第三章水溶液中的离子反应与平衡(含解析)单元检测2023---2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 第三章水溶液中的离子反应与平衡(含解析)单元检测2023---2024学年上学期高二化学人教版(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 2024-01-17 16:17:34

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第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题(共14题)
1.下列实验中,现象及推论都正确的是
选项 实验 现象 推论
A 常温下将Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH4Cl晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应的熵变△S<0
B 向FeCl2和KSCN 的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液 生成沉淀且溶液变红 氧化性:Fe3+<Ag+
C 向KI-淀粉溶液中滴加过氧化氢 溶液变蓝 可用过氧化氢标准溶液滴定I 含量
D 分别向盛有0.1 mol/L 醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液 前者产生无色气泡,后者无明显现象 酸性:醋酸>碳酸>硼酸
A.A B.B C.C D.D
2.常温下,向20 mL 0.1mol·L-1NaA溶液中通入HCl气体,溶液的pH随变化的关系如图所示。忽略溶液体积变化,下列有关说法不正确的是
A.水的电离程度:b>a
B.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+c(OH-)
C.b点溶液中:c(A-)+2c(H+)=c(HA)+2c(OH-)
D.Ka(HA)的数量级为l0-5
3.下列叙述及对应图示正确的是
A.图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线,的溶液中:
B.图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C.图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
D.图丁是常温下,用0.10mol/L NaOH溶液滴定溶液。则酚酞可作本实验的指示剂,D点为滴定终点
4.下列离子方程式正确的是
A.生活中用食醋除水垢:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.用FeS沉淀工业废水中的Cu2+:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)
C.用热碱液洗涤油污:CO+2H2OH2CO3+2OH-
D.稀盐酸除铁锈:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
5.常温下,某些一元弱酸的电离常数如表所示:
弱酸
电离常数
则的下列溶液中,最大的是
A. B. C. D.
6.常温下,为证明NH3 H2O是弱电解质。下列方法不正确的是
A.测定0.01mol L-1氨水的pH
B.测定0.01mol L-1NH4Cl溶液的酸碱性
C.测定pH为10的氨水稀释十倍后的pH
D.比较0.01mol L-1的氨水和1mol L-1NaOH溶液的导电能力
7.下列有关实验现象、解释或结论(目的)都正确的选项是
选项 实验操作 现象 解释或结论(目的)
A 淀粉碘化钾溶液中加入稀硫酸 出现蓝色 稀硫酸能氧化碘化钾
B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体 红色变浅 Na2CO3溶液中存在水解平衡
C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应2NO2 N2O4△H>0
D 将2mL0.2.mol/LH2C2O4溶液分别加入到4mL0.01mol/L和4mL0.05mol/L的KMnO4溶液中 溶液红色褪去时间不同 探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
8.将0.1 mol·L-1的NaOH溶液慢慢滴加到20.00 mL0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液中,经测定溶液的温度和pH随加入NaOH溶液体积(V)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.HA是弱酸
B.c点对应溶液中水的离子积最大
C.c点后溶液温度降低的主要原因是NaA水解吸热
D.在a、b点之间(不包括a,b点)的溶液中一定有c(A- )> c (Na+)>c(H+ ) >c(OH-)
9.常温下,在vL、c mol/L的H2A(二元弱酸)的溶液中逐滴加入NaOH溶液,所得溶液中H2A、HA-、A2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列说法中错误的是
A.Ka2(H2A)的数量级是10-5
B.加入NaOH溶液后: c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(HA- )+2c(A2-)
C.加入vL、c mol/L NaOH溶液时:c(H+ )>c(H2A)>c(A2-)>c(OH-)
D.曲线上的任意点均有:c2(HA- )=103 c(H2A)c(A2- )
10.下列实验操作及现象(或结论)描述正确的是
A.为了检验晶体已氧化变质,将样品溶于稀后,滴加溶液,发现溶液变红
B.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来
C.将镁条点燃后迅速伸入集满的集气瓶,集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
D.将沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水固体
11.下列体系中,离子可能大量共存的是
A.滴加KSCN显红色的溶液:NH、K+、Cl-、HCO
B.常温,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
C.使酚酞试剂显红色的溶液:Na+、Ba2+、NO、[Al(OH)4]-
D.加入Al能产生H2的溶液:K+、NH、CH3COO-、Cl-
12.硫化氢(H2S)是一种有毒气体,广泛存在于石油化工、冶金等行业的废气中,常用足量纯碱溶液吸收法、热分解法、Fe2(SO4)3溶液氧化脱除法、活性炭吸附氧化法脱除。同时,H2S也是一种重要的化工原料,可以用来制备硫磺、苯硫酚(C6H5SH)、H2S、NaHS还常用于脱除水体中的Cu2+,形成黑色、不溶于稀硫酸的CuS沉淀。Fe2(SO4)3溶液与表面喷淋水的活性炭分别处理H2S的原理如阳所示,下列说法正确的是
A.图1中Fe2(SO4)3溶液可循环再生
B.图1脱除34 gH2S,理论上一定消耗11.2 LO2
C.图2中,其他条件不变时,增大水膜的厚度,H2S的氧化去除率增大
D.图2中,其他条件不变时,适当增大水膜的pH,H2S 的氧化去除率下降
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向硫酸铜溶液中逐滴滴加浓氨水,先产生蓝色沉淀,后又逐渐溶解 Cu(OH)2是两性氢氧化物
B 向2mL浓度均为0.1mol L-1的NaCl与Na2S混合液中滴入2滴0.1mol L-1的AgNO3溶液,只有黑色沉淀生成 Ag2S比AgCl更难溶
C 将灼烧后发黑的铜丝伸入乙醇中,铜丝立刻变为亮红色 乙醇将氧化铜氧化为铜
D 向丙烯醛CH2=CHCHO)中加入橙色的溴水,振荡,溴水褪色 丙烯醛与Br2发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
14.对下列图示说法正确的是
A.可表示模拟铁的析氢腐蚀
B.可表示无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应的能量变化
C.可表示测定盐酸和氢氧化钠溶液反应的反应热
D.可获得BaSO3沉淀
二、填空题(共9题)
15.现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸②醋酸③氢氧化钠④氯化铵,请回答下列问题:
(1)①②③④四种溶液中促进水的电离的物质是 (填序号)。
(2)①②③④四种溶液中pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(3)将②和③等体积混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)25℃时,将pH=13的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=12,则a:b= 。
(5)将a mol/L的氨水溶液与①等体积混合后,溶液呈中性,则氨水的电离平衡常数Kb= 。
16.硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)硼酸(H3BO3)在水中电离出阴离子B(OH)4-,请试着写出硼酸的电离方程式 。
(2)已知:H3BO3的电离常数Ka=5.8×10 10,H2S的电离常数掏Ka1=5.7×10 8、Ka2=1.2×10 15,向饱和硼酸溶液中滴加0.1 mol·L 1 Na2S溶液,写出发生反应的离子方程式 。
(3)BCl3主要用作半导体硅的掺杂源,遇水强烈水解,0.01mol BCl3溶于300mL蒸馏水中(溶液体积变化忽略不计),则所得溶液的pH值约为 。
17.水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。请回答下列有关问题。
(1)常温下,用0.1000mol/L氨水滴定盐酸,当达到滴定终点时,溶液pH 7(填“>”、“<”或“=”),为了减小滴定误差,在滴定实验中使用的酸碱指示剂最好是 。(填字母)
A、甲基橙 B、酚酞 C、石蕊 D、以上均可
(2)常温下,将1 mL pH=12的NaOH溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中= 。
(3)某温度下,测得0.1 mol/LNaOH溶液pH为11,则该温度下水的离子积常数Kw= 。
(4)浓度相等的盐酸和醋酸各100mL,分别与过量的Zn反应,相同条件下生成H2的体积分别为V1和V2,则V1 V2(填“>”、“<”或“=”)
18.亚磷酸(H3PO3)是二元酸,与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
(1)PCl3水解可制取亚磷酸,化学方程式为 。
(2)H3PO3溶液中存在电离平衡:H3PO3H2PO+H+。
①某温度下,0.10mol·L-1的H3PO3溶液pH=1.6,即溶液中c(H+)=2.5×10-2mol·L-1。该温度下上述电离平衡的平衡常数K= (H3PO3的第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)。
②根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH 7(填“>”、“=”或“<”),已知该溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HPO)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)。
19.含硫化合物在生产、生活中有广泛应用,其吸收和处理也十分重要。
(1)SO2具有还原性,写出将SO2气体通入 FeCl3溶液中的离子方程式 ,并标出电子转移的数目及方向
(2)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是 ,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释 。
(3)等体积等物质的量浓度的 NaClO溶液与Na2SO3溶液混合后,溶液显 性。此时溶液中浓度相等的微粒是 。
(4)①已知:H2S:Ki1=1.3×10-7 Ki2=7.1×10-15 ,H2CO3:Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
含H2S尾气用足量的Na2CO3溶液来吸收。写出离子反应方程式 。
②SO2用pH相同、体积相同的三种碱:①氨水;②NaOH;③Ba(OH)2来吸收,吸收SO2的量由大到小的顺序为 (用编号表示)。
20.25℃下,现有0.1mol·L-1的H2SO4和0.1 mol·L-1一元弱酸HA两种溶液。
(1)则0.1 mol·L-1一元弱酸HA的电离平衡常数表达式Ka= 。
(2)0.1mol·L-1的H2SO4中水电离出的C(H+)为 。
(3)向0.1mol·L-1的硫酸中加入一定体积的pH=13的NaOH溶液,反应后溶液的pH为2,则所需NaOH溶液与硫酸的体积比为 ;
(4)向0.1 mol·L-1一元弱酸HA加入一定体积的水,在此过程中,下列数值变大的是 。
①c(H+) ② 电离度(α) ③c(OH-) ④ Ka ⑤c(A-)/ c(HA) ⑥n(A-)
(5)实验室在配制溶液时,一些物质存在水解的情况,在配制Al2(SO4)3溶液时,Al3+也存在水解,请书写水解离子方程式 ,为了防止Al2(SO4)3发生水解,可加入少量的 .
(6)已知25 ℃,碳酸的电离平衡常数Ka1= 4.0×10-7,Ka2= 5.6×10-11,则该温度下NaHCO3的水解平衡常数Kh= 。
21.醋酸和醋酸盐在日常生活和生产中的应用很广泛。
(1)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相等,则m n (填“大于、等于、小于”)。
(2)室温下,如果将0.l mol CH3COONa固体和0.05 mol HCl全部溶于水形成混合溶液2 L。在混合溶液中:
① 和 两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)= mol/L
(3)常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。
回答下列问题:
①由图中信息可知HA为 酸(填“强”或“弱”)。
② K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)= mol·L-1。
(4)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种溶液的pH如下表:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是 ;将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填字母)。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
(5)25℃时,将a mol 醋酸钠溶于水,向该溶液滴加b L稀醋酸后溶液呈中性,则所滴加稀醋酸的浓度为 mol·L-1.(25℃时CH3COOH的电离平衡常数Ka=2×10-5)
22.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题。
(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下,取0.2 mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,测得混合后溶液的pH=5。写出MOH的电离方程式: 。
(3)0.1mol/L的NaHA溶液,测得溶液显碱性。则
①该溶液中c(H2A) c(A2-)(填“>”、“<”或“=”)
②作出上述判断的依据是 (用文字解释)。
(4)含Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
绿矾为FeSO4 7H2O。反应(I)中Cr2O72-与FeSO4的物质的量之比为 。
常温下若处理后的废水中c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L,则处理后的废水的pH= 。{Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
23.现有下列物质:①熔融的 ②稀硫酸 ③液氯 ④冰醋酸 ⑤铜 ⑥ ⑦ ⑧液氨 ⑨ ⑩固体。请按要求回答下列问题。
(1)以上物质中属于弱电解质的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 。
(2)已知在、温度下水的电离平衡曲线如图所示:
①温度时,若盐酸中,则由水电离产生的 。
②温度下将的稀硫酸与的溶液等体积混合后,溶液的 。
(3)已知25℃,的,的。亚硫酸电离常数为、,改变亚硫酸溶液的,其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数与的关系如图, 。
将通入氨水中,当降至时,溶液中的 ,将通入溶液发生反应的离子方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.烧杯壁变凉,说明该反应常温下能自发,且为吸热反应,当△H-T△S<0时反应自发,该反应△H>0,若满足此条件,则△S>0,即为熵增反应,故A错误;
B.硝酸可氧化亚铁离子,由实验及现象,不能比较Fe3+、Ag+的氧化性强弱,故B错误;
C.过氧化氢具有氧化性,碘化钾具有还原性,反应的离子方程式:H2O2+2H++2I-=2H2O+I2,还未到滴定终点,溶液变为蓝色,即无法判断滴定终点,不能测定I 含量,故C错误;
D.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,前者生成气体而后者不能,说明酸性:醋酸>碳酸>硼酸,所以能实现实验目的,故D正确;
故选:D。
2.C
【分析】根据图象可知,20 mL 0.1mol·L-1NaA溶液呈碱性,此时pH=10,则HA为弱酸;
【详解】A. b点由于NaA水解使溶液呈碱性,水解促进水的电离,a点通入的HCl过量,电离使溶液呈酸性,抑制水的电离,则水的电离程度:b>a,A正确;
B. a点溶液根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+c(OH-),B正确;
C. b点溶液为NaCl、NaA和HA的溶液,且物质的量相等,根据溶液呈电中性:①c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+c(OH-),A原子守恒:②c(Na+)= c(A-)+ c(HA);③c(Na+)= 2c(Cl-);把②、③代入①,得到c(HA)+2c(H+)= c(A-) +2c(OH-),C错误;
D. 根据图象可知,=1时,pH=2.87,此时溶液为NaCl与HA的混合溶液,且物质的量相等,c(H+)= c(A-)=10-2.87,c(HA)接近0.1mol/L,Ka(HA)的数量级为l0-5,D正确;
答案为D
3.B
【详解】A.根据图象中交点的坐标可知,的电离常数,时电离常数不变,故A错误;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;
C.铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故C错误;
D.常温下,用0.10mol/L NaOH溶液滴定溶液。恰好完全反应生成,溶液呈碱性,靠近酚酞的变色范围,故酚酞可作本实验的指示剂,b点对应的溶液呈中性,而滴定终点应在b点的右边,故D错误;
故选:B。
4.B
【详解】A.水垢的主要成分是碳酸钙,食醋的主要成分是醋酸,碳酸钙难溶于水,醋酸是弱酸,写离子方程式时都不拆,正确的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO -+CO2↑+H2O,故A错误;
B.CuS比FeS更难溶,因此常用FeS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+,离子方程式为:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq),故B正确;
C.碳酸根离子分步水解,主要是第一步,离子方程式应为CO+H2OHC+OH-,故C错误;
D.铁锈的主要成分为Fe2O3,盐酸除铁锈的离子方式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故D错误;
答案选B。
5.A
【详解】相同温度下,已知四种一元弱酸的电离常数越大,则酸性越强,同浓度时,电离的越大;
故选A。
6.D
【详解】A.通过测定氨水的,可证明是弱电解质,A正确;
B.若溶液呈酸性,则说明是强酸弱碱盐,从而说明是弱电解质,B正确;
C.的氨水稀释10倍后,可以证明氨水稀释过程中有电离出来,从而说明是弱电解质,C正确;
D.氨水浓度小于溶液的浓度,无法用导电能力证明是弱电解质,D错误;
故选D。
7.B
【详解】A.向含有少量淀粉碘化钾溶液中加入稀硫酸出现蓝色,稀硫酸的氧化性较弱,不足以氧化I-,溶液变蓝的原因是空气中的氧气在酸性条件下将I-氧化为I2,发生反应为:4KI+2H2SO4+O2=2I2+2K2SO4+2H2O,故A错误;
B.Na2CO3溶液中存在水解平衡:+H2O +OH-,溶液呈碱性,加入酚酞溶液变红,向溶液中加入少量BaCl2固体生成碳酸钡沉淀,使水解平衡逆向移动,溶液中OH-浓度降低,溶液颜色变浅,可证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,故B正确;
C.将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中红棕色变深,可知升高温度,2NO2 N2O4平衡逆向移动,因此正反应放热,△H<0,故C错误;
D.H2C2O4溶液和KMnO4溶液离子反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,4mL0.01mol/LKMnO4溶液中KMnO4的物质的量为0.004L×0.01mol/L =4×10-5mol,4mL0.05mol/L的KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为0.004L×0.05mol/L =2×10-4mol,2mL0.2.mol/LH2C2O4溶液中H2C2O4的物质的量为0.002L×0.2.mol/L=4×10-4mol,根据反应,4×10-4mol H2C2O4完全反应消耗KMnO4的物质的量为×4×10-4mol=1.6×10-4mol,则将2mL0.2.mol/LH2C2O4溶液加入到4mL0.05mol/L的KMnO4溶液中,KMnO4过量,溶液始终显红色,则不能用溶液红色褪去时间不同来探究浓度对反应速率的影响,故D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.根据图象可知,消耗氢氧化钠的体积为20.00 mL时,恰好中和,溶液呈碱性,则HA是弱酸,A正确;
B.c点溶液中的溶质为NaA,即中和点,温度最高,则水的离子积最大,B正确;
C.c点为滴定终点,c点之后,氢氧化钠过量,会抑制盐类水解,故温度降低水解不是主要原因,C错误;
D.在a、b点之间,溶液显酸性,满足c(H+ ) >c(OH-)与电荷守恒即可,故溶液中有c(A- )> c (Na+)>c(H+ ) >c(OH-)情况,D正确;
答案选C。
9.C
【分析】从图中可以看出随着pH的增大,H2A先转变为HA-,在变为A2-,所以曲线1为H2A,曲线2为HA-,曲线3为A2-,据此分析解题。
【详解】A.c(HA- )=c(A2-)时pH=4.2,Ka2(H2A)== =10-4.2 Ka2(H2A)的数量级是10-5,A正确;
B.加入NaOH溶液后: c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(HA- )+2c(A2-),符合电子守恒,B正确;
C.H2A为二元弱酸,加入等浓度等体积的氢氧化钠溶液后反应生成NaHA,溶液呈酸性,c(H+ )>c(OH-),电荷守恒为:,物料守恒为:,则有,<c(A2-),故则溶液中c(H+ )>c(A2-)>c(H2A)>c(OH-),C错误;
D. Ka1(H2A)= , Ka2(H2A)=,曲线上的任意点均有:Ka1(H2A)÷Ka2(H2A) =c2(HA- ) ÷[c(H2A)c(A2- )]=103,故c2(HA- )=103 c(H2A)c(A2- ),D正确;
答案选C。
10.C
【详解】A.酸性条件下,硝酸根离子将亚铁离子氧化为铁离子,干扰铁离子检验,A错误;
B.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,现象不合理,B错误;
C.镁和二氧化碳点燃生成氧化镁固体和碳单质,现象为产生浓烟并有黑色颗粒产生,C正确;
D.盐酸容易挥发,镁离子水解会生成氢氧化镁,故应该在氯化氢气体的氛围中加热得到无水氯化镁,D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.滴加KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与HCO水解互促不能大量共存,A错误;
B.常温,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液可能为酸也可能为碱,Fe2+、Mg2+不能在碱性溶液中大量共存,Fe2+与硝酸根离子在酸性溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.使酚酞试剂显红色的溶液显碱性,在碱性溶液中Na+、Ba2+、NO、[Al(OH)4]-能大量共存,C正确;
D.加入Al能产生H2的溶液可能为酸也可能为碱,CH3COO-不能在酸性溶液中大量共存,NH不能在碱性溶液中大量共存,D错误;
故选C。
12.A
【详解】A.图1中,Fe3+和H2S反应生成Fe2+:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,Fe2+再被氧化氧气生成Fe3+:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,可实现Fe3+的再生,所以Fe2(SO4)3可循环再生,故A正确;
B.没有指明温度和压强,无法计算消耗的氧气的体积,故B错误;
C.若水膜过厚,活性炭表面的溶解氧浓度减小,生成的O过少,H2S的氧化去除率降低,故C错误;
D.增大水膜的pH,OH-浓度增大,使平衡:H2SH++HS-正向移动,HS-浓度增大,H2S的氧化去除率增大,故D错误;
故选A。
13.B
【详解】A.逐渐溶解,其实是因为溶于氨水生成了配合物,不能说明是两性氢氧化物,A错误;
B.向2mL浓度均为0.1的NaCl与混合液中滴入2滴0.1的溶液,所加试剂中硝酸银少量,只有黑色沉淀生成,说明比AgCl更难溶,B正确;
C.将灼烧后发黑的铜丝伸入乙醇中,铜丝立刻变为亮红色,是因为乙醇将氧化铜还原为铜,C错误;
D.醛基和碳碳双键都能使溴水褪色,则丙烯醛()使橙色的溴水褪色,可能是醛基与溴水反应,不能说明丙烯醛与发生加成反应,D错误;
故答案选B。
14.B
【详解】A. 氯化钠溶液中呈中性,所以铁粉发生的是吸氧腐蚀,A错误;
B. 催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的,加入催化剂后活化能会降低,B正确;
C. 温度计测量反应液的温度,应该在溶液中,而不是在烧杯外,C错误;
D. 酸性溶液中硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,所以二氧化硫与硝酸钡反应生成硫酸钡,而不是亚硫酸钡,D错误;
故合理选项是B。
15. ④ ③>④>②>① c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 2:9 )×10-7
【详解】(1)酸和碱抑制水的电离,能够水解的盐促进水的电离,促进水的电离的物质是氯化铵,故选④;
(2)①硫酸中c(H+)=0.2mol/L,②醋酸中c(H+)<0.1mol/L,③氢氧化钠中c(OH-)=0.1mol/L,④氯化铵水解,溶液显酸性,且水解程度很小, pH由大到小的顺序是③>④>②>①,故答案为③>④>②>①;
(3)将②和③等体积混合后恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,水解溶液显碱性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故答案为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(4)pH=2的H2SO4溶液c(H+)=10-2mol/L,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=10-1mol/L,混合溶液中c(OH-)=10-2mol/L= = ,解得V(NaOH):V(H2SO4)=2:9,故答案为2:9。
(5)将a mol L-1的氨水与1mol L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒,溶液中c()=2c()=2×mol/L=1mol/L,混合后反应前c(NH3 H2O)=mol/L,则反应后c(NH3 H2O)=(-1)mol/L,则k==×10-7,故答案为×10-7。
16. H3BO3+H2OH+ + B(OH)4- S2-+H3BO3= HS-+H2BO3-或S2-+H3BO3=HS-+BO2-+H2O 1
【分析】(1)根据电离方程式的书写规则及电荷守恒、原子守恒分析解答;(2)根据电离平衡常数与酸性强弱的关系分析解答;(3)根据水解方程式及pH表达式进行相关计算。
【详解】(1)硼酸(H3BO3)在水中电离出阴离子B(OH)4-,则根据原子守恒及电荷守恒分析知,硼酸的电离方程式为H3BO3+H2OH+ + B(OH)4-,故答案为:H3BO3+H2OH+ + B(OH)4-。
(2)根据平衡常数的大小分析知酸性强弱顺序为:H2S>H3BO3>NaHS,则根据强酸制弱酸原理,向饱和硼酸溶液中滴加0.1 mol·L 1 Na2S溶液,反应生成NaHS、NaH2BO3,离子方程式为S2-+H3BO3= HS-+H2BO3-,故答案为:S2-+H3BO3= HS-+H2BO3-或S2-+H3BO3=HS-+BO2-+H2O;
(3)根据BCl3水解方程式计算得:BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl,c(H+)=,所以Ph=-lg c(H+)=1,故答案为:1。
17. < A 10-6 10-12 =
【详解】(1)常温下,用0.1000mol/L氨水滴定盐酸,当达到滴定终点时生成氯化铵,铵根离子水解溶液显酸性,当达到滴定终点时溶液的pH<7,溶液中各离子浓度从大到小的顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),指示剂变色范围为:酚酞8-10,甲基橙为3.1-4.4,石蕊为5-8,为了减小滴定误差在滴定实验中使用的酸碱指示剂最好是甲基橙,故选A;
(2)1mLpH=12的NaOH溶液,加水稀释至100mL,稀释后的溶液中c(OH-)=1×10-4mol/L,c(H+)=1×10-10mol/L,则:=1×10-6;
(3)某温度时,测得0.1mol L-1的NaOH溶液的pH为11,该溶液中c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)==10-11 mol/L,Kw==0.1×10-11=10-12;
(4)浓度相等的盐酸和醋酸各100mL,HCl和醋酸的物质的量相等,分别与过量的Zn反应,生成氢气的体积相等,即V1=V2。
18. PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl 8.3×10-3 >
【详解】(1)亚磷酸(H3PO3)是二元酸, PCl3水解可制取亚磷酸,根据原子守恒可知化学方程式为:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;
(2)①溶液中存在电离平衡H3PO3H2PO+H+,所以可认为c(H2PO)=c(H+)=2.5×10-2mol·L-1,K===8.3×10-3;
②该溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液显碱性,pH>7。
19.(1) 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO
(2) 产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SO水解SO+H2OHSO+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SO=BaSO3↓(白色),由于c(SO)减小,SO水解平衡左移,c(OH-)减小,酚酞褪色
(3) 中 H+与OH-、SO与Cl-
(4) H2S+CO=HS-+HCO ①>②=③
【详解】(1)SO2具有还原性,能被氯化铁氧化为单质S,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO,其中电子转移的数目及方向可表示为;
(2)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,说明亚硫酸根水解,溶液显碱性。若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,则生成亚硫酸钡沉淀,抑制亚硫酸根的水解,溶液碱性降低,所以实验现象是有白色沉淀生成,溶液红色褪去;原因是:在Na2SO3溶液中,SO水解SO+H2OHSO+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SO=BaSO3↓(白色),由于c(SO)减小,SO水解平衡左移,c(OH-)减小,酚酞褪色;
(3)等体积等物质的量浓度的 NaClO溶液与Na2SO3溶液混合后,二者恰好发生氧化还原反应生成硫酸钠和氯化钠:NaClO +Na2SO3=NaCl+ Na2SO4,因此溶液显中性,此时根据电荷守恒可知溶液中浓度相等的微粒是H+与OH-、SO与Cl-;
(4)①已知:H2S:Ki1=1.3×10-7,Ki2=7.1×10-15 ,H2CO3:Ki1=4.3×10-7,Ki2=5.6×10-11,平衡常数越大,酸性越强,故酸性:H2CO3>H2S>HCO>HS-,则根据较强酸制备较弱酸可知含H2S尾气用足量的Na2CO3溶液来吸收反应的离子反应方程式为H2S + CO=HS-+ HCO3-;
②氢氧化钠和氢氧化钡均为强碱,两者的pH值和体积相同时氢氧根浓度相同,吸收的SO2的量相同,一水合氨为弱碱,与NaOH溶液的pH值和体积相同时,氨水中一水合氨的浓度远远大于氢氧化钠,故氨水吸收的SO2的量最多,故吸收SO2的量由大到小的顺序为①>②=③。
20. C(A-).C(H+ )/C( HA) 5.0×10-14 19:11 ②③⑤⑥ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 硫酸 2.5×10-8
【分析】(1)根据一元弱酸HA的电离方程:HAH++A-写出电离平衡常数表达式;(2)水电离的氢离子等于溶液中氢氧根离子浓度;(3)由反应后溶液的pH为2,列出计算式;(4)加水稀释弱酸,促进弱酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,据此分析解答。(5)由水解平衡原理解答;(6)根据Kh=c(H2CO3)c(OH-)/c(HCO3-)求解。
【详解】(1)一元弱酸HA的电离方程:HAH++A-,0.1 mol·L-1一元弱酸HA的电离平衡常数表达式Ka= C(A-).C(H+ )/C( HA)。(2)0.1mol·L-1的H2SO4中水电离出的C(H+)= mol·L-1=5.O×10-14mol·L-1。(3)向0.1mol·L-1的硫酸中加入一定体积的pH=13的NaOH溶液,反应后溶液的pH为2,设所需NaOH溶液体积为x与硫酸的体积为y, ,x:y=19:11;(4)①加水稀释促进弱酸电离,氢离子的物质的量增大,但溶液体积增大的倍数大于氢离子增大的物质的量,溶液氢离子浓度减小,故错误; ② 加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,电离度(α)增大,故正确; ③加水稀释促进弱酸电离,氢离子的物质的量增大,但溶液体积增大的倍数大于氢离子增大的物质的量,溶液氢离子浓度减小,c(OH-)增大,故正确; ④ 温度不变,电离常数不变,故错误; ⑤加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,c(A-)/ c(HA)增大,故正确; ⑥加水稀释促进弱酸电离,所以酸分子个数减少,酸根离子个数增大,n(A-)增大,故正确;故选②③⑤⑥;(5)在配制Al2(SO4)3溶液时,Al3+存在水解,水解离子方程式Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ,为了防止Al2(SO4)3发生水解,可加入少量的硫酸.(6)该温度下NaHCO3的水解平衡常数HCO3-+H2OH2CO3+OH-,Kh=c(H2CO3)c(OH-)/c(HCO3-)=Kw/Ka1=10-14/ 4.0×10-7=2.5×10-8。
21. 小于 CH3COO- CH3COOH 0.05 强 0.01 D A
【详解】(1)醋酸是弱电解质,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,主要以电解质分子存在,c(CH3COOH)>c(H+);而氯化氢是强电解质,完全电离,HCl=H++Cl-,c(HCl) =c(H+),开始时稀释时溶液pH相等,则c(CH3COOH)>c(HCl),将等pH的醋酸和盐酸稀释后溶液的pH仍然相等,若稀释相同倍数,稀释使醋酸的电离平衡正向移动,导致醋酸溶液中c(H+)比盐酸的大,为使两种溶液中c(H+)相等,醋酸溶液还要再加水稀释,故盐酸溶液稀释的倍数小于醋酸,即m<n;
(2)①室温下,如果将0.l mol CH3COONa固体和0.05 mol HCl全部溶于水,二者会发生反应:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,根据碳元素守恒,可知在混合溶液中:n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.1 mol;
②溶液中存在电荷守恒,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),c(Na+)==0.05 mol/L,故c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)=0.05 mol/L;
(3)①100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液c(HA)=0.01 mol/L,开始滴定时,0.01 mol/LHA溶液pH=2,c(H+)=0.01 mol/L=c(HA),说明HA是一元强酸;
②K点时加入MOH的物质的量n(MOH)=0.02 mol/L×0.1 L=0.002 mol,溶液的体积是0.2 L,则根据物料守恒可得:c(M+)+c(MOH)==0.01 mol/L;
(4)①相同浓度的钠盐溶液,酸的酸性越弱,则酸根离子水解程度越大,溶液的碱性越强。根据钠盐溶液pH可确定酸的强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,故浓度相同的上述四种酸,酸性最强的是CH3COOH,合理选项是D;将浓度都是0.01 mol/L的不同酸加水稀释,促进弱酸电离,则稀释相同的倍数,酸的酸性越弱,酸溶液稀释过程中pH变化越小,由于四种酸的酸性HCN的酸性最弱,故溶液的pH变化最小的是HCN,合理选项是A;
(5)醋酸钠溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加入醋酸使混合溶液显中性,则c(H+)=1.0×10-7 mol/L,假设混合溶液体积为V L,则c(Na+)=c(CH3COO-)=mol/L,25℃时CH3COOH的电离平衡常数Ka=2×10-5,可知=2×10-5,解得c(CH3COOH)=×10-2 mol/L,n(CH3COOH)=c·V=0.5a×10-2 mol,则滴加醋酸的浓度=mol/L。
22. Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ MOHM++OH- > NaHA溶液显碱性,说明HA-水解程度大于电离程度 1:6 6
【详解】(1)明矾溶于水电离出铝离子,铝离子易水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而净水,所以明矾能净水,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;
(2)等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐,得到的盐溶液呈酸性,说明该盐是强酸弱碱盐,弱碱电离可逆,其电离方程式为:MOHM++OH-;
(3)①NaHA溶液中,HA-离子既电离也水解,电离产生A2-,水解生成H2A,溶液显碱性,说明其电离程度小于水解程度,所以c(H2A)>c(A2-);
②NaHA溶液中,HA-离子既电离也水解,电离产生A2-,水解生成H2A,溶液显碱性,说明其电离程度小于水解程度;
(4)①依据氧化还原反应离子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O可以求得Cr2O72-与FeSO4的物质的量之比为1:6;
②Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)c3(OH-)=c3(OH-)×6.0×10-7=6.0×10-31 ,c(OH-)=1.0×10-8 ,其pH=6。
23.(1) ④⑩ ⑧⑨
(2) 6
(3)
【详解】(1)弱电解质包括弱酸、弱碱和水,以上物质中属于弱电解质的是④⑩;非电解质是在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物,属于非电解质的是⑧⑨。
(2)①根据图像可知,温度t1时水的离子积常数分别是1.0×10-14、若盐酸中,则c(OH-)==,盐酸溶液中氢氧根全都是水电离出来的且和电离出的氢离子一样多,则由水电离产生的c(OH-)=;
②根据图像可知,温度t2时水的离子积常数分别是1.0×10-12,的稀硫酸中,的溶液中c(OH-)==,将的稀硫酸与的溶液等体积混合后的溶液呈中性,=,pH=6。
(3)由题意可知,亚硫酸电离常数, =10-2,当pH=2时,=,则 =10-2;,当pH=7时,=,则,=;将通入氨水中,当降至时,,溶液中的;的小于亚硫酸电离常数,但大于亚硫酸电离常数,所以将通入溶液发生反应生成和,离子方程式为:。
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