专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共13题)
1.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.3.2g氧气和臭氧的混合气体中所含原子的数目为0.2NA
B.标准状况下4.48L乙烯中所含共用电子对的数目为1.2NA
C.以氯酸钾与浓盐酸为原料制备1molCl2,转移电子的数目为2NA
D.1L0.01mol·L-1NaClO溶液中所含ClO-的数目少于0.01NA
2.常温下,下列离子一定能大量存在于相应溶液中的是
A.水电离出的的溶液:、、、
B.能使酚酞变深红色的溶液:、、、
C.能使Al转化为的溶液:、、、
D.能使淀粉试纸变蓝色的溶液:、、、
3.分离某酸性废水(含H+、Sc3+、Fe2+、SO)中金属离子的工艺流程如图所示:
已知:Sc3+易水解,Sc3+和Fe2+均能与P504(用HR表示)发生络合反应且机理均为。下列说法错误的是
A.Sc3+被“萃取”的原理为
B.“水相1”经处理后可循环至“反萃取1”工序中应用
C.与P504的络合能力:Sc3+<Fe2+
D.“一系列操作”为在HCl氛围中蒸发结晶
4.下列实验或事实与性质均正确的是
选项 实验或事实 性质
A HCOONH4溶液显酸性 电离平衡常数Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O)
B FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板 金属性:Fe>Cu
C 盐酸的导电能力比氢氟酸的强 非金属性:Cl>F
D HNO2可与H2O2反应制得HNO3 氧化性:HNO2>HNO3
A.A B.B C.C D.D
5.下列关于物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.明矾溶液显酸性,可以用于清洗铜镜表面的铜锈
B.浓溶液能使蛋白质发生盐析,可用于杀菌、消毒
C.具有氧化性,可用于使铁器表面产生
D.溶液呈碱性,可用于清洗餐具上的油污
6.下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O,能达到实验目的的是
A.用装置甲制NO气体
B.用装置乙除NO中的少量NO2
C.用装置丙收集NO气体
D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O
7.下列实验操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲测定化学反应速率 B.用装置乙探究温度对化学平衡的影响
C.用装置丙测定中和反应的反应热 D.用装置丁验证AgCl和AgI的Ksp大小
8.下列方程式书写正确的是
A.的水解方程式:
B.的水解方程式:
C.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:
D.H2S的电离方程式:
9.下列说法正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
B.体积相同、pH相同的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液中和时,醋酸所消耗NaOH的物质的量多于盐酸
C.将NaOH溶液和氨水中溶质的浓度分别稀释为原浓度的,两者的均变为原来的
D.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中的浓度相同。
10.下列说法中,不正确的是
A.室温下,NH3·H2O分子可能存在于pH=6的酸性溶液中
B.在0.1 mol/L的氢氧化钠中加入适量的蒸馏水,溶液的c(H+)增大
C.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液中,不可能大量存在
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
11.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
B.2.0L1.0mol/LFeCl3溶液中,Fe3+的数目为2.0NA
C.25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
12.常温下,用物质的量浓度为稀溶液滴定某酸溶液,溶液中水电离出的负离子法度的负对数与所加溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.N点溶液中:
B.的值约为
C.溶液中水的电离程度:N点>R点=Q点
D.Q点溶液中:
13.2022年春节联欢晚会中《只此青绿》为我们呈现了宋代《千里江山图》里山清水秀。《千里江山图》里青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3) 、绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),国画中还应用到赭石(Fe2O3)、铬黄(PbCrO4)、朱砂(HgS)等。下列说法错误的是
A.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
B.Fe2O3 可用作磁性材料,因而又被称为磁性氧化铁
C.已知Ksp(PbS)<Ksp(PbCrO4),铬黄(PbCrO4)遇硫化氢气体容易变黑
D.《本草经疏》中记载朱砂“若经伏火及一切烹炼,则毒等砒、硇,服之必毙”,体现了HgS受热易分解的性质
二、填空题(共7题)
14.(1)某浓度的氨水中存在平衡:。若要增大的浓度而不增大的浓度,应采取的措施是 (填字母)。
a.适当升高温度 b.加入固体 c.通入 d.加入少量浓盐酸
(2)常温下,有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液。
①加适量醋酸钠晶体后,醋酸溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),盐酸中 。
②加水稀释10倍后,溶液中:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
④溶液温度都升高20℃,溶液中:醋酸 (填“>”“=”或“<”)盐酸。
⑤分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积()随时间()变化的示意图正确的是 (填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
a. b. c. d.
(3)将的加水稀释,有关稀释后醋酸溶液的说法正确的是 (填字母)。
a.电离程度增大 b.溶液中离子总数增多
c.溶液导电性增强 d.溶液中醋酸分子增多
15.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表,根据表中数据回答下列问题。
弱酸
电离平衡常数(25℃)
(1)同浓度的①、②、③、④这4种溶液中碱性由强到弱的顺序是 (用序号表示)。
(2)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.;b.;c.分别与同浓度的溶液完全中和,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是(填字母) 。
(3)常温下的溶液浓度为c1,的溶液浓度为c2,则c1 10c2 (填“>”、“<”或“=”)。
(4)将体积相同,的和的溶液,加水稀释到,需水的体积: (填“大于”“小于”或者“等于”,下同);分别与足量的锌粉反应,反应过程中的平均反应速率: 。
(5)25℃时,的和的氨水等体积混合后溶液呈: (填“酸”或“碱”)性;若amol/L的与的溶液等体积混合,所得溶液中,则该温度下的电离常数 (用含a的代数式表示)。
16.回答下列问题
(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。
①向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是 。
②现将溶液和溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
a.若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+) c(CN-) (填“<”、“=”或“>”)。
b.若HA为,该溶液显酸性,则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是 。
③若室温时,0.1mol/L的HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的pH为 ,此酸的电离平衡常数约为 。
(2)25°C时, H2CO3的Ka1 =4.4 ×10-7,Ka2= 4.7 ×10-11
①试计算CO的水解常数Kh为 ;
②若加水稀释NaHCO3溶液时,其水解程度 ,溶液的pH (填“增大”或“减小”);
③写出NaHCO3溶液中的电荷守恒式 。
17.根据下列化合物:①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O,回答下列问题。
(1)NH4Cl溶液显酸性,用离子方程式表示原因+H2ONH3·H2O+H+,其溶液中离子浓度大小顺序为 。
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出来的c(OH-)= ,在pH=3的CH3COOH溶液中,由水电离出来的c(H+)= 。
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是 (填字母序号)。
A.向水中加入NaHSO4固体
B.向水中加入Na2CO3固体
C.加热至100 ℃[其中c(H+)=1×10 6 mol·L 1]
D.向水中加入(NH4)2SO4固体
(4)若将等pH、等体积的②NaOH和⑦NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,则m (填“<”“>”或“=”)n。
(5)除⑧H2O外,若其余7种溶液的物质的量浓度相同,则这7种溶液按pH由大到小的顺序排列为: (填序号)。
18.已知室温下浓度均为0.1mol·L-1的各溶液pH如下表所示:
序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
容液 NH4Cl NaHSO3 NaClO NaCN NaHCO3 Na2CO3
pH值 5.1 5.2 9.3 10.0 8.0 10.6
(1)若要配置c():c(Cl-)=1:1的溶液,可向NH4Cl溶液中加入适量的 。
A.浓氨水B.浓盐酸C.KCl固体D.KOH固体
(2)0.1mo1·L-1的NaHSO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)根据上述可知,室温下,同浓度同体积的HClO与HCN,与相同浓度的氢氧化钠溶液反应至中性时,消耗碱的量前者 后者(请填“>”“<”或“=”)
(4)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中:c()=c(Cl-),试用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(5)在NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为 。
19.25℃下,现有0.1mol·L-1的H2SO4和0.1 mol·L-1一元弱酸HA两种溶液。
(1)则0.1 mol·L-1一元弱酸HA的电离平衡常数表达式Ka= 。
(2)0.1mol·L-1的H2SO4中水电离出的C(H+)为 。
(3)向0.1mol·L-1的硫酸中加入一定体积的pH=13的NaOH溶液,反应后溶液的pH为2,则所需NaOH溶液与硫酸的体积比为 ;
(4)向0.1 mol·L-1一元弱酸HA加入一定体积的水,在此过程中,下列数值变大的是 。
①c(H+) ② 电离度(α) ③c(OH-) ④ Ka ⑤c(A-)/ c(HA) ⑥n(A-)
(5)实验室在配制溶液时,一些物质存在水解的情况,在配制Al2(SO4)3溶液时,Al3+也存在水解,请书写水解离子方程式 ,为了防止Al2(SO4)3发生水解,可加入少量的 .
(6)已知25 ℃,碳酸的电离平衡常数Ka1= 4.0×10-7,Ka2= 5.6×10-11,则该温度下NaHCO3的水解平衡常数Kh= 。
20.锡是一种银白色金属,在生产、生活中有着重要的用途,在化合物中主要呈现+2和+4价。
(l)我国云南个旧锡矿闻名于世,其主要成分为SnO2。用焦炭作还原剂,在高温下用该矿石可制得粗锡,该反应的化学方程式为 。
(2)马口铁是在铁皮表面镀一层金属锡。马口铁破损后,负极上的电极反应是 。
(3)锡的氯化物有SnCl2和SnCl4。SnCl2是生产和化学实验中常用的还原剂,易发生水解;SnCl4常温下是无色液体,在空气中极易水解,熔点-36℃,沸点114℃。
① 若实验室中以SnCl2固体配制SnCl2溶液,试简述操作方法 。
②SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为 。
(4)Sn(OH)2具有明显的两性,在碱性条件下以Sn(OH)3的形式存在。写出Sn(OH)2发生酸式电离的电离方程式 。
(5)SnS2是黄色固体,俗称“金粉”,将H2S通入SnCl4溶液中可得SnS2沉淀,写出该反应的离子方程式 。
(6)某同学对微电子器件生产的锡粉设计如下方法进行纯度测定:① 取试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;② 加入过量的Fe2(SO4)3溶液;③ 用0.10mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价);④ 根据数据计算出锡粉的纯度。步骤② 中加入Fe2(SO4)3的作用是 ;用离子方程式表示K2Cr2O7溶液进行滴定实验的原理 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.O2、O3都由氧原子构成,故混合气体中氧原子质量为3.2 g,则n(O)=,即0.2 NA,A正确;
B.1个C2H4分子中含有6对共用电子对,则4.48 L乙烯所含共用电子对数目=,即1.2 NA,B正确;
C.由反应KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O,知生成3 mol Cl2转移5 mol电子,则生成1 mol Cl2时,转移电子为mol,即 NA,C错误;
D.n(NaClO)=1 L×0.01 mol/L=0.01 mol,但由于ClO-会水解,故溶液中ClO-少于0.01 mol,即少于0.01 NA,D正确;
故答案选C。
2.C
【详解】A.由水电离出的的溶液,溶液可能为酸性,也可能为碱性,酸性时与H+不共存,碱性时,与OH-不共存,故A项错误;
B.能使酚酞变深红色的溶液为碱性溶液,与OH-不共存,故B项错误;
C.能使Al转化为的溶液为碱性溶液,、、、与OH-不反应,故C项正确;
D.能使淀粉试纸变蓝色的溶液,说明溶液具有氧化性,的还原性强于I-,则还原性离子不共存,故D项错误;
故选C。
3.C
【分析】酸性废水加入P504和煤油,Sc3+、Fe2+与P504发生络合反应进入煤油层中,分液后向有机相中加入稀硫酸反萃取,分液得到硫酸亚铁溶液,之后再向有机相中加入NaOH溶液反萃取,过滤得到Sc(OH)3沉淀,加入盐酸溶解,经系列操作得到ScCl3。
【详解】A.Sc3+与HR发生络合反应产生ScR3、H+,该络合反应的机理为Sc3++3HR ScR3+3H+,A正确;
B.酸性废水中Sc3+和Fe2+均被萃取,剩余H+和SO,即稀硫酸,可循环至“反萃取1”工序中应用,B正确;
C.加入稀硫酸是,络合反应逆向移动,而反萃取后得到是硫酸亚铁溶液,说明P504更易与Sc3+络合,C错误;
D.Sc3+易水解,为了抑制其水解,蒸干ScCl3溶液时,需要在HCl氛围中蒸发结晶,D正确;
综上所述答案为C。
4.A
【详解】A.HCOONH4溶液显酸性,说明HCOO-的水解程度小于NH的水解程度,根据“越弱越水解”的原理,可知电离平衡常数:Ka(HCOOH)>Kb(NH3 H2O),故选A项;
B.FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板,这是因为Fe3+的氧化性强于Cu2+,故不选B项;
C.没有指明盐酸和氢氟酸的浓度,无法直接比较两种酸的酸性强弱,故不选C项;
D.根据表中信息,若HNO2可与H2O2反应制得HNO3,该反应中H2O2为氧化剂,HNO3为反应的氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:H2O2>HNO2,故不选D项;
故选A。
5.B
【详解】A. 明矾溶液水解呈酸性、其水溶液含有稀硫酸,铜锈成分是碱式碳酸铜、碱式碳酸铜能与稀硫酸发生反应而溶解,故明矾溶液可以用于清洗铜镜表面的铜锈,A正确;
B. 浓溶液能使蛋白质发生盐析,盐析是物理变化、蛋白质仍然存在、故盐析不可用于杀菌、消毒,蛋白质碰到重金属盐如硫酸铜溶液、酒精、福尔马林等能发生变性,变性是化学变化、可用于杀菌消毒,B错误;
C. 中N呈+5价、具有氧化性,一定条件下能把铁氧化、故可用于使铁器表面产生,C正确;
D. 溶液因水解呈碱性,溶液含氢氧化钠,氢氧化钠溶液能与油脂发生皂化反应、产物溶于水,故可用于清洗餐具上的油污,D正确;
答案选B。
6.A
【详解】A.Cu与稀硝酸在常温下发生氧化还原反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,因此可以用装置甲制NO气体,A正确;
B.为了使混合气体与水充分接触,洗气除杂时导气管应该采用长进短出方式,B错误;
C.NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体,因此应该根据NO不溶于水,也不能与水发生反应,采用排水方法收集NO气体,C错误;
D.Cu(NO3)2溶液加热时会促进铜离子水解,且生成硝酸易挥发,应根据其溶解度受温度的影响变化较大,采用冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O,D错误;
故合理选项是A。
7.A
【详解】A.装置中长颈漏斗下端未液封,生成的氧气会通过长颈漏斗外逸,因此不能测定反应速率,故A错误;
B.装置乙可以通过观察不同温度下烧瓶中气体颜色的差异,探究温度对该平衡的影响,故B正确;
C.该装置为简易的量热计,可通过加入一定量的强酸、强碱,记录反应前后的温度变化确定中和热,故C正确;
D.在少量硝酸银溶液中加过量氯化钠溶液,待反应充分后,在加入少量KI,白色沉淀转化成黄色沉淀,说明AgCl能转变成AgI,从而验证AgCl和AgI的Ksp大小,故D正确;
故选:A。
8.D
【详解】A.碳酸为二元弱酸,所以碳酸根的水解分步,主要以第一步为主:,A错误;
B.水解生成H2SO3,选项所给为的电离,B错误;
C.NaHSO4在水溶液中完全电离,电离方程式为,C错误;
D.H2S为二元弱酸,分步电离,主要以第一步为主,电离方程式为,D正确;
综上所述答案为D。
9.B
【详解】A.电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,与电解质的强弱无关,A错误;
B.体积相同,pH同的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液中和时醋酸所消耗NaOH的物质的量多于盐酸,B正确;
C.将NaOH溶液和氨水中溶质的浓度分别稀释为原浓度的,稀释促进氨水电离,氨水的c(OH-)大于原来的,C错误;
D.磷酸钠溶液是强电解质完全电离, 的浓度大于物质的量浓度相同的磷酸,D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.室温下,氯化铵溶液中部分水解生成NH3·H2O分子,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,A正确;
B.在0.1 mol/L氢氧化钠中加入适量的蒸馏水,溶液中氢氧根离子浓度减小,而水的离子积不变,因此该溶液的c(H+)增大,B正确;
C.由水电离的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若溶液呈酸性,H+与反应转化为Al3+,不可以大量存在,C正确;
D.AgCl和AgI的溶度积常数Ksp不同,因混合溶液中阳离子都为Ag+,则溶液c(Cl-)≠c(I-),D错误;
答案选D。
11.A
【详解】A.苯甲酸燃烧的化学方程式为,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4NA,故A正确;
B.Fe3+在溶液中会发生水解生成Fe(OH)3,因此2.0L 1.0 mol/L的FeCl3溶液中Fe3+数目小于2.0NA,故B错误;
C.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故C错误;
D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为,阴极反应为,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,故D错误;
答案选A。
12.D
【详解】A.N点水电离程度最大,N点为恰好反应的点,N点溶液中溶质为NaA,根据质子守恒,,故A正确;
B.某酸溶液中水电离出的氢离子浓度为,可知溶液中氢离子浓度为,的值约,故B正确;
C.能够水解的盐促进水电离,酸碱抑制水电离;根据图示,N点溶液溶质为HA和NaA溶液,N点为NaA溶液,Q点为NaA和NaOH溶液,所以溶液中水的电离程度:N点>R点=Q点,故C正确;
D.N点为恰好反应的点,N点溶液中:,Q点氢氧化钠过量,故D错误;
选D。
13.B
【详解】A.孔雀石、蓝铜矿颜料中各物质在空气中能稳定存在,不易被空气氧化,A正确;
B.Fe3O4 可用作磁性材料,因而又被称为磁性氧化铁,B错误;
C.已知Ksp(PbS)<Ksp(PbCrO4),两种沉淀结构相似,铬黄(PbCrO4)遇硫化氢气体能够转化为Ksp更小的PbS,故容易变黑,C正确;
D.朱砂受热易分解生成Hg和S,Hg有剧毒,D正确;
故选B。
14. bd 减小 减小 > > > c ab
【详解】(1)a.升高温度,平衡右移,和均增大,a不符合题意;
b.加入固体,增大,平衡左移,减小,b符合题意;
c.通入,增大,平衡右移,和均增大,c不符合题意;
d.加入少量浓盐酸,减小,平衡右移,增大,d符合题意;
答案选bd。
(2)①加适量晶体,溶液中:平衡向左移动,减小,盐酸中发生反应:,减小。
②加水稀释10倍,的电离平衡向右移动,增多,盐酸中HCl电离出的不变,故溶液中:醋酸>盐酸。
③反应前醋酸和盐酸中的相等,由于是部分电离,加入NaOH溶液,的电离平衡向右移动,故恰好中和时所需NaOH的体积多。
④升高温度,的电离平衡向右移动,增大,盐酸中几乎 不变,即溶液中氢离子浓度:醋酸>盐酸。
⑤反应开始时相同,随着反应的进行,的电离平衡向右移动,产生,故反应速率:,又因为,所以与足量锌反应时,生成的量多,答案选c。
(3)加水稀释后,电离平衡向右移动,电离程度增大,溶液中醋酸分子的数目减少,和的数目增多,但溶液体积增大的程度更大,所以各微粒的浓度均减小,溶液的导电性减弱,故答案选ab。
15.(1)④>②>③>①
(2)
(3)>
(4) 大于 大于
(5) 酸
【解析】(1)
由表格可知,酸性强弱为>>>,酸性越弱对应酸根离子的水解程度越大,则同浓度的①、②、③、④这4种溶液中碱性由强到弱的顺序是④>②>③>①;
(2)
盐酸为强酸完全电离,、为弱酸部分电离,酸性>,体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.;b.;c.浓度大小为<<,则分别与同浓度的溶液完全中和,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是;
(3)
为弱酸,浓度越大则电离程度越小,常温下的溶液中氢离子浓度为的溶液中氢离子浓度的10倍,则的溶液浓度为的溶液浓度10倍以上,故 c1>10c2。
(4)
为弱酸,硫酸为强酸;在稀释过程中会电离出更多氢离子,故体积相同,的和的溶液,加水稀释到,需水的体积:大于;分别与足量的锌粉反应,反应过程中的平均反应速率:大于
(5)
与比较Ka大于Kb,则25℃时,的和的氨水等体积混合后溶液中甲酸根离子水解程度小于铵根离子水解程度,溶液显酸性;
根据电荷守恒可知,混合后溶液中,因为,则溶液为中性, mol/L;amol/L的与0.01mol/L的氢氧化钠等体积混合,生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液显中性则反应后甲酸应该过量,等体积混合后mol/L、 mol/L;的电离常数Ka 。
16.(1) > 4 1×10-7
(2) 2.1× 10-4 增大 减小 c(Na+) + c(H+)= c(HCO)+2c(CO) + c(OH-)
【详解】(1)①弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量KOH溶液时,HA与0H-发生反应,发生反应的离子方程式是:;
②a.若HA为HCN,该溶液显碱性,c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),则溶液中c(Na+)>c(CN-),故答案为:>;
b.若HA为,该溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),乙酸的电离大于乙酸钠的水解,且醋酸的电离和醋酸根离子的水解都是微弱的,则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是。故答案为:;
③HA电离出的c(H+)为0.1mol/L0.1%=10-4mol/L,则pH=-lg(10-4)=4,
由HAH++A-,c(H+)= c(A-)=10-4mol/L,则电离平衡常数为K==110-7;
(2)①的水解以第一级水解为主,水解常数Kh==2.1×10-4;
②稀释促进水解,故加水稀释NaHCO3溶液时,其水解程度增大;
HCO的水解常数Kh=,其电离常数Ka2= 4.7 ×10-11,水解大于电离,故NaHCO3溶液显碱性,加水稀释时溶液的碱性减弱,则溶液的pH减小;
③NaHCO3溶液中的阳离子有Na+)、H+,阴离子有HCO、CO、OH-,则NaHCO3溶液中的电荷守恒式为c(Na+) + c(H+)= c(HCO)+2c(CO) + c(OH-)。
17. c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) 10 3 mol L 1 10 11 mol L 1 D < ②>⑦>⑤>①>④>⑥>③
【详解】(1)NH4Cl溶液显酸性,因为水解使溶液显酸性,+H2ONH3·H2O+H+,溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-);故答案为:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-);
(2)CH3COONa溶液中,CH3COO-水解促进了水的电离,使溶液显碱性,c(H+)=10 11 mol·L 1,c(OH-)=10 3 mol·L 1,故由水电离出来的c(OH-)=10 3 mol·L 1。在pH=3的CH3COOH溶液中,溶液中的c(H+)=10 3 mol·L 1,c(OH-)=10 11 mol·L 1,由水电离出来的c(H+)等于溶液中的c(OH-),即水电离出来的c(H+)=10 11 mol·L 1;故答案为:10 3 mol·L 1;10 11 mol·L 1;
(3)A.向水中加入NaHSO4固体,其电离出的H+会抑制水的电离,使水的电离平衡向左移动,故A不符合题意;
B.向水中加入Na2CO3固体,水解促进水的电离,使溶液显碱性,故B不符合题意;
C.水的电离是吸热过程,加热至100 ℃,促进了水的电离,但c(H+)=c(OH-),溶液显中性,故C不符合题意;
D.向水中加入(NH4)2SO4固体,水解,促进了水的电离,使溶液显酸性,故D符合题意;
综上所述,答案为D。
(4)加水稀释,NH3·H2O会继续电离出OH-,故稀释相同的倍数,氨水的pH会大于NaOH溶液的pH,若要使二者的pH相等,氨水应该继续稀释,故m<n;故答案为:<。
(5)物质的量浓度相同的溶液的pH的大小顺序一般是:强碱>弱碱>强碱弱酸盐>强酸强碱盐(中性)>强酸弱碱盐>弱酸>强酸,故7种溶液按pH由大到小的顺序排列为:NaOH>NH3·H2O>CH3COONa>NaCl>NH4Cl>CH3COOH>HCl,即②>⑦>⑤>①>④>⑥>③,故答案为:②>⑦>⑤>①>④>⑥>③。
18. A c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-) > mol/L NaCN+ CO2+ H2O=HCN+ NaHCO3
【详解】(1)氯化铵是强酸弱碱盐,由于水解,导致溶液中c()A.加适量浓氨水,通过增加一水合氨浓度从而抑制铵根离子的水解,增加溶液中铵根离子的浓度,并保持氯离子浓度不变,故A正确;
B.加入适量的浓HCl溶液,氯离子浓度增大,则溶液中c()C.加氯化钾晶体,溶液中氯离子浓度增大,则溶液中c()D.适量KOH固体,会发生+OH-=NH3 H2O反应,越来越少,氯离子浓度不变,导致c()故答案:A。
(2)0.1mol/L的NaHSO3溶液的pH=5.2,说明HSO的电离程度大于水解程度,则c(H+)>c(OH-),由于水的电离使c(H+)>c(SO),所以NaHSO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-),故答案:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
(3)由表中数据可知,酸性:HClO>HCN,等物质的量的HClO、HCN分别与等浓度的氢氧化钠溶液恰好完全反应时,所得溶液碱性NaCN>NaClO,要使溶液呈中性,HCN消耗NaOH比HClO少,即消耗碱的量前者大于后者,故答案:> 。
(4)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,根据电荷守恒可知:c()=c(Cl-)=0.005mol·L-1,c(H+)=c(OH-)=110-7mol·L-1,平衡时溶液中c(NH3·H2O)= = mol/L,所以NH3·H2O的电离常数代数式表示Kb==mol/L,故答案:mol/L。
(5)由表中数据可知:H2CO3酸性大于HCN,所以在NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+ CO2+ H2O=HCN+ NaHCO3,故答案:NaCN+ CO2+ H2O=HCN+ NaHCO3。
19. C(A-).C(H+ )/C( HA) 5.0×10-14 19:11 ②③⑤⑥ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 硫酸 2.5×10-8
【分析】(1)根据一元弱酸HA的电离方程:HAH++A-写出电离平衡常数表达式;(2)水电离的氢离子等于溶液中氢氧根离子浓度;(3)由反应后溶液的pH为2,列出计算式;(4)加水稀释弱酸,促进弱酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,据此分析解答。(5)由水解平衡原理解答;(6)根据Kh=c(H2CO3)c(OH-)/c(HCO3-)求解。
【详解】(1)一元弱酸HA的电离方程:HAH++A-,0.1 mol·L-1一元弱酸HA的电离平衡常数表达式Ka= C(A-).C(H+ )/C( HA)。(2)0.1mol·L-1的H2SO4中水电离出的C(H+)= mol·L-1=5.O×10-14mol·L-1。(3)向0.1mol·L-1的硫酸中加入一定体积的pH=13的NaOH溶液,反应后溶液的pH为2,设所需NaOH溶液体积为x与硫酸的体积为y, ,x:y=19:11;(4)①加水稀释促进弱酸电离,氢离子的物质的量增大,但溶液体积增大的倍数大于氢离子增大的物质的量,溶液氢离子浓度减小,故错误; ② 加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,电离度(α)增大,故正确; ③加水稀释促进弱酸电离,氢离子的物质的量增大,但溶液体积增大的倍数大于氢离子增大的物质的量,溶液氢离子浓度减小,c(OH-)增大,故正确; ④ 温度不变,电离常数不变,故错误; ⑤加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,c(A-)/ c(HA)增大,故正确; ⑥加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,n(A-)增大,故正确;故选②③⑤⑥;(5)在配制Al2(SO4)3溶液时,Al3+存在水解,水解离子方程式Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ,为了防止Al2(SO4)3发生水解,可加入少量的硫酸.(6)该温度下NaHCO3的水解平衡常数HCO3-+H2OH2CO3+OH-,Kh=c(H2CO3)c(OH-)/c(HCO3-)=Kw/Ka1=10-14/ 4.0×10-7=2.5×10-8。
20. SnO2 + 2CSn+ 2CO Fe-2e-=Fe2+ 将SnCl2固体溶于较浓的少量盐酸中,然后加适量水稀释,并加入少量锡粒 SnCl4+4NH3+4H2O=4NH4Cl+Sn(OH)4 Sn(OH)2+H2OH++ Sn(OH)3- 2H2S + Sn4+=SnS2↓+4H+ 将Sn2+全部氧化为Sn4+ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【详解】(l)SnO2和焦炭在高温下制得粗锡和CO2或CO,发生反应的化学方程式为SnO2 + 2CSn+ 2CO;
(2)马口铁破损后,易发生电化学腐蚀,Fe比锡活泼,铁为负极,发生的电极反应是Fe-2e-=Fe2+;
(3)锡的氯化物有SnCl2和SnCl4。SnCl2是生产和化学实验中常用的还原剂,易发生水解;SnCl4常温下是无色液体,在空气中极易水解,熔点-36℃,沸点114℃。
① 因SnCl2易发生水解,则配制SnCl2溶液时应将SnCl2固体溶于较浓的少量盐酸中,然后加适量水稀释,并加入少量锡粒,这样既抑制水解,又防Sn2+被氧化;
②SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,是其水解生成的HCl和NH3生成NH4Cl的缘故,发生反应的化学方程式为SnCl4+4NH3+4H2O=4NH4Cl+Sn(OH)4 ;
(4)Sn(OH)2具有明显的两性,在碱性条件下以Sn(OH)3的形式存在,说明Sn(OH)2易结合水电离的OH-,促进水的电离,故Sn(OH)2发生酸式电离的电离方程式故Sn(OH)2+H2OH++ Sn(OH)3- ;
(5)将H2S通入SnCl4溶液中可得SnS2沉淀,其中H2S是弱电解质不可拆分,则该反应的离子方程式2H2S + Sn4+=SnS2↓+4H+;
(6)Sn2+还原性强,易氧化为Sn4+,步骤② 中加入Fe2(SO4)3的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+;K2Cr2O7溶液氧化溶液中Fe2+生成Cr3+和Fe3+,根据电荷守恒和电子转移守恒、原子守恒得离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
答案第1页,共2页
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