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高中化学
鲁科版(2019)
选择性必修1
第3章 物质在水溶液中的行为
本章复习与测试
第3章 物质在水溶液中的行为 章节测试 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)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 章节测试 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
格式
docx
文件大小
435.8KB
资源类型
教案
版本资源
鲁科版(2019)
科目
化学
更新时间
2023-12-23 23:21:07
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文档简介
第3章 物质在水溶液中的行为 章节测试
一、单选题
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.加入铝粉能放出氢气的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、
B.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol/L的溶液中: 、I-、Ca2+、
C.0.1mol/LNH4HCO3溶液中:K+、Na+、 、Br-
D.使甲基橙变红的溶液中: 、K+、Fe2+、
2.如图表示的是某离子X的水解过程示意图,则离子X可能是( )
A. B. C.Na+ D.
3.下列物质的水溶液和熔融状态均能导电的是( )
A.NaCl B.CO2 C.CH3CH2OH D.H2SO4
4.某老师在采用如图所示装置进行稀硫酸的导电性实验时,若向烧杯中加入一定量的下列物质,一定能增加灯泡亮度的是( )
A.氢氧化钡固体 B.食盐固体
C.烧碱溶液 D.稀盐酸
5.下列各组离子在某无色溶液中能大量共存的是( )。
A. B.
C. D.
6.要使溶液中的 三种离子逐一形成沉淀析出,选择的试剂及加入的顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
7.下列无色水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Mg2+、 、Cl-、 B.Al3+、H+、 、ClO-
C.K+、Fe3+、 、OH- D.Na+、Ca2+、Cl-、
8.在 0.1mol L 1醋酸溶液中存在:CH3COOH CH3COO + H+,对于该平衡,下列叙述错误的是( )
A.加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动
B.加入少量 CH3COONa 固体,平衡逆向移动,CH3COO 浓度减小
C.加入少量 NaOH 固体,溶液的H+浓度减小
D.升高温度,电离程度增大
9.常温下,稀释pH均为12的NaOH溶液和氨水时pH的变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线b表示NaOH溶液
B.若,则
C.稀释之前,两溶液的导电性相同
D.稀释之前,等体积的两溶液中和相同浓度盐酸的能力:NaOH溶液>氨水
10.某探究小组在某温度下,测得溶液的pH时发现:0.01mol L﹣1的NaHSO4溶液中,由水电离出的 C(H+) C(OH﹣)=10﹣20.在该温度下,将V1 L pH=4的NaHSO4溶液与V2L pH=9的Ba(OH)2溶液混合(忽略溶液体积变化),所得溶液pH=7,则V1:V2等于( )
A.9:1 B.10:1 C.1:10 D.9:2
11.下列物质按强电解质、弱电解质、酸性氧化物、碱性氧化物的组合中,正确的是( )
强电解质 弱电解质 酸性氧化物 碱性氧化物
A H2SO4 CH3COOH NO2 Na2O
B BaSO4 HClO Mn2O7 CaO
C NaCl 氨水 SO2 MnO2
D HI HF CO2 Fe3O4
A.A B.B C.C D.D
12.常温下,某溶液由水电离的c(OH-)=1×10-13mol/L,对于该溶液的叙述正确的是( )
A.溶液一定显酸性 B.溶液一定显碱性
C.溶液可能显中性 D.溶液可能是pH=13的溶液
13.已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们的简单离子的电子层结构相同。它们可以组成下列化合物,其中组成的化合物中阴、阳离子都能水解的是( )
A.YX B.Y2W C.ZX2 D.ZW
14.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向NaHSO3溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液,出现白色沉淀,再加入足量盐酸,沉淀全部溶解 NaHSO3未被氧化
B 向3mLFe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色 I-的还原性比Fe2+的强
C 向MgSO4、CuSO4的混合稀溶液中滴入1滴稀NaOH溶液,有蓝色沉淀生成 Ksp[Cu(OH)2]
D 用精密pH试纸测得:浓度均为0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液、HCOONa溶液的pH分别为7.8、10.0 H2CO3电离出H+的能力比HCOOH的强
A.A B.B C.C D.D
15.土壤的影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,化肥的不正常使用会引起土壤减小(即土壤的酸化)。下列化肥可能引起土壤酸化的是( )
A. B. C. D.
16.下列溶液中有关物质的量浓度关系错误的是( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,溶液pH=4:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)
二、综合题
17.现有常温下pH=2的盐酸(甲)和pH=2的醋酸溶液(乙),回答下列问题:
(1)常温下0.10mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是____(填标号)。
A.c(H+) B.
C.c(H+) c(OH-) D.
(2)取10mL乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为pH(甲) pH(乙)(填“>”“<”或“=”)。
(4)取等体积的盐酸、醋酸,分别与足量的锌反应,若生成的H2在相同条件下体积相同,则pH(盐酸) (醋酸)(填“>”“<”或“=”)。
(5)室温下,pH=4的盐酸和pH=10的氨水等体积混合后,所得溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
(6)已知25℃时,三种酸的电离常数如表:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
Ka1 1.8×10-5 4.3×10-7 3.0×10-8
Ka2 — 5.6×10-11 —
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
CH3COOH+Na2CO3(少量): ;
HClO+Na2CO3(少量): 。
18.一氧化碳和氢气是重要的化工原料,常用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等有机物。
(1)已知 的燃烧热分别是 ,则甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式为 。
(2)有人设想将 按下列反应除去 ,该反应能否自发进行 (填“是”或“否”),依据是 。
(3)向体积可变的密闭容器中投入 和 ,在不同条件下发生反应: 。测得 的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
①该可逆反应的 0(填>”、“<”或“=”)。a、b、c三点对应的平衡常数 的大小关系是 。
②在恒温恒容条件下进行该反应,能表示反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a. CO的体积分数保持不变
b. 容器内混合气体的密度保持不变
c.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.单位时间内消耗CO的浓度等于生成 的浓度
(4)在催化剂作用下, 时分别进行反应: , ,测得CO和 的分压随时间的变化关系如图所示。起始时,体系中 和 相等、 和 相等。计算曲线a的反应在 内的平均速率 。 时 随时间变化关系的曲线是 , 时 随时间变化关系的曲线是 。
(5)一定条件下, 与粉末状氢氧化钠反应生成甲酸钠。已知:常温时,甲酸的电离平衡常数 。向 的甲酸钠溶液中加入 的盐酸,混合液呈 性(填“酸”或“碱”),溶液中离子浓度从大到小的顺序为 。
19.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是
(2)a、
B、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为 。
(3)a、
B、c三点处,电离程度最大的是 。
20.SO2是评价空气质量的污染物之一,主要来源于硫酸工厂的尾气和含硫燃料的燃烧.
(1)硫酸厂尾气一般采用吸收法处理.
①已知Ka(H2SO3)=1.54×10﹣2,Ka(HSO3﹣)=1.02×10﹣7,Kb(NH3 H2O)=1.77×10﹣5,将标准状况下11.2L SO2通入到2L0.5mol L﹣1的氨水中,所得溶液中溶质是 (填化学式),该溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性.
②下列关于①所得的溶液的关系正确的是 (填序号).
A.2[c(NH4+)+c(NH3 H2O)]=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣)
C.c(NH4+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣)>c(HSO3﹣)>c(H+)
D.c(NH4+)+c(OH﹣)=c(HSO3﹣)+2c(H2SO3)+c(H+)
③常温下,若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO2,完全吸收后溶液中c(Na+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3),则原NaOH溶液的pH值为 .
(2)燃煤烟气中可通过下列反应实现硫的回收:SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)
①该反应的平衡常数表达式是 .
②恒温恒压下,5分钟时,反应到达平衡,气体密度减小16g L﹣1,则0﹣5分钟内CO的反应速率是 ,若升高温度气体的密度增加,则该反应的△H 0(填“>”或“<”).
③下列措施,既能提高该反应的反应速率,又能提高SO2的吸收率的是 (填序号).
A.加压 B.增加SO2的浓度C.升高温度 D.移走产物
(3)SO2还能被多种物质吸收.
①写出SO2与Ba(NO3)2溶液反应的离子方程式:
②如果用含等物质的量溶质的下列个溶液分别吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是 (用序号排序).
A.H2S B.Na2SO3C.BaCl2 D.酸性KMnO4.
21.(加试题)三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,常用于制作重要的电子元件材料和蓄电池材料。某实验室尝试用工业废弃的NiO催化剂(还含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料生产2NiOOH H2O沉淀,继而制备Ni2O3。实验工艺流程为:
已知:①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2
沉淀完全的pH 3.6 9.7 9.2
②常温下CaF2难溶于水,微溶于无机酸
(1)操作B中需调节pH范围为 ,使用Na2CO3调节pH过程中发生的反应有 。实验人员发现温度不同时,镍的浸出率不同,浸出率与温度的关系如图所示。请解释当温度高于70℃时,浸出液中Ni2+含量降低的原因 。
(2)下列说法正确的是____
A.为提高酸浸效率,可充分搅拌或适当提高硫酸浓度
B.操作A中应持续通入过量H2S气体使杂质Cu2+彻底沉淀
C.浸出渣的主要成分为CaSO4 2H2O和BaSO4
D.为得到副产品胆矾,应蒸发浓缩至出现大量晶体,用玻璃纤维代替滤纸进行趁热过滤
(3)电解过程中,Cl-在阳极被氧化为ClO-,但是反应前后溶液中Cl-浓度不变。写出生成沉淀反应的离子方程式 。
(4)操作C加入NaF后如何证明沉淀完全 。
(5)工业上也可通过将草酸镍(NiC2O4 2H2O)在热空气中干燥脱水,再在高温下煅烧三小时制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍受热分解的化学方程式为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.加入铝粉能放出氢气的溶液中,含有硝酸根离子,则溶液只能是碱性溶液,碱性溶液中Mg2+与OH-不能大量共存,A不符合题意;
B.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol/L的溶液,可以是酸性,也可是碱性,则碱性溶液中 与OH-不能大量共存,B不符合题意;
C.0.1mol/LNH4HCO3溶液中,K+、Na+、 、Br-、 、 不反应,能大量共存,C符合题意;
D.使甲基橙变红的溶液为酸性溶液, 与H+不能大量共存,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.和Al产生H2的溶液可以是碱性溶液,也可以是酸性溶液,而镁离子和氢氧根不能共存;
B.由水电离产生的C(H+)=C(OH-),且溶液中C(H+)×C(OH-)=Kw,酸性溶液中,OH-是由水电离产生的,水电离出的OH-和酸电离出的H+乘积等于Kw,即C(H+)×C(OH-)=Kw,同理碱性溶液中,H+由水电离出,碱电离出的OH-和水电离出的H+乘积等于Kw,所以溶液可以是酸性也可以是碱性;
C.这些离子不能能形成弱电解、沉淀,也不能发生氧化还原反应,所以可以共存;
D.能形成弱电解、沉淀、发生氧化还原反应的离子不能大量共存,H2S2O3是弱电解质。
2.【答案】D
3.【答案】A
【解析】【解答】A.NaCl是离子化合物,在溶于水和熔融状态都可以导电,A选项是正确的;
B.CO2是非电解质,在熔融状态下不导电,B选项是错误的;
C. CH3CH2OH 是非电解质,在溶于水和熔融状态都不导电,C选项是错误的;
D. H2SO4 是电解质,在水溶液中可以导电,但是在熔融状态下不导电,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】对于电解质来说:如果是离子化合物在水溶液和熔融状态下都可以导电;但是如果是共价化合物,在熔融状态下不导电,因为在熔融状态下无法破坏共价键。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,导电性先减弱,直到灯泡熄灭,继续加氢氧化钡,灯泡又变亮,A项不符合题意;
B.加入食盐固体,不发生反应,但溶液中离子浓度增大,灯泡变亮,B项符合题意;
烧碱溶液和稀盐酸的浓度未知,灯泡可能会变暗,C、D项不符合题意。
【分析】增加亮度,即不能和硫酸反应,或者减少溶液中的离子浓度。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.溶液呈无色,而含有Fe3+的溶液呈黄色,故Fe3+不能大量存在,A不符合题意;
B.CH3COO-是弱酸酸根,可与H+发生反应,生成弱酸CH3COOH,二者不能大量共存,B不符合题意;
C.Ba2+、Br-、NO3-、NH4+在溶液中不会相互反应,可大量共存,C符合题意;
D.Ca2+可与SO42-反应生成微溶物CaSO4,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】分析离子共存问题时,首先判断题目条件所暗示的体系环境,例如酸碱性、是否为有色溶液等,根据体系环境判断出各选项的相关离子能否在该环境下存在。然后检查各选项的相关离子之间是否会发生反应,具体的反应类型有:①复分解反应:生成弱电解质、难溶物和易挥发的物质;②氧化还原反应;③络合反应:生成稳定的络合物(如Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3等)。如果能够互相反应,则该组离子不可大量共存。
6.【答案】D
【解析】【解答】加入NaCl、HCl只能沉淀Ag+,加入NaOH能够与Ag+和Mg2+反应生成沉淀,加入Na2CO3则与三种离子均能反应生成沉淀,故要使溶液中的 三种离子逐一形成沉淀析出,第一步加入NaCl或HCl,第二步加入NaOH,最后加入Na2CO3,故加入的顺序为 ,
故答案为:D。
【分析】 沉淀银离子需要用氯离子,沉淀钡离子需要用碳酸根离子,沉淀镁离子需要加入氢氧化钠,由于银离子与碳酸根离子、氢氧根离子反应,故应该先加入氯化钠沉淀出银离子,然后用氢氧化钠沉淀出镁离子,最后用碳酸钠沉淀出钡离子。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.无色溶液中Mg2+、 、Cl-、 彼此间不发生离子反应,能大量共存,故A符合题意;
B.Al3+与 、ClO-均能发生双水解反应,不能大量共存;H+与 、ClO-均能发生离子反应,生成弱酸而不能大量共存,故B不符合题意;
C.Fe3+与OH-能发生离子反应,生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;
D.CaSO4微溶于水,则Ca2+与 不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A、根据四种离子在溶液中无色,且不发生反应解答;
B、Al3+与 CO32- 、ClO-均能发生双水解反应,生成二氧化碳;同时,H+与 CO32- 、ClO-均生成弱酸解答;
C、根据Fe3+在溶液中为黄色,与OH-能发生离子反应,生成Fe(OH)3沉淀解答;
D、根据硫酸钙微溶于水,为沉淀解答;
8.【答案】B
【解析】【解答】A.加入冰醋酸导致溶液中c (CH3COOH) 增大,则电离平衡正向移动,故A不符合题意;
B.加入少量CH3COONa固体,CH3COONa电离出CH3COO 导致溶液中c (CH3COO ) 增大,平衡逆向移动,故B符合题意;
C.加入少量NaOH固体,NaOH和H+ 反应导致溶液中c (H+)减小,平衡正向移动,故C不符合题意;
D.醋酸电离吸收热量,则升高温度平衡正向移动,醋酸电离程度增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】从化学平衡移动的原理和弱电解质的电离角度进行分析。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线b表示NaOH溶液,A不符合题意;
B.取1L pH=12的NaOH溶液,c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,若x=103,则稀释后,c(OH-)==10-5mol/L,此时溶液中c(H+)=10-9mol/L,pH=9,B不符合题意;
C.稀释之前,NaOH溶液中,c(Na+)=c(OH-)=10-2mol/L,氨水中,c()=c(OH-)=10-2mol/L,两溶液中的离子浓度相同,则两溶液的导电性相同,C不符合题意;
D.稀释之前,由于NaOH和氨水的pH相同,NaOH是强碱,NH3 H2O是弱碱,则n(NH3 H2O) >n(NaOH),则等体积的两溶液中和相同浓度盐酸的能力:氨水>NaOH溶液,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、pH相同,稀释相同倍数,pH变化大的是强碱;
B、强碱每稀释10倍,pH降低1个单位;
C、离子浓度相同,导电性相同;
D、氨水浓度更大,消耗的盐酸更多。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:硫酸氢钠溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,0.01mol L﹣1 NaHSO4溶液中c(H+)=0.01mol/L,水电离的c(H+)=c(OH﹣)=10﹣10 mol L﹣1,所以Kw=10﹣12;pH=6溶液呈中性;
该温度下,氢氧化钡溶液中c(OH﹣)=10﹣3mol/L,混合溶液呈碱性,溶液中c(OH﹣)= =10﹣5,
所以V1:V2=9:1,
故选A.
【分析】先根据硫酸氢钠溶液的浓度和水电离出氢离子浓度计算水的离子积常数Kw=10﹣12,根据水的离子积常数计算氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度和混合溶液中氢氧根离子浓度,混合溶液呈中性氢离子物质的量和氢氧根离子物质的量相等列式计算得到溶液的体积之比.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A、NO2和碱反应除了生成盐和水,还生成NO,故不是酸性氧化物,故A错误;
B、BaSO4在水溶液中能完全电离,故为强电解质;HClO在水溶液中不能完全电离,故为弱电解质;Mn2O7能和碱反应生成盐和水的氧化物,故为酸性氧化物;CaO能和酸反应生成盐和水的氧化物,故为碱性氧化物,故B正确;
C、氨水为混合物,故不是电解质;MnO2不能和酸反应生成盐和水,故不是碱性氧化物,故C错误;
D、Fe3O4和酸反应生成两种盐和水,故不是碱性氧化物,故D错误.
故选B.
【分析】在水溶液中能完全电离为强电解质;
在水溶液中不能完全电离为弱电解质;
能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;
能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物.据此分析.
12.【答案】D
【解析】【解答】水电离出的c(OH-)=10-13mol·L-1<10-7mol·L-1,此溶质对水的电离起抑制作用,溶质可能是酸也可能是碱,但溶液不可能显中性,
故答案为:D符合题意。
【分析】依据酸、碱均会抑制水的电离作答。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.YX为NaF,是强碱弱酸盐,只有F-能发生水解反应,A不选;
B.Y2W为Na2O,在水溶液中反应生成NaOH,不能发生水解反应,B不选;
C.ZX2为MgF2,为弱酸弱碱盐,Mg2+发生水解生成Mg(OH)2,F-能发生水解反应生成HF,C选;
D.ZW为MgO,难溶于水,不能发生水解反应,D不选;
故答案为:C。
【分析】A.强碱弱酸盐能发生水解反应;
B.金属氧化物不能发生水解反应;
C.弱酸弱碱盐能发生水解反应;
D.金属氧化物不能发生水解反应;。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.白色沉淀,再加入足量盐酸,沉淀全部溶解,说明沉淀中不存在硫酸钡,即原溶液中不含硫酸根,NaHSO3未被氧化,A符合题意;
B.向3mLFe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明产生了碘单质,其原因是硝酸根在酸性条件下将碘离子氧化,B不符合题意;
C.MgSO4、CuSO4的混合稀溶液中,铜离子浓度和镁离子浓度未知,故有蓝色沉淀生成,也不能判断Cu(OH)2和Mg(OH)2的溶度积,C不符合题意;
D.浓度均为0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液、HCOONa溶液的pH分别为7.8、10.0,由于在NH4HCO3溶液中存在铵根离子水解产生了氢离子,故不能根据pH大小去判断 和 的水解能力,也不能判断H2CO3和 HCOOH的电离出H+的能力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.硫酸钡不溶于酸,亚硫酸钡溶于盐酸;
B.酸性条件下硝酸根离子可氧化碘离子;
C.浓度未知,不能确定沉淀的生成;
D.NH4HCO3为弱酸弱碱盐,铵根离子和碳酸氢根离子相互促进水解。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.氯化钾是强酸强碱盐,在溶液中不水解,不可能引起土壤酸化,故A不符合题意;
B.磷酸钙不溶于水,不可能引起土壤酸化,故B不符合题意;
C.氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解使溶液呈酸性,可能引起土壤酸化,故C符合题意;
D.一水合氨是弱碱,在溶液中电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,不可能引起土壤酸化,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性;其中D项一水合氨是弱碱,在溶液中电离出氢氧根离子使溶液呈碱性。
16.【答案】B
【解析】【解答】A. 电解质溶液呈电中性,则根据电荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),A项不符合题意;
B. pH相等的这三种溶液,强碱溶液浓度最小,弱酸越弱,弱酸根离子水解程度越大,盐的浓度越小,酸性:CH3COOH>H2CO3,则水解程度:CO32->CH3COO-,所以溶液浓度大小顺序是c(NaOH)<c(Na2CO3)< c(CH3COONa),B项符合题意;
C. 物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,溶液pH=4,溶液呈酸性,则醋酸的电离大于醋酸根的水解,离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项不符合题意;
D. 0.1mol/L 的NaHA pH=4<7,溶液呈酸性,则HA-的电离程度大于水解程度,HA-、H2O都电离生成氢离子,所以离子浓度大小顺序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】pH相等的CH3COONa、Na2CO3溶液,比较二者的浓度大小是学生们的易错点,根据“越弱越水解”规律,可知弱酸的酸性越弱,弱酸根离子水解程度越大,则盐的浓度越小,本题中,酸性:CH3COOH>H2CO3,则水解程度:CO32->CH3COO-,所以溶液浓度大小顺序是c(Na2CO3)< c(CH3COONa),学生们要加强理解。
17.【答案】(1)A
(2)向右
(3)>
(4)<
(5)>
(6)2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2O;HClO+CO=ClO-+HCO
【解析】【解答】(1)A.CH3COOH溶液加水稀释过程中溶液浓度减小,氢离子浓度减小,故c(H+)减小,A正确;
B.,加水稀释过程中溶液浓度减小,醋酸根离子浓度减小,则其比值变大,B不正确;
C.c(H+) c(OH-)=Kw,故值不变,C不正确;
D.,氢离子浓度减小,则比值变大,D不正确;
故答案为:A。
(2)取10mL乙溶液,加入等体积的水,溶液浓度变小,促进醋酸的电离,故醋酸的电离平衡向右移动;
(3)盐酸为强酸,醋酸为弱酸,加水稀释,醋酸电离正向移动,电离出更多氢离子,故相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为pH(甲)大于pH(乙);
(4)取等体积的盐酸、醋酸,分别与足量的锌反应,若生成的H2在相同条件下体积相同,则氢离子的物质的量相同,由于醋酸为弱酸,则醋酸电离出氢离子少,相对来说,醋酸酸性弱,则pH(盐酸)<(醋酸);
(5)氨水为一元弱碱,盐酸为一元强酸;pH=4的盐酸和pH=10的氨水比较,氨水浓度远大于盐酸浓度,故等体积混合后,氨水过量,溶液显碱性,所得溶液的pH>7;
(6)由图表可知,醋酸和少量碳酸钠反应生成二氧化碳和水,反应为:2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2O;
根据强酸制弱酸,结合图表可知,HClO和Na2CO3(少量)反应生成次氯酸根离子和碳酸氢根离子:HClO+CO=ClO-+HCO。
【分析】(1)加水稀释过程中,促进CH3COOH的电离,但溶液中C(CH3COOH)、C(CH3COO-)、c(H+)都减小;而水的离子积Kw、CH3COOH的电离常数K都保持不变,据此结合选项进行分析。
(2)CH3COOH是弱酸,加水稀释促进CH3COOH的电离;
(3)稀释促进CH3COOH的电离,产生更多的H+,因此CH3COOH溶液的pH变化较小。
(4)生成的H2在相同条件下体积相同,则参与反应的n(H+)相同,结合酸性强弱确定两溶液的pH大小。
(5)pH=10的氨水中c(NH3·H2O)>10-4mol·L-1,混合溶液溶液显碱性。
(6)由电离常数确定酸性强弱,结合强酸制弱酸原理,书写反应的离子方程式。
18.【答案】(1)
(2)否;该反应是焓增、熵减的反应, ,反应不能自发进行
(3)<;;ac
(4)0.0047;b;d
(5)酸;
【解析】【解答】已知 的燃烧热,可以写出三者的燃烧热方程式为:
① ,
② ,
③ ,再根据题意写出目标方程④,则④=①+②-③,对应
答案为 。(2) ,反应能自发进行 ,反之不能。根据题目可知 , ,则 ,反应不能自发进行。
答案为否,该反应是焓增、熵减的反应, ,反应不能自发进行。(3)①根据图象,随着温度的升高, 的平衡转化率在降低,说明平衡在往逆向移动,该反应为放热反应, ;平衡常数只受温度影响,由图象可知,b、c两点处于同一温度,故 ,a、c处于同一压强,转化率a>c,a往正向进行的程度更大, 。
故答案为 , 。
②a.CO的体积分数保持不变,为定值,正确;
b.混合气体的密度=总质量/总体积,在恒温恒容密闭容器中,密度始终不变,不能作为判据,不合题意;
c.混合气体的平均摩尔质量=总质量/总物质的量,总质量不变,但总物质的量在变,故平均摩尔质量在变,当这个变化的量保持不变是说明达到了平衡,正确;
d. 的消耗速率表示正反应速率, 的生成速率也表示正反应速率,不能作为判据,不合题意。
故答案为:ac。(4)找出对应的坐标进行计算, 内的平均速率 ; , ,该反应正向 ,往正向进行的倾向更大,故 ,a、b表示 ,c、d表示 ,该反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动, 增加 降低 ,故 时 、 分别为b、c, 时 、 分别为a、d。
答案为 ,b,d。(5)向 的甲酸钠溶液中加入 的盐酸,得到等浓度的 的混合溶液, 发生水解,平衡常数Kh<Ka,故 的电离程度大于 的水解程度,溶液呈酸性,溶液中各离子的浓度从大到小顺序为
。
答案为酸性, 。
【分析】(4) 、 分压曲线判断的时候注意比较两者的相对大小, ,再根据温度变化对于平衡的影响,曲线的走势变化进行区分。
19.【答案】(1)在“O”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c
(3)c
【解析】【解答】(1)溶液的导电性与离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,
故答案为:在“O”点处醋酸未电离,无离子存在。
(2)由于导电能力越强,溶液中离子浓度越大,氢离子浓度越大,
故答案为:c<a<b。
(3)溶液越稀,越促进醋酸电离,则溶液中氢离子的物质的量越大,电离程度越大,所以电离程度的是c,
故答案为:c。
【分析】此题注意溶液的导电性和溶液中离子浓度大小有关,离子浓度越大,导电性越强,溶液稀释过程中离子浓度是在减小。
而纯净的弱电解质其实存在的是分子。根据变化进行判断导电能力的大小。
20.【答案】(1)(NH4)2SO3;碱;C;12
(2);0.2mol/(L min);<;A
(3)3SO2+3Ba2++2NO3﹣+2H2O=2NO+3BaSO4↓+4H+;DBAC
【解析】【解答】解:(1)①将标准状况下11.2L SO2通入到2L0.5mol L﹣1的氨水中,n(SO2)= =0.5mol,n(NH3′H2O)=2L×0.5mol L﹣1=1mol,n(SO2):n(NH3′H2O)=1:2,SO2+2NH3′H2O=(NH4)2SO3+H2O,反应生成(NH4)2SO3,已知Ka(H2SO3)=1.54×10﹣2,Ka(HSO3﹣)=1.02×10﹣7,Kb(NH3 H2O)=1.77×10﹣5,可知亚硫酸根离子水解程度大于铵根离子,溶液显碱性,
故答案为:(NH4)2SO3;碱;②A.(NH4)2SO3溶液中存在物料守恒,n(N)=2n(S),[c(NH4+)+c(NH3 H2O)]=2c(SO32﹣)+2c(HSO3﹣)+2c(H2SO3),故A错误;
B.溶液中存在电荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),故B错误;
C.亚硫酸根离子水解程度大于铵根离子溶液显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣)>c(HSO3﹣)>c(H+),故C正确;
D.c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),物料守恒:[c(NH4+)+c(NH3 H2O)]=2c(SO32﹣)+2c(HSO3﹣)+2c(H2SO3),计算得到:
c(NH3 H2O)+c(OH﹣)=c(HSO3﹣)+2c(H2SO3)+c(H+),故D错误;
故答案为:C;③常温下,若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO2,完全吸收后溶液中c(Na+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3),则溶液为NaHSO3,氢氧化钠溶质物质的量为0.01mol,氢氧化钠溶质浓度c(NaOH)= =0.01mol/L,溶液中氢离子浓度c(H+)= =10﹣12mol/L,pH=12,
故答案为:12;(2)①SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l),反应的平衡常数K= ,故答案为: ;②恒温恒压下,5分钟时,反应到达平衡,气体密度减小16g L﹣1,生成S为 /L=0.5mol/L,变化的CO浓度=0.5mol/L×2=1mol/L,反应速率v= = =0.2mol/(L min);若升高温度气体的密度增加则平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应△H<0,故答案为:0.2mol/(L min);<;③SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l),反应为气体体积减少的放热反应,
A.加压反应速率增大,平衡正向进行,二氧化硫吸收率增大,故A正确;
B.增加SO2的浓度反应速率增大,二氧化硫转化率减小,故B错误;
C.升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故C错误;
D.移走产物平衡正向进行,二氧化硫吸收率增大,反应速率减小,故D错误;
故答案为:A;(3)①SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成亚硫酸酸性溶液中形成稀硝酸氧化亚硫酸为硫酸,结合钡离子生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:3SO2+3Ba2++2NO3﹣+2H2O=2NO+3BaSO4↓+4H+,
故答案为:3SO2+3Ba2++2NO3﹣+2H2O=2NO+3BaSO4↓+4H+;②如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,
A.H2S 吸收二氧化硫发生的反应为:2H2S+SO2=2H2O+3S↓,1molH2S最多反应二氧化硫0.5mol;
B.Na2SO3吸收二氧化硫发生的反应为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,1molNa2SO3最多吸收二氧化硫1mol;
C.BaCl2溶液和二氧化硫不反应;
D.酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+,1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol;
则吸收二氧化硫理论吸收量由多到少的顺序是DBAC,
故答案为:DBAC.
【分析】(1)①将标准状况下11.2L SO2通入到2L0.5mol L﹣1的氨水中,n(SO2)= =0.5mol,n(NH3′H2O)=2L×0.5mol L﹣1=1mol,n(SO2):n(NH3′H2O)=1:2,反应生成(NH4)2SO3,已知Ka(H2SO3)=1.54×10﹣2,Ka(HSO3﹣)=1.02×10﹣7,Kb(NH3 H2O)=1.77×10﹣5,可知亚硫酸根离子水解程度大于铵根离子;②A.(NH4)2SO3溶液中存在物料守恒,n(N)=2n(S);
B.溶液中存在电荷守恒;
C.亚硫酸根离子水解程度大于铵根离子溶液显碱性;
D.依据物料守恒和电荷守恒计算分析;③常温下,若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO2,完全吸收后溶液中c(Na+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3),则溶液为NaHSO3,氢氧化钠溶质物质的量为0.01mol;(2)①平衡常数K= ,固体和纯液体不能写入;②恒温恒压下,5分钟时,反应到达平衡,气体密度减小16g L﹣1,生成S为 /L=0.5mol/L,变化的CO浓度=0.5mol/L×2=1mol/L,反应速率v= ;若升高温度气体的密度增加则平衡逆向进行,逆反应为吸热反应;③反应是气体体积减少的放热反应,一定条件下在恒容密闭容器中进行上述反应,达到平衡后,下列措施既能提高该反应的速率又能提高SO2的吸收率,依据影响反应速率因素分析升温、加压、增大浓度、加入催化剂都可以增大反应速率,二氧化硫转化率增大,说明平衡正向进行,两种反应物增大一种会提高另一种的转化率;(3)①SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成亚硫酸酸性溶液中形成稀硝酸氧化亚硫酸为硫酸,结合钡离子生成硫酸钡沉淀;②依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算.
21.【答案】(1)3.6~7.2;CO32-+2H+═CO2↑+2H2O,2Fe3+ +3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;温度升高,Ni2+的水解程度增大,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,浸出率降低
(2)A;C
(3)ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH·H2O↓+Cl-
(4)静置取上层清液少许于试管中,再加入适量NaF溶液,若试管内无沉淀产生说明已经沉淀完全
(5)2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
【解析】【解答】(1)亚铁离子不易除去,为了使铁元素被过氧化氢氧化到Fe3+并彻底除去,需调节pH至高于沉淀前的pH且低于Ni(OH)2开始沉淀的pH,防止Ni元素的损失,即pH范围为3.6~7.2;加入碳酸钠调节过程中CO32-先与酸浸时过量H+反应,再与Fe3+发生双水解生成Fe(OH)3沉淀,则离子方程式为:CO32-+2H+═CO2↑+2H2O,2Fe3+ +3CO32- +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;随着温度升高,镍离子的水解程度增大,浸出渣中氢氧化镍的含量增大,浸出率降低。故答案为:3.6~7.2;CO32-+2H+═CO2↑+2H2O,2Fe3+ +3CO32- +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;温度升高,Ni2+的水解程度增大,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,浸出率降低;
(2)A. 充分搅拌,适当提高酸浓度的方法可以促进金属氧化物的反应,A符合题意;
B.持续通入过量H2S,虽有助于Cu2+沉淀完全,但是额外消耗后续操作中添加的H2O2,造成试剂浪费,因此应通适量H2S即可,B不符合题意;
C. 硫酸与氧化镍、氧化铁、氧化钙、氧化铜、氧化钡分别生成硫酸盐产物,其中硫酸钡和硫酸钙难溶,因此浸出渣的主要成分为CaSO4 2H2O和BaSO4,C符合题意;
D. 副产品胆矾含有结晶水,不可用蒸发结晶方法分离提纯,D不符合题意;
故答案为:AC;
(3)Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH H2O↓,ClO-被还原为Cl-,根据得失电子相等和电荷守恒、质量守恒配平得到ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH·H2O↓+Cl-。
(4)证明所有Ca2+均发生沉淀,可以静置取上层清液少许于试管中,再加入适量NaF溶液,若试管内无沉淀产生说明已经沉淀完全;
(5)草酸镍在热空气中干燥脱水后生成NiC2O4,再发生氧化还原反应,Ni由+2价升高到 +3价,则C由+3价降低到+2价,因生成混合气体,则另一气体为CO2,即生成Ni2O3、CO和CO2,再利用化合价升降相等,配平方程式为:2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑。
【分析】(1)步骤B中调节pH的目的是除去溶液中的Fe3+,据此确定pH的范围;结合CO32-与H+、Fe3+的反应书写离子方程式;温度升高,Ni2+的水解程度增大,导致浸出率降低;
(2)A.搅拌和适当升高温度有利于提高浸出率;
B.过量H2S会消耗后续加入的H2O2,造成浪费;
C.根据含镍催化剂中成分与H2SO4的反应确定浸出渣的成分;
D.含有结晶水的物质不可采用蒸发浓缩的方式结晶;
(3)沉淀过程中,ClO-与Ni2+反应生成NiOOH·H2O和Cl-,据此写出反应的离子方程式;
(4)证明沉淀完全,则应取上层清液继续加入NaF,观察是否还能产生沉淀;
(5)根据题干信息确定反应物和生成物,从而得出反应的化学方程式;
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同课章节目录
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2节 化学能转化为电能——电池
第3节 电能转化为化学能——电解
第4节 金属的腐蚀与防护
微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用
第2章 化学反应的方向、 限度与速率
第1节 化学反应的方向
第2节 化学反应的限度
第3节 化学反应的速率
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
微项目 探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第3节 沉淀溶解平衡
第4节 离子反应
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用
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