3.4 离子反应 课时练习
一、单选题
1.下列离子组在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.酸溶液中:
B.滴加石蕊试液显红色的溶液中:
C.加入 能放出氢气的溶液中:
D.澄清透明的溶液中:
2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.FeCl2溶液中:K+、H+、NO、SO
B.无色透明溶液中:K+、Mg2+、Cl-、NO
C.强酸性溶液中:K+、Na+、HCO、Cl-
D.FeCl3溶液中:Na+、SO、SCN-、NO
3.常温下,在下列各组指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.无色溶液:K+、Na+、MnO、SO
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Cl-、HCO、SO、Na+
C.碱性溶液:K+、SO、NO、Cu2+
D.酸性溶液:Mg2+、Na+、SO、Cl-
4.下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图。根据图所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.01 mol/L
B.x处为0.1 mol的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
D.x处参加反应的NaOH的物质的量为0.01 mol
5.常温下,下列离子能大量共存的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
6.下列离子能大量共存的是( )
A.K+、OH-、Na+、 B.Cl-、Na+、Ag+、
C.Fe2+、 、Na+、H+ D. 、Cl-、Na+、OH-
7.下列各组离子一定能大量共存的组合是
A.使甲基橙变红的溶液:、、、
B.使酚酞变红的溶液:、、、
C.常温下,水电离的的溶液:、、、
D.常温下某水溶液中:、、、
8.某无色透明的溶液中有Na+、Mg2+、H+,还有两种离子,请从下列离子组中选取正确的组合( )
A.Ba2+、K+ B.Cu2+、 C.Cl-、 D.Cl-、OH-
9.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣ B.Cu2+、Cl﹣、NO3﹣、OH﹣
C.Ca2+、Na+、CO32﹣、NO3﹣ D.K+、Fe3+、NO3﹣、SCN﹣
10.常温下,向20 mL 0.1 mol/L的K2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol/L的稀盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的情况如下图所示。下列说法正确的是
A.随着稀盐酸的加入,溶液中 保持不变
B.根据A点计算,Ka2 (H2CO3)的数量级为10-3
C.B 点所处的溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
D.当pH约为8时,溶液中开始放出CO2气体
11.下列离子组能在水溶液中大量共存的是( )
A.Fe3+、SCN-、H+、Cl- B.Fe2+、 Ba2+、 MnO、H+
C.OH-、 Cl-、K+、NO D.H+、ClO-、 K+、Na+
12.常温下,下列各组离子在有关限定条件下溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:K+、Na+、ClO-、I-
B.c(H+)= mol/L的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、CO32-
C.常温下, =1×10-12的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+
D.pH=13的溶液中:AlO2-、Cl-、HCO3-、SO42-
13.在透明溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. 、Ba2+、Br-、 B.Cl-、S2-、Fe2+、H+
C.Na+、H+、 、 D.K+、Na+、 、
14.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Fe3+、 、I- B.H+、Fe2+、 、
C.K+、 、 、OH- D.Ca2+、Al3+、 、Cl-
15.在下列溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.c(H+)=1×10-13mol/L的溶液:Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
B.c(HCO3-)=0.1mol/L的溶液中:Na+、K+、CO32-、Br-
C.含有大量Fe3+的溶液;Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D.含有大量NO3-的幣液:H+、Fe2+、SO42-、CO32-
16.类比pH,定义,已知琥珀酸(以表示)为二元弱酸,常温下,向1L0.1mol/L的溶液中加入氢氧化钠固体,得到混合溶液的pH与pC(、、)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化),下列说法正确的是( )
A.曲线I、II、III分别代表的粒子为、、
B.滴定过程中保持不变
C.c点溶液满足
D.向pH=4.19的溶液中加NaOH至溶液pH=5.57的过程中水的电离程度逐渐减小
二、综合题
17.中和滴定是化学定量实验之一.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,请填写下列空白:
(1)在中和滴定的过程中有如下操作:①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗涤,则在操作过程中正确的顺序是 .(写序号)
(2)选用的指示剂是 .(a、石蕊 b、甲基橙)
(3)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 .
(4)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是 .
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(5)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,请将数据填入下面表格的空白处.
滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/mL 0.1000mol/L 盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL
第一次 25.00
第二次 25.00 2.00 28.08 26.08
第三次 25.00 0.22 26.34 26.12
(6)请根据上表中数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度:c(NaOH)= .
(7)滴定终点的判定依据是 .
18.已知HA是一元弱酸
(1)常温下,下列事实能证明HA是弱电解质的是 。
①某NaA溶液的pH=9
②用HA溶液做导电实验,灯泡很暗
③等浓度、等体积的硫酸和HA溶液分别与足量锌反应,硫酸产生的氢气多
④0.1 mol·L-1 HA溶液的pH≈2.8
⑤配制相同浓度的硫酸和HA,分别测定两溶液的pH,硫酸的pH小于HA的pH
(2)某温度时,0.1 mol·L-1的HA溶液中的c(H+)与0.01 mol·L-1的HA溶液中的c(H+)的比值 (填“大于”“小于”或“等于”)10。
(3)已知:25 ℃时,HA的电离平衡常数为6.25×10-7。
①求该温度时,0.1 mol·L-1的HA溶液中c1(H+)= mol·L-1。[水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,下同]
②若该温度时向该溶液中加入一定量的NH4A(假设溶液体积不变),使溶液中c(A-)变为5×10-2 mol·L-1,则此时c2(H+)= mol·L-1。
(4)已知:常温下,NH3·H2O的电离平衡常数为1.74×10-5;则 NH4A溶液呈 性,NH4A溶液中物质的量浓度最大的离子是 (填化学式)。
(5)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):
①实验时的温度;② ;③用 (填一种实验方法)测定CH3COOH溶液浓度c′。
19.25℃时,取浓度均为0.1mol/L的醋酸溶液和氨水溶液各20mL,分别用0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸进行中和滴定。滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)表示氨水滴定过程中pH变化情况的是曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。由图中信息可知,25℃时0.1mol/L醋酸溶液的电离程度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)10%。当横坐标为20mL时,曲线Ⅰ对应的纵坐标应 7。
(2)滴加溶液到10mL时,曲线Ⅱ所表示的溶液中c(H+)-c(OH-) (结果中不能包含阳离子浓度)。
20.化学与人类社会关系密切。
(1)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常用的食品添加剂。根据题意回答下列问题。
①写出酸H2CO3的电离方程式 。
②常温下,若将10mL 2 mol L 1NaHCO3溶液与10mL 2 mol L 1NaOH溶液混合得,则混合溶液中各粒子的浓度关系正确的是 (填序号)。
A.
B.
C.
D.
(2)环境问题越来越受到人们的重视,“绿水青山就是金山银山”的理念已被人们认同。研究NOx的处理对缓解环境污染具有重要意义。如实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应式为:。用含0.2molNaOH的水溶液吸收0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A.溶液B为0.1 mol L 1的CH3COONa溶液,则A、B两溶液中、和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数,CH3COOH的电离常数)。
要使溶液A和溶液B的pH相等,可采用的方法是 (填序号)。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
(3)自然界中存在硫的转化。如矿物表层铜的硫化物被氧化为CuSO4,CuSO4随着雨水渗透到矿物的深层遇到ZnS转化为CuS,写出ZnS转化为CuS的离了反应式 。若往20mL1 mol L 1Na2S溶液中加入10mL1 mol L 1CuSO4溶液,混合后溶液中的Cu2+浓度为 mol L 1.(已知,忽略的水解)
(4)“加氢三分钟,续航700公里”是描述氢氧燃料电池在新能源领域的作用。下图为该电池示意图,在电池电极表面镀了一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
①电池的正极反应式为: 。
②与火力发电相比,燃料电池的优点是: 。
21.根据水溶液中的离子平衡回答下列问题。
(1)已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离常数相同。
b.
则CH3COONH4溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是 (填化学式)。
(2)25℃时,浓度均为0.10 mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液pH=4.76。
①CH3COONa水解的离子方程式是 。
②该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.酸性条件下 会与 发生反应而不能大量共存,A不符合题意;
B.滴加石蕊试液显红色的溶液呈酸性, 会与 反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.加入 能放出氢气的溶液为酸性或碱性,酸性条件下 不能大量存在,C不符合题意;
D. ,四种离子可以大量共存,符合限定条件,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酸性条件下,硝酸根与亚铁离子发生氧化还原反应;
B.使石蕊变红的溶液呈酸性;
C.强酸或强碱均能与铝反应放出氢气。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.亚铁离子与氢离子和硝酸根不能共存,A不符合题意;
B.无色透明溶液中所给离子可共存,B符合题意;
C.强酸性溶液中碳酸氢根不能共存,C不符合题意;
D.铁离子与硫氰根不能共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】思路分析:判断离子共存方法,1.看溶液中离子之间因发生复分解反应生成沉淀、气体和弱电解质而不能共存;2看离子之间因发生氧化还原反应而不能共存,3.注意题目隐含条件,颜色、pH.
3.【答案】D
【解析】【解答】A.MnO为紫色与无色溶液相悖,A不符合题意;
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性,HCO与OH-生成水和二氧化碳,B不符合题意;
C.碱性溶液中含有大量OH-,与Cu2+生成氢氧化铜沉淀,C不符合题意;
D.酸性溶液含有大量H+,Mg2+、Na+、SO、Cl-可以与其大量共存,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】无色溶液,不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等
K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存,NO3-和所有阳离子共存,
CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存,
OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存,SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存,
Cl-不能和Ag+共存
H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.盐酸溶液的pH=1,所以溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,所以盐酸的物质的量浓度为0.1mol/L,A不符合题意;
B.x处溶液的pH=7,则参与反应的n(OH-)=n(H+)=0.1mol·L-1×0.1L=0.01mol,因此x处加入NaOH的物质的量为0.01mol,B不符合题意;
C.由选项A的分析可得,盐酸溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1,C不符合题意;
D.由选项D的分析可知,x处参与反应的n(NaOH)=0.01mol,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、根据溶液的pH计算溶液中c(H+),从而得出盐酸的物质的量浓度;
B、x处溶液显中性,则参与反应的n(OH-)=n(H+);
C、结合A选项计算所得分析;
D、结合B选项计算所得分析;
5.【答案】D
【解析】【解答】A、 、结合生成一水合氨,不能大量共存,故A不符合题意;
B、酸性条件下, 具有强氧化性,能将 氧化为单质碘,不能大量共存,故B不符合题意;
C、 、 结合生成Fe(SCN)3络合物,不能大量共存,故C不符合题意;
D、 、、、之间互不反应,能大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.K+、OH-、Na+、 都不反应,A符合题意;
B.Cl-与Ag+生成AgCl,B不合题意;
C.Fe2+、H+与 均发生反应,C不合题意;
D. 与OH-能反应生成氨水,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】离子之间相互发生反应,需满足以下条件:
1、生成难溶物,如Ba2+与SO等;
2、生成易挥发物,如CO32-与H+等;
3、生成难电离物,如H+与CH3COO-等;
4、发生氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等;
5、发生彻底双水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等;
6、发生络合反应:如Fe3+与SCN-等;
7.【答案】B
【解析】【解答】A.使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下,具有强氧化性,能氧化和,故该组离子不能大量共存,A不符合题意;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,该组离子能大量共存,B符合题意;
C.常温下,水电离的的溶液可能呈强碱性,也可能呈强酸性,强碱性时,不能大量共存,C不符合题意;
D.水解使溶液呈碱性,水解使溶液呈酸性,两个水解平衡可以相互促进而发生反应,因此与不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、亚铁离子可以被酸性高锰酸根氧化;
B、钠盐都是可溶性盐;
C、铝离子和氢氧根不共存;
D、双水解的离子不共存。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.某无色透明的溶液中有Na+、Mg2+、H+,若还含Ba2+、K+,则溶液中只含有正电荷,不含负电荷,不符合溶液显电中性的原则,故A不符合题意;
B.Cu2+显蓝色,无色透明的溶液中不可能含有Cu2+,故B不符合题意;
C.某无色透明的溶液中有Na+、Mg2+、H+,Cl-、 ,离子间不发生反应,故C符合题意;
D.无色透明的溶液中有Na+、Mg2+、H+,若还含有Cl-、OH-,Mg2+ 和OH-之间会反应生成氢氧化镁沉淀,H+ 和OH-会发生反应生成水,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】无色透明的溶液中排除有色离子,Na+、Mg2+、H+和另外两种离子不反应,可以大量共存,由此分析。
9.【答案】A
【解析】【解答】解:A.Na+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;
B.Cu2+、OH之间反应生成难溶物氢氧化铜,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Ca2+、CO32﹣之间反应生成难溶物碳酸钙,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.Fe3+、SCN﹣之间发生络合反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选A.
【分析】A.四种离子之间不反应,能够共存;
B.铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀;
C.钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀;
D.铁离子与硫氰根离子反应生成硫氰化铁.
10.【答案】A
【解析】【解答】A. 在碳酸钾的溶液中存在碳酸根的水解平衡,CO32-+H2O HCO3-+OH-,其平衡常数为Kh= ,所以随着稀盐酸的加入,只要温度不变,溶液中 保持不变,A符合题意;
B.A点pH大于10而小于11,所以c(H+)大于10-11而小于10-10,又因为此时c(CO32-)=c(HCO3-),所以Ka2 (H2CO3)= = c(H+),其数量级为10-11~10-10,A不符合题意;
C. B点所处的溶液中存在电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)+c(Cl-),所以C不符合题意;
D. 由图像可知,当pH约为8时,溶液为碳酸氢钾溶液,pH小于8以后才开始放出CO2气体,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.根据水解平衡常数是温度的函数进行判断;
B.根据溶液pH的数值反应进行分析即可;
C.根据电荷守恒进行分析即可;
D. 当pH约为8时,溶液为碳酸氢钾溶液,pH 减小放出二氧化碳气体.
11.【答案】C
【解析】【解答】A.Fe3+、SCN-在溶液中反应生成络合物,不能大量共存,故A不符合题意;
B.含有大量H+的溶液呈酸性,酸性溶液中、Fe2+之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故B不符合题意;
C.OH-、 Cl-、K+、之间互不反应,能大量共存,故C符合题意;
D.H+、ClO-在溶液中结合生成弱酸HClO,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应等反应时能大量共存。
12.【答案】C
【解析】【解答】A、由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,ClO-、I-发生氧化还原反应,不能大量存在,A不符合题意;
B、c(H+)= mol/L的溶液呈中性,Fe3+、CO32-发生互促水解反应,不能大量共存,B不符合题意;
C、常温下, =1×10-12的溶液显碱性,K+、AlO2-、CO32-、Na+可以大量共存,C符合题意;
D、pH=13的溶液呈碱性,HCO3-不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意水电离产生的c(H+)=10-12 mol L-1的溶呈酸性或碱性,需要分类讨论;
B.c(H+)= mol L-1的溶液说明c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;
C.各离子可以在碱性条件下共存;
D.HCO3-+OH-=H2O+CO32-。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.Ba2+、 反应生成碳酸钡沉淀,不能大量共存,A与题意不符;
B.S2-、H+反应生成硫化氢气体,亚铁离子与硫离子生成硫化亚铁,不能大量共存,B与题意不符;
C.H+、 反应生成二氧化碳气体,不能大量共存,C与题意不符;
D.K+、Na+、 、 之间不反应,能大量共存,D符合题意;
故答案为D。
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生氧化还原反应等,则离子大量共存,以此解答该题。
14.【答案】D
【解析】【解答】A. Fe3+与 I-可发生氧化还原反应而不能共存,A项不符合题意;
B. H+与NO3-结合可将Fe2+氧化为Fe3+,因发生氧化还原反应而不能共存,B项不符合题意;
C. 与OH-可形成弱电解质NH3 H2O而不能共存,C项不符合题意;
D. Ca2+、Al3+、 、Cl-均可共存,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. Fe3+具有较强的氧化性, I-具有较强的还原性;
B. H+与NO3-结合可氧化Fe2+;
C. 与OH-可形成弱电解质;
D. Ca2+、Al3+、 、Cl-均可共存。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.c(H+)=1×10-13mol/L的溶液呈碱性,氢氧化钙微溶,硫酸钙微溶、碳酸钙难溶, 所以Ca2+、SO42-、CO32-、 OH-不能大量共存,故A不符合题意;
B.c(HCO3-)=0.1mol/L的溶液中:Na+、K+、CO32-、Br-不反应,故B符合题意;
C.含有大量Fe3+的溶液中Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3,故C不符合题意;
D.含有大量NO3-的幣液:H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,CO32-、H+生成二氧化碳和水,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查离子共存问题。对于无色溶液,先将带颜色的离子排除,再根据题干信息判断溶液的酸碱性,进而根据离子共存的条件:离子间不发生氧化还原反应;不生成水(弱电解质)、沉底、气体等;据此进分析即可。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知,A选项不符合题意;
B.a点时,有c(HA-)=c(H2A),则,c点时,有c(HA-)= c(A2-),则,可得,温度不变,、不变,则保持不变,B选项符合题意;
C.根据电荷守恒有:c(Na+)+ c(H+)=c(HA-) +2c(A2-)+ c(OH-),c点时,有c(HA-)= c(A2-),则c(Na+)+ c(H+)=3c(A2-)+ c(OH-),可得c点溶液满足,C选项不符合题意;
D.向pH=4.19的溶液中加NaOH至溶液pH=5.57的过程中,溶液酸性逐渐减弱,对水的电离抑制作用逐渐减弱,则水的电离程度逐渐增大,D选项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 pH增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大,则曲线Ⅰ表示c(HA-)与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示c(H2A)与pH的变化关系,曲线Ⅲ表示c(A2-)与pH的变化关系。
17.【答案】(1)③⑤①②④
(2)b
(3)锥形瓶中溶液颜色的变化
(4)D
(5)0.00;26.10;26.10
(6)0.1044mol/L
(7)溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色
【解析】【解答】解:(1)中和滴定的操作步骤为:③检查滴定管是否漏水 ⑤洗涤 ①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准溶液 ④滴定,所以正确的滴定顺序为:③⑤①②④;
故答案为:③⑤①②④;(2)盐酸和氢氧化钠恰好反应溶液呈中性,可选择酚酞或甲基橙作指示剂;
故选:b;(3)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
故答案为:锥形瓶中溶液颜色的变化;(4)A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,溶液被稀释,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)= 分析,测定c(待测)偏大,故A错误;
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)= 分析,测定c(待测)无影响,故B错误;
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)= 分析,测定c(待测)偏大,故C错误;
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)= 分析,测定c(待测)偏低,故D正确;
故选D;(5)起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,盐酸溶液的体积为26.10mL,
故答案为:0.00;26.10;26.10;(6)三次滴定消耗盐酸的体积分别为26.10mL,26.08mL,26.12mL,三组数据均有效,平均消耗V(盐酸)=26.10mL,
HCl+ NaOH=NaCl+H2O
1 1
0.02610L×0.1000mol/L 0.025L×C(NaOH)
则c(NaOH)= =0.1044mol/L;
故答案为:0.1044mol/L;(7)滴定终点的判定依据是溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色;
故答案为:溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色.
【分析】(1)滴定操作中,首先需要检漏,然后洗涤仪器、润洗滴定管,再向滴定管中装入溶液,最后进行滴定,据此对各操作进行排序;(2)根据盐酸和氢氧化钠恰好反应溶液呈中性,可选择碱性变色范围内的指示剂酚酞或酸性碱性变色范围内的指示剂甲基橙;(3)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,以判定滴定终点;(4)根据c(待测)= 分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差;(5)根据滴定管的结构和精确度以及测量的原理;(6)先根据数据的有效性求出平均消耗V(盐酸),接着根据反应:HCl+NaOH=NaCl+H2O求出c(NaOH);(7)滴定终点时溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色;
18.【答案】(1)①④
(2)小于
(3)2.5×10-4;1.25×10-6
(4)碱;NH4+
(5)溶液的pH;酸碱中和滴定
【解析】【解答】(1)已知HA是一元弱酸。常温下,下列事实:①某NaA溶液的pH=9,说明A-可以水解生成弱酸HA;②用HA溶液做导电实验,灯泡很暗,没有与相同浓度的一元强酸作对比,无法说明HA是弱酸;③等浓度、等体积的硫酸和HA溶液分别与足量锌反应,因为硫酸是二元酸,所以硫酸产生的氢气多,无法证明HA是弱酸;④0.1 mol·L-1 HA溶液的pH≈2.8>1,可以证明HA是弱酸;⑤因为硫酸是二元酸,所以当硫酸和HA的浓度相同时,尽管硫酸的pH小于HA的pH,也无法证明HA是弱酸。综上所述,能证明HA是弱电解质的是①④。
(2)某温度时,把0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释到0.01 mol·L-1,HA的电离平衡正向移动,所以0.1 mol·L-1的HA溶液中的c(H+)与0.01 mol·L-1的HA溶液中的c(H+)的比值小于10。
(3)①求该温度时,0.1 mol·L-1的HA溶液中c1(H+)= mol·L-1。②若该温度时向该溶液中加入一定量的NH4A(假设溶液体积不变),使溶液中c(A-)变为5×10-2 mol·L-1,则此时c2(H+)= 1.25×10-6 mol·L-1。
(4)已知:常温下,NH3·H2O的电离平衡常数为1.74×10-5,HA的电离平衡常数为6.25×10-7,两弱电解质相比,HA是更弱的电解质,则 NH4A溶液呈碱性,NH4A溶液中物质的量浓度最大的离子是NH4+。
(5)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,根据其表达式,可以确定需测定的数据有:①实验时的温度;②溶液的pH;③用酸碱中和滴定测定CH3COOH溶液浓度c。
【分析】根据弱电解质的电离平衡判断能否说明其属于弱酸;
(2)根据浓度对弱电解质的电离平衡的影响进行分析;
(3)根据水的离子积常数进行计算;
(4)根据电解质相对强弱进行分析离子浓度的大小;
(5)根据电离平衡常数的定义进行分析。
19.【答案】(1)Ⅰ;小于;小于
(2) [c(CH3COO-)-c(CH3COOH)]
【解析】【解答】(1)氨水显碱性,pH>7,所以曲线Ⅰ代表氨水滴定过程中pH变化情况;曲线Ⅱ代表醋酸的滴定过程,若醋酸的电离程度为10%,则0.1mol/L的醋酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L,此时溶液的pH=2,但据图可知0.1mol/L的醋酸pH>2,所以电离程度小于10%;当横坐标为20mL时,一水合氨与盐酸恰好完全反应,此时溶液中的溶质为NH4Cl,由于铵根会水解,所以此时溶液显酸性,曲线Ⅰ对应的纵坐标应小于7;
(2)曲线Ⅱ代表醋酸溶液,当滴加10mLNaOH溶液时,溶液中的溶质为等物质的量CH3COOH和CH3COONa,存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、物料守恒2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),联立可得c(H+)-c(OH-)= [c(CH3COO-)-c(CH3COOH)]。
【分析】(1)根据氨水显碱性分析曲线;根据pH计算醋酸的电离程度;恰好反应时溶液为酸性;
(2)根据电荷守恒、物料守恒分析。
20.【答案】(1)H2CO3H++、H++;AB
(2);bc
(3);1.89×10-35
(4)O2+4e-+2H2O=4OH-;燃料电池将化学能转化为电能的转化率高,氢氧燃料电池能做到污染物的零排放
【解析】【解答】(1)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常用的食品添加剂。根据题意回答下列问题。
①H2CO3是弱酸,其电离方程式H2CO3H++、H++;故答案为:H2CO3H++、H++。
②常温下,若将10mL 2 mol L 1NaHCO3溶液与10mL 2 mol L 1NaOH溶液混合得,混合后溶质为碳酸钠,忽略溶液体积变化,碳酸钠浓度为1 mol L 1,A.碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,因此离子浓度大小,故A正确;B.根据质子守恒的带,故B正确;C.根据电荷守恒应得到2,故C不正确;D.根据物料守恒得到,故D不正确;故答案为:AB。
(2)根据题意,用含0.2molNaOH的水溶液吸收0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,则溶液A中硝酸钠、亚硝酸钠物质的量浓度为0.1 mol L 1,溶液B为0.1 mol L 1的CH3COONa溶液,由于HNO2的电离常数,CH3COOH的电离常数,硝酸是强酸,根据越弱越水解,因此则A、B两溶液中离子浓度由大到小的顺序为;溶液A的pH比溶液B的pH小,因此要使溶液A和溶液B的pH相等,a.向溶液A中加适量水,A中pH减小,不能变为与B的pH相同,故a不正确;b.向溶液A中加适量NaOH,A中pH增大,可以变为与B的pH相同,故b正确;c.向溶液B中加适量水,碱性减弱,pH减小,可以变为与A的pH相同,故c正确;d.向溶液B中加适量NaOH,碱性增强,pH增大,不能与A的pH相同,故d不正确;故答案为:;bc。
(3)ZnS与CuSO4溶液转化为CuS和ZnSO4溶液的离了反应式。若往20mL1 mol L 1Na2S溶液中加入10mL1 mol L 1CuSO4溶液,生成CuS沉淀,因此混合后溶液中c()=mol L 1,因此溶液中的Cu2+浓度为 mol L 1;故答案为:;。
(4)①氢气为负极,氧气为正极,因此电池的正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
②与火力发电相比,燃料电池的优点是:燃料电池将化学能转化为电能的转化率高,氢氧燃料电池能做到污染物的零排放;故答案为:燃料电池将化学能转化为电能的转化率高,氢氧燃料电池能做到污染物的零排放。
【分析】(1)碳酸钠溶液中存在、及水的电离,再根据电荷守恒、物料守恒分析;
(2)酸越弱,对应的阴离子的水解程度越大;
(3)沉淀转化的离子方程式的书写,难溶电解质不可以拆; Na2S溶液和CuSO4溶液混合后,硫离子过量,算出硫离子的浓度,再利用算出铜离子的浓度;
(4)碱性氢氧燃料电池,正极电极反应式为: O2+4e-+2H2O=4OH- 。
21.【答案】(1)中;
(2)CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】【解答】(1)根据醋酸和一水合氨的电离平衡常数相同,则醋酸根离子和铵根离子水解程度相同,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,所以醋酸铵溶液呈中性,根据反应方程式知醋酸的酸性大于碳酸,醋酸铵呈中性,则碳酸氢铵呈碱性;碳酸氢铵溶液呈碱性,则氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子,所以铵根离子浓度最大;
(2)①CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中醋酸根离子水解,水解的离子方程式是CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;
②浓度均为0.10 mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,则c(CH3COO-)>c(Na+);溶液的pH=4.76,则溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),因此该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
【分析】(1)醋酸和氨水电离程度相同,故醋酸铵是显中性,根据醋酸和碳酸氢钠反应,得出醋酸酸性强,故碳酸氢铵中,碳酸氢根的水解能力强,故铵根离子浓度大
(2)①醋酸根水解呈碱性②根据电荷守恒和物料守恒进行书写