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 2024-01-15 16:55:47

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题
1.H2X是一种二元弱酸。常温下,将NaOH溶液滴加到10mL等浓度的H2X溶液中,测得混合溶液的c(H+)与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线M表示随c(H+)的变化曲线
B.pH=8.4时,c(X2-)=c(H2X)
C.NaHX溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(OH-)
D.当pH=7时,加入NaOH溶液的体积大于10mL
2.下列指示剂的选择不正确的是(已知:)( )
标准溶液 待测溶液 指示剂
A HCl NaOH 甲基橙
B NaOH HCl 酚酞
C 淀粉
D 酚酞
A.A B.B C.C D.D
3.下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是
A.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰星黄色,证明该溶液中一定不含有K+
B.向浓度均为0.1mol/L的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C.向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl溶液,出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有SO42-
D.在乙酸、乙醇与乙酸乙酯的混合物中加入适量饱和烧碱溶液充分混合后分液,可得到较纯净的乙酸乙酯
4.有一化合物X,其水溶液为浅绿色,有如图所示的转化关系(部分反应物、生成物已略)。其中B、D、E、F均为无色气体,C为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,H和M反应可放出大量的热。(电解装置中用石墨做电极)下列说法正确的是
A.同浓度的X溶液和硫酸铵溶液相比,前者的pH小
B.图中转化关系中只包含一个化合反应
C.“混合液”电解一 段时间后pH不变
D.X溶液和G溶液混合,无明显实验现象
5.三氧化二铬是一种深绿色的固体,熔点很高,难溶于水,其化学性质类似于。下列说法错误的是
A.与稀硫酸发生反应
B.向溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成沉淀后沉淀溶解
C.在溶液中与可大量共存
D.金属性铝强于铬,且铬的熔点较高,故可用铝热法还原制取金属铬
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将个分子溶于1L水中得到的氨水
B.,当0.5mol HCHO完全反应,转移的电子数为
C.在含总数为的溶液中,总数为
D.常温下,含有个共价键
7.测定某草酸晶体样品的纯度的主要操作包括:
①称取一定质量的草酸晶体,加水使其完全溶解;
②转移定容待测液;
③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定。
上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
8.常温下,通过下列实验探究CH3COOH溶液的性质,下列说法正确的是(已知常温下,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)
实验1:用pH试纸测定0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH,测得pH约为3
实验2:向20.00mL 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入10.00mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液
实验3:向20.00mL 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反应
实验4:将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合
A.实验1:水中加入CH3COOH,水的电离程度变大
B.实验2反应后的溶液中: c(CH3COOH)+c(H+)= c(CH3COO- )+c(OH- )
C.实验3反应后的溶液中:反应后溶液pH=7
D.实验4:混合后溶液c(CH3COO- )> c(H+)> c(OH- )
9.下列说法正确的是
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++
B.在水溶液中的水解方程式:+H2OH3O++
C.盐酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
D.BaSO4难溶于水但属于强电解质
10.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不再改变
D.加水可使难溶电解质的Ksp增大
11.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.新切开的钠的光亮表面在空气中很快变暗:
B.将通入苯酚钠溶液中出现浑浊:2 +CO2+H2O→2 +Na2CO3
C.向溶液中滴加氨水产生白色沉淀:
D.向悬浊液中滴加溶液产生黄色沉淀:
12.下列实验操作能达到目的的是
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
13.化学知识无处不在,下列家务劳动涉及的化学知识错误的是
选项 家务劳动 化学知识
A 将切过咸菜的钢制刀具洗净并擦干 减缓钢铁的电化学锈蚀
B 给花木施肥时,草木灰不与硝酸铵共施 草木灰与硝酸铵反应造成肥效降低
C 用温热的纯碱溶液清洗厨具油污 油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解
D 用富含淀粉的谷物酿酒 淀粉水解为葡萄糖后再氧化为乙醇
A.A B.B C.C D.D
14.常温下,用溶液滴定溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,下列叙述错误的是
A.的数量级为
B.b点时消耗NaOH溶液的体积小于20mL
C.b点溶液中离子浓度:
D.混合溶液的导电能力:
二、填空题
15.25℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式 CH3COOH HClO H3PO3
名称 醋酸 次氯酸 亚磷酸
电离平衡常数 1.8×10-5 3.0×10-8 Ki=8.3×10-3 K2=5.6×10-6
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1mol/L的CH3COOH,HClO,H3PO3溶液中,c(H+)最小的是 。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性Na2HPO3是 (填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。H3PO3的第二级电离方程式为 。此时的电离平衡常数表达式K= 。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A.c(H+) B. C.c(CH3COO-) D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10mL、c(H+)均为10-2mol/L的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示测HX的电离平衡常数 (填“大于”、“小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是 。
16.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 电离平衡常数(25℃)
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
(1)25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 。
(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,若所得溶液显酸性,则c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为 。
(4)25 ℃时, pH=8的CH3COONa溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)= 。
17.亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病,其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的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)人体血液的pH在7.35 ~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是 。
(2)将KOH溶液滴入亚砷酸溶液中,当pH调至9时发生反应的离子方程式为 。
(3)下列说法错误的是 。(填序号)
A.n(H3AsO3)∶n(H2AsO)=1∶1时,溶液显碱性
B.H3AsO3溶液中:c(H2AsO)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(OH-)=c(H+)
C.K3AsO3溶液中:c((AsO)>c(HAsO)>c(H2AsO)>c(H3AsO3)
D.H3AsO3的电离平衡常数Ka1∶Ka2 = 10b+a
(4)P和As位于同主族元素,存在亚磷酸(H3PO3),常温下,0.10 mol·L 1H3PO3溶液的pH =1.6,该酸与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
① Na2HPO3为 (填“正盐”或“酸式盐”);常温下Na2HPO3溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
②亚磷酸可由PCl3完全水解制取,反应的化学方程式为 。
③亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,反应的离子方程式为 。
18.已知部分酸的电离平衡常数如下:
弱酸
电离常数()
(1)、、、四种离子结合能力由强到弱的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)时,向的溶液中加入蒸馏水,将其稀释到后,下列说法正确的是_______。
A.的电离程度增大 B.减小
C.增大 D.的数目增多
(3)取等体积的均为a的醋酸和次氯酸两种溶液,分别用等浓度的稀溶液恰好完全中和时,消耗溶液的体积分别为,,则大小关系为: (填“>”、“<”或“=”)。
(4)溶液与足量的溶液反应的离子方程式为 。
19.请回答下列问题:
Ⅰ.已知水的电离平衡曲线如图示,试回答下列问题:
(1)在100℃时,Kw表达式为 ,在此温度下,Kw为 。
(2)在室温下,将pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=2的稀盐酸混合,欲使混合溶液pH=3,忽略两溶液混合时的体积变化,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
(3)室温时将pH为4的硫酸溶液稀释10000倍,稀释后溶液中,c(SO)和c(H+)之比约为 。
Ⅱ.今有①CH3COOH②HCl③H2SO4三种溶液,根据要求回答下列问题:
(4)写出①的电离方程式 。
(5)当它们pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序为 (填序号)。
(6)当它们的物质的量浓度相同时,其溶液中水电离出的c(OH-)由大到小的顺序为 (填序号)。
(7)三酸的pH相同时,若耗等量的Zn,则需三酸的体积大小关系为 (填序号)。
20.已知与纯水的电离: 相似,液氨中也存在着微弱的电离: ,据此回答下列问题:
(1)以下叙述中错误的是 。
①液氨中含有NH3、、等微粒
②一定温度下,液氨中[][]是一个常数
③液氨的电离达到平衡时,[NH3]=[] =[]
④只要不加入其他物质,液氨中[]=[]
(2)完成下列反应方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: ;
②类似于“”的反应:
21.现有①NaOH ②CH3COONa ③Na2CO3 ④NaHCO3四种溶液。
(1)NaHCO3溶液呈 性,其原因是(用离子方程式表示) ;
(2)当四种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号,下同) ;
(3)将上述四种溶液混合,发生反应的离子反应方程式为 ;
(4)上述物质的量浓度均为0.1 mol L 1的四种溶液中,水的电离程度最大的是 ;若将它们分别稀释相同倍数时,其pH变化最大的是 。
22.硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为:H2SO4=H++HSO,HSO H+ + SO。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈 (填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由是 (用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaC12溶液反应的离子方程式为 。
(3)在0.l0mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是 (填写编号)。
A.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO4) B.c(OH-)=c(HSO)+c(H+)
C.c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO) D.c( Na+)=2c(SO)+2c(HSO)
(4)若25℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c( SO)=0. 029 mol·L-1,则0. 10 mol·L-1的H2SO4溶液中c( SO) 0.029 mol·L-1(填“<’,、“>”或“=”),其理由是 。
(5)若25℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg0.11,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO)= mol·L-1
23.CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。
(1)HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成 (填化学式)。
(2)研究发现:其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.由图可知, 横坐标乘以纵坐标为 或,即Ka2或Ka1,由于Ka1> Ka2,所以曲线N表示随c(H+ )的变化曲线,选项A错误;
B.当=1时,Ka1= c(H+)=10-3.7,当=1时,Ka2= c(H+ )=10-13.1,pH=8.4时,c(H+ )=10-8.4,c2(H+ )=10 -16.8= Ka1 ×Ka2= ×,推出c(H2X)=c(X2- ),选项B正确;
C.HX-的电离常数为Ka2,水解常数为=10 -10.3,NaHX的电离程度小于水解程度,NaHX溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+ )>c(HX- )>c(OH- )>c(H+ ),选项C错误;
D.NaHX溶液呈碱性,当溶液呈中性时,应为NaHX和H2X的混合溶液,故加入NaOH溶液的体积应小于10mL,选项D错误。
答案选B。
2.D
【详解】A.进行强酸与强碱的滴定实验时,指示剂可选用甲基橙,故A项正确;
B.进行强酸与强碱的滴定实验时,指示剂可选用酚酞,故B项正确;
C.根据遇淀粉变蓝可判断滴定终点,故C项正确;
D.本身有颜色,故无需再用其他指示剂,故D项不正确;
故选D。
3.B
【详解】A.钾元素的焰色反应要通过蓝色钴玻璃片进行观察,才能看到紫色火焰,A错误;
B.相同浓度的Cl-和I-的混合液中滴加少量AgNO3溶液,先出现AgI沉淀,说明Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小,B正确;
C.如果溶液中含有SO32-,加入硝酸酸化,SO32-被氧化为SO42-,再加入氯化钡溶液,也会出现白色沉淀,C错误;
D.乙酸乙酯在碱性环境下发生水解,无法得到乙酸乙酯,D错误;
正确答案:B。
4.A
【分析】化合物X,其水溶液为浅绿色,可以推测出其可能含有Fe2+。其又与过量的NaOH溶液反应,产生气体B,可以推测其含有,则B为NH3。C为难溶于水的红褐色固体,再结合化合物X可能含有Fe2+,两下印证,可以推测出C为Fe(OH)3,于是A 就为Fe(OH)2,H为Fe2O3,其与M反应可放出大量的热,可联想到铝热反应,所以L为Fe,这个反应是个置换反应。混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,推测出混合液中含有,所以混合液为NaOH与Na2SO4的混合液,电解时,根据电极离子放电顺序,可知被电解物质实际上是水,所以E和D为氢气和氧气,B与D两种气体催化反应,B为NH3,可联系到氨气的催化氧化,所以D是氧气,F是NO,G为硝酸,X为(NH4)2Fe(SO4)2。
【详解】A.X为(NH4)2Fe(SO4)2,同浓度的X溶液和硫酸铵溶液相比,前者的pH小,因为亚铁离子会促进铵根水解,故A正确;
B.从上述分析过程中,生成G的反应是4NO+3O2+2H2O=4HNO,为化合反应;A与氧气反应生成C,为化合反应,故B错误;
C.通过分析,混合液的成分为NaOH与Na2SO4,所以用石墨做电极电解时,根据电极离子放电顺序,可以判断被电解的物质是水,一段时间后,水变少,溶液浓度变大,PH值肯定发生变化,故C错误;
D.G为硝酸具有氧化性,会将亚铁离子氧化为三价铁离子,溶液会有绿色变为黄色,故D错误;
本题答案为A。
5.C
【详解】A.根据的性质,与稀硫酸发生反应,故A正确;
B.根据AlCl3的性质,向溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成沉淀后沉淀溶解,故B正确;
C.在溶液中与发生双水解反应生成Cr(OH)3和H2S,所以不能量共存,故C错误;
D.金属性铝强于铬,铝能还原生成金属铬,可用铝热法还原,故D正确;
选C。
6.D
【详解】A.溶剂的体积为1L,溶液的体积不是1L,所以将 NA 个 NH3 分子溶于1L水中所得氨水的浓度不是1mol/L,A项错误;
B.HCHO中碳的化合价为0价,反应后生成CO2,C的化合价为+4价,1molHCHO完全反应转移4mol电子,当0.5mol HCHO完全反应,转移的电子数为2NA,B项错误;
C. Al3+在水溶液中会水解,含Al3+总数为NA的溶液中,Cl-总数大于3NA,C项错误;
D.4gCH4的物质的量为0.25mol,1个甲烷分子中有4个C H键,则4g CH4 含有 NA 个 C H 共价键,D项正确;
故选D。
7.D
【详解】由题意可知,称取一定质量的草酸晶体时需要用到的仪器为托盘天平,转移定容待测液时用到的仪器为容量瓶,用0.1000mol/L的高锰酸钾溶液滴定时用到的仪器为酸式滴定管和锥形瓶,则实验时不需要用到的仪器为碱式滴定管,故选D。
8.D
【详解】A.加酸会抑制水电离,水中加入CH3COOH,水的电离程度变小,A错误;
B.反应后溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO- )+c(OH- ),根据元素质量守恒有c(CH3COOH)+ c(CH3COO- )=2c(Na+),联系电荷守恒和元素质量守恒消去Na+得c(CH3COOH)+2c(H+)= c(CH3COO- )+2c(OH- ),B错误;
C.反应后溶液中溶质为CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,pH > 7,C错误;
D.pH = 3的CH3COOH溶液的物质的量浓度远远大于pH =11的NaOH溶液物质的量浓度,二者等体积混合,CH3COOH有大量剩余,溶液呈酸性,c(H+) > c(OH- ),醋酸的电离程度较小,则混合后溶液中存在c(CH3COO- )> c(H+)> c(OH- ),D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.NaHCO3在水溶液中完全电离成Na+和,再微弱电离成H+和,电离方程式:NaHCO3=Na++,H++,故A错误;
B.在水溶液中结合水电离产生的H+生成H2CO3,促进水电离出更多的OH-,水解方程式为:+H2OH2CO3+OH-,而+H2OH3O++是的电离方程式,故B错误;
C.溶液的导电性和溶液中自由移动离子浓度有关,盐酸和醋酸浓度未知,盐酸中的离子浓度不一定比醋酸溶液中的离子浓度大,所以盐酸的导电性不一定比醋酸溶液的导电性强,故C错误;
D.BaSO4难溶于水但溶于水的部分能完全电离,所以BaSO4属于强电解质,故D正确;
故选D。
10.D
【详解】A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,沉淀质量不再改变,沉淀的速率和溶解的速率相等,故A正确;
B.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,沉淀质量不再改变,难溶电解质在水中形成饱和溶液,故B正确;
C.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,难溶电解质在水中形成饱和溶液,再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不再改变,故C正确;
D.难溶电解质的Ksp只与温度有关,加水,难溶电解质的Ksp不变,故D错误;
选D。
11.B
【详解】A.钠的还原性强,能与空气中的氧气迅速反应生成氧化钠,所以新切开的钠的光亮表面在空气中很快变暗,反应的方程式为,故A正确;
B.二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的方程式为+CO2+H2O→ +NaHCO3,故B错误;
C.氯化铝溶液与氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故C正确;
D.氯化银的溶度积小于碘化银,向氯化银悬浊液中滴加碘化钾溶液产生黄色沉淀的反应为氯化银与碘化钾溶液反应生成碘化银和氯化钾,反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
12.B
【详解】①铝离子和硫离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,不能得到硫化铝固体,故不选;
②碳酸钾性质稳定,受热后不发生分解,可以通过蒸发的方法得到碳酸钾固体,故可选;
③铜离子和硫离子直接反应生成硫化铜黑色沉淀,可以制备硫化铜固体,故可选;
④镁离子是弱碱阳离子,易发生水解生成氢氧化镁和盐酸,盐酸属于挥发性酸,溶液加热蒸干的过程中,氯化氢挥发,促进了平衡右移,生成了氢氧化镁沉淀,得不到氯化镁固体,可在不断通入氯化氢气流的情况下加热蒸干制得氯化镁固体,故不选;
结合以上分析可知,能够达到实验目的的是②③;
故选B。
13.D
【详解】A.咸菜的腌制过程中加入食盐(电解质),钢铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀,将刀具洗净并擦干,可以减缓钢铁的电化学腐蚀,故A不选;
B.草木灰(碳酸钾)与硝酸铵混合后会发生双水解,产生氨气会挥发,造成氮元素的损失,肥效降低,所以草木灰不与硝酸铵共施,故B不选;
C.盐的水解为吸热过程,温水促进盐的水解,即,增大,在碱性环境下油脂水解完全,故C不选;
D.淀粉酿酒,,则不是葡萄糖被氧化为乙醇,而是被还原成乙醇,故选D。
答案选D
14.D
【详解】A.由图象信息知,中隐含着“HA是弱酸”的信息,a点,此时c(H+)≈10-5.9mol/L,则,其数量级为10-4,A正确;
B.b点溶液呈中性,HA是弱酸,NaOH溶液与HA溶液的浓度均为0.10mol/L,则溶液达到中性时消耗NaOH溶液的体积应小于20ml,B正确;
C.b点时溶液呈中性,溶质为NaA和HA,由电荷守恒知,溶液中离子浓度:c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,C正确;
D.HA是弱酸,从a到b随着NaOH的加入,溶液的导电能力增强,D错误;
故选D。
15. HClO溶液 正盐 H2POHPO+H+ B 大于 c(H+)相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大
【详解】(1)据电离平衡常数可知,三种酸由强到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为0.1mol/L的CH3COOH,HClO,H3PO3溶液中,c(H+)最小的是HClO溶液,故答案为:HClO溶液;
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,分步电离且电离可逆,Na2HPO3不再电离,属于正盐;H3PO3的第二级电离方程式为H2POHPO+H+;根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式为:K=,故答案为:正盐;H2POHPO+H+;;
(3)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但溶液酸性减弱,c(H+)减小,故A错误;
B.= ,则稀释过程中比值变大,故B正确;
C.稀释过程,促进电离,但溶液变稀,c(CH3COO-)减小,故C错误;
D.稀释过程,促进电离,c(CH3COOH)减小,故D错误;
答案选B。
(4)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大,故答案为:大于;c(H+)相同的醋酸和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大。
16. Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液 < NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3 9.9x10-7 mol/L
【分析】(1)根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;
(2)根据溶液中电荷守恒分析比较;
(3)根据电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO3-,结合复分解反应的规律书写方程式;
(4)根据溶液的pH可计算溶液中c(H+)、c(OH-),然后结合电荷守恒计算。
【详解】(1)根据图表数据分析,电离常数:CH3COOH>HCN>HCO3-,酸的电离平衡常数越小,其形成的钠盐越容易水解,溶液的碱性就越强。所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;
(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),若所得溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)(3)根据表格中的电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO3-,可知向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(4)CH3COONa溶液溶液的pH=8,则溶液中c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)==10-6mol/L,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)-c(CH3COO-)= c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L。
【点睛】本题考查了电离平衡常数在溶液中离子浓度大小比较的应用的知识。要根据电离平衡常数大小判断盐溶液的酸碱性,根据电荷守恒、物料守恒、质子守恒判断溶液中离子浓度大小。
17. H3AsO3 H3AsO3 + OH-= H2AsO+ H2O D 正盐 > PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl H3PO3+I2+H2O= 2H++2I-+H3PO4
【详解】(1)根据图象可知pH在7.35 ~7.45之间时,As元素主要存在形式为H3AsO3;
(2)根据题意可知亚砷酸溶液中pH减小时H3AsO3 首先转化为H2AsO,pH=9时主要以H3AsO3 和H2AsO的形式存在,所以发生的离子方程式为H3AsO3 + OH-= H2AsO+ H2O;
(3)A.据图可知n(H3AsO3):n(H2AsO)=1:1时,溶液的pH约为9,呈碱性,故A正确;
B.H3AsO3溶液中存在电荷守恒:c(H2AsO)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(OH-)=c(H+),故B正确;
C.K3AsO3溶液中As元素的主要存在形式为AsO,结合图象可知AsO占比最大时溶液中的离子浓度c((AsO)>c(HAsO)>c(H2AsO)>c(H3AsO3),故C正确;
D.Ka1=,据图可知当n(H3AsO3)=n(H2AsO3-)时溶液的pH为a,即c(H+)=10-amol/L,所以Ka1=10-a,同理Ka2=10-b,则Ka1∶Ka2 =10-a:10-b=10b-a,故D错误;
综上所述答案为D;
(4)①亚磷酸与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3,说明Na2HPO3不能电离出氢离子,所以Na2HPO3为正盐;0.10 mol·L 1H3PO3溶液的pH =1.6,说明亚磷酸为弱酸,所以Na2HPO3溶液中存在HPO的水解,溶液显碱性,pH>7;
②水解反应为非氧化还原反应,根据元素守恒可得化学方程式为PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;
③亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,即碘单质可以氧化亚磷酸,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为H3PO3+I2+H2O= 2H++2I-+H3PO4。
18.(1)
(2)ABD
(3)<
(4)
【详解】(1)弱酸的电离平衡常数越大,相应酸的酸性就越强,其酸根离子结合H+的能力就越弱,根据酸电离平衡常数可知酸性,所以结合H+的能力由强到弱的顺序为;
(2)A.是弱酸,越稀越电离,则稀释后的电离程度增大,A正确;
B.由于稀释导致减小的程度比电离程度,则减小,B正确;
C.稀释后减小,温度不变,则Ka(HCN)不变,则减小,C错误;
D.根据越稀越电离,的数目增多,D正确;
故选:ABD;
(3)由电离常数可知,醋酸的酸性比次氯酸强,相同pH的两种酸,醋酸的浓度比次氯酸小,故中和相同体积和相同pH的两种酸,所用到的NaOH的量关系为:醋酸小于次氯酸,故答案为:<;
(4)由电离常数可知酸性:>>,溶液与足量的溶液反应生成和,反应的离子方程式为。
19.(1) Kw=c(H+) c(OH-) 1×10-12
(2)9:11
(3)1:20
(4)CH3COOHCH3COO-+H+
(5)①>②>③
(6)①>②>③
(7)①<②=③
【分析】(1)
根据水的离子积的定义可知,在100℃时,Kw表达式为Kw=c(H+) c(OH-),由图中数据可知,在此温度下,Kw=c(H+) c(OH-)=10-6×10-6=1×10-12,故答案为:Kw=c(H+) c(OH-);1×10-12;
(2)
在室温下,将pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=2的稀盐酸混合,欲使混合溶液pH=3,忽略两溶液混合时的体积变化,设Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积分别为V1,V2,则有:,解得:V1:V2=9:11,Ba(OH)2与盐酸的体积比9:11,故答案为:9:11;
(3)
室温时将pH为4的硫酸溶液中c()=5×10-5mol/L,c(H+)=10-4mol/L,稀释10000倍后,c()=5×10-9mol/L,而H+无限稀释时溶液pH值接近7,故c(H+)=10-7mol/L,故稀释后溶液中,c(SO)和c(H+)之比约为5×10-9mol/L:10-7mol/L=1:20,故答案为:1:20;
(4)
由于CH3COOH是一元弱酸,故 CH3COOH的电离是一个可逆过程,故其电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,故答案为:CH3COOHCH3COO-+H+;
(5)
由于①CH3COOH是一元弱酸,②HCl是一元强酸,③H2SO4是二元强酸,故当它们pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序为①>②>③,故答案为:①>②>③;
(6)
由于①CH3COOH是一元弱酸,②HCl是一元强酸,③H2SO4是二元强酸,当它们的物质的量浓度相同时,溶液中的c(H+)是①<②<③,而溶液中c(H+)c(OH-)的乘积是一个常数,其溶液中水电离出的c(OH-)由大到小的顺序为①>②>③,故答案为:①>②>③;
(7)
由于①CH3COOH是一元弱酸,②HCl是一元强酸,③H2SO4是二元强酸,CH3COOHCH3COO-+H+随着反应的进行平衡正向移动,故三酸的pH相同时,若耗等量的Zn,则需三酸的体积大小关系为①<②=③,故答案为:①<②=③。
20.(1)③
(2)
【详解】(1)①液氨电离中存在电离平衡,所以液氨中含有、、等粒子,故 ① 正确;
②对于平衡,,液氨电离常数,只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中 与的乘积为定值,故 ② 正确;
③液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,= <,故 ③ 错误;
④只要不破坏氨分子的电离平衡,液氨电离出的和的物质的量就相等,因为溶液的体积相等,所以= ,故 ④ 正确;
故填③;
(2)①在液氨中投入一小块金属钠,反应生成氢气,其反应为,故填;
②类比可知,与可以发生类似反应,其反应为,故填。
21. 碱 HCO3-+H2O H2CO3+OH- ②>④>③>① HCO3-+OH-=CO32-+H2O ③ ①
【分析】(1)溶液中碳酸氢根离子水解显碱性;
(2)电解质溶液:① 溶液中碳酸根离子水解显碱性,② 溶液中碳酸氢根离子水解显碱性,③醋酸根离子水解显碱性,④氢氧化钠是强碱溶液;依据阴离子水解程度分析判断;
(3)四种溶液中只有氢氧化钠和碳酸氢钠反应;
(4)酸和碱对水的电离起抑制作用, 能水解的盐对水的电离促进,水解程度越大,促进程度越大;四种溶液浓度相同,稀释相同倍数,稀释促进盐类水解,根据是否存在平衡分析判断,不存在平衡的pH值变化大。
【详解】(1)溶液中碳酸氢根既能电离也能水解,水解大于电离,所以显碱性,水解方程式为:,
故答案为:碱;;
(2)氢氧化钠是强碱,不水解,相同浓度的三种溶液氢氧化钠的pH最大,所以pH相同的四种溶液中,氢氧化钠浓度最低,已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO3 ,所以碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,大于醋酸钠,则当四种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是②④③①,
故答案为:②>④>③>①;
(3)四种溶液混合只有氢氧化钠和碳酸氢钠反应,离子方程式为: ,
故答案为:;
(4)氢氧化钠对水的电离起抑制作用,醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠对水的电离起促进作用,水解程度越大,促进越大,故物质的量浓度均为0.1 mol/L的四种溶液中碳酸钠溶液水的电离程度最大;②③④都存在水解平衡,当稀释时,盐的弱酸根又水解出部分氢氧根离子进行补充,氢氧化钠是强碱,完全电离,不存在电离平衡,所以当稀释时,其pH变化最大,
故答案为:③;①。
【点睛】水解规律: 无弱不水解,有弱才水解,谁弱谁水解,都弱双水解, 谁强显谁性,同强显中性,,越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
22. 弱碱性 SO+H2O HSO+OH- Ba2++HSO=BaSO4↓+H+ BCD < H2SO4=HSO+H+电离出的H+抑制HSO的电离 0.01
【详解】(1)Na2SO4溶液中存在 SO+H2O HSO+OH-,溶液呈弱碱性,故答案为:弱碱性,SO+H2O HSO+OH-;
(2)硫酸氢根离子部分电离,是弱酸根离子,硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba2++ HSO=BaSO4↓+H+,故答案为:Ba2++ HSO=BaSO4↓+H+;
(3)A.由题意知,硫酸钠溶液中存在的阳离子:Na+、H+,阴离子:SO、OH-、HSO,溶液中不存在H2SO4,故A错误;
B.溶液中存在质子守恒式:c(OH-)=c(H+)+c(HSO),故B正确;
C.溶液中存在电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),故C正确;
D.溶液中存在物料守恒式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO),故D正确;
故选BCD。
(4)硫酸氢钠溶液中存在:HSOH++SO42-;硫酸溶液中存在:H2SO4=H++ HSO,HSOH++ SO,硫酸第一步电离出来的H+对第二步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中c(SO42-)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO),故答案为:<,H2SO4=HSO+H+电离出的H+抑制HSO的电离;
(5)0.10 mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.11 mol·L-1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电离,所以c(SO)=0.01 mol·L-1,故答案为:0.01 mol·L-1;
23. HD 提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度
【详解】(1)根据题意可知HCOOD可以产生HCOO-和D+,所以最终产物为CO2和HD(H-与D+结合生成);
(2)HCOOK是强电解质,更容易产生HCOO-和K+,更快的产生KH,KH可以与水反应生成H2和KOH,生成的KOH可以吸收分解产生的CO2,从而使氢气更纯净,所以具体优点是:提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度。
答案第1页,共2页
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