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 16:22:09

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共14题)
1.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 向溶液X中加入Na2O2粉末,出现红褐色沉淀和无色气体 X中不一定含有Fe3+
B 常温下,测得0.1mol/LNaA溶液的pH小于0.1mol/LNa2CO3溶液的pH 酸性:HA>H2CO3
C 将铝与氧化铁发生铝热反应后的熔融物在稀盐酸中充分溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液未变红 熔融物中不含有+3价铁
D 向2支均盛有2mL1.0mol·L-1KOH溶液的试管中分别加入2滴浓度均为0.1mol·L-1的AlCl3和MgCl2溶液,一支试管出现白色沉淀,另一支无明显现象 Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Mg(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
2.下列实验操作或装置能达到目的的是
A B C D
制NH3 收集NO2气体 ①中有气泡,②中无气泡,说明酸性:醋酸>碳酸>硼酸 由CuCl2溶液得到CuCl2固体
A.A B.B C.C D.D
3.常温下,下列说法正确的是
A.的盐酸与的氨水溶液等体积混合后
B.物质的量浓度相同的NaOH和溶液等体积混合,溶液
C.的NaOH和的氨水分别稀释100倍后的pH前者一定大于后者
D.某溶液中水电离出的,该溶液pH一定等于2
4.某温度下,CuS和的溶解曲线如图所示,其中,,为或,下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ是CuS的溶解曲线 B.
C.M点的坐标为(23,13) D.此温度下的饱和溶液:
5.下列关于水溶液中离子平衡的说法正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向等体积等浓度的醋酸与盐酸溶液中分别加入同浓度的NaOH溶液至两者均为中性时,两者消耗的相同
D.向溶液中缓慢加入稀盐酸,在这个过程中一定有某个时刻满足:
6.工业上可利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示。已知: 25℃时,NH3·H2O的Kb=l.7x10-5, H2SO3的Ka1=1.3x10-2, Ka2=6.2x10-8,下列说法正确的是
A.向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3: c(H2SO3)> c(NH3·H2O)+c (SO)
B.向氨水中通入SO2至pH=7; c( HSO)>c (NH)> c(H+)= c(OH-)
C.反应NH3·H2O + H2SO3 =NH + HSO+ H2O的平衡常数K=2.21×107
D.NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式: 2NO2+4SO= N2+ 4SO
7.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
B.SO2具有氧化性,可用于纸浆的漂白
C.FeCl3溶液呈酸性,可用于刻蚀Cu制电路板
D.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
8.现有甲、乙两醋酸稀溶液,测得甲的pH=2,乙的pH=3.下列推断中正确的是
A.物质的量浓度c(甲)=10c(乙)
B.中和等物质的量浓度等体积的NaOH溶液需甲、乙两酸的体积10V(甲)=V(乙)
C.甲中由水电离产生的H+的物质的量浓度是乙的0.1倍
D.甲、乙溶液分别加水稀释10倍后,甲的pH=3,乙的pH=4
9.硫酸钙是烧水的锅炉垢的主要成分,由于导热性能差,锅炉垢极易引起锅炉爆炸事故,所以需要定期进行处理,通常处理方法为先用碳酸钠溶液浸泡,再用稀盐酸或醋酸处理。已知:25℃时,的,的,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是
A.水垢处理过程中,加入稀盐酸时主要离子反应为
B.M和N分别代表和的沉淀溶解平衡曲线
C.图中
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉垢,可实现图中a点到b点的转化
10.常温下向浓度均为0.10mol/L、体积均为1mL的NaOH溶液和Na2CO3溶液中分别加水,均稀释至VmL,两种溶液的pH与lgV的变化关系如图所示.下列叙述中错误的是
A.Khl(CO)(Khl为第一级水解平衡常数)的数量级为10-4
B.曲线N表示Na2CO3溶液的pH随lgV的变化关系
C.Na2CO3溶液中存在:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
D.若将Na2CO3溶液加热蒸干,由于CO水解,最终析出的是NaOH固体
11.常温下,某酸H2A溶液中含A物种的浓度之和为amol·L-1,溶液中各含A物种的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含A物种的浓度负对数(pc= -lgc) ,pOH表示OH-的浓度负对数[pOH= -lgc(OH- )];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法不正确的是
A.曲线③表示pc( H2A)随pOH的变化
B.pH=4的溶液中:c(HA-) =a mol/L - 2c(A2- )
C.pH =2的溶液中:c(H2A) >c(HA-) >c(A2-)
D.2HA- = H2A+A2-的平衡常数K <1.0 ×10 -5
12.化学与生产生活密切相关,以下说法错误的是
A.绚丽多彩的霓虹灯和烟花均与电子在不同能级之间的跃迁有关
B.电热水器内装有镁棒,采用牺牲阳极的阴极保护法防止内胆腐蚀
C.用电解水法制大量氢气,解决能源不足的问题
D.焊接钢材时,分别用饱和和溶液处理焊接点
13.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液。 品红溶液褪色 该钠盐为Na2SO3,NaHSO3或Na2S2O3
B 向酸性KMnO4溶液中滴入适量的FeCl2溶液。 KMnO4溶液紫色褪去 Fe2+具有还原性
C 向浓度均为0.01mol·L1的Na2CO3、Na2S的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液。 有黑色沉淀生成 Ksp(Ag2S)<Ks p(Ag2CO3)
D 向淀粉溶液中加适量20%硫酸溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水 溶液变蓝 淀粉没有发生水解
A.A B.B C.C D.D
14.已知电离常数如下表,则常温下,下列说法正确的是
弱酸 HF HCN H2CO3 NH3·H2O
电离常数(25℃) 3.53×10-4 4.9×10-10 K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 1.8×10-5
A.2CN-+ H2O + CO2 =2HCN + CO
B.中和等体积等pH的HF溶液和HCN溶液消耗NaOH的量:前者大于后者
C.等浓度的HF溶液和HCN溶液稀释相同倍数后c(H+):前者小于后者
D.等浓度的三种酸性溶液中酸性由强到弱:HF >H2CO3> HCN
二、填空题(共8题)
15.时,三种酸的电离平衡常数如表:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
(1)请写出HClO的电离平衡常数表达式Ka = 。一般情况下,当温度升高时, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)同温下,同浓度的CH3COONa溶液的碱性 (填“大于”“小于”或“等于”)NaClO溶液。
(3)下列反应不能发生的是_______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(4)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况如图所示:
A、B、C三点对应的溶液中氢离子浓度由大到小的顺序为 。
16.氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:

(1)取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中,再煮沸片得红褐色氢氧化铁胶体,其离子方程式可表示为: ,胶体粒子的直径一般不超过 。
(2)吸收塔中吸收剂X是 。
(3)温度超过673K,捕集器中的物质相对分子质量为325,该物质的分子式为 。
(4)通常用碘量法测定FeCl3的质量分数:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,用淀粉作指示剂并用cmol/LNa2S2O3溶液滴定(I2+2S2O=2I-+S4O),共用去VmL。则样品中氯化铁的质量分数为: 。
17.海洋是资源的宝库,含有丰富的化学元素。
(1)在电解饱和食盐水的实验中,阳极产物的检验方法是 。
(2)目前从海水中提溴(Br 2 )大致有以下步骤。
①向浓缩的海水中通入Cl2,将海水中的 Br- 氧化为 Br2 。
②用热空气将 Br 2 从上述溶液中吹出,并由浓 Na 2 CO 3 溶液吸收,转变为 NaBr、NaBrO 3和CO2 。吸收1 moL Br 2 需消耗 Na2CO3 moL。
③再将所得混合溶液用稀硫酸酸化,得到浓度较高的溴水,配平该反应的离子方程式。
Br— +____ BrO3— +____H + →____ Br2 +____H2O
(3)碘主要从海带中提取,某课外兴趣小组的同学用海带为原料制得少量碘水之后,欲用CCl4从碘水中萃取碘,请简述能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是: 。
(4)同温同浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液,pH大小顺序为 。NaHCO3溶液中滴入少量氢氧化钠溶液,溶液中c(CO32-) (填变大或变小),请用平衡理论解释发生这种变化的原因 。
18.I.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。N元素的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水消毒剂。
(1)写出NH2Cl的电子式:
(2)写出NH2Cl水解的化学方程式:
II.含氮材料为人类提供便利的同时,人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。
(3)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
2NO2+2OH-=NO+NO+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(4)工业生产硝酸也有可能产生NOx污染。请写出硝酸生产中的第一步:氨的催化氧化的化学方程式为 。若用氮气制氨的产率为90%,用氨生产硝酸时氨的催化氧化和氮氧化物转化为硝酸的损耗依次为5%、5%,则1000mol氮气可制得 (计算结果保留整数)mol硝酸。
19.常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,宜加入 调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= 。
(2)过滤后,将所得滤液经过 、 操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL(已知:I2+2S2O=S4O+2I-)。
①可选用 作指示剂,滴定终点的现象是 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为 。
20.(1)写出铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式 。
(2)液氨中存在自耦电离,类似水的电离,写出液氨自耦电离方程式 。
(3)比较给出能力的相对强弱: ,(填“>”“<”或“=”);用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱 。
(4)如下表数据(25℃):
化学式 电离平衡常数

①25℃时,等物质的量浓度的三种溶液:A.溶液、B.溶液、C.溶液,由大到小的顺序为 (填字母编号)。
②25℃时,向溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为 。
21.元素化合物在化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入稀NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为 、 、 。
(2)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。中的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠在酸性条件下将还原。写出该反应的离子方程式: 。
(3)常温下,氰化钠(NaCN)能与过氧化氢溶液反应生成一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色的气体,大大降低其毒性。写出该反应的离子方程式: 。
(4)已知:CCl4与水不相溶且密度比水大,Cl2的CCl4溶液呈黄绿色,Br2的CCl4溶液呈橙红色,且Br2易从水溶液中溶入CCl4中。Cl2既能氧化Br-,也能氧化Fe2+。
①取10mL0.1mol/LFeBr2溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后,下层为无色液体。以上实验结论表明还原性:Fe2+ Br- (填“>”或“<”)。
②若在400mL0.1mol/LFeBr2溶液中通入标准状况下672mL的Cl2,取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后下层液体呈 色,写出该反应的离子方程式 。
22.按要求填空:
(1)①将溶液蒸干灼烧得到的物质是 (填化学式);
②泡沫灭火器常用硫酸铝作为原料之一,其灭火原理为 (用离子方程式表示);
③在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式 。
(2)已知25℃时有关弱酸的电离常数如下:
HCN:,:,,则:
①相同物质的量浓度的、、NaCN溶液,pH由小到大的顺序是: 。
②的溶液中,结合化学用语解释其原因: 。
(3)含的废水毒性较大,某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标,进行如下处理:(已知)
①绿矾为,反应(Ⅰ)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;
②常温下若处理后的废水中,则处理后的废水的 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
A.过氧化钠可氧化亚铁离子,且与水反应生成氧气,由现象可知溶液中可能含Fe2+,不一定含有Fe3+,故A正确;
B.常温下,测得0.1mol/LNaA溶液的pH小于0.1mol/LNa2CO3溶液的pH,可以证明酸性:HA>HCO,但不能证明HA和H2CO3的酸性强弱,故B错误;
C.将铝与氧化铁发生铝热反应后的熔融物在稀盐酸中充分溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液未变红,因存在:Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以只能说明与稀盐酸反应后的溶液中不存在Fe3+,故C错误;
D.KOH过量,氯化铝生成偏铝酸钾,无沉淀生成,氯化镁生成氢氧化镁沉淀,不能比较Ksp大小,故D错误;
答案选A。
2.C
【详解】A.石灰石主要成分是CaCO3,CaCO3与氨水不发生反应,因此不能使用该方法制取氨气,A错误;
B.NO2气体密度比空气大,因此使用向上排空气的方法收集,导气管应该是长进短出,而短进长出不能收集到NO2气体,B错误;
C.发生复分解反应:强酸与弱酸盐反应制取弱酸。①中有气泡,说明发生了反应:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+CO2↑+H2O,证明酸性:醋酸>碳酸,而②中无气泡,H3BO3与Na2CO3不能反应,证明酸性:碳酸>硼酸,因此该实验说明了物质的酸性:醋酸>碳酸>硼酸,C正确;
D.加热促进Cu2+离子水解,且水解生成盐酸易挥发,导致不能得到CuCl2晶体,应在HCl气流中蒸发CuCl2溶液制取CuCl2固体,D错误;
故合理选项是C。
3.B
【详解】A.常温下,pH = 4的盐酸中,pH=10的氨水中,二者等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,溶液pH > 7,A项错误;
B.物质的量浓度相同的NaOH和溶液等体积混合,刚好生成醋酸钠,醋酸钠溶液中,醋酸根水解,则,B项正确;
C.pH =11的氨水中,NaOH和氨水稀释100倍时,氨水的pH > 9,NaOH溶液的pH =9,即pH前者一定小于后者,C项错误;
D.水电离出的<,水的电离受到抑制,可能是酸抑制,也可能是碱抑制,所以溶液的pH =2或12,D项错误;
答案选B。
4.D
【详解】A.CuS的阴阳离子个数比为1:1,Ag2S的阴阳离子个数比为1:2,曲线Ⅰ在横轴与纵轴上的截距相同,因此曲线Ⅰ是CuS的溶解曲线,则曲线Ⅱ是的溶解曲线,A正确;
B.由曲线Ⅱ与纵轴交点的坐标可知,,则当时,,因此,B正确;
C.由曲线I与纵轴交点的坐标可知,,设M点的坐标为,则有,,解得,,因此M点的坐标为,C正确;
D.,,此温度下CuS的饱和溶液中,Ag2S的饱和溶液中,则此温度下的饱和溶液:,D错误;
答案选D。
5.D
【详解】A.的电离方程为,电离强于水解,且溶液中本身存在和,因此溶液满足,A项错误;
B.根据物料守恒:溶液含氮的物质浓度应为含碳的物质的浓度的两倍,所以有,B项错误;
C.醋酸是弱酸,盐酸是强酸,醋酸与氢氧化钠反应生成的醋酸钠显碱性,而盐酸与氢氧化钠反应生成的氯化钠为中性,因此当反应终点为中性时醋酸消耗的NaOH的量小于盐酸的,C项错误;
D.向溶液中缓慢加入稀盐酸.首先发生反应,根据电荷守恒:,当恰好完全转化为NaCl和时,溶液中的浓度恰好为的两倍,即,所以有,D项正确;
故选D。
6.C
【详解】A.向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3,电子守恒c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),物料守恒c()+c(NH3·H2O)=c()+c()+c(H2SO3),则c(H+)+c(H2SO3)=c()+c(OH-)+c(NH3·H2O),因为NH3·H2O的Kb=l.7x10-5 小于H2SO3的Ka1=1.3x10-2,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故c(H2SO3)<()+c(NH3·H2O),A错误;
B.向氨水中通入SO2至pH=7:c(H+)= c(OH-),电荷守恒c( H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),c ()>c(),B错误;
C.反应NH3·H2O + H2SO3 =++ H2O的平衡常数K=,Kb=,Ka1=,Kw=c(H+)c(OH-),解得K== 2.21×107,C正确;
D.NO2 被NH4HSO3吸收的离子方程式: 2NO2+4 = N2+ 4+4H+,D错误;
故答案为:C。
7.D
【详解】A. 石墨具有导电性与制作铅笔芯无关系,故A不符合题意;
B. 纸浆漂白,利用SO2的漂白性,不是氧化性,故B不符合题意;
C. 刻蚀Cu制电路板,发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,体现Fe3+的氧化性,故C不符合题意;
D. 铁锈是Fe2O3,属于碱性氧化物,与稀硫酸发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,体现稀硫酸的酸性,故D符合题意;
故答案为D。
8.C
【详解】A.由于醋酸是弱酸,则有:c(甲)=,c(乙)=,且,故物质的量浓度c(甲)>10c(乙),A错误;
B.由A项分析可知,物质的量浓度c(甲)>10c(乙),中和等物质的量浓度等体积的NaOH溶液,即c(甲)V(甲)=c(乙)V(乙),则需甲、乙两酸的体积10V(甲)<V(乙),B错误;
C.酸溶液中的OH-全部由水电离产生,水电离出的H+永远等于水电离出的OH-,故甲中由水电离出的H+的物质的量浓度为:,乙中水电离出的H+的物质的量浓度为:,故有甲中由水电离产生的H+的物质的量浓度是乙的0.1倍,C正确;
D.由于醋酸是弱酸,弱酸溶液每稀释10倍pH值向7靠近小于1个单位,甲、乙溶液分别加水稀释10倍后,甲的pH≠3,乙的pH≠4,D错误;
故答案为:C。
9.D
【详解】A.水垢处理过程中,先通过碳酸钠溶液浸泡将CaSO4转化为CaCO3,再用稀盐酸处理,主要是盐酸与CaCO3反应,A选项正确;
B. Ksp(CaCO3)< Ksp(CaSO4)可知,M和N分别代表CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,B选项正确;
C.a点 Ksp(CaCO3)=4×10-4·x 解得x=7×10-6,C选项正确;
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉垢,溶液中的c(Ca2+)将减小,不可能实现图中a点到b点的转化,D选项错误;
答案选D。
10.D
【分析】NaOH为强碱,常温下0.10mol/LNaOH溶液的pH=13,所以曲线M表示NaOH溶液的pH随lgV的变化关系,曲线N表示Na2CO3溶液的pH随lgV的变化关系。进一步求得Na2CO3溶液中c(OH-),再根据水解常数表达式求得Kh1(CO);D项,CO的一级水解是主要的,二级水解远小于一级水解,注意HCO和OH-不能大量共存。
【详解】A.Na2CO3溶液中存在的水解主要是:CO+H2OHCO+OH-,常温下0.10mol/L的Na2CO3溶液的pH=11.6,即c(H+)=10-11.6mol/L,则c(OH-)=Kw/c(H+)=10-2.4mol/L,Kh1(CO)=≈=10-3.8,由上述分析,A正确;
B.由分析可知,曲线N表示Na2CO3溶液的pH随lgV的变化关系,B正确;
C.Na2CO3溶液中Na+和CO是主要离子,c(Na+)>c(CO),CO水解使溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),且c(H+)远小于c(OH-),因为水解是微弱的,所以c(CO)>c(OH-),又因为Na2CO3溶液中存在二级水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,其中主要为第一级水解,所以c(OH-)略大于c(HCO),综上分析,Na2CO3溶液中存在:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),故C正确;
D.Na2CO3溶液中存在水解:Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,若将Na2CO3溶液加热蒸发,开始时温度升高促进水解,但随着水分的减少,NaHCO3和NaOH浓度增大,因为二者不能大量共存,所以又会反应生成Na2CO3,因此将Na2CO3溶液加热蒸干,最终析出的是Na2CO3固体,故D错误。
故选D。
11.C
【分析】由图可知,H2A为弱酸,H2A在溶液中发生电离的方程式为,
,pOH=-lgc(OH-),pc=-lgc,则pOH值越大,溶液的碱性越弱,pc值越大,粒子的浓度越小,pOH=0时,溶液的碱性最强,此时对于H2A溶液,各粒子浓度关系为c(H2A)【详解】A.根据以上分析可知,曲线③表示pc(H2A)随pOH的变化,A正确;
B.pH=4的溶液中,,pOH=10,此时c(H2A)=c(A2-),根据物料守恒有c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=amol/L,则c(HA-)=amol/L-2c(A2-),B正确;
C.pH=2的溶液中,,pOH=12,由图可知,pOH=12时c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),C错误;
D.的平衡常数K=,z点时,c(H2A)=c(HA-),此时pOH=12.6,则c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)==10-1.4mol/L,,x点时,c(A2-)=c(HA-),此时pOH=7.3,则c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=,,K=,D正确;
故答案选C。
12.C
【详解】A.焰色反应时原子中的电子吸收了能量,从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态,但处于能量较高激发态的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的基态,将多余的能量以光的形式放出,因而能使火焰呈现颜色,与电子跃迁有关,故A正确;
B.镁是活泼的金属,电热水器内装有镁棒,形成原电池时镁是负极,失去电子被氧化,采用牺牲阳极的阴极保护法防止内胆腐蚀,故B正确;
C.用电解水法制大量氢气,会消耗大量的电能,不能解决能源不足的问题,故C错误;
D.饱和Na2CO3、NH4Cl溶液水解后,溶液分别显碱性、酸性,能分别除去油污和铁锈,所以可处理金属表面焊点,故D正确;
故选C。
13.C
【详解】A.若该钠盐为NaClO3,与浓盐酸反应生成的Cl2也能使品红溶液褪色,A错误;
B.向酸性KMnO4溶液中滴入适量的FeCl2溶液,KMnO4溶液紫色褪去,可能是Fe2+具有还原性,也可能是Cl-具有还原性,B错误;
C.向浓度均为0.01mol·L1的Na2CO3、Na2S的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黑色的Ag2S沉淀生成,可以说明Ksp(Ag2S)<Ks (Ag2CO3),C正确;
D.向淀粉溶液中加适量20%硫酸溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝,可能是淀粉没有发生水解或淀粉部分水解,D错误;
答案选C。
14.D
【详解】A.由电离常数的数据可知酸性强弱的关系为:HF>H2CO3>HCN>HCO3-,根据强酸制弱酸原理可知反应CN-+ H2O + CO2=HCN +HCO3-,A项错误;
B. HF的酸性大于HCN,pH相同的两种酸,HF浓度小于HCN的浓度,因此中和等体积等pH的HF溶液和HCN溶液消耗NaOH的量:前者小于后者,B项错误;
C. HF的酸性大于HCN,稀释相同倍数后HF中c(H+)大于HCN中c(H+),C项错误;
D.根据电离平衡常数HF>H2CO3> HCN,电离平衡常数越大,电离程度越大,等浓度的三种酸性溶液中酸性由强到弱:HF >H2CO3> HCN ,D项正确;
D项正确;
答案选D。
15.(1) 增大
(2)小于
(3)CD
(4)B>A>C
【详解】(1)次氯酸的电离常数表达式为Ka=;弱酸的电离是吸热反应,升高温度,平衡常数增大。
(2)由表格电离常数数据可知醋酸的酸性强于次氯酸,越弱越水解,故同温下,同浓度的CH3COONa溶液的碱性小于NaClO溶液。
(3)由表格电离常数数据可知酸性由强到弱的顺序是醋酸、碳酸、次氯酸、碳酸氢根,依据复分解反应中较强酸能制较弱酸的规律,碳酸根与次氯酸反应只能生成碳酸氢根,C错误;次氯酸跟和碳酸反应只能生成碳酸氢根,D错误。
(4)一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况是B>A>C,则 A、B、C三点对应的溶液中氢离子浓度由大到小的顺序为B>A>C。
16.(1) Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 100nm(或1×10-7m)
(2)FeCl2溶液
(3)Fe2Cl6
(4)162.5cV/m%
【详解】(1)取0.5mol三氯化铁溶液滴入50mL沸水中,再煮沸片刻得红褐色透明液体,形成氢氧化铁胶体,该过程可用离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;胶体粒子的直径介于1nm-100nm之间,故胶体粒子的直径一般不超过100nm;
答案是:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;1×10—7m(或100nm);
(2)尾气中含有过量的氯气和少量氯化铁烟气,由工艺流程可以知道,用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气,生成氯化铁,所以吸水剂X为氯化亚铁,同时溶解氯化铁烟气,答案是:FeCl2溶液;
(3)分子中Fe原子与Cl原子数目之比为1:3,令分子组成为(FeCl3)n,该分子相对分子质量为325,则:(56+35.5×3)×n=325,计算得出n=2,所以该物质的分子式为Fe2Cl6;
答案是:Fe2Cl6;
(4)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V×10-3×c=cV×10-3,则根据关系式:
计算得n(Fe3+)=cV×10-3mol,从100mL溶液中取出10.00mL进行实验测定,所以n(Fe3+)=cV×10-3×100/10=0.01cVmol;所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量为0.01cV×162.5=1.625cVg;m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量分数为1.625cV/m×100%=162.5cV/m%;
答案是:162.5cV/m%。
17. 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 1mol 5 1 6 3 3 单质碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;四氯化碳与水互不相容,存在较大的密度差;碘与四氯化碳不反应 Na2CO3>NaHCO3 增大 HCO3—H++ CO32—,滴入氢氧化钠,OH—结合H+生成水,导致电离平衡正向移动,[CO32—]增大
【详解】试题分析:(1)在电解饱和食盐水的实验中,阳极产物是氯气;(2)②根据得失电子守恒,溴与碳酸钠反应的方程式为3Br2+3Na2CO3= 5NaBr+NaBrO3+3CO2;③根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式;(3)根据萃取原理回答;(4)CO32—水解程度大于HCO3—;滴入氢氧化钠,OH—结合H+生成水,氢离子浓度减小,HCO3—H++ CO32—平衡正向移动。
解析:(1)在电解饱和食盐水的实验中,阳极产物是氯气,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,所以阳极产物的检验方法是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;(2)②溴与碳酸钠反应的方程式为3Br2+3Na2CO3= 5NaBr+NaBrO3+3CO2,吸收1 moL Br2需消耗 Na2CO3 1mol;③根据得失电子守恒、电荷守恒,离子方程式为5Br— +1 BrO3— +6H + =3 Br2 +3H2O;(3). 单质碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;四氯化碳与水互不相容,存在较大的密度差;碘与四氯化碳不反应,所以用CCl4从碘水中萃取碘。(4)CO32—水解程度大于HCO3—,所以同温同浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液,PH大小顺序为Na2CO3>NaHCO3;滴入氢氧化钠,OH—结合H+生成水,氢离子浓度减小,导致HCO3—H++ CO32—平衡正向移动,[CO32—]增大。
点睛:选用萃取剂的原则:①和原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③不易于挥发;④萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。
18. NH2Cl+H2O HClO+NH3↑ BC NaNO3 NO 4NH3+5O24NO+6H2O 1625
【详解】(1) NH2Cl属于共价化合物,电子式为:,故答案为: ;
(2)NH2Cl在溶液中水解产生HClO和NH3,化学方程式:NH2Cl+H2O HClO+NH3↑,故答案为:NH2Cl+H2O HClO+NH3↑;
(3)①A. 加快通入尾气的速率,气体不能充分反应,故A错误;
B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气体与氢氧化钠溶液充分反应,故B正确;
C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,可使气体充分反应,故C正确。
故答案为:BC;
②反应生成NaNO2和NaNO3,则含有的杂质为NaNO3,如NO的含量比NO2大,则尾气中含有NO,故答案为:NaNO3;NO;
(4)硝酸生产中的第一步:氨的催化氧化的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,若用氮气制氨的产率为90%,用氨生产硝酸时氨的催化氧化和氮氧化物转化为硝酸的损耗依次为5%、5%,1000mol氮气可制硝酸=1000mol×2×(1 5%)×(1 5%)×90%=1625,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;1625。
19.(1) CuO(或碱式碳酸铜、氢氧化铜) 2.6×10-9 mol·L-1
(2) 蒸发浓缩 冷却结晶
(3) 淀粉溶液 滴入最后半滴溶液,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不变色 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 85.5%
【详解】(1)为得到纯净的CuCl2 2H2O晶体要除去氯化铁,则溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,加入物质能与其反应转化为氯化铜,且不能引入杂质,可以是CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;溶液的pH=4,所以溶液中H+浓度为10-4mol/L,则OH-浓度为10-10mol/L,c(Fe3+)==2.6×10-9mol/L;
(2)将所得氯化铜滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶,才能得到CuCl 2H2O晶体;
(3)①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝,选择指示剂为淀粉溶液;终点现象为蓝色褪去,溶液在30s内不恢复原颜色;
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为:2Cu2++4I-=2CuI↓+;
③依据2Cu2++4I-=2CuI↓+和+2S2O=S4O+2I-可以得出
解得a=0.004mol,
试样中CuCl2 2H2O的质量百分数为×100%=85.5%。
20. >
【详解】(1)铝与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾、氢气和水,配平方程式为:,故答案为:;
(2)水电离生成H3O+和OH-叫做水的自偶电离,同水一样,液氨也有自偶电离,其自偶电离的方程式为:; 故答案为:;
(3)比较与给出H+的能力,可将二者放在同一反应中,利用反应中表现出的性质,判断二者的相对强弱。由反应可知,的酸性强于,从而得出给出H+的能力:>;该反应也可说明结合H+的能力比强,则表示二者结合H+能力相对强弱的化学方程式为:NaAlO2+ NaHCO3+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3。答案为:>;NaAlO2+ NaHCO3+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3;
(4)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;
②NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应离子方程式为,故答案为:。
21.(1) Al3++3OH-=Al(OH)3↓ +OH-=NH3 H2O Al(OH)3+OH-=+2H2O
(2)+3+8H+=2Cr3++3+4H2O
(3)H2O2+CN-+H2O=+NH3↑
(4) > 橙红 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-
【详解】(1)NH4Al(SO4)2溶液中存在、Al3+和,向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入稀NaOH溶液,开始时发生的反应是OH-和Al3+的反应,反应的离子方程式为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,若OH-先和反应,则生成的NH3 H2O会和Al3+反应生成Al(OH)3沉淀和,所以Al3+先和OH-反应;当Al3+消耗完时,继续和OH-反应,离子方程式为:+OH-=NH3 H2O,若Al(OH)3先和OH-反应,生成的会和发生完全双水解反应生成Al(OH)3和NH3,所以OH-先和反应;当反应结束时,Al(OH)3继续和OH-反应,离子方程式为:Al(OH)3+OH-=+2H2O。
(2)酸性条件下,被还原为Cr3+,被氧化为,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
(3)能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色的气体为氨气,氰化钠(NaCN)能与过氧化氢溶液反应生成一种酸式盐和氨气,根据反应物中的原子可知,酸式盐为NaHCO3,则碳元素的化合价从+2价升高到+4价,则H2O2中O元素的化合价从-1价降低到-2价,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为:H2O2+CN-+H2O=+NH3↑。
(4)①FeBr2溶液中含有Fe2+和Br-,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色,取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明氯水中的Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+和SCN-反应生成红色物质。另取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后,下层为无色液体,说明Cl2没有将Br-氧化为Br2。该实验中,少量的氯气只将Fe2+氧化而没有将Br-氧化,说明还原性:Fe2+>Br-。
②400mL0.1mol/LFeBr2溶液中含有FeBr20.04mol,溶液中含有0.04molFe2+和0.08molBr-,通入标准状况下672mL的Cl2即0.03molCl2,由于还原性:Fe2+>Br-,所以氯气先氧化Fe2+,0.04molFe2+被氧化为Fe3+,转移0.04mol电子,消耗0.02molCl2,剩余的0.01molCl2将0.02molBr-氧化为Br2,取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后下层液体呈橙红色;根据上述分析,氯气、参加反应的Fe2+和Br-的物质的量分别为0.03mol、0.04mol、0.02mol,则该反应的离子方程式为:4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。
22.(1) Fe2O3 Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)
(2) NaHCO3(3) 1:6 6
【详解】(1)①FeCl3溶液中存在着Fe3+的水解,水解的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热可以促进水解平衡正向移动,且盐酸挥发,平衡也正向移动,所以将氯化铁溶液蒸干灼烧后得到的物质是Fe(OH)3分解生成的Fe2O3。
②泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合,铝离子和碳酸氢根离子发生完全双水解反应生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
③在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,即AgCl转化为更难溶的AgBr,反应的离子方程式为:AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)。
(2)①三种溶液中阴离子都水解,且水解显碱性,水解程度越大,溶液的碱性越强。酸根阴离子的水解程度取决于水解生成的对应的酸的电离程度,酸性越弱,对应的离子水解程度越大。根据电离常数可知,酸性:H2CO3>HCN>,所以水解程度:>CN->,则溶液的pH由小到大的顺序是:NaHCO3②NaHCO3溶液中存在着的电离和水解:+H+,,的电离常数是碳酸的第二步电离常数,即,的水解常数Kh=>4.7×10-11,即水解程度大于电离程度,所以。
(3)①和Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+,做氧化剂,Fe2+做还原剂,1mol得到6mol电子,1molFe2+失去1mol电子,所以反应(Ⅰ)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6。
②处理后的废水中,,根据Cr(OH)3的Ksp,溶液中的c(OH-)==1.0×10-8mol/L,则c(H+)=1.0×10-6mol/L,所以溶液的pH=6。
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