专题3《水溶液中的离子反应》(含解析)单元检测题2023---2024学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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名称 专题3《水溶液中的离子反应》(含解析)单元检测题2023---2024学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-13 19:49:12

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共12题)
1.下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是
A.将MgO与Al粉混合,再加入助燃剂可制成铝热剂
B.等质量的铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应,所得H2物质的量一定相等
C.将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中,因相互促进水解而生成CO2气体和CaCO3沉淀
D.金属镁性质活泼,制取镁粉时可将镁蒸气在保护气N2中冷却
2.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A.用醋酸溶液做导电实验,灯泡很暗
B.常温下,测得0.1mol/L醋酸溶液的pH=4;
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000 倍测得pH<4
D.等pH、等体积的盐酸和醋酸溶液中和碱时,醋酸中和碱的能力强
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O中含有的原子数为3NA
B.1g氘和1.5gHe完全聚变为He时,释放的质子数为NA
C.0.1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应,生成SO3的分子数为0.1NA
D.1L0.5mol·L-1Na2S溶液中,Na+、S2-、HS-和H2S数之和为1.5NA
4.下列各组离子,不可能在指定溶液中大量共存的有几组
①无色溶液中:、、、、
②使pH试纸变深蓝色的溶液中:、、、
③水电离的的溶液中:、、、
④加入Mg能放出H2的溶液中:、、、、
⑤使甲基橙变红的溶液中:、、、、
⑥pH=0的溶液中:、、、、
A.1 B.2 C.3 D.4
5.常温下,下列离子在指定条件下能大量共存的是
A.0.1的盐酸中:、、、
B.能与Al反应产生氢气的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.酸性高锰酸钾溶液中:、、、
6.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。下列叙述正确的是
A.0.1mol/LCH3COOH溶液中离子浓度的关系满足:0.1mol/L=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小
C.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性
D.温度一定时,CHCOOH和CHCOONa的混合溶液中,=
7.2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质 B.醋酸钠溶液中
C.常温下,醋酸钠溶液的 D.结晶后,溶液中下降
8.为不溶性固体,可用作白色颜料和阻燃剂,在实验室可利用的水解反应制取。为了得到较多的,操作时要将缓慢加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水,下列叙述错误的是
A.水解总反应可表示为:
B.适当加热可使胶态聚沉,便于分离
C.大量的水和氨水都能促进水解
D.反应后可直接通过结晶得到固体
9.常温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,则下列表达式错误的是(  )
A.Z-+H2O HZ+OH-
B.HY H++Y-
C.常温下,电离程度:HX>HY>HZ
D.Z-+HX HZ+X-
10.下列说法不正确的是
A.工业炼铁时,空气从炼铁高炉的下口进
B.“侯氏制碱法”中的碱为NaHCO3
C.可通过加热MgCl2 6H2O制备Mg(OH)Cl
D.利用氯气和KOH浓溶液可制备KClO3
11.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c()+c(OH﹣)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl﹣)=c(I﹣)
C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+2c(Cl﹣)
D.0.1mol/LNa2C2O4与0.1mol/LHCl溶液等体积混合:c()+c()=c(Cl-)
12.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品。常温下,某实验小组以酚酞为指示剂,用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1的次磷酸(H3PO2)溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示[比如的分布系数:],下列叙述正确的是
A.曲线①代表,曲线②代表
B.NaH2PO2是酸式盐,其水溶液显碱性
C.水解常数Kh≈1.0×10-9
D.当滴定至中性时,溶液中存在:+c(H3PO2)>c(Na+)
二、填空题(共9题)
13.表中是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃):
酸 电离方程式 电离平衡常数
CH3COOH CH3COOHCH3COO-+H+ K=1.75×10-5
H2CO3 H2CO3H++HCO HCOH++CO K1=4.5×10-7 K2=4.7×10-11
H2S H2SH++HS- HS-H++S2- K1=1.1×10-7 K2=1.3×10-13
H3PO4 H3PO4H++H2PO H2POH++HPO HPOH++PO K1=6.9×10-3 K2=6.2×10-8 K3=4.8×10-13
回答下列各题:
(1)当温度升高时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS-、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸,其中酸性最强的是 ,最弱的是 。
(3)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间的相对大小关系为
(4)请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱的方案: 。
(5)向Na2S的水溶液中通入少量CO2,写出反应的化学方程式 。
14.某科研小组在900℃的空气中合成出化学式为La2Ca2MnOx的超导体材料,其中La以+3价存在。为确定x的值,进行如下分析:
步骤1:准确称取0.5250g超导体材料样品,放入锥形瓶中,加25.00mL0.06000mol L-1Na2C2O4溶液(过量)和25mL6mol L-1HNO3溶液,在60-70℃下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液A(该条件下,只有Mn元素被还原为Mn2+,Na2C2O4被氧化为CO2)。
步骤2:用0.02000mol L-1KMnO4溶液滴定溶液A至终点,消耗10.00mL KMnO4溶液。
(1)步骤1反应后溶液中Mn2+的物质的量浓度为0.02000mol L-1。常温下,为防止Mn2+形成Mn(OH)2沉淀,溶液的pH的范围为 [已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13]
(2)步骤2滴定终点的现象是 。
(3)步骤2滴定终点读数时俯视刻度,其他操作都正确,则所测x的值将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)求x的值(写出计算过程)。
15.BaS是一种重要的无机合成中间体,可溶于水,可通过重晶石(主要成分,含有少量等杂质)制备得到。工业常以软锰矿(主要成分)和BaS为原料制备碳酸锰。
(1)样品中BaS的质量分数的测定:
步骤I:准确称取10.00g试样,加适量水,待可溶物全部溶解,过滤,并洗涤沉淀,将洗涤液与滤液一并转移至500mL容量瓶中,定容、摇匀。
步骤II:取20.00mL醋酸溶液(过量)于锥形瓶中,再加入20.00mL0.08000mol·L碘标准溶液,然后再向锥形瓶中加入10.00mL步骤I所配的试样溶液,边加边振荡。充分反应后,硫元素完全转化为硫单质。
步骤III:以淀粉为指示剂,用0.05000mol L标准溶液滴定至终点,发生反应:
。消耗溶液20.00mL。
①步骤III中滴定终点时的现象为 。
②计算试样中BaS的质量分数 (写出计算过程)。
(2)BaS溶液的制备:向BaS样品中加入热水,充分搅拌后过滤,得BaS溶液。
已知:室温下,,。测得0.1mol LBaS溶液。溶液中、、三种离子浓度由大到小的顺序依次是 。
(3)高纯碳酸锰的制备:BaS溶液和经反应、过滤、酸溶、净化可制得溶液。
①溶液和固体混合后,反应生成。反应方程式为。
实际制取时,一般选择使用氨水混合溶液代替固体,这样改进的优点是 。
②已知:时,碳酸锰产率较高。请设计以溶液.氨水混合溶液为原料制备高纯碳酸锰的实验案:向溶液中逐滴加入氨水混合溶液,边加边搅拌,至溶液pH在6.5~7.5之间,充分静置后, 、 、 。
③如何检验沉淀是否洗涤干净? 。【沉淀需“洗涤完全”】。
16.常温下,有浓度均为0.1mol L﹣1的下列4种溶液:①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④NaHCO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10﹣10 Ka1=4×10﹣7 Ka2=5.6×10﹣11 Ka=1.7×10﹣5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)④的水解平衡常数Kh= mol/L。
(4)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③ ④(填“>”、“<”、“=”)。
(5)25℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为 。向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为: 。
17.Ⅰ、直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO 制得,该反应的离子方程式是: 。
(2)吸收液吸收SO 的过程中,pH随n():n()变化关系如下表:
n():n() 91:9 1:1 1:91
pH 8.2 7.2 6.2
①上表判断NaHSO 溶液显 性,用化学平衡原理解释: 。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是 (选填字母)。
a.c(Na+)=2c()+c()
b. c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+ c(H+)=c()+c()+c(OH-)
Ⅱ. 将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则(用“>”、“<”或“=”填写下列空白):
(1)混合溶液中c(HA) c(A-);
(2)混合溶液中c(HA)+c(A-) 0.1 mol·L-1;
(3)混合溶液由水电离出的c(OH-) 0.2 mol·L-1 HA溶液由水电离出的c(H+);
(4)25℃时,如果取0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度 NaA的水解程度。
18.在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1)A曲线温度比B曲线温度 。(填“高”或“低”)
(2)曲线A对应的温度下,pH=9的NaClO溶液与pH=5的盐酸中溶液水电离出的C(H+)之比为
(3)曲线B对应的温度下,pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4 溶液混合,若所得混合溶液的pH=6,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为
19.常温下.有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10-10 Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③ ④(填“>”、“<"、“=”)。
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a 0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为: 。
(7)同温下,溶液的pH值④ ①(填“>”、“<"、“=”)。
20.实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离H2O+H2OH3O++OH-而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,据此回答:
(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是 ,纯硝酸的离子积常数表达式为 。
(2)在25℃时,液态纯H2SO4的离子积常数K(H2SO4) 1×10-14(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是 ,这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡,而且还因硫酸的酸性大于硝酸,又在无水条件下,混酸中必然发生(写离子方程式) 反应而造成的。
21.铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)铝元素在周期表中位置 ,铝离子的结构示意图为 。
(2)Fe3+、Al3+、Cu2+三种金属阳离子氧化性由强到弱的排列顺序是 。制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,该反应的离子方程式为 。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,但在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性的判断都正确的是 (填字母序号)。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铁是地壳中含量最高的金属元素 铁是人类最早使用的金属材料 Ⅰ对;Ⅱ对。
B 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用 Ⅰ对;Ⅱ错。
C 铝粉可以和氧化铁粉末发生铝热反应 铝热反应是工业炼铁最常用方法 Ⅰ对;Ⅱ错。
D 铜在潮湿空气中表面会生成铜绿 可用铜容器盛放浓硫酸 Ⅰ对;Ⅱ对。
(5)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成,提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸,充分反应后过滤,测得剩余固体的质量为0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得到固体。再将所得固体充分加热、灼烧,得到红棕色粉末1.60 g。通过计算确定此合金的组成为 (填化学式)。
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.由于Al的活动性不如Mg强,所以MgO与Al粉混合不能制成铝热剂,二者不能在高温下发生铝热反应制取Mg,A错误;
B.根据反应方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑和2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知:当Al的物质的量相等时,反应产生的H2的物质的量也相等,B正确;
C.将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中,因相互促进水解而生成CO2气体和Al(OH)3沉淀及CaCl2,C错误;
D.Mg与N2在高温下反应产生Mg3N2,因此N2不能作制取镁粉时的保护气,D错误;
故合理选项是B。
2.A
【详解】A.如果醋酸的浓度很小,即便完全电离,溶液中离子浓度仍然很小,所以浓度未知,由灯泡很暗,不能判断醋酸是强电解质还是弱电解质,A符合题意;
B.常温下,测得0.1mol/L醋酸溶液的pH=4,c(H+)=10-4mol/L,则表明醋酸只发生部分电离,从而证明醋酸为弱电解质,B不符合题意;
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000,若醋酸为强电解质,pH=4,现测得pH<4,则表明醋酸为弱电解质,C不符合题意;
D.等pH、等体积的盐酸和醋酸溶液中和碱时,醋酸中和碱的能力强,则表明醋酸的物质的量大于盐酸,从而说明醋酸发生部分电离,溶液中还存在醋酸分子,醋酸为弱电解质,D不符合题意;
故选A。
3.D
【详解】A.标准状况下,水不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;
B.1g氘H的物质的量为=0.5mol,1.5gHe的物质的量为=0.5mol,1mol氘H和1molHe完全聚变为1molHe时,释放的质子为1mol,故1g氘和1.5gHe完全聚变为He时,释放的质子数为0.5NA,故B错误;
C.SO2和O2反应生成SO3,该反应为可逆反应,则一定条件下,在某恒容密闭容器中,0.1molSO2与足量的O2充分反应,生成的SO3的分子总数小于0.1NA,故C错误;
D.1LO.5mol/LNa2S溶液中,硫离子分步水解,物料守恒得到S2-、HS-和H2S的微粒数之和为0.5NA,又Na+的离子数为NA,故Na+、S2-、HS-和H2S数之和为1.5NA,故D正确;
故选D。
4.C
【详解】①无色溶液中:和不能大量共存,故①错误;
②使pH试纸变深蓝色的溶液呈碱性,、、、之间不发生反应,能大量共存,故②正确;
③水电离的的溶液可能呈酸性,也可能是碱性,且无论酸性还是碱性条件下,将发生氧化还原反应,故③错误;
④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,、、、、之间不发生反应,能大量共存,故④正确;
⑤使甲基橙变红的溶液呈酸性,、、、、能大量共存,故⑤正确;
⑥pH=0的溶液呈酸性,具有强氧化性,与、均能发生氧化还原反应,不能共存,故⑥错误;
所以②④⑤正确,故答案选C。
5.B
【详解】A.Mg2+、Ag+、H+都与反应,Cl-、分别与Ag+反应生成难溶物氯化银、微溶物硫酸银,不能大量共存,故A不选;
B.能与Al反应产生氢气的溶液呈酸性或强碱性,K+、Na+、Br-、之间不发生反应,都不与H+、OH-反应,能大量共存,故B选;
C.=1×10-12,c(H+)<c(OH-),呈碱性,Fe2+、都与OH-反应,不能大量共存,故C不选;
D.酸性高锰酸钾溶液具有酸性和强氧化性,能与I-、反应,不能大量共存,故D不选;
故选:B。
6.D
【详解】A.醋酸溶液中,根据电荷守恒,由于醋酸是弱酸,不能完全电离,故0.1mol/LCH3COOH溶液中 小于0.1mol/L,A错误;
B.醋酸溶液中加入醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理虽然逆向移动,但是只能减弱c(CH3COO-)的增大不能阻止增大,故醋酸根离子浓度增大,B错误;
C.pH=2的CH3COOH物质的量浓度远大于0.01mol/L,所以二者等体积混合,醋酸远远过量,溶液呈现酸性,C错误;
D.混合溶液中,,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.醋酸钠在水溶液中完全电离,产生醋酸根离子和钠离子,属于强电解质,A正确;
B.醋酸钠溶液中醋酸根离子会发生水解从而消耗少量的醋酸根离子,因此钠离子浓度大于醋酸根离子,B正确;
C.醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,因此常温下,醋酸钠溶液的pH>7,C正确;
D.=,在温度不变的情况下,水的离子积常数KW和醋酸的电离常数K都不变,则不变,D错误;
故答案选D。
8.D
【详解】A.为不溶性固体,在实验室可利用的水解反应制取,其水解总反应可表示为:,故A正确;
B.适当加热可使胶态聚沉,发生聚沉,便于过滤分离,故B正确;
C.大量的水和氨水都是降低HCl的浓度,平衡正向移动,能促进水解,故C正确;
D.为不溶性固体,因此反应后要通过过滤得到固体,故D错误。
综上所述,答案为D。
9.D
【分析】常温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,溶液呈碱性,说明X-、Y-、Z-水解,对应的酸都是弱酸,且水解程度大小为X-HY>HZ。
【详解】A.常温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,溶液呈碱性,说明X-、Y-、Z-水解,离子水解方程式为Z-+H2O HZ+OH-,故A正确;
B.X-、Y-、Z-水解,对应酸HX、HY、HZ都是弱酸,HY H++Y-,B正确;
C.水解程度大小为X-HY>HZ;电离程度HX>HY>HZ,C正确;
D.强酸制弱酸反应不是可逆反应,反应的离子方程式应为Z-+HX=HZ+X-,D错误;
答案选D。
10.B
【详解】A.工业炼铁时,铁矿石和焦炭应从炼铁高炉的上口加入,空气从下口通入,采用逆流原理,增大接触面积,使反应更加充分,故A不符合题意;
B.侯氏制碱法是向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠晶体受热分解得到碳酸钠;所以“侯氏制碱法”中的碱实质是盐,该盐为碳酸钠,故B符合题意;
C.加热促进镁离子水解,水解不彻底得到Mg(OH)Cl,则通过加热MgCl2 6H2O制备Mg(OH)Cl,故C不符合题意;
D.氯气与浓KOH反应可生成KClO3、KCl和H2O,可以利用氯气和KOH浓溶液制备KClO3,故D不符合题意;
答案选B。
11.A
【详解】A. pH=1的NaHSO4溶液中存在 和,电荷守恒:,物料守恒: ,则有 c(H+)=c()+c(OH﹣),A正确;
B. 含有AgCl和AgI固体的悬浊液的中,氯化银溶解度大于碘化银:c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣),B错误;
C. CH3COONa溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH), CaCl2溶液中: 2c(Ca2+)= c(Cl﹣) ,则混合溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+ c(Cl﹣),C错误;
D. 0.1mol/LNa2C2O4与0.1mol/LHCl溶液等体积混合,发生反应得到等物质的量浓度的NaHC2O4与NaCl混合溶液:NaHC2O4既电离又水解,存在、 和 ,按物料守恒得:,D错误;
答案选A。
12.D
【详解】A.根据加入NaOH溶液后曲线变化可知③是pH变化,曲线①②代表含磷微粒。含磷微粒只有2种,结合起点pH,可推出H3PO2为一元弱酸(若为一元强酸或二元或三元酸,含磷微粒不是2种或者起点pH不对应)。因为H3PO2为一元弱酸,故曲线①代表,曲线②代表,故A错误;
B.因为H3PO2为一元弱酸,故NaH2PO2是正盐,不是酸式盐,故B错误;
C.由曲线①②交点可知=,故c(H3PO2)=c(),对应曲线③pH=3,即c(H+)=10-3mol·L-1,,故水解常数,故C错误;
D.当20mL时达到滴定终点,NaOH与次磷酸二者1∶1恰好反应,存在物料守恒:c(H3PO2)+c()=c(Na+),但因为H3PO2为一元弱酸,故NaHPO2是正盐,其水溶液显碱性,所以此时NaOH加过量;即当溶液为中性时,溶液中存在:c(H3PO2)+c()>c(Na+),故D正确;
综上所述答案为D。
13.(1)增大
(2) H3PO4 HS-
(3)K1>K2>K3
(4)向碳酸钠溶液中滴加醋酸,产生使石灰水变浑浊的气体
(5)2Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+2NaHS
【详解】(1)弱电解质的电离为吸热过程,电离平衡常数只受温度的影响,因此升高温度,电离平衡常数增大;故答案为:增大;
(2)电离平衡常数越大,说明弱电解质的电离程度越大,根据题中所给数据,酸性最强的是H3PO4;酸性最弱的是HS-;故答案为:H3PO4;HS-;
(3)多元弱酸分步电离,电离平衡常数之间的关系是K1>K2>K3;故答案为:K1>K2>K3;
(4)利用酸性强的制取酸性弱的,向碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液中加入醋酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体为CO2,则说明醋酸的酸性强于碳酸;故答案为:向碳酸钠溶液中滴加醋酸,产生使石灰水变浑浊的气体;
(5)根据题中所给数据,电离出H+大小顺序是H2CO3>H2S>HCO3->HS-,Na2S水溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为2Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+2NaHS;故答案为:2Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+2NaHS。
14.(1)pH≤8.5
(2)溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色
(3)偏大
(4)x=7
【详解】(1)已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13=c(Mn2+)×c(OH-)2,c(OH-)==,,pH=8.5,要防止锰离子变成氢氧化锰沉淀,故pH≤8.5。
(2)步骤2中用酸性KMnO4溶液滴定滴定Na2C2O4溶液时,若二者恰好完全反应,会看到溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色,即终点的现象是变成浅红色,且半分钟内不褪色。
(3)步骤2滴定终点读数时俯视刻度,其他操作都正确,则酸性KMnO4溶液标准溶液的体积偏小,样品溶解过程所消耗的量就偏大,所测x的值将偏大。
(4)样品溶解后,滴定消耗高锰酸钾:,
样品溶解过程所消耗的量:,La2Ca2MnOx中Mn的化合价为(2x-10),La2Ca2MnOx中锰得电子数与失电子数相等:,解得:x=7。
15.(1) 溶液蓝色褪去 92.95%
(2)c(OH-)>c(HS-)>c(S2-)
(3) 增大c(CO),更有利于MnCO3的生成;吸收CO2气体,防止液体外溢 过滤 洗涤 干燥 取最后一次洗涤滤液,先加盐酸,再加氯化钡溶液不出现白色沉淀,说明洗涤干净
【详解】(1)①以淀粉为指示剂,当滴定反应结束时,溶液中无I2,溶液的蓝色会褪去,故步骤Ⅲ中滴定终点时的现象为溶液蓝色褪去;
②n(I2)=20.00×10-3L×0.08000mol·L-1=1.600×10-3mol,剩余的I2:n(I2)=×20.00×10-3L×0.05000mol·L-1=5.000×10-4mol,则与S2-和HS-反应的I2:n(I2)=1.600×10-3mol-5.000×10-4mol=1.100×10-3mol,根据S元素守恒可知n(BaS)=1.100×10-3mol,所以样品中BaS的含量w(BaS)=×100%=92.95%;
(2)测得0.1mol·L 1BaS溶液pH≈13,c(OH-)≈0.1mol/L,接近钡离子浓度,说明S2-水解程度很大,由硫化氢的电离平衡常数可知,水解分两步进行,且第二步比第一步难,水解方程式为、,则溶液中OH-、S2-、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是c(OH-)>c(HS-)>c(S2-);
(3)①MnSO4溶液和NH4HCO3固体混合后,反应生成MnCO3,但在制取MnCO3时,一般使用氨水-NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固体,这样改进可以增大溶液中c(),更有利于MnCO3的生成;同时由于溶液显碱性,可以更好的吸收CO2气体,防止液体外溢;
②以MnSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料制备高纯碳酸锰时需要注意调节溶液6.5<pH<7.5,提高产品纯度,具体操作是:向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液,边加边搅拌,至溶液pH在6.5~7.5之间,充分静置后过滤,洗涤,干燥。
③沉淀表面若无硫酸根离子,则洗涤干净,则检验沉淀是否洗涤干净的操作为:取最后一次洗涤滤液,先加盐酸,再加氯化钡溶液不出现白色沉淀,说明洗涤干净。
16.(1)②①④③
(2)c(Na+)>c(CN﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(3)2.5×10﹣8
(4)<
(5) 0.022 CN﹣+CO2+H2O=HCN+HCO
【分析】弱酸的电离常数越大,电离程度越大,由电离常数可知,弱酸的电离程度为CH3COOH> H2CO3>HCN> HCO,酸的电离程度越大,对应的盐水解程度越小,则盐的水解程度为CO> CN-> HCO>CH3COO-。
【详解】(1)相同浓度的四种溶液中,氢氧化钠溶液是强碱溶液,溶液碱性最强,溶液pH最大,由分析可知三种盐溶液中弱酸根的水解程度为CN-> HCO>CH3COO-,盐的水解程度越大,溶液碱性越强,溶液pH越大,则溶液的pH由大到小的顺序为②>①>④>③,;
(2)NaCN是弱酸强碱盐,溶液中CN﹣离子水解溶液显碱性,则c(OH﹣)>c(H+),结合电荷守恒可知,c(Na+)>c(CN﹣),所以溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CN﹣)>c(OH﹣)>c(H+);
(3)NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解反应为HCO+H2O H2CO3+OH﹣,碳酸氢根离子在溶液中的水解常数Kh=====2.5×10-8;
(4)等浓度的盐溶液与盐酸反应时,溶液碱性越强,滴加等浓度的盐酸至呈中性时,消耗盐酸溶液的体积越大,由分析可知,碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于醋酸根离子,溶液碱性强于醋酸根离子,则碳酸氢钠溶液滴加等浓度的盐酸至呈中性时,消耗盐酸的体积大于醋酸钠溶液,故答案为:<;
(5)pH=11时c(H+)=10﹣11mol/L,HCN和NaCN的混合溶液中存在Ka=,则==≈0.022;酸性:H2CO3>HCN>HCO3﹣,则向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN与NaHCO3,该反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO。
17. SO2+2OH-=+H2O 酸性 中存在:H++和+H2OH2SO3+OH-,电离程度大于其水解程度 a b < = > >
【分析】Ⅰ.亚硫酸钠溶液因水解呈弱碱性, 亚硫酸氢钠溶液中,电离程度大于其水解程度呈酸性,亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合溶液的酸碱性不确定,取决于二者的相对含量,当呈中性时,电离与水解的程度相等,,混合溶液中电荷守恒:;
Ⅱ. NaA溶液:电荷守恒,且c(Na+)>c(A-),则, NaA是强碱弱酸盐,其溶液因水解呈碱性、且水溶液中物料守恒:c(HA)+c(A-)= c(Na+),据此回答。
【详解】Ⅰ. (1) NaOH溶液吸收SO 生成亚硫酸钠和水,该反应的离子方程式是:SO2+2OH-= H2O+。
(2)①由表格中的数据可知,混合溶液中含量越高,pH 越低,可判断NaHSO 溶液显酸性,用化学平衡原理解释:中存在:H++和+H2OH2SO3+OH-,电离程度大于其水解程度。
②当吸收液呈中性时,溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,电离与水解的程度相等:a. 由电荷守恒可知,,中性溶液中,则 c(Na+)=2c()+c(),a正确;b.亚硫酸钠能分步水解: 、 ,亚硫酸氢钠能电离、又能水解,则亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度,c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-),b正确;c. 按电荷守恒,c(Na+)+ c(H+)=2c()+c()+c(OH-),c错误;故溶液中离子浓度关系正确的是a b。
Ⅱ. 将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应得到0.1 mol·L-1 NaA溶液,由电荷守恒可知,,测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则,故混合溶液呈碱性,NaA是强碱弱酸盐;
(1)混合溶液中为0.1 mol·L-1 NaA溶液,微弱水解产生的HA浓度很小,故c(HA)(2)由物料守恒可知混合溶液中c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1;
(3)盐类水解能促进水电离,而酸溶液由于电离出氢离子而抑制水电离,故混合溶液由水电离出的c(OH-)>0.2 mol·L-1 HA溶液由水电离出的c(H+);
(4)25℃时,如果取0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,氢氧化钠完全消耗,反应得到浓度均为0.05 mol·L-1 NaA和HA的混合溶液,NaA是强碱弱酸盐能水解呈碱性、HA是弱酸能电离呈酸性,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度>NaA的水解程度。
18. 低 104:1 1:10
【分析】A曲线对应Kw=10-7mol/L×10-7mol/L=10-14mol2/L2,B曲线对应Kw=10-6mol/L×10-6mol/L=10-12mol2/L2。
【详解】(1)水的电离为吸热过程,升高温度,水的电离平衡正向移动,氢离子和氢氧根浓度增大,Kw增大,因此A曲线对应温度比B曲线温度低;
(2)曲线A对应的温度下水的离子积Kw=1×10-14,pH=9的NaClO溶液中的氢离子和氢氧根都来自水的电离,部分水电离的氢离子被次氯酸根离子结合为HClO,故水电离出的氢离子浓度=水电离出的氢氧根离子浓度=1×10-5mol/L,pH=5的盐酸中溶液水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根浓度,为1×10-9mol/L ,因此水电离出的氢离子浓度之比为C(H+)之比=10-5:10-9=104:1;
(3)曲线B对应的温度下水的离子积Kw=1×10-12,pH=9的NaOH溶液中氢氧根浓度为1×10-3mol/L,pH=4的H2SO4 溶液氢离子浓度为1×10-4mol/L,二者混合所得混合溶液的pH=6,溶液呈中性,氢离子和氢氧根的物质的量相等,即10-3mol/L×V(NaOH溶液)=10-4mol/L×V(H2SO4溶液),则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比(NaOH溶液): V(H2SO4溶液)= 10-4:10-3=1:10。
19. ②>④>①>③ CN- +H2OHCN +OH- < > c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+) CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO- >
【分析】(1)结合表格数据易知,电离平衡常数越小,酸性越弱,再依据盐类水解的“越弱越水解”规律作答;
(2)依据盐类水解“谁强显谁性”原理分析原因;
(3)通过比较③和④溶液中的碱性强弱,对比达到中性后消耗的同浓度的盐酸的体积;
(4)醋酸为弱酸,恰好完全中和后的溶液为醋酸钠,水解显碱性,据此分析;
(5)Na2CO3溶液中CO32-会发生水解,结合水解平衡与电离平衡分析溶液中离子浓度大小关系;
(6)利用强酸制弱酸原理书写;
(7)结合盐溶液中“越弱越水解”规律解答。
【详解】(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液显碱性,④Na2CO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性②>④>①>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③,
故答案为②>④>①>③;
(2)因NaCN溶液中存在水解平衡CN- +H2OHCN +OH-,促进水的电离,使溶液显碱性,
故答案为CN- +H2OHCN +OH-;
(3)等浓度③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中,根据越弱越水解规律结合表格可以看出,因酸性:醋酸>碳酸氢根离子,所以等浓度的Na2CO3溶液水解程度大于CH3COONa的水解程度,对应的碱性强于CH3COONa,则若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④,
故答案为<;
(4)因醋酸为一元弱酸,假如醋酸与氢氧化钠完全中和生成的醋酸钠显碱性,现等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸过量,即a﹥0.1,
故答案为﹥;
(5)Na2CO3溶液中,CO32-会发生水解,其水解平衡为:CO32- +H2OHCO3- +OH-,溶液显示碱性,生成的碳酸氢根离子部分发生水解,部分发生微弱电离,HCO3-H++ CO32-,则Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),
故答案为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
(6)CH3COOH的Ka=1.7×10-5,HCN的Ka=4.9×10-10,则根据强酸制弱酸原理可知,向NaCN溶液中通入CH3COOH,发生的离子方程式为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-,
故答案为CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-;
(7)因碳酸的第二步电离平衡常数Ka2=5.6×10-11,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则酸性:HCN>碳酸氢根离子,所以对应的盐水解程度:碳酸钠>NaCN,则同温下,溶液的pH值④﹥①,
故答案为>。
【点睛】本题侧重考查弱电解质及对应的盐类水解规律,掌握盐类“有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性”的基本水解规律是解题的关键,要特别注意的是,二元弱酸如碳酸分两步电离,对应的盐分别是碳酸氢钠与碳酸钠,这是学生的易错点。
20.(1) 2H2SO4HSO+H3SO K(HNO3)=c(H2NO)·c(NO)
(2)大于
(3) HSO H++NO=HNO3
【详解】(1)类比水找出纯硫酸的电离平衡是解此题的关键。类比于水,纯硫酸的电离平衡可写成:H2SO4+H2SO4H3SO4++HSO4-,其离子积常数K(H2SO4)=c(H3SO4+)·c(HSO4-)。同样道理,纯硝酸的电离平衡可写成:HNO3+HNO3H2NO3++NO3-,其离子积常数K(HNO3)=c(H2NO3+)·c(NO3-),答案:2H2SO4HSO+H3SO;K(HNO3)=c(H2NO)·c(NO);
(2)根据题中信息,纯硫酸的导电性也显著强于纯水,则可粗略地认为硫酸中离子浓度大于纯水中离子的浓度,即K(H2SO4)>KW,答案:大于;
(3)题中信息可知,液态时,纯硫酸的电离能力强于硝酸,所以液态混合酸中主要是纯硫酸发生电离:H2SO4+H2SO4H3SO4++HSO4-,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,所以存在的阴离子主要是HSO4-;在混合酸中,硝酸的酸性比较弱,所以NO3-离子可以和混合酸中的H+结合成HNO3,符合:强酸制弱酸”的原理,致使NO3-离子浓度更小。答案:HSO;H++NO=HNO3。
21. 第三周期第ⅢA族 Fe3+>Cu2+>Al3+ 2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+ Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,酸性抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体 BC Fe8Al4Si。
【详解】试题分析:(1)铝位于第三周期ⅢA族元素,铝元素失去最外层的3个电子,其结构示意图;(2)利用金属活动顺序表,金属金属性越强,其离子的氧化性减弱,但是Fe3+>Cu2+,故氧化性的强弱顺序Fe3+>Cu2+>Al3+,Fe3+具有强氧化性能和铜发生氧化还原反应,其离子反应方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+;(3)明矾净水利用Al3+水解生成氢氧化铝胶体,吸附杂质达到净水的目的,则Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,达到吸附杂质的目的,故原因:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,酸性抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体;(4)A、铝是地壳中含量最高的金属元素,铜是人类最早使用的金属材料,故错误;B、因为生成的氧化铝熔点大于铝单质的熔点,故铝箔只熔化不滴落,正确;C、利用铝的还原性把铁置换出来,但工业炼铁最常用的方法是高炉炼铁,故C选项正确;D、铜在潮湿空气表面发生电化学腐蚀,生成铜绿,铜和浓硫酸能发生氧化还原反应,不能用铜容器盛放浓硫酸,故选项D错误。(5)硅单质不与盐酸反应,0.07g是硅单质的质量,即n(Si)=0.07/28mol=0.0025mol,红棕色物质是Fe2O3,根据元素守恒,n(Fe)=1.6×2/160mol=0.02mol,合金质量等于铝单质、铁单质、硅单质质量综合,m(Al)=1.46-0.07-0.02×56=0.27g,n(Al)=0.01mol,三者物质的量之比8:4:1,分子式为:Fe8Al4Si。
考点:考查元素周期表、氧化性的强弱、净水的目的、金属性质等知识。
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