3.2 水的电离和溶液的ph(含解析) 同步测试题2023-2024学年高二上期人教版(2019)选择性必修1

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名称 3.2 水的电离和溶液的ph(含解析) 同步测试题2023-2024学年高二上期人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-15 19:29:33

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3.2 水的电离和溶液的ph 同步测试题
一、单选题
1.下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是(  )
A. 分离CCl4和水
B. 酸碱中和滴定
C. 吸收HCl尾气
D. 中和热的测定
2.常温下,最适宜薄荷生长的土壤pH≈8,土壤中的c(OH-)最接近于()
A.1×10-5mol/L B.1×10-6 mol/L
C.1×10-8 mol/L D.1×10-9mol/L
3.下列关于氨水的说法正确的是(  )
A.氨水是碱,其中不含H+
B.氨水的导电性比 NaOH溶液弱
C.室温下的稀氨水中,Kw= 1×10-14
D.某瓶氨水的pH=9,说明氨水是弱电解质
4.常温下,下列溶液的的是
A. B. C. D.
5.关于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是(  )
A.将10mL该溶液稀释至100mL后,
B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C.该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010:1
D.该溶液中由水电离出的 (H+)
6.温度为25℃时,将0.46g钠投入到2000g水中充分反应,假设反应后溶液体积为2000mL,则该溶液的pH为(  )
A.1 B.13 C.12 D.10
7.常温下,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液,滴定曲线如图所示,下列说法错误的是()
A.a=20.00
B.滴定过程中,可能存在:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
C.若将盐酸换成相同浓度的醋酸,则滴定到pH=7时,a<20.00
D.若用酚酞作指示剂,当滴定到溶液明显由无色变为浅红色时立即停止滴定
8.关于室温下pH和体积均相同的NaOH与氨水两种稀溶液,下列说法错误的是(  )
A.升高温度后(忽略溶液的挥发和Kw的改变),氨水的pH大于NaOH溶液
B.分别加入等量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释100倍后,氨水中c(OH-)比NaOH溶液中的大
D.与等浓度的盐酸反应至中性,NaOH溶液消耗盐酸的体积大
9.下列有关的叙述,正确的是(  )
A.Cl2的水溶液能导电,但Cl2是非电解质
B.0.01mol/L的氨水可以使酚酞试液变红,说明氨水是弱电解质
C.常温下使pH为1的两份相同盐酸的pH均升高为2,需pH为13的NaOH溶液与水的体积比为1∶11(体积变化忽略不计)
D.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
10.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5 mol L﹣1时,沉淀就达完全.已知:常温下Ksp[M(OH)2]=1×10﹣21.则溶液中M2+沉淀完全时的pH为(  )
A.7 B.6 C.5 D.4
11.常温下,下列说法错误的是(  )
A.物质的量浓度相同的NaOH 溶液和氨水:c(Na+) > c(NH4+)
B.pH=3 的盐酸和 pH=11 的氨水混合后pH>7,说明氨水是弱电解质
C.将相同体积相同物质的量浓度的 NaOH 溶液和醋酸溶液混合后呈碱性,说明醋酸是弱电解质
D.物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液,前者 c(OH-)更小
12.有甲、乙两种溶液,甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍,则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)的关系是(  )
A.2:1 B.100:1 C.1:100 D.无法确定
13.现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是(  )
A.加入10mL 0.01mol L﹣1的NaOH溶液
B.加入10mL 的水进行稀释
C.加水稀释成100mL
D.加入10mL 0.01mol L﹣1的盐酸溶液
14.将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH值最接近于(  )
A.8.3 B.8 C.9 D.9.7
15.用0.1mol/L NaOH溶液滴定10mL 0.1mol/L盐酸,利用电导率传感器可绘制滴定过程中的电导率曲线如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.电导率最低点c点就是酸碱中和滴定的终点
B.由图所知,随着NaOH溶液增加,溶液pH先变小后变大
C.b、c、d点都存在:
D.a点电导率最大是因为此时溶液中导电微粒浓度最高
16.下列叙述正确的是(  )
A.某醋酸溶液的,将此溶液稀释10倍后,溶液的,则
B.常温下,某溶液中由水电离的,则此溶液一定呈酸性
C.常温下,将的盐酸稀释1000倍后,溶液的
D.等体积等浓度的溶液和溶液混合后的溶液呈碱性
17.下列叙述正确的是(  )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25℃时,0.1mol·L-1Na2CO3溶液中水电离出来的c(OH-)大于0.1mol·L-1NaOH溶液中水电离出来的c(OH-)
C.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力强
D.0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液c(Cl-)=c(I-)
18. 是制备电池的重要原料。室温下, 溶液的pH随 的变化如图甲所示, 溶液中 的分布分数 随pH的变化如图乙所示 。
下列有关 溶液的叙述正确的是
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有 、 和
C.随 增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于 的 溶液溶解 ,当pH达到 时, 几乎全部转化为
19.25℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液的pH与醋酸体积关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B.B点的横坐标a=12.5
C.水的电离程度:D > C > B
D.D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
二、综合题
20.现有常温下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液,乙为0.2mol·L-1的硫酸氢钠溶液,丙为pH=2的CH3COOH(常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)溶液。回答下列问题:
(1)CH3COOH溶液的电离平衡常数表达式Ka=   ,丙溶液中c(CH3COOH)约为   mol·L-1,CH3COOH的电离度约为    (电离度指弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数)。
(2)要使乙溶液与丙溶液的pH相等,可将乙溶液稀释   倍。
(3)将甲、乙两种溶液等体积混合后,静置,此时混合溶液的pH=   ,若甲、乙混合后溶液呈中性,则甲、乙两种溶液的体积比为   。
21.根据题意,完成下列问题.
(1)常温下,将1mL 0.05mol/L的H2SO4溶液加水稀释至100mL,稀释后溶液的pH=   .若将pH=5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中C(SO42﹣):C(H+)=   
(2)某温度时,测得0.01mol L﹣1的NaOH溶液的pH为11,该溶液与pH=5的HCl溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),混合后溶液pH=   .
(3)常温下,pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+的浓度为c1;pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H+的浓度为c2,溶液中 =   .
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL与pH=3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计),若所得混合溶液呈中性,则a:b=   .若所得混合溶液pH=12,则a:b=   .
22.钛白粉(TiO2)广泛应用于涂料、化妆品、食品以及医药等行业。利用黑钛矿石[主要成分为(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5,含有少量Al2Ca(SiO4)2]制备TiO2,工艺流程如下。已知: TiOSO4易溶于水,在热水中易水解生成H2TiO3,回答下列问题:
(1)(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5中钛元素的化合价为   ,实验“焙烧”所需的容器名称是   ,“滤渣”的主要成分是   (填化学式)。
(2)制取H2TiO3的化学方程式为   。
(3)矿石粒度对TiO2的提取率影响如图,原因是   。
(4)相关的金属难溶化合物在不同pH下的溶解度(s,mol·L-1)如图所示,步骤④应该控制的pH范围是_________(填标号)
A.1~2 B.2~3 C.5~6 D.10~11
(5)常用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]滴定法测定钛白粉的纯度,其步骤为:用足量酸溶解ag二氧化钛样品,用铝粉做还原剂,过滤、洗涤,将滤液定容为100mL,取20.00mL,以NH4SCN作指示剂,用标准硫酸铁铵溶液滴定至终点,反应原理为: Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+
①滴定终点的现象为   。
②滴定终点时消耗bmol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液VmL,则TiO2纯度为   。 (写表达式)
23.某温度时,在2L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n )随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为    。
(2)若Z为氨气,室温下、反应平衡后,将生成的氨气溶于水配成2L的溶液。已知pOH= -lgc(OH-),下列说法正确的是____
A.溶液的浓度为0.2 mol/L B.溶液的pOH小于1
C.溶液的pOH等于1 D.溶液的pOH大于1
(3)①反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率是多少?   
②2 min时X的转化率是多少   (需写出解题步骤)
(4)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应:A(g)+ B(g)=2C(g) H<0,当改变下列条件时,一定会加快反应速率的共有   个 (填阿拉伯数字)。
①降低温度
②保持容器的体积不变,充入氦气
③升高温度
④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
⑤体积缩小至平街时体积的一半
24.现有a·盐酸 b·硫酸 c·醋酸三种酸:(以下均用酸的序号填写)。
(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末, 在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是   。
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是   。
(3)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是   ;如果取等体积的0.1 mol·L-1的三种酸溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是   
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.四氯化碳和水互不相溶,可用分液法分离,故A符合题意;
B.NaOH具有腐蚀性,应放在碱式滴定管中,故B不符合题意;
C.斗浸入过深且用水吸收即可,不能起到防倒吸的作用,故C不符合题意;
D.温度计应放在小烧杯中,用于测量溶液的温度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)溶解度大的气体通入溶液时要有防倒吸装置,漏斗口边缘与液面接触,才有防倒吸的作用。
(2)酸性溶液和具有氧化性的溶液放在酸式滴定管中,碱性溶液放在碱式滴定管中。
2.【答案】B
【解析】【解答】pH≈8时氢离子浓度约是10-8mol/L,则土壤中的c(OH—)约是 。
故答案为:B。
【分析】根据常温下土壤的pH课计算氢离子的浓度,根据水的离子积常数表达式可以计算出氢氧根离子的浓度。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.氨水是碱,溶液中有水电离出的氢离子,A不符合题意;
B.氨水是弱碱,部分电离,但没有说明二者的浓度关系,不能比较导电性强弱,B不符合题意;
C.室温下任何水溶液中,水的离子积常数都为Kw= 1×10-14,C符合题意;
D.没有说明氨水的浓度,不能确定氨水是弱电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.碱液中也存在水电离的氢离子;
B.导电性能与浓度有关;
C.常温下水的Kw值不变;
D.没有浓度值无法确定为弱电解质。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.为强碱弱酸盐水解显碱性,pH>7,A符合题意;
B.为酸,溶液显酸性,pH<7,B不符合题意;
C.为强酸强碱盐,溶液显中性,pH=7,C不符合题意;
D.为强酸弱碱盐,水解显酸性,pH<7,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,两弱双水解分析。
5.【答案】C
6.【答案】C
【解析】【解答】解:设生成NaOH的物质的量为n,则:
2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑
46g 2mol
0.46g n(NaOH)
n(NaOH)= =0.02mol,
故c(OH﹣)=c(NaOH)= =0.01mol/L,
反应后溶液中氢离子浓度为:c(H+)= mol/L=10﹣12mol/L,
则反应后溶液的pH=﹣lgc(H+)=﹣lg10﹣12=12,
故选C.
【分析】发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据化学方程式计算生成NaOH的物质的量,根据c= 计算氢氧化钠浓度,再根据KW=c(H+) c(OH﹣)计算c(H+),再根据pH=﹣lgc(H+)计算溶液pH.
7.【答案】D
【解析】【解答】A、NaOH溶液和HCl溶液恰好反应时,消耗20.00mLNaOH溶液,生成强酸强碱盐,溶液呈中性,故A不符合题意;
B、滴定过程酸过量时, c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),故B不符合题意;
C、NaOH和醋酸恰好反应时生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,所以滴定到pH=7时, a<20.00,故C不符合题意;
D、用酚酞作指示剂进行中和滴定时,当溶液由无色变为红色时,且30秒内不褪色,停止滴定,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据中和滴定原理,用酚酞做指示剂时,颜色出现改变且半分钟内不褪色,停止滴定。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.一水合氨是弱电解质、存在电离平衡,电离吸热,升高温度促进一水合氨电离,则氢氧根离子浓度增大、忽略溶液的挥发和Kw的改变,氨水中氢离子浓度下降、氨水的pH大于NaOH溶液,A不符合题意;
B. 分别加入等量氯化铵固体后,则氨水中:铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离、氢氧根浓度下降。氢氧化钠溶液中:铵根离子和氢氧根相结合生成一水合氨、氢氧根浓度下降。故两溶液的pH均减小,B不符合题意;
C. 稀释促进一水合氨电离,氨水中n(OH-)有所增大,而氢氧化钠溶液中的n(OH-)不变,则加水稀释100倍后,氨水中c(OH-)比NaOH溶液中的大,C不符合题意;
D.室温下pH和体积均相同的NaOH与氨水两种稀溶液,溶液中氢氧根离子浓度相同,而氨水的物质的量浓度比氢氧化钠物质的量浓度大得多。与等浓度的盐酸反应至中性,氨水对应的溶液为氯化铵和少量氨水的混合物,氢氧化钠对应的为氯化钠溶液,氯化铵的物质的量远大于氯化钠的物质的量,则NaOH溶液消耗盐酸的体积小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】思路分析: pH和体积均相同的NaOH与氨水两种稀溶液 ,说明OH-浓度相等,但是由于一水合氨为弱电解质,部分电离,所以一水合氨的浓度要大于NaOH,完全中和消耗的盐酸会更多,加水稀释相同倍数,一水合氨会电离继续产生OH-,所以氨水中c(OH-)比NaOH溶液中的大 。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.Cl2是单质,不是非电解质,A不符合题意;
B.0.01mol/L的氨水可以使酚酞试液变红,只能说明氨水是碱,而不能说明NH3·H2O电离不完全,进而无法说明NH3·H2O。此外,氨水是混合物而不是电解质,B不符合题意;
C.设盐酸的体积为1L。由于Kw=[H+][OH-]=10-14,pH=13的NaOH溶液中[OH-]=0.1mol/L。如果加入NaOH溶液V1 mL,要使混合后的溶液pH=2(显酸性),则HCl必须过量。根据OH-与H+为1:1的反应关系,同时考虑到稀释作用,反应后溶液中[H+]==10-2mol/L,解得V1=。如果加入水V2 mL稀释,则应稀释至10倍体积,因此V2=10×1-1=9。由此可见,V1:V2=1:11,C符合题意;
D.HCl为强酸,可完全电离。醋酸是弱酸,无法完全电离,故pH相同的醋酸溶液浓度大于盐酸。恰好完全中和需要1:1反应,故中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液消耗的NaOH物质的量更大,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.电解质和非电解质是针对化合物而言的,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;
B. 0.01mol/L的氨水可以使酚酞试液变红,说明NH3·H2O是碱;
C.设盐酸的体积为1L,根据Kw=[H+][OH-]=10-14列方程求解;
D.用同种碱中和pH与体积均相同的强酸和弱酸溶液,弱酸溶液消耗的碱物质的量更大。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:M(OH)2的Ksp=(M2+)×c2(OH﹣),M2+完全沉淀时,c(M2+)小于10﹣5mol/L,c(OH﹣)≥ =1×10﹣8mol/L,c(H+)= mol/L=1×10﹣6mol/L,pH=6,
故选B.
【分析】当M2+完全沉淀时,c(M2+)小于10﹣5mol/L,根据Ksp=(M2+)×c2(OH﹣)计算该题.
11.【答案】B
【解析】【解答】A. 氢氧化钠为强碱完全电离,一水合氨为弱碱不完全电离,故物质的量浓度相同的NaOH 溶液和氨水中:c(Na+) > c(NH4+),选项A不符合题意;
B. pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氨水中c(OH-)=10-3mol/L,盐酸中的H+与氨水中的OH-离子浓度相等,但由于两溶液的体积未知,反应后溶液呈碱性说明碱过量,但不能证明一水合氨是弱碱,何况氨水是混合物,混合物不是电解质,选项B符合题意;
C. 将相同体积相同物质的量浓度的 NaOH 溶液和醋酸溶液混合,完全中和溶液呈碱性,说明生成的盐为强碱弱酸盐,则醋酸是弱电解质,选项C不符合题意;
D.因盐酸是强酸,在水中完全电离,而醋酸是弱酸,在水中不完全电离,则物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液中的H+浓度前者大,根据水的离子积相等,则前者 c(OH-)更小,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】B项没有注明体积,无法判定一水合氨是弱电解质,况且氨水是混合物。
12.【答案】D
【解析】【解答】解:设乙的pH=x,则甲的pH=2x,由pH=﹣lgc(H+),则乙中的c(H+)=10﹣x,而甲中c(H+)=10﹣2x=c2(H+),
所以甲中氢离子浓度是乙氢离子浓度的平方,则不能确定二者氢离子浓度的关系,
故选D.
【分析】pH值是氢离子浓度的负对数,设乙的pH=x,则甲的pH=2x,由pH=﹣lgc(H+),则乙中的c(H+)=10﹣x,而甲中c(H+)=10﹣2x=c2(H+),则无法确定二者溶液中氢离子浓度关系.
13.【答案】C
【解析】【解答】解:常温下pH=1的某强酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,使溶液的pH变成2,即c(H+)=0.01mol/L,则:
A、pH=1的某强酸溶液10mL,n(H+)=0.01L×0.1mol/L=0.001mol,10mL0.01mol/L的NaOH溶液,n(OH﹣)=0.01L×0.01mol/L=0.0001mol,混合后c(H+)= ≠0.01mol/L,故A错误;
B、加入10mL的水进行稀释,混合后c(H+)= =0.05mol/L≠0.01mol/L,故B错误;
C、加水稀释成100mL,c(H+)= =0.01mol/L,故C正确;
D、加入10mL0.01mol/L的盐酸,混合后,c(H+)= ≠0.01mol/L,故D错误.
故选C.
【分析】常温下pH=1的某强酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,使溶液的pH变成2,即c(H+)=0.01mol/L,可加水稀释或加入一定量的碱进行中和,使c(H+)=0.01mol/L即可.
14.【答案】D
【解析】【解答】解:pH=8的NaOH溶液中c(OH﹣)=1×10﹣6mol/L,pH=10的NaOH溶液中c(OH﹣)=1×10﹣4mol/L,
混合后c(OH﹣)= mol/L≈ mol/L,
则溶液中的c(H+)= = mol/L=2.0×10﹣10mol/L,所以pH=10﹣lg2=9.7,故选D.
【分析】两种碱溶液混合,先计算出混合后溶液的c(OH﹣),再根据溶液的Kw计算出溶液的c(H+),然后求pH值.
15.【答案】B
【解析】【解答】A.根据图知,溶液电导率与离子浓度成正比,当V(NaOH)=10mL时,酸碱恰好完全反应生成NaCl,离子浓度最小,其电导率最小,所以电导率最低点c点就是酸碱中和滴定的终点,故A不符合题意;
B.盐酸溶液pH<7,加入NaOH溶液消耗氢离子,pH增大,随着氢氧化钠溶液增加,pH一直增大,故B符合题意;
C.b、c、d点溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得,故C不符合题意;
D.离子浓度与电导率成正比,则离子浓度越大,其电导率越高,a点电导率最大是因为此时溶液中导电微粒浓度最高,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据溶液电导率与离子浓度成正比分析;
B.依据反应过程中物质的量判断;
C.根据电荷守恒分析;
D.离子浓度与电导率成正比。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.pH为a的醋酸溶液稀释10倍后,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,则b>a,故A不符合题意;
B.酸或碱都能抑制水的电离,则常温下,某溶液中由水电离的,则此溶液可能为酸溶液呈酸性,也可能为碱溶液呈碱性,故B不符合题意;
C.常温下,pH=5的盐酸溶液,加水稀释,溶液的酸性随加水量而减弱,pH也就随之增大,溶液逐渐接近中性,但溶液始终为酸性溶液,即溶液的pH无限接近7但永远不能到达7,故C不符合题意;
D.等体积等浓度的醋酸溶液和氢氧化钠溶液混合恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠在溶液中水解水溶液呈碱性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.稀释醋酸,溶液氢离子浓度降低,pH增大;
B. 水电离的 ,说明水的电离受到抑制,酸或碱均能抑制水的电离;
C.盐酸溶液无论怎样稀释始终呈酸性,常温下pH<7。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c(CH3COO-)浓度增大,电离平衡逆向移动,抑制了醋酸的电离,A叙述不符合题意;
B.25℃时,0.1mol·L-1Na2CO3溶液中碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,促进水电离,0.1mol·L-1NaOH溶液中,NaOH电离出的氢氧根离子抑制水的电离,故0.1mol·L-1Na2CO3溶液中水电离出来的c(OH-)大于0.1mol·L-1NaOH溶液中水电离出来的c(OH-),B叙述符合题意;
C.硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,C叙述不符合题意;
D.AgCl和AgI的Ksp不相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),0.1mol AgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Ag+)浓度相等,则c(Cl-)不等于c(I-),D叙述不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.加入醋酸钠而抑制醋酸电离;
B.碳酸钠促进水电离,氢氧化钠抑制水电离;
C.溶液导电能力与离子浓度成正比;
D. AgCl 溶解度大于 AgI 。
18.【答案】D
【解析】【解答】A. 溶液中存在 的电离平衡和水解平衡、 的电离平衡、 的电离平衡,故A不符合题意;
B. 溶液中含P元素的粒子有 、 、 和 ,故B不符合题意;
C. 溶液的pH随着 初始浓度的增大逐渐减小,但当 的浓度增大到10 时,浓度再增大,溶液的pH基本不变,故C不符合题意;
D. 与 反应生成 和 ,因为 浓度大于1 ,则可得到 浓度也大于1 。根据图1可知:当 的浓度大于1 时其 ;根据图2可知当 时 的分布分数达到 ,即 几乎全部转化为 ,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查弱电解质的电离,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握弱电解质的电离特点以及图象曲线的变化趋势,难度不大。
19.【答案】D
【解析】【解答】解:A. 用强碱滴定弱酸,滴定终点是溶液显碱性,应该选用酚酞作为指示剂,故A不符合题意;
B、当a=12.5时,氢氧化钠和醋酸的物质的量之比1:1,恰好反应生成CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液显碱性,与pH=7不符,故B不符合题意;
C. B点时溶液显中性,则醋酸过量,
C、D溶液显酸性,醋酸过量更多,水的电离受到抑制水的电离程度:D<C<B,故C不符合题意;
D、在D点时,反应后醋酸剩余,溶液的组成为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合物,根据物料守恒,此时c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】图中B为中性点,恰好反应时消耗醋酸为12.5mL,D中的溶质为醋酸和醋酸钠且浓度相等。
A、酸碱中和滴定,有弱酸或弱碱参与反应时应根据生成的盐的酸碱性来选择指示剂,生成的盐显碱性用酚酞,生成的盐显酸性用甲基橙。
B、生成的盐是醋酸钠显碱性,中性时用的醋酸钠的量大于12.5mL。
C、酸对水的电离起抑制作用,酸浓度越大,抑制作用越强。
20.【答案】(1);5.56;0.18%
(2)20
(3)13;1:2
【解析】【解答】(1)CH3COOH的电离方程式为:CH3COOH=CH3COO-+H+,所以电离平衡常数表达式Ka= ,丙为pH=2的CH3COOH(常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)溶液,c(CH3COOH)= = =5.56mol·L-1,CH3COOH的电离度约为 =0.18%,故答案为: ;5.56;0.18%;
(2)乙为0.2mol·L-1的硫酸氢钠溶液,丙为pH=2的CH3COOH,要使乙溶液与丙溶液的pH相等,即要使乙的pH=2,c(H+) =0.01mol·L-1,将乙溶液稀释20倍,c(H+) =0.01mol·L-1,pH=2,符合要求,故答案为:20;
(3)甲为0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液,乙为0.2mol·L-1的硫酸氢钠溶液,将甲、乙两种溶液等体积混合后,发生酸碱中和,还剩余氢氧根,剩余氢氧根浓度为c(OH-) =0.1mol·L-1,此时混合溶液的pH=13,若甲、乙混合后溶液呈中性,n(OH-)=n(H+),因为甲为0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液,乙为0.2mol·L-1的硫酸氢钠溶液,即甲、乙两种溶液的体积比为1:2时n(OH-)=n(H+),故答案为:1:2。
【分析】(1)CH3COOH=CH3COO-+H+,所以电离平衡常数表达式Ka= ,丙为pH=2,c(H+)=10-2mol/L的CH3COOH(常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)溶液,c(CH3COOH)= =
(2)乙为0.2mol·L-1的硫酸氢钠溶液,丙为pH=2的CH3COOH,要使乙溶液与丙溶液的pH相等,即要使乙的pH=2,c(H+) =0.01mol·L-1
(3)根据计算氢氧根离子多余氢离子,所以溶液显碱性,计算出多余的氢氧根离子即可,混合之后显示中性,就需要n(OH-)=n(H+),但是c(OH-) =0.4mol·L1.c(H+) =0.2mol·L-1,即可求出体积比
21.【答案】(1)3;1:10
(2)10.7
(3)1:10000
(4)1:100;11:90
【解析】【解答】解:(1)1mL0.05mol/L的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,加水稀释至100mL后,溶液体积变为100倍,则氢离子浓度变为原来的 ,即稀释后氢离子浓度为10﹣3mol/L,则pH=3;pH为5的溶液中氢离子浓度为:c(H+)=1×10﹣5mol/L,硫酸根离子的浓度为:c(SO42﹣)=5×10﹣6mol/L,
溶液稀释500倍后,氢离子浓度不可能小于1×10﹣7mol/L,只能无限接近1×10﹣7mol/L,而硫酸根离子浓度为:c(SO42﹣)=1×10﹣8mol/L,
所以稀释后溶液中硫酸根离子与氢离子浓度之比为:1×10﹣8mol/L:1×10﹣7mol/L=1:10.
故答案为:3;1:10;(2)0.01mol L﹣1的NaOH溶液中氢氧根浓度为0.01mol/L,而pH为11,即氢离子浓度为10﹣11mol/L,则可知该温度下水的离子积Kw=10﹣13.将0.01mol L﹣1的NaOH溶液与pH=5的盐酸等体积混合后,氢氧化钠过量,溶液显碱性,故混合溶液中c(OH﹣)= = ≈5×10﹣3mol/L,则溶液中c(H+)= =2×10﹣11mol/L,则pH=﹣lg2×10﹣11=10.7,故答案为:10.7;(3)硫酸溶液中的氢氧根离子、硫酸铝溶液中的氢离子是水电离的,pH=5的硫酸溶液中由水电离出的H+浓度为c1= =10﹣9mol/L,pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H+浓度为c2=10﹣5mol/L,则c1:c2=10﹣9mol/L:10﹣5mol/L=1:10000,
故答案为:1:10000;(4)若所得混合溶液呈中性,则硫酸中的氢离子与氢氧化钡的氢氧根离子的物质的量相等,即:aL×0.1mol/L=bL×0.001mol/L,解得a:b=1:100;
若所得混合溶液pH=12,溶液显示碱性,碱过量,则: =0.01mol/L,解得a:b=11:90,
故答案为:1:100;11:90.
【分析】(1)1mL0.05mol/L的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,加水稀释至100mL后,溶液体积变为100倍,则氢离子浓度变为原来的 ;稀释过程中硫酸的物质的量不变,当溶液接近中性时要考虑水的电离,所以将pH=5的硫酸溶液稀释500倍后,溶液中的SO42﹣的浓度成比例下降,但H+浓度降到10﹣7mol/L便不再下降;(2)0.01mol L﹣1的NaOH溶液中氢氧根浓度为0.01mol/L,而pH为11,即氢离子浓度为10﹣11mol/L,则可知该温度下水的离子积Kw=10﹣13,将0.01mol L﹣1的NaOH溶液与pH=5的盐酸等体积混合后,溶液显碱性,根据c(OH﹣)= 来计算;(3)pH=5的H2SO4的溶液中由水电离出的H+浓度为c1= =10﹣9mol/L,pH=5的Al2(SO4)3溶液溶液中由水电离出的H+浓度为c2=10﹣5mol/L;(4)若所得混合溶液呈中性,aL×0.1mol/L=bL×0.001mol/L;若所得混合溶液pH=12,则碱过量,所以 =0.01mol/L.
22.【答案】(1)+4;坩埚;CaSO4和CaSiO3
(2)
(3)矿石粒度越小,反应接触面积越大,反应速率越快
(4)B
(5)当滴入最后一滴硫酸铁铵时,溶液变成血红色,且30s内不变回原色;
【解析】【解答】(1)设Ti的化合价为+x,(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5化合价代数和等于0,(2×0.5+2×0.5)+2x-2×5=0,x=4;灼烧固体用坩埚;黑钛矿石[主要成分为(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5,含有少量Al2Ca(SiO4)2]加入NH4HSO4焙烧后,加水过滤,沉淀中含有CaSO4和CaSiO3;(2)由TiOSO4水解制备H2TiO3,反应方程式为: ;(3)由图中变量结合影响反应的速率、转化率的因素,矿石粒度对TiO2的提取率影响,原因是矿石粒度越小,反应接触面积越大,反应速率越快;(4)由图读出:金属难溶化合物在不同pH下的溶解度(s,mol·L-1),步骤④应该控制的pH范围是:钛酸沉淀pH大于2,而氢氧化铝不沉淀,pH小于3,
故答案为:B;(5)①铁离子过量时,反应结束,故终点现象为:当滴入最后一滴硫酸铁铵时,溶液变成血红色,且30s内不变回原色;②由TiO2~Fe3+关系式,n(TiO2)=n(Fe3+)=bmol·L-1×V×10-3L×100mL/20mL=5bV×10-3mol,TiO2纯度为 = 。
【分析】(1)根据化合物的化合价之和为0可以计算出钛的化合价;固体灼烧实验采取的仪器是坩埚;铵根和铝离子水解后,滤渣中还有硅酸钙和硫酸钙;
(2)TiOSO4在加热的条件水解为H2TiO3和H2SO4;
(3)有固体参与的化学反应中,固体的接触面积越大,反应的速率就越快;
(4)步骤④主要是获取H2TiO3而不获取Al(OH)3,因此用调节pH值在2~3 之间;
(5)NH4SCN会与铁离子发生络合反应,生成血红色的络合物,因此反应的终点为:当滴入最后一滴硫酸铁铵时,溶液变成血红色,且30s内不变回原色;
根据氧化还原反应的方程式可以计算出TiO2的物质的量,继而求出其纯度。
23.【答案】(1)
(2)D
(3);
(4)3
【解析】【解答】(1)由图可知,反应达平衡后,X的物质的量减少0.3mol,Y的物质的量减少0.1mol,Z的物质的量增加0.2mol,则反应物为X、Y,生成物为Z,物质的量之比X:Y:Z=3:1:2,故该反应的化学方程式为;
(2)若Z为氨气,室温下、反应平衡后,Z的物质的量为0.2mol,将氨气溶于水配成2L的氨水溶液,氨水溶液浓度为,但氨水是弱碱,电离出的c(OH-)小于0.1mol/L,pOH= -lgc(OH-),则pOH大于1,故
故答案为:D;
(3)反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率;2 min时X的转化率为;
(4)①降低温度,反应速率减慢;②保持容器的体积不变,充入氦气,各组分浓度不变,反应速率不变;③升高温度,反应速率加快;④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量,反应物浓度增大,反应速率加快;⑤体积缩小至平街时体积的一半,各组分浓度增大,反应速率加快;③④⑤项正确,故答案为3个。
【分析】(1)依据图中物质的量的变化情况确定反应物和产物,利用物质的量变化量之比等于反应计量系数之比书写;
(2)氨水是弱碱,利用pOH= -lgc(OH-)判断
(3)依据计算;
(4)依据影响反应速率的因素分析;
24.【答案】(1)c>a=b
(2)b>a=c
(3)c>a>b;b>a=c
【解析】【解答】(1)在同体积、同pH的三种酸中,醋酸为弱酸,醋酸的浓度最大;而盐酸和硫酸都是强酸,盐酸和硫酸溶液中氢离子浓度相等,所以加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下醋酸产生的CO2体积最大,而盐酸和硫酸产生的CO2体积相等且小于醋酸产生的CO2;因此,本题正确答案是: c>a=b。
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,盐酸、醋酸、硫酸的物质的量是相等的,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下盐酸和醋酸产生CO2的体积一样,但是硫酸是二元酸,加入足量的碳酸钠,在相同条件下产生CO2的体积是盐酸、醋酸的2倍,所以产生CO2的体积由大到小的顺序是:b>a=c;因此,本题正确答案是: b>a=c。
(3)硫酸是二元强酸, 0.1 mol/L的硫酸中氢离子浓度是0.2mol/L,盐酸是一元强酸,0.1 mol/L的盐酸中氢离子浓度是0.1mol/L,醋酸是一元弱酸,0.1 mol/L的醋酸中氢离子浓度小于0.1 mol/L;氢离子浓度越大,则pH越小,所以三种酸溶液的pH由大到小的顺序是:c>a>b; 等体积的0.1mol/L的三种酸溶液,硫酸是二元酸,氢离子的量最大,消耗的氢氧化钠最多,醋酸和盐酸都是一元酸,溶质的物质的量一样,消耗氢氧化钠一样多,所以用0.1mol/L 的NaOH溶液分别中和三种酸,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是:b>a=c;因此本题答案是:c>a>b, b>a=c。
【分析】(1)硫酸和盐酸都是强酸,同体积同pH,则氢离子的物质的量相等,而醋酸是弱酸存在电离平衡,氢离子的物质的量大于另两种酸,据此解答;
(2)同体积同浓度的三种酸,最终电离出的氢离子是硫酸大于盐酸和醋酸,且盐酸和醋酸电离出的氢离子物质的裂等等;
(3)根据相同浓度溶液中氢离子的浓度判断pH的大小顺序;根据氢离子的物质的量大小判断消耗NaOH溶液的体积。