第三章物质在水溶液中的行为单元测试(含解析)2023---2024学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 第三章物质在水溶液中的行为单元测试(含解析)2023---2024学年上学期高二化学鲁科版(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 2023-11-29 13:35:02

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第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题(共12题)
1.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A.配制溶液
B. 中和滴定
C. 向试管中加入过氧化钠粉末
D.向浓硫酸中加水稀释
2.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是
A.28 g乙烯和丙烯的混合气体充分燃烧,消耗的O2分子数为3NA
B.0.2 mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.2NA
C.标准状况下,2.24 L新戊烷中电子的数目为3.4NA
D.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数大于0.2NA
3.已知某温度下,MnCO3、MnS的溶度积分别为2.0×10-11mol2·L-2、5.0×10-14mol2·L-2。下列推断不正确的是
A.碳酸锰的溶解度大于硫化锰的溶解度
B.碳酸锰转化成硫化锰的离子方程式为
C.碳酸锰转化成硫化锰的平衡常数K=2.5×10-3
D.在含相同浓度的、S2-的溶液中滴加氯化锰溶液,先产生沉淀MnS
4.已知:。某溶液中可能含有、、、、、、,且所有离子的物质的量浓度相等。现取该溶液进行实验,实验操作和现象如图所示。有关该溶液的判断正确的是
A.肯定不含 B.可能含有
C.肯定含有 D.肯定含有
5.不能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3++4OH-→AlO+2H2O
B.氯化铁溶液中加入过量氢氧化钠溶液Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
C.在盐酸溶液中加入氢氧化铝固体Al(OH)3+3H+→Al3++3H2O
D.氯气通入氯化亚铁溶液中2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-
6.下列指定反应的离子方程式不正确的是
A.用过量NaOH溶液脱除烟气中的SO2:OH-+SO2=HSO
B.氨水与稀盐酸反应:NH3 H2O+H+=NH+H2O
C.向铁制器具上电镀铜,阴极的电极反应为:Cu2++2e-=Cu
D.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq)
7.已经甲酸是一元酸,下列选项可以说明甲酸是弱酸的是
A.0.1 mol/L的甲酸与等浓度NaOH溶液等体积混合恰好完全反应
B.等浓度的甲酸和盐酸稀释至相同pH,盐酸中加入的水更多
C.甲酸加入小苏打溶液中立即产生大量气泡
D.等浓度的甲酸溶液和稀硫酸,前者的pH高于后者
8.下列有关离子检验的说法正确的是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 取少量待测液于试管中先加入氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色 该溶液中一定含有Fe2+
B 取少量待测液于试管中加入Ca(NO3)2溶液,生成白色沉淀 该溶液中一定含有CO
C 用洁净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃片观察显紫色 该溶液中一定含有K+
D 取少量待测液于试管中,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解 该溶液中一定含有Ag+
A.A B.B C.C D.D
9.苯胺为无色油状液体,沸点184℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应+3H2+2H2O制备苯胺,实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该a进b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
10.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 结论
A 非金属性:Si>C
B NaCl溶液呈中性,溶液呈酸性 金属性:Na>Mg
C 金属Li和Na分别在空气中燃烧生成和 金属性:Na>Li
D ℃时, 非金属性:Br>I
A.A B.B C.C D.D
11.下列特定反应的离子方程式正确的是
A.向0.1mol/LNaHA溶液(pH=1)加入NaOH溶液:
B.溶于水:
C.溶液与硝酸溶液混合:
D.溴化亚铁溶液中通入足量氯气:
12.几种难溶电解质的溶度积常数(25℃)如下,下列说法不正确的是
难溶电解质
A.与难溶电解质的性质、温度有关
B.由上述数据可知,溶解度
C.在一定条件下,可实现AgCl转化为AgBr
D.AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向N点溶液中加入NaCl固体,能使溶液由N点变到P点
二、填空题(共10题)
13.25℃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)三种酸由强至弱的顺序为 (用化学式表示)。
(2)常温下,0.02 mol·L-1的CH3COOH溶液的电离度约为 ,体积为10 mL pH=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+能力由大到小为 。
(4)c(NH4+)相同的下列物质的溶液中,物质的量浓度最大的是 。
A.NH4Al(SO4)2 B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.NH4NO3 E.CH3COONH4
(5)等浓度的CH3COONa、NaHCO3的混合溶液中,各离子浓度关系正确的是 。
A.c(CH3COO-)>c(HCO3-)>c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+) = c(CH3COO-)+c(HCO3-)+c(OH-)
C.c(OH-)>c(HCO3-)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(CH3COOH) = c(HCO3-)+c(CO32-)
14.回答下列问题
(1)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)为 ;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为 ,由水电离产生的c(H+)为 ,此时温度 (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
(2)已知水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系如图所示,试回答下列问题:
①图中五点对应的KW的关系是 。
②若从A点到D点,可采用的措施是 (填序号)。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NH4Cl
(3)25 ℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中=1010。HA是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(4)现有浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠,三种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是 (用序号表示)。
15.常温下.有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10-10 Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③ ④(填“>”、“<"、“=”)。
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a 0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为: 。
(7)同温下,溶液的pH值④ ①(填“>”、“<"、“=”)。
16.回答下列问题
Ⅰ.现有下列物质:① ②冰醋酸 ③ ④ ⑤(s) ⑥Cu ⑦氯水 ⑧ ⑨ ⑩盐酸
(1)上述物质中属于强电解质的有 (填序号,下同),属于弱电解质的有 。
(2)写出下列物质的电离方程式:③ ;⑤ 。
Ⅱ.已知室温时,0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.02%,回答下列各问题:
(3)该溶液中c(H+)= 。
(4)计算HA的电离平衡常数K= 。
17.查文献知,CH3COOH、H3PO3(二元酸)、H3PO4三种酸所有的逐级电离常数如下:
电离常数 K1 K2 K3
CH3COOH 1.8×10-5
H3PO3 3.7×10-2 6.2×10-8
H3PO4 7.1×10-3 2.9×10-7 4.5×10-13
用化学用语回答下列问题:
(1)上述三种酸中,酸性最强的是 。
(2)常温下,在NaH2PO3稀溶液中:c(H3PO3)<c(HPO),则该溶液pH 7(填“>”“<”或“=”)。
(3)等温度、等浓度的NaH2PO4溶液与Na2HPO4溶液比较,c(H3PO4)较大的是: 。
(4)25℃时,浓度均为0.01mol/L的CH3COONa、Na2HPO3、Na3PO4溶液,pH最大的是: 。
(5)在NaH2PO3溶液中,粒子间存在等量关系:c(H3PO3)+ =c(Na+)(用溶液中其它粒子浓度补充完整)。
18.25℃时,五种酸的电离平衡常数如下:
化学式 HlClO 亚磷酸
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)少量的溶液和溶液发生反应的离子方程式为 ;足量的溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为 。
(2)亚磷酸()为二元酸,是 (填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”)。的第二级电离方程式为 。
(3)25℃时,与的混合溶液,若测得混合液,则溶液中 (填准确数值)。
19.最近雾霾天气肆虐我国大部分地区。其中是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去。
钠碱循环法中,吸收液为溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
溶液吸收反应的离子方程式是 。
已知的电离常数为,;的电离常数为,,则下列微粒可以大量共存的是 填序号。
A.和 和 和 和
吸收液吸收的过程中,水溶液中、、随pH的分布如图:
吸收制备溶液,实验中确定何时停止通的实验操作为 。
在溶液中离子浓度关系不正确的是 填序号。
A.
C.
亚硫酰氯又名氯化亚砜,是一种液态的非电解质,沸点为。中氯元素与硫元素直接以共价键相连,其中Cl呈价;遇水可生成。请回答下列问题:蒸干溶液不能得到无水,若将 与混合并加热,可制得无水,请用 与水反应的方程式和必要的文字描述解释原因 。
20.当今水体的污染成为人们关注的焦点。利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
(1)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,农药厂排放的废水中常含有较多的和,一般可以通过以下两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。已知常温下Ksp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-33,当处理后的废水中c(Ca2+)=2.0×10-7 mol·L-1时,溶液中c()= mol·L-1。
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的方程式为Mg2+++=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5~10.0,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 ;与方法一相比,方法二的优点为 。
(2)染料工业排放的废水中含有大量有毒的,可在碱性条件下加入铝粉除去,加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。现有1.0t含氮质量分数为0.035%的废水,用此法完全处理后生成的的物质的量为 。
(3)工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的。现在处理100m3浓度为2.0×10-4 mol·L-1的NaNO3溶液,加入一定量的2 mol·L-1的NaOH溶液和铝粉,控制溶液pH在10.7左右,加热,使产生的气体全部逸出,当NaNO3反应掉一半时,测得氮气和氨气的体积比为4∶1,求此过程中消耗铝的质量 。(写出计算过程,无过程以0分计算)
21.山西老陈醋是中国四大名醋之一,是中国古代劳动人民发明的传统调味品,在中国生产食用已经有3000多年历史。回答下列问题:
(1)老陈醋中醋酸的电离方程式为 。
(2)在常温下,某醋酸溶液的 pH=3,其中的 c(OH-)为 mol·L-1。
(3)在常温下,若向醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液,使醋酸恰好被中和,所得溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因: 。
(4)在常温下,若向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,则溶液中 将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)醋酸钙[(CH3COO)2Ca·H2O]常用作食品稳定剂和抑霉剂,下列有关 0.1 mol·L-1醋酸钙溶液中粒子浓度的比较中不正确的是
A.c(H+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)  B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+) D.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
22.回答下列问题:
(1)写出下列离子方程式:
①CH3COONa溶液呈碱性的原因: 。
②FeCl3溶液呈酸性的原因: 。
③泡沫灭火器(碳酸氢钠和硫酸铝)的原理: 。
(2)已知NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。
①计算0.10mol/L的NH3·H2O的c(OH-)= mol/L(可以不化简)。
②向0.10mol/L的NH3·H2O中加入固体NH4Cl,使c(NH)的浓度达到0.20mol/L,则c(OH-) (填“变大”或者“变小”)。
(3)常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)= mol/L。
(4)已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表:
醋酸 碳酸 氢氰酸
Ka=1.7×10-5 Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11 Ka=6.2×10-10
①写出碳酸的第一步电离方程式 。
②10mLpH=2的盐酸与醋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“=”)。
③25℃时,等浓度的三种溶液a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为 (填序号)。
④25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.配制溶液的定容操作时,用烧杯加水至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加至刻度线,不能直接加水至刻度线,以防加水过多导致配制失败,故A错误;
B.用酸滴定NaOH溶液,酸应盛放于酸式滴定管中,不能盛放在碱式滴定管中,故B错误;
C.向试管中加入粉末状固体的操作,应该用药匙或纸槽将固体送入试管底部,故C正确;
D.浓硫酸的稀释时,应将密度大的浓硫酸滴入密度小的水中,否则会产生暴沸,故D错误;
故选C。
2.C
【详解】A.乙烯和丙烯都属于烯烃,二者的最简式是CH2,其式量是14,28 g乙烯和丙烯的混合气体中含有最简式的物质的量是2 mol,C燃烧产生CO2,H燃烧产生H2O,28 g乙烯和丙烯燃烧产生2 mol CO2和2 molH2O,反应消耗3 mol O2,则反应消耗的O2分子数为3NA,A正确;
B.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中继续加热至液体呈红褐色,停止加热,就制取得到Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子是许多Fe(OH)3的集合体,故0.2 mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.2NA,B正确;
C.新戊烷沸点是9.5℃,在标准状况下呈液态,不能使用气体摩尔体积计算物质分子中含有的电子数目,C错误;
D.Mg与浓硫酸反应:Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+SO2↑+2H2O,根据方程式可知:0.2 mol H2SO4完全发生该反应,转移0.2 mol电子;Mg与稀硫酸发生反应:Mg+H2SO4(稀)=MgSO4+H2↑,根据反应方程式可知:0.2 mol H2SO4若完全发生该反应转移0.4 mol电子,故含有0.2 mol浓硫酸与Mg反应,转移电子的物质的量大于0.2 mol,则转移的电子数大于0.2NA,D正确;
故合理选项是C。
3.C
【详解】A.碳酸锰和硫化锰的组成形式相似,Ksp(MnS)B.碳酸锰在水溶液中存在溶解平衡,当向溶液中加入硫离子时生成溶度积更小的硫化锰沉淀,使碳酸锰的溶解平衡右移,反应的离子方程式为,故B正确;
C.由B中分析可知,碳酸锰转化成硫化锰的平衡常数,故C错误;
D.MnS和MnCO3是同类型沉淀,可直接根据Ksp数值比较溶解性情况,Ksp数值小的优先产生沉淀,在含相同浓度的、的溶液中滴加氯化锰溶液,由于Ksp(MnS)< Ksp(MnCO3),先产生沉淀MnS,故D正确;
综上所述答案为C。
4.C
【详解】向该溶液中滴加少量溴水,溶液呈无色,则溶液中不含,且溴水被还原为,则溶液中含有具有还原性的。
A.由题给离子方程式可知还原性:,则少量溴水先氧化,不能确定是否含有,A错误;
B.溶液中一定含有,若溶液中含有,即使钠离子、铵根离子、钾离子都存在,由溶液中所有离子的物质的量浓度相等可知。溶液不满足电中性规律,B错误;
C.根据上述分析可知,原溶液中一定含有,C正确;
D.若阴离子只有,阳离子为、、中的两种,可满足溶液呈电中性,所以不能确定是否含,D错误;
故答案为:C。
5.A
【详解】A.氢氧化铝是两性氢氧化物,可溶于强酸强碱,不溶于氨水,硫酸铝溶液中与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,反应的离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A符合题意;
B.氯化铁溶液中与过量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故B不符合题意;
C.盐酸溶液与氢氧化铝固体反应生成氯化铝和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故C不符合题意;
D.氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故D不符合题意;
故选A。
6.A
【详解】A.过量NaOH与SO2反应生成Na2SO3和H2O,离子方程式为2OH-+SO2=SO+2H2O,A错误;
B.氨水与稀盐酸反应生成NH4Cl和H2O,离子方程式为NH3 H2O+H+=NH+H2O,B正确;
C.电镀Cu时,阴极Cu2+得电子生成Cu,电极反应为Cu2++2e-=Cu,C正确;
D.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应生成更难溶于水的CaCO3,离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq),D正确;
故选A。
7.B
【详解】A.0.1 mol/L的甲酸与等浓度NaOH溶液等体积混合恰好完全反应只能证明HCOOH是一元酸,而不能证明其酸性强弱,A不符合题意;
B.等浓度的甲酸和盐酸稀释至相同pH,盐酸中加入的水更多,说明等浓度时溶液中c(H+)盐酸大于甲酸,由于HCl是一元强酸,因此可以说明HCOOH是一元弱酸,B符合题意;
C.甲酸溶液中加入小苏打溶液中,立即产生大量气泡,只能说明甲酸的酸性比碳酸强,但不能说明甲酸是强酸还是弱酸,C不符合题意;
D.甲酸是一元酸,硫酸是二元酸,因此不能通过比较等浓度酸溶液pH的高低来判断甲酸的酸性强弱,D不符合题意;
故合理选项是B。
8.C
【详解】A. 取待测液于试管中,通入氯气,滴加KSCN溶液后呈血红色,则原溶液含有Fe2+或Fe3+中的至少一种,故A错误;
B. 取少量待测液于试管中加入Ca(NO3)2溶液,生成白色沉淀,该白色沉淀可能是碳酸钙或者硫酸钙,该溶液中可能含有CO或,故B错误;
C. 用洁净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃片观察显紫色,该溶液中一定含有K+,故C正确;
D. 取少量待测液于试管中,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,该沉淀可能是AgCl或者BaSO4,该溶液中可能含有Ag+或者,故D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.因为苯胺为无色液体,与酸反应生成盐,锌与盐酸反应制得的氢气中有氯化氢,通入三颈烧瓶之前应该除去,而装置中缺少一个除杂装置,则不能用稀盐酸,应选择稀硫酸,故A错误;
B.为提升冷却效果,冷凝管内冷却水流向与蒸气流向相反,则装置中冷凝水应该b进a出,故B错误;
C.苯胺还原性强,易被氧化,所以制备苯胺前用氢气排尽装置中空气,同时氢气是可燃性气体,点燃时易发生爆炸,则点燃酒精灯之前,先打开K,通入一段时间的氢气,排尽装置中的空气,故C正确;
D.苯胺还原性强,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐,而浓硫酸具有酸性和强氧化性,苯胺能与浓硫酸反应,则不能选用浓硫酸,三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入生石灰后蒸馏,故D错误;
故答案为C。
10.A
【详解】A.,该反应利用高沸点制备低沸点物质,不能说明Si的非金属性强于碳,故A符合题意;
B.根据盐类水解规律,NaCl溶液显中性,说明氯化钠是强酸强碱盐,MgCl2溶液显酸性,说明氯化镁是强酸弱碱盐,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,即金属性Na>Mg,故B不符合题意;
C.碱金属从上到下,金属性增强,与氧气反应产生氧化物更加复杂,金属Li和Na分别在空气中燃烧生成和,说明金属性Na>Li,故C不符合题意;
D.非金属性越强,与氢气化合物程度越容易,平衡常数越大,说明反应进行程度越大,根据题中所给数值,Br2与H2反应程度大于I2与H2反应程度,即非金属性Br>I,故D不符合题意;
答案为A。
11.B
【详解】A.0.1mol/LNaHA溶液的pH=1,说明HA-完全电离,则加入NaOH溶液,发生的反应为,故A错误;
B.溶于水生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为,故B正确;
C.硝酸具有强氧化性,与发生氧化还原反应,正确的离子方程式为,故C错误;
D.氯气足量,亚铁离子与溴离子的物质的量之比应该为1: 2,正确的离子方程式为,故D错误;
答案选B。
12.B
【详解】A.Ksp是难溶物溶度积常数,只与难溶电解质的性质和温度有关,与难溶电解质的用量、溶液中的离子浓度无关,A正确;
B.根据溶度积常数大小比较其溶解度大小,要考虑两物质的溶度积表达形式是否相同,若不同,Ksp数值越大,其溶解度不一定大,根据题干数据得出:AgBr饱和溶液中c(Ag+)=c(Br-)==mol/L,而Ag2SO3饱和溶液中c(Ag+)=2c()=2c,则有c==mol/L,假设溶液的密度均为1g/mL,则二者溶解度分别为:mol/L×0.1L×188g/mol,mol/L×0.1L×296g/mol,即S(AgBr)<S(Ag2SO3),B错误;
C.AgCl、AgBr的组成相似,且Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),则在一定条件下,可实现AgCl转化为AgBr,C正确;
D.由图可知,N点浓度积Qc=c(Ag+) c(Cl-)<Ksp(AgCl),为AgCl的不饱和溶液,加入NaCl固体时溶液中c(Cl-)增大,可能形成AgCl的饱和溶液,即加入NaCl固体能使溶液由N点变到P点,D正确;
故答案为:B。
13.(12分)(1)H2SO3>CH3COOH>H2CO3;(2)3% ; <;
(3)CO32->SO32->CH3COO->HSO3-;(4)B(5)A。
【详解】试题分析:(1)电离平衡常数反映了弱酸电离程度的大小,电离平衡常数越大,酸的酸性就越强,根据表格数据可知三种酸由强至弱的顺序为H2SO3>CH3COOH>H2CO3;(2)CH3COOH在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,假设常温下,0.02 mol·L-1的CH3COOH溶液的电离度是a,则平衡时c(H+)=c(CH3COO-)=0.02a,c(CH3COOH)=0.02(1-a),根据平衡常数的定义式可得,解得a=0.03;由于电离平衡常数:H2SO3>CH3COOH所以体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,酸越弱,稀释后溶液中c(H+)变化越小,则溶液中c(H+)越大,稀释后溶液的pH就越小,故稀释后溶液的pH,前者小于后者,(3)电离平衡常数越小,说明电离产生的离子结合H+的能力越强。由于电离平衡常数:H2SO3>CH3COOH> HSO3-> HCO3-;所以离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+能力由大到小为CO32->SO32->CH3COO->HSO3-;(4)A.在NH4Al(SO4)2溶液中,存在水解平衡:Al3++3H2O;Al(OH)3+3H+;NH4++H2O NH3·H2O+ H+;由于二者水解的酸碱性相同,所以Al3+水解对NH4+的水解平衡起抑制作用,使其水解程度减小;B.在NH4HCO3溶液中,存在水解平衡:NH4++H2O NH3·H2O+ H+;HCO3-+H2O H2CO3+OH-,HCO3-水解产生的OH-中和NH4+水解产生的H+,使铵根离子水解程度增大,当溶液中c(NH4+)相同时,盐的浓度c(NH4HCO3)>c[NH4Al(SO4)2];C.在NH4HSO4溶液中盐电离:C.NH4HSO4=NH4++H++SO42-,盐电离产生的H+对铵根的水解平衡其抑制作用,使其水解程度减小,由于盐电离产生的H+浓度远大于盐水解产生的H+的浓度,因此当溶液中c(NH4+)相同时,盐的浓度c[NH4Al(SO4)2]>c(NH4HSO4);D.在NH4NO3溶液中只有NH4+的水解平衡,因此当溶液中c(NH4+)相同时,盐的浓度c(NH4NO3) > c[NH4Al(SO4)2];E.在CH3COONH4溶液中存在水解平衡:NH4++H2O NH3·H2O+ H+;CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,CH3COO-水解反应产生的OH-反应消耗铵根水解产生的H+,使铵根离子水解程度增大,当达到平衡时,若溶液中c(NH4+)相同时,盐的浓度c(CH3COONH4)>c(NH4NO3);由于醋酸的酸性比碳酸的酸性强,所以促进铵根水解的程度CH3COO->HCO3-,因此,当溶液中铵根离子浓度相等时,盐的浓度: c(NH4HCO3) > c(CH3COONH4)。故c(NH4+)相同的下列物质的溶液中,物质的量浓度最大是NH4HCO3,选项B正确;(5)A.等浓度的CH3COONa、NaHCO3的混合溶液中,由于酸性:CH3COOH>H2CO3,所以盐的水解程度:HCO3-> CH3COO-,而Na+不消耗,所以溶液中离子浓度关系c(Na+)>c(CH3COO-)>c(HCO3-),盐水解消耗氢离子,产生氢氧根离子,但是盐水解的程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在故溶液中的离子浓度:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(HCO3-)>c(OH-),选项A正确; B.根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+) = c(CH3COO-)+c(HCO3-)+c (OH-)+2c(CO32-),选项B错误;C.盐水解产生的氢氧根离子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度,而且离子水解程度:HCO3-> CH3COO-,所以离子浓度关系是c(CH3COO-)>c(HCO3-)>c(OH-) ,错误;D.根据物料守恒可得c(CH3COO-)+c(CH3COOH) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),错误。
【考点定位】考查弱酸电离平衡常数的应用、微粒浓度大小比较的知识。
【名师点睛】对于弱酸来说,在溶液中存在电离平衡,当达到平衡时,电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子浓度的比就是该弱电解质的电离平衡常数。电离平衡常数越大,弱酸的电离程度越大,等浓度时溶液的酸性就越强,因此可以用电离平衡常数判断弱酸的酸性强弱。根据盐的水解规律:有弱才水解,谁弱谁水解,越弱越水解可知:电离平衡常数越小的酸形成的盐的水解程度相对更大,水解产生的盐溶液的碱性越强;盐溶液中含有的该离子的浓度越小;该离子结合水电离产生的氢离子的能力越强;所以根据电离平衡常数可以判断盐溶液的pH大小、该酸电离产生的离子浓度大小。当溶液中含有的某离子浓度相等时,起促进作用的盐的浓度要大于起抑制的盐的浓度。在比较离子浓度大小时,经常要用到三个守恒关系:物料守恒、电荷守恒、质子守恒。要会应用三个守恒关系,同时结合水的离子积常数进行判断比较。
14.(1) 2.0×10-7 mol·L-1 8.0×10-11 mol·L-1 8.0×10-11 mol·L-1 高于
(2) E=A=D<C<B bc
(3)弱电解质
(4)②>③>①
【详解】(1)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,由于水电离产生的c(H+)=c(OH-),则此时c(OH-)为2×10-7 mol·L-1;该温度下水的离子积常数KW= c(H+)·c(OH-)=4×10-14 mol2·L-2,若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=;盐酸中的OH-只有H2O电离产生,由于水电离的c(H+)=c(OH-),则此溶液中由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=8.0×10-11 mol/L;H2O是弱电解质,溶液中存在电离平衡,谁电离过程会吸收热量,升高温度,会促进水的电离,导致水电离程度增大,KW增大。在25℃时水的离子积KW=1.0×10-14,该温度下水的离子积KW=4×10-14 mol2·L-2>1.0×10-14,因此此时温度高于25℃;
(2)①水的离子积常数KW只与温度有关,温度相同,KW相同,升高温度,KW增大,则由于温度:B>C>A=D=E,所以图中五点对应的KW的关系是E=A=D<C<B;
②由于温度:A=D,溶液中c(H+): A点c(H+)=c(OH-),D点:c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,所以从A点到D点,可使溶液显酸性。
a.升高温度,c(H+)=c(OH-),溶液显中性,不符合题意;
b.加入少量的盐酸,温度不变,c(H+)增大,导致溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),b符合题意;
c.NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,加入少量的NH4Cl c(H+)增大,导致溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),b符合题意;
故合理选项是bc;
(3)25℃时KW=1.0×10-14,c(H+)·c(OH-)=1×10-14,0.1mol/LHA溶液中,解得c(H+)=10-2 mol/L<0.1 mol/L,因此HA是一元弱酸,HA属于弱电解质;
(4)对于0.1 mol/L的①H2SO4、②CH3COOH、③NaOH中,H2SO4是二元强酸,c(H+)=0.2 mol/L,CH3COOH是一元弱酸,c(H+)<0.1 mol/L,但大于10-7 mol/L,NaOH是一元强碱,c(OH-)=0.1 mol/L,电解质电离产生的离子浓度越大,对水电离抑制程度就越大,水电离产生的c(H+)就越小。故三种溶液中水电离产生的c (H+):②>③>①。
15. ②>④>①>③ CN- +H2OHCN +OH- < > c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+) CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO- >
【分析】(1)结合表格数据易知,电离平衡常数越小,酸性越弱,再依据盐类水解的“越弱越水解”规律作答;
(2)依据盐类水解“谁强显谁性”原理分析原因;
(3)通过比较③和④溶液中的碱性强弱,对比达到中性后消耗的同浓度的盐酸的体积;
(4)醋酸为弱酸,恰好完全中和后的溶液为醋酸钠,水解显碱性,据此分析;
(5)Na2CO3溶液中CO32-会发生水解,结合水解平衡与电离平衡分析溶液中离子浓度大小关系;
(6)利用强酸制弱酸原理书写;
(7)结合盐溶液中“越弱越水解”规律解答。
【详解】(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液显碱性,④Na2CO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性②>④>①>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③,
故答案为②>④>①>③;
(2)因NaCN溶液中存在水解平衡CN- +H2OHCN +OH-,促进水的电离,使溶液显碱性,
故答案为CN- +H2OHCN +OH-;
(3)等浓度③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中,根据越弱越水解规律结合表格可以看出,因酸性:醋酸>碳酸氢根离子,所以等浓度的Na2CO3溶液水解程度大于CH3COONa的水解程度,对应的碱性强于CH3COONa,则若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④,
故答案为<;
(4)因醋酸为一元弱酸,假如醋酸与氢氧化钠完全中和生成的醋酸钠显碱性,现等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸过量,即a﹥0.1,
故答案为﹥;
(5)Na2CO3溶液中,CO32-会发生水解,其水解平衡为:CO32- +H2OHCO3- +OH-,溶液显示碱性,生成的碳酸氢根离子部分发生水解,部分发生微弱电离,HCO3-H++ CO32-,则Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),
故答案为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
(6)CH3COOH的Ka=1.7×10-5,HCN的Ka=4.9×10-10,则根据强酸制弱酸原理可知,向NaCN溶液中通入CH3COOH,发生的离子方程式为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-,
故答案为CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-;
(7)因碳酸的第二步电离平衡常数Ka2=5.6×10-11,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则酸性:HCN>碳酸氢根离子,所以对应的盐水解程度:碳酸钠>NaCN,则同温下,溶液的pH值④﹥①,
故答案为>。
【点睛】本题侧重考查弱电解质及对应的盐类水解规律,掌握盐类“有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性”的基本水解规律是解题的关键,要特别注意的是,二元弱酸如碳酸分两步电离,对应的盐分别是碳酸氢钠与碳酸钠,这是学生的易错点。
16.(1) ①⑤⑧ ②③④⑨
(2)
(3);
(4)
【解析】(1)
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,强酸、强碱、绝大多数的盐都属于强电解质,①、⑤(s)、⑧都属于强电解质;
弱电解质是在水溶液里部分电离的电解质,弱酸弱碱和极少数的盐属于弱电解质,②冰醋酸 ③④⑨都属于弱电解质;
(2)
③属于弱碱,电离方程式为:,⑤属于盐,属于强电解质,电离方程式为:;
(3)
室温时,0.1mol/l某一元酸HA在水中的电离度为0.02%,,
(4)
HA的电离度为0.02%,= mol/L, 平衡常数K= ;
17.(1)H3PO3
(2)<
(3)NaH2PO4
(4)Na3PO4
(5)c(H3PO3)+c(H2PO)+c(HPO)=c(Na+)
【解析】(1)
对弱酸来说,K值越大,弱酸的电离程度越大,酸性越强,由表格可知,磷酸的K最大,酸性最强,所以,上述三种酸中,酸性最强的是H3PO3;
(2)
常温下,在NaH2PO3稀溶液中,H2PO一方面水解生成H3PO3,另一方面电离生成HPO,因为c(H3PO3)<c(HPO),所以H2PO3-电离程度大于水解程度,pH<7;
(3)
等温度、等浓度的NaH2PO4溶液与Na2HPO4溶液比较,Na2HPO4两次水解才生成磷酸,一步比一步艰难,c(H3PO4)较大的是NaH2PO4;
(4)
酸越弱,对应的酸根离子结合氢离子的能力越强,则结合H+的能力:PO>HPO>H2PO,25℃时,浓度均为0.01mol/L的CH3COONa、Na2HPO3、Na3PO4溶液,pH最大的是Na3PO4;
(5)
根据物料守恒可写出:c(H3PO3)+c(H2PO)+c(HPO)=c(Na+)。
18.(1) H2SO3+2=2+ ClO-+H2SO3=Cl-++2H+
(2) 正盐 +H+
(3)9.9×10-7mol/L
【详解】(1)由电离常数的大小可知,弱酸和弱酸根在溶液中的电离程度大小为H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO>HClO>HCO,根据强酸制弱酸的原理,少量H2SO3与Na2CO3反应生成和,离子方程式为H2SO3+2=2+;ClO-有强氧化性,能将H2SO3氧化为H2SO4,因此足量的H2SO3溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为ClO-+H2SO3=Cl-++2H+;
(2)由于亚磷酸(H3PO3)为二元酸,Na2HPO3是正盐;H3PO3的二级电离是的电离,电离方程式为+H+;
(3)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=1.0×10-6mol/L-1.0×10-8mol/L =9.9×10-7mol/L。
19. 测量溶液的pH,若pH约为4,停止通 ,随着的通入,能够消耗分解产生的水,同时生成的HCl抑制了的水解
【分析】(1)属于强碱弱酸盐,根据盐类水解规律,可得溶液中离子浓度大小关系。
(2)溶液吸收生成NaHSO3。
(3)根据电离常数可排出H2SO3、H2CO3、HSO3-、HCO3-的酸性强弱顺序,根据强酸可以制取弱酸的规律,可以判断给出的四组微粒间能否发生反应。
(4)由图象可知,当溶液pH约为4时,可完全反应生成,此时可停止通入二氧化硫,故可通过测量溶液pH的方法控制何时停止通。
利用盐溶液中的物料守恒、电荷守恒、质子守恒判断。
(5)亚硫酰氯与水发生水解反应:,生成的HCl可以抑制Mg2+的水解。
【详解】属于强碱弱酸盐,根据盐类水解规律,可得溶液中离子浓度大小关系为:,
故答案为:;
工业上常用溶液来吸收,反应生成亚硫酸氢钠,该反应的离子方程式是:,
故答案为:;
已知Ka越大酸性越强,故酸性强弱顺序为:H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,酸性较强的酸能与酸性较弱的酸根离子反应,所以与不反应,与不反应,即BC能共存,
故答案为:BC;
由图象可知,当溶液pH约为4时,可完全反应生成,此时可停止通入二氧化硫,故可通过测量溶液pH的方法控制,
故答案为:测量溶液的pH,若pH约为4,停止通;
在溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,
A.由物料守恒可知,,故A错误;
B.根据质子守恒,,故B正确;
C.在溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则离子浓度为,故C正确;
D.根据电荷守恒,故D正确;
故答案为:A;
蒸干溶液时,会发生水解生成,且生成的HCl具有挥发性,当与混合共热时,由于极易与水反应,反应产生的HCl可以抑制的水解,
故答案为:,随着的通入,能够消耗分解产生的水,同时生成的HCl抑制了的水解。
【点睛】本题考查了污染物的处理方法,涉及到离子方程式、弱电解质的电离平衡、盐类水解原理和离子浓度大小的比较等知识点,难度一般,需要注意的是比较溶液中各种离子浓度相对大小时要结合电荷守恒和物料守恒分析解答。
20.(1) 5.0×10-7 当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动 能同时除去废水中的氮,充分利用了镁矿工业废水
(2)50 mol
(3)n(Al) =160/9mo或l480g
【详解】(1)①Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)×c2()=8.0×10-21×c2()=2.0×10-33,c()=5.0×10-7mol·L-1,正确答案为:5.0×10-7;
②若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低,可能是溶液中的Mg2+、会与OH-反应,Mg2+++=MgNH4PO4,平衡向逆反应方向移动;方法一只除去水中的,方法二利用了镁矿工业废水除的同时还除去废水中的氮,正确答案为:当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动;能同时除去废水中的氮,充分利用了镁矿工业废水;
(2)n()==25mol,根据反应的方程式为:2Al++OH-+2H2O=2+NH3↑+H2O, 则用此法完全处理后生成的的物质的量为25mol×2=50mol,正确答案为:50 mol;
(3)参加反应的n(NaNO3)=100m3×103 L/m3×2.0×10-4 mol/L×0.5=10mol,
[方法1]根据方程式:
n(Al)=mol ,m(Al)=mol×27 g·mol-1=480g;
[方法2] 根据氮原子守恒,还原产物氮气和氨气中的氮原子之比为8∶1,即可得:
生成的n(N2)=(10mol×)/2=mol;n(NH3)=10mol×=mol
根据电子转移守恒,可得:
mol×10+mol×8=n(Al)×3;n(Al)=mol,此过程中消耗m(Al)=160/9mol×27 g·mol-1=480g,正确答案:此过程中消耗铝的质量为480g。
21. CH3COOH H++CH3COO- 1×10-11 > CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 减小 D
【详解】(1)老陈醋中醋酸是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡,电离产生H+、CH3COO-,主要以电解质分子存在,电离方程式为:CH3COOH H++CH3COO-;
(2)在常温下,某醋酸溶液的 pH=3,c(H+)=10-3mol/L,由于室温下水的离子积常数Kw=10-14,所以其中的 c(OH-)=mol/L=1×10-11 mol/L;
(3)在常温下,若向醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液,使醋酸恰好被中和,反应产生CH3COONa,该盐是强碱弱酸盐,在溶液中CH3COO-发生水解作用:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中:c(OH-)>c(H+),因此所得溶液的pH>7;
(4)在醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH H++CH3COO-。在常温下,若向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液中c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,导致c(H+)减小,c(CH3COOH)增大,最终达到平衡时溶液中减小;
(5) A.根据电荷守恒可得c(H+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),A正确;
B.根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),B正确;
C.根据盐的组成可得c(CH3COO-)>c(Ca2+);该盐是强碱弱酸盐,弱酸根离子CH3COO-水解使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质水电离产生的离子浓度,则有c(Ca2+)>c(OH-),故溶液中离子浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+),C正确;
D.根据物料守恒可知溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2 mol·L-1,D错误;
故合理选项是D。
22.(1) CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ Al3++3HCOAl(OH)3↓+3CO2↑
(2) ×10-3 变小
(3)10-5
(4) H2CO3HCO+H+ > b>a>c CN-+CO2+H2O=HCO+HCN
【详解】(1)①醋酸钠中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
②氯化铁溶液中铁离子水解使溶液呈酸性,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
③碳酸氢钠和硫酸铝发生双水解,离子方程式为:Al3++3HCOAl(OH)3↓+3CO2↑。
(2)①设0.10mol/L的NH3·H2O中氢氧根离子的浓度为xmol/L,依据NH3·H2O NH+OH-可知,平衡时NH3·H2O的浓度为(0.10-x)mol/L、铵根离子浓度为xmol/L、氢氧根离子浓度为xmol/L,则有Kb=≈=1.8×10-5,解得x=。
②若向其中加入固体NH4Cl,使铵根离子浓度达到0.20mol/L,会使NH3·H2O NH+OH-的平衡向左移动,氢氧根离子浓度变小。
(3)常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)=mol/L=10-5mol/L。
(4)①碳酸为二元弱酸,第一步电离方程式为:H2CO3HCO+H+。
②醋酸为弱酸,稀释时会有醋酸分子继续电离出氢离子,因此10mLpH=2的盐酸与醋酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,盐酸的pH大于醋酸。
③醋酸的电离常数大于氢氰酸、大于碳酸氢根离子,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,因此pH由大到小的顺序为:b>a>c。
④碳酸的酸性大于氢氰酸的酸性、大于碳酸氢根离子的酸性,所以向NaCN溶液中通入少量CO2生成氢氰酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCO+HCN。
答案第1页,共2页
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