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 2024-01-17 13:18:54

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共13题)
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.电解精炼铜时,电路中每通过NA个电子时阳极溶解32gCu
B.22.4LCl2(标准状况)与水充分反应转移NA个电子
C.常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的OH-的数目为10-5NA
D.常温常压下,13.6g金刚烷()中所含C-C共价键的数目为1.36NA
2.某化学小组同学通过实验研究溶液与Cu粉发生的氧化还原反应,实验记录如下表所示:已知: ,(白色)
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验步骤 充分振荡,加入2mL蒸馏水 充分振荡,加入2mL蒸馏水 充分振荡,加入2mL蒸馏水
实验现象 铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法错误的是
A.实验Ⅰ中加入铜粉充分反应后,溶液中铜以的形式存在
B.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,均被还原
C.实验Ⅱ中所得白色沉淀能溶于饱和NaCl溶液
D.向实验Ⅱ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.5.6L由O3、SO2组成的混合气体中含有O原子的数目可能为0.6NA
B.常温下,1LpH=2的硫酸溶液中由水电离出的H+数目为0.01NA
C.5.6g铁与稀硝酸反应生成0.08molNO,转移电子数为0.3NA
D.20gD218O中质子数目与中子数目均为NA
4.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
5.室温下进行下列实验,实验操作和现象以及所得到的结论均正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用石墨电极电解足量等浓度的和混合液,阴极立即有红色物质析出 金属性:
B 向淀粉溶液中通入足量的氯气,溶液最终未变蓝 氯水具有漂白性
C 实验测得不同浓度的溶液的等于7 不同浓度的溶液中水的电离程度相同
D 向盛有硝酸银溶液的试管中先滴加足量的溶液,再滴加几滴相同浓度的溶液,先生成白色沉淀,后沉淀变为黄色
A.A B.B C.C D.D
6.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法中正确的是
A.a、b、c三点对应的溶液中,醋酸的电离程度最大的是b点
B.若使c点对应的溶液中c(CH3COO-)增大,可以采取的措施为:加水
C.a、b、c三点溶液用1 mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积最多的为b点
D.a、b、c三点溶液中的c(H+): c<a<b
7.根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色反应实验,火焰呈黄色 溶液中含有Na+
B 向浓度均为0.1 mol·L-1的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 Ksp[Fe(OH)3]C 室温下,用pH试纸测得:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH约为11;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8。 HCO结合H+的能力比CO的强
D 用Fe3+浓度相同的FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液,分别清洗做完银镜反应的试管,FeCl3溶液清洗得干净 存在可逆过程: Fe3++Ag Fe2++Ag+,且溶解度AgCl<Ag2SO4
A.A B.B C.C D.D
8.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
B.1L 0.1mol/L 的 Na2CO3 溶液含CO的数目为0.1NA
C.密闭容器中,2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为 2NA
D.100mL 2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA
9.下列各组离子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生的离子方程式正确的是
离子组 加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方程式
A 、、
B 、、 通入少量
C 、、 少量
D 、、
A.A B.B C.C D.D
10.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、 HB、HC三种酸溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A.常温下:Ka(HB)> Ka(HA)
B.当=4时,三种溶液同时升高温度,减小
C.酸的物质的量浓度:b点D.水的电离程度:b点11.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molCl2溶于水中,转移的电子数为NA
B.1LpH=1的CH3COOH溶液中,H+的数目为0.1NA
C.1mol·L-1NH4Cl溶液中,的数目小于NA
D.标准状况下,22.4LSO3中氧原子的数目为3NA
12.设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是
A.含有的共价键数目为
B.完全分解,得到的分子数目为
C.体积为的溶液中,数目为
D.和的混合物中含,则混合物中质子数为
13.常温下,向10.00mL0.1mol/L某二元酸H2X溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液,其pH变化如图所示(忽略温度变化),已知:常温下,H2X的电离常数Ka1=1.1×10-5,Ka2=1.3×10-8,下列叙述正确的是
A.a近似等于3
B.点②处c(H+)+c(H2X)=2c(X2-)+c(OH-)
C.点③处为H2X和NaOH中和反应的滴定终点
D.点④处c(Na+)=2c(X2-)>c(OH-)>c(HX-)>c(H+)
二、填空题(共9题)
14.关于金属的冶炼和应用,有以下一些问题,请按要求回答问题。
(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3,然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%,但现在仍用前一种方法制铝,其原因可能是______(填序号)
A.AlCl3是共价化合物,其熔融体不导电
B.电解AlCl3生成的Cl2会污染大气
C.自然界不存在富含AlCl3的矿石,故此方法所用流程较繁琐
D.生产无水AlCl3较困难,此方法总成本比另一种方法高
(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为______(填序号)
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图的信息推断该合金中除铜外一定含有 (填化学式)。
(4)1.92 g铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当Cu全部反应时,共收集到标准状况下气体1.12 L(无N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量是 。
15.(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H
反应1:Fe2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) △H 1
反应2:C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) △H 2
①△H= (用含△H1、△H2代数式表示)
②保持温度不变,在恒容容器中进行反应1,达到平衡状态,再次充入一定量的CO(Fe足量),则平衡 移动(填“正向”或“逆向”),达到新平衡后c(CO)将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)氯化铵常用作除锈剂,其水溶液呈酸性的原因是 。
(3)硫酸铝水解的离子方程式是 ,为了抑制其水解,配制时可以加入少量的 。
(4)泡沫灭火器中装的灭火剂主要包括硫酸铝溶液、碳酸氢钠溶液。泡沫灭火器内置的玻璃筒应装 溶液,外部的铁筒装另一种溶液。
16.去除水体中砷的技术主要有物理吸附法及化学氧化法。
(1)物理吸附法
用活性炭负载纳米二氧化钛吸附水中的砷,纳米二氧化钛投加量对活性炭去除砷效果如图1所示:
①纳米二氧化钛投加量为 时,砷的吸附量可达最大。
②未加二氧化钛时就有一定的吸附砷的能力,可能的原因是 。
③若要提高废水中As(III)的去除率,可采取的措施 。
(2)化学氧化法
该方法须将废水中的As(III)用空气或铁离子氧化为As(V),然后再去除,为了探究As(III)被哪种氧化剂氧化,设计如下实验:取含As(III)废水,在pH分别为1~10条件下反应1h后,过滤,测定滤液中三价铁和二价铁的含量,得出不同pH下三价铁和二价铁的浓度随pH变化如图2所示:
①pH在3~4时Fe3+浓度变化的主要原因为 。
②由实验可知废水中的As(III)主要被 氧化为As(V),理由为 。
17.碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(,含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
②常温稳定,在热水中会分解生成;
③。
金属离子
开始沉淀的 7.2 2.7 5.6 8.3
完全沉淀的 9.0 3.7 6.7 9.8
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有 、 (任写两种)。
(2)滤渣Ⅰ经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分除外还有 (填化学式)。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用,调节的范围为 ,若加A后将溶液的调为5,则溶液中的浓度为 。
(4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式: 。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是 。
18.25 ℃时,现有浓度均为0.10 mol·L 1的两种溶液:① 氨水、② 盐酸。请回答:
(1)溶液①的pH 13(填“>”、“<”或“=”)。
(2)两溶液等体积混合后所得溶液显酸性,原因是 (用离子方程式表示)。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
a.向①中滴加②,溶液的导电性增强
b.NH3·H2O和 HCl均能促进水的电离
c.若两溶液混合后pH = 7,则溶液中离子浓度存在关系:c(NH4+)= c(Cl-)> c(H+)= c(OH-)
(4)用石墨作电极电解盐酸时,阳极反应式是 。
19.常温下,在体积为10mL、物质的量浓度为0.1mol/L的某酸HA溶液中逐滴滴入物质的量浓度为0.lmol/L的NaOH溶液,测得混合溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示(忽略混合后溶液体积的变化)。请回答以下问题:
(1)HA为 (填“强酸”或“弱酸”),做出该判断的理由是 。
(2)常温下,0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)= mol/L;B点时,溶液中由水电离出的c(OH-)= mol/L。
(3)B点时,混合溶液中各离子浓度的大小关系为 ,c(HA)+ c(A-)= mol/L。
(4)若测得NH4A溶液的pH=7,且将HA溶液滴入(NH4)2CO3溶液中有CO2生成,则相同条件下,的物质的量浓度下列溶液的pH由小到大的顺序为 。
a.NH4A b.NH4Cl
c.NH4HCO3 d.(NH4)2SO4
20.现有室温下浓度均为1×10﹣3mol/L的几种溶液:①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液,回答下列问题:
(1)将③、⑥混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为③ ⑥(填“>”、“<”或“=”).溶液中的离子浓度由大到小的顺序为 .
(2)将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式说明其原因 .
(3)向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,反应的初始速率由快到慢的顺序为 ,最终产生H2总量的关系为
(4)向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液,充分混合后,混合液的pH大小关系为① ③(填“>”、“<”或“=”)
(5)若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的pH⑤ ⑥(填“>”、“<”或“=”)
21.现有室温下浓度均为1×10-3mol/L的几种溶液:①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液,回答下列问题:
(1)将③、⑥混合后,若溶液呈中性,溶液中的离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH 7(填>、=、<),用离子方程式说明其原因 。
(3)向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,反应的初始速率由快到慢的顺序为 ,最终产生H2总量的关系为 。
(4)向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液,充分混合后,混合液的pH大小关系为① ③(填>、=、<)。
(5)若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的pH⑤ ⑥(填>、=、<)。
22.弱电解质的研究是重要课题。
(1)①已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是 。
A.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO
B.A点,溶液中H2CO3和HCO浓度相同
C.当c(HCO)=c(CO)时,c(H+)>c(OH-)
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是 。
(2)H2CO3以及其它部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸 H2S H2CO3 HClO CH3COOH
电离平衡常数(25℃) K1=1.3×10﹣7 K2=7.1×10﹣15 K1=4.4×10﹣7 K2=4.7×10﹣11 K=3.0×10﹣8 Ka=1.8x10-5
按要求回答下列问题:
①H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为 。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式: 。
(3)室温下,向10mI,pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是_______。
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
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.电解精炼铜时,阳极除铜外,锌、镍等杂质金属单质也会放电生成金属阳离子,故电路中每通过NA个电子时阳极溶解Cu质量小于32g,A错误;
B.氯气和水反应为可逆反应,故22.4LCl2(标准状况1mol)与水充分反应转移小于NA个电子,B错误;
C.CH3COONa水解导致溶液显碱性,促进水的电离;常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,pOH=5,水电离出的OH-为1L×10-5mol/L=10-5mol,数目为10-5NA,C正确;
D.1分子金刚烷含有12个碳碳键,常温常压下,13.6g金刚烷()为0.1mol,所含C-C共价键的数目为1.2NA,D错误;
故选C。
2.A
【分析】实验I:少量铜粉加入1mL 0.1mol/L氯化铁溶液,充分振荡,加2mL蒸馏水,铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象,说明铁离子氧化铜生成铜离子。
实验Ⅱ:过量铜粉加入1mL 0.1mol/L氯化铁溶液,充分振荡,加2mL蒸馏水,铜粉有剩余,溶液黄色褪去,铁离子全部和铜反应,加入蒸馏水后生成白色沉淀说明铜被氧化的产物有亚铜离子,生成CuCl白色沉淀。
实验Ⅲ:过量铜加入1mL 0.05 mol/L硫酸铁溶液,充分振荡,加2mL蒸馏水,铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后无白色沉淀,说明铁离子反应完全,生成的溶液中可能含铜离子和亚铜离子。
【详解】A.实验I中所加铜粉少量,Cu与Fe3+反应生成Fe2+、Cu2+,Cu被全部消耗,因此无法完成反应,故A项错误;
B.由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中向等体积、铁离子浓度相同的溶液中加入铜粉,充分反应后溶液黄色变浅或溶液黄色褪去可知,铜与溶液中铁离子反应生成Fe2+,反应中Fe3+被铜还原生成Fe2+,故B项正确;
C.由题干信息可知,实验Ⅱ中所得白色沉淀为CuCl,由(白色)可知,增大溶液中Cl-浓度能使平衡向沉淀溶解方向移动,使得沉淀溶解,故C项正确;
D.由上述分析可知,实验Ⅱ反应后的溶液中含有亚铜离子,因此向溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl,故D项正确;
综上所述,错误的是A项。
3.A
【详解】A. 当标况时5.6L O3中含有O原子的数目为,当标况时5.6L SO2中含有O原子的数目为,则标况时5.6L由O3、SO2组成的混合气体中含有O原子的物质的量在0.25mol~0.75mol,其氧原子数目可能为0.6NA,A正确;
B. 常温下,1LpH=2的硫酸溶液中水的电离受到抑制,由水电离的OH-离子数目为10-12NA,B错误;
C.铁与足量稀硝酸反应才生成三价铁离子, 已知5.6g铁与稀硝酸反应生成0.08molNO,按得失电子数守恒,转移电子数目为0.08×(5-2)NA≠0.3NA,C错误;
D.20gD218O中质子数目与中子数目均为NA,D错误;
答案选A。
4.A
【详解】A.1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4gC2H4O的物质的量为0.1mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;
B.1.7gH2O2的物质的量为=0.05mol,则含有氧原子数为0.1NA,B不正确;
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,溶液中存在电荷守恒关系:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),中性溶液c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),再根据物料守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C不正确;
D.标准状况下,11.2LCl2的物质的量为0.5mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D不正确;
故选A。
5.D
【详解】A.用石墨电极电解足量等浓度的和混合液,氧化性Fe3+>Cu2+,Fe3+先在阴极得电子生成Fe2+,开始没有铜析出,故A错误;
B.向淀粉溶液中通入足量的氯气,溶液最终未变蓝,是因为碘元素最终被过量的氯气氧化为,故B错误;
C.水解促进水电离,的浓度越大,水的电离程度越大,故C错误;
D.向盛有硝酸银溶液的试管中先滴加足量的溶液,硝酸银完全生成白色氯化银沉淀,再滴加几滴相同浓度的溶液,沉淀变为黄色,说明氯化银沉淀转化为黄色AgI,则,故D正确;
选D。
6.D
【分析】冰醋酸加水稀释,醋酸不断电离,溶液中离子浓度不断增大,溶液导电能力增大,到一定程度后,电离出的离子使浓度增大的程度低于加水量使浓度减小的程度,溶液中离子浓度减小,导电能力下降。
【详解】A.弱电解质越稀释越电离,a、b、c三点对应的溶液中,醋酸的电离程度最大的是c点,A错误;
B.c点已经处于分析中的导电能力下降阶段,加水只会导致c(CH3COO-)减小,B错误;
C.醋酸与氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠的量与醋酸的总物质的量有关,与醋酸的电离程度无关,与加水量无关,C错误;
D.醋酸的导电能力由其电离出的离子浓度大小决定,a、b、c三点溶液中的离子浓度关系是b>a>c,醋酸溶液中c(H+)由其电离决定,故c(H+): c<a<b,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.玻璃棒中含有钠元素,应该用铂丝或洁净无锈的铁丝,故A错误;
B.向浓度均为0.1 mol/L的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀,Fe(OH)3的颜色比Al(OH)3的颜色深,过量的NaOH又能使Al(OH)3溶解,故无法判断两者的Ksp的相对大小,故B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠均水解显碱性,且碳酸钠的碱性强,说明HCO结合H+的能力比CO的弱,故C错误;
D.铁离子具有氧化性,能够氧化金属银使银溶解,氯化银的溶解度比硫酸银的小,Fe3++AgFe2++Ag+,FeCl3溶液中的氯离子能使平衡向右移动,因此用Fe3+浓度相同的FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液,分别清洗做完银镜反应的试管,FeCl3溶液清洗得干净,故D正确;
答案选D。
8.A
【详解】A.pH=13,则c(OH-)=0.1mol/L,n(OH-)=c(OH-) ×V=0.1mol/L×1L=0.1mol,即0.1NA,A正确;
B.1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中有0.1mol ,因为会发生水解反应,所以该溶液中的数目小于0.1NA,B错误;
C.根据可逆反应可知,2mol SO2和1mol O2反应达到平衡时分子数目大于2NA,C错误;
D.盐酸和醋酸的物质的量均为0.2mol,但醋酸为弱酸,在溶液中部分电离,所以醋酸溶液中H+数目小于0.2NA,D错误;
故选A。
9.A
【详解】A.选项中的3种离子相互间不反应,Fe2+、、H+发生氧化还原反应生成铁离子、NO和水,离子方程式为,A正确;
B.和反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,两者不能共存,B错误;
C.S2-、、Fe3+混合,除了发生S2-和Fe3+的氧化还原反应外,还会发生碳酸根离子和铁离子的双水解反应,C错误;
D.Ba2+、与H2SO4混合,除了钡离子与硫酸根离子反应外,亚硫酸氢根离子与氢离子也会反应,D错误;
故答案选A。
10.D
【分析】pH均为2、体积均为V0的HA、 HB、HC三种酸溶液,分别加水稀释后,若是弱酸,溶液中存在电离平衡,氢离子浓度下降的慢。分别加水稀释100倍时,即=2,从图像可知,HA、 HB、HC三种酸的pH是3、4、5,可以判断HA、 HB是弱酸,且HA酸性更弱,HC是一元强酸;根据弱酸是难电离物质,可以判断三种同为pH的酸的起始浓度由大到小的是HA、 HB、HC;
【详解】A.分别加水稀释100倍时,即=2,可分析出,HA、 HB三种酸的pH是3、4、可以判断HA、 HB是弱酸,且HA酸性更弱。同种条件下,酸的电离平衡常数越大,酸性越强,A项正确;
B.改变温度只对弱电解质的电离平衡有影响,弱电解质的电离时吸热过程,温度越高,平衡向电离方向移动。当=4时,三种溶液同时升高温度,HC溶液中c(C-)浓度不变,HA溶液中,c(A-)浓度增大,故减小,B项正确;
C.由分析可知,三种酸的起始浓度由大到小的HA、 HB、HC,则加水稀释同样倍数时点HA的浓度比b点的HB浓度大,C项正确;
D.三种酸溶液对水的电离都起到抑制作用,同为pH=4的b点和c点对水的抑制作用相同,D项错误;
故答案选D。
11.B
【详解】A.Cl2溶于水属于可逆反应,所以1molCl2溶于水中,转移的电子数小于NA,A错误;
B.1L pH=1的CH3COOH溶液中,氢离子的浓度为0.1mol·L-1,则氢离子的物质的量为0.1mol·L-1×1L=0.1mol,数目为0.1NA,B正确;
C.不确定溶液体积,则不能确定1mol·L-1 NH4Cl溶液中溶质的物质的量,不能判断铵根离子数目,C错误;
D.标准状况下,三氧化硫不是气体,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.铵根中存在4个N-H共价键,1mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A错误;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1mol NaHCO3完全分解,得到0.5molCO2分子,B错误;
C.,会发生水解和电离,则1mol NaHCO3溶液中数目小于1NA,C错误;
D.NaCl 和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物为1mol,质子数为28NA,D正确;
故答案为:D。
13.A
【详解】A.多元弱酸分步电离,以第一步为主,根据H2XH++HX-,c(H+)≈=≈10-3,a近似等于3,故A正确;
B.点②处恰好生成NaHX,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)和物料守恒c(Na+)=c(H2X)+ c(X2-)+ c(HX-),可得质子守恒c(H+)+c(H2X)= c(X2-)+c(OH-),故B错误;
C. 没有指明具体的指示剂,所以难以确定滴定终点,如果选酚酞作指示剂,则H2X和NaOH恰好反应生成Na2X时,对应的滴定终点为④处,故C错误;
D.点④处恰好生成Na2X,强碱弱酸盐发生水解溶液呈碱性,则c(Na+)>2c(X2-)>c(OH-)>c(HX-)>c(H+),故D错误;
答案:A
14.(1)CD
(2)D
(3)Al、Ni
(4)0.11mol
【详解】(1)A.依题意,可以用电解NaCl-KCl-AlCl3共熔体方法制铝,故A错误;
B.电解氯化铝产生氯气,但电解氯化钠也产生氯气,氯气是重要的工业原料,故B错误;
C.氯化铝溶于水,因此自然界中不会存在氯化铝矿石,故C正确;
D.电解炼铝的电解槽中不能有水,而生产无水氯化铝较困难,成本高,故D正确;
答案为CD;
(2)按照串联电路的特点可知,各个电极流过电子的物质的量都是相等的,再根据金属离子的价态得出:6K~3Mg~2Al~6e-,因此产生三种金属的物质的量之比为6:3:2,所以选D;故答案为D;
(3)根据图像可知,亚铁离子会被氧化成铁离子,所以会在pH=2时沉淀,而pH=3.4开始沉淀,说明存在铝,pH=8.0时过滤沉淀为镍的沉淀,所以有镍;故答案为:Al、Ni;
(4)1.92克铜为0.03mol,反应生成的硝酸铜中的硝酸根离子的物质的量为0.06mol,收集到的气体为一氧化氮和二氧化氮的混合气体,含有的氮原子的物质的量为mol=0.05mol,所以硝酸的物质的量为0.06+0.05=0.11mol;故答案为:0.11mol。
15. △H1-3△H2 逆向 不变 铵根离子水解使溶液呈酸性(或NH4++H2ONH3·H2O+H+) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 稀H2SO4 硫酸铝
【分析】(1)反应1:Fe2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1
反应2:C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g) △H2
①依据盖斯定律分析计算;
②保持温度不变,在恒容容器中进行反应1,达到平衡状态,再次充入一定量的CO(Fe足量),平衡逆向进行,达到平衡状态和原来相同;
(2)氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子发生部分水解会使溶液显酸性;
(3)硫酸铝是强酸弱碱盐,铝离子发生部分水解会使溶液显酸性,加入对应酸会抑制盐的水解;
(4)硫酸铝中的铝离子水解得到的溶液显示酸性,能腐蚀金属铁。
【详解】反应1:Fe2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1
反应2:C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g) △H2
①盖斯定律计算反应1 3×反应2得到Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)△H=△H1 3△H2,
故答案为:△H1-3△H2;
②保持温度不变,在恒容容器中进行反应1,达到平衡状态,再次充入一定量的CO(Fe足量),由于增大了生成物的浓度,所以平衡逆向进行;由于该反应中除了CO是气体外,其他物质都是固体,所以K=,温度不变,所以K不变,所以达到新平衡后c(CO)不变,
故答案为:逆向;不变;
(2)氯化铵为强酸弱碱盐水解显酸性,溶液中铵根离子为弱碱阳离子,结合水电离出的氢氧根离子,从而促进水的电离平衡向正向进行,使溶液中的氢离子浓度增大,其水解的离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+,
故答案为:铵根离子水解使溶液呈酸性(或NH4++H2ONH3·H2O+H+);
(3)硫酸铝是强酸弱碱盐,溶液中铝离子结合水电离出的氢氧根离子促进水电离平衡正向进行,反应的离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,加入对应酸抑制盐的水解,硫酸铝溶液中加入稀硫酸抑制水解,
故答案为:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;稀H2SO4;
(4)Al3+水解产生的H+会和金属铁反应,这样会腐蚀铁筒,所以不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里,应放在泡沫灭火器内置的玻璃筒内,
故答案为:硫酸铝。
【点睛】盐类水解的规律:有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性,同强显中性。
16. 20mg g-1 活性炭具有疏松多孔的结构,可吸附水中的As(V)和As(III) 加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷 pH由3→4时,溶液中Fe3+的水解程度显著增大,几乎全部转变成Fe(OH)3而沉降下来 空气中的O2 若As(III)被Fe3+氧化,则还原得到的Fe2+会使溶液中Fe2+的浓度会增大,这与图2所示溶液中的Fe2+的浓度一直接近为0的实验事实相悖
【详解】(1)①由图可知,纳米二氧化钛投加量为20mg g-1时,砷的吸附量可达最大,故答案为:20mg g-1。
②物理吸附法去除水体中砷的过程中用活性炭负载纳米二氧化钛吸附水中的砷,由于活性炭自身具有一定吸附能力,因此未加二氧化钛时就有一定的吸附砷的能力,故答案为:活性炭具有疏松多孔的结构,可吸附水中的As(V)和As(III)。
③由图可知,纳米二氧化钛投加量相同时,As(V)吸附量始终高于As(III)吸附量,因此若要提高废水中As(III)的去除率,可将As(III)氧化为As(V),故答案为:加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷。
(2)①Fe3+为弱离子,在水中会发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,溶液pH增大,Fe3+水解程度增大,最终以Fe(OH)3形式沉淀,故答案为:pH由3→4时,溶液中Fe3+的水解程度显著增大,几乎全部转变成Fe(OH)3而沉降下来。
②若溶液中As(III)是被Fe3+氧化,则溶液中Fe3+被还原为Fe2+会使溶液中Fe2+浓度增大,由图可知,溶液中Fe2+浓度始终为0,由此说明废水中的As(III)主要被空气中的O2氧化为As(V),故答案为:空气中的O2;若As(III)被Fe3+氧化,则还原得到的Fe2+会使溶液中Fe2+的浓度会增大,这与图2所示溶液中的Fe2+的浓度一直接近为0的实验事实相悖。
17.(1) 搅拌 适当增加硫酸浓度、适当加热等(任选二)
(2)
(3) 3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6)
(4)
(5)将溶液加热
【分析】根据题意,用含有、、的辉铜矿石,制备碱式碳酸铜,开始加入稀硫酸酸浸并且用将氧化为而沉淀而除去。溶液中加入,促进水解生成而除去,溶液中剩余的阳离子为、,用将沉淀,加热除去溶液中的,最后将溶液处理,得到碱式碳酸铜。
【详解】(1)影响反应速率的方法有:适当升高温度、适当增大浓度、增大接触面、搅拌等。
(2)辉铜矿中含有、和,加入和后,,,和硫酸不发生反应,滤渣Ⅰ中的主要成分除外还有。
(3)加入调节,可以使完全沉淀,根据表中的数据,完全沉淀,≤3.7,开始沉淀<5.6,调节的范围为:3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6)。加入调节=5,, ,溶液中的浓度为。
(4)向溶液中加入除去,生成沉淀,发生反应的方程式:。
(5)气体在溶液中的溶解度随着温度的升高而降低,故可以将溶液加热。
18. < NH4++ H2ONH3·H2O+ H+ a c 2Cl--2e-=Cl2↑
【详解】(1)一水合氨是弱碱,部分电离,则溶液①的pH<13。(2)两溶液等体积混合生成氯化铵,铵根水解,所得溶液显酸性,离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。(3)a.向①中滴加②生成强电解质氯化铵,溶液的导电性增强,a正确;b.NH3·H2O和HCl均能抑制水的电离,b错误;c.若两溶液混合后pH =7,则根据电荷守恒可知溶液中离子浓度存在关系:c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),c正确;答案选ac;(4)用石墨作电极电解盐酸时,阳极氯离子放电,反应式是2Cl--2e-=Cl2↑。
19. 弱酸 A-+ H2OHA+OH- (HA溶液与等物质的量浓度、 等体积的NaOH溶液混合后所得溶液呈碱性) 10-13 10-5 c(Na+) > c(A- )> c(OH-)> c(H+) 0.05 mol/L d【详解】(1)等物质的量浓度、等体积的HA溶液与NaOH溶液混合后所得溶液呈碱性,说明NaA中存在A-+ H2OHA+OH-,可知HA为弱酸;
(2)常温下Kw=1×10-14,0.1mol/L NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,则由水电离出的c(OH-)=c(H+)溶液===1×10-13mol/L;B点时,溶液pH=9,此时由水电离出的c(OH-)===1×10-5mol/L;
(3)B点为NaA溶液,其浓度为=0.05mol/L,溶液中存在的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A- ),此时溶液显碱性,则合溶液中各离子浓度的大小关系为c(Na+) > c(A- )> c(OH-)> c(H+),根据物料守恒可知:c(HA)+ c(A-)=c(Na+)=0.05mol/L;
(4)将HA溶液加到(NH4)2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性比碳酸的强,NH4A溶液为中性,说明相同条件下,氨水和HA的电离程度相同;NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,溶液中铵根离子浓度越大,水解程度越小,但水解的个数多,所以氯化铵溶液的pH值大于硫酸铵;NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等,所以溶液呈中性,溶液的pH值大于氯化铵;NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度,溶液呈碱性,则四种溶液的pH由小到大的顺序为d<b<a<c。
20. > ;C(Na+)=C(CH3COO﹣)>C(OH﹣)=C(H+) < NH4++H2O NH3 H2O+H+ ②①③ ②>①=③ < <
【详解】(1)③醋酸、⑥NaOH溶液混合,溶液呈中性,依据醋酸是弱酸分析,同体积溶液混合溶液呈碱性,若溶液呈中性需要酸稍过量③>⑥;
溶液中存在电荷守恒,C(Na+)+C(H+)=C(OH﹣)+C(CH3COO﹣)中性溶液中C(OH﹣)=C(H+);所以溶液中离子浓度大小关系为:C(Na+)=C(CH3COO﹣)>C(OH﹣)=C(H+);
故答案为>;C(Na+)=C(CH3COO﹣)>C(OH﹣)=C(H+);
(2)将等体积的①盐酸、⑤氨水混合,溶液浓度相同,恰好反应生成氯化铵溶液,铵根离子水解显酸性;溶液PH<7;原因是氯化铵溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,溶液厂酸性;离子方程式为:NH4++H2O NH3 H2O+H+;
故答案为<;NH4++H2O NH3 H2O+H+;
(3)向相同体积的:①盐酸、②硫酸、③醋酸溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,浓度均为1×10﹣3mol/L溶质物质的量相同,盐酸和硫酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中氢离子浓度②>①>③;产生氢气②>①═③;故答案为②①③;②>①=③;
(4)向相同体积的①盐酸、③醋酸溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液,①中和盐酸恰好完全反应生成醋酸和氯化钠,③中醋酸根离子对醋酸电离起到抑制作用,氢离子浓度减小;混合液的pH 大小关系①<③;故答案为<;
(5)若将等体积、等浓度的⑤氨水、⑥NaOH溶液,氨水中的溶质是弱碱存在电离平衡,溶液PH⑥>⑤;溶液加热至相同温度后,⑤溶液电离促进,氢氧根离子浓度增大,但不能完全电离;⑥溶液中离子积增大,氢氧根离子浓度不变;氢氧根离子浓度⑥>⑤;故答案为<.
21. c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+) < NH4++H2O NH3 H2O+H+ ②①③ ②>①=③ < <
【分析】结合弱酸的电离平衡、盐类的水解平衡及酸碱混合后溶液中的电荷守恒及酸、碱性的判断方法分析解题。
【详解】(1)③醋酸、⑥NaOH溶液混合,溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)中性溶液中c(OH-)=c(H+);所以溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+);
(2)将等体积的①盐酸、⑤氨水混合,溶液浓度相同,恰好反应生成氯化铵溶液,铵根离子水解显酸性;溶液PH<7;原因是氯化铵溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,溶液显酸性;离子方程式为:NH4++H2O NH3 H2O+H+;
(3)向相同体积的:①盐酸、②硫酸、③醋酸溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,浓度均为1×10-3mol/L三种酸液中溶质的物质的量相同,盐酸和硫酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中氢离子浓度②>①>③;由于n(HCl)=n(CH3COOH),二者和锌反应产生的氢气的量相等,硫酸中氢离子的量是盐酸中氢离子的量的2倍,因此产生氢气的量的关系:②>①═③;
(4)向相同体积的①盐酸、③醋酸溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液,①中和盐酸恰好完全反应生成醋酸和氯化钠,③中醋酸根离子对醋酸电离起到抑制作用,氢离子浓度减小;混合液的pH 大小关系①<③;
(5)等体积、等浓度的⑤氨水、⑥NaOH溶液,氨水中的溶质(一水合氨)存在电离平衡,溶液中c(OH-)⑥>⑤;溶液加热至相同温度后,⑤溶液电离促进,氢氧根离子浓度增大,但仍不能完全电离;⑥溶液中氢氧根离子浓度不变,两溶液中氢氧根离子浓度⑥>⑤,则溶液pH为⑤<⑥。
【点睛】考查溶液中离子浓度大小的比较方法,溶液中电荷守恒的应用,弱电解质电离平衡的影响因素,溶液PH的判断,酸碱反应后的溶液酸碱性的判断,明确弱酸溶液中存在的电离平衡和影响平衡的因素是解题关键。
22.(1) BC HCO+OH﹣=CO+H2O
(2) H2CO3>H2S>HClO ClO﹣+CO2+H2O=HCO+HClO
(3)B
【详解】(1)①A.图象分析可知,pH=8时主要存在的微粒是碳酸氢根离子,溶液中含碳元素的微粒主要是,A正确;
B.A点是HCO物质的量分数与二氧化碳的碳酸溶液中H2CO3、CO2的物质的量分数之和相同,故溶液中H2CO3和浓度不相同,B错误;
C.图象分析可知当c()=c()时,PH>7,溶液显碱性,c(H+)故选BC;
②时,含碳元素的微粒主要是,向上述溶液中加入溶液时与OH-反应生成和水,发生反应的离子方程式是;
(2)①酸的电离常数越大,酸的酸性越强,由表中数据可知,酸性:;
②根据电离平衡常数可知,酸性:>,将少量气体通入溶液中,反应生成次氯酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为;
(3)A.醋酸为弱酸,加入水稀释后,促进醋酸的电离,溶液中导电粒子的数目增加,A错误;
B.溶液中,加入水稀释比值不变,B正确;
C.醋酸的电离程度增大,但是加水后溶液浓度减小,c(H+)减小,C错误;
D.为弱酸,不完全电离,的与的溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,D错误;
故选B。
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