第3章 物质在水溶液中的行为 测试题
一、选择题
1.用一定浓度的NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液,下列情况会使测定的醋酸溶液物质的量浓度偏低的是
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入NaOH标准溶液
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的醋酸溶液
C.滴定到终点读数时,俯视刻度线(滴定前平视)
D.碱式滴定管尖端滴定前有气泡,滴定后气泡消失
2.下列离子方程式错误的是
A.向NaOH溶液中通入过量的SO2:SO2+OH-=
B.向氯水中通入少量SO2:SO2+2H2O+Cl2=4H+++2Cl-
C.将SO2通入到饱和NaHCO3溶液中:SO2+H2O+=+CO2+3H+
D.硅跟氢氧化钾溶液反应:Si+2OH-+H2O=+2H2↑
3.下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A.无色溶液中:Cu2+、K+、NH、Cl-
B.含有NO的溶液中:I-、SO、SO、H+
C.强酸性溶液中:Na+、Fe3+、SO、SCN-
D.pH=11的NaOH溶液中:CO、K+、NO、SO
4.化学之美与生活之美紧密相连。下列事实与水解无关的是
A.明矾可以用于净水 B.受伤时,可以用冰敷防止伤势加重
C.草木灰与铵态氮肥最好不要混合使用器 D.用热的纯碱溶液洗涤餐具的效果更好
5.下列离子方程式书写错误的是
A.向新制氯水中通入二氧化硫气体:
B.向溶液中加入少量溶液:
C.氯化铁溶液与石灰乳反应:
D.向AgCl悬浊液中加入溶液,有黑色难溶物生成:
6.下列叙述正确的是
A.为了测定“84”消毒液的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
B.碱金属单质在空气中均能剧烈燃烧并生成过氧化物
C.燃煤时,加入生石灰可以有效降低烟气中的SO2含量和减少温室气体的排放
D.用H2S可用于除去工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
7.下列化学用语对事实的表述不正确的是
A.常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1;NH3·H2O +OH-
B.由Na和Cl形成离子键的过程:
C.除锅炉水垢前加入Na2CO3溶液预处理:CaSO4(s)+(aq) CaCO3(a)+(aq)
D.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OHCl35H35COOC2H5+H218O
8.下列实验方案不能达到实验目的的是
实验目的 实验方案
A 比较和的大小 向溶液加入溶液,再向溶液加入几滴
B 制备无水 将氯化铁溶液在HCl的氛围中蒸发结晶
C 测定的电离和水解程度相对大小 用pH计测定溶液的酸碱性
D 除去锅炉中沉积的 用饱和溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
A.A B.B C.C D.D
9.室温下,将0.1mol/L溶液不断加水稀释(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是
A. B.
C. D.
10.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.4.6g钠在足量O2中充分燃烧,产物中阴离子数目为0.2NA
B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
C.25℃时,pH=13的KOH溶液中含有的OH-数目为0.1NA
D.0.3molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA
11.土壤的酸碱度会影响植物的生长。下列植物在微酸性土壤中,不适宜种植的是
植物 花生 苹果 西瓜 沙枣
适宜的pH范围 5.0~6.0 5.0~6.5 6.0~7.0 8.0~8.7
A.花生 B.苹果 C.西瓜 D.沙枣
12.对水的电离平衡不产生影响的粒子是
A.Al3+ B.H+ C.OH- D.NO
13.下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.常温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
14.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.室温下,的溶液中含有的数目为
B.1L溶液中含有的、数目之和为
C.室温下,的溶液中,由水电离出的数目为
D.电解精炼铜时,当阳极质量减轻64g时,导线中转移的电子数为
15.对下列实验操作和现象的解释或结论正确的是
实验操作 现象 解释或结论
A 向盛有10mL0.01mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加1mL0.01mol·L-1NaCl溶液,再向其中滴加1mL0.01mol·L-1KI溶液 先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀 常温下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B 向浓盐酸中加入少量碳酸钠溶液,将产生的气体通入苯酚钠溶液 苯酚钠溶液中出现白色浑浊 可以证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C 在酸性KMnO4溶液中通入SO2 溶液褪色 SO2具有漂白性
D 压缩装有NO2和N2O4混合气体(已达平衡)的容器 气体颜色先变深后稍变浅 平衡向生成N2O4的方向移动
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.工业烟气中和氮氧化物()都是大气污染物,综合治理对改善环境有重要意义。
(1)氮氧化物()引起的环境问题主要有 (指出一种即可)。
(2)“纳米零价铁—”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下,将溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①催化分解产生HO·,HO·将NO氧化为的机理如图1所示,Y的化学式为 。
②纳米零价铁的作用是 。
③NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
(3)科学家最近发现了一种利用水催化促进和转化的化学新机制如图3所示。处于纳米液滴中的或可以将电子通过“水分子桥”快速转移给周围的气相分子促进中间体的形成。形成“水分子桥”的主要作用力是 ,写出与间发生的总反应的离子方程式 。
(4)工业上回收利用烟气中的一种途径是:;该小组在实验室探究步骤Ⅱ时,一定条件下向的溶液通入空气后,欲测定溶液中的氧化率(α),设反应后溶液体积仍为100 mL。
①为该小组设计实验方案(可选试剂:溶液、酸性溶液、溶液、溶液和盐酸,不必描述操作过程的细节,物理量的数值用字母表示): 。
②氧化率 ×100%(用实验方案中的物理量表示)。
17.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(aq)Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO(aq)Ksp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为 ;该反应的平衡常数表达式为 。
(2)对于上述反应,实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)。
①升高温度,平衡常数K将 。
②增大CO的浓度,平衡常数K将 。
18.盐类水解原理在生产、生活中有着广泛的应用。根据盐类水解的知识回答下列问题:
(1)灭火器中分隔放置溶液和溶液,灭火时使两种试剂混合,立即喷出大量泡沫,发生反应的离子方程式为 。
(2)农业上常用的化肥草木灰和铵态氮肥不能混合施用的原因是 。
(3)下列四种物质:①、②、③、④,不能在溶液中制取的是 (填序号)。
(4)溶液蒸干、灼烧后不能得到固体,得到的固体为 (填化学式)。
19.完成下列问题
(1)将溶于水后,经加热蒸发、蒸干,灼烧,最后所得白色固体的主要成分是 。
(2)某温度下,纯水中的,该温度时的水的离子积 。保持温度不变,滴入稀盐酸使溶液中的,则溶液中的为 。
(3)25℃时,溶液和等体积混合,所得溶液的 。
(4)常温下,某溶液的pH=3,则该溶液中水电离出的氢离子浓度 。若100体积该硫酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则b= 。
20.配制KI(0.100mol·L-1)- I2 的水溶液,用0.100mol·L-1Na2S2O3标准溶液测得c(I2)= 4.85 ×10-3 mol·L-1.量取50.0mL KI-I2溶液和50.0mL CCl4置于分液漏斗中振荡达平衡,分液后测知CCl4相中c(I2)=2.60 × 10-3 mol·L-1.已知实验温度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85:1.求水溶液中I2+I-=I的平衡常数 。
21.(1)某温度(t℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13,则该温度 25℃(填“>”“=”或“<”),在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10mol/L,则该溶液的pH可能为 或 。
(2)若温度为25℃时,体积为Va、pH=a的H2SO4溶液与体积为Vb、pH=b的NaOH溶液混合,恰好中和。已知Va>Vb,且a=0.5b,则a的取值范围 。
(3)若将此温度(t℃)下,pH=11的苛性钠溶液m L与pH=1的稀硫酸溶液nL混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比,并比较溶液中各离子的浓度大小。
①若所得混合液为中性,则m∶n= ;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是 。
②若所得混合液的pH=2,则m∶n= ;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是 。
22.(1)常温下,0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)= mol/L,pH值为 ,水电离的c(H+)= mol/L
(2)某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7mol/L,滴入盐酸使c(H+) =5×10-6mol/L,则c(OH-) = mol/L
(3)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
①95℃时,若10体积pH1=a的盐酸与1体积pH2=b的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则混合前a、b之间应满足的关系是 。
②25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=10,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
③曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH = 5。请分析其原因: 。
23.某小组同学设计如图所示装置(夹持仪器略去)制备硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]。
称取一定量的废铁屑于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,在通风橱中置于50~60℃热水浴中加热,充分反应。待锥形瓶中溶液冷却后加入氨水,搅拌使其反应完全,制得浅绿色悬浊液。
(1)废铁屑在使用前需要用热的饱和碳酸钠溶液进行洗涤,目的是 。
(2)在实验中选择50~60℃热水浴的原因是 ,KMnO4溶液的作用是 。
(3)若要确保获得浅绿色悬浊液,实验过程应注意的是 。
A.保持铁屑过量 B.控制溶液呈强酸性 C.持续升高温度
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入NaOH标准溶液,NaOH标准溶液被稀释,浓度减小,滴定完全时V(标准)偏大,根据,c(待测)偏高,故A不选;
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的醋酸溶液,待测液的物质的量不变,V(标准)不变,根据,c(待测)不变,故B不选;
C.滴定到终点读数时,俯视刻度线(滴定前平视),V(标准)偏小,根据,c(待测)偏低,故C选;
D.碱式滴定管尖端滴定前有气泡,滴定后气泡消失,V(标准)偏大,根据,c(待测)偏高,故D不选;
故选C。
2.C
解析:A.向NaOH溶液中通入过量的SO2生成亚硫酸氢钠:SO2+OH-=,A正确;
B.向氯水中通入少量SO2生成硫酸和盐酸:SO2+2H2O+Cl2=4H+++2Cl-,B正确;
C.将SO2通入到饱和NaHCO3溶液中生成亚硫酸钠和二氧化碳:SO2 +2=+2CO2+H2O,C错误;
D.硅跟氢氧化钾溶液反应生成硅酸钾和氢气:Si+2OH-+H2O=+2H2↑,D正确;
答案选C。
3.D
解析:A.铜离子为蓝色,不能在无色溶液中大量存在,故A不符合题意;
B.大量氢离子存在时,硝酸根会把碘离子、亚硫酸根氧化,故B不符合题意;
C.铁离子和SCN-会发生反应不能共存,故C不符合题意;
D.四种离子相互之间不反应,也不与NaOH反应,可以大量共存,故D符合题意;
故选D。
4.B
解析:A.明矾净水是利用水解生成的胶体吸附水中悬浮物,A项错误;
B.受伤时,可以用冰敷防止伤势加重,主要是冰敷能刺激局部血管收缩,减轻局部充血,防止进一步的内出血,其后又会通过继发性的血管扩张,改善局部血液循环,达到消肿止痛目的,B项正确;
C.草木灰的主要成分是,与铵态氮肥混合使用时,与会发生双水解,C项错误;
D.纯碱溶液在热水作用下水解出的更多,去油污的效果更好,D项错误;
答案选B。
5.C
解析:A.向新制氯水中通入二氧化硫气体,反应生成硫酸和盐酸,A项正确;
B.和发生相互促进的水解反应,但少量,只转化为,B项正确;
C.石灰乳主要以形式存在,不拆成离子,C项错误;
D.向AgCl悬浊液中加入溶液,会生成溶解度更小的黑色难溶物,D项正确。
故选C。
6.D
解析:A.“84”消毒液中的次氯酸根具有强氧化性,能使pH试纸褪色,所以不能用试纸测定“84”消毒液的pH,故A错误;
B.Li生成是普通的氧化锂,K生成超氧化钾,只有钠生成过氧化钠,故B错误;
C.燃煤时,加入生石灰可以有效降低烟气中的SO2含量但不能减少温室气体的排放,故C错误;
D.H2S能与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应生成难溶性的硫化物,所以可H2S可用于除去工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子,故D正确;
答案选D。
7.D
【分析】A中根据溶液中的氢氧根离子的浓度判断是否发生完全电离,根据电离程度判断碱性;B中根据电子式进行书写离子化合物的形成过程;C中根据沉淀转化原理进行判断;D中根据酯化反应的反应机理,判断反应方程式;
解析:A.氨水中一水合氨是一元碱,根据pH=11.1,氢氧根离子浓度约是0.001mol/L,说明一水合氨属于弱碱,故电离方程式正确;故A正确;
B.根据氯化钠的形成过程,利用电子式表示其形成过程,故B正确;
C.硫酸钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,根据沉淀转化,书写化学方程式,故C正确;
D.酯化反应的原理为“酸脱羟基醇脱氢”,生成物应为C17H35COl8OC2H5和H2O,故D不正确;
故选答案D。
【点睛】此题考查电离方程式的书写、沉淀转化及酯化反应的反应机理,注意有机反应中根据反应机理进行理解。
8.A
解析:A.向溶液加入溶液,反应后氢氧化钠过量,再向溶液加入几滴一定会生成氢氧化铜沉淀,不能比较和的大小,A错误;
B.铁离子水解会生成氢氧化铁,氯化氢可抑制其水解;故将氯化铁溶液在HCl的氛围中蒸发结晶制备无水氯化铁,B正确;
C.电离出氢离子、水解生成氢氧根离子,用pH计测定溶液的酸碱性可判断电离和水解程度相对大小,C正确;
D.存在,加入饱和碳酸钠溶液,可以生成碳酸钙沉淀,导致硫酸钙转化为碳酸钙,再加入稀盐酸,盐酸和碳酸钙生成氯化钙和水、二氧化碳,D正确;
故选A。
9.A
【分析】为弱酸,存在电离平衡:,加水稀释过程中,促进醋酸电离平衡向电离方向移动,、会增大,会减小,由于溶液体积增大,导致、和均会减小,因温度不变,水的离子积不变,所以会增大,据此结合电离平衡常数分析解答。
解析:A.加水稀释过程中,促进醋酸电离,使始终增大,A符合题意;
B.根据上述分析可知,会减小,B不符合题意;
C.,因为加水过程中会减小,Ka不变,所以比值会减小,C不符合题意;
D.=Ka,加水稀释,温度不变,所以该比值不变,D不符合题意;
故选A。
10.B
解析:A.4.6g钠的物质的量为0.2mol,0.2mol钠在氧气中燃烧生成0.1mol过氧化钠,含有的阴离子数目为0.1NA,A项错误;
B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯的混合物为0.5mol,含氢原子数目为2NA,B项正确;
C.溶液体积不明确,故无法计算溶液中OH-的数目,C项错误;
D.亚铁离子、碘离子都和氯气反应,1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为3NA,则0.3molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.9NA,D项错误;
故选B。
11.D
解析:根据表中数据可知花生、苹果、西瓜的种植环境都是弱酸性的,只有沙枣在碱性环境下种植,故不合适微酸环境下种植的是沙枣,故答案为:D
12.D
解析:A.Al3+水解促进水的电离平衡,A不符合题意;
B.H+抑制水的电离平衡,B不符合题意;
C.OH-抑制水的电离平衡,C不符合题意;
D.NO强酸的酸根,不影响水的电离平衡,D符合题意;
故选D。
13.D
解析:A.常温下,溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),再结合电荷守恒得溶液中c(Cl-)=c(NH4+),溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-),选项A错误;
B.醋酸在稀释的过程中,c(H+)减小,水的离子积常数KW不变,c(OH-)升高,选项B错误;
C.醋酸是弱电解质,氯化氢是强电解质,pH相等的醋酸和盐酸,c(CH3COOH)大于c(HCl),等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗的氢氧化钠多,选项C错误;
D.常温下, Na2S的水解程度比NaHS大,同浓度的Na2S溶液碱性强于NaHS溶液,所以Na2S溶液的pH大,选项D正确;
答案选D。
14.A
解析:A.室温下,的溶液中含有的数目为= ,A正确;
B.1L溶液中含有的、 、数目之和为,B错误;
C.室温下,的溶液中,由水电离出的数目和均 为,C错误;
D.电解精炼铜时,当阳极质量减轻64g时,因不能确定具体是什么金属放电,所以不能确定导线中转移的电子数,D错误;
故选A。
15.D
解析:A.该反应中NaCl的量不足,AgNO3有较多剩余,加入碘化钾肯定生成碘化银沉淀,不是沉淀的转化,不能得出溶解度大小的结论,A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,有可能是氯化氢使苯酚钠生成苯酚,不能比较出碳酸和苯酚的酸性强弱,B错误;
C.向酸性KMnO4溶液中通入SO2,酸性高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫具有还原性,二者发生了氧化还原反应,C错误;
D.压缩体积一瞬间N2O4的浓度增大,所以气体颜色变深,增大压强,平衡向生成N2O4的方向移动,气体颜色变浅,因此气体颜色先遍身后稍变浅,D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1)光化学烟雾(硝酸型酸雨)
(2)或 与盐酸反应产生 温度升高分解,浓度降低,NO脱除率降低
(3)氢键
(4)方案1:向反应后的溶液中加入过量盐酸,再加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,所得固体质量为m g。方案2:取20.00 mL反应后溶液于锥形瓶中,用0.1 mol/L的溶液测定,消耗溶液体积V mL 或
解析:(1)氮氧化物()引起的环境问题主要有光化学烟雾(硝酸型酸雨)等;
(2)①Fe2+催化H2O2分解产生HO和HO·,O元素化合价降低,所以铁元素化合价升高,Y的化学式为FeCl3;
②纳米零价铁与盐酸反应产生;
③H2O2的分解速率随温度升高而加快,H2O2浓度减小,所以温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势;
(3)由图3可知,“水桥”由中的H与H2O分子的0之间的氢键形成;由图丙可知,与NO2、H2O反应生成HNO2和,离子方程式;
(4)①测定溶液中硫酸根离子的量,向反应后的溶液中加入过量盐酸,再加入足量BaCl2溶液,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,质量为m g,故答案为: 方案1:向反应后的溶液中加入过量盐酸,再加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,所得固体质量为m g。方案2:取20.00 mL反应后溶液于锥形瓶中,用0.1 mol/L的溶液测定,消耗溶液体积V mL;
②若采用方案1,向反应后的溶液中加入过量的盐酸,先将剩余的亚硫酸根离子除去,再加入足量的氯化钡溶液,生成硫酸钡沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,质量为mg,则氧化率;
若采用方案2测定溶液中亚硫酸根离子的物质的量,与被高锰酸钾氧化生成,反应的离子方程式为:,重复滴定三次,平均消耗高锰酸钾溶液的体积为V mL,溶液中亚硫酸根离子的物质的量为: mol,则氧化率=。
17.SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq) K= 减小 不变
解析:(1) 依据物质Ksp大小可知,SrSO4和SrCO3的溶解性不同,反应向更难溶的方向进行,依据沉淀转化可知,将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为:SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq);根据离子方程式可知,该反应的平衡常数表达式为K=;
(2)①由题中信息可知,对于反应SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq),降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降低温度平衡正向移动,正反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,平衡常数K将减小;
②平衡常数与温度有关,所以增大CO的浓度,平衡常数K不变。
18.(1)
(2)草木灰的主要成分为,铵态氮肥中含有,与发生相互促进的水解反应,会降低肥效
(3)②③
(4)
解析:(1)灭火器的反应原理为和发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为。
(2)农业上常用的化肥草木灰和铵态氮肥不能混合施用,是因为草木灰的主要成分为,铵态氮肥中含有,与发生相互促进的水解反应,会降低肥效。
(3)①可以用过量的氨水和二氧化碳反应制得,不符合题意;②铝离子和硫离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,则不能在溶液中制取,符合题意;③铁离子和碳酸根离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,则不能在溶液中制取,符合题意;④可以用醋酸溶液与石灰水发生中和反应制得,不符合题意。故选②③。
(4)氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铝和氯化氢,在加热蒸干时,氯化氢挥发,水解平衡正向移动,使铝离子水解趋于完全生成氢氧化铝,灼烧时,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,则最终得到的固体为。
19.(1)A12O3
(2)4.0×10-14 8.0×10-9
(3)1
(4) 13
解析:(1)AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3,生成的HCl易挥发,最终生成Al(OH)3,在灼烧时,Al(OH)3不稳定,分解生成。
(2)纯水呈中性、c(H+)= c(OH-),某温度下,纯水中的,则纯水中的,该温度时的水的离子积 c(H+)·c(OH-)=2.0×10-7×2.0×10-7=4.0×10-14。保持温度不变,滴入稀盐酸使溶液中的,则溶液中的mol/L= 8.0×10-9。
(3)25℃时,溶液和等体积混合,发生反应为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,且设两者体积分别为VL,所得溶液c(H+)==0.1mol/L,则pH=1。
(4)常温下,某溶液的pH=3,则该溶液中c(OH-)==1.0×10-11mol/L。若100体积该硫酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,且设溶液体积为100VL、VL,则100VL×10-3mol/L=VL×10-(14-b)mol/L,则b=13。
20.3 ×102 L·mol-1
解析:设萃取平衡时,水溶液中c(I2)为x c(I2,CCl4)/ c(I2,H2O)=2.60 ×10-3 mol·L-1 / x=85
x=2.60× 10-3 mol·L-1 / 85=3.06 × 10-5 mol·L-1
水溶液中 I2十I-=I3-
平衡浓度(mol·L-1) :
I2:3.06 × 10-5 ; I- : 0.100- 3.06 × 10-5 =0. 100
I3-: (4.85- 2.60) ×10-3- 3.06 ×10-5=2.22 × 10-3
K=2.22 × 10~3 mol·L-1 / 0.100 mol·L-1 ×3.06 ×10-5 mol·L-1=7.3 ×102 L·mol-1 (不写单位不扣分)
21.(1) > 10 3
(2)<a<7
(3)10∶1 c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-) 9∶2 c(H+)>c(SO)>c(Na+)>c(OH-)
解析:(1)水的电离是吸热的,升高温度促进水的电离,水的离子积常数增大,某温度下水的离子积为Kw=1×10-13>1×10-14,则该温度>25℃;该温度下纯水中氢离子浓度=1×10-6.5mol/L,在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10mol/L<1×10-6.5mol/L,所以该溶质抑制水电离,为酸或碱,如果为酸,则溶液的pH==3,如果是碱,则溶液的pH==10;
(2)体积为Va、pH=a的H2SO4溶液与体积为Vb、pH=b的NaOH溶液混合,恰好中和,则硫酸中氢离子的物质的量=氢氧化钠溶液中氢氧根离子的物质的量,所以10-a×Va=10 b-14×Vb,a=0.5b,10-a×Va=10 2a-14×Vb,Va>Vb,则:0<<1,所以得:<a<7;
(3)若将此温度(t℃)下,pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合,此时NaOH溶液中c(OH-)=mol/L=0.01mol/L,稀硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,则:
①若所得混合液为中性,则有0.01m=0.1n,m∶n=10∶1,混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)>c(SO ),该溶液为盐溶液,硫酸根离子浓度大于氢离子浓度,所以离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-);
②若所得混合液的pH=2,则有=0.01,m∶n=9∶2,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,硫酸根离子浓度为mol/L=0.009mol/L,所以氢离子浓度大于硫酸根离子浓度,根据物料守恒知,c(SO)>c(Na+),氢氧根离子浓度最小,所以离子浓度大小顺序是c(H+)>c(SO )>c(Na+)>c(OH-)。
22.1 1 10-13 a+b=13 2:9 曲线B对应95℃,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH = 5。
【分析】在一定温度下,水的离子积常数不变,根据pH=-lgc(H+)计算氢离子浓度,c(OH-)=10-12+pHmol/L;水的电离为吸热反应,故温度升高,电离程度增大,据此回答问题。
解析:(1)常温下,0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)=0.05×2=0.1mol/L,pH值为-lgc(H+)=1,溶液中氢氧根完全由水电离产生,根据水的离子积常数公式可知,水电离的c(H+)=水电离出的c(OH-)=mol/L。
(2)某温度下,纯水为中性,c(H+)=2×10-7mol/L,即在此温度下,水的离子积常数为Kw=c2(H+)=(2×10-7)2=4×10-14,滴入盐酸使c(H+) =5×10-6mol/L,则c(OH-)mol/L。
(3)水的电离为吸热反应,故温度升高,电离程度增大,故A为25℃环境,B为95℃环境;
①由图可知,95℃时,水的离子积常数为10-12,pH1=a的盐酸中c(H+)=10-amol/L,pH2=b的NaOH中c(OH-)=10-12+bmol/L,故若10体积pH1=a的盐酸与1体积pH2=b的NaOH溶液混合后溶液呈中性,说明两溶液n(H+)=n(OH-),即混合前a、b之间应满足的关系是a+b=13。
②25℃时,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4mol/L,若所得混合溶液的pH=10,说明碱过量,此时溶液中c(OH-)==10-4mol/L,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为2:9。
③曲线B对应温度下,水的离子积常数为10-12,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液中c(H+)=c(OH-),等体积混合后,混合溶液的pH = 5,溶液显酸性,其原因为曲线B对应95℃,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH = 5。
23.(1)除去废铁屑上的油污
(2)使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低 吸收氨气、二氧化硫等杂质气体,防止污染空气
(3)AB
【分析】处理后洁净的铁屑和氨水、稀硫酸于锥形瓶中,在50~60℃热水浴中加热,充分反应,反应后待锥形瓶中溶液冷却后加入氨水,搅拌使其反应完全,制得浅绿色悬浊液得到产物;
解析:(1)废铁屑在使用前需要用热的饱和碳酸钠溶液进行洗涤,目的是除去废铁屑上的油污;
(2)50~60℃热水浴可以使得实验装置受热均匀,且能适当加快反应速率,防止温度过高氨水挥发过多导致原料利用率低,故选择50~60℃热水浴;尾气中含有的二氧化硫、氨气等会污染空气,故KMnO4溶液的作用是吸收氨气、二氧化硫等杂质气体,防止污染空气;
(3)二价铁易被空气中氧气氧化,且容易水解生成氢氧化物沉淀,故要确保获得浅绿色悬浊液,实验过程应注意的是保持铁屑过量、控制溶液呈强酸性,故选AB