专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共15题)
1.常温下,部分弱电解质的电离常数如表:
弱电解质
电离常数
下列说法中正确的是
A.的醋酸稀释过程中所有离子的浓度都在减小
B.结合质子的能力:
C.的平衡常数为
D.向溶液中通入少量的离子方程式:
2.室温下,下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.与盐酸等体积混合后,溶液呈碱性,则有
B.的和混合溶液:
C.相等的①溶液、②溶液、③溶液、④溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为②>④>③>①
D.浓度比为的、混合溶液:
3.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1 mol/L KHC2O4溶液中,下列关系正确的是
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+c(C2O)
B.c(HC2O)+ c(C2O)=0.1 mol/L
C.c(C2O)D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)
4.一种用浴液浸取黄铁矿(主要含和少量难溶杂质)的流程如图所示。下列说法正确的是
A.晶体中含有离子键和共价健,阴阳离子个数比为
B.浸取时,若生成硫,则转移电子数为
C.配制溶液需要用到硫酸溶液和蒸馏水
D.向溶液X中先通再滴加溶液,可检验是否有
5.下列实验操作能达到实验目的的是
A.向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
B.将SO2通入品红溶液,溶液褪色,证明SO2具有氧化性
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
6.25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.常温下,在的溶液中:、、、
7.常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A.麦芽糖溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离出来的的溶液中:、、、
D.滴加甲基橙显红色的水溶液中:、、、
8.下列实验的操作、现象、结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯、振荡、静置 下层溶液呈橙红色 氧化性:Cl2>Br2
B 向某澄清溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液 溶液变为血红色 该溶液中一定含Fe2+
C 加热装有氯化铵固体的试管,管口放有湿润的pH试纸 试纸变蓝 氯化铵分解产生氨气,氨气溶于水后溶液显碱性
D 向1mL0.1mol L-1NaCl溶液里滴加少量AgNO3溶液产生白色沉淀,再滴加几滴0.1mol L-1NaI溶液 白色沉淀转化为黄色沉淀 KSP(AgCl)>KSP(AgI)
A.A B.B C.C D.D
9.化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”,丝绸的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清洗铜镜表面的铜锈
C.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
D.二氧化碳可用作钠着火的灭火剂
10.25℃时,取0.2 mol L﹣1HX溶液与0.2 mol L﹣1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,则下列说法(或关系式)不正确的是( )
A.混合溶液中由水电离出的c(OH﹣)大于0.2mol L﹣1HX溶液中由水电离出的c(H+)
B.混合溶液中c(Na+)= 0.1 mol L﹣1
C.c(Na+)﹣c(X﹣)=9.9×10﹣7mol L﹣1
D.混合溶液中由水电离出的氢离子浓度为1×10﹣8mol L﹣1
11.化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.明矾常用作净水剂,是因为明矾具有杀菌消毒的功能
B.研发催化剂将CO2还原为甲醇有利于促进碳中和
C.推广使用新能源汽车有利于减少雾霾
D.天和核心舱的可折叠柔性太阳翼电池能将光能转化为电能
12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.0.4mol2H218O含有中子数为4NA
B.1L0.1的NH4Cl溶液中含有总数为0.1NA
C.7.8gNa2O2与过量的CO2充分反应,转移电子总数为0.2NA
D.2molN2和6molH2充分反应生成的氨气分子总数一定小于4NA
13.已知25℃时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp = 5.6×10-12,MgF2的溶度积常数Ksp = 7.4×10-11。下列说法正确的是
A.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较,前者小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2
14.在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.将稀CH3COONa溶液加水稀释后,n(H+)·n(OH-)的值保持不变
B.向Na2SO3溶液中加入等浓度等体积的KHSO4溶液,溶液中部分离子浓度大小为c(Na+)>c(K+)=c(SO)>c(SO)>c(HSO)
C.某NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子一定有c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)
D.向某稀NaHCO3溶液中通CO2至pH=7: c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)
15.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 在溶液中通入气体,有沉淀生成 酸性:>HClO
B 向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后滴加少量碘水,溶液变蓝 淀粉有剩余
C 向体积为100mL、浓度均为的NaCl和混合液中滴加溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀 相同温度下,
D 相同温度下,用pH试纸测定相同浓度的与NaClO溶液的pH,前者pH更大 水解程度:>NaClO
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共8题)
16.工业上,在催化剂条件下,用NH3作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氢气和水,反应方程式可表示为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)
(1)一定条件下,在容积为2L的容器内进行该反应,20min时达到平衡,生成N2 0.4mol,则平均反应速率v(NO)= 。可从混合气体的颜色变化判断上述反应是否达到平衡,其理由是 。
(2)工业上也用氨水吸收SO2尾气,最终得到(NH4)2SO4,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)与c(SO42-)之比 2:1(选填“>”、“<”、“=”),用离子方程式解释其原因 。
(3)与Cl2相比较,ClO2处理水时被还原成Cl-,不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚铝酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2,反应如下:NaClO2+HCl→ClO2↑+NaCl+_____(没有配平)
(4)补全方程式并配平,标出电子转移方向和数目 。
(5)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。若生成0.2molClO2,转移电子数为 个。
17.现有下列几种物质:①盐酸②金属铝③苏打④CO2 ⑤CH3COOH ⑥KOH溶液⑦氢氧化铁悬浊液⑧Fe2(SO4)3
(1)上述物质中,属于电解质的有 。
(2)其中有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为H++OH-=H2O,该反应的化学方程式为 。
(3)③溶液中滴入2~3滴酚酞溶液显 色。标准状况下,22.4L ④与足量③的溶液充分反应的离子方程式为 。
(4)物质⑧的电离方程式是 。
18.完成以下小题:
(1)已知NaHSO3溶液显酸性,则溶液中各离子浓度从大到小的顺序是 。
(2)25℃时,向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,则该过程的离子反应方程式 ;已知25℃时BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则以上过程中 沉淀生成(填“有” 或“无”)。
(3)某温度下,0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)∕c(CO32-)=20/9,其原因是 ;现往Na2CO3溶液中通入一定量的CO2后,c(Na+)∕c(CO32-)=5∕2,其原因是 。(用离子方程式和必要的文字说明)
19.下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 电离方程式 电离平衡常数K
CH3COOH CH3COOHCH3COO-+H+ K=1.6×10-5
H2C2O4 H2C2O4H++ HC2O HC2OH++ C2O K1=5.9×10-2K2=6.4×10-5
H2CO3 H2CO3H++HCO HCOH++CO K1=4.4×10-7K2=5.6×10-11
H2S H2SH++HS- HS-H++S2- K1=9.1×10-8K2=1.1×10-15
回答下列问题:
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此时溶液中c(OH-)为 mol/L;此时温度 25 ℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则由水电离出的c(H+)为 mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是 。
A.HCO B. C2O C. S2- D.CH3COO-
(3)常温下1.0 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)= mol·L-1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中n(H+)×n(OH-)保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH-)保持不变
C.溶液中c(HC2O)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH-)增大
(5)将CH3COOH溶液加入少量Na2CO3溶液中,反应的离子方程式为 。
20.化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
I.现有25℃时,浓度均为的和的缓冲溶液,pH=4.76,回答下列问题:[25℃时,为盐的水解常数]
(1)25℃时 (写表达式),计算 (保留三位有效数字)。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)用1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+) mol/L。
(4)改变下列条件,能使稀溶液中保持增大的是 。
a.升温 b.加入NaOH固体 c.稀释 d.加入CH3COONa固体
II.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时,的一级电离常数,,。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为 ,当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
21.已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=1.3×10-36,根据实验回答问题:
(1)在一支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1的ZnSO4溶液,再滴加1 mol·L-1的Na2S溶液可观察到的现象是 。
(2)静置后倾去上层清液,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,然后向白色沉淀中滴加适量的0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,振荡试管。观察到的现象是 。
(3)上述实验中发生反应的离子方程式是
① 。
② 。
(4)试用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化。
22.已知水在 25℃和100℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A” 或“B”)。
(2)常温下 ,某溶液中由水电离的 c( H+)=1×10-13mol L-1,该溶液可能是
①二氧化硫水溶液② 氯化铵水溶液③ 硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
(3)侯氏制碱法广泛用于工业制纯碱(Na2CO3),是我国科学家为人类做出的重大贡献。现有 25℃时,浓度为0. 10 mol L-1Na2CO3溶液。请回答:
①该溶液中c( H+) c( OH-)(填“> ”、“< ”或“=”)。
②用离子方程式解释① 的原因 。
(4)已知在 25℃时,醋酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为 :醋酸: K= l. 75× l0- 5;亚硫酸:K1= 1. 54 ×10 - 2K2= 1. 02 × 10-7
①25℃时,相同浓度的醋酸和亚硫酸溶液的酸性强弱:CH3COOH H 2SO3(填“> ”、“<”或“=”)。
②25℃时,向0.10mol L-1CH3COOH溶液中加入少量盐酸,若溶液中c( OH-)为1.0 ×10-12mol L-1,则该溶液的 pH = 。
③向0.10 mol L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,比值的变化情况是 (填“增大”、“减少” 或“不变”) 。
23.焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 是常用的脱氧剂,其制备方法是向Na2CO3溶液中通入SO2,生成NaHSO3和CO2,一定条件下NaHSO3 转化为Na2S2O5。完成下列填空:
(1) 碳原子的原子结构示意图是 ;CO2的化学键类型 。
(2) 从原子结构的角度,解释氧元素的非金属性比硫元素强的原因。 。
(3)SO2 与Na2CO3 溶液反应生成NaHSO3 和CO2 ,其化学方程式为 ,证明NaHSO3 溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 。
(4)Na2S2O5作脱氧剂时的反应原理为Na2S2O5+O2+ H2O→Na2SO4+ H2SO4,该反应中,氧化产物是 ;若反应中转移了0.04 mol 的电子,有 g Na2S2O5参加反应。
(5)连二亚硫酸钠Na2S2O4俗称保险粉,广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。Na2S2O4属于强还原剂,暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4 酸性溶液发生反应:
5Na2S2O4+6KMnO4+4H2SO4=5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O。为了测定保险粉纯度。称取5.0g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成100mL溶液,取出10mL 该溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的KMnO4 溶液滴定。重复上述操作2 次,平均消耗KMnO4 溶液21.00mL。则该样品中Na2S2O4的质量分数为 (杂质不参与反应)。(保留至0.1%)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.常温下,稀释醋酸过程中,减小,根据水的离子积不变,在增大,选项A错误;
B.酸性强弱顺序为,结合质子的能力:,选项B错误;
C.的平衡常数K=,选项C正确;
D.向溶液中通入的离子方程式:,选项D错误;
答案选C。
2.B
【详解】A.氨水和盐酸混合后,溶液中有等物质的量浓度的NH3 H2O和NH4Cl,溶液呈碱性,则有,A错误;
B.在该混合液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),由于溶液的pH=7,故c(H+)=c(OH-),且CH3COONa的物质的量大于HCl,故溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),B正确;
C.当溶质的物质的量相同时,溶液中的大小关系为①>③>②>④,故当相等时,各溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为④>②>③>①,C错误;
D.在该混合溶液中,根据物料守恒有,D错误;
故选B。
3.D
【详解】A.溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,根据电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O),故A错误;
B.根据物料守恒得c(H2C2O4)+c(HC2O)+ c(C2O)=0.1 mol/L,故B错误;
C.草酸氢钾溶液呈酸性,说明H的电离程度大于水解程度,所以c(C2O)>c(H2C2O4),故C错误;
D.根据物料守恒得c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),故D正确;
故选D。
4.C
【分析】黄铁矿主要含和少量难溶杂质,用溶液“浸取”,和发生反应,生成硫酸亚铁和S沉淀,过滤,得硫酸亚铁溶液。
【详解】A.晶体中阴离子阳离子个数比为,故A错误;
B.浸取反应为:,FeS2中S元素化合价由-1升高为0,若生成硫,则转移电子数为,故B错误;
C.易水解,配制溶液需要用到硫酸溶液(防水解)和蒸馏水,故C正确;
D.溶液X中可能含有,滴加溶液,溶液变红不能说明一定含有,可用铁氰化钾溶液检验是否存在,故D错误;
选C。
5.C
【详解】A.某溶液加入CCl4,发生萃取,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I2,故D错误;
B.将SO2通入品红溶液,溶液褪色,证明SO2具有漂白性,与氧化性无关,故B错误;
C.氯化铁溶液易水解,配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释可防止氯化铁溶液发生水解,故C正确;
D.饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl,但得到的Cl2含有水蒸气,并不纯净,故D错误。
答案选C。
6.B
【详解】
A.与离子生成弱电解质,不能大量共存,故A错误;
B.的溶液显碱性,溶液中、、、离子可以大量共存,故B正确;
C.与、和均能发生相互促进的双水解反应,不能大量共存,故C错误;
D.常温下,的溶液中水的电离被抑制,可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,酸性条件下、、发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;
故答案:B。
7.C
【详解】A.麦芽糖具有还原性,酸性条件下MnO具有强氧化性,两者不能共存,A错误;
B.Cu2+与S2-能形成CuS沉淀,不能大量共存,B错误;
C.水电离出来的的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,酸性条件下,和都能与H+反应不能共存;在碱性条件下,、、、之间不反应,都不与OH-反应,可以共存,C正确;
D.滴加甲基橙显红色的水溶液呈酸性,在酸性条件下Fe2+与NO能发生氧化还原反应,不能大量共存, D错误;
故答案为:C。
8.D
【详解】A.,产生的在苯中的溶解度大,苯的密度比水小,上层溶液呈橙红色,故A错误;
B.若溶液中只含,无也能出现该现象,故B错误;
C.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口容易反应生成氯化铵,无法使pH试纸变蓝,故C错误;
D.在溶液中的情况下,白色沉淀AgCl可以转化为黄色沉淀AgI,说明KSP(AgCl)>KSP(AgI),故D正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故A错误;
B.明矾溶液中铝离子水解,溶液呈酸性。铜锈的成分是碱式碳酸铜,碱式碳酸铜能溶于酸性溶液,故B正确;
C.聚乙烯塑料难降解,聚乳酸塑料可降解,用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故C错误;
D.二氧化碳能与过氧化钠反应,不能用二氧化碳作钠着火的灭火剂,钠着火一般用沙子盖灭,故D错误;
选B。
10.D
【详解】A.0.2 mol L﹣1HX溶液与0.2 mol L﹣1 NaOH溶液等体积混合,两者恰好完全反应生成NaX,混合溶液是盐溶液,溶液的pH=8,说明X-能发生水解,X-的水解能促进水的电离,酸或碱能抑制水的电离,所以混合溶液中由水电离出的c(OH-)大于0.2 mol L-1 HX溶液中由水电离出的c(H+),故A正确;
B.溶液混合后,溶液的体积扩大1倍,离子的浓度缩小1倍,所以c(Na+)=0.1 mol L-1,故B正确;
C.溶液呈电中性,所以c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),所以c(Na+)-c(X-)=c(OH-)- c(H+)=10-6 mol/L-10-8 mol/L=9.9×10-7 mol L-1,故C正确;
D.混合溶液中的溶质为NaX溶液,X-结合水电离产生的H+生成弱酸HX,促进了水的电离,溶液的pH=8,即溶液中的c(H+)=1×10-8 mol L-1,所以c(OH-)=1×10-6 mol L-1,溶液中的OH-全部来自水的电离,故由水电离出的氢离子浓度为1×10﹣6mol L﹣1,故D错误;
故选D。
11.A
【详解】A.明矾中的铝离子能水解为氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,可以净水,但是没有杀菌消毒的功能,A错误;
B.研发催化剂将CO2还原为甲醇,减少二氧化碳排放量,促进碳中和,B正确;
C.开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用,可减少汽车尾气的排放,从而减少雾霾天气现象,C正确;
D.天和核心舱的可折叠柔性太阳翼电池为光电转化装置,能将光能转化为电能,D正确;
故选A。
12.D
【详解】A.1mol2H218O含12mol中子,故0.4mol2H218O中含有中子数为4.8NA,A错误;
B.会发生水解,则1L0.1的NH4Cl溶液中的数目小于0.1NA,B错误;
C.1molNa2O2与过量的CO2反应转移1mol电子,则7.8gNa2O2完全反应转移电子总数为0.1NA,C错误;
D.合成氨的反应为可逆反应,故生成的氨气分子总数小于4NA,D正确。
故选D。
13.A
【详解】A.加入少量的NH4Cl固体,NH4+ 与OH―结合,促进溶解Mg(OH)2平衡正向移动,c(Mg2+)增大,正确;
B.Mg(OH)2的溶度积常数小,c(Mg2+)小,错误;
C.溶度积常数只与温度有关,错误;
D.Mg(OH)2+2F―MgF2+2OH―这是个可逆过程,平衡可正向移动,一定条件下,也可能逆向移动,错误。
14.D
【详解】A.将稀CH3COONa溶液中加水稀释,存在水的离子积常数Kw,温度不变水的离子积常数不变,即c(H+).c(OH-)不变,但是加水稀释导致溶液体积增大,所以n(H+)·n(OH-)的值增大,故A错误;
B.向Na2SO3溶液中加入等浓度等体积的KHSO4溶液,二者发生反应生成NaHSO3、K2SO4、Na2SO4,HSO水解和电离程度都较小,溶液呈酸性,则HSO电离程度大于水解程度,所以溶液中部分离子浓度大小为:c(Na+)>c(K+)=c(SO)>c(SO)>c(HSO)>c(SO),故B错误;
C.某NaHA溶液的pH<7,溶液呈酸性,若H2A为强酸,溶液中没有H2A分子,则溶液中的粒子不符合c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-),故C错误;
D.稀NaHCO3溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),通CO2至pH=7使溶液显中性,则有 c(Na+)=c(HCO)+2c(CO),故D正确;
故答案:D。
15.B
【详解】A.具有强氧化性,往溶液中通入气体生成CaSO4沉淀,因此无法根据此实验比较亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,故A错误;
B.碘遇淀粉变蓝;向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后再滴加少量碘水,溶液变蓝,说明有淀粉剩余,故B正确;
C.先生成白色沉淀,说明氯化银的溶解度更小;为A2B型化合物,AgCl为AB型化合物,二者物质类型不同,Ksp的大小无法判断,故C错误;
D.NaClO具有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,不能达到预期目的,故D错误;
故答案选B。
16. 0.005 mol/(L min) 该反应只有NO2为红棕色,其他气体都无色,当混合气体颜色深浅不变时,说明NO2浓度不变,即反应达到平衡 < NH4+水解,使NH4+浓度减少,NH4++H2ONH3 H2O+H+ 1:4 0.2NA
【分析】(1)依据化学反应速率的公式先求出N2的化学反应速率,再依据化学方程式的计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比得出结论;只有NO2为红棕色,其他气体都无色,根据颜色变化判断平衡状态;
(2)铵根离子在水溶液中会发生水解;
(3)依据元素守恒填写该方程所缺化学式;根据依据氧化还原规律配平该化学方程式并利用双线桥法标出电子转移的方向与数目;
(5)根据氧化还原反应的规律作答。
【详解】(1)在容积为2L的容器内进行该反应,20min时达到平衡,生成N2 0.4mol,则==0.01 mol/(L min),根据方程式2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)可知,=0.005 mol/(L min);该反应只有NO2为红棕色,其他气体都无色,当混合气体颜色深浅不变时,说明NO2浓度不变,即反应达到平衡,
故答案为0.005 mol/(L min);该反应只有NO2为红棕色,其他气体都无色,当混合气体颜色深浅不变时,说明NO2浓度不变,即反应达到平衡;
(2)(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)与c(SO42-)之比<2:1,因为NH4+水解,使NH4+浓度减少,NH4++H2ONH3 H2O+H+,
故答案为<;因为NH4+水解,使NH4+浓度减少,NH4++H2ONH3 H2O+H+;
(3)该方程遵循元素守恒,可以看出氢元素以水形式生成,所以所缺化学式为H2O,
故答案为H2O;
(4)NaClO2→ClO2,+3价的氯元素化合价升高到+4价,NaClO2→NaCl,+3价的氯元素的化合价降低到-1价,根据电子守恒,得到方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,电子转移如下:,
故答案为;
(5)5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,4NaClO2→4ClO2,+3价的氯元素化合价升高到+4价,所以NaClO2是还原剂;1NaClO2→1NaCl,+3价的氯元素的化合价降低到-1价,所以部分NaClO2作氧化剂;所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4,生成0.2 mol ClO2转移电子的物质的量为0.2NA,故答案为0.2NA。
17. ③⑤⑧ HCl+KOH=KCl+H2O 淡红 +H2O+CO2=2 Fe2(SO4)3=2Fe3++3
【详解】(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等;
①盐酸是氯化氢溶于水形成的混合物,不属于电解质,故①不符合题意;
②金属铝是单质,不属于电解质,故②不符合题意;
③苏打是碳酸钠,属于盐,水溶液或熔融状态下可以导电,属于电解质,故③符合题意;
④CO2属于非金属氧化物,本身不能电离,属于非电解质,故④不符合题意;
⑤CH3COOH属于酸,CH3COOH在水溶液中部分电离生成醋酸根离子和氢离子,属于电解质,故⑤属于电解质,故⑤符合题意;
⑥KOH溶液是混合物,不属于电解质,故⑥不符合题意;
⑦氢氧化铁悬浊液是混合物,不属于电解质,故⑦不符合题意;
⑧Fe2(SO4)3是盐,水溶液或熔融状态下可以导电,属于电解质,故⑧符合题意;
(1)上述物质中,属于电解质的有③⑤⑧;
(2)离子方程式为H++OH-=H2O,表示可溶性强酸和可溶性强碱反应生成可溶性盐和水,氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水,该反应的化学方程式为HCl+KOH=KCl+H2O;
(3)酚酞遇碱性物质变红,苏打为碳酸钠,为强碱弱酸盐显碱性,苏打溶液中滴入2~3滴酚酞溶液显淡红色;
标准状况下,22.4L二氧化碳的物质的量为n==1mol,1mol二氧化碳与足量碳酸钠的溶液充分反应生成碳酸氢钠,离子方程式为+H2O+CO2=2;
(4)Fe2(SO4)3属于盐,在水溶液完全电离,电离时生成Fe3+和,根据电荷守恒配平电离方程式,得到的电离方程式是Fe2(SO4)3=2Fe3++3。
18. c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) 2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O 无 CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液中碳酸根离子浓度减小 CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,使c(CO32-)进一步减小
【分析】(1)根据电离和水解程度的相对大小分析;既电离又水解,以电离为主,溶液显酸性;
(2)25℃时,向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,反应生成硫酸钡和水;根据Ksp计算;
(3)盐中含有弱离子时,会水解,碳酸根离子浓度减小;向Na2CO3溶液中通入一定量的CO2时,会发生反应CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,碳酸根离子浓度减小。
【详解】(1)HSO3 -在溶液中电离出氢离子,同时HSO3 -能水解,由于电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性;HSO3 -既电离又水解,以电离为主,溶液显酸性,则溶液中的离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-);
(2)25℃时,向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,反应生成硫酸钡和水,离子方程式为:2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O;
向pH=4的NaHSO4溶液中,c(H+)=c(SO42-)=10-4mol·L-1,pH=9的Ba(OH)2溶液中c(Ba2+)=c(OH-)/2=10-5/2mol·L-1=5×10-6mol·L-1,设取1LpH=9的Ba(OH)2溶液,V(NaHSO4)=10-5mol·L-1×1L/10-4mol·L-1=0.1L,混合溶液中c(SO42-)=10-4mol·L-1×0.1L/1.1L=10-5/1.1mol·L-1,c(Ba2+)=5×10-6mol·L-1×1L/1.1L=5×10-6/1.1mol·L-1,BaSO4的Qc=(10-5/1.1)×(5×10-6/1.1)=4.1×10-11(3)Na2CO3溶液中,CO32-发生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液中碳酸根离子浓度减小,所以某温度下0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中c(Na+)/c(CO32-)=20:9>2:1;
CO32-与CO2、H2O反应:CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,使c(CO32-)进一步减小,c(Na+)∕c(CO32-)不断增大,直至c(Na+)∕c(CO32-)=5∕2。
19.(1) 2.0×10-7 大于 8×10-9
(2)C
(3)4.0×10-3
(4)D
(5)2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2O
【详解】(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,H2OOH-+H+,则c(OH-)= c(H+)=2.0×10-7mol·L-1;水的电离过程是吸热过程,常温下水电离出的离子浓度c(OH-)= c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,所以此时温度高于25℃;若温度不变,Kw= c(OH-)×c(H+)=4.0×10-14(mol·L-1)2不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则溶液中c(OH-)=KW/c(H+)=4×10-14/5×10-6=8.0×10-9mol·L-1,酸性溶液中的OH-是由水电离产生的,因此溶液中由水电离出的c(H+)= c(OH-)=8.0×10-9mol·L-1;
(2)电离平衡常数越小,酸性越弱,酸根离子结合氢离子的能力越强,酸性: >CH3COOH>H2CO3>HS-,所以结合H+的能力由强到弱的顺序为:S2->HCO>CH3COO->C2O,选C。
(3)在1.0mol L-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,电离平衡常数K= ,又因为c(H+)=c(CH3COO-),所以c(H+)=4.0×10-3mol·L-1。
(4)A.稀释过程中,温度不变,水的离子积不变,故溶液中c(H+)×c(OH-)不变,但溶液体积变大,n(H+)×n(OH-)变大,故A错误;
B.稀释过程中,c(H+)减小,对水电离的抑制作用减弱,故水电离的c(H+)×c(OH-)增大,故B错误;
C.稀释过程中,c(H+)减小,不变,所以增大,故C错误;
D.稀释过程中,c(H+)减小,水的离子积常数是不变的,所以溶液中c(OH-)增大,故D正确;
选D。
(5)CH3COOH溶液与少量Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式为2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COO-+CO2↑+H2O,离子方程式为:2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2O。
20. 5.71×10-10 1×10-4.76 d 7.4 变小
【详解】I. (1)25℃时醋酸根离子水解的离子方程式是,常数, 5.71×10-10;
(2) 浓度均为的和的缓冲溶液,pH=4.76,溶液呈酸性,说明醋酸电离大于醋酸钠水解,该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是;
(3)用1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),pH几乎不变,反应后溶液中c(H+)=1×10-4.76 mol/L;
(4) a.升温,平衡正向移动, 减小、 增大,所以减小;
b.加入NaOH固体, 增大,平衡逆向移动,减小,不变,所以减小;
c.稀释,减小,不变,所以减小;
d.加入CH3COONa固体, 增大,平衡正向移动,增大,不变,所以增大;
选d。
II.,,,,则正常人体血液的pH约为7.4,当过量的酸进入血液中时,不变,氢离子浓度增大,所以血液缓冲体系中的值将变小。
【点睛】本题考查电离平衡常数、水解平衡常数的应用,掌握平衡常数的表达式书写,明确平衡常数只与温度有关,温度不变,水解常数、电离常数都不变。
21.(1)有白色沉淀生成
(2)白色沉淀变为黑色沉淀
(3) Zn2++S2-=ZnS ↓ ZnS(s)+Cu2+CuS(s)+Zn2+
(4)第一次生成的白色沉淀为ZnS,在水中建立了沉淀溶解平衡:ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),Ksp=1.6×10-24,此时c(Zn2+)·c(S2-)=Ksp。加入CuSO4溶液后,c(Cu2+)·c(S2-)>Ksp(CuS),Ksp(CuS)=1.3×10-36,故Cu2+、S2-结合生成CuS沉淀,即ZnS白色沉淀转化为溶度积更小的CuS黑色沉淀。
【解析】(1)
ZnS不溶于水,在一支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1的ZnSO4溶液,再滴加1 mol·L-1的Na2S溶液可观察到的现象是有白色沉淀生成;
(2)
向白色沉淀ZnS中滴加适量的0.1mol·L的 CuSO4溶液时,白色沉淀逐渐溶解,生成黑色沉淀 CuS;
(3)
上述实验中发生反应的离子方程式是①Zn2++S2-=ZnS ↓;②ZnS(s)+Cu2+CuS(s)+Zn2+;
(4)
用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化:第一次生成的白色沉淀为ZnS,在水中建立了沉淀溶解平衡:ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),Ksp=1.6×10-24,此时c(Zn2+)·c(S2-)=Ksp。加入CuSO4溶液后,c(Cu2+)·c(S2-)>Ksp(CuS),Ksp(CuS)=1.3×10-36,故Cu2+、S2-结合生成CuS沉淀,即ZnS白色沉淀转化为溶度积更小的CuS黑色沉淀。
22. A A < +H2O + OH- < 2 不变
【详解】(1)25℃时水的离子积常数Kw=110-14,据图可知曲线A上对应的水的离子积为10-710-7=10-14,所以25℃时水的电离平衡曲线应为A;
(2)常温下,某溶液中由水电离的 c( H +)=1×10-13mol L-1,说明水的电离受到抑制,酸或碱的电离会抑制水的电离;
①二氧化硫水溶液中存在亚硫酸的电离,抑制水的电离,故①可能;
②氯化铵水溶液中存在铵根的水解,促进水的电离,故②不可能;
③硝酸钠水溶液中水的电离既不受到抑制,也不受到促进,故③不可能;
④氢氧化钠水溶液中存在氢氧化钠的电离,抑制水的电离,故④可能;
综上所述答案为A;
(3)①碳酸钠溶液中由于存在碳酸根的水解,所以其水溶液显碱性,所以c(H+)<c(OH-);②碳酸根的水解方程式为CO+H2OHCO+OH ;
(4)①根据题目信息可知醋酸的电离平衡常数小于亚硫酸的第一步电离平衡常数,所以相同浓度醋酸酸性小于亚硫酸;
②若溶液中c(OH-)为1.0 ×10-12mol L-1,则c(H+)===10-2mol·L-1,所以pH=2;
③=,电离平衡常数只与温度有关,稀释醋酸钠溶液时,醋酸的电离平衡常数不变,所以该比值不变。
23. 极性共价键 氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强,所以氧元素非金属性比硫强 2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2 取样,测定溶液的pH,若pH小于7,说明电离程度大于水解程度 Na2SO4、H2SO4 1.90 60.9%
【详解】(1) 碳原子核电荷数为6,,原子结构示意图是;CO2为共价化合物,碳氧原子间形成2条共价键,由于碳氧原子的电负性不同,所以CO2分子内化学键类型为极性共价键;正确答案: ; 极性共价键。
(2)虽然氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强,所以氧元素非金属性比硫强;正确答案:氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强,所以氧元素非金属性比硫强。
(3)亚硫酸的酸性大于碳酸,SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,其化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2;HSO3-的电离过程溶液显酸性,HSO3-的水解过程溶液显碱性,要证明HSO3-的电离程度大于水解程度,就可以证明该溶液显酸性即可;实验方法是取样,用pH试纸测定溶液的pH,若pH小于7,说明电离程度大于水解程度;正确答案:2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2;取样,测定溶液的pH,若pH小于7,说明电离程度大于水解程度。
(4)Na2S2O5中硫元素为+4价,被氧化为Na2SO4和H2SO4,SO2-4中硫均为+6价,因此氧化产物是Na2SO4、H2SO4;由1mol氧气得电子变为-2价的氧可知,该反应转移电子4mol,根据反应关系可知:Na2S2O5--O2-4e-,若反应中转移了0.04mol的电子,消耗Na2S2O5的量为0.01mol,质量为190×0.01=1.9 g;正确答案:Na2SO4、H2SO4;1.90。
(5)Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应生成Na2SO4、K2SO4、MnSO4,则硫元素共升高6价,锰元素共降低5价,化合价升降应相同,故关系为:5S2O42----6MnO4- ,10mL溶液中消耗KMnO4的量为21×10-3×0.1mol,则100mL溶液消耗KMnO4的量为21×10-3×0.1×10mol,由此可知样品中Na2S2O4的量为5/6×21×10-3×0.1×10mol=0.0175 mol, Na2S2O4的质量为0.0175×174 g,该样品中Na2S2O4的质量分数为0.0175×174/5×100%= 60.9%;正确答案:60.9%。
点睛:硫酸氢钠溶液为强酸的酸式盐,电离显酸性;亚硫酸氢钠溶液中既存在电离平衡,也存在水解平衡,但是电离过程大于水解过程,溶液显酸性;碳酸氢钠溶液中,既存在电离平衡,也存在水解平衡,但是水解过程大于电离过程,溶液显碱性;因此酸式盐不一定显酸性。
答案第1页,共2页
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