【分析】将0.2mol/L HA溶液与0.2mol/L NaOH溶液等体积混合后,二者恰好反应生成NaA,溶液中存在c(Na+)>c(A﹣),根据电荷守恒得c(H+)<c(OH﹣),溶液呈碱性,则HA是弱酸;(1)溶液呈碱性,说明A﹣发生水解而导致溶液呈碱性,但水解程度较小;(2)二者混合时溶液体积增大一倍,浓度降为原来的一半,任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒计算;(3)酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离.
20.【答案】(1)
(2)
(3)<;>
(4)增大;=;根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案)
(5)
【解析】【解答】(1)是弱酸,部分电离,电离方程式为。故答案为:;
(2)上述、、三种酸的电离平衡常数由大到小的顺序为:,酸性由强到弱的顺序为(填分子式)。故答案为:;
(3)向浓度均为的溶液和溶液中加入:
①若加稀释至相同的,pH增大,弱酸更难电离,本身pH较大,需加入较少的水,则溶液中加入的体积:<(填“>”、“<”或“=”)。故答案为:<;
②若加稀释相同的倍数,酸的物质的量浓度相同,弱酸更难电离,本身pH较大,则此时溶液的>(填“>”、“<”或“=”)。故答案为:>;
(4)室温下,向未知浓度的溶液中加入溶液,电离平衡向电离方向移动:
①溶液中增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。故答案为:增大;
②滴加溶液至溶液中的,此时溶液的=(填“>”、 “<”或“=”)7,判断的理由为根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案)。故答案为:=;根据电荷守恒可知,,若,则,故溶液显中性(或其他合理答案);
(5)若向的溶液中滴加等体积一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的,存在Ka= =4.0×10-8,则溶液中。故答案为:。
【分析】(1) 为弱酸,部分电离;
(2)电离平衡常数越大,酸性越强;
(3)稀释会促进弱酸的电离;
(4)HF溶液中存在电离平衡;
(5)结合物料守恒、HClO的电离常数计算。
21.【答案】(1)小于
(2)A;B;D
(3)增大;增大;针对CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq)平衡,加入HCl,增大H+浓度,H+与S2-结合,降低S2-浓度,导致溶解平衡正向移动
(4)CaS (s) + Cu2+ (aq) = CuS (s) + Ca2+ (aq)
【解析】【解答】(1)NaHS溶液中存在电离平衡和水解平衡:HS- H++S2-和HS-+H2O H2S+OH-,由于溶液显碱性,所以水解过程大于电离过程,则c(S2-) 小于c(H2S);综上所述,本题答案是:小于。(2)A.温度不变,c(H+)·c(OH-)为常数,A符合题意;
B.根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),因为c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HS-)+2c(S2-),B符合题意;
C.由于NaHS溶液显碱性,所以要保证溶液呈中性,H2S适当过量,所以根据物料守恒可知,c(Na+) < c(HS-)+c(S2-)+c(H2S);C不符合题意;
D.由于NaHS溶液显碱性,所以要保证溶液呈中性,H2S适当过量,c(H2S) > c(S2-),D符合题意;
故答案为:ABD
(3)已知常温下,CaS饱和溶液中存在平衡:CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq),ΔH>0;①该反应正反应吸热,所以温度升高时,Ksp增大;综上所述,本题答案是:增大。②针对CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq)平衡,滴加少量浓盐酸,硫离子与氢离子结合,c(S2-)减小,平衡右移,c(Ca2+)增大;综上所述,本题答案是:增大;针对CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq)平衡,加入HCl,增大H+浓度,H+与S2-结合,降低S2-浓度,导致溶解平衡正向移动。
(4)CaS悬浊液存在CaS(s) Ca2+(aq)+S2-(aq)平衡,若向中加入Cu(NO3)2溶液,发生复分解反应,生成黑色固体CuS,反应的离子方程式:CaS (s) + Cu2+ (aq) = CuS (s) + Ca2+ (aq);综上所述,本题答案是:CaS (s) + Cu2+ (aq) = CuS (s) + Ca2+ (aq)。
【分析】(1)根据HS-电离水解的程度大小分析;
(2)A.常温下,水的离子积Kw=1.0×10-14;
B.结合电荷守恒分析;
C.结合物料守恒分析;
D.结合溶液中电离、水解的程度进行分析;
(3)①Ksp只与温度有关,温度升高,Ksp增大;
②加入稀盐酸,H+能与S2-结合成H2S,促使沉淀溶解平衡正向移动;
(4)生成的黑色固体为CuS,结合沉淀转化书写反应的离子方程式;