第3章 物质在水溶液中的行为 同步练习
一、单选题
1.1920年参与建设亚洲第一座纯碱厂——永利制碱厂,为我国纯碱工业发展做出杰出贡献的化学家是( )
A.屠呦呦 B.侯德榜 C.张青莲 D.徐光宪
2.生活因化学更美好。下列生活用途及化学原理都正确且具有对应关系的是( )
选项 生活用途 化学原理
A 维生素C帮助人体将Fe3+转化为易吸收的Fe2+ 维生素C具有还原性
B 小苏打可作食品膨松剂 小苏打可水解产生二氧化碳
C 过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂 过氧化钠分解产生氧气
D 明矾可用作净水剂和消毒剂 铝离子水解生成氢氧化铝胶体
A.A B.B C.C D.D
3.下列物质中,即属于电解质,又能够导电的是( )
A.Cu丝 B.熔融的MgCl2 C.NaCl溶液 D.蔗糖
4.下列物质属于强电解质的是
A.CH3COOH B.NaHCO3 C.NH3·H2O D.HClO
5.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污
B.过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
C.医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等都是造成雾霾天气的主要原因
6.在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气,下列说法错误的是( )
A.甲烧杯中酸过量
B.两烧杯中参加反应的锌等量
C.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
D.反应开始后,乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大
7.下列说法正确的是( )
A.相同温度下,AgCl在相同物质的量浓度的和NaCl溶液中的溶解度、溶度积常数均相同
B.常温下,同浓度的盐酸和醋酸稀释相同倍数后,盐酸的pH大于醋酸
C.甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7
D.常温下,向、的饱和溶液中加入少量固体,溶液中减小
8.25℃时,向1L 0.1mol/L的一元酸HR溶液中逐渐通入氨气(已知25℃时一水合氨的电离平衡常数为K=1.76×10-5),保持溶液的温度和体积不变,混合溶液的pH与粒子浓度比值的对数变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.25℃时,0.1mol/L的一元酸HR的电离平衡常数为Ka=10-5
B.当通入0.1mol氨气时,c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
C.当c(R-)=c(HR) 时,溶液为酸性
D.HR为弱酸,25℃时随着氨气的通入,c (R-)/[c(OH ) c (HR)] 逐渐增大
9.草酸铵用于制安全炸药和供分析试剂等用,已知数据如表:
弱电解质 草酸(H2C2O4)
电离常数(25℃) K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5 K=1.8×10-5
关于常温下0.40mol·L-1的(NH4)2C2O4溶液,下列说法错误的是( )
A.由表中数据可判断该溶液呈酸性
B.
C.稀释溶液, 减小
D. 的水解平衡常数是Kh,Kh的数量级为10-5
10.下列离子在指定条件下一定能大量共存的是( )
A.加盐酸会产生使澄清石灰水变浑浊的气体的溶液:Na+、Ca2+、NO 、Cl-
B.加入铝单质生成气体的溶液:MnO 、Cl-、K+、Na+
C.强碱溶液中:CO 、K+、Ba2+、SO
D.常温下, =10-4的溶液:Fe3+、Cu2+、NO 、SO
11.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.等物质的最浓度的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na)+c(H+)=c(S2﹣)+c(HS﹣+c(OH﹣)
B.0.2mol/LNH4Cl溶液和0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合后:c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(Na+)>c(OH﹣)>c(H+)
C.常温下向20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴入同浓度的NaOH溶液至pH=7 c(Na+)>c(SO42﹣)c(NH4+)
D.25℃时,pH=8 的 CH3COONa 稀溶液中,c(CH3COOH)=9.9×10﹣7mol/L
12.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①pH=0的溶液中:Na+、Cl﹣、MnO4﹣、SO42﹣
②pH=12的溶液中:CO32﹣、Na+、AlO2﹣、NO3﹣、S2﹣、SO32﹣
③水电离出的H+浓度c(H+)水=10﹣12mol L﹣1的溶液中:Na+、Cl﹣、CO32﹣、NO3﹣、SO32﹣
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl﹣、K+、SO42﹣
⑤使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、MnO4﹣、NO3﹣、Na+、SO42﹣
⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO3﹣、Cl﹣、S2﹣.
A.②④ B.①③⑤ C.①⑤⑥ D.①④⑤
13.已知H2CO3的电离常数 , ,HClO的电离常数 。反应 达到平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.H2O B.NaOH固体 C.Na2CO3固体 D.NaHCO3固体
14.等体积等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸体积分别为V1、V2、V3,三者的大小关系正确的是( )
A.V1=V2= V3 B.V1=V2﹤V3 C.V115.关于甲酸(HCOOH)的下列性质中,不能证明它是弱电解质的是( )
A.把pH=2的甲酸溶液稀释100倍后pH=3.5
B.0.1 mol L﹣1的甲酸溶液的pH约为2
C.HCOONa溶液能使酚酞试液变红
D.50mL 1mol L﹣1的甲酸溶液恰好与50mL 1mol L﹣1的NaOH溶液完全反应
16.某温度下,向10mL0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液(此时不考虑CO32-的水解),滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3 溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.z 点对应的分散系很稳定
B.w、x、y三点中,水的电离程度最大的为w点
C.若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图像在x点后的变化如虚线部分所示
D.此温度下,Ksp(CaCO3)=1x10-8.6
二、综合题
17.请回答下列问题.
(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度.
①100℃时1mol L﹣1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)= mol L﹣1,KW(25℃) KW(100℃)(填“>”、“<”或“=”).
②25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是 (填“促进”、“抑制”或“不影响”).
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量.已知如表数据.
化学式 电离平衡常数(25℃)
HCN K=4.9×10﹣10
CH3COOH K=1.8×10﹣5
H2CO3 K1=4.3×10﹣7、K2=5.6×10﹣11
①25℃时,有等浓度的a.NaCN溶液 b.CH3COONa 溶液 c.Na2CO3溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 ;(填序号)
②25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,则c(Na+) c(CH3COO﹣)(填“>”、“<”或“=”).
18.某镀锌厂排放的废水中含大量、和少量、离子,该厂处理废水的流程如下:
已知:常温下,
(1)中C的化合价为 。
(2)“氧化”工序可使转化为两种无毒气体,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(3)“调pH”时最适宜的试剂为 (选填序号),当溶液时,滤液中铁元素是否沉淀完全 (选填“是”或“否”)。
A. B.盐酸 C.ZnO D.
(4)从溶液中获取晶体的操作为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)采用热重分析法测定晶体中结晶水数。称取13.45 g 晶体,失去结晶水后,剩余固体质量为8.05g,则n= 。
19.甲烷重整可以获得CO、H2等重要化工原料,相关反应原理如下:
①CH4(g)+ O2(g) CO(g)+2H2(g)△H=﹣36kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol
③CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol副反应
④CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O (g)△H=﹣889.6kJ/mol
(1)反应CO2 (g)+H2(g) CO (g)+H2O(g)△H= .
(2)某温度下,向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2,只发生反应③,测得CH4(g)和CO(g)的浓度随时间变化曲线如图(1)所示.计算0~5小时H2的平均反应速率 ,该温度下的平衡常数为 (保留两位有效数字),若再往容器中充0.4molCH4和0.2molCO,其它条件不变,则平衡向 方向移动.
(3)研究人员研究混合气体比例对重整气CO和H2含量影响,在初始温度为973K时,n(O2)/n(H2O)按不同比例投入不同反应容器(绝热)重整相同的时间,重整的数据如图(2):从图可知,重整气CO的含量随 增大而增大,其主要原因是 .
(4)甲烷重整可选氧化物NiO﹣Al2O3作为催化剂.工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备.加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为 .已知:Ksp[Ni(OH)2]=5×10﹣16.
20.FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,且有效果好、价格便宜等优点.工业上可将铁粉溶于盐酸中,先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液.
已知:①标准状况下,1体积水中最多能溶解500体积的HCl;②饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol L﹣1.
(1)在标准状况下,将44.8LHCl气体溶于100mL水中,所得溶液A的密度为1.038g cm﹣3,则溶液中HCl的物质的量浓度为 ;(若使饱和NaCl溶液中Cl﹣浓度与溶液A中的Cl﹣浓度相等,则还应溶解约 L标准状况HCl气体(溶液体积变化忽略不计).
(2)若实验室需0.5mol L﹣1NaCl溶液240mL,则应量取体积是 mL的饱和NaCl溶液来配制,在配制过程
中,使用前必须检查是否漏液的仪器有 ;下列配制操作,造溶液浓度偏高的是 (选填标号).
A.量取溶液时有少量液体溅出
B.容量瓶用蒸馏水洗涤干净后未干燥
C.定容时,俯视液面加水至刻度线
D.转移液体后,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
E.用量筒量取溶液时仰视读数
F.定容时不慎超过度线,立即用胶头滴管吸出多余部分
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示),若100mL、1mol L﹣1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数 0.1NA(填“大于”、“等于”或“小于”).
21.同学小明上完氯气性质一节仍感意犹未尽,自己又在老师的指导下做了氯气与金属铝的反应,实验前老师要求他查一下氯化铝的相关理化数据,他发现氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa),而沸点是180℃
(1)常压下持续加热AlCl3,AlCl3会 (填物理变化过程)
(2)根据这些数据,可以推测氧化铝是 晶体,可进一步验证这个结论的是: .
A.熔融氯化铝不导电 B.氯化铝溶液可导电
C.氯化铝温室下为固体 D.氢氧化铝溶于盐酸可生成氯化铝
(3)又查得,氯化铝蒸气的密度(换算成标准状况时)为11.92g L﹣1,氯化铝的化学式为 .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】这是侯德榜在前人基础上研制成功的制碱法,反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:B。
【分析】侯氏制碱法
2.【答案】A
【解析】【解答】A.维生素C帮助人体将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,在该反应过程中,Fe元素化合价降低,得到电子被还原,因此说明维生素C具有还原性,A符合题意;
B.小苏打可作食品膨松剂,是由于小苏打不稳定,受热分解产生CO2气体,因此可以使面团松软,故可做食品膨松剂,B不符合题意;
C.过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂,是由于过氧化钠能够与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2,C不符合题意;
D.明矾水解产生的氢氧化铝胶体表面积大,吸附力强,能够吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀从水中分离除去,从而可用作净水剂,但物质不具有强氧化性,因此不能作消毒剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、维生素C可以使铁离子转化为亚铁离子,具有还原性;
B、碳酸氢钠可以分解生成二氧化碳;
C、过氧化钠可以和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;
D、铝离子水解为氢氧化铝胶体,胶体可以作为净水机,但是不能杀毒。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.铜丝是单质,虽能导电,但既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,熔融的MgCl2属于电解质,且有自由移动的离子,能导电,故B符合题意;
C.虽然NaCl溶液中有自由移动的离子,能导电,但然NaCl溶液是混合物不是混合物,故C不符合题意;
D.蔗糖是非电解质,不能导电,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,只要有自由移动的电子或自由离子就可以导电,据此解答即可。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3COOH溶于水部分电离,是弱电解质,A不符合;
B.NaHCO3溶于水全部电离,属于强电解质,B符合;
C.NH3·H2O溶于水部分电离,是弱电解质,C不符合;
D.HClO溶于水部分电离,是弱电解质,D不符合;
故答案为:B。
【分析】强电解质:常见的有强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物;
弱电解质:常见的有弱酸、弱碱、水。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.常用于生产玻璃的是碳酸钠,A不符合题意;
B.过氧化钠具有强氧化性,因而具有漂白性,但不可用于漂白食品,B不符合题意;
C.医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒,并非是将病毒氧化,C不符合题意;
D.汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等都会产生细小颗粒物,是造成雾霾天气的主要原因,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.可用于生产玻璃的为苏打;
B.Na2O2不可用于食品漂白;
C.酒精不具有氧化性;
D.根据雾霾的形成分析;
6.【答案】A
【解析】【解答】A、n(CH3COOH)> n(HCl),消耗醋酸、盐酸的物质的量相同,所以醋酸有剩余,故A符合题意;
B、反应结束后得到等量的氢气,所以消耗锌的质量也相同,故B不符合题意;
C、消耗锌的质量相同,醋酸有剩余,则放入醋酸中的锌完全反应,放入盐酸中的锌有剩余,所以甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大,故C不符合题意;
D、由于醋酸还能继续电离而盐酸不能,所以反应开始后,醋酸中的H+浓度大于盐酸中的氢离子浓度,则反应开始后乙烧杯中的C(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】pH相等,说明两种酸中氢离子的浓度相等,但是由于醋酸是弱酸,所以醋酸的物质的量要大于盐酸的物质的量,所以甲烧杯中的酸是过量。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.相同物质的量浓度的和NaCl溶液中氯离子浓度不同,对 AgCl溶解平衡逆向移动的影响程度不同,所以,相同温度下,AgCl在相同物质的量浓度的和NaCl溶液中的溶解度不同,由于溶度积常数只与温度有关,所以,相同温度下,溶度积常数相同,故A不符合题意;
B.常温下,同浓度的盐酸和醋酸稀释相同倍数时,由于醋酸是弱电解质,电离不完全,所以酸性:盐酸>醋酸,即盐酸的pH小于醋酸,故B不符合题意;
C.当甲和乙溶液的pH之和等于14时,等体积混合后,混合液pH=7,甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍,可满足二者pH之和为14,即混合液的pH可能等于7,故C符合题意;
D.温度不变,溶度积常数不变,所以向、的饱和溶液中加入少量固体时,溶液中不变,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.CaCl2和NaCl溶液中氯离子浓度不同,对AgCl溶解平衡逆向移动的影响不同;
B.醋酸是弱电解质,部分电离;
D.根据可知,温度不变,溶度积常数不变,则 不变。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.根据起点:pH=5,lg , HR的电离平衡常数为Ka= =10-5,故不选A;
B. 当通入0.1mol氨气时,恰好完全反应生成NH4R,因为一水合氨的电离平衡常数为K=1.76×10-5,HR的电离平衡常数为Ka=10-5,所以铵根离子水解能力略小于R-, NH4R溶液略显碱性,离子浓度c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),故不选B;
C. 当c(R-)=c(HR) 时,lg ,根据图像可知pH=5, 溶液为酸性,故不选C。
D. HR为弱酸,25℃时随着氨气的通入,c (R-)/[c(OH ) c (HR)]=1/Kh,因为水解常数只受温度影响, c (R-)/[c(OH ) c (HR)]=1/Kh是定值,
故答案为:D;
【分析】A.根据25℃时,0.1mol/L一元酸HR的pH=5计算HR的电离平衡常数;
B.当通入0.1mol氨气时,恰好完全反应生成NH4R,结合一水和氨与HR的电离平衡常数的大小判断铵根离子和R-的水解程度,然后比较离子浓度的大小关系即可;
C.根据c(R-)=c(HR) 时的pH进行判断;
D.比例式含义是R-水解常数的倒数,水解常数只是温度的函数。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.在(NH4)2C2O4溶液中, 水解使溶液呈酸性,其水解常数Kh= =5.6×10-10, 水解使溶液呈碱性,其水解常数 Kh= =1.9×10-10,5.6×10-10>1.9×10-10,所以 的水解程度大于 的水解程度,所以溶液呈酸性,故A不符合题意;
B.在(NH4)2C2O4溶液中存在电荷守恒:c( )+c(H+)= c( )+c(OH-)+2 c( ),故B不符合题意;
C.稀释(NH4)2C2O4溶液,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,则溶液中c(OH-)增大。 , c(OH-)增大,则 减小,故C不符合题意;
D.由A分析可知, 的水解平衡常数为1.9×10-10,数量级为10-10,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.计算出Kh,根据Ka与K的大小判断;
B.根据电荷守恒分析;
C.根据平衡常数Kb不变,c(OH-)增大分析;
D.根据水解常数的大小分析。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.使澄清石灰水变浑浊CO2或SO2,则该溶液中可能存在CO 、HCO 或SO 、HSO ,CO 、SO 与Ca2+生成沉淀,不能大量共存,故不选A项;
B.加入铝单质生成气体的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下,MnO 、Cl-发生氧化还原反应,不能大量共存,故不选B项。
C.CO 、SO 与Ba2+生成沉淀,不能大量共存,故不选C项;
D.常温下, =10-4的溶液呈酸性,酸性条件下,Fe3+、Cu2+、NO 、SO 之间互不反应,且均不与氢离子反应,能大量共存,
故答案为:D。
【分析】共存的问题就是不互相反应,A. 产生使澄清石灰水变浑浊的气体,可能是二氧化硫或二氧化碳,可能含有碳酸根离子、碳酸氢根离子,亚硫酸根离子,亚硫酸氢根离子,碳酸根和亚硫酸根与钙离子不共存
B. 加入铝单质产生气体,可能是酸性和碱性,酸性条件下,高锰酸根和氯离子不共存
C.钡离子和碳酸根和亚硫酸根反应不共存
D. 常温下, =10-4的溶液呈酸性,可共存
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.等物质的最浓度的H2S和NaHS混合溶液中,电荷守恒:c(Na)+c(H+)=2c(S2﹣)+c(HS﹣+c(OH﹣),故A错误;
B.0.2mol/LNH4Cl溶液和0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合,溶液中溶质是等浓度的NH3 H2O、NH4Cl和NaCl,NH3 H2O在溶液中部分电离出NH4+,则c(Cl﹣)>c(NH4+),所以c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH﹣)>c(H+),故B错误;
C.常温下向20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴入同浓度的NaOH溶液至pH=7,溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)+2c(SO42﹣),由于溶液显中性,即c(H+)=c(OH﹣),则c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42﹣),所以c(Na+)=c(SO42﹣)=c(NH4+),故C错误;
D.pH=8的CH3COONa 稀溶液中:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,c(H+)=10﹣8mol/L,则c(OH﹣)=10﹣6mol/L,水解生成的c(OH﹣)=10﹣6mol/L﹣10﹣8mol/L=9.9×10﹣7mol/L,所以水解生成的c(CH3COOH)=9.9×10﹣7mol/L,故D正确.
故选D.
【分析】A.根据电荷守恒分析;
B.0.2mol/LNH4Cl溶液和0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合,溶液中溶质是等浓度的NH3 H2O、NH4Cl和NaCl,结合弱电解质的电离特点分析;
C.根据电荷守恒分析;
D.pH=8的CH3COONa 稀溶液中:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,c(H+)=×10﹣8mol/L,根据Kw计算c(OH﹣),结合水的电离分析.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:①pH=0的溶液,显酸性,Cl﹣、MnO4﹣发生氧化还原反应,不能共存,故不选;
②pH=12的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故选;
③水电离出的H+浓度c(H+)水=10﹣12mol L﹣1的溶液,为酸或碱溶液,酸溶液中不能大量存在CO32﹣、NO3﹣、SO32﹣,且NO3﹣、SO32﹣发生氧化还原反应,故不选;
④加入Mg能放出H2的溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故选;
⑤使甲基橙变红的溶液,显酸性,Fe2+、MnO4﹣发生氧化还原反应,不能共存,故不选;
⑥中性溶液不能存在Fe3+,且Fe3+、S2﹣发生氧化还原反应,Al3+、S2﹣发生相互促进水解反应,不能共存,故不选;
故选A.
【分析】①pH=0的溶液,显酸性,离子之间发生氧化还原反应;
②pH=12的溶液,显碱性;
③水电离出的H+浓度c(H+)水=10﹣12mol L﹣1的溶液,为酸或碱溶液;
④加入Mg能放出H2的溶液,显酸性;
⑤使甲基橙变红的溶液,显酸性;
⑥中性溶液不能存在Fe3+,且Fe3+、S2﹣发生氧化还原反应,Al3+、S2﹣发生相互促进水解反应.
13.【答案】D
【解析】【解答】A.加入水稀释,溶液中HClO浓度会减小,A不符合题意;
B.NaOH与HCl、HClO都会发生反应,不能增大HClO的浓度,B不符合题意;
C.由电离平衡的数值可知酸性: ,向溶液中加入Na2CO3,HCl、HClO都可以与Na2CO3反应,不能达到增大HClO浓度的目的,C不符合题意;
D.由电离平衡的数值可知酸性: ,向溶液中加入NaHCO3,只消耗HCl,而不消耗HClO,使可逆反应 向正反应方向移动,达到增大HClO浓度的目的,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据碳酸和次氯酸的电离常数的比较,要增加次氯酸,其实是式平衡向右移动,因此要消耗盐酸,且不减少次氯酸,因此加入碳酸氢钠固体消耗盐酸
14.【答案】B
【解析】【解答】Ba(OH)2、NaOH为强碱,pH相同说明c(OH-)相同,与等浓度的盐酸恰好中和,消耗的盐酸的体积相等,即V1=V2,NH3·H2O为弱碱,相同pH时,c(NH3·H2O)>c(NaOH),即相同体积时,NH3·H2O消耗的盐酸的体积大于NaOH消耗盐酸的体积,消耗盐酸体积的顺序是V3>V1=V2,B符合题意;
故答案为:B
【分析】等pH的三种溶液中,其c(OH-)相等,但溶液中所含溶质的量不相等;由于NH3·H2O是弱碱,因此溶液中c(NH3·H2O)最大,因此消耗NaOH的量最多。
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A.pH=2的甲酸溶液稀释100倍后pH=3.5,如果HCOOH是强电解质,稀释100倍后c(H+)是原来的 ,溶液的pH=4,实际上溶液的pH=3.5<4,说明甲酸稀释促进其电离,则HCOOH为弱电解质,故A不选;
B.0.1 mol L﹣1的甲酸溶液的pH约为2,说明c(H+)=0.01mol/L<0.1mol/L,说明甲酸中存在电离平衡,为弱电解质,故B不选;
C.HCOONa溶液能使酚酞试液变红,说明HCOONa是强碱弱酸盐,甲酸根离子水解导致溶液呈碱性,则证明HCOOH是弱电解质,故C不选;
D.50mL 1mol L﹣1的甲酸溶液恰好与50mL 1mol L﹣1的NaOH溶液完全反应,说明HCOOH是一元酸,但不能说明HCOOH部分电离,不能证明其为弱电解质,故D选;
故选D.
【分析】部分电离的电解质是弱电解质,要证明HCOOH为弱电解质,只要能说明HCOOH部分电离即可,据此分析解答.
16.【答案】D
【解析】【解答】A,z点在曲线下方,z点对应的分散系为悬浊液,悬浊液不稳定,A项不符合题意;
B,由图知w、x、y点c(Ca2+)依次减小,溶液中c(CO32-):wC,CaSO4微溶于水,CaSO4的溶解度大于CaCO3,若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,图像在x点后的变化应在实线下方,C项不符合题意;
D,当加入10mLNa2CO3溶液时,CaCl2与Na2CO3恰好完全反应,此时c(Ca2+)=c(CO32-)=10-4.3mol/L,Ksp(CaCO3)= c(Ca2+)·c(CO32-)=10-8.6(mol/L)2,D项正确;
答案选D。
【分析】
A,z点在曲线下方,为悬浊液;
B,从CO32-水解促进水的电离分析;
C,CaSO4的溶解度大于CaCO3;
D,结合图像求Ksp;
17.【答案】(1)1×10﹣12;<;促进
(2)c>a>b;>
【解析】【解答】解:(1)①水的电离时吸热过程,加热促进电离氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,Kw增大,所以Kw(25℃)<Kw(100℃);
A点c(H+)=c(OH﹣)=10﹣7 mol/L,Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣14 ,故A点为25℃;B点c(H+)=c(OH﹣)=10﹣6 mol/L,Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣12 ,故B点为100℃.
100℃时1mol L﹣1 的NaOH溶液中Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣12 ;c(OH﹣)=1mol/L,水电离出的c(H+)=1×10﹣12;
故答案为:1×10﹣12,<;
②NH4Cl固体溶解后溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,溶液呈酸性,水的电离被促进;
故答案为:促进;(2)①根据图表数据分析,电离常数:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:c>a>b;故答案为:c>a>b;
②25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应生成醋酸钠,而醋酸钠是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解,所以c(Na+)>c(CH3COO﹣),故答案为:>.
【分析】(1)①Kw=c(H+) c(OH﹣);温度不同,Kw不同,升温促进水的电离,氢离子浓度增大;②水解的盐促进水的电离;(2)①根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;②25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应生成醋酸钠,而醋酸钠是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解,所以c(Na+)>c(CH3COO﹣).
18.【答案】(1)+2价
(2)5:2
(3)C;是
(4)冷却结晶
(5)6
【解析】【解答】由题给流程可知,向废水中通入氯气,将亚铁离子氧化为铁离子,氰酸根离子氧化为氮气和二氧化氮,向反应后的溶液中加入氧化锌,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到硫酸锌溶液和含有氢氧化铁的滤渣;硫酸锌溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锌晶体。
(1)由化合价的代数和为0可知,氰酸根离子中碳元素的化合价为+2价,故答案为:+2价;
(2)由题意可知,氯气与废水中的氰酸根离子反应生成氯离子、氢离子、氮气和二氧化碳,反应的离子方程式为2CN-+5Cl2+4H2O=10Cl-+8H++N2+2CO2,由方程式可知,反应中氧化剂氯气与还原剂氰酸根离子物质的量之比为5:2,故答案为:5:2;
(3)由分析可知,调pH的目的是中和溶液中的氢离子,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,所以不能加入硫酸和盐酸;硫化钠能与溶液中的氢离子反应生成有毒的硫化氢气体,会污染环境,所以不能加入硫化钠,则加入的最适宜的试剂为氧化锌,
故答案为:C;由氢氧化铁的溶度积可知,当溶液pH为4时,滤液中铁离子的浓度为=2.8×10-9mol/L<1.0×10-5mol/L,所以滤液中铁元素沉淀完全,故答案为:C;是;
(4)由分析可知,从硫酸锌溶液中获取晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;
(5)由题意可知,13.45 g晶体中结晶水的质量为13.45 g-8.05g=5.4g,由物质的量之比等于晶体中硫酸锌和结晶水的个数之比可得:1:n=:,解得n=6,故答案为:6。
【分析】浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。
19.【答案】(1)41kJ/mol
(2)0.12mol/(L h);1.1(mol/L)2;正
(3)反应②③是吸热反应,反应①④是放热反应,增加n(O2)/n(H2O),①④将向正方向移动,反应产生的热量促使反应②③向正方向移动
(4)5×10﹣12mol/L
【解析】【解答】解:(1)已知①CH4(g)+ O2(g) CO(g)+2H2(g)△H=﹣36kJ/mol②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol③CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol副反应④CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O (g)△H=﹣889.6kJ/mol
据盖斯定律,反应[(①﹣②)×4+(③﹣④)]÷2得 =41KJ/mol,故答案为:41kJ/mol;(2)0~5小时时CO的浓度从0变化到0.60mol/L,据化学方程式可知,氢气的反应速率v(H2)= =0.12mol/(L h);
平衡时浓度[CO]=[H2]=0.8mol/L,[CO2]=[CH4]=0.60mol/L,化学平衡常数K= = =1.1;再往容器中充0.4molCH4和0.2molCO,容器体积为1L,Qc= =1.07<1.1,平衡正向移动,故答案为:0.12mol/(L h);1.1(mol/L)2;正;(3)反应①CH4(g)+ O2(g) CO(g)+2H2(g)△H=﹣36kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol
③CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol副反应
④CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O (g)△H=﹣889.6kJ/mol
中,反应②③是吸热反应,反应①④是放热反应,增加n(O2)/n(H2O),①④将向正方向移动,反应产生的热量促使反应②③向正方向移动,
故答案为:反应②③是吸热反应,反应①④是放热反应,增加n(O2)/n(H2O),①④将向正方向移动,反应产生的热量促使反应②③向正方向移动;(4)pH=12,c(OH﹣)=0.01mol/L,Ksp[Ni(OH)2]=5×10﹣16,c(Ni2+)= =5×10﹣12mol/L,故答案为:5×10﹣12mol/L.
【分析】(1)据已知热化学方程式,利用盖斯定律解答;(2)0~5小时时CO的浓度从0变化到0.60mol/L,据化学方程式求算氢气的反应速率;化学平衡常数K= ;再往容器中充0.4molCH4和0.2molCO,据Qc和K的大小比较判断平衡移动方向;(3)从反应放热和吸热角度分析;(4)pH=12,c(OH﹣)=0.01mol/L,据Ksp[Ni(OH)2]=5×10﹣16计算c(Ni2+).
20.【答案】(1)12mol/L;291.2
(2)25;容量瓶;CE
(3)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl;小于
【解析】【解答】解:(1)标况下,44.8L HCl的物质的量n= = =2mol,HCl的质量=2mol×36.5g/mol=73g,100mL水的质量约为100g,则所得溶液的质量为173g,所得溶液的体积为:V= = mL,所得溶液的物质的量浓度为c= = =12mol/L,饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol L﹣1,需再溶解的氯化氢的量为(12﹣5)mol/L×22.4L/mol=291.2L,
故答案为:12mol/L;291.2;(2)配制溶液240mL需要选择250mL容量瓶,稀溶液为0.5mol L﹣1NaCl溶液,饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol L﹣1,n=c浓V浓=c稀V稀,V浓= =25mL,容量瓶能用来盛放液体,且有活塞,使用时必须检查是否漏水,
A.量取溶液时有少量液体溅出,导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,配制的溶液浓度偏低,故A错误;
B.容量瓶用蒸馏水洗涤干净后未干燥,对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响,对配制溶液的浓度无影响,故B错误;
C.定容时,俯视液面加水至刻度线,导致溶液的体积偏小,溶液的浓度偏高,故C正确;
D.转移液体后,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,配制的溶液浓度偏低,故D错误;
E.用量筒量取溶液时仰视读数,导致配制的溶液中溶质的物质的量偏大,配制的溶液浓度偏高,故E正确;
F.定容时不慎超过度线,立即用胶头滴管吸出多余部分,导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,配制的溶液浓度偏低,故F错误;
故答案为:25;容量瓶;CE;(3)FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,水解方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH,胶体能吸附水中的悬浮物而净水,因为水解为可逆反应,且生成胶体为微观粒子的集合体,则生成具有净水作用的微粒数小于0.1NA,
故答案为:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl;小于.
【分析】(1)根据n= 计算HCl的物质的量,根据m=nM计算HCl的质量,根据V= 计算出溶液的体积,再根据c= 计算溶液中HCl的物质的量浓度;饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol L﹣1,根据两者的浓度差计算需溶解的氯化氢的量;(2)配制溶液240mL需要选择250mL容量瓶,利用n=c浓V浓=c稀V稀来计算;能用来盛放液体,且有活塞的仪器使用时必须检查是否漏水;配制一定物质的量浓度的溶液过程中,能引起误差的原因主要有:称量不准确、转移不完全、读数不符合要求、操作不规范等,可以根据错误操作对c= = 的影响进行判断;(3)FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,胶体具有吸附性而净水;水解反应为可逆反应.
21.【答案】(1)升华
(2)分子;A
(3)Al2Cl6
【解析】【解答】解:(1)在2.02×105 Pa,AlCl3的沸点是180℃,所以常压下氯化铝的沸点更低,持续加热AlCl3会 升华,故答案为:升华;(2)发现氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa),而沸点是180℃,所以常压下氯化铝的熔沸点低,则氯化铝是分子晶体;证明氯化铝是分子晶体的方法是熔融状态下氯化铝不导电,所以选A,故答案为:分子;A;(3)Al显示+3价,则氯化铝可写为(AlCl3)n,M=ρ vm,M=11.92g L﹣1×22.4L mol﹣1=267g/mol,n= =2,化学式为Al2Cl6,
故答案为:Al2Cl6.
【分析】(1)在2.02×105 Pa,AlCl3的沸点是180℃,所以常压下持续加热AlCl3会 升华;(2)发现氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa),而沸点是180℃,所以常压下氯化铝的熔沸点低,则氯化铝是分子晶体;分子晶体在熔融状态下不导电;(3)根据密度计算摩尔质量,确定分子式.