第3章 物质在水溶液中的行为 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第3章 物质在水溶液中的行为 测试题
一、选择题
1．下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中，正确的是
选项 实验 现象 结论
A 向某无色溶液中滴入稀硝酸，再滴入几滴BaCl2溶液 溶液中先无现象，后有白色沉淀生成 原溶液中一定存在
B 分别向盛有KI3溶液的a、b试管中滴加淀粉溶液和AgNO3溶液。 a中溶液变蓝，b中产生黄色沉淀 可能存在II2+I
C 向盛有2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加5滴 0.1 mol/L Na2CO3溶液；再往试管中滴加几滴0.l mol/LNa2S溶液 先出现白色沉淀，再出现黑色沉淀 Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S)
D 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 H2S酸性比H2SO4强
A．A B．B C．C D．D
2．下列各组离子在指定的溶液中可能大量共存的是
A 使甲基橙变红色的溶液：K+、Al3+、MnO、C2O
B 加入铝产生氢气的溶液：H+、Mg2+、NO、SO
C pH=12的溶液中：Na+、Ba2+、NO、Cl—
D 含Al2Fe(SO4)4的溶液：Na+、NH、S2O、ClO—
A．A B．B C．C D．D
3．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是
A．图中对应点的温度关系为
B．温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
C．水的电离常数数值大小关系为
D．纯水仅降低温度可由b点到d点
4．下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是
A B C D
除去中的HCl 用排水集气法收集NO 分离碘酒中的碘和乙醇 实验室制氨气
A．A B．B C．C D．D
5．下列实验能达到相应目的的一组是
选项 目的 实验
A 证明醋酸是弱酸 向醋酸钠溶液中加入甲基橙溶液
B 证明NO2转化为N2O4是放热反应 将装有NO2气体的玻璃球浸泡在热水中
C 检验溶液中含有硫酸根离子 向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
D 除去甲烷气体中混有的乙烯气体 将混合气体通过酸性KMnO4溶液洗气
A．A B．B C．C D．D
6．室温下，向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入少量BaCl2溶液，溶液中lgc(Ba2+)与lg的变化关系如图所示。已知：H2CO3的Ka1、Ka2分别为4.2×10-7、5.6×10-11；Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。下列说法错误的是
A．a对应溶液的c(H+)小于b
B．b对应溶液的c()=2.6×10-6mol L-1
C．向a点溶液中通入CO2可使a点溶液向b点溶液转化
D．a对应的溶液中存在：2c(Ba2+)+c(Na+)＞3c()+c(Cl-)
7．常温下，0.01mol/LNaOH溶液的pH为
A．1 B．2 C．12 D．13
8．下列事实与盐类水解无关的是
A．实验室保存NaF溶液用塑料瓶，不用玻璃瓶
B．用除锅炉水垢时，加入溶液转化为
C．将溶液蒸干得到固体
D．向含有酚酞的溶液中慢慢滴入溶液，溶液的红色逐渐褪去
9．下列叙述中，能证明是弱酸的是
A．醋酸易溶于水
B．醋酸溶液的导电能力比盐酸弱
C．常温下，的醋酸溶液
D．等体积、等浓度的醋酸溶液与NaOH溶液恰好完全反应
10．根据下列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 待测液加入稀盐酸产生无色气体。将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊 待测液中一定有
B 待测液滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 待测液中仍可能存在
C 用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰为紫色 待测液中一定含有钾盐
D 待测液先滴加盐酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀 待测液中存在
A．A B．B C．C D．D
11．下列说法不正确的是
A．上图为与实验有关的图标，表示实验时需要佩戴护目镜如铝热反应实验
B．保存Fe2(SO4)3溶液时需加入少量Fe粉
C．新制氯水需要避光保存
D．实验室中未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶，不能随便抛丢
12．用卤水(含、、、)制备的实验流程如图，下列说法错误的是
A．第一步加入的主要目的是除去、
B．如果第一步加入的过量，会导致的产率降低
C．蒸发操作中使用的玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯等
D．玻璃棒在过滤和蒸发操作中的作用不相同
13．下列液体均处于，有关叙述不正确的是
A．向的悬浊液中加入少量的固体，增大
B．向、混合溶液中逐滴加入少量氨水，先生成沉淀，说明
C．在等物质的量浓度的和溶液中的溶解度不相同
D．将与饱和溶液等体积混合，再加入足量溶液，生成的少于
14．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
15．下列事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A．CH3COONa的水溶液pH＞7
B．0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH为2
C．CH3COOH溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红
D．相同浓度的醋酸溶液导电能力比盐酸弱
二、填空题
16．25℃时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3，Ka2=2×10-8。该温度下，0.1mol·L-1H2TeO3的电离度α约为 (α=×100%)；NaHTeO3溶液的pH (填“＞”“＜”或“=”)7。
17．(1)在 20mL 0.0020mol·L-1NaCl 溶液中加入 20 mL 0.020mol·L-1 AgNO3 溶液， (有、无)AgCl 沉淀生成 ，此时溶液中 Cl-离子浓度为 mol·L-1。已知 AgCl 的 Ksp=1.8×10-10
(2)下列物质中属于强电解质且能导电的是
①固体食盐 ②熔融 KNO3 ③CuSO4·5H2O ④液溴 ⑤蔗糖 ⑥CO2 气体 ⑦盐酸 ⑧液态醋
(3)1gH2 完全燃烧生成液态水时放出 142.5kJ 的热量，写出表示 H2 燃烧热的热化学方程式 。
18．请写出下列各溶液中离子的水解方程式。
(1)CH3COONa溶液： ；
(2)Na2CO3溶液： ；
(3)NH4Cl溶液： ；
(4)FeCl3 溶液： 。
19．水是生命的源泉，水溶液中的离子平衡与我们的生产生活密切相关。
(1)25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量醋酸钠固体，得到pH为11的溶液，由水电离出的c(OH-)= mol L-1。
(2)25℃时，已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH=6，则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol L-1(填精确值)，= 。
(3)某温度时水的离子积常数Kw=10-13，若将此温度下pH=11的溶液aL与0.10mol L-1的稀硫酸bL混合，所得混合液pH=2，则a:b= 。
(4)25℃时，向20mL0.1mol L-1的NH3·H2O溶液滴加amL0.1mol L-1的H2SO4溶液时，混合溶液的pH恰好为7。则NH3·H2O的电离平衡常数Kb= (用含有a的式子表示)。
20．计算下列溶液的pH。
(1)常温下，pH=1的HCl与pH=4的H2SO4溶液等体积混合后，溶液的pH= 。
(2)常温下，将0.006mol L-1的H2SO4与0.01mol L-1的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH= 。
(3)常温下，pH=4的盐酸与pH=10的NaOH溶液以体积比11：9混合后，溶液的pH= 。
21．某酸碱催化反应(E和S是反应物，P是产物)机理如下：
K1=1.0 ×107 mol-1 dm3s-1， k2=1.0 ×102 mol-1 dm3s-1， pKa=5.0， 反应决速步骤为中间物HES*和ES*之生成。
(1)推导表观反应速率常数kexp的表达式 ，式中只能含有基元反应的速率常数k1和k2以及氢离子浓度[H+]和E的电离平衡常数Ka。
(2)推断上述反应属于酸催化还是碱催化。若控制此反应缓慢进行，通过计算，判断pH在什么范围 ，kexp基本不随pH发生变化 (在1%以内)。
22．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W相邻；
②X分别与Y、Z、W可组成化学式为YX3，X2Z和X2W三种共价化合物
请填空：
(1)X2W的结构式是
(2)X、Y和Z组成的一种化合物是强酸。写出该酸的稀溶液与铜反应的离子方程式是 ，由H、N、O组成一种离子化合物其化学式为 。
(3)X、Y、Z和W组成一种化合物，其原子个数之比为5∶1∶3∶1；该物质有还原性。
①写出该化合物与少量稀NaOH溶液反应的离子方程式是 。
②请设计实验证明该化合物具有还原性 。
23．实验室用如图装置(夹持装置略)制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水，微溶于浓KOH溶液；②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在Fe(OH)3或Fe3+催化下发生分解；③在弱碱性至酸性条件下，能与水反应生成O2和Fe(OH)3(或Fe3+)。
(1)装置A用于制取氯气，其中需使用恒压漏斗的原因是 。
(2)为防止装置C中K2FeO4分解，可以采取的措施是 和 。
(3)①装置C中生成K2FeO4反应的离子方程式为 。
②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是 。
③在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 。
A．H2O
B．稀KOH溶液、异丙醇
C．NH4Cl溶液、异丙醇
D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇
(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水，测得产生O2的体积随时间的变化曲线如图所示。t1 s～t2 s内，O2的体积迅速增大的主要原因是 。
(5)验证酸性条件下氧化性FeO＞Cl2的实验方案为：取少量K2FeO4固体于试管中， 。(实验中须使用的试剂和用品有：浓盐酸，NaOH溶液、淀粉KI试纸、棉花)
(6)根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2＞FeO，而第(5)小题实验表明，Cl2和FeO的氧化性强弱关系相反，原因是 。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．若原溶液中含有SO或Ag+，而不含，现象相同，A错误；
B．a中溶液变蓝，说明KI3溶液中有I2存在，b中产生黄色沉淀，说明KI3溶液中有I 存在，可以说明可能存在II2+I ，B正确；
C．硝酸银溶液过量，两次均为沉淀的生成，没有发生沉淀的转化，不能比较二者的溶解度，则不能比较Ksp，C错误；
D．H2S与CuSO4反应是因为CuS为难溶于酸的沉淀，并不是H2S酸性比H2SO4强，D错误；
综上所述答案为B。
2．C
解析：A．使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液，溶液中高锰酸根离子与草酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；
B．加入铝产生氢气的溶液可能为非氧化性酸或强碱溶液，酸溶液中铝与硝酸根离子反应生成一氧化氮，不能生成氢气，碱溶液中镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．pH=12的溶液为碱性溶液，Na+、Ba2+、NO、Cl—在碱性溶液中不发生任何反应，能大量共存，故C正确；
D．次氯酸根离子具有强氧化性，在溶液中能与硫代硫酸根离子和亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故D错误；
故选C。
3．C
解析：A．根据图像，可计算a点对应的Kw=10-7×10-7=10-14，b点对应的Kw=10-6×10-6=10-12，则b点对应的温度更高，A错误；
B．温度不变，加入少量NaOH，会使溶液中OH 浓度增大，H+浓度减小，不会使溶液从c点变到a点，B错误；
C．b点对应的Kw=10-12，d点对应的Kw与a点相同，为10-14，C正确；
D．纯水仅降低温度，仍然满足c(H+)=c(OH )，不会由b点到d点，D错误；故选C。
【点睛】温度越高，水的电离程度越大，Kw越大。
4．B
解析：A．氯气也可以和氢氧化钠反应，不可用氢氧化钠除去氯气中的氯化氢气体，A项错误；
B．NO难溶于水，可以用排水集气法收集NO，B项正确；
C．碘酒互溶且不分层，不能用如图装置进行分离，C项错误；
D．氯化铵受热易分解，但生成的氨气、氯化氢反应又生成氯化铵，故实验室不能用氯化铵制氨气，D项错误；
故选B。
5．B
解析：A．醋酸钠是强碱弱酸盐显示碱性，甲基橙变色范围是3.1-4.4之间，不能证明醋酸钠显示碱性，故A错误；
B．NO2是红棕色，N2O4是无色的，如果NO2转化为N2O4是放热反应，将装有NO2气体的玻璃球浸泡在热水中，升高温度平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深，故B正确；
C．检验硫酸根离子应该是先加盐酸酸化，没有沉淀再加氯化钡溶液，直接加盐酸酸化的BaCl2溶液形成沉淀可能是氯化银，故C错误；
D．乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳，又引入了新杂质，故D错误；
答案选B。
6．B
解析：A．a点时，lg=0，=1，=5.6×10-11，则c(H+)=5.6×10-11，b点时，lg=2，=100，=5.6×10-11，则c(H+)=5.6×10-9，所以a点对应溶液的c(H+)小于b，A正确；
B．b对应溶液中，c()=mol L-1=2.6×10-4mol L-1，=100，c()=2.6×10-2mol L-1，B错误；
C．向a点溶液中通入CO2，发生反应+CO2+H2O2，从而使增大，可使a点溶液向b点溶液转化，C正确；
D．a对应的溶液中，=1，c()=c()，此时溶液呈碱性，c(H+)＜c(OH-)，依据电荷守恒可得2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()+c(Cl-)，则存在：2c(Ba2+)+c(Na+)＞3c()+c(Cl-)，D正确；
故选B。
7．C
解析：常温下，Kw=10-14，0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，所以c(H+)==10-12mol/L，所以pH=-lg10-12=12；
故答案为C。
8．B
解析：A．NaF水解生成HF：，HF腐蚀玻璃，故实验室保存NaF溶液用塑料瓶，不用玻璃瓶，与盐类水解有关，A不合题意；
B．除锅炉水垢时，加入溶液将溶解度小的转化为溶解度更小的，离子方程式为，属于沉淀溶解平衡的移动，与盐类水解无关，B符合题意；
C．易水解，，加热溶液，HCl不断挥发，导致完全水解生成，与盐类水解有关，C不合题意；
D．溶液中存在水解平衡，，使酚酞变红，加入溶液后生成沉淀，减小，水解平衡向逆反应方向移动，溶液的碱性逐渐减弱，红色逐渐褪去，与盐类水解有关，D不合题意；
故答案为：B。
9．C
解析：A．醋酸易溶于水属于物理性质，与酸性无关，A错误；
B．溶液导电能力与溶液中离子或电荷浓度有关，比较同浓度的醋酸和盐酸的导电能力才能得出醋酸酸性强弱结论，B错误；
C．常温下，的醋酸溶液，pH大于2，说明醋酸没有完全电离，可证明其是弱酸，C正确；
D．根据反应方程式：，等体积、等浓度的醋酸溶液与NaOH溶液恰好完全反应，与醋酸酸性强弱无关，D错误；
故选C。
10．B
解析：A．待测液中含有时也是这种现象，A错误；
B．氨气极易溶于水，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体可能是生成得氨气溶在水中的缘故，B正确；
C．火焰为紫色只能说明一定含有钾元素，但不一定是钾盐，有可能是氢氧化钾等，C错误；
D．若溶液中原来含有，与盐酸产生得二氧化硫由于易溶于水可能并不会全部逸出溶液，故再加入硝酸钡时硝酸根在酸性条件下会将其氧化成硫酸根，也生成白色沉淀，D错误；
故选B。
11．B
解析：A．上图是与实验有关的图标，有些实验比较危险，如铝热反应实验，实验时需要佩戴护目镜以保护眼睛，故A正确；
B．保存 Fe2(SO4)3溶液时需加入少量硫酸以抑制铁离子水解，不需要加入铁粉，故B错误；
C．由于新制氯水中的次氯酸见光易分解，因此新制氯水需要避光保存，故C正确；
D．钠、钾与水剧烈反应，白磷易自燃，因此实验室中未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶，不能随便抛丢，故D正确；
故选B。
12．C
解析：A．由分析可知，第一步加入的主要目的是除去、， A项正确；
B．如果第一步加入的过量，碳酸根离子会和锂离子生成碳酸锂沉淀，导致的产率降低，B正确；
C．蒸发操作中使用的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯等，蒸发皿为陶瓷，C错误；
D．玻璃棒在过滤和蒸发操作中的作用分别为引流、搅拌防止液体受热不均匀而溅出，作用不相同，D正确；
故选C。
13．B
解析：A．氯化铵水解溶液显酸性，导致氢氧化镁向生成镁离子的方向移动，增大，A正确；
B．、溶液的浓度未知，先生成Cu(OH)2沉淀，不能说明氢氧化铜更难溶，则Ksp[Cu(OH)2]和Ksp[Mg(OH)2]的大小不确定，B错误；
C．CaCl2和NaCl溶液相比，氯化钙溶液中氯离子浓度更大，对氯化银的溶解抑制更大，故氯化银的溶解度不相同，C正确；
D．由于AgCl的溶解度大于AgBr，在AgCl和AgBr的饱和溶液中，前者大于后者，，当将AgCl、AgBr的饱和溶液等体积混合时，有AgBr沉淀生成；再加入足量溶液时，溶液中也形成AgCl沉淀，由于原等体积的饱和溶液中物质的量大于，则生成的AgCl沉淀比AgBr沉淀多，D正确；
故选B。
14．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。
15．C
解析：A．盐类的水解规律为强碱弱酸盐显碱性，所以可根据CH3COONa的水溶液pH＞7得出CH3COOH为弱电解质，A项不符合题意；
B．0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH为2，即没有完全电离可判断它为弱电解质，B项不符合题意；
C．CH3COOH使石蕊变红只能说明其为酸性，无法确定是否为强弱电解质，C项符合题意；
D．相同浓度的醋酸和盐酸到电能离有电离度决定，醋酸弱说明没有完全电离，可判断它为弱电解质，D项不符合题意；
故选C。
二、填空题
16．10% ＜
解析：亚碲酸(H2TeO3)为二元弱酸，以一级电离为主，H2TeO3的电离度为α，则
Ka1=1×10-3=，解得α≈10%；
已知Ka1=1×10-3，则HTeO的水解常数Kh==10-11＜Ka2，故HTeO的电离程度大于其水解程度，NaHTeO3溶液显酸性，pH＜7。
17．有 2×10-8 ② H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285 kJ/mol。
解析：（1）等体积混合浓度减半，c(Cl-)=0.0010mol/L，c(Ag+)=0.010mol/L，AgNO3过量，Qc=0.0010 mol/L×0.010 mol/L=1×10-5> Ksp=1.8×10-10，有AgCl沉淀生成；溶液中剩余的银离子的量为：n（Ag+）=n(Ag+)-n(Cl-)=0.02L×0.020mol·L-1-0.02L ×0.0020mol·L-1=3.6×10-4mol，c（Ag+）==9×10-3mol/L，根据AgCl的 Ksp=1.8×10-10可知，此时溶液中c（Cl-）= =2×10-8mol/L；
故答案为：有；2×10-8；
（2）①固体食盐不是纯净物，不属于电解质，也不能导电；②熔融KNO3 能导电，且是强电解质；③CuSO4·5H2O是电解质，但不能导电；④液溴为单质，不是电解质，也不能导电；⑤蔗糖属于非电解质，不能导电；⑥CO2气体属于非电解质，不能导电；⑦盐酸为混合物，不属于电解质，但能导电；⑧液态醋是弱电解质，不能导电；故选②；
故答案为：②；
（3）燃烧热是指1mol纯物质与氧气反应完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的能量，1gH2为0.5mol，完全燃烧生成液态水时放出142.5KJ 的热量，燃烧热的热化学反应方程式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285kJ/mol；
故答案为：H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285 kJ/mol。
【点睛】电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物；非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。
18．(1)
(2)
(3)
(4)
解析：（1）CH3COONa为强碱弱酸盐，CH3COO-发生水解的离子方程式为。
（2）Na2CO3为强碱弱酸盐，多元弱酸的酸根离子分步水解，且主要是第一步水解，则发生水解的离子方程式为
（3）NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子发生水解的离子方程式为。
（4）FeCl3 为强酸弱碱盐，多元弱碱的阳离子分步水解，但是书写时一步到位，水解程度微弱，不生成氢氧化铁沉淀，则铁离子发生水解的离子方程式为。
19．(1)1×10-3
(2)9.9×10-7 18
(3)19:2
(4)
解析：（1）25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量醋酸钠固体，得到pH为11的溶液，由于醋酸钠是强碱弱酸盐，水解能促进水电离，由水电离出的c(OH-)=1×10-3mol L-1。故答案为：1×10-3；
（2）溶液为6的醋酸和醋酸钠混合溶液中存在电荷守恒关系，；溶液中，故答案为：9.9×10-7；18；
（3）由反应后溶液为2可得：，
解得，故答案为：19:2；
（4）氨水与稀硫酸反应得到的中性溶液为硫酸铵和一水合氨的混合溶液，溶液中氢氧根离子的浓度为；根据电荷守恒，铵根离子浓度等于硫酸根离子浓度的二倍，为；根据元素质量守恒，一水合氨的浓度为，则电离常数，故答案为：。
20．3 3 5
解析：强酸等体积混合时，混合溶液的pH等于pH小的溶液的pH增大个单位，则常温下，的HCl与的溶液等体积混合后，溶液的，故答案为：；
常温下，将的与的NaOH溶液等体积混合后，则溶液中，所以溶液的，故答案为：3；
常温下，将的盐酸中氢离子浓度为：，的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为：，以体积比11：9混合后盐酸过量，溶液显示酸性，混合液中氢离子浓度为：，混合液的，故答案为：5。
21． 大于12
解析：总反应速率为
r= k1[HE+ ][S]+ k2[E][S]
Ka= 共1分： r和K。 各0.5分
带入并消去(HE+]得
r= [E][S]= kexp [E][S]
kexp =
7-2
将已知数据带入上式得
kexp /(mol-1·dm3·s-1)= 102 + 1012[H+]/(mol·dm-3)
pH 2 4 6 8 10 12 14
lg[kexp/( dm3mol-1s-1)] 10.0 8.0 6.0 4.0 2.3 2.0 2.0
kexp与氢离子浓度正相关，可知是酸催化。 0.5分+0.5分=1分
当pH大于12， kexp 基本不随pH发生变化。
22． NH4NO3或NH4NO2 取少许氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)，滴加NH4HSO3溶液，氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)褪色，则说明该化合物具有还原性
【分析】X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W相邻；②X分别与Y、Z、W可组成化学式为YX3，X2Z和X2W三种共价化合物，这说明Y、Z是第二周期元素，W是第三周期元素，因此X是H，Y是N，Z是O，W是S。
解析：(1)由分析可知，X2W为H2S，其结构式为，故答案为：。
(2) X、Y和Z组成的一种化合物是强酸，则该酸为HNO3，稀硝酸与Cu反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，其离子方程式为，含Y、Z、X组成一种离子化合物其化学式为NH4NO3或NH4NO2，故答案为：、NH4NO3或NH4NO2。
(3) X、Y、Z和W组成一种化合物，其原子个数之比为5∶1∶3∶1，则该化合物是NH4HSO3，①与过量稀NaOH溶液反应的离子方程式是，故答案为：。
②实验证明NH4HSO3具有还原性，可以取少许氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)，滴加NH4HSO3溶液，氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)褪色，则说明该化合物具有还原性，故答案为：取少许氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)，滴加NH4HSO3溶液，氯水(或KMnO4、溴水、Fe3+等)褪色，则说明该化合物具有还原性。
23．防止因反应过于剧烈而使液体无法滴落 将装置C置于冰水浴中 KOH应过量(或减缓通入氯气的速率等) 3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO+6Cl-+8H2O 消毒、净水 B K2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用 向其中滴加少量浓盐酸，将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则说明有Cl2生成，同时说明氧化性FeO＞Cl2 溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱
【分析】将恒压漏斗中的浓盐酸滴入蒸馏烧瓶中，与KMnO4发生反应产生Cl2，浓盐酸具有挥发性，挥发的盐酸与Cl2通入到装置B中用饱和食盐水除去HCl杂质，在装置C中Cl2、KOH、Fe(OH)3发生氧化还原反应产生K2FeO4，在装置D中用NaOH溶液除去多余的Cl2，防止大气污染。
解析：(1)在装置A用于制取氯气，其中需使用恒压漏斗的原因是防止因反应过于剧烈导致漏斗中气体压强过大而使液体无法滴落；
(2)根据已知信息可知：K2FeO4在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定，因此为防止装置C中制得的K2FeO4分解，可以采取的措施是将装置C置于冰水浴中进行降温处理；
(3)①在装置C中Cl2与KOH、Fe(OH)3发生氧化还原反应产生K2FeO4、KCl、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，得到生成K2FeO4反应的离子方程式为：3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-=2FeO+6Cl-+8H2O；
②高铁酸钾具有强氧化性，能够起杀菌消毒作用；其还原产物Fe3+发生水解产生的Fe(OH)3胶体又具有净水作用，因此高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是消毒、净水两重作用；
③由于可溶于水，微溶于浓KOH溶液，强碱性溶液中比较稳定，在弱碱性至酸性条件下，能与水反应生成O2和Fe(OH)3(或Fe3+)，所以提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法要在碱性、无水的环境中进行，可采用稀KOH溶液、异丙醇，故合理选项是B；
(4)用一定量的K2FeO4处理饮用水，测得产生O2的体积随时间的变化曲线如图所示。t1 s～t2 s内，O2的体积迅速增大的主要原因是K2FeO4与水发生反应生成的Fe(OH)3具有催化作用，使K2FeO4分解产生O2；
(5)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性比氧化产物的强分析。因此要验证酸性条件下氧化性FeO＞Cl2的实验方案为：取少量K2FeO4固体于试管中，向其中加入浓盐酸，并将湿润的淀粉KI试纸靠近试管口，若试纸变蓝，说明反应产生了I2，证明发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，则说明有Cl2生成，同时说明氧化性FeO＞Cl2；
(6)根据K2FeO4的制备实验得出：在碱性环境中物质的氧化性：Cl2＞FeO，而第(5)小题实验表明，在酸性环境中物质的氧化性：FeO＞Cl2，这说明了溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱，因此在只有指明溶液酸碱性时，比较物质的氧化性或还原性才有意义