3.1 电离平衡同步练习题
一、单选题
1.下列各项中物质的分类组合正确的是( )
选项 A B C D
强电解质
弱电解质
非电解质
A.A B.B C.C D.D
2.将0.1mol L﹣1的NH3 H2O溶液加水稀释,下列说法正确的是( )
A.c(NH4+) ∶c(NH3 H2O)比值增大
B.所有离子浓度均减小
C.c(OH﹣)∶c(NH3 H2O)比值减小
D.电离常数增大
3.下列物质属于强电解质的是( )
A. B. C. D.Al
4.随着人们对物质组成和性质研究的深入,物质的分类更加多样化。下列有关说法正确的是( )
A.Na2O2、Al2O3、Fe2O3都是碱性氧化物
B.磁铁矿、盐酸、绿矾都是混合物
C.CH3COOH、NH3·H2O、HClO都是弱电解质
D.烧碱、纯碱、熟石灰都是碱
5.下列物质属于弱电解质的是( )
A. B. C. D.
6.已知25℃时,几种弱酸或弱碱测得的电离平衡常数如下:HNO2(亚硝酸):,HCN(氢氰酸):,HF:,NH3·H2O:。下列说法错误的是( )
A.25℃时,NH4F水溶液的pH<7
B.一定条件下,反应可以发生
C.25℃时,等物质的量浓度的NaNO2和NaF混合溶液中:
D.等体积、等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液中所含阴离子总数前者小于后者
7.25℃时,用0.10m/L的弱碱BOH滴定10.00 mL a mol/L的盐酸,溶液的pH与所加BOH溶液体积(V)的关系如图所示。已知N点溶液中存在关系式:c(Cl-)=c(B+)+c(BOH)。下列说法正确的是( )
A.M点溶液中存在c(H+)=c(OH—)+2c(BOH)+c(B+)
B.N、Q两点溶液中BOH电离平衡常数:NC.P点BOH过量,此时溶液中c(B+)>c(Cl-)
D.a<0.108
8.25℃时某些弱酸的电离平衡常数如下表所示:
CH3COOH HClO H2CO3
K(CH3COOH) =1.8×10﹣5 K(HClO) =3.0×10﹣8 K(H2CO3)a1=4.4×10﹣7 K(H2CO3)a2=4.7×10﹣11
常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸时,溶液的pH随加水量变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.相同浓度的CH3COOH和HClO的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:c(H+)>c(ClO﹣)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)
B.图象中a、c两点所处的溶液中 相等(HR代表CH3COOH或HClO)
C.图象中a点酸的浓度大于b点酸的浓度
D.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO﹣+CO2+H2O=2HClO+CO32﹣
9.将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干,可得到NaHSO4.下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )
A.因为NaHSO4是电解质,因此固体NaHSO4能够导电
B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2:1
C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D.NaHSO4固体溶于水时既破坏离子键又破坏共价键
10.将某些化学知识用图象表示,可以收到直观、简明的效果.下列图象所表示的化学知识中,明显不正确的是( )
A. 分散系的分类
B. 醋酸稀释
C. 向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
D. 向AlCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液
11.在CH3COOH CH3COO﹣+H+的电离平衡中,要使电离平衡右移,且pH减小,应采取的措施( )
A.增加NaOH B.加热 C.加水 D.加浓盐酸
12.体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,两者消耗NaOH的物质的量( )
A.无法比较 B.相同
C.中和HCl的多 D.中和CH3COOH的多
13.下列说法正确的是( )
A.氨水导电能力比BaSO4的水溶液强,所以氨水是强电解质,BaSO4是弱电解质
B.已知H2C2O4是弱酸,其电离方程式为:H2C2O4 2H++C2O42﹣
C.若反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)在常温下不能自发,则该反应的△H>0
D.工业合成氨温度控制在500℃,目的是为了提高产率
14.在菠菜等植物中含有丰富的草酸,草酸对生命活动有重要影响。下列有关说法正确的是( )
A.草酸的电离方程式为
B.草酸溶液中:
C.常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
D.已知溶液显酸性,则
15.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( )
①醋酸与水能以任意比互溶;
②醋酸溶液能导电;
③醋酸溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大;
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;
⑥pH=3的醋酸溶液加水稀释至原溶液体积的10倍后,pH<4;
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢。
A.②⑥⑦ B.①② C.③④⑤⑥ D.③④⑥⑦
16.现有0.1mol·L-1氨水10mL,恒温条件下加蒸馏水稀释到1L后,下列变化中错误的是( )
①电离程度增大②NH3·H2O的浓度增大③ 数目增多④c(OH-)的浓度增大⑤导电性增强
A.②③④ B.①③⑤ C.①⑤ D.②④⑤
二、综合题
17.H3PO2(次磷酸)是一种一元弱酸,H3PO2易溶于水且具有较强的还原性。
(1)H3PO2的结构式为 。
(2)H3PO2在水溶液中的电离方程式为 。
(3)不断将新制的pH3通入搅拌的碘悬浮液中,直至碘的颜色消失,可得到次磷酸和氢碘酸,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(4)酸性条件下,H3PO2可将Cr2O72-还原为Cr3-,其本身被氧化为磷酸,该反应的离子方程式为 。
18.现有以下物质:
①KCl 晶体 ②液态HCl ③熔融BaCl2④葡萄糖 ⑤锌
⑥SO2⑦浓硝酸 ⑧CH3COOH 固体 ⑨医用酒精
(1)以上物质中能导电的是 .
(2)以上物质中属于电解质的是 ,属于非电解质的是 .
(3)以上物质中属于弱电解质的是 ,属于强电解质的是
(4)以上物质中,溶于水能导电的是 .
19.25℃时,有关物质的电离平衡常数如下:
化学式 CH3COOH H2CO3 H2SO3
电离平衡常数 K=1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7
(1)CH3COOH溶液中,其电离平衡常数表达式为K = ,常温下测得NaHSO3溶液的pH<7,其原因是 。
(2)常温下,将体积为10mLpH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)下列离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为 。
(4)体积相同、c(H+)相同的①CH3COOH;②HCl;③H2SO4 三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是 (填序号)。
(5)已知,H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热,则醋酸溶液中,醋酸电离的热化学方程式为 。
20.CH3COOH为常见的弱酸,在工业生产和生活中有广泛的应用.
(1)常温下中和100mL pH=3的CH3COOH溶液和1L pH=4的CH3COOH溶液,需要等物质的量浓度的NaOH溶液的体积分别为V1和V2,则V1 V2 (填“>”、“=”或“<”),中和后所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 .
(2)用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的醋酸溶液,滴定曲线如图所示.
其中①点所示溶液中c(CH3COO﹣)=2c(CH3COOH),
③点所示溶液中存在:c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)═c(Na+).则CH3COOH的电离平衡常数Ka= ,CH3COOH的实际浓度为 .
21.煤燃烧产生的烟气含有的SO2,是大气主要污染物之一。减少煤燃烧对大气造成的污染,应从多方面采取措施。
(1)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。
①一种烟气脱硫技术是向煤中加入适量石灰石,可大大减少燃烧产物中SO2的含量,最后生成CaSO4,该反应的化学方程式为 。
②煤炭中以FeS2(铁元素为+2价)形式存在的硫,可以采用微生物脱硫技术脱去,其原理如图所示:
1mol FeS2完全转化为Fe3+ 和SO42-时,FeS2与O2物质的量之比为 。
(2)燃煤后烟气脱硫方法之一是利用天然海水的碱性吸收烟气中SO2并转化为无害的SO42-,其流程的示意图如下:
①海水中碳元素主要以HCO3-的形式存在。用离子方程式表示海水呈碱性的原因: 。
②研究表明,进入吸收塔的海水温度越低,SO2的脱除效果越好,主要原因是 。
③从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HSO3-,排入曝气池进行处理时,需要鼓入大量空气。空气的作用是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.H2O属于电解质,A不符合题意;
B.Cu既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意
C. 属于强碱,是强电解质, 属于弱酸,是弱电解质, 本身不导电,属于非电解质,C符合题意;
D. 是盐类,属于强电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】强酸、强碱、金属氧化物、绝大多数盐为强电解质;弱酸、弱碱、水为弱电解质;非金属氧化物,绝大多数有机物为非电解质。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.加水稀释时,促进一水合氨电离,铵根离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,所以c(NH4+)∶c(NH3 H2O)比值增大,故A符合题意;
B.加水稀释时,促进一水合氨电离,但是溶液中氢氧根离子浓度减小,由于水的离子积不变,则氢离子浓度增大,故B不符合题意;
C.加水稀释时,促进一水合氨电离,氢氧根离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,所以c(OH-)∶c(NH3 H2O)比值增大,故C不符合题意;
D.电离平衡常数与温度有关,温度不变,则电离平衡常数不变,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题的易错点为B,要注意加水稀释,氨水中的主要离子的浓度均会减小,但温度不变,水的离子积不变,则氢离子浓度增大。
3.【答案】B
【解析】【解答】是弱电解质,属于盐,是强电解质,是非电解质,Al是单质,不属于电解质,
故答案为:B。
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,强电解质是在水溶液中或熔融状态中完全发生电离的电解质。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、Fe2O3是碱性氧化物,Al2O3是两性氧化物,Na2O2是过氧化物,故A不符合题意;
B、磁铁矿、盐酸都是混合物,而绿矾(FeSO4 7H2O)为纯净物,故B不符合题意;
C、CH3COOH、NH3·H2O、HClO在水中电离均不完全,则都属于弱电解质,故C符合题意;
D、烧碱、熟石灰都是碱,而纯碱(Na2CO3)属于盐,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物;
B、混合物中至少含有两种物质;
C、根据电解质在水中的电离程度可知,电离不完全的电解质为弱电解质;
D、碱在水中电离产生的阴离子全部为氢氧根离子。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.自身不能电离,是非电解质,故不选A;
B.在水溶液中完全电离,是强电解质,故不选B;
C.在水溶液中部分电离,是弱电解质,故选C;
D.在水溶液中完全电离,是强电解质,故不选D;
故答案为:C。
【分析】在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,完全电离的属于强电解质。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.由于Ka(HF)>Kb (NH3 H2O),故相同条件下,水解程度大于F-水解程度,所以NH4 F水溶液显酸性,pH<7,A不符合题意;
B.由电离平衡常数知酸性:HF>HCN ,故HF能制取HCN,B不符合题意;
C.相同条件下,离子水解程度大于F-水解程度,所以c(F-)>c(),此时溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),所以c(F-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+),C符合题意;
D.由于HNO2的酸性强于HCN,所以等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液,NaCN溶液水解能力强,c(H+)相对较小,两溶液中c(Na+)相等,由电荷守恒可得:NaCN溶液中所含阴离子总数小于NaNO2溶液中所含阴离子总数,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合一水合氨和氟化氢的电离平衡常数判断,可知一水合氨的电离平衡常数更小,因此氟化铵呈酸性;
B、电离平衡常数越大,酸性越强,结合强酸制弱酸进行判断;
C、酸的酸性越弱,其盐的水解程度越强;
D、可以结合电荷守恒判断,且酸的酸性越弱,其对应的盐碱性越强,氢离子浓度越小。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.根据N点溶液中存在关系式:c(Cl-)=c(B+)+c(BOH),可知,弱碱BOH与盐酸恰好完全反应生成BCl,当弱碱BOH的体积为5.40 mL时,所得溶液的溶质为HCl和 BCl (1:1),根据电荷守恒:c(H+)+ c(B+)=c(OH-)+ c(Cl-) ;物料守恒:2c(BOH)+2c(B+)= c(Cl-),两个式子消去c(Cl-),得c(H+)=c(OH-)+2c(BOH)+c(B+),A符合题意;
B.温度不变,电离平衡常数不变,N、Q两点溶液中BOH电离平衡常数:N=Q,B不符合题意;
C.P点时溶液为中性,c(H+)= c(OH-),所以电荷守恒:c(B+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(Cl-),c(B+)=c(Cl-),C不符合题意;
D.若a<0.108,在N点溶液时,弱碱与盐酸不会恰好完全反应生成BCl,不会满足c(Cl-)=c(B+)+c(BOH),只能是a=0.108,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.在体系中存在质子守恒。电荷守恒和无物料守恒,根据三大守恒关系可以得出几种微粒的浓度关系;’
B.影响平衡常数的因素只有温度,温度不变,平衡常数就不会改变;
C.根据电荷平衡可知c(B+)=c(Cl-);
D.由于BOH是弱碱,不能和强酸恰好完全反应生成BCl,弱碱离子还会进行水解。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A.醋酸的电离常数大于次氯酸,所以相同浓度的CH3COOH和HClO的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:c(H+)>c(CH3COO﹣)>c(ClO﹣)>c(OH﹣),故A错误;
B.在 的分子、分母同时乘以氢离子浓度可得: ,温度不变,则该比值不变,由于水的离子积和电离平衡常数只受温度影响,a、c的温度相同,则该比值相等,故B正确;
C.pH相等的CH3COOH、HClO,稀释相同的倍数时,较强酸中氢离子浓度小于较弱酸,则较弱酸的pH小于较强酸,酸性CH3COOH>HClO,所以a所在曲线表示CH3COOH,b所在曲线表示HClO,次氯酸的电离程度小于醋酸,所以醋酸的浓度减小,次氯酸的浓度较大,a、b两点相比,加入相同体积的水后仍然是次氯酸的浓度较大,即:图象中a点酸的浓度小于b点酸的浓度,故C错误;
D.碳酸的二级电离小于次氯酸,所以碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO﹣+CO2+H2O═HClO+HCO3﹣,故D错误;
故选B.
【分析】A.酸的电离常数越大,则酸根离子的浓度越大;
B.在 的分子、分母同时乘以氢离子浓度可得: ,温度不变,则该比值不变;
C.先根据电离程度大小判断醋酸、次氯酸对应曲线及起始浓度大小,a、b两点加入水的体积相同,则此时酸溶液浓度取决于酸的起始浓度;
D.根据强酸制取弱酸判断,反应生成的应该为碳酸氢根离子.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A.硫酸氢钠固体是由阴阳离子构成的,为离子化合物,因为硫酸氢钠固体中的阴阳离子不自由移动,所以固体NaHSO4不导电,故A错误;
B.硫酸氢钠固体中其阴阳离子分别是硫酸氢根离子、钠离子,所以NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是1:1,故B错误;
C.硫酸氢钠固体熔化时电离出钠离子和硫酸氢根离子,所以只破坏离子键不破坏共价键,故C错误;
D.硫酸氢钠溶于水时,电离出自由移动的钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以破坏共价键和离子键,故D正确;
故选D.
【分析】A.含有自由移动离子的离子化合物能导电;
B.硫酸氢钠固体中其阴阳离子分别是硫酸氢根离子、钠离子;
C.硫酸氢钠固体熔化时只破坏离子键,不破坏共价键;
D.硫酸氢钠溶于水时,电离出自由移动的钠离子、氢离子和硫酸根离子.
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A.散系的本质区别是分散质微粒直径的大小,分散质粒度小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,介于1﹣100nm的为胶体,故A错误;
B.醋酸溶液加水稀释溶液中离子浓度减小,溶液的导电能力逐渐减弱,故B正确;
C.碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳,所以开始滴加盐酸,不会产生二氧化碳,一段时间后,开始产生二氧化碳,故C正确;
D.先后发生的反应为:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,生成沉淀过程消耗的NaOH与沉淀溶解消耗的NaOH体积比是3:1,故D正确;
故选A.
【分析】A.分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小;
B.溶液的导电性与溶液中离子浓度有关;
C.碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳;
D.根据可能发生的反应Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O分析.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A.加入NaOH,NaOH和氢离子反应生成水,平衡向右移动,但氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故A错误;
B.醋酸的电离是吸热反应,升高温度促进醋酸电离,平衡向右移动,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B正确;
C.加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故C错误;
D.加入浓盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,平衡向左移动,故D错误;
故选B.
【分析】弱电解质的电离是吸热反应,要使平衡右移且pH减小,说明改变条件时平衡向右移动且氢离子浓度增大,据此分析解答.
12.【答案】D
【解析】【解答】醋酸为弱酸,盐酸为强酸,则pH值相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,醋酸的浓度大,所以体积相同,pH值相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,醋酸消耗的NaOH多,
故答案为:D。
【分析】pH相同的强酸和弱酸,弱酸的浓度大于强酸;故相同体积的强酸和弱酸,弱酸消耗的氢氧化钠多。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.一水合氨在溶液中部分电离,则一水合氨为弱电解质,且氨水为混合物,则氨水既不是电解质,也不是非电解质;BaSO4投入水中,导电性较弱,是因为硫酸钡的溶解度小,离子浓度低,溶解的硫酸钡完全电离,硫酸钡是强电解质,故A错误;
B.已知H2C2O4是弱酸,则电离方程式分步书写,主要以第一步为主,其电离方程式为:H2C2O4 H++HC2O4﹣,故B错误;
C.该反应的△S>0,若不能自发进行,△H﹣T△S>0,则△H>0,故C正确;
D.合成氨反应为放热反应,采用500℃的温度,不利于平衡向正方向移动,不利于反应产率,主要是考虑催化剂的活性和反应速率,故D错误;
故选C.
【分析】A.强、弱电解质的本质区别在于电解质是否完全电离,与溶液导电性没有必然关系;
B.草酸为二元弱酸,在溶液中部分电离,主要以第一步为主,其电离方程式分步书写;
C.不能自发进行的反应△H﹣T△S>0;
D.工业合成氨温度控制在500℃,主要是考虑催化剂的催化活性及反应速率.
14.【答案】B
【解析】【解答】A.草酸为二元弱酸,分步电离,其电离方程式为:H2C2O4H++HC2O、HC2OH++C2O,故A不符合题意;
B.草酸电离微弱,且第一步电离程度大于第二步,0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2O)>c(C2O),故B符合题意;
C.将草酸溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大,故C不符合题意;
D.已知NaHC2O4溶液显酸性,HC2O的电离程度大于其水解程度,则c(C2O)>c(H2C2O4),故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、草酸分步电离;
B、一级电离大于二级电离;
C、氢氧根浓度增大;
D、即电离程度大于水解程度。
15.【答案】D
【解析】【解答】①醋酸与水能以任意比互溶,只能说明醋酸易溶于水,与其电离程度无关;②醋酸溶液能导电,只能说明醋酸是电解质,而不能说明是弱电解质;③醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸没有电离完全,是弱电解质;④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大,盐酸是强酸,且二者都为一元酸,说明醋酸部分电离,为弱电解质;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2,说明醋酸酸性大于碳酸,碳酸也是弱酸,不能说明醋酸是否为弱酸,即不能说明醋酸是弱电解质;⑥pH=3的醋酸溶液加水稀释至原溶液体积的10倍后,pH<4,pH变化小于1,说明加水后醋酸又发生了电离,醋酸属于弱酸,为弱电解质;⑦大小相同的铁片与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,醋酸产H2速率慢,说明醋酸中氢离子浓度小于盐酸,则醋酸部分电离,为弱电解质。
综上,能说明醋酸是弱电解质的是③④⑥⑦,
故答案为:D。
【分析】弱电解质的电离不完全,常见的弱酸、弱碱、水属于弱电解质,据此分析。
16.【答案】D
【解析】【解答】①氨水是弱碱,加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大,故①符合题意;
②加水稀释,NH3·H2O的浓度减小,故②不符合题意;
③氨水是弱碱,加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大, 数目增多,故③符合题意;
④氨水呈碱性,加水稀释,c(OH-)的浓度减小,故④不符合题意;
⑤加水稀释,c( )、c(OH-)减小,溶液导电性减小,故⑤不符合题意;
错误的是②④⑤,
故答案为:D。
【分析】根据越稀越电离、c=分析。
17.【答案】(1)
(2)H3PO2 H++H2PO2-
(3)1:4
(4)3H3PO2+2Cr2O72-+16H+=3H3PO4+4Cr3++8H2O
【解析】【解答】本题主要考查氧化还原反应的电子守恒。
(1)羟基氢电离产生H+,H3PO2是一种一元酸,说明分子中存在一个羟基,H3PO2的结构式为 。
(2) H3PO2是一种一元弱酸,H3PO2在水溶液中的电离方程式为H3PO2 H++H2PO2-。
(3)PH3~H3PO2~4e-,2I2~4HI~4e-,氧化产物与还原产物分别是H3PO2和HI,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4。
(4)酸性条件下,H3PO2可将Cr2O72-还原为Cr3-,其本身被氧化为磷酸,该反应的离子方程式为3H3PO2+2Cr2O72-+16H+=3H3PO4+4Cr3++8H2O。
【分析】(1)H3PO2是一种一元酸,说明分子中存在一个羟基,据此书写其结构式;
(2)H3PO2是一种一元弱酸,存在电离平衡,用可逆号表示;
(3)根据电子守恒计算氧化产物和还原产物的物质的量之比;
(4)根据氧化还原反应原理书写离子方程式.
18.【答案】(1)③⑤⑦
(2)①②③⑧;④⑥
(3)⑧;①②③
(4)①②③⑥⑦⑧
【解析】【解答】解:①KCl 晶体无自由移动的离子,故不能导电;但溶于水后和在熔融状态下能导电,故为电解质;在水溶液中和熔融状态下能完全电离,故为强电解质;②液态HCl无自由移动的离子,故不能导电;在水溶液中能完全电离为氢离子和氯离子而导电,故为电解质,且为强电解质;③熔融BaCl2 中无自由移动的离子,故不导电;但在水溶液中和熔融状态下均能完全电离为钡离子和氯离子而导电,故为电解质,且为强电解质;④葡萄糖无自由移动的离子或电子,故不能导电;在水溶液中和熔融状态下均不能导电,故为非电解质; ⑤锌中有自由移动的电子,故能导电;但由于是单质,故既不是电解质也不是非电解质;⑥SO2 中无自由移动的离子,故不导电;溶于水后能导电是由于生成的亚硫酸能电离出自由移动的离子的原因,和其本身无关,在熔融状态下不能导电,故为非电解质; ⑦浓硝酸中有自由移动的离子,能导电;但由于是混合物,故既不是电解质也不是非电解质; ⑧CH3COOH 固体无自由移动的离子,故不能导电;但溶于水后能部分电离出自由移动离子而导电,故为电解质,且为弱电解质;⑨医用酒精中无自由移动的离子,故不能导电;在水溶液中和熔融状态下均不能导电,故为非电解质.(1)以上物质中能导电的是③⑤⑦,故答案为:③⑤⑦;(2)以上物质中属于电解质的是①②③⑧,属于非电解质的是④⑥,故答案为:①②③⑧;④⑥;(3)以上物质中属于弱电解质的是⑧,属于强电解质的是①②③,故答案为:⑧;①②③;(4)以上物质中,溶于水能导电的是①②③⑥⑦⑧,故答案为:①②③⑥⑦⑧.
【分析】(1)物质能导电是有自由移动的电子或自由移动的离子;(2)电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质是在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物;(3)在水溶液中或熔融状态下能完全电离的电解质为强电解质;在水溶液中和熔融状态下均不能完全电离的电解质为弱电解质;(4)物质溶于水后能电离出自由移动的离子,则溶于水后能导电.
19.【答案】(1);HSO3-的电离程度大于其水解程度
(2)<
(3)CO32->SO32- >CH3COO->HSO3-
(4)①>②=③
(5)CH3COOH(aq) CH3COO-(aq)+ H+(aq) ΔH=+0.3 kJ/mol
【解析】【解答】(1)醋酸电离方程式为CH3COOH CH3COO-+ H+,电离平衡常数表达式为K = ;由H2SO3的电离平衡常数及水解常数=Kw/Ka可得,NaHSO3溶液HSO3-的电离大于水解,故常温下NaHSO3溶液的pH<7;
(2)由于醋酸的酸性需小于亚硫酸,pH相同的醋酸和亚硫酸稀释相同倍数后,亚硫酸的pH变化大,故醋酸pH小于亚硫酸pH;
(3)Ka越小,对应的阴离子结合H+的能力越大,故答案为:CO32->SO32- >CH3COO->HSO3-;
(4)等体积、等pH的H2SO4、HCl中,c(H+)相同,滴加等浓度的氢氧化钠将它们恰好中和,用去酸的体积相等,但CH3COOH为弱酸,等pH时,其浓度大于HCl,滴加等浓度的氢氧化钠将它们恰好中和,弱酸继续电离产生氢离子,则消耗碱多,故①>②=③;
(5)因为H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol,CH3COOH(aq)+ OH-(aq) = H2O(l)+ CH3COO-(aq) ΔH =-57. kJ/mol,所以CH3COOH(aq) CH3COO-(aq)+ H+(aq) ΔH=+0.3 kJ/mol。
【分析】(1)亚硫酸根离子的电离(出H+)大于水解(释放OH-),因而溶液呈酸性。
(2)醋酸酸性弱于亚硫酸,故稀释相同倍数后,亚硫酸的pH变化大
(3)越弱越水解,酸性越弱,对应酸根离子结合H+能力越强。
(4)易错点:是等pH不是等浓度。
(5)根据盖斯定律可推出答案。
20.【答案】(1)>;c(Na+)>C(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(2)2×10﹣5;0.1006mol/L
【解析】【解答】解:(1)相同温度下,酸的浓度越小其电离程度越大,所以pH=3醋酸的浓度大于pH=4醋酸浓度的10倍,100mLpH=3的CH3COOH溶液和1L pH=4的CH3COOH溶液,前者的物质的量大于后者,醋酸和碱反应消耗碱的物质的量与酸的物质的量成正比,所以消耗氢氧化钠体积V1>V2;醋酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,则c(OH﹣)>c(H+),再结合电荷守恒得c(Na+)>C(CH3COO﹣),醋酸根离子水解程度很小,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>C(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故答案为:>;c(Na+)>C(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+);(2)根据③中物料守恒得醋酸浓度= =0.1006mol/L,A为缓冲溶液,pH=pKa﹣lgc(CH3COO﹣)/lgc(CH3COOH),5=pKa﹣lg2,10﹣5= ,Ka=2×10﹣5,故答案为:2×10﹣5;0.1006 mol/L.
【分析】(1)相同温度下,酸的浓度越小其电离程度越大,醋酸和碱反应消耗碱的物质的量与酸的物质的量成正比;醋酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,再结合电荷守恒判断钠离子和醋酸根离子浓度大小;(2)根据③中物料守恒计算醋酸浓度,再根据pH=pKa﹣lgc(CH3COO﹣)/lgc(CH3COOH)计算电离平衡常数.
21.【答案】(1)2CaCO3+2SO2 +O2 2CaSO4 +2CO2;4:15
(2)HCO3- + H2O H2CO3 + OH-;海水温度越低,SO2在其中的溶解度越大(其他答案合理给分);将HSO3-氧化为SO42-
【解析】【解答】(1)①向煤中加入石灰石起固硫的作用,该反应的化学方程式是:2CaCO3+2SO2 +O2 2CaSO4 +2CO2;
②1mol FeS2完全转化为Fe3+ 和SO42-时,铁元素由+2价变为+3价,硫元素由-1价变为+6价,氧元素由0价变为-2价,故FeS2与O2的计量数为4和15,故物质的量之比为4: 15;(2)①海水中碳元素主要以HCO3-的形式存在。HCO3-水解使溶液呈碱性,故海水呈碱性的原因为:HCO3- + H2O H2CO3 + OH-;
②海水温度越低,SO2在其中的溶解度越大,故进入吸收塔的海水温度越低,SO2的脱除效果越好;
③从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HSO3-,排入曝气池进行处理时,需要鼓入大量空气,将HSO3-氧化为SO42-。
【分析】(1)①向煤中加入石灰石起固硫的作用,会发生的反应是碳酸钙和二氧化硫以及氧气发生氧化还原反应,生成硫酸钙和二氧化碳;
②根据离子方程式遵循电荷守恒可以得出二者的物质的量之比;
(2)①碳酸氢根离子同时存在电离和水解,电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,但是碳酸氢根溶液显碱性,这说明水解程度大于电离的程度;
②二氧化硫在海水中的溶解度岁温度升高而降低;
③脱硫的目的是将二氧化硫转化为无害的SO42-,因此空气的目的是将HSO3-氧化为SO42-。