第三章水溶液中的离子反应与平衡
一、单选题(共13题)
1.氯氧化法制备NaBrO3的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.“消化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1
B.“氧化”时,Cl2将CaBr2氧化为Ca(BrO3)2
C.“沉溴”时发生反应:Ca(BrO3)2+BaCl2=Ba(BrO3)2↓+CaCl2
D.BaCO3的溶解度大于Ba(BrO3)2
2.下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是( )
A.某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
3.在某温度时,将nmol L-1氨水滴入10mL1.0mol L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点:=1.0×10-14
B.b点溶液中离子浓度大小关系为c(OH-)=c(H+)C.氨水的浓度应该大于1.0mol L-1
D.a、b、c三点水的电离程度大小关系是c>b>a
4.下列关于0.1mol/LNaHSO3溶液的说法中,不正确的是
A.溶液中至少存在3个平衡
B.溶液中含有分子和离子共7种
C.溶液中
D.常温下,溶液呈酸性,则
5.下列操作能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去H2S气体中混有的HCl 将混合气体通入饱和Na2S溶液,干燥
B 配制氯化铁溶液 将氯化铁固体溶解在适量的热水中
C 验证HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强 用pH试纸测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
D 除去NaCl固体中少量的KNO3杂质 将固体溶于水配成溶液,蒸发结晶并趁热过滤
A.A B.B C.C D.D
6.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.0lmol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图象如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述不正确的是
A.n点表示Ag2C2O4的不饱和溶液
B.图中X线代表的AgCl
C.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+的平衡常数为109.04
D.向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
7.常温下,向某二元弱酸中滴加稀NaOH溶液,溶液中pH、分布系数[,、或] 变化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.时,
B.常温下,反应的
C.常温下,图中a处:
D.溶液中,
8.25℃时,向的一元酸溶液中逐渐通入氨气(已知25℃时一水合氨的电离平衡常数为),保持溶液的温度和体积不变,混合溶液的与粒子浓度比值的对数变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.25℃时,的一元酸的电离平衡常数为
B.当通入氨气时,
C.当时,溶液为碱性
D.为弱酸,25℃时随着氨气的通入,逐渐增大
9.天然海水中所含的离子有Na+、Ca2+、Mg2+、、Br-、、等。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.工艺中天然海水显碱性
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、、等氧化生成
C.“反应、稀释”时可能发生反应的离子方程式有:H++=CO2↑+H2O
D.“排放”出来的海水中的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
10.下列实验仪器、试剂、操作均正确,且能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体 B.灼烧海带 C.用滴定法测氨水的物质的量浓度 D.配制一定物质的量浓度溶液,最终摇匀
A.A B.B C.C D.D
11.下列有关显色法的叙述,正确的是
A.紫色石蕊溶液遇酸变红,遇碱变蓝,在中性溶液里显无色
B.用广泛pH试纸测出某盐酸的pH为2.05
C.把淀粉溶液滴加到碘水中,出现蓝色沉淀
D.用pH试纸测溶液酸碱度时,试纸事先不能湿润
12.水是生命之源,下列关于水的说法正确的是
A.水是非电解质
B.pH=6.8的纯水呈中性
C.降低温度,水的Kw增大
D.电解水制氢气和氧气时可向其中加入盐酸
13.下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 常温下铜片插入浓硫酸中 无明显现象 常温下铜被浓硫酸钝化
B 将通入滴有酚酞的NaOH溶液中 溶液红色褪去 具有漂白性
C 等体积的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体 HX放出的氢气多且反应速率快 HX酸性比HY弱
D 先向溶液中滴几滴溶液,再加入几滴溶液 开始有白色沉淀生成;后又有黑色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共8题)
14.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-,试完成下列问题:
(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)NaHA溶液pH 7(填“大于”“小于”或“等于”),试分析原因是
(3)在0.1mol L-1的Na2A溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是___________
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol L-1
B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
15.电离平衡常数是衡量弱电电解质电离程度的量。已知部分物质的电离平衡常数如下表数据所示(25℃):
化学式 电离平衡常数
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.9×10-7 K2=4.7×10-11
(1)25℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为 (填字母)。
(2)25°C时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为 。
(3)现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH等体积混合后测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是 (填字母)。
A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)+c(HCN)=c(OH-) D.c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L
(4)浓Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子方程式表示其灭火原理: 。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小顺序: ;该溶液中的电荷守恒表达式为 。
16.常温下,向一定量的(为三元弱酸)溶液中逐滴加入NaOH溶液,含砷元素的各种微粒物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
(1)人体血液的pH在7.35~7.45之间。服用含的药物后,由上图可知,人体中含砷元素的微粒主要是 (写化学式)。
(2)第一步电离的电离方程式为 ,结合图示,计算电离平衡常数 。
(3)请写出溶液中各种离子浓度之间电荷守恒的关系式 。
(4)0.10mol/L的溶液中, mol/L。
(5)写出溶液中发生水解的离子方程式 。
(6)向含的废水中加入适量氧化剂,再加入生石灰将砷元素转化为沉淀。若要除去,则溶液中的至少为 mol/L。(已知:①当溶液中离子浓度时,则该离子被除尽;②)
17.25℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7,K2=2.1×10-12。H2B(酸):K1=1.0×10-7,K2=6.3×10-13,若有浓度相同的两种溶液(填“>”、“<”或“=”)。回答谢列问题:
(1)①H+的浓度:H2A H2B;②溶液的导电能力:H2A H2B;
(2)写出H2B酸溶液中所有的粒子 ;
(3)①写出H2A的电离方程式 。②写出NaHA的电离方程式 。
18.氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子,它们的离子半径最小的是 (填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是 。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因: 。
(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S HCl(选填“<”、“>”或“=”,下同);酸性:HClO4 H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱: 。
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,这利用了SO2 的 性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是 (填序号)。
已知NaHSO3溶液呈酸性,而HSO既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3) c(SO)(选填“<”、“>”或“=”) 。
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水,配平该反应方程式
___Na2SO3+____KIO3+____H2SO4_____Na2SO4+____K2SO4+______I2+_____ H2O
19.25℃时,部分物质的电离常数如下表所示
化学式
电离常数
请回答下列问题:
(1)若氨水的浓度为2.0溶液中的 。将通入该氨水中,当降至时,溶液中的 。
(2)①的电离常数表达式K= 。
②溶液和溶液反应的主要离子方程式为 。
(3)25℃时,及其钠盐的溶液中,、、的物质的量分数(α)随溶液pH变化关系如图所示:
①pH=5时,硫元素的主要存在形式是 。
②当溶液恰好呈中性时: (填“>”、“<”或“=”)。
20.常温下,将某一元酸和溶液等体积混合,混合前两种溶液的浓度和混合后所得溶液的如下表(设混合后溶液体积变化忽略不计):
实验编号 物质的量浓度 () 物质的量浓度 () 混合溶液的
甲
乙
丙
丁
请回答;
(1)仅依据甲组数据分析,的取值范围为 。
(2)从乙组情况分析,是否一定等于 (选填“是”或“否”)。若 为弱酸,计算出该混合溶液达平衡时电离常数的近似值是 (用含代数式表示)。
(3)丙组混合溶液的原因是 ,该组混合溶液中离子浓度的大小关系是 。
(4)若把某离子水解的物质的量占某离子总物质的量的百分数叫做“水解度”,依据丁组数据,推知在该条件下的水解度是 ,该溶液中,水电离出的是 。
21.硫的化合物在生产、生活中有广泛应用,其吸收和处理也十分重要。完成下列填空:
(1)SO2具有还原性,可以和许多氧化剂反应。SO2气体通入硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中恰好生成铬钾矾[KCr(SO4)2·12H2O]。写出该反应的化学方程式 ,反应中被还原的元素是 。
(2)过量的SO2通入Na2S溶液,写出有关的离子方程式 。
(3)在1L 0.3mol/L的NaOH溶液中,通入4.48LSO2(标况),反应后所得溶液中微粒的浓度之间有一些等量关系,例如:c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),请再写出两个等量关系:
(4)在室温下,下列曲线可以描述乙酸(甲、Ki=1.8×10﹣5)和次氯酸(乙、Ki=2.95×10﹣8)在水中的电离度与浓度关系的是 。
A.
B.
C.
D.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A. “消化”反应中发生的反应是:6Br2+6Ca(OH)2=Ca(BrO3)2+5CaBr2+6H2O,方程式中5个Br2中溴元素化合价降低,作氧化剂;1个Br2中溴元素的化合价升高,作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,A正确;
B. “氧化”时,通入虑其后发生的反应为:6Cl2+6Ca(OH)2+CaBr2= Ca(BrO3)2+6CaCl2+6H2O ,故Cl2将CaBr2氧化为Ca(BrO3)2,B正确;
C. “沉溴”时发生反应:Ca(BrO3)2+BaCl2=Ba(BrO3)2↓+CaCl2,C正确;
D. 加入碳酸钠溶液后发生沉淀的转化:Ba(BrO3)2+Na2CO3BaCO3+2NaBrO3,则BaCO3的溶解度小于Ba(BrO3)2,D错误;
故选D。
2.B
【详解】A.强酸的酸式盐如NaHSO4溶液的pH<7,故A错误;
B.pH=4.5的溶液中c(H+)=10-4.5mol·L-1,pH=6.5的溶液中c(H+)=10-6.5mol·L-1,氢离子浓度比值正确,故B正确;
C.0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液稀释到2L时,c(OH-)=mol·L-1=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=13,故C错误;
D.NaOH是碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能大于7并无限接近于7,故D错误;
答案选B。
【点睛】D项的碱溶液无论如何稀释,都不会成为酸,最多只能是不限接近于中性。
3.C
【详解】A.a点温度低于25℃,因而,,,A错误;
B.b点为温度最高点,此为恰好完全反应的点,溶质只有氯化铵,铵根离子水解显酸性,c(OH-)<c(H+),B错误;
C.b点恰好完全反应时所需氨水小于10mL,因而氨水浓度大于1.0mol L-1,C正确;
D.b点溶质为氯化铵,只有铵根的水解促进水的电离,且b点温度最高,所以b点水的电离程度最大,D错误;
综上所述答案为C。
4.D
【详解】A.溶液中存在:H2OH++OH-、H++、+H2O+OH-、+H2OH2SO3+OH-等平衡,至少存在3个平衡,A正确;
B.由A项分析可知,溶液中含有分子为H2O、H2SO3和离子为Na+、H+、OH-、和共7种,B正确;
C.根据物料守恒可知,溶液中,C正确;
D.常温下,溶液呈酸性,说明的电离大于水解,则,D错误;
故答案为:D。
5.D
【详解】A.除去H2S气体中混有的HCl,将混合气体通入饱和NaHS溶液,干燥,故A错误;
B.氯化铁固体溶解在少量的稀盐酸中,再加入适量水,故B错误;
C. 应测等浓度的HNO2和CH3COOH的pH值,故C错误;
D.除去NaCl固体中少量的KNO3杂质,将固体溶于水配成溶液,蒸发结晶并趁热过滤,故D正确;
故选D。
6.D
【分析】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-5.75=10-9.75=100.25×10-10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-2.46=10-6.46=100.54×10-7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)×c()=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,据此分析解答。
【详解】A.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)B.由以上分析知图中X线代表AgCl,B正确;
C.g2C2O4+2Cl-=2AgCl+的平衡常数为K= c()/c2(Cl-),此时溶液中c(Ag+)相同,故有K= c()/c2(Cl-)=,C正确;
D.根据图象可知当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时先析出氯化银沉淀,D错误;
故选D。
7.C
【分析】二元弱酸中滴加稀NaOH溶液,由溶液中pH与分布系数的关系可知,实线代表,虚线代表HA-,第三条为A2-。
【详解】A.时,由图知,A错误;
B.反应的,,,B错误;
C.由电离平衡常数,,a点时,c()=c(A2-),则,C正确;
D.溶液中存在物料守恒,则一定存在,D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.根据起点:PH=5,lg , HR的电离平衡常数为Ka==10-5,选项A正确;
B. 当通入0.1mol氨气时,恰好完全反应生成NH4R,因为一水合氨的电离平衡常数为K=1.76×10-5,HR的电离平衡常数为Ka=10-5,所以铵根离子水解能力略小于R-, NH4R溶液略显碱性,离子浓度c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),选项B错误;
C. 当c(R-)=c(HR) 时,lg ,根据图象可知PH=5, 溶液为酸性,选项C错误;
D. HR为弱酸,25℃时随着氨气的通入,=,因为水解常数只受温度影响, =是定值,选项D错误;
答案选A。
9.D
【详解】A.天然海水含有、,水解生成OH-,使海水显碱性,故A说法正确;
B.天然海水吸收了含硫的烟气后,S元素的化合价为+4价,以还原性为主,氧气具有强氧化性,氧气将H2SO3、、等氧化生成,如2H2SO3+O2=2H2SO4,故B说法正确;
C.根据选项B的分析,氧化后的“海水”中c(H+)增大,“反应、稀释”时可能发生反应的离子方程式有:H++=CO2↑+H2O,故C说法正确;
D.“排放”出来的海水中的量增大,因此的物质的量浓度比进入吸收塔的天然海水浓度大,故D说法错误。
答案为D。
10.D
【详解】A.制备氢氧化铁胶体时,应将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,若滴入氨水中,将生成Fe(OH)3沉淀,A不正确;
B.灼烧海带时,不能放在烧杯中,而应放在坩埚内,B不正确;
C.用标准盐酸滴定氨水时,滴定终点溶液呈酸性,所以酸碱指示剂不能使用酚酞,而应使用甲基橙,C不正确;
D.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,最后进行定容操作时,应将容量瓶上下颠倒、摇匀,D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.紫色石蕊溶液遇酸变红,遇碱变蓝,在中性溶液里显紫色,故A错误;
B.广泛pH试纸测到的pH为正整数,则用pH试纸测出某溶液pH为2,故B错误;
C.把淀粉溶液滴加到碘水中,溶液变为蓝色,不能出现蓝色沉淀,故C错误;
D.用湿润的pH试纸测溶液的pH,会稀释溶液,故用pH试纸测溶液酸碱度时,试纸事先不能湿润,故D正确;
故选D。
12.B
【详解】A. 水是弱电解质,A项错误;
B. 无论纯水的pH为多少,纯水始终都是中性的,B项正确;
C. 水的电离是吸热的过程,降低温度,水的Kw减小,C项错误;
D. 电解水制氢气和氧气时可向其中加入盐酸,生成物为氯气和氢气,不再是电解水,D项错误;
答案选B。
13.C
【详解】A. 常温下,铜和浓硫酸不反应,加热条件下,浓硫酸和铜发生氧化还原反应,故A错误;
B. 二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成亚硫酸钠和水,导致溶液碱性减弱,溶液颜色褪去,二氧化硫不体现漂白性,而体现酸性氧化物的性质,结论错误,故B错误;
C. 相同体积、相同pH的不同一元酸,c(H+)相同,但较弱酸溶质的浓度更大,且在反应中c(H+)降低更慢,所以,放出的氢气多且反应速率快的是较弱的酸溶液,即,HX的酸性小于HY,故C正确;
D. 硫化钠过量,锌离子、铜离子都和硫离子反应,不能据此判断溶度积常数大小,故D错误;
答案选C。
【点睛】1. 相同pH的弱酸和强酸:c(H+)相同,弱酸浓度比强酸大的多,弱酸不能完全电离,存在弱酸的电离平衡,如果c(H+)降低,将促进弱酸电离,使c(H+)下降减慢。所以有:一、稀释,弱酸pH变化慢;二、相同pH、同体积时,弱酸中和同种碱的能力更强;三、相同pH、同体积的不同酸与足量的Zn(或Fe等)反应,开始时速率相同,之后弱酸的快,且弱酸消耗的Zn(或Fe等)更多。该知识也适用于不同强度的弱酸之间的比较。
2. 分析化学反应要特别注意反应物的量,防止判断失误。
14.(1) 碱性 A2-+H2OHA-+OH-
(2) 小于 H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性
(3)ABC
【详解】(1)H2A第一步完全电离、第二步部分电离,则HA 只能电离不能水解,说明A2-离子水解而HA-不水解,且HA-是弱酸,则Na2A溶液呈碱性,其水解方程式为:A2-+H2OHA-+OH-,故答案为:碱性;A2-+H2OHA-+OH-;
(2)NaHA溶液pH小于7,原因是H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性,故答案为:小于;H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性;
(3)A.根据原子守恒,应该为c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol L-1,A项正确;
B.H2A第一步完全电离,所以溶液中不存在H2A,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH )=c(H+)+c(HA ),B项正确;
C.根据电荷守恒得,C项正确;
D.根据物料守恒得,D项错误;
故答案为:ABC。
15. b>a>c NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN BCD Al3++3HCO═Al(OH)3↓+3CO2↑ c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-) c(OH-)+c(HC2O)+2c (C2O)=c(H+)+c(Na+)
【详解】(1)电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,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,故溶液的pH为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故答案为:b>a>c;
(2)NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应方程式为:NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,所以HCN的浓度为0.005mol L-1,CN-的浓度小于0.005mol L-1,
A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故A错误;
B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B正确;
C.由质子守恒可知c(H+)+c(HCN)=c(OH-),故C正确;
D.由物料守恒可知c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L,故D正确;
故答案为:BCD;
(4)铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3++3HCO═Al(OH)3↓+3CO2↑,
(5)草酸氢钠溶液显示酸性,则HC2O的电离程度大于其水解程度,由于氢离子来自水的电离和HC2O的电离,HC2O4-的电离程度较小,则c(H+)>c(HC2O)>c(C2O),所以溶液中各离子浓度大小为c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-),由电荷守恒可知:正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则溶液中的电荷守恒为:c(OH-)+c(HC2O)+2c (C2O)=c(H+)+c(Na+);
16.(1)
(2) 或
(3)
(4)0.10
(5)
(6)
【详解】(1)根据图中曲线知pH在7.35~7.45之间时含砷元素的微粒主要是。
(2)第一步电离的电离方程式为。根据图中时,,,第一步电离的电离平衡常数。
(3)溶液中各种离子浓度之间电荷守恒的关系式是:。
(4)根据As原子守恒得0.10mol/L的中,。
(5)溶液中发生水解的离子方程式:。
(6)当时,根据得,若要除去,则溶液中的至少为。
17. > > H2O、H2B、HB-、H+、B2-、OH- H2A HA-+ H+ HA- A2-+ H+ NaHA = Na+ + HA- HA- A2-+ H+
【详解】(1)相同温度、相同浓度下,电离常数越大电离度越大,相同温度、相同浓度下,电离平衡常数越大其电离程度越大。多元弱酸分步电离,其第一步电离远远大于其第二步电离,由于H2A的K1大于H2B的K1 ,所以H+的浓度:H2AH2B;离子浓度越大导电能力越强,所以溶液的导电能力:H2A>H2B;(2)依据H2B HB-+ H+ 、HB- B2-+ H+ 、H2O H++ OH-可知H2B酸溶液中的粒子有:H2O、H2B、HB-、H+、B2-、OH-;(3) H2A是二元弱酸,分两步电离,①H2A的电离方程式H2A HA-+ H+ 、HA- A2-+ H+ 。②NaHA的电离方程式NaHA = Na+ + HA- 、 HA- A2-+ H+。
18. F- 第三周期第ⅣA族 CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度大于分子间作用力 < > Cl2+S2-=S↓+2Cl- 还原 ③ < 5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O
【详解】(1)O2-、F-、N3-的核外电子层数相同,F-的核电荷数最小,半径最小;Si为14号元素,位于第三周期第ⅣA族;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度远大于分子间作用力,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体;
(2)同周期主族元素自左至右非金属性增强,所以非金属性S<Cl,则热稳定性H2S<HCl,酸性HClO4>H2SO4;非金属性越强,单质的氧化性更强,根据反应Cl2+S2-=S↓+2Cl-可知氧化性Cl2>S,则非金属性Cl>S;
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,利用了SO2的还原性;
H2S水溶液中存在H2S的电离而显酸性,起始pH<7,将SO2气体通入H2S水溶液中时先发生2H2S+SO2= S↓+H2O,该过程中H2S的浓度不断减小,酸性减弱,pH增大,当完全反应发生SO2+H2O=H2SO3,H2SO3电离使溶液酸性增强,pH减小,当SO2不再溶解后,pH不变,H2SO3的酸性强于H2S的,所以最终pH要比初始小,所以图③符合;
HSO的电离使溶液显酸性,HSO的水解使溶液显碱性,而NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度更大,H2SO3由水解产生,SO由水解产生,则c(H2SO3)<c(SO);
(4)根据所给反应物和生成物可知该过程中Na2SO3被KIO3氧化生成Na2SO4,KIO3被还原生成I2,根据电子守恒可知Na2SO3和KIO3的系数比应为5:2,再结合元素守恒可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。
19.(1) 6×10-3 0.62
(2)
(3) >
【详解】(1)由的电离方程式及电离常数可知,==1.810-5,当氨水的浓度为2.0时,溶液中6×10-3。
由的第二步电离方程式及可知,=6.210-8,将通入该氨水中,当降至时,溶液的c(H+)=,则。
(2)①的电离方程式为HSOSO+H+,HSO的电离常数表达式K=。
②在一定温度下,越小,酸的酸性越弱。,则在溶液里和都能与发生反应,但和反应是主要的,和反应是次要的,故溶液和溶液反应的主要离子方程式为。
(3)①由图象可知,溶液的pH=5时,硫元素的主要存在形式是。
②根据电荷守恒可知,,当溶液恰好呈中性时,则>。
20.(1)≥7
(2) 否
(3) 混合溶液中A-的水解程度大于HA的电离程度 c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4) 0.01% 1×10-5
【详解】(1)甲组氢氧化钠和HA恰好完全反应,溶质为NaA,若HA是强酸,则NaA为强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,pH>7;所以a≥7。
(2)单从乙组情况分析,若HA为强酸,NaA为强酸强碱盐,pH=7,说明酸碱恰好反应,则C1=0.2mol/L,若HA为弱酸,NaA为强碱弱酸盐,pH=7,说明酸过量,则C1>0.2 mol/L,所以C1不一定为0.2;根据电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),pH=7,则c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L,c(A-)= c(Na+)=0.1mol/L;剩余c(HA)=mol/L,Ka= ;
(3)HA物质的量浓度为0.2 mol/L,而NaOH物质的量浓度为0.1 mol/L,等体积混合后,溶质为等浓度的HA、NaA,混合溶液pH>7,说明HA的电离程度小于NaA的水解程度,离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(4)丁组实验所得混合溶液为浓度为0.1mol/L 的NaA溶液,其pH为9,A-水解促进水的电离,OH-全部为水电离,所以由水电离出的出c(OH-)=10-5mol/L;即NaA中A-离子水解的浓度为10-5mol/L,其“水解度”=0.01%;
21. 3SO2+K2Cr2O7+H2SO4+23H2O=2KCr(SO4)2·12H2O Cr 5SO2+2S2-+2H2O=3S↓+4HSO3- 2c(Na+)=3[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)] ,c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.2mol/L A
【分析】(1)该反应中S元素化合价由+4价变为+6价、Cr元素化合价由+6价变为+3价,转移电子数为6,根据转移电子相等配平方程式得;得电子化合价降低的元素被还原;
(2)过量的SO2通入Na2S溶液,二者发生氧化还原反应生成S,同时生成亚硫酸氢钠,该反应中S元素化合价由+4价、-2价变为0价;
(3) n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol,n(SO2)==0.2mol,设生成Na2SO3、NaHSO3的物质的量分别是xmol、ymol,根据Na、S原子守恒得x+y=0.2,2x+y=0.3;解得x=0.1,y=0.1,所以溶液中的溶质是等物质的量的Na2SO3、NaHSO3,溶液中存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒;
(4)根据弱酸的电离规律解答。
【详解】(1)该反应中S元素化合价由+4价变为+6价、Cr元素化合价由+6价变为+3价,转移电子数为6,根据转移电子相等配平方程式3SO2+K2Cr2O7+H2SO4+23H2O→2KCr(SO4)2·12H2O;得电子化合价降低的元素被还原,则Cr元素被还原,故答案为:3SO2+K2Cr2O7+H2SO4+23H2O=2KCr(SO4)2·12H2O;Cr;
(2)过量的SO2通入Na2S溶液,二者发生氧化还原反应生成S,同时生成亚硫酸氢钠,离子方程式为2H2O+2S2-+5SO2=4HSO3-+3S↓,该反应中S元素化合价由+4价、-2价变为0价,故答案为:2H2O+2S2-+5SO2=4HSO3-+3S↓;
(3)n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol,n(SO2)==0.2mol,设生成Na2SO3、NaHSO3的物质的量分别是xmol、ymol,根据Na、S原子守恒得x+y=0.2,2x+y=0.3;解得x=0.1,y=0.1,所以溶液中的溶质是等物质的量的Na2SO3、NaHSO3,溶液中存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),根据物料守恒得2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(SO32-)+3c(H2SO3)=0.6mol,既[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.2mol/L;故答案为:2c(Na+)=3[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)];c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.2mol/L;
(4)根据乙酸(甲、Ki=1.8×10﹣5)和次氯酸(乙、Ki=2.95×10﹣8)可知同浓度时乙酸的电离程度远大于次氯酸,因此曲线上方为乙酸,浓度越大对于弱酸的电离程度越小,因此答案为A。
【点睛】本题考查含硫物质的综合应用,涉及氧化还原反应、复分解反应、盐类水解、离子浓度大小比较等知识点,侧重考查基本理论,这些知识点都是高频考点,明确物质的性质是解本题关键。
答案第1页,共2页
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