第3章 物质在水溶液中的行为 测试题(含解析)2023-2024学年高二上学期鲁科版(2019)化学选择性必修1

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名称 第3章 物质在水溶液中的行为 测试题(含解析)2023-2024学年高二上学期鲁科版(2019)化学选择性必修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 2023-11-16 13:23:00

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第3章 物质在水溶液中的行为 测试题
一、单选题
1.对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(  )
A.HCl B.13M3+ C.CH3COO﹣ D.
2.在含有大量Ba2+、OH-、Cl-的溶液中,还可能大量共存的离子是(  )
A.NH4+ B.SO42- C.Mg2+ D.NO3-
3.实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是(  )
A.防止硫酸铁分解
B.抑制硫酸铁水解
C.提高硫酸铁的溶解度
D.提高溶液的pH
4.某无色溶液加入铝可以生成H2,则在该溶液中一定能大量存在的离子组是(  )
A.K+、Cu2+、NO 、Cl- B.K+、Na+、Br-、Cl-
C.K+、Ca2+、HCO 、Cl- D.Na+、Mg2+、Br-、SO
5.向水中加入下列溶质,能促进水电离的是(  )
A.H2SO4 B.NaOH C.NaCl D.NH4Cl
6.下列物质中,能够导电的电解质是(  )
A.Cu丝 B.熔融的MgCl2 C.NaCl溶液 D.蔗糖
7.准确取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定,下列说法正确的是(  )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
8.有一混合溶液中含有以下离子的若干种:、、、Ba2+、Cl 、、SO42 ,现有两份体积相同各为100mL的该溶液进行如下实验:
①向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热后,收集到0.224L的气体(标准状况下测定),并产生0.58g白色沉淀;
②向第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液,产生6.99g白色沉淀。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.K+可能存在
B.可能存在
C.Ba2+一定不存在
D.100mL该溶液中若含有0.01molCl ,则K+的物质的量浓度为0.04mol/L
9.下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.向K2S溶液中加水稀释, 会减小
B.向醋酸溶液中加NaOH至恰好完全反应,水的电离程度先增大后减小
C.向含有MgCO3同体的溶液中加入少量盐酸, 会增大
D.向CuS和FeS的饱和溶液中加入少量Na2S, 保持不变
10.下列说法正确的一组是(  )
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③0.5mol L﹣1所有一元酸溶液中氢离子浓度都是0.5mol L﹣1
④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥熔融的电解质都能导电.
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.只有⑤ D.只有⑥
11.下列事实与盐类水解无关的是(  )
A.氯化铝溶液蒸干后灼烧得不到无水氯化铝
B.氯化铁溶液常用作制印刷电路板的腐蚀剂
C.常用热的纯碱溶液除去油污
D.长期施用硫酸铵易使土壤酸化
12.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4 HC2O4-+ H+ Ka 1 ; HC2O4- C2O42-+ H + Ka 2常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中 H2C2O4、HC2O4-、C2O42- 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示,则下列说法中不正确的是(  )
A.常温下,Ka1 :Ka2 =1000
B.将相同物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水可配得 pH为4.2的混合液
C.pH=1.2 溶液中:c(K + ) + c(H + ) = c(OH-) + c(H2C2O4)
D.向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大
13.室温时,用0.100 mol·L-1盐酸滴定 20.00 mL 0.100 mol·L-1的 NaY 溶液,溶液中水的电离程度随所加盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液体积变化),已知Ka(HY)=1.0×10-10,则下列有关说法正确的是(  )
A.可选取酚酞作为滴定指示剂
B.M 点溶液的 pH>7
C.Q 点水的电离程度最小,Kw<10-14
D.N点,c(Na+)=c(HY)+c(Y-)+c(Cl-)
14.下列各组离子能在溶液中大量共存的是(  )
A.Na+、OH﹣、HS﹣NO3﹣ B.Al3+、Cl﹣、HCO3﹣、Na+
C.AlO2﹣、K+、CO32﹣、Na+ D.Fe2+、K+、H+、NO3﹣
15.25℃时,体积均为25.00mL,浓度均为0.0100mo1 L-1的HA、H3B溶液分别用0.0100mo1 L-1NaOH溶液滴定,溶液的pH随V(NaOH)变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.25℃时,0.0100mo1 L-1Na2HB溶液的pH>7
B.向HA溶液中滴加NaOH溶液至中性,c(A-)C.NaOH溶液滴定HA溶液应选甲基橙作指示剂
D.25℃时,H2B-离子的水解常数的数量级为10-3
16.下列溶液中离子浓度关系的表示正确的是(  )
A.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO )+c(HCO )
B.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)
C.0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH )>c(OH-)
D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
二、综合题
17.
(1)已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示:
①则25℃时水的电离平衡曲线应为   。(填“A”或“B”)
②25℃下,下列三种溶液中,由水电离出的氢离子的物质的量浓度之比a:b:c=   。
a.pH=1的盐酸b.pH=2的盐酸c.pH=12的NaOH溶液
③25℃下,若VaLpH=a的盐酸与VbLpH=b的NaOH溶液恰好中和,a+b=13,则Va:Vb=   。
(2)某温度(t℃)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=13。
①该温度下水的Kw=   。
②此温度下,将pH=1的盐酸溶液VaL与pH=14的NaOH溶液VbL混合(忽略体积变化),混合后溶液的pH为2,则Va:Vb=   。
(3)下列说法中正确的是   。
a.25℃时,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液pH>7
b.100℃时,pH=12的NaOH溶液和pH=2的H2SO4溶液恰好中和,所得溶液pH=7
c.25℃时,由水电离出的氢离子浓度为1×10-10mol/L的溶液中可能大量存在NH4+和Cl-
18.回答或解释下列问题:
(1)已知:,则稳定性:白磷   红磷(填“大于”或“小于”)。
(2)在常温常压下,1 g氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出91.5的热量。写出相应的热化学方程式为   ;
(3)将浓氨水滴入到固体氢氧化钠中,可以快速制备氨气,用平衡移动原理解释原因:   ;
(4)常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液分别滴定20.00 mL0.1 mol/LHCl溶液和20.00 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线如图所示:
①由A、C点判断,滴定HCl溶液的曲线是   (填“图1”或“图2”)。
②E为滴定终点,则a=   mL。
③D点对应离子浓度由大到小的顺序为   。
(5)肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可作为火箭发动机的燃料。已知断裂1 mol化学键所需的能量:N≡N为942 kJ、N-N为154 kJ,另外1 mol O2(g)变成2 mol O(g)需吸收500 kJ能量,则断裂1 mol N-N键所需的能量是   。
19.甲醇是基本化工原料,甲醇及其可制得产品的沸点如下.
名称 甲醇 二甲胺 二甲基甲酰胺 甲醚 碳酸二甲酯
结构式 CH3OH (CH3)2NH (CH3)2NCHO CH3OCH (CH3O)2CO
沸点(℃) 64.7 7.4 153℃ ﹣24.9 90℃
(1)在425℃、Al2O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺,二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为   ;
(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:2CH3OH+NH3+CO (CH3)2NCHO+2H2O△H若该反应在常温下能自发进行,则该反应为   反应(填“吸热”、“放热”).
(3)甲醇制甲醚的化学方程式为:2CH3OH CH3OCH3+H2O△H.一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应.
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CH3OH CH3OCH3 H2O
Ⅰ 387 0.20 x
Ⅱ 387 0.40 y
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
①x/y=   ;
②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4.若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3和0.10mol H2O,则此时v正    v逆(填“>”、“<”或“=”)
(4)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示.
写出阳极的电极反应式   .
20.已知A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、 Cu2+、 Na+中的一种,阴离子分别是CO32-、NO3-、SO42-、Cl-中的一种(离子不能重复),进行如下实验:
①分别溶于水,只有C溶液呈蓝色;
②若把足量盐酸分别加入到上述四溶液,B中出现沉淀,D溶液有无色无味的气体放出;根据①②的实验事实,可推断它们的化学式为:
(1)A   ;B   。
(2)以铜为原料,写出能生成C的化学方程式(不限步骤) :   。
(3)加入足量盐酸后D中反应的离子方程式:   。
(4)写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:   。
(5)某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、 OH-如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序 正确的是(填写序号,可重复使用)①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液
21.河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含有:K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。
(1)甲厂废水明显显碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是   。
(2)乙厂的水中含有另外三种离子。如果往乙厂废水中加一定量   (选填“活性炭”或“硫酸亚铁”或“铁粉”),就可以回收其中的金属   (填写元素符号)。
(3)写出上述能生成红褐色沉淀的离子反应    。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:A.氯化氢溶于水后能电离出氢离子,使水的电离向左移动,所以能抑制水的电离,故A不选;
B.13M3+为13Al3+,Al3+能结合水电离的氢氧根离子生成弱电解质,使水的电离向正移,所以促进水的电离,故B不选;
C.加入了CH3COO﹣,CH3COO﹣ 会结合H+,c(H+)减小,平衡向右移动,故C不选;
D. 为Cl﹣,加入Cl﹣后,对水的电离平衡没有影响,平衡不移动,故D选.
故选D.
【分析】水的电离方程式为H2O═H++OH﹣,加入酸或碱能抑制水的电离,加入含有弱根离子的盐能促进水的电离,强酸强碱盐不影响水的电离,据此分析解答.
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 铵根离子与氢氧根离子不能大量共存,A不符合题意;
B. 硫酸根离子与钡离子不能大量共存,B不符合题意;
C. Mg2+与氢氧根离子不能大量共存,C不符合题意;
D. 三种离子与硝酸根离子不反应,可以大量共存,D正确,
故答案为:D。
【分析】离子间若要结合成弱酸、弱碱、水、沉淀、气体或发生氧化还原等就不能大量共存。
A. 铵根离子与氢氧根离子要结合成一水合氨(弱碱);
B. 硫酸根离子与钡离子结合成硫酸钡沉淀;
C. Mg2+与氢氧根离子结合成氢氧化镁沉淀。所以三者中的离子不能大量共存。
3.【答案】B
【解析】【解答】硫酸铁在溶液中会电离出硫酸根和三价铁离子,三价铁离子会发生水解,所以要加入硫酸抑制其水解。
故答案为:B。
【分析】此题考查盐类水解的应用,根据水解平衡的影响因素进行判断。
4.【答案】B
【解析】【解答】无色溶液加入铝可以生成H2,则该溶液可能显酸性,也可能显碱性。
A、铜离子在溶液中显蓝色,不是无色的,且在碱性溶液中不能存在。另外硝酸根在酸性溶液中与铝反应得不到氢气,不能大量共存,A不符合题意;
B、K+、Na+、Br-、Cl-在酸性或碱性溶液中均不反应,可以大量共存,B符合题意;
C、碱性溶液中Ca2+、HCO3-不能大量共存,酸性溶液中HCO3-不能大量共存,C不符合题意;
D、碱性溶液中Mg2+不能大量共存,D不符合题意,
答案选B。
【分析】第一步,解析隐含条件:无色(排除有色离子选项A),与铝反应生成氢气(溶液中含氢离子或氢氧根离子)
第二步,每个选项增添氢离子或氢氧根离子,再判断离子共存(A铜离子与氢氧根离子反应;C碳酸氢根离子与氢离子或氢氧根离子均反应;D镁离子与氢氧根离子反应)
5.【答案】D
【解析】【解答】A.H2SO4为强电解质,电离产生氢离子,水中氢离子浓度增大,导致水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,A与题意不符;
B.NaOH为强电解质,电离产生氢氧离子,水中氢氧离子浓度增大,导致水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,B与题意不符;
C.NaCl为强电解质,产生的钠离子、氯离子对水的电离平衡无影响,C与题意不符;
D.NH4Cl为强电解质,产生的铵根离子能与水电离产生的氢氧根离子结合生成一水合氨,导致水的电离平衡正向进行,促进水的电离,D符合题意;
故答案为D。
【分析】促进水的电离是弱酸强碱盐或者是强酸弱碱盐
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、铜丝能导电,但铜丝是单质不是化合物,所以铜丝不是电解质也不是非电解质,故A错误.
B、熔融的氯化镁中含有自由移动的离子,所以能导电,氯化镁是能导电的电解质,故B正确.
C、氯化钠溶液中含有自由移动的阴阳离子所以能导电,但氯化钠溶液是混合物,所以不是电解质,故C错误.
D、蔗糖在水溶液里或熔融状态都以分子分子,所以都不导电,蔗糖是非电解质,故D错误.
故选:B.
【分析】在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,能导电的物质中含有自由电子或离子,据此分析解答.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A.滴定管使用必须用NaOH标准液润洗,否则消耗的标准液偏大,测定酸的浓度偏大,故A错误;
B.碱滴定酸,氢离子浓度逐渐减小,则随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大,故B正确;
C.用酚酞作指示剂,滴定前锥形瓶中为无色溶液,则当锥形瓶中溶液由无色变红色时停止滴定,故C错误;
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗的标准液偏大,则测定酸的浓度偏大,故D错误;
故选B.
【分析】A.滴定管使用必须用NaOH标准液润洗;
B.碱滴定酸,氢离子浓度逐渐减小;
C.用酚酞作指示剂,滴定前锥形瓶中为无色溶液;
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗的标准液偏大.
8.【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知,溶液中一定含有K+,故A不符合题意;
B.由分析可知,溶液中一定不含CO,故B不符合题意;
C.由分析可知,溶液中一定不存在Ba2+,故C符合题意;
D.若100mL该溶液中若含有0.01mol Cl-,根据电荷关系可知钾离子的物质的量=0.04mol,则钾离子浓度=0.04mol÷0.1L=0.4mol/L,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 ①向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热后,收集到0.224L的气体(标准状况下测定),并产生0.58g白色沉淀,气体为氨气,则溶液中含有铵根离子,物质的量为0.01mol,白色沉淀为氢氧化镁,物质的量为0.01mol,则原溶液中一定含有镁离子,不含碳酸根离子;
②向第二份溶液中加入足量的溶液,产生6.99g白色沉淀,该沉淀为硫酸钡,则原溶液中含有硫酸根离子,物质的量为0.03mol,则原溶液中一定不含硫酸根离子,根据溶液呈电中性可知,溶液中一定含有K+,可能含有Cl-。
9.【答案】D
【解析】【解答】A. K2S水解显碱性,向K2S溶液中加水稀释,碱性减弱,酸性增强,c(H+)增大, = ,所以 增大,A不符合题意;
B. 向醋酸溶液中加NaOH至恰好完全反应,在反应中生成醋酸钠,醋酸钠水解促进水的电离,所以水的电离程度一直增大,B不符合题意;
C. MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO32-(aq),加入少量稀盐酸可与CO32-反应,促使溶解平衡正向移动,故溶液中c(CO32-)减小,C不符合题意;
D. 向CuS和FeS的饱和溶液中加入少量Na2S时, = ,ksp(CuS)和ksp(FeS)不变,所以 保持不变,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】A、K2S水解显碱性,根据电离平衡常数求解;
B、醋酸钠水解促进水的电离;
C、根据溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO32-(aq)分析;
D、运用,ksp(CuS)和ksp(FeS)只与温度有关。
10.【答案】C
【解析】【解答】解:①电解质的强弱与溶解性无关,不溶于水的盐可能是强电解质,CaCO3、BaSO4均是强电解质,故①错误;②绝大多数的盐属于强电解质,少部分盐属于弱电解质,如醋酸铅就属于弱电解质,与溶解度无关,故②错误;③0.5mol/L一元酸溶液H+浓度不一定为0.5mol/L,如醋酸小于0.5mol/L,硫酸为1mol/L,故③错误;④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,与电解质的强弱无关,故④错误;⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子,故⑤正确;⑥酸为共价化合物,在熔融态时均不导电,只有溶于水时才导电,故⑥错误;
故选C.
【分析】①电解质的强弱与溶解性无关;②大多数盐均为强电解质,与溶解度无关;③一元酸溶液中H+浓度与酸的浓度、酸的强弱有关;④H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,与电解质的强弱无关;⑤溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子;⑥酸在熔融态时不导电.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A.氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl,加热HCl挥发促进水解,最终得不到无水氯化铝,故A不选;
B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,发生了氧化还原反应,与盐类水解无关,故B选;
C.纯碱为Na2CO3,在溶液中水解显碱性,加热碱性增强,而油脂属于酯类,在碱性条件下发生水解,故纯碱能去油污,故C不选;
D.铵根离子在溶液中会水解显酸性,所以长期施用硫酸铵易使土壤酸化,故D不选.
故选B.
【分析】A.氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl;
B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜;
C.油脂属于酯类,在碱性条件下发生水解;
D.铵根离子水解显酸性.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.电离平衡常数Ka 1 =[H+][HC2O4-]÷[H2C2O4]=10-1..2,Ka 2=[H+][C2O42-]÷[HC2O4-]=10-4.2,Ka 1 :Ka 2=1000,A项不符合题意;
B.pH=4.2时,[HC2O4-]、[C2O42-]的浓度相等,而相同物质的量 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水得到的溶液, HC2O4-和C2O42-的水解程度不同,离子浓度不再相等,B项符合题意;
C.pH=1.2溶液中,存在电荷守恒c(K + ) + c(H + ) = c(OH-) + c(HC2O4-),c(HC2O4-)=c(H2C2O4),则c(K + ) + c(H + ) = c(OH-) + c(H2C2O4),C项不符合题意;
D.随着KOH溶液的加入,HC2O4-的浓度逐渐减少,C2O42-的浓度增大,而HC2O4-的水解程度小于C2O42-的水解程度,盐的水解促进水的电离,所以向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大,D项不符合题意;
答案选B。
【分析】A.根据电离平衡常数的定义进行计算;
B.结合图中pH与离子浓度的关系进行判断;
C.根据电荷守恒进行判断;
D.根据离子浓度的变化与水解程度的大小关系进行分析即可。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.达到滴定终点时,溶液显酸性,所以应该选择在酸性范围内变色的指示剂,可选取甲基橙作为滴定指示剂,故A不符合题意;
B.M点是滴入了10.00mL盐酸,溶液中的溶质为等物质的量的NaY、NaCl和HY。NaY水解使溶液显碱性,HY电离使溶液显酸性。HY的电离平衡常数为1.0×10-10,所以NaY的水解平衡常数为 =1.0×10-4>1.0×10-10,所以溶液显碱性,故B符合题意;
C.P点只有NaY,Y-水解促进水的电离,水的电离程度最大。随着盐酸的不断滴入,溶液中Y-浓度逐渐减小,HY浓度逐渐增大,HY电离产生H+对水的电离起到抑制作用,所以Q 点水的电离程度最小,但Kw只和温度有关,所以Kw=10-14,故C不符合题意;
D.N点,根据物料守恒,c(Na+)=c (HY)+c (Y-),故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据达到滴定终点时溶液的酸碱性选择指示剂;
B.M点时溶液中的溶质为等物质的量的NaY和HY根据电离平衡常数和水解平衡常数的相对大小判断溶液的酸碱性;
C.P点到Q点的过程中,随着盐酸地加入,水的电离程度逐渐减小,Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变;
D.N点为盐酸与NaY恰好反应点,溶质为等物质的量的HY和NaCl,根据物料守恒进行判断。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:A.OH﹣、HS﹣结合生成水和硫离子,不能共存,故A不选;
B.Al3+、HCO3﹣相互促进水解,不能共存,故B不选;
C.该组离子之间不反应,可大量共存,故C选;
D.Fe2+、H+、NO3﹣发生氧化还原反应,故D不选;
故选C.
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生相互促进水解、氧化还原反应等,则离子大量共存,以此来解答.
15.【答案】A
【解析】【解答】A. 25℃时,0.0100mo1 L-1Na2HB溶液,根据c(H2B-)=c(HB2-)时,溶液显碱性,可知HB2-水解程度大于电离程度,溶液pH>7,A符合题意;
B. 根据c(HA)=c(A-)时,溶液显酸性,可知A-水解程度小于HA电离程度,继续加入氢氧化钠,HA浓度减小,到达中性时,c(A-)>c(HA),B不符合题意;
C. NaOH溶液滴定HA溶液时,滴定突跃pH在6.0到8.0之间,甲基橙在pH大于4.4时即为黄色,不能作指示剂,应用酚酞做指示剂,C不符合题意;
D. 25℃时,根据c(H2B-)=c(H3B)时,pH=2.0,H2B-离子的水解常数K= ,数量级为10-12,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.当c(HA)=c(A-)时,溶液显酸性,所以A-水解程度小于HA电离程度,再加氢氧化钠,到达中性时,c(A-)>c(HA);
C.在做滴定实验时,指示剂的变色范围突变范围重合度越高越好;
D.根据水解常数计算公式可知,在常温下 H2B-离子的水解常数的数量级为10-12。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.NaHCO3溶液中存在Na+、HCO3-、CO32-、H+和OH-,由于溶液显电中性,溶液中阴阳离子所带的正负电荷的总量相同,因此c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),A不符合题意;
B.pH=3的醋酸溶液中c(CH3COOH)>0.001mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=0.001mol·L-1,两溶液等体积混合后,溶液显酸性,溶液中OH-来自于CH3COO-水解产生,因此溶液c(OH-)C.NH4Cl溶液显酸性,由于溶液中H+、OH-来自电离、水解,因此溶液中离子浓度关系:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),C不符合题意;
D.令c(CH3COOH)=c(CH3COONa)=1mol·L-1,由于CH3COOH电离产生CH3COO-、CH3COO-水解产生CH3COOH,因此溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2mol·L-1,而c(Na+)=1mol·L-1,所以溶液中2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、结合NaHCO3溶液中存在HCO3- H++CO32-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-、H2O H++OH-,结合电荷守恒分析;
B、pH=3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>0.001mol·L-1,混合后溶液显酸性;
C、NH4Cl溶液中存在NH4+的水解,使得溶液中c(H+)>c(OH-);
D、结合物料守恒分析;
17.【答案】(1)A;1:10:10;1:10
(2)1.0×10-15;11:9
(3)ac
【解析】【解答】(1)①25时,水的Kw=10-14,c(H+)=10-7,可确定曲线为A。答案为:A;
②三种溶液中水电离出的氢离子浓度分别为10-13、10-12、10-12,所以比值为1:10:10。答案为:1:10:10;
③因为恰好中和,氢离子和氢氧根离子物质的量相等,所以Va×10-a=Vb×10-(14-b),又因为a+b=13,Va×10-a=Vb×10-(1+a),由此可求出Va:Vb=1:10。答案为:1:10;
(2)①该溶液中c(H+)=10-13,c(OH﹣)=10-2,所以Kw=c(H+) c(OH﹣)=1.0×10-15。答案为:1.0×10-15;
②根据题意可知酸过量,所以可以列出方程:Va×10-1–Vb×10-1=10-2(Va+Vb),从而求出Va:Vb=11:9。答案为11:9;
(3)a.氢离子和氢氧根离子浓度相同,但是一水合氨是弱碱,则碱过量,所以混合后pH>7,a正确;
b.由图像可知100℃时Kw=c(H+) c(OH﹣)=1.0×10-12,此时pH=12的NaOH溶液中c(OH﹣)=1mol/L,比氢离子浓度大100倍,等体积混合后溶液呈强碱性,pH>7,b不正确;
c.25℃时,由水电离出的氢离子浓度为1×10-10mol/L,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,而酸性溶液中NH4-和Cl-可能大量存在,c正确;
故答案为:ac。答案为:ac。
【分析】(1)①25时水的Kw=10-14,c(H+)=10-7,由图中可确定曲线。
②三种溶液中水电离出的氢离子浓度分别为10-13、10-12、10-12,由此可求出比值。
③因为恰好中和,氢离子和氢氧根离子物质的量相等,所以Va×10-a=Vb×10-(14-b),又因为a+b=13,Va×10-a=Vb×10-(1+a),由此可求出Va:Vb。
(2)①该溶液中c(H+)=10-13,c(OH﹣)=10-2,所以Kw=c(H+) c(OH﹣)。
②根据题意可知酸过量,所以可以列出方程:Va×10-1–Vb×10-1=10-2(Va+Vb),从而求出Va:Vb。
(3)a.氢离子和氢氧根离子浓度相同,但是一水合氨是弱碱,则碱过量;
b.由图像可知100℃时Kw=c(H+) c(OH﹣)=1.0×10-12,此时pH=12的NaOH溶液中c(OH﹣)=1mol/L,比氢离子浓度大100倍;
c.25℃时,由水电离出的氢离子浓度为1×10-10mol/L,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,而酸性溶液中NH4+和Cl-可能大量存在。
18.【答案】(1)小于
(2)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ/mol
(3)在氨水中存在平衡:,加入固体氢氧化钠中,溶解放热并电离出大量的OH-,平衡逆向移动,逸出NH3
(4)图1;20.00;c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)
(5)391 kJ
【解析】【解答】(1)物质含有的能量越高,物质的稳定性就越弱。由于白磷转化为红磷时会放出热量,说明白磷含有的能量比等质量的红磷高,因此稳定性:白磷小于红磷;
(2)1 g H2与足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出91.5 kJ的热量,则2 g(即1 mol) H2与足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出热量Q=91.5 kJ×2=183 kJ,故该反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ/mol;
(3)将浓氨水滴入到固体氢氧化钠中,可以快速制备氨气,这是由于在氨水中存在平衡: ,当将浓氨水加入固体氢氧化钠中,固体溶解放热并电离出大量的OH-,使上述平衡逆向移动,从而逸出大量NH3;
(4)①HCl是一元强酸,完全电离,c(H+)=c(HCl)=0.1 mol/L,pH=1;而醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以电解质分子存在,c(H+)<c(CH3COOH)=0.1 mol/L,pH>1,故由A、C点判断,滴定HCl溶液的曲线是图1,滴定CH3COOH溶液的曲线是图2;
②E点是NaOH滴定CH3COOH溶液的终点,由于二者浓度相等,故二者恰好反应时溶液体积相同,因此V(NaOH)=20.00 mL;
③溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。由于D点溶液显中性,所以c(OH-)=c(H+),c(CH3COO-)=c(Na+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度,因此溶液中离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(5)由图可知N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),即断裂1 mol N-N键、4 mol N-H键和1 mol O=O键共吸收2752 kJ-534 kJ=2218 kJ,设断裂1 mol N-H键所需的能量为x kJ,则有154+4x+500=2218,解得x=391 kJ。
【分析】(1)物质的能量越小,越稳定;
(2)热化学方程式要注明物质的状态,焓变与物质的量的多少有关;
(3)氢氧根离子浓度增大,平衡向生成氨气的方向移动,固体氢氧化钠溶于水放热,使平衡向生成氨气的方向移动;
(4) ①0.1 mol/LHCl溶液和20.00 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液, HCl是强电解质,完全电离,c(H+)= 0.1 mol/L;
② 盐酸与氢氧化钠完全反应所得溶液的pH等于7,醋酸与氢氧化钠完全反应所得溶液的pH大于7;
③D点pH=7,c(OH-)=c(H+), 根据电荷守恒,可知c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(5)焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能。
19.【答案】(1)c(Cl﹣)>c[(CH3)2NH2+]>c(H+)>c(OH﹣)
(2)放热
(3);>
(4)2CH3OH+CO﹣2e﹣=(CH3O)2CO+2H+
【解析】【解答】解:(1)二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,[(CH3)2NH2+]离子水解溶液显酸性,其水解程度较小,所以溶液中各离子浓度大小为:c(Cl﹣)>c[(CH3)2NH2+]>c(H+)>c(OH﹣);故答案为:c(Cl﹣)>c[(CH3)2NH2+]>c(H+)>c(OH﹣);(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:2CH3OH+NH3+CO (CH3)2NCHO+2H2O,该反应在常温下能自发进行,△S<0,△H﹣T△S<0则△H<0,为放热反应,故答案为:放热;(3)①2CH3OH CH3OCH3+H2O,反应前后物质的量不变,容器Ⅰ,Ⅱ在相同条件下进行,反应前后物质的量不变,起始量Ⅱ为Ⅰ的2倍,生成物质物质的量也为二倍,所以x:y=1:2,故答案为: ;②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4.若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3和0.10mol H2O,浓度商Qc= =1.5<K=4,则反应将向正反应进行,则正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;(4)图分析可知氢离子移向阴极,则与此电极连接的B电极为负极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为:2CH3OH+CO﹣2e﹣=(CH3O)2CO+2H+,
故答案为:2CH3OH+CO﹣2e﹣=(CH3O)2CO+2H+.
【分析】(1)二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,[(CH3)2NH2+]离子水解溶液显酸性,据此判断溶液中各离子浓度大小;(2)反应自发进行的判断依据为:△H﹣T△S<0分析;(3)①2CH3OH CH3OCH3+H2O,反应前后物质的量不变,容器Ⅰ,Ⅱ在相同条件下进行,反应前后物质的量不变,起始量Ⅱ为Ⅰ的2倍,生成物质物质的量也为二倍;②计算此时浓度商,和平衡常数比较方向判断反应进行方向;(4)图分析可知氢离子移向阴极,则与此电极连接的为负极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应.
20.【答案】(1)BaCl2;AgNO3
(2)2Cu+O2=2CuO ;CuO+H2SO4=CuSO4+ H2O
(3)CO32-+ 2H+= H2O+CO2 ↑
(4)Cu2++ SO42-+ Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓ + BaSO4↓
(5)④②①②③
【解析】【解答】A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的某一种,且不重复出现。①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色,则C含有Cu2+;②若向①的四支试管中分别加盐酸,B盐溶液有沉淀产生,则B含有Ag+,Ag+与SO42-、Cl-、CO32-中的任一种都形成的是难溶性的物质,不能大量共存,则B是AgNO3;D盐溶液有无色无味气体逸出,说明含有CO32-,CO32-与Ba2+、Cu2+都会形成沉淀而不能大量共存,因此D是Na2CO3。由于SO42-与Ba2+会形成沉淀而不能大量共存,因此C是CuSO4,则A是BaCl2。(1)A是BaCl2,B是AgNO3;
(2)以铜为原料制备硫酸铜,则需要铜先和氧气反应生成氧化铜,氧化铜再和硫酸反应生成硫酸铜;(3)将HCl与Na2CO3混合,生成二氧化碳气体:2H++CO32-=CO2↑+H2O;
(4)将CuSO4和Ba(OH)2反应生成BaSO4和 Cu(OH)2 沉淀。
【分析】离子检验和离子方程式的书写是化学上经常要考查的内容,这就需要掌握离子的性质,包括其水溶液的颜色,和哪些离子会发生反应,形成的沉淀或气体的颜色、状态、气味,若离子之间会发生反应,在溶液中就不能大量共存,从而可以确定溶液的成分。书写离子方程式要符合反应事实、符合物质的拆分原则,同时遵循电荷守恒及原子守恒,若反应过程中有电子转移,还要符合电子守恒。
21.【答案】(1)OH-、Cl-、K+
(2)铁粉;Ag
(3)Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓
【解析】【解答】(1)甲厂废水明显显碱性,故甲厂废水中一定含有OH-,则一定不存在Ag+、Fe3+,因此根据溶液的电中性、发生的离子反应可知甲厂所含的三种离子是OH-、K+、Cl-。(2)乙厂的水中含有另外三种离子:Ag+、Fe3+、NO3-。因此如果往乙厂废水中加一定量铁粉,就可以回收其中的金属Ag。(3)氢氧化铁是红褐色沉淀,则能生成红褐色沉淀的离子反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
【分析】本题考查离子共存问题。对于无色溶液,先将带颜色的离子排除,再根据题干信息判断溶液的酸碱性,进而根据离子共存的条件:离子间不发生氧化还原反应;不生成水(弱电解质)、沉底、气体等;据此进分析即可。