专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共12题)
1.用0.l0mol/L的NaOH滴定未知浓度的盐酸来测盐酸浓度,需要用到的仪器是
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是
A.升高温度,沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移动
B.用作沉淀剂,可除去废水中的和
C.溶解度小的沉淀不能转化为溶解度大的沉淀
D.向饱和溶液中加入固体,增大
3.25℃时,向1 mol·L-1的H3AsO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含As微粒物质的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化曲线如图所示。下列相关说法正确的是
A.n点之前溶液中:c()>c(H+)>c(OH-)
B.25℃时,H3AsO4的第一步电离平衡常数的数量级为10-2
C.n点溶液中:c(Na+)+c(H+)=3c()+3c()+c(OH-)
D.当该溶液中c()=c(),溶液中水电离出c(H+)<10-7mol/L
4.下列各组离子,在指定条件的溶液中能大量共存的是
A.某无色澄清溶液中:、、、
B.常温下,由水电离出的浓度为: mol/L,的溶液:、、、
C.溶液中浓度为1 mol/L的溶液:、、、
D.常温下,的溶液:、、、
5.在25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡向左移动,溶液中降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,溶液中减小,不变
C.向水中加入少量固体,溶液中增大,平衡向左移动
D.将水加热,增大,pH减小
6.向NaAlO2和Na2CO3混合溶液中通入CO2气体,沉淀质量随CO2体积的变化曲线如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点:、K+、Cl-、Fe3+ B.b点:、K+、Cl-、Na+
C.c点:、K+、、 D.d点:、Al3+、Cl-、
7.已知某二元酸H2X在水中的电离分两步进行H2X=H++HX﹣,HX﹣ H++X2﹣。常温下,在20mL0.1mol L﹣1 NaHX溶液中滴加c mol L﹣1NaOH溶液,溶液温度与滴加的NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.滴加的NaOH溶液pH=13
B.F点溶液中c(OH﹣)>c(HX﹣)
C.G点溶液c(Na+)=3c(H2X)+3c(HX﹣)+3c(X2﹣)
D.滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度先变大,后变小
8.氨水中存在电离平衡:,下列叙述正确的是
A.加水稀释,平衡正向移动,溶液中增大
B.若常温下氨水,则由水电离出 mol/L
C.向含有酚酞的氨水中,加入少量的晶体,溶液颜色变浅
D.某温度下,向氨水中加入同浓度的溶液,在滴加过程中减小
9.常温下,用0.1000mol/L的盐酸滴定20mL相同浓度的一元碱BOH溶液(滴有少量酚酞),滴定过程中溶液pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法中错误的是
A.a、b两点溶液的导电能力:b>a
B.a点溶液中,c(B+)>c(BOH)
C.a点溶液中存在:2c(OH )+c(BOH)=c(B+)+2c(H+)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl )=0.1000mol/L
10.医院常用硫酸钡(俗称钡餐)作为内服造影剂。可溶性钡盐有毒,抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:常温下,;。下列推断不正确的是
A.BaSO4的溶度积常数表达式为
B.可以用0.36 mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
C.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替
D.常温下,的平衡常数K=23.6
11.下列由实验得出的结论错误的是
选项 实验 结论
A 酚酞做指示剂,用0.1mol/L盐酸滴定未知浓度的溶液 溶液红色消失,且半分钟不恢复,说明达到滴定终点
B 用铂丝蘸取某水溶液做焰色试验,火焰呈黄色 该溶液中含有钠元素
C 向等浓度的和的混合液中加入溶液,先产生黄色沉淀
D 加热蒸发溶液 制得无水
A.A B.B C.C D.D
12.常温下,向0.1mol/L的HR溶液中逐滴滴入0.1mol/L的c(NH3 H2O)溶液,所得溶液pH及导电性变化如图所示。下列分析错误的是
A.a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B.a~c点,溶液中离子数目先增大再减小
C.b点溶液pH=7。说明c(NH)=c(R-)
D.水的电离程度:b>c
二、填空题(共8题)
13.过氧化氢的水溶液俗称双氧水,它的用途很广泛,常用于消毒、杀菌、漂白等。回答下列问题:
(1)过氧化氢的性质
①酸性条件下H2O2可将Fe2+转化成Fe3+,说明H2O2具有 性。
②常温下,H2O2显弱酸性(Ka1=2.40×10-12、Ka2=1.05×10-25),不能使甲基橙指示剂褪色,则向4.0mol L-1的H2O2溶液中滴加甲基橙,溶液显 色。(甲基橙在pH小于3.1时显红色,3.1~4.4时显橙色,大于4.4时显黄色)
(2)过氧化氢含量的测定实验
某兴趣小组同学用0.1mol L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。
①滴定达到终点的现象是 。
②用移液管移取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如下表:
第一次 第二次 第三次 第四次
V(酸性KMnO4标准溶液)/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
试样中过氧化氢的浓度为 mol L-1。
(3)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上。实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛(HCHO)溶液依次加入质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中。该反应的化学方程式为 。
(4)过氧化氢与碳酸钠的加合物Na2CO3 xH2O2比较稳定,方便储存,可用于消毒、漂白。现称取157gNa2CO3 xH2O2晶体加热,实验结果如图所示,则该晶体的组成为 (x精确到0.1)
14.镓是制作高性能半导体的重要原料。工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知某锌矿渣主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物,利用该矿渣制镓的工艺流程如下:
已知:①镓在元素周期表中位于第四周期IIIA族,化学性质与铝相似
②lg2=0.3,lg3=0.48
③部分物质的Ksp如表所示:
物质 Zn(OH)2 Ga(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 1.6×10-17 2.7×10-31 8×10-16 2.8×10-39
室温条件下,若浸出液中各阳离子的浓度均为0.01mol·L-1,当溶液中某种离子浓度小于1×10-5mol·L-1时即认为该离子已完全除去,则pH应调节的范围为 。
15.SO2是造成空气污染的主要原因之一。可以用Na2SO3溶液为吸收液除SO2。
(1)反应的离子方程式是 。
(2)已知NaHSO3溶液显酸性,请结合离子方程式,用盐的水解和电离理论进行解释: 。
(3)在Na2SO3稀溶液中各离子浓度从大到小排列顺序是 。
(4)往Na2SO3稀溶液中加入少量KOH固体完全溶解后(忽略溶解过程中溶液温度变化)溶液中c(Na+):c(SO32-)的比值 (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
16.如表是不同温度下水的离子积数据:
温度 25
水的离子积常数
试回答以下问题:
若,则 填“”、“”或“”,作出此判断的理由是 。
下,某溶液中,取该溶液,加水稀释至,则稀释后溶液中 。
下,将的苛性钠溶液与的稀硫酸混合设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和,所得混合溶液的,则 。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 。
分别向等体积、相同pH的HCl溶液和溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生的速率: 填“”、“”或“”下同,反应完全后,所得氢气的质量:盐酸 醋酸。
17.回答下列问题:
(1)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空:配制400mL0.10mol/LNaOH标准溶液,取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:
实验编号 NaOH溶液的浓度(mol/L) 滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL) 待测盐酸溶液的体积(mL)
1 0.10 24.12 20.00
2 0.10 24.08 20.00
3 0.10 24.10 20.00
①滴定达到终点的标志是 。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位有效数字)。
(2)某温度(T)下的溶液中,,,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
在此温度下,将0.1的溶液与0.1的溶液按下表中甲、乙、丙、丁四种不同方式混合:
甲 乙 丙 丁
0.1溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1溶液体积/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后,所得溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合反应的离子方程式: 。
③按甲方式混合后所得溶液的pH为 。
(3)25℃时,有甲、乙两瓶溶液,其pH分别为m、n,且m=2n(m、n均为小于14的正整数),则下列叙述正确的是 。
a.若甲溶液呈碱性,则乙溶液可能呈碱性,且c(OH-)甲>c(OH-)乙
b.c(H+)甲=c2(H+)乙
c.若乙溶液呈酸性,则甲溶液必定呈酸性,且c(H+)甲>c(H+)乙
d.若甲溶液呈酸性,则乙溶液必定呈酸性,且c(OH-)甲>c(OH-)乙
18.电解质在水溶液中存在各种行为,如电离、水解等,根据所学知识回答:
(1)下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 (填序号)
①向HNO2中加入NaNO2固体后pH增大;
②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗;
③HNO2和NaCl不能发生反应;
④0.1mol/L HNO2溶液的;
⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2
(2)t℃时,纯水中c(H+)=1×10-6mol/L,则t℃ 25℃(填“>”、“<”或“=”)。
(3)Al2(SO4)3溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是(用离子方程式表示):
(4)随着“碳达峰”限期的日益临近,捕集CO2后再利用成为环境科学的研究热点。海洋吸收CO2的能力巨大,若室温下测得某地海水的pH≈8,在该溶液中c()∶c()= (已知室温下H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11)。
(5)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时几种常见弱酸的电离平衡常数
弱酸 HClO2 HF HCN H2S
Ka 1×10-2 6.3×10-4 4.9×10-10 K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-15
①常温下,物质的量浓度均为0.10mol/L的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为 。(用化学式表示)
②少量H2S与KCN溶液反应的离子反应方程式: 。
③常温下,CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,若溶液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol/L(填精确值)。
19.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA;HA H++A2 回答下列问题:
(1)Na2A溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是 (用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是: 。
A.c(A2 )+c(HA )=0.1 mol·L-1
B.c(OH )=c(H+)+c(HA )
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH )+c(A2 )+c(HA )
D.c(Na+)=2c(A2 )+2c(H2A)
(3)已知0.1 mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11mol·L-1填“<”、“>”或“=”),理由 。
(4)0.1mol·L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
20.CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)设计简单实验证明CH3COOH为弱酸 。
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,在稀释过程中,下列量的变化是(“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”):
n(H+)= ,= ,= ,c(OH-)= 。
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液:盐酸和CH3COOH,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是 (填写序号)
①反应需要的时间:CH3COOH>HCl
②开始反应的速率:HCl>CH3COOH
③参加反应的锌粉的物质的量:CH3COOH=HCl
④反应过程的平均速率:CH3COOH>HCl
⑤盐酸中有锌粉剩余
⑥CH3COOH溶液中有锌粉剩余
(4)向饱和食盐水中滴加一定浓度的盐酸,对出现现象的预测可能正确的是 。
A.白色沉淀 B.液体分层 C.无明显现象 D.黄绿色气体
(5)现有下列溶液:①纯水;②pH=10的NaOH溶液;③pH=3的醋酸溶液;④pH=10的CH3COONa溶液。试比较四种溶液中水的电离程度的大小关系 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】根据酸碱中和滴定的装置图,用0.l0mol/L的NaOH滴定未知浓度的盐酸来测盐酸浓度,需要用到的仪器有滴定管、锥形瓶,故选D。
2.B
【详解】A.有些物质升高温度,溶解度减小,沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,例如氢氧化钙饱和溶液升高温度,沉淀溶解平衡向逆反应反向移动,A项错误;
B.硫离子与Cu2+或Hg2+反应生成沉淀,从而除去废水中的Cu2+和Hg2+,硫化钠可以做重金属离子的沉淀剂,B项正确;
C.一般来说,溶解度大的沉淀容易转化为溶解度小的沉淀,但溶解度小的沉淀在一定条件下能转化为溶解度大的沉淀,如硫酸钡与饱和碳酸钠溶液反应能转化为碳酸钡,C项错误;
D.加入Na2SO4固体,浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,减小,D项错误;
答案选B。
3.C
【分析】由曲线分析可知,pH=2.2时,溶液中c(H3AsO4=c(),可求出H3AsO4的Ka1=10-2.2,n点溶液中c()=c(),可求出Ka2=10-7,m点溶液中c()=c(),可求出Ka3=10-11.5。
【详解】A.n点之前溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),没有滴入NaOH溶液之前或刚刚滴入很少量的NaOH溶液时,H3AsO4H++,H2O H++OH-,则c(H+)>c(),则A错误;
B.H3AsO4的第一步电离平衡常数Ka1=,pH=2.2时,溶液中c(H3AsO4)=c(),则Ka1= c(H+)=10-2.2,所以H3AsO4的第一步电离平衡常数的数量级为10-3,故B错误;
C.n点溶液中c()=c(),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-),则c(Na+)+c(H+)=3c()+3c()+c(OH-)成立,故C正确;
D.当该溶液中c()=c()时,即m点溶液,溶液水解显碱性,促进水的电离,所以此时溶液中水电离出c(H+)>10-7mol/L,故D错误;
故选C。
4.D
【详解】A.MnO溶液显紫色,在无色溶液中不能大量共存,A不选;
B.常温下由水电离出的 c水(H+ )=1×10 10mol/L,说明水的电离受到抑制,该溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液,若为酸溶液,H+和CO不能大量共存,若为碱溶液,OH-和NH不能大量共存,B不选;
C.ClO-具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,不能大量共存,C不选;
D.c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,Cu2+、Ca2+、NO、Cl-、H+五种离子相互间不反应,能大量共存,D选;
故选D。
5.D
【详解】A.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,但增大,故A错误;
B.只与温度有关,向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变,故B错误;
C.向水中加入少量固体,醋酸根离子水解促进水的电离,水的电离平衡正向移动,增大,故C错误;
D. ,将水加热,水的电离平衡正向移动,、增大,增大,pH减小,故D正确;
故选D。
6.C
【详解】A.a点时未通入CO2气体,Fe3+与会发生盐的双水解反应产生Fe(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,A不符合题意;
B.在b时通入一定量CO2气体后,溶液中的与CO2、H2O发生反应:2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+,但偏铝酸根没有反应完与碳酸氢根不能共存,B不符合题意;
C.在c点溶液中恰好完全反应,这些离子与原溶液可以共存,C符合题意;
D.c点到d点溶液中发生反应:+CO2+H2O=2,溶液中含有大量,与Al3+会发生盐的双水解反应,产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是C。
7.C
【详解】A.二者恰好完全反应时温度最高,则F点二者恰好完全反应,二者体积相等,且以1:1反应,所以二者浓度相等,则c=0.1,NaOH溶液的pH=13,故A正确;
B.F点溶液中溶质为Na2X,X2﹣水解导致溶液呈碱性,水也电离生成OH﹣,所以c(OH﹣)>c(HX﹣),故B正确;
C.G点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaOH、Na2X,溶液中存在物料守恒,该二元酸第一步完全电离,所以溶液中不存在H2X,根据物料守恒得c(Na+)=3c(HX﹣ )+3c(X2﹣ ),故C错误;
D.HX﹣只电离不水解,则NaHX抑制水电离,Na2X促进水电离,NaOH抑制水电离,所以开始到F点水的电离程度增大、F到G点水的电离程度减小,故D正确;
故选:C。
8.C
【详解】A.加水稀释促进电离,但电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(OH-)减小,A错误;
B. 电离产生OH-,氨水中的H+全部由水电离产生,常温下氨水,则由水电离出 mol/L,B错误;
C.加入少量NH4Cl晶体,溶液中增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液颜色变浅,C正确;
D.加水稀释,溶液中c(OH-)减小,温度不变电离平衡常数不变,增大,D错误;
故答案选C。
9.D
【分析】据图可知未滴加盐酸时,0.1000 mol·L-1BOH溶液的pH=11,则溶液中c(OH-)=10-3mol/L,溶液中存在电离平衡BOHB++OH-,据此回答;
【详解】A.a点滴入10mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,此时c(Cl-)约为=0.033mol/L,b点滴入20mL盐酸,溶液中的溶质为BCl,c(Cl-)约为=0.05mol/L,而且随着盐酸的滴入c(B+)逐渐增大,所以导电能力:b>a,故A正确;
B. a点溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),由图知溶液呈碱性,则c(Cl-)<c(B+),存在物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+),则c(B+)> c(Cl-)>c(BOH),B正确;
C.a点滴入10mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),存在物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+),二式联立可得2c(OH-)+c(BOH) = c(B+)+2c(H+),故C正确;
D. 滴定至pH=7时,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),c(OH-)= c(H+),所以c(Cl-)=c(B+),据图可知pH=7时,加入的盐酸体积略大于20mL,n(Cl-)略大于0.002mol,溶液体积略大于40mL,所以c(Cl-)不为0.1mol/L,故D错误;
答案选D。
10.C
【详解】A.溶解度常数是难溶性物质在水中达到沉淀溶解平衡时,溶解电离产生的离子浓度的乘积,则BaSO4的溶度积常数表达式为,A正确;
B.若Ba2+离子中毒时,服用0.36 mol/L的Na2SO4溶液时,Ba2+与服用的Na2SO4溶液电离产生的结合形成BaSO4沉淀,导致c(Ba2+)浓度降低,因而可降低Ba2+对人体健康造成的伤害,B正确;
C.若服用碳酸钠溶液,与Ba2+形成的BaCO3能够与胃酸即HCl发生反应变为Ba2+及CO2、H2O,因此Ba2+对人体健康的危害仍然不能排除,且碳酸钠溶液呈强碱性,也会对人造成一定刺激,C错误;
D.在常温下,的平衡常数K=。
11.D
【详解】A.盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,酚酞做指示剂,溶液红色消失,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点,故A正确;
B.用铂丝蘸取某水溶液做焰色试验,火焰呈黄色,说明该溶液中一定含有钠元素,故B正确;
C.向等浓度的和的混合液中加入溶液,先产生黄色沉淀碘化银,这说明碘化银的溶度积常数小于氯化银的,即,故C正确;
D.氯化铝水解,水解吸热,且氯化氢易挥发,所以加热蒸发溶液,最终得到氢氧化铝,得不到无水,故D错误;
故选D。
12.B
【详解】A.a ~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;
B.溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知, b点溶液导电能力大于a点,则离子浓度:a点C.b点溶液的pH = 7,溶液呈中性,则c(OH-) =c(H+),溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+) = c(R-)+c(OH-),则c(NH) =c(R-),故C正确;
D.b点溶质为NH4R,促进水电离,c点溶质为NH4R、NH3·H2O,c点抑制水电离,水的电离程度:b > c,故D正确;
故选:B。
13. 氧化 黄 当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色 0.18 Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O Na2CO3 1.5H2O2
【分析】KMnO4溶液呈紫色,用其测定H2O2的含量时,不需另加指示剂;为减少实验误差,做了四次实验,在计算所用KMnO4溶液体积的平均值时,需分析实验的有效性,若某次实验与其它实验的结果相差较大,则本次实验无效。
【详解】(1)①酸性条件下,H2O2将Fe2+转化成Fe3+,同时H2O2转化成H2O,H2O2中O元素由-1价降低到-2价,具有氧化性;
②4.0mol L 1的H2O2溶液中,c(H+)≈mol/L =mol/L≈3.1×10-6mol/L,pH>5,滴加甲基橙,溶液显黄色;
(2)①用酸性高锰酸钾标准溶液滴定过氧化氢,当H2O2完全反应后,KMnO4稍过量,溶液呈现KMnO4溶液的颜色,所以滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴酸性KMnO4标准溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色;
②四次实验中,第一次实验与另三次实验相比,偏差太大,此次实验数据不能采用,则另三次实验所用V(酸性KMnO4标准溶液)==18.00mL,利用反应可建立如下关系式:2MnO~5H2O2,所以试样中过氧化氢的浓度为=0.18mol L 1;
(3)根据题目所给信息可知氢氧化钙、甲醛(HCHO)、过氧化氢可以反应生成甲酸钙,根据元素守恒可得化学方程式为Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O
(4)从图中可以看出,157 gNa2CO3 xH2O2晶体加热,所得Na2CO3的质量为106g,则H2O2的质量为:157g-106g=51g,x==1.5,则该晶体的组成为Na2CO3 1.5H2O2。
14.
【详解】和属于同种类型,,完全沉淀时已经完全沉淀,浓度小于,,,,开始沉淀时,,,则pH应调节的范围为。
15. SO32-+SO2+H2O=2HSO3- 在亚硫酸氢钠溶液中HSO3-存在电离平衡:HSO3-SO32-+H+和水解平衡HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度,故溶液呈酸性 c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) 变小
【分析】(1)Na2SO3溶液吸收SO2能生成亚硫酸氢钠;
(2)HSO3-在溶液中既能电离出氢离子,同时HSO3-也能水解生成氢氧根,由于HSO3-的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性;
(3)先写出Na2SO3稀溶液中的所有的电离、水解方程式,比较电离和水解程度的大小,进而比较离子的大小顺序;
(4)利用水解平衡移动进行分析。
【详解】(1)Na2SO3溶液吸收SO2能生成亚硫酸氢钠,反应的离子方程式是SO32- + SO2 + H2O = 2HSO3-,故答案为:SO32- + SO2 + H2O = 2HSO3-;
(2)HSO3-在溶液中既能电离出氢离子HSO3- H+ + SO32-,同时HSO3-也能水解生成氢氧根, HSO3- + H2O OH- + H2SO3,由于HSO3-的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性,故答案为:在亚硫酸氢钠溶液中HSO3-在溶液中既能电离出氢离子,HSO3- H+ + SO32-,同时HSO3-也能水解生成氢氧根,HSO3- + H2O OH- + H2SO3,由于HSO3-的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性;
(3)在Na2SO3稀溶液中,按电离和水解程度的大小顺序依次排列为:Na2SO3 = 2Na+ + SO32-;SO32- + H2O OH- + HSO3-;HSO3- + H2O OH- + H2SO3,H2O OH- + H+,则Na2SO3稀溶液中各离子浓度从大到小排列顺序是c(Na+)> c(SO32-)> c(OH-)> c(HSO3-)> c(H+),故答案为:c(Na+)> c(SO32-)> c(OH-)> c(HSO3-)> c(H+);
(4)在Na2SO3稀溶液中存在SO32-的水解平衡:SO32- + H2O OH- + HSO3-,当加入少量KOH固体后,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(SO32-)增大,c(Na+)不变,则c(Na+) : c(SO32-) 的比值变小,故答案为:变小。
16. 水的电离吸热,温度升高,平衡正向移动,Kw增大; ;
【详解】水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程为吸热反应,所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,所以Kw>1×10-14,
故答案为:;水的电离吸热,温度升高,平衡正向移动,Kw增大;
时,某溶液中c ,则溶液中钠离子浓度是 如果稀释10倍,则钠离子浓度是 但硫酸钠溶液是显中性的,c(OH-)=1×10-7mol/L,所以: :,
故答案为:;
若所得混合液的,酸过量,,解之得::。假设NaOH溶液为9L,则硫酸溶液为11L,NaOH的浓度为0.1mol/L,硫酸的浓度为0.05mol/L,n(NaOH)=0.9mol,n(H2SO4)=0.55mol,所以n(Na+)>n(SO42-),两溶液混合后,Na+和SO42-的物质的量不变,所以c(Na+)>c(SO42-),又由于溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),所以溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为,
故答案为:,;
相同的不同酸中,氢离子浓度相同,所以反应刚开始时产生的速率相等;醋酸中酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中酸的浓度等于氢离子浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,所以所得氢气的质量:盐酸醋酸,
故答案为:;。
17.(1) 当滴加最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,半分钟不恢复为无色 0.12mol/L
(2) 中 11
(3)bd
【详解】(1)①酚酞加在盐酸溶液中,溶液显无色,加入NaOH后,盐酸逐渐被中和,溶液酸性减弱,当溶液显浅红色时,且半分钟内不变为无色,说明滴定达终点,故此处填:当滴加最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复为无色;
②由表格数据知,消耗标准NaOH溶液的平均体积为24.10 mL,由NaOH与HCl反应比例为1:1,可得n(HCl)=n(NaOH)=24.10 mL×10-3 L/mL×0.10 mol/L=2.41×10-3 mol,则c(HCl)=;
(2)0.1 mol/L的NaHSO4中c(H+)=0.1 mol/L,0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.2 mol/L:
①按丁方式混合,混合前n(H+)=0.1 mol/L×20 mL,n(OH-)=0.2 mol/L×10 mL,n(H+)=n(OH-),混合溶液显中性;
②按乙方式混合,则NaHSO4和Ba(OH)2按1:1反应,反应的离子方程式为;
③按甲方式混合,OH-过量,混合后c(OH-)==0.1 mol/L,c(H+)==10-11 mol/L,pH为11;
(3)a.若甲溶液呈碱性,则7<m<14,结合m=2n可知,3.5<n<7,所以乙只能为酸性,a错误;
b.甲溶液pH=m,则c(H+)甲=10-m mol/L,乙溶液pH=n,则c(H+)乙=10-n mol/L,而m=2n,所以c(H+)甲=c2(H+)乙,b正确;
c.若乙溶液呈酸性,则0<n<7,结合m=2n可知,0<m<14,则甲溶液可能为呈碱性,不一定为酸性,c错误;
d.若甲溶液呈酸性,则m<7,结合m=2n可知:n<3.5,说明乙溶液呈酸性,甲的酸性比乙弱,所以c(OH-)甲>c(OH-)乙,d正确;
综上所述答案为bd。
18.(1)①④⑤
(2)>
(3) 酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)200
(5) Na2S>NaCN>NaF>NaClO2 H2S+CN-=HS-+HCN 9.9×10-7
【解析】(1)
①向HNO2中加入NaNO2固体后pH增大,说明亚硝酸存在电离平衡,加入亚硝酸根后平衡逆向进行,氢离子浓度降低,pH增大,能证明其为弱酸,为弱电解质,故①正确;
②溶液的导电性与离子浓度成正比,用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明亚硝酸的电离程度,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,故②错误;
③HNO2和NaC1不能发生反应,只能说明不符合复分解反应的条件,但不能说明是弱酸,故③错误;
④常温下0.1mol/L HNO2溶液的pH=2.1,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡,所以能说明亚硝酸为弱酸为弱电解质,故④正确;
⑤强酸可以制取弱酸,NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2,说明HNO2的酸性弱于H3PO4,所以能说明亚硝酸为弱酸,为弱电解质,故⑤正确;
答案为①④⑤;
(2)
纯水中c(H+)= c(OH-),t℃时水的离子积Kw = c(H+)·c(OH- )= 1×10-6mol/L×1×10-6mol/L = 1×10-12>1×10-14,水的电离吸热,升高温度,水的离子积的数值增大,所以t°C > 25°C;
(3)
Al2(SO4)3是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,水解的离子方程式为:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,故答案为:酸性; Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;
(4)
某地海水的pH≈8,则c(H+)=10-8mol/L,根据碳酸的电离常数Ka2=可得:===200;
(5)
①Ka越大,酸的电离程度越大,酸性越强;根据表格中的数据可知,酸性HClO2>HF>H2S>HCN>HS-根据越弱越水解的原理,水解程度越大,碱性越强,故等浓度的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液故pH由大到小的顺序为Na2S>NaCN>NaF>NaClO2,故答案为:Na2S>NaCN>NaF>NaClO2;
②由于酸性H2S>HCN>HS-,少量H2 S与KCN溶液反应生成HS-和HCN,离子方程式为H2S+CN-=HS-+HCN,
故答案为: H2S+CN-=HS-+HCN;
③常温下,CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,若溶液pH=6,c(H+)=1×10-6mol/L,c(OH-)=1×10-8mol/L,根据电荷守恒有c(CH3COO-)+ c(OH-)= c(Na+)+ c(H+),则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)- c(OH-)=9.9×10-7mol/L。
19. 碱性 AB < H2A第一步电离产生的H+对HA-的电离起了抑制作用
【分析】(1)根据该酸的电离方程式知,第一步是完全电离,第二步是部分电离,说明A2-离子水解而HA 不水解,且HA 是弱酸,Na2A是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;
(2)根据二元酸的电离方程式知,A2-只发生第一步水解,结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒分析解答;
(3)若0.1mol L-1NaHA溶液的pH=2,说明溶液中c(H+)=0.01mol/L,则HA-的电离度是10%,H2A第一步完全电离,第二步部分电离,且含有相同的离子能抑制弱根离子的电离;
(4)根据离子是否电离确定钠离子和酸式酸根离子浓度大小,根据溶液的酸碱性确定氢离子和氢氧根离子浓度相对大小,根据离子来源确定氢离子和A2-离子相对大小。
【详解】(1)因为A2-能够水解,所以Na2A溶液显碱性,其水解方程式为:,
故答案为:碱性;;
(2)在Na2A中存在水解平衡:,HA-不会进一步水解,所以溶液中没有H2A分子。
A.根据A的物料守恒可知c(A2 )+c(HA )+c(H2A)=0.1 mol·L-1,由于溶液中没有H2A分子,则c(A2 )+c(HA ) =0.1 mol·L-1,故A正确;
B.根据OH-的质子守恒可得:c(OH )=c(H+)+c(HA ),故B正确;
C.根据电荷守恒得,故C错误;
D.根据Na和A的物料比为2:1可得.c(Na+)=2c(A2 )+2c(HA-),故D错误;
故答案选:AB。
(3)若0.1mol L-1NaHA溶液的pH=2,说明溶液中c(H+)=0.01mol/L,则HA-的电离度是10%,H2A第一步完全电离,第二步部分电离,由于H2A第一步电离产生的H+抑制了HA-的电离,故H2A(0.1 mol/L)的c(H+)小于0.11 mol/L。
故答案为:<;H2A第一步电离产生的H+对HA-的电离起了抑制作用;
(4)钠离子不电离,HA-能电离,所以c(Na+)>c(HA-),根据(3)知,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),水和HA-都电离出氢离子,则c(H+)>c(A2-),所以该溶液中离子浓度大小顺序是,
故答案为:。
【点睛】根据离子是否电离确定钠离子和酸式酸根离子浓度大小,根据溶液的酸碱性确定氢离子和氢氧根离子浓度相对大小,根据离子来源确定H+和A2-相对大小。
20. 测定醋酸钠溶液的pH值,若pH大于7,则说明醋酸为弱酸 增大 不变 减小 增大 ③④⑤ A ④>①>②>③
【分析】(1)若醋酸为弱酸,则醋酸钠水解;
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度均减小,CH3COOHCH3COO-+H+正向移动;
(3)OH-浓度相同的等体积的盐酸和CH3COOH,说明氢离子浓度相同,由于醋酸是弱酸,醋酸的浓度大于盐酸,盐酸的物质的量小于醋酸。
(4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),加入浓盐酸后氯离子浓度增大,则溶解平衡向着逆向移动。
(5)酸、碱抑制水电离,盐水解促进水电离。
【详解】(1)测定醋酸钠溶液的pH,若pH大于7,说明醋酸根离子水解,醋酸为弱酸;
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,所以n(H+)增大;=,所以不变;,减小,所以 减小;Kw不变,减小,所以c(OH-)增大。
(3)①开始氢离子浓度相同,反应速率相同,开始后醋酸继续电离出氢离子,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,醋酸反应速率快,所以反应需要的时间:CH3COOH<HCl,故①错误;②开始氢离子浓度相同,反应速率相同,故②错误;③放出氢气的质量相等,所以参加反应的锌粉的物质的量相等,故③正确;④放出氢气的质量相等,开始后醋酸反应速率大于盐酸,反应过程的平均速率:CH3COOH>HCl,故④正确;⑤醋酸的物质的量大于盐酸,放出氢气一样多,所以醋酸一定有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑤正确;⑥醋酸物质的量大于盐酸,若CH3COOH溶液中有锌粉剩余,说明醋酸完全反应,则醋酸放出的氢气大于盐酸,故⑥错误。答案选③④⑤;
(4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡:NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq),由于加入浓盐酸,溶液中氯离子浓度增大,抑制了氯化钠的溶解,会析出白色的NaCl晶体,故选A。
(5)①纯水中水电离出的=10-7;②氢氧化钠抑制水电离,pH=10的NaOH溶液,水电离出的=10-10;③醋酸抑制水电离,pH=3的醋酸溶液,水电离出的=10-11;④醋酸钠水解,促进水电离,pH=10的CH3COONa溶液,水电离出的=10-4。水的电离程度的大小关系是④>①>②>③。
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