专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共13题)
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molFeI2与1mol Cl2反应时转移的电子数为3NA
B.2.80g Fe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·xH2O,电极反应转移的电子数为0.1NA
C.273K、101kPa下,28g乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目为5NA
D.pH=1的H2SO4溶液10L,含H+的数目为2 NA
2.能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.常温下,0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH等于4
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
3.下列各组离子一定能大量共存的是
①“84”消毒液的水溶液中:
②加入显红色的溶液:
③能够与金属常温下反应放出气体的溶液:
④的溶液中:
⑤无色溶液中:
⑥的溶液中:
⑦加入能放出的溶液中:
A.②③④ B.①③⑥ C.①⑤⑦ D.③④⑦
4.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
A.A B.B C.C D.D
5.柠檬酸(用H3A表示)是一种高效除垢剂,现用一定浓度的柠檬酸溶液去除水垢,溶液中H3A、H2A-、HA2-、A3-的百分含量随pH的变化曲线如图所示。下列说法中不正确的是
A.曲线b表示H2A-的变化曲线
B.H3A的第二步电离常数Ka2(H3A)约为10-4.8
C.Na2HA溶液中HA2-的水解程度小于电离程度
D.pH=4时,
6.下列实验方案能够达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 比较Mg和Al的金属活动性 将Mg、Al分别加入浓NaOH溶液中,观察并比较实验现象
B 探究草酸浓度对反应速率的影响 向两支试管中分别加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液,再同时分别向两支试管加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液,观察KMnO4溶液褪色所需时间
C 比较H2CO3和CH3COOH酸性强弱 相同温度下,测定等浓度的NaHCO3和CH3COONa溶液的pH
D 比较AgCl和AgI的Ksp大小 向盛有1mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液,有白色沉淀生成,向其中继续滴加几滴0.1mol/LKI溶液,有黄色沉淀产生
A.A B.B C.C D.D
7.氢氰酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是
A.HCN易溶于水
B.HCN溶液的导电性比盐酸溶液的弱
C.氢氰酸溶液的pH约为3
D.10mLHCN恰好与10mLNaOH溶液完全反应
8.常温下,用NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为的HA溶液和HB溶液,滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.HA的酸性强于HB
B.水的电离程度:④>③>①>②
C.将①和②对应的溶液混合,所得溶液为酸性
D.②点的溶液中的离子浓度排序为
9.常温下,的四种盐溶液的pH如下表,下列叙述正确的是
NaClO
pH 10.3 11.6 8.3 2.7
A.向NaClO溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红后不会褪色
B.溶液中,的电离程度大于水解程度
C.和溶液中均存在以下关系:
D.溶液中,
10.下列各组离子,在所给的条件下,一定能够大量共存的是
A.在澄清透明的酸性溶液中:K+、NO、SO、Cu2+
B.在由水电离出的c(H+)=1 × 10-12 mol· L-1的溶液中:HCO、Al3+、NH、SO
C.在滴加酚酞试液后呈现红色的溶液中:K+ 、Cl- 、Fe3+ 、SCN-
D.在 = 1010的溶液中:Fe2+、Mg2+ 、Cl-、NO
11.下列热化学方程式或离子方程式中,不正确的是
A.的电离:
B.氯化镁溶液与氨水反应:
C.甲烷的燃烧热可以表示为,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
D.用饱和碳酸钠溶液处理水垢:
12.海水中蕴含着大量的资源,下图为海水中提氯、溴、镁的主要流程:
下列说法错误的是
A.步骤①为氯碱工业,反应产物为NaOH、、
B.步骤②③④的目的是富集,增大其浓度
C.步骤⑤为沉淀,工业生产常用NaOH作沉淀剂
D.步骤⑥需要在氛围中加热,才能制得无水
13.可用作抗凝血剂,室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
选项 实验操作和现象
1 测得溶液的
2 向溶液中加入等体积盐酸,测得混合后溶液的
3 向酸性溶液中滴加几滴溶液,振荡,溶液颜色变浅
4 向溶液中加入等体积溶液,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是
A.溶液中存在
B.实验2得到的溶液中有
C.实验3中被还原成,则反应的离子方程式为
D.依据实验4可推测
二、填空题(共9题)
14.某同学查阅资料发现,人体血液里由于存在重要的酸碱平衡:CO2+ H2OH2CO3 HCO,使血液pH范围保持在7.35 ~ 7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。
(1)人体血液发生酸中毒时,可注射 ___________缓解(填字母)。
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
(2)已知25°C时,CO水解反应的平衡常数Kh=2×10 4 mol L 1,当溶液中c (HCO):c(CO)=2:1时,溶液的pH= 。
(3)亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病,亚砷酸(H3AsO3)在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液pH关系如下图所示。
①NaH2AsO3溶液呈 (填 “酸”、“碱”或“中”)性:写出NaH2AsO3水解的离子方程式 。
②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中,当pH从13调节至14时,所发生反应的离子方程式为 。
③下列说法正确的是 (填字母)。
a. H3AsO3的电离平衡常数Ka1 Ka2= 10a+b
b. H3AsO3溶液中: c(H2AsO) + 2c(HAsO) + 3c(AsO) + c(OH-) = c(H+)
c. K3AsO3溶液中: c(K+)=3c (AsO ) +3c (HAsO)+3c (H2AsO)
(4)医学研究表明,砷的化合物会影响人体代谢和免疫功能造成砷中毒。某工业废水中砷含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,向废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH,将砷元素转化为Ca3(AsO4)2沉淀。则要除去AsO,溶液中的c(Ca2+)至少为 mol L 1。
{已知: Ksp[Ca3(AsO4)2]=8 × 10 19 mol5 L 5,当残留在溶液中的离子浓度≤1 ×10 5 mol L 1,可认为沉淀完全}。
15.大气中二氧化碳浓度不断攀升,带来一系列全球性环境问题,如何实现二氧化碳的高效利用、最终实现碳中和,对人类未来的可持续发展至关重要。
(1)CO2可作为单体转化为烃进行二次利用。
已知:①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-166.84kJ·mol-1
②2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=-268.65kJ·mol-1
③3CO2(g)+10H2(g)C3H8(g)+6H2O(g) △H=-131.505kJ·mol-1
则丙烷裂解生成甲烷和乙烯的热化学方程式为 。
(2)催化CO2加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。某实验小组采用电导法测定乙酸的电离平衡常数Kc,已知电离度α=,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,=0.045S·m2·mol-1(T=308.2K),实验测定T=308.2K时,0.01mol·L-1乙酸的为0.002S·m2·mol-1,则该条件下测定的乙酸的电离平衡常数Kc为 (列出计算式)。
(3)碳酸二乙酯(DEC)为一种非常重要的有机化工原料,以乙醇和CO2为原料直接合成DEC有很大的经济和环保意义。2C2H5OH(g)+CO2(g)C2H5O(CO)OC2H5(DEC)(g)+H2O(g),恒压条件下向该容器中充入一定量的Ar气体,反应物平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”),某温度下向恒容密闭容器中按照系数比投料时,平衡前后压强比为6∶5,平衡时压强为p0kPa,则平衡常数Kp= 。
(4)某科研团队将K—CO2电池中活泼的钾金属电极材料替换成KSn合金开发了稳定高效的可遵循环电池,实现了CO2再利用。研究发现正极电极产物有碳酸盐和碳,则该CO2应在电池哪一侧充入 (填“a”或“b”),正极电极反应式为 。
(5)在Zn或Zn—Cu催化作用下均可发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);已知Zn作催化剂时,该反应的活化能大于Zn—Cu作催化剂时反应的活化能,则 (填“Zn”或“Zn—Cu”)作催化剂时,该反应的反应速率更快。
16.将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X。通过下列实验确定X的组成:
①取a g化合物X,先将X中Cr元素全部氧化成Cr2O,再配成500.00 mL溶液;每次量取25.00 mL该溶液,然后用0.4000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,相应的反应方程式为:Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O;实验数据记录如下:
实验数据 实验序号 (NH4)2Fe(SO4)2溶液体积读数/mL
滴定前 滴定后
第一次 0.30 15.32
第二次 0.10 16.20
第三次 0.20 15.18
②另取0.5a g化合物X,配成溶液,加入0.2500 mol/L AgNO3溶液至恰好完全沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到10.045 g AgCl沉淀。
(1)计算消耗AgNO3溶液的体积是 L。
(2)通过计算确定化合物X的化学式(写出计算过程)。
17.碘化钾()是实验室常用的化学试剂,用途广泛。一种利用含碘废液(碘的主要存在形式为和)制备碘化钾的实验步骤如下:
步骤Ⅰ:取含碘废液,调节溶液为,加入一定量,溶解,加热至30℃,加入稍过量粉末,搅拌,充分反应后,过滤得沉淀;
步骤Ⅱ:在圆底烧瓶中加人上述制备的沉淀,铁粉(过量),蒸馏水,搅拌,沸水浴加热1小时,冷却,抽滤。将滤液倒入烧杯中,加入约溶液,搅拌,煮沸,静置,过滤,得滤液A;
步骤Ⅲ:用氢碘酸调滤液A的,将滤液倒入___________(填仪器名称)中加热至___________(填现象),冷却,干燥,得到晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中的控温方法为 ,与转化为的反应为①,②,则反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)步骤Ⅱ中铁粉转化为,该反应的化学方程式为 。
(3)步骤Ⅲ中,仪器的名称是 ,现象是 。
(4)产品中KI含量的测定
称取4.00样品,配成溶液,取溶液于锥形瓶中,加入乙酸溶液及3滴曙红钠盐作指示剂,用的标准溶液避光滴定至沉淀呈红色(终点),平行滴定三次,消耗标准溶液分别为、、。
①用标准溶液滴定时要避光的原因是 ,在滴定时溶液应盛放在 (“酸式”或“碱式”)滴定管。
②样品中的质量分数为 。
18.乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产、生活及医药方面有广泛用途。
Ⅰ.已知25℃时,部分物质的电离常数如下表所示。
弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO
电离常数
(1)根据表中数据,将pH=3的下列三种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填标号)。
a.CH3COOH b.H2CO3 c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②CH3COONa ③CH3COOH,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是 (填标号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出来的c(OH-)= mol/L;请设计实验,比较常温下0.1 mol/L CH3COONa溶液的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH溶液的电离程度大小: (简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol/L,溶液中各含磷微粒的关系如图所示。
已知:,;x、z两点的坐标为x(7.3,1.3)、z(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(5)表示随pOH变化的曲线是 。(填“①”、“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的 (填“<”“>”或“=”)。
19.工业上以菱锰矿(主要成分是MnCO3,还含有Fe2+、Ni2+等)为原料制备电解锰的工艺流程如图所示。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 Ni2+ Mn2+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀时(c=0.01mol L-1)的pH 7.2 8.3 2.2 7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol L-1)的pH 8.7 9.8 3.2 9.0
加入氨水的目的是为除去杂质,根据流程图及表中数据,pH应调控在 范围内。常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,当pH=4时,溶液中c(Fe3+)= 。
20.25℃时,HA的电离常数是1.75×10-5,按要求回答下列问题。
(1)用水稀释 0.1mol/L的HA溶液时,溶液中随着水量的增加,平衡将 移动(填“向右”、“向左”或“不”),HA的电离程度将 (填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中c(OH-)将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)写出①Na3PO4的电荷守恒
②NaH2PO4的物料守恒
③Na2HPO4的质子守恒
④比较Na2HPO4离子浓度大小
(3)氯铝电池是一种新型的燃料电池。试回答下列问题:
①通入Cl2(g)的电极是 (填“正”或“负”)极。
②通入Al(s)的电极是 (填“正”或“负”)极。
③电子从 (填“Al”或“Cl2”)极流向 极(填“正”或“负”)。
④每消耗8.1 g Al(s),电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
21.已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
酸 电离平衡常数
醋酸
碳酸
亚硫酸
(1)根据上表可知,酸性 ,在相同条件下,试比较Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3 Na2SO3。(填“>” “<”或 “=”,下同)
(2)向0.1 mol L 1的CH3COONa溶液中加入少量下列物质,其水解程度增大的是 。
A NaCl溶液 B Na2CO3固体 C NH4Cl溶液 D CH3COONa固体
(3)已知常温下NH3 H2O的电离常数 ,则常温下CH3COONH4溶液的pH 7。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍后溶液的pH范围是 ,图中的纵坐标可以是 。
a.溶液的pH
b.醋酸的电离平衡常数
c.溶液的导电能力
d.醋酸的电离程度
(5)NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡:
Ka2
Kh2 (水解平衡常数,表示水解程度)
已知25 ℃时,Ka2 > Kh2,则0.1 mol L 1 NaHSO3溶液:
①溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”);
②溶液中c(Na+) c()(填“>”“<”或“=”);
③写出该溶液中的守恒式:
电荷守恒: ,物料守恒: ,质子守恒: 。
22.砷(As)与N、P是同主族元素,远古时期人们就开始开发利用砷的性质,现代技术中砷仍然起着非常重要的作用。请回答下列问题:
(1)砷只有一种稳定的同位素,其原子核内的中子数比核外电子数多 (填数值)。
(2)下列事实中,能说明As元素的非金属性弱于N元素的是_______(填标号)。
A.沸点:
B.等物质的量浓度溶液的酸性:
C.分解温度:
D.相对分子质量:
(3)Marsh试砷法和Gutzeit试砷法是法医学上鉴定砷的重要方法。其原理是先将(剧毒)转化为,前者让:分解产生黑亮的砷镜(As),后者让被溶液氧化为,同时还生成Ag单质。
①的电子式为 。
②Gutzeit试砷法中被氧化的离子方程式为 。
(4)砷化镓(GaAs)是现代科技中制造芯片的一种原料,可用溶液对其进行刻蚀,As元素的化合价变为+5价,则该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ;砷化镓也可用于制造太阳能电池,该电池工作时的能量转化形式为 。
(5)已知的电离平衡常数分别为、、。
①25℃时,,溶液中: (填“>”“=”或“<”)。
②25℃时,向溶液中加入NaOH溶液至中性,此时溶液中 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.1molFeI2与1molCl2反应时,氯气可以完全反应,转移的电子应为2NA,A错误;
B.2.80g Fe的物质的量为0.05mol,发生吸氧腐蚀时,Fe电极反应为Fe-2e-=Fe2+,所以转移0.05mol×2=0.1mol,数目为0.2NA,B正确;
C.乙烯和丙烯的混合物的最简式均为CH2,故28g混合物中含有的CH2的物质的量为=2mol,则含C-H键的数目为4NA,C错误;
D.pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol/L,10L该溶液中n(H+)=0.1mol/L×10L=1mol,数目为NA,D错误;
综上所述答案为B。
2.B
【详解】A. CH3COOH具有酸的通性,Fe是比较活泼的金属,醋酸溶液与Fe反应放出H2,但是不能证明其酸性强弱,故A错误;
B.CH3COOH是一元弱酸,电离产生的H+浓度小于酸的浓度,0.1 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol/L,所以pH大于1,故B正确;
C.CH3COOH溶液与NaHCO3反应生成CO2气体,可以证明醋酸的酸性比碳酸强但是不能证明醋酸就是弱酸,故C错误;
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红,只能证明醋酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,故D错误;
故选B。
3.D
【详解】①“84”消毒液的水溶液中存在大量次氯酸根离子,具有强氧化性,与还原性的亚铁离子会发生反应,不能大量共存,①不符合题意;
②加入显红色的溶液中含铁离子,铁离子具有氧化性,与具有还原性的硫离子会发生氧化还原反应,不能大量共存,②不符合题意;
③能够与金属常温下反应放出气体的溶液可能是稀硝酸,具有一定的氧化性,但上述离子均不反应,可大量共存,③符合题意;
④的溶液中含大量氢离子,上述离子不反应,能大量共存,④符合题意;
⑤在水溶液中显紫色,⑤不符合题意;
⑥铝离子与偏铝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子均会发生反应,不能大量共存,⑥不符合题意;
⑦加入能放出的溶液中可能含大量氢离子,也可能含大量氢氧根离子,上述离子均不反应,能大量共存,⑦符合题意;
综上所述,③④⑦符合题意。
答案选D。
4.C
【详解】A.二氧化硫通入氯化钡溶液中无沉淀生成,但溶液中有亚硫酸存在,滴入硝酸后硝酸将亚硫酸氧化为硫酸,产生硫酸钡沉淀,A不符合题意;
B.溴酸钾与氯气反应产生溴的过程中溴酸钾是氧化剂,氯气显还原性,可得出溴酸钾的氧化性大于溴单质,无法得出氯气和溴单质的氧化性关系,B不符合题意;
C.向足量含淀粉的碘化亚铁溶液中滴加2滴氯水,氯水中的氯气将电离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉显蓝色,可以得出碘离子的氧化性比亚铁离子强,C符合题意;
D.将重晶石(硫酸钡)浸泡在碳酸钠溶液中,固体不会溶解消失,而是转化为碳酸钡,因为碳酸钠溶液是饱和的,从难溶物到更难溶物容易实现,但从溶解度小的到溶解度大的也可以实现,所以无法得出碳酸钡和硫酸钡的Ksp的关系,D不符合题意。
故选C。
5.D
【分析】根据酸碱中和原理,随着pH逐渐增大,H3A逐步被中和,故曲线a代表H3A,曲线b代表H2A-,曲线c代表HA2-,曲线d代表A3-。
【详解】A.由分析知,曲线b代表H2A-,A正确;
B.曲线b、c的交点对应pH=4.8,此时c(H2A-)=c(HA2-),H3A的第二步电离方程式为:H2A-HA2-+H+,则Ka2(H3A)==c(H+)=10-4.8,B正确;
C.在Na2HA溶液中,c(HA2-)浓度达到最大,对应图中c点,此时溶液pH<7,说明HA2-水解程度小于电离程度,C正确;
D.柠檬酸除水垢后,溶液中含有H+、Ca2+、Mg2+、H2A-、HA2-、A3-、OH-等离子,对应电荷守恒为:c(H+)+2c(Ca2+)+2c(Mg2+)=c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-)+c(OH-),由图知,此时溶液中c(A3-)浓度非常小,而由于柠檬酸pH由起始约为1增大到4,说明柠檬酸已经反应了一定量水垢,故溶液中有一定量的Ca2+、Mg2+,即2c(Ca2+)+2c(Mg2+)>3c(A3-),则c(H+)<c(H2A-)+2c(HA2-)+c(OH-),D错误;
故答案选D。
6.C
【详解】A.铝与氢氧化钠溶液反应,镁不与氢氧化钠溶液反应,则将镁、铝分别加入浓氢氧化钠溶液中不能比较镁和铝的金属活动性,故A错误;
B.由得失电子数目守恒可知,2mL1mol/L的酸性高锰酸钾溶液完全反应消耗草酸的物质的量为=0.005mol,两种不同浓度的草酸溶液中草酸的物质的量分别为0.002mol、0.001mol,均不能使酸性高锰酸钾溶液完全反应,则不能通过观察溶液褪色所需时间探究草酸浓度对反应速率的影响,故B错误;
C.弱酸的酸性越强,对应离子在溶液中的水解程度越大,溶液pH越大,则相同温度下,测定等浓度的NaHCO3和CH3COONa溶液的pH可以比较H2CO3和CH3COOH酸性强弱,故C正确;
D.向盛有1mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液时,NaCl溶液不足量,AgNO3溶液未完全反应,继续滴加几滴0.1mol/LKI溶液时,只有沉淀的生成,没有沉淀的转化,无法比较AgCl和AgI的Ksp大小,故D错误;
故选C。
7.C
【详解】A.不能利用物质的溶解性来判断是否为弱电解质,即溶解性与电解质的强弱无关,故A错误;
B.只有等浓度、等条件下HCN溶液的导电性比盐酸溶液的弱,才能说明HCN是弱酸,故B错误;
C.氢氰酸为一元酸,1mol/L氢氰酸溶液的pH=0时该酸为强酸,但pH约为3,说明电离生成的氢离子约为10-3mol/L<1mol/L,电离不完全,为弱电解质,故C正确;
D.10mL 1mol/LHCN恰好与10mL 1mol/LNaOH溶液完全反应,只能说明HCN为一元酸,不能说明其电离的程度,故D错误;
故选:C。
8.D
【详解】A.同浓度的HA、HB溶液,HB的pH小于HA,所以HB的酸性强于HA,故A错误;
B.①点溶质为等浓度的HA、NaA,溶液显碱性,说明NaA水解大于HA电离,水解促进电离;④中溶质为NaB,溶液呈碱性,NaB水解促进水电离,碱性④>①,说明④点盐水解大于①,水的电离程度④>①;③点溶质为HB、NaB,pH=7,溶质对水电离无影响;②点溶质为等浓度的HB、NaB,溶液显酸性,说明NaB水解小于HB电离,HB电离出的氢离子抑制水电离,所以②点水电离程度最小,所以水的电离程度:④>①>③>②,故B错误;
C.的HA溶液的pH=6,则HA的电离常数为 ,的HB溶液的pH=3,则HB的电离常数为;将①和②对应的溶液混合,相当于20.00mL的HA溶液和20.00mLHB溶液混合后再加入20.00mL的NaOH溶液,由于HB的酸性强于HA,所以HB与NaOH恰好完全反应,溶质为等浓度的NaB、HA,NaB的水解常数为,NaB的水解程度大于HA的电离程度,所得溶液为碱性,故C错误;
D.②点的溶液中溶质为等浓度的NaB、HB,溶液呈酸性,NaB的水解程度小于HB的电离程度,离子浓度排序为,故D正确;
选D。
9.C
【详解】A.由题干信息可知,0.1mol/LNaClO溶液的pH=10.3,而酚酞溶液的变色范围式8.2~10,故向NaClO溶液中滴加酚酞溶液,故溶液变红,由于次氯酸根离子水解生成的次氯酸具有强氧化性,而是变红后的溶液又漂白而褪色,A错误;
B.由题干信息可知,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH=8.3,故的电离程度小于水解程度,B错误;
C.根据电荷守恒可知,和溶液中均存在以下关系:,C正确;
D.由题干信息可知,0.1mol/LnaHC2O4溶液的pH=2.7,即电离大于水解,故NaHC2O4溶液中,,D错误;
故答案为:C。
10.A
【详解】A.澄清透明的酸性溶液中,可以有颜色,且这些离子间不反应,可以大量共存,故A正确;
B.由水电离出的c(H+)=1 ×10-12 mol/L的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,与H+反应,、Al3+、都与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.滴加酚酞试液后呈现红色的溶液呈碱性,Fe3+与SCN- 、OH-之间会反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D. = 1010的溶液中存在大量氢离子,Fe2+ 、和H+会发生氧化还原反应而不能大量共存,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.的电离出碳酸根和一水合氢离子:,故A正确;
B.氯化镁溶液与氨水反应,氨水是弱电解质:,故B错误;
C.甲烷的燃烧热可以表示为,1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.3kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为:,故C正确;
D.用饱和碳酸钠溶液处理水垢,转化为更难溶的碳酸钙:,故D正确。
综上所述,答案为B。
12.C
【分析】由题给流程可知,海水经提纯、过滤得到粗盐和母液;粗盐经提纯得到精盐,电解饱和食盐水制得氯气;向母液中通入氯气,将溶液中的溴离子氧化为溴得到低浓度的溴溶液,用热空气吹出溴得到含溴空气和溶液Ⅰ;含溴空气被二氧化硫溶于吸收得到稀硫酸和氢溴酸的混合溶液,向混合溶液中通入适量氯气得到高难度的溴溶液Ⅱ,溶液Ⅱ经蒸馏得到溴;溶液Ⅰ中加入石灰乳、过滤得到氢氧化镁,氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液,氯化镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到六水氯化镁,六水氯化镁在氯化氢氛围中加热脱水制得无水氯化镁,电解熔融氯化镁制得金属镁。
【详解】A.由分析可知,步骤①为氯碱工业,目的是电解饱和食盐水制得氢氧化钠、氯气和水氢气,故A正确;
B.由分析可知,步骤②③④操作实现了低浓度溴的溶液转化为高难度溴的溶液的目的,达到了富集溴的目的,故B正确;
C.由分析可知,步骤⑤沉淀溶液中镁离子时,加入的沉淀剂是廉价易得的石灰乳,不是氢氧化钠,故C错误;
D.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中易发生水解反应生成氢氧化镁,所以六水氯化镁在氯化氢氛围中加热脱水制得无水氯化镁,故D正确;
故选C。
13.D
【详解】A.溶液,根据质子守恒得到,故A错误;
B.实验2,向溶液中加入等体积盐酸,测得混合后溶液的,反应后是草酸氢钠,说明碳酸氢根电离程度大于水解程度,因此得到的溶液中有,故B错误;
C.实验3中被还原成,根据氧化还原反应中得失电子守恒配平得到反应的离子方程式为,故C错误;
D.实验4是向溶液中加入等体积溶液,产生白色沉淀,则,故D正确。
综上所述,答案为D。
14.(1)B
(2)10
(3) 碱 H2AsO+ H2O H3AsO3+OH- OH-+ HAsO =H2O+ AsO b
(4)2×10 3
【详解】(1)人体血液发生酸中毒时,应使用碱性物质缓解,A.NaOH溶液是强碱溶液,具有强腐蚀性,故A不符合题意;B.NaHCO3溶液中碳酸氢根水解显碱性,可以和酸反应起到缓解酸中毒,故B符合题意;C.NaCl溶液、D.Na2SO4溶液都是中学溶液,不起作用,故CD不符合题意;综上所述,答案为:B。
(2)根据题意,当溶液中c (HCO):c(CO)=2:1时,,解得,,则溶液的pH=10;故答案为:10。
(3)①酸性强弱:亚砷酸(H3AsO3)>H2AsO,根据图中信息,c(H3AsO3)>c(H2AsO)时,溶液显碱性,说明水解大于电离,则NaH2AsO3溶液也是水解大于电离,因此溶液呈碱性:则NaH2AsO3水解的离子方程式H2AsO+ H2O H3AsO3+OH-;故答案为:碱;H2AsO+ H2O H3AsO3+OH-。
②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中,当pH从13调节至14时,根据图中曲线溶液中主要是OH-和 HAsO反应生成H2O和AsO,所发生反应的离子方程式为OH-+ HAsO =H2O+ AsO;故答案为:OH-+ HAsO =H2O+ AsO。
③a.根据图中曲线得到H3AsO3的电离平衡常数Ka1 =10 a,Ka2=10 b,则Ka1 Ka2=10 (a+b),故a错误;b.根据电荷守恒得到H3AsO3溶液中: c(H2AsO) + 2c(HAsO) + 3c(AsO) + c(OH-) = c(H+),故b正确;c.根据物料守恒得到K3AsO3溶液中: c(K+)=3c (AsO ) +3c (HAsO)+3c (H2AsO)+3c (H3AsO3),故c错误;综上所述,答案为:b。
(4)根据题意得到要除去AsO,则,则;故答案为:2×10 3。
15.(1)C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) △H=-303.99kJ·mol-1
(2)
(3) 减小
(4) b 2CO2+4K++4e-=2K2CO3+C或3CO2+4e-=2CO+C
(5)Zn—Cu
【详解】(1)CO2可作为单体转化为烃进行二次利用。
已知:①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-166.84kJ·mol-1
②2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=-268.65kJ·mol-1
③3CO2(g)+10H2(g)C3H8(g)+6H2O(g) △H=-131.505kJ·mol-1
根据盖斯定律分析,①+②-③得丙烷裂解生成甲烷和乙烯的热化学方程式为C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) △H=-166.84kJ·mol-1-268.65kJ·mol-1+131.505kJ·mol-1-303.99kJ·mol-1
(2)根据电离度的定义,
根据电离平衡得电离平衡常数。
(3)恒压条件下向该容器中充入一定量的Ar气体,相当于减压,反应物转化率减小;
恒温恒容体系,压强比等于物质的量之比,平衡前后压强比为6∶5,则,得,此条件下。
(4)KSn合金失电子发生氧化反应,故a电极为该电池的负极,b为正极,应在正极充入,故选b。根据题意正极电极产物有碳酸盐和碳,电极反应式为或
(5)Zn-Cu作催化剂时,活化能更低,反应速率更快。
16.(1)0.28L
(2)KCl·2CrCl3
【解析】(1)
10.045 g AgCl的物质的量,n(Ag+)=0.07mol,则消耗AgNO3溶液的体积是;
(2)
消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积分别为15.02mL、16.10mL、14.98mL,16.10mL与其他两组数据相差较大,应舍去,则(15.02+14.98)/2=15.00mL,在25.00 mL样品溶液中:n(Fe2+)=cV=0.4000 mol/L ×0.015L=0.006mol,由反应方程式为:Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O,n(Cr2O72-)=n(Fe2+)=0.001mol,n(Cr3+)= n(Fe2+)=0.002mol,在500.00 mL样品溶液中:n(Cr3+)= 0.002mol×= 0.04 mol,agX中n(Cl-)= 0.14mol,由电荷守恒:n(K+)= 0.02 mol,则n(K+):n(Cr3+):n(Cl-)=1:2:7,则X的化学式为KCl·2CrCl3。
17.(1) 水浴加热 1:1
(2)
(3) 蒸发皿 出现(大量)晶膜(晶体)
(4) 见光容易分解 酸式 95.45%
【详解】(1)步骤Ⅰ中需要调节温度30℃,需要采取水浴加热的方式。
则反应②分析配平得:,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
(2)Ⅱ中铁粉转化为,该反应的化学方程式为。
(3)蒸发溶液需要使用蒸发皿,同时待出现(大量)晶膜(晶体)从、时,可停止加热,冷却,干燥,得到晶体。
(4)用标准溶液滴定时要避光的原因是见光容易分解;同时在滴定时溶液应盛放在酸式滴定管中,因为硝酸银水解使溶液呈现酸性。
由滴定的计量关系:同时三组滴定消耗标准溶液分别为、、,舍弃误差较大的21.04mL,计算可知:。
样品中的质量分数为95.45%。
18.(1)c
(2)②①③
(3) 10-4 将等浓度的CH3COONa、CH3COOH两种溶液等体积混合,然后用pH测定溶液pH。若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用;若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(4)H3PO3+2OH-=+2H2O
(5)②
(6)>
【详解】(1)酸的电离平衡常数越大,等浓度时该酸电离程度就越大。根据表格数据可知电离平衡常数:K(CH3COOH)>K(H2CO3)>K(HClO),所以pH=3的三种溶液的浓度:c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH),当将溶液稀释100倍后,弱酸电离产生H+,使溶液中c(H+)有所增加,因此稀释100倍后溶液中c(H+):HClO>H2CO3>CH3COOH,故溶液中 pH变化最小的是HClO,故合理选项是c;
(2)常温下相同浓度的溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,①②是盐是强电解质,完全电离,而③是弱酸,只有很少部分发生电离,所以③CH3COOH中c(CH3COO-)最小;在②CH3COONa中只有CH3COO-部分水解,而在①CH3COONH4中CH3COO-、双水解,水解彼此促进,使c(CH3COO-)比②CH3COONa溶液中少,因此三种溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序是:②①③;
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c(H+)=10-10 mol/L,则溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,溶液中的OH-完全由水电离产生,所以由水电离出来的c(OH-)=10-4 mol/L;
(4)要比较常温下0.1 mol/L CH3COONa溶液的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH溶液的电离程度大小,可将两种溶液等体积混合,得到等浓度CH3COONa、CH3COOH的混合溶液,然后用pH试纸测定溶液的pH,根据pH大小进行判断。由于溶液中同时存在CH3COOH电离作用和CH3COO-的水解作用,若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用,若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(5)图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,所以H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3、H2O,反应的离子方程式为:H3PO3+2OH-=+2H2O;
(6)图示三条曲线中①表示pc()、pc()、pc(H3PO3)随pOH变化曲线,所以表示pc()随pOH变化的曲线是②;
在常温下NaHPO3溶液中存在电离产生和H+,使溶液显酸性;也存在水解产生H3PO3和OH-,使溶液显碱性。由于①表示pc(),③表示pc(H3PO3),根据图示可知:在y点c()=c(H3PO3)时,溶液pOH=10,pH=4,溶液显酸性,所以水解作用小于其电离作用,因此在常温下NaH2PO3溶液中c()>c(H3PO3)。
19. [3.2,8.3)
【详解】加入氨水的目的是为了除去,根据表中数据,完全沉淀时的pH为3.2,开始沉淀的pH分别为8.3,在不影响Mn元素的情况下,除去的最佳pH控制在3.2≤pH<8.3;pH=4时,,根据,可知==。
20. 向右 增大 增大 c(Na+)+ c(H+)=3c(PO )+2c(HPO) +c(H2PO)+ c(OH-) c(Na+)=c(PO)+c(HPO) +c(H2PO) c(H+)+c(H2PO)+2c(H3PO)=c(PO) + c(OH-) c(Na+)>c(HPO) >c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)>c(PO) 正 负 Al 正 0.9
【详解】(1)加水稀释促进电离,平衡正向移动,HA的电离程度增大,H+的物质的量增大,但是体积是主要变化因素,所以H+的浓度减小,根据水的离子积常数,知OH-的浓度增大;
(2)①Na3PO4溶液中的阳离子有Na+、H+,阴离子有OH-、、、 ,根据离子与所带电荷之间的比例关系得:;
②,则n(Na)=n(P),Na元素的存在形式为Na+,P元素的存在形式为、、,所以有n(Na+)=n()+n()+n();
③Na2HPO4溶液中能失去质子的微粒是:、H2O,失去质子后的产物为、OH-,能得到质子的物质是、H2O,得到质子后的产物为、H3PO4、H+(H3O+),根据微粒与得失质子的比例关系得:c()+c(OH-)=c()+2c(H3PO4)+c(H+);
④Na2HPO4为溶质,所以Na+和的浓度偏高,且Na+浓度最大,在水溶液中既电离()又水解(),且水解程度大于电离程度,所以、OH-的浓度比和H+的浓度偏高,再加上水的电离,知c(OH-)>c(),c(H+)>c(),综之离子浓度为c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+)>c();
(3)①根据反应2Al+3Cl2=2AlCl3,Cl元素在反应有0价降低为-1价,得到电子,作正极反应物,通入氯气的电极是正极;
②Al元素由0价升高到+3价,失去电子,作负极反应物;
③根据原电池原理,电子从负极经外电路到达正极,所以电子从Al级流向正极;
④根据价态变化知,,所以电子数目为
21. < > AC = 4<pH<6 c 酸性 > c(Na+)+ c(H+)=c()+2c()+c() c(Na+) = c()+c()+c() c(H+)+ c()= c()+c()
【详解】(1)根据上表可知,碳酸的小于亚硫酸的,因此酸性<,根据对应的酸越弱,其水解程度越大,在相同条件下,Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3>Na2SO3;故答案为:<;>。
(2)A.加入NaCl溶液实质是加水,加水稀释,平衡正向移动,水解程度程度增大,故A符合题意;B.加入Na2CO3固体,两者相互抑制的双水解,故B不符合题意;C.加入NH4Cl溶液,两者相互促进的双水解,水解程度增大,故C符合题意;D.加CH3COONa固体,平衡正向移动,但水解程度减小,故D不符合题意;综上所述,答案为:AC。
(3)常温下NH3 H2O的电离常数,醋酸的电离常数,因此生成是弱酸弱碱盐,水解程度相当,溶液呈中性,则常温下CH3COONH4溶液的pH =7;故答案为:=。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍,稀释时,醋酸又电离出氢离子,因此溶液pH变化不到2个单位,因此稀释后溶液的pH范围是4<pH<6,加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液的pH增大,醋酸电离平衡常数不变,离子浓度减小,溶液导电性能力减弱,因此图中的纵坐标可以是c;故答案为:4<pH<6;c。
(5)①已知25 ℃时,Ka2 > Kh2,说明电离程度大于水解程度,因此0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈酸性;故答案为:酸性。
②溶液中亚硫酸根既要电离又要水解,因此溶液中c(Na+)>c();故答案为:>。
③电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c()+2c()+c(),物料守恒:c(Na+) = c()+c()+c(),质子守恒:c(H+)+ c()= c()+c();故答案为:c(Na+)+ c(H+)=c()+2c()+c();c(Na+) = c()+c()+c();c(H+)+ c()= c()+c()。
22.(1)9
(2)BC
(3)
(4) 1:4 太阳能→电能
(5) < 2.016
【解析】(1)
根据元素周期表和周期律可推知As的原子序数为33,的中子数为,因此其原子核内的中子数与核外电子数之差。
(2)
元素的非金属性与氢化物的沸点及相对分子质量无关,A、D项错误;等物质的量浓度溶液的酸性:,最高价含氧酸的酸性越强,元素的非金属性越强,B项正确;简单氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性越强,因此分解温度可以判断出N的非金属性强,C项正确;故选BC。
(3)
①As原子最外层有5个电子,因此的电子式为;②Gutzeit试砷法中作氧化剂,还原产物为银,因此反应的离子方程式为。
(4)
As元素从 3→+5价,中的O元素从 1→ 2价,根据化合价升降相等,可得还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4;太阳能电池工作时的能量转化形式为太阳能→电能。
(5)
①的电离常数为,水解常数为,水解程度小于电离程度,因此水解产生的电离产生的。②,25℃时,当溶液呈中性时,带入表达式可得2.016。
答案第1页,共2页
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