第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题(共13题)
1.室温,下列能判断HA是一种弱酸的是
A.足量的Zn粉分别与同pH值的HA溶液和CH3COOH溶液,后者放出的氢气较多
B.相同pH值的NaA溶液和CH3COONa溶液,前者的浓度较大
C.pH=a的HA溶液和pH=b的NaOH溶液,a+b=14,等体积混合,溶液显酸性
D.中和等pH值的HA溶液和CH3COOH溶液,后者所需的NaOH的物质的量较多
2.一种酸碱指示剂在水中存在电离平衡:HA(红色)(黄色)。已知当时,溶液显红色;10≥≥0.1时,溶液显橙色;时,溶液显黄色。常温下,关于HA溶液和NaA溶液的下列说法正确的是
A.在NaOH溶液滴定盐酸的实验中,使用该指示剂,终点颜色变化为黄色变橙色
B.调节HA溶液的pH为7,溶液颜色为黄色
C.NaA的溶液中,
D.NaA和HA的混合溶液中:
3.下列说法正确的是
A.在由水电离产生的氢离子浓度为10-13mol/L的溶液中,Ca2+、K+、Cl-、HCO3-四种离子能大量共存
B.常温下,将0.2mol/L某一元碱ROH溶液和0.1mol/LHCl溶液等体积混合,混合后溶液pH<7,则该溶液c(ROH)>c(R+)
C.反应只在高温下自发进行
D.已知MgCO3的Ksp=6.82×10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有:,且
4.现有等体积的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液,将它们分别与V1 L、V2 L、V3 L等浓度的盐酸混合,下列说法中正确的是
A.若混合前三溶液pH相等,将它们同等倍数稀释后,NaOH溶液pH最大
B.若混合前三溶液pH相等,酸碱恰好完全反应,则V1>V2>V3
C.若混合前三溶液物质的量浓度相等,酸碱恰好完全反应,则V1>V2>V3
D.若混合前三溶液物质的量浓度相等,混合后溶液呈中性,则V1>V2>V3
5.CH3COOH溶液存在电离平衡,下列有关叙述不正确的是
A.向CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH )减小
B.向CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa固体,电离平衡向左移动
C.CH3COOH溶液中离子浓度的关系:c(H+)=c(OH )+c(CH3COO )
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
6.时,使用调节溶液过程中,二元弱酸溶液中含微粒的分布分数如图所示。下列叙述中正确的是
A.溶液由1升至2.6时主要存在的反应是
B.溶液中
C.
D.溶液呈中性时,
7.下列离子方程式书写不正确的是
A.制取胶体:
B.用制备的反应:
C.泡沫灭火器原理:
D.的第一步电离方程式:
8.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1配制0.10 mol·L 1NaOH溶液 B.用图2装置除去Cl2中含有的少量HCl
C.图3记录滴定终点读数为12.20mL D.用图4装置制取并收集干燥纯净的NH3
9.25℃时,将一定量冰醋酸加水稀释,一定减小的是( )
A.c(H+) B.溶液的导电能力 C. D.n(H+)
10.向10 mL NaCl溶液中滴加硝酸银溶液1滴,出现白色沉淀,继续滴加碘化钾溶液1滴,沉淀转化为黄色,再滴入硫化钠溶液1滴,沉淀又转化为黑色,已知溶液均为0.1 mol/L,分析沉淀的溶解度关系
A.AgCl>AgI>Ag2S B.AgCl>Ag2S>AgI
C.Ag2S>AgI>AgCl D.无法判断
11.下列说法正确的是
A.常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
B.在含有沉淀的溶液中加入固体,增大
C.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小
D.物质的溶解度随温度的升高而增加,物质的溶解都是吸热的
12.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3;②Na2CO3;③NaHCO3;④NH4HCO3;⑤(NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HCO)的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c(CO)的大小关系为②>⑤>③>④>①
13.室温下H3PO4溶液中各含磷元素的微粒分布与pH关系如图所示,下列叙述中不正确的是
A.lg[K1(H3PO4)]=-2.2
B.向Na3PO4溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8时,c()>c()
C.想获得较纯的NaH2PO4溶液,可将溶液pH控制在4~5
D.向磷酸溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)=c()+c()
二、填空题(共10题)
14.已知水在25 ℃和100 ℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25 ℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由 。
(2)将A点变为B点,采取的措施是 。
(3)C点c(H+)= ,D点c(OH-)= 。
15.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式 HF HClO H2CO3 NH3·H2O
电离常数 Ka=6.8×10-4 mol·L-1 Ka=4.7×10-8 mol·L-1 Ka1=4.2×10-7 mol·L-1 Ka2=5.6×10-11 mol·L-1 Kb=1.7×10-5 mol·L-1
(1)常温下,pH相同的三种溶液:①NaF溶液 ②NaClO溶液 ③Na2CO3溶液,溶液中由水电离出的氢氧根离子的浓度关系是 (填序号)。
(2)25℃时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c水(H+)之比为 。
(3)0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c平(ClO-) c平()(填“>”“<”或“=”);可使上述两种溶液pH相等的方法是 (填序号)。
A.向NaClO溶液中加适量水
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体
C.向NaHCO3溶液中加适量水
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体
(4)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为 。
(5)常温下,0.1 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合,通过计算判断混合溶液的酸碱性: 。
16.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)。
17.25℃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 K1=8.3×10-3K2=5.6×10-6
(1)浓度均为0.1mol L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3溶液中,c(H+)最小的是 。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,Na2HPO3是 (填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。
(3)体积均为10mL、c(H+)均为10-2mol L-1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,则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“小于”或“等于”,下同)醋酸的电离平衡常数,若pH相等的两种酸消耗等物质的量的NaOH,则需HX和醋酸体积:HX 醋酸。
18.生产,通常是由过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式: 。可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中残留量时,取葡萄酒样品,用的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为 。
19.盐类水解的原理
(1)盐类水解的定义: 。
(2)盐类水解的实质:盐电离产生的 或 与水电离产生的 或 结合生成弱碱或弱酸从而促进水的电离向着 方向移动,导致溶液中的c(H+)和c(OH-) ,使溶液呈现出一定的酸性或碱性。
20.已知常温下部分弱电解质的电离常数如下表:
化学式 HF HClO H2CO3 NH3·H2O
电离常数 Ka=6.8×10-4 Ka=4.7×10-8 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 Kb=1.7×10-5
(1)常温下,物质的量浓度相同的四种溶液:①HF溶液;②HClO溶液;③NaHCO3溶液;④NH3·H2O溶液,其pH由大到小的顺序是 (填字母)。
(2)25 ℃时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c(H+)之比为 。
(3)0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c(ClO-) c()(填>、<或=);可使上述两种溶液pH相等的方法是 (填字母)。
A.向NaClO溶液中加适量水
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体
C.向NaHCO3溶液中加适量水
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体
(4)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为: 。
(5)常温下,计算NH4Cl溶液中,的水解常数Kh= 。
21.化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25°C时,浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。回答下列问题:
(1)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中保持增大的是 。
A.升温 B.加入NaOH固体 C.稀释 D.加入CH3COONa固体
(2)该缓冲溶液中除水分子外,所有粒子浓度由大到小的顺序 。
(3)人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈,1g2=0.3。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为 ,当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
22.用软锰矿(主要成分为,含少量)和制备高纯的工艺流程如下:
已知:①是一种两性氧化物;时相关物质的见下表。
物质
②与溶液反应可转化为。
回答下列问题:
(1)滤液I可循环使用,应当将其导入到 操作中(填操作单元的名称)。
(2)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式),再使用氨水调溶液的,则的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)。
23.白醋是照调中的酸味辅料,能改善调节人体的新陈代谢,其主要成分为CH3COOH,为一元弱酸,回答下列问题:
(1)25℃时,pH=5的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)= mol L 1。
(2)已知CH3COOH的Ka=1.74×10 5,NH3 H2O的Kb=1.74×10 5,则CH3COONH4的浓溶液呈 (填“酸性”或“中性”或“碱性”);将CH3COONH4加到Mg(OH)2悬浊液中,发现沉淀溶解,试解释原因: (用文字和方程式说明)。
(3)用如图所示装置测定Zn和4.0 mol L 1、2.0 mol L 1醋酸的反应速率:
①仪器a的名称为 。
②Zn和醋酸溶液反应的离子方程式为 。
③设计实验方案:在不同浓度醋酸溶液下,测定 (要求所测得的数据能直观体现反应速率大小)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.等pH时酸CH3COOH放出的氢气多,可知CH3COOH的浓度大,则酸性CH3COOH<HA,不能说明HA为弱酸,故A错误;
B.弱酸的酸性越弱,其对应的盐溶液的碱性越强,相同pH值的NaA溶液和CH3COONa溶液,前者的浓度较大,说明酸性:CH3COOH<HA,不能说明HA为弱酸,故B错误;
C.若HA为强酸,室温下,pH=a的HA溶液和pH=b的NaOH溶液,a+b=14,等体积混合,溶液应呈中性,而溶液显酸性,说明HA为弱酸,故C正确;
D.HA和CH3COOH溶液体积未知,不能说明HA为弱酸,故D错误;
故选:C。
2.B
【分析】由,当时,代入等式,c(H+)>10-4mol/L,即pH<4时,溶液呈红色,同理计算得,当pH在4~6时,溶液显橙色,pH>6时,溶液呈黄色。
【详解】A.由题目可知,pH>6时,溶液呈黄色。该指示剂在氢氧化钠溶液中显黄色,与盐酸恰好反应后,溶液呈中性,溶液依然是黄色,故滴定终点的指示剂不能使用该试剂,A项错误;
B.由题目可知,pH>6时,溶液呈黄色。故调节HA溶液的pH为7,溶液颜色为黄色,B项正确;
C.NaA是强碱弱酸盐,A-发生水解:A-+H2OHA+OH-,水也发生微弱电离得到OH-,故,C项错误;
D.若溶液仅含NaA,则根据质子守恒得到,若是NaA和HA的混合溶液,则,D项错误;
故答案选B。
3.B
【分析】A. 由水电离产生的氢离子浓度为10-13mol/L的溶液可以是酸溶液,也可以是碱溶液;
B. 将0.2mol/L某一元碱ROH溶液和0.1mol/LHCl溶液等体积混合,混合后溶液pH<7,说明水解程度大于电离程度;
C. 该反应ΔH<0,ΔS>0,根据复合判据进行判断;
D.含有固体的MgCO3溶液中,c(Mg2+)和c(CO32-)不一定相等。
【详解】A. 由水电离产生的氢离子浓度为10-13mol/L的溶液可以是酸溶液,也可以是碱溶液,酸性溶液中存在H+,与HCO3-发生反应生成CO2和H2O,不能共存,碱性溶液中存在OH-,HCO3-发生反应生成CO32-和H2O,不能共存,因此Ca2+、K+、Cl-、HCO3-四种离子在该溶液中均不能大量共存,A项错误;
B. 将0.2mol/L某一元碱ROH溶液和0.1mol/LHCl溶液等体积混合,混合后溶液pH<7,说明水解程度大于电离程度,因此c(ROH)>c(R+),B项正确;
C. 该反应ΔH<0,ΔS>0,ΔG=ΔH-TΔS<0,在高温或低温下均能自发进行,C项错误;
D. 含有固体的MgCO3溶液中,由于水解,c(Mg2+)和c(CO32-)不一定相等,但Ksp与温度有关,温度不变,Ksp不变,始终为6.82×10-6,D项错误;
答案选B。
4.D
【详解】A.若混合前三溶液pH相等,将它们同等倍数稀释后,强碱溶液pH变化幅度较大,由于一水合氨存在电离平衡,溶液的pH变化幅度小,因此溶液碱性强的是一水合氨,该溶液的pH最大,故A错误;
B.若混合前三种溶液pH相等,氢氧化钠、氢氧化钡二溶液中c(OH-)相等,酸碱恰好完全反应,消耗酸的量相同的为(Ba(OH)2)与c(NaOH)溶液;由于一水合氨的浓度较大,消耗酸的体积较多,因此则V1=V2C.若混合前三溶液物质的量浓度相等,等体积的三种碱的溶质总量相同,氢氧化钡为二元强碱,消耗酸的体积较大,氢氧化钠和一水合氨均为一元碱,消耗酸的体积相等,V2=V3;因此酸碱恰好完全反应时,消耗酸的体积为:V1>V2=V3,故C错误;
D.若混合前三种溶液物质的量浓度相等,氢氧化钡为二元强碱,消耗酸的量较大,氢氧化钠为一元强碱,消耗酸的体积小于氢氧化钡;一水合氨为一元弱碱,若与盐酸恰好完全反应,生成氯化铵,溶液显酸性,因此若要保持溶液呈中性,一水合氨需得过量,也就是消耗酸的体积与氢氧化钠相比要小一些,即V2>V3;即酸碱混合后溶液呈中性,则V1>V2>V3,故D正确;
故选D。
5.A
【详解】A.向CH3COOH溶液中加水稀释,溶液酸性减弱,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,A错误;
B.CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加入少量的CH3COONa固体,相当于加入醋酸根离子,电离平衡向左移动,B正确;
C.溶液中存在电荷守恒,CH3COOH溶液中电荷守恒:c(H+)=c(OH )+c(CH3COO ),C正确;
D.醋酸为弱酸,常温下,pH=2的CH3COOH溶液,醋酸溶液浓度大于0.01mol/L,pH=12的NaOH溶液,氢氧化钠溶液浓度为0.01mol/L,两者等体积混合,酸过量,溶液显酸性,溶液的pH<7,D正确;
答案选A。
6.C
【详解】A.根据题图可知,当溶液由1升至2.6时,H3X+转化为H2X,其离子反应方程式为:H3X++OH- H2X+H2O,故A错误;
B.有图象可知,当HX-含量较高时,溶液显酸性,即溶液显酸性,则溶液中c(H+)>c(OH-),故B错误;
C.当溶液pH=7时,溶液中c(HX-)=c(X2-),即H2X的第二步电离平衡常数Ka2(H2X)==10-7,故C正确;
D.溶液呈中性时,根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)= c(HX-)+2c(X2-)+ c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(Na+)= c(HX-)+2c(X2-),故D错误;
答案选C。
7.C
【详解】A.将氯化铁溶液滴入沸腾的蒸馏水中继续加热即可制取胶体:,A正确;
B.用水解即可制备,反应为:,B正确;
C.泡沫灭火器原理应该是:,C错误;
D.是二元弱酸,第一步电离方程式为:,D正确;
答案选C。
8.B
【详解】A.向容量瓶中移液时,玻璃棒不能伸入到刻度线以下,A错误;
B.氯气难溶于饱和食盐水,而HCl极易溶于水,所以可以通过该装置除去Cl2中含有的少量HCl,B正确;
C.滴定管的0刻度在上方,所以图示读数为11.80mL,C错误;
D.氨气的密度小于空气,应用向下排空法收集,D错误;
综上所述答案为B。
9.C
【分析】冰醋酸加水稀释过程是先溶解,溶液中离子浓度增大,达到平衡后,继续加水稀释,促进电离,离子浓度减小,物质的量增大,过程中温度一定,离子积常数不变,据此解答。
【详解】A.冰醋酸加水稀释过程中,氢离子浓度增大,平衡后加水稀释,氢离子浓度减小,故A不符合;
B.溶液导电能力取决于溶液中离子浓度大小,开始溶液中离子浓度增大,导电性增大,平衡后加水稀释,离子浓度减小,导电能力减弱,故B不符合;
C.开始的溶解电离和电离平衡的正向移动过程中,醋酸分子减少,醋酸根离子增多,所以比值减小,故C符合;
D.加水过程中氢离子物质的量一直增大,故D不符合;
综上所述,比值一定减小的是C项,故答案为C。
10.A
【详解】沉淀之所以发生转化是由于添加的离子破坏了原有的沉淀溶解平衡,从而导致沉淀溶解平衡的移动。沉淀转化的方向:一般向着溶解度小的物质方向转化,或者说对于沉淀类型相同的物质,一般向着Ksp减小的方向进行;向10mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴加一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程中的沉淀现象可知,沉淀溶解度大小为:AgCl>AgI>Ag2S,故选A。
11.C
【详解】值只与温度有关,向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,由于温度不变,所以值不变,选项A错误;
B.在含有沉淀的溶液中加入固体,增大,平衡逆向移动,故减小,选项B错误;
C.AgCl溶液中存在:,浓度越大,则溶解的AgCl越少,所以用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小,选项C正确;
D.物质的溶解度不一定随温度的升高而增大,如Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小;且有的物质溶解是放热的,比如NaOH;选项D错误;
答案选C。
12.C
【详解】A.碳酸氢钠为弱酸的酸式盐、碳酸氢铵为弱酸的酸式盐、碳酸铵为弱酸弱碱盐,都能既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故A正确,;
B.①③④⑤性质都不稳定,受热都容易分解,将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质,②性质稳定,将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质,故B正确;
C.③④相比较,④中的水解促进水解,:③>④,故C错误;
D.②⑤相比较,⑤中的水解促进水解,的大小为②>⑤,③④相比较,④中的水解抑制的电离,:③>④,①为二元弱酸,分步电离,最小,则的大小关系为Na2CO3>(NH4)2CO3> NaHCO3 >NH4HCO3>H2CO3,故D正确;
故选C。
13.D
【详解】A.磷酸的电离反应方程式为:H3PO4H++、H++、H++ 。K1=,当c()=c(H3PO4),K1=c(H+)=10-2.2,A正确;
B.向Na3PO4溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8时,由图象知c()>c(),B正确;
C.由图象可知:在溶液pH控制在4~5时,溶液中主要存在的是,所以想获得较纯的NaH2PO4溶液,可将溶液pH控制在4~5范围内,C正确;
D.向磷酸溶液中滴加NaOH溶液至中性,根据电荷守恒可得关系式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()+3c(),由于溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c()+2c()+3c(),D错误;
故合理选项是D。
14. A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小 升高温度至100 ℃ 10-8 mol·L-1 10-8 mol·L-1
【分析】横轴是氢离子浓度,纵轴是氢氧根离子浓度,水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)计算出A曲线的Kw,然后结合水的电离过程吸热判断25℃时水的电离平衡曲线;A点和B点均为中性,A点变为B点需改变温度;根据c(H+) c(OH-)=Kw计算。
【详解】(1)曲线A条件下Kw=c(H+)×c(OH-)=10-7×10-7=10-14,曲线B条件下c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,Kw=c(H+) c(OH-)=10-12;水的电离时吸热过程,加热促进电离,所以A曲线代表25℃时水的电离平衡曲线。(2)A点为25℃时中性溶液,B点为100℃时中性溶液,则将A点变为B点,采取的措施是升高温度至100 ℃。(3)由图可知,25℃时,C点c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,则c(H+)=Kw/1×10-6 mol·L-1=1×10-8 mol·L-1;D点c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=Kw/1×10-6 mol·L-1=1×10-8 mol·L-1。
【点睛】本题考查了溶液酸碱性与溶液pH的计算,明确水的电离及其影响因素为解答关键,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法。
15. ①=②=③ 106∶1 < AD ClO-+CO2+H2O=HClO+ NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1,则的水解常数为Kh≈5.9×10-10 mol·L-1,则有Kb>Kh,据此可知NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,故混合溶液显碱性
【详解】(1)①NaF溶液、②NaClO溶液、③Na2CO3溶液都是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,溶液中的H+都是盐水解产生的,即都是水电离产生,所以当溶液pH相等时,三种盐溶液中水电离产生的H+浓度相等,故溶液中由水电离出的氢氧根离子的浓度关系是:①=②=③;
(2)NH4Cl是强酸弱碱盐,水解时溶液显酸性,溶液pH=4,则水电离产生的c(H+)=10-4 mol/L;HF是酸,电离产生H+对水的电离起抑制作用,溶液pH=4,则水电离产生的H+的浓度c(H+)水=c(OH-)水=mol/L=10-10 mol/L;故25℃时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c水(H+)之比为10-4 mol/L:10-10 mol/L=106∶1;
(3)弱酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强,其形成的盐水解程度就越小。根据电离平衡常数可知酸性: H2CO3>HClO,则在相同常温下,等浓度的盐水解程度:NaHCO3<NaClO。盐水解程度越大,盐电离产生的离子浓度就越小,所以0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,离子浓度关系为:c平(ClO-)<c平();
盐水解程度越大,盐溶液的碱性就越强,溶液pH就越大,所以等浓度盐溶液pH:NaHCO3<NaClO。
A.向NaClO溶液中加适量水,稀释使NaClO溶液pH减小,可以达到实验目的,A符合题意;
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体,则溶液的pH会更大,B不符合题意;
C.向NaHCO3溶液中加适量水,NaHCO3溶液pH会减小,与NaClO溶液pH相差更大,C不符合题意;
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体,可以增大该溶液的pH,能够使两种溶液pH相等,D符合题意;
故合理选项是AD;
(4)根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>,所以向NaClO溶液中通入少量CO2气体,发生反应产生HClO、NaHCO3,反应的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HClO+;
(5)在常温下,0.1 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合,得到等浓度的NH3·H2O、NH4Cl的混合溶液,由于NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5 mol·L-1,而的水解常数为Kh≈mol/L=5.9×10-10 mol·L-1,Kb>Kh,说明NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,故混合溶液显碱性。
16. 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。
17. HClO 正盐 大于 大于
【详解】(1)根据表中电离平衡常数可知,酸性强弱为:H3PO3>CH3COOH>HClO,则浓度均为0.1mol L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3溶液中,HClO溶液中氢离子的浓度最小;
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,H3PO3的第二级电离方程式为:,由于亚磷酸为二元酸,则Na2HPO3为正盐;
(3)根据图知,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,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于醋酸的常数,则pH相等的两种酸,HX的浓度小于醋酸的浓度,消耗等物质的量的NaOH,则需HX和醋酸体积:HX大于醋酸。
18.
【详解】过饱和溶液经结晶脱水制得,该反应的化学方程式为;具有还原性,能将I2还原,反应的离子方程式为。
19.(1)在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水中的H+或OH-结合生成弱电解质的过程,叫作盐类的水解
(2) 阳离子 阴离子 氢氧根 氢离子 正 不相等
【解析】略
20. ④>③>②>① 106∶1 < AD ClO-+CO2+H2O=HClO+ 5.9×10-10
【详解】(1)等物质的量浓度的HF和HClO溶液,由于HClO的电离常数较小,故溶液中含有的H+浓度较小,其pH比HF稍大;等物质的量浓度的NaHCO3和NH3·H2O溶液,由于碳酸氢钠溶液呈碱性,故碳酸氢根的水解程度大于碳酸氢根的电离,碳酸氢根的水解常数Kh====2.4×10-8,与一水合氨的电离常数相比碳酸氢根的水解常数较小,故碳酸氢根水解出的OH-的浓度小于一水合氨电离出的OH-的浓度,故一水合氨的pH稍大,综上,四种物质的pH从大到小的顺序为④>③>②>①;
(2)NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液中的H+由铵根水解而来,故pH=4的NH4Cl中水电离的c(H+)=10-4mol/L;HF为弱酸,溶液中的H+由HF电离而来,HF中水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相同,故pH=4的HF中水电离出的c(H+)=10-10mol/L,综上,两溶液中水电离出的c(H+)之比为10-4:10-10=106:1;
(3)①根据电离常数可知,HClO电离常数小于H2CO3的一级电离常数,则等浓度的NaClO溶液水解程度大于NaHCO3溶液的水解程度,则0.1mol/L的NaClO溶液和0.1mol/L的NaHCO3溶液中,c(ClO-)②使上述两种溶液pH相等,必须让前者氢氧根离子浓度减小;
A选项,向NaClO溶液中加适量的水,浓度减小,氢氧根离子浓度减小,可行;
B选项,向NaClO溶液中加适量的NaOH,溶液中氢氧根离子浓度增大,不可行;
C选项,向NaHCO3溶液中加适量的水,氢氧根离子浓度减小,不可行;
D选项,向NaHCO3溶液中加适量的NaOH,溶液中氢氧根离子浓度增大,可行;
答案选AD;
(4)根据酸的电离常数和强酸制弱酸的原理可知,碳酸的一级电离常数大于次氯酸的电离常数,次氯酸的电离常数大于碳酸的二级电离常数,故二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-;
(5)NH4+的水解常数Kh=====5.9×10-10。
21. D c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-) 7.4 减小
【详解】(1)醋酸钠水解生成氢氧化钠,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
A.水解过程吸热,升温促进水解,n(CH3COO-)减小,n(OH-)增多,在同一溶液中,体积相等,所以的比值减小,故不选;
B.加入NaOH固体,增加了氢氧根离子浓度,平衡左移,由于平衡移动微弱,所以n(CH3COO-)增加的量远小于n(OH-)增加的量,在同一溶液中,体积相等,所以的比值减小,故不选;
C.加水稀释,促进了水解,平衡右移,n(CH3COO-)减小,n(OH-)增多,在同一溶液中,体积相等,所以的比值减小,故不选;
D.加入CH3COONa固体,增加了醋酸根离子浓度,平衡右移,由于水解过程微弱,所以n(CH3COO-)的增加量远大于n(OH-)的增加量,在同一溶液中,体积相等,所以的比值增大,故选;
故选D;
(2)25°C时,浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,溶液显酸性,醋酸的电离过程大于醋酸钠的水解过程,所以c(H+)>c(OH-),c(CH3COO-)>c(Na+);该缓冲溶液中除水分子外,所有粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);
(3)碳酸的一级电离平衡常数Ka1=10-6.1,Ka1=,c(H+)=10-6.1×=10-7.1×,pH=-1g c(H+)=7.1+0.3=7.4;血液中的缓冲体系可以抵抗少量酸或碱的影响,不能抵抗过量的酸或碱的影响,否则缓冲液失去作用,当过量的酸进入血液中时,碳酸氢根离子与氢离子反应生成碳酸,血液缓冲体系中的值将减小。
22.(1)蒸发
(2) 4.9
【分析】分析整个流程可知,软锰矿粉(主要成分为,含少量、)中加入硫化钡溶液后,溶液中主要含有氢氧化钡;滤渣通过“酸解”“过滤”可以得到硫黄,再结合已知信息②可以反推出“反应”中主要发生的反应为,第一次“过滤”得到的滤液,经蒸发、结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡;滤渣用硫酸“酸解”,得到的滤液中主要含有的金属阳离子有,得到的滤渣为不溶于硫酸的硫黄;之后向滤液中加入合适的氧化剂(试剂X)将转化为,然后加入氨水调节,使、转化为沉淀除去,“压滤”得到的废渣为和,此时滤液中的金属阳离子只有,向滤液中加入碳酸氢铵、氨水,和;电离出的结合生成碳酸锰沉淀,过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
【详解】(1)滤液I为结晶后剩余的饱和溶液,所以可以导入到“蒸发”操作中循环使用。故答案为:蒸发;
(2)净化时为了更好地除去元素,需要将氧化为,为了不引入新的杂质,且不将元素氧化,加入的试剂X可以是;根据表格中数据可知,和为组成类型相同的沉淀,而的稍大,所以当完全沉淀时,也一定完全沉淀,当时,=,所以,,即的理论最小值为4.9。故答案为:;4.9;
23.(1)
(2) 中性 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH与OH-结合生成NH3 H2O,促进Mg(OH)2不断溶解
(3) 分液漏斗 Zn+2CH3COOH=Zn2++2CH3COO-+H2↑ 相同时间内生成氢气的体积(或生成相同体积的氢气所需要的时间)
【详解】(1)25℃时,pH=5的醋酸溶液中,c(H+)=1.0×10 5 mol L 1,,酸溶液中的氢氧根来自水电离的,水电离出的氢氧根浓度等于水电离出的氢离子浓度,因此由水电离出的c(H+)= mol L 1;故答案为:。
(2)已知CH3COOH的Ka=1.74×10 5,NH3 H2O的Kb=1.74×10 5,醋酸根的水解程度和铵根的水解程度相当,则CH3COONH4的浓溶液呈中性;将CH3COONH4加到Mg(OH)2悬浊液中,发现沉淀溶解,Mg(OH)2存在溶解平衡生成氢氧根和镁离子,氢氧根与铵根结合生成一水合氨,氢氧根浓度减小,溶解平衡正向移动,因此氢氧化镁不断溶解即原因是Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH与OH-结合生成NH3 H2O,促进Mg(OH)2不断溶解;故答案为:中性;Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH与OH-结合生成NH3 H2O,促进Mg(OH)2不断溶解。
(3)①根据图中得到仪器a的名称为分液漏斗;故答案为:分液漏斗。
②Zn和醋酸溶液反应生成醋酸锌和氢气,其反应的离子方程式为Zn+2CH3COOH=Zn2++2CH3COO-+H2↑;故答案为:Zn+2CH3COOH=Zn2++2CH3COO-+H2↑。
③测定Zn和4.0 mol L 1、2.0 mol L 1醋酸的反应速率,主要利用相同时间产生的氢气体积或则是得到相同体积的氢气所消耗的实践即在不同浓度醋酸溶液下,测定相同时间内生成氢气的体积(或生成相同体积的氢气所需要的时间);故答案为:相同时间内生成氢气的体积(或生成相同体积的氢气所需要的时间)。
答案第1页,共2页
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