第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题(共12题)
1.常温下,向一定浓度的H2X溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液的的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.直线m表示pH与的关系
B.H2X的电离常数Ka2的数量级为10-5
C.N点水电离出的c(H+)=1×10-4.3mol·L-1
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
2.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,碳酸根离子浓度与氯化钙溶液体积的关系如图所示。已知:pC=-lg c(CO),Ksp(CdCO3)=1.0×10-12,Ksp(CaCO3)=3.6×10-9.下列说法正确的是
A.图象中V0=20,m=5
B.a点溶液:c(OH-)>2c(HCO)+2c(H2CO3)
C.若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,则n点向c点方向迁移
D.若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,则n点向b点方向迁移
3.下列说法正确的是
A.25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw
B.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液
C.FeCl3和MnO2均可催化H2O2分解,且催化效果相同
D.向含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,溶液中c(Ba2+)增大
4.室温下,用0.1mol/L氨水分别滴定20.0mL、0.1mol/L的盐酸和醋酸,曲线如图所示,下列说法正确的
A.I曲线表示的是滴定盐酸的曲线
B.x=20
C.滴定过程中c(NH4+)/c(NH3·H2O)的值逐渐减小
D.当I曲线和II曲线pH均为7时,一溶液中的c(Cl-)等于另一溶液中的c(CH3COO-)
5.25℃时,用0.1mol·L 1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L 1HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.HX的Ka约为1×10 5
B.V1>20
C.M点溶液中c(X )+c(HX)=2c(Na+)
D.V(NaOH)=20mL时,溶液中c(Na+)>c(X )>c(OH )>c(H+)
6.下列实验中所选用的仪器或操作合理的是
A.用紫色石蕊试液作指示剂测定溶液的物质的量浓度
B.用湿润试纸测定某溶液的
C.用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液
D.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
7.下列说法正确的是
A.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可通过在常温下测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A一定是弱酸
B.用NaOH标准溶液滴定CH3COOH溶液至中性时,CH3COOH溶液恰好被中和
C.向冰醋酸中不断加水,溶液的pH不断增大
D.25℃和40℃时,0.1 mol·L-1的氨水的pH不相等,而25℃和40℃时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH相等
8.25℃时,关于某酸(用H2A表示)下列说法中,不正确的是
A.pH=a的Na2A溶液中,由水电离产生的c(OH-)=10a-14
B.将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,则H2A为弱酸
C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
D.0.2 mol·L-1 H2A 溶液中的 c(H+)=a,0.1 mol·L-1 H2A溶液中的 c(H+)=b,若a<2 b,则H2A为弱酸
9.室温下,向20.00mL0.1000mol/L的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸,混合溶液的温度、酸度AG[AG=随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.硫酸的浓度为0.1000mol/L
B.b点对应的溶液中:c(M+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(MOH)
C.当AG=0时,溶液中存在:c()>c(M+)>c(H+)=c(OH-)
D.b、c、d三点对应的溶液中,水的电离程度的大小关系是b>c>d
10.常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=1.3×10-36。如图所示为CuS和ZnS饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子(S2-)浓度的负对数关系,下列说法正确的是
A.曲线A表示的是ZnS,曲线B表示的是CuS
B.向曲线A表示的溶液中加入Na2S溶液,可实现n点到m点的转换
C.p点表示CuS或ZnS中无沉淀析出
D.向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体,CuS的溶解平衡逆向移动,Ksp(CuS)减小
11.测定a g小苏打(含少量氯化钠)中NaHCO3含量,下列说法错误的是
测定方法 选用试剂 测量数据
A 重量法 稀硝酸、硝酸银 m(AgCl)
B 气体法 稀硫酸 V(CO2)
C 滴定法 甲基橙、稀盐酸 V(HCl)
D 重量法 氢氧化钡 m(BaCO3)
A.A B.B C.C D.D
12.下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液 溶液变为黄色 氧化性:H2O2>Fe3+
B 向5mL1mol/L NaOH溶液中滴加5滴1mol/L MgCl2溶液,然后再滴加足量的1mol/L CuCl2溶液 先产生白色沉淀,然后产生蓝色沉淀 Ksp[Cu(OH)2] >Ksp[Mg(OH)2]
C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
D 向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇(HOCH2CH2OH) 溶液紫色褪去 乙二醇被氧化为乙二酸
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共8题)
13.I.常温下,向100mL0.01mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.02mol·L- 1的MOH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)。
(1)由图中信息可知HA为 (填“强”或“弱”)酸。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a (填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因: ,此时,溶液中由水电离出的c(OH- )= (用含a的代数式表示)。
(3)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) (填“>”、“<”或“=”)2c(A- );若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH- )= mol·L- 1。
Ⅱ.室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是 点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
14.附加题
次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题。
(1)H3PO2与足量的NaOH溶液反应,生成NaH2PO2,则H3PO2为 元酸。
(2)H3PO2是中强酸,写出其与NaHCO3溶液反应的离子方程式 。
(3)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为 ;
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为 (填化学式);
(4)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。
15.有下列七种物质的溶液:①NaCl ②NH4Cl ③Na2CO3④CH3COONa ⑤CH3COOH ⑥NaHCO3
(1)溶液呈酸性的有 ,呈碱性的有 ,呈中性的有 。(填序号)
(2)写出②④水解的离子方程式: 、 。
(3)常温下,浓度均为0.1mol/L的③和⑥的溶液中离子种类 (填相同或是不相同),溶液的pH:③ ⑥(填 >、=或 <)。
(4)常温下0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变大的是 。
A.c(H+) B.c(CH3COO-)/c(CH3COOH) C. c(H+)·c(OH-)
16.Ⅰ.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+) (填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+)。
(2)如图1是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是 (填字母)。
②室温时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)= mol·L-1(填数值表达式)。
(3)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是 ;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
Ⅱ.pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,类似pH。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol·L-1,则该溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3。已知H2CO3溶液中存在下列平衡:CO2+H2OH2CO3、H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-图3为H2CO3、HCO3-、CO32-在加入强酸或强碱溶液后,达到平衡时溶液中三种成分的pC pH图。请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素的离子为 。
(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是 。
17.含硫的物质与人们的生活密切相关。完成下列填空:
(1)硫原子的结构示意图 ,硫元素在周期表中的位置:第 周期第 族。
(2)硫化钠 Na2S 的电子式为 ,硫化钠中存在的化学键是 键,硫化钠的水溶液呈 性。(选填“酸”“中”或“碱”)
(3)硫与铁在加热条件下发生反应,生成物的化学式为
(4)二氧化硫是形成酸雨的“元凶”之一,由二氧化硫形成的酸雨的主要成分是 ;你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
(5)工业上可用铁槽车运输浓硫酸,是由于常温下浓硫酸能使铁发生 现象。
18.(1)在25℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液,问:
①若a+b=12,则Va∶Vb= ;
②若a+b=15,则Va∶Vb= ;
③若a+b<14,则Va∶Vb= ,且Va Vb(填“>”“<”或“=”)。
(2)室温时,将c(H+)=10-10mol/L的Ba(OH)2溶液稀释10倍,c(H+)∶c(Ba2+)= 。
(3)MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如上图所示。下列叙述中正确的是( )
A.MOH为强碱
B.在x点,ROH部分电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(H+)的10倍
19.常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,图中所示曲线表示混合溶液的变化情况(溶液体积变化忽略不计).回答下列问题:
(1)由图中信息可知为 (填“强”或“弱”)酸。
(2)与形成的盐溶液的,则a (填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因: ,此时溶液中由水电离出的c(OH-)= 。
(3)K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系正确的是 (填字母)。
A.c(X-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+) B.c(M+)+c(MOH)=2c(X-)
C.c(M+)=c(X-) D.c(M+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
20.在室温下,下列五种溶液:①0.1 mol/L NH4Cl溶液,②0.1 mol/L CH3COONH4溶液,③0.1 mol/L NH4HSO4溶液,④0.1 mol/L 氨水,⑤0.1 mol/L NH3·H2O和0.1 mol/L NH4Cl混合液(显碱性)。请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是 (用离子方程式表示)
(2)在上述①、②、③、④溶液中c(NH4+)浓度由大到小的顺序是 。(填序号)
(3)在溶液⑤中,各离子浓度大小顺序为 。
(4)室温下,测得溶液②的pH=7,则 CH3COO—与NH4+浓度的大小关系是c(CH3COO—) c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)常温下,0.1 mol/ L CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A. c(H+) B. c(H+)/ c(CH3COOH) C. c(H+)·c(OH-)
D.c(OH-)/ c(H+) E. c(H+)·c(CH3COO-) / c(CH3COOH)
(6)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【分析】根据直线m,当pH=0时或=-1.3,对应电离常数为10-1.3;根据直线n,当pH=0时或=-4.3,对应电离常数为10-4.3, ,所以、。
【详解】A.直线m对应电离常数为10-1.3,所以直线m表示pH与的关系,故A正确;
B.直线m对应电离常数为10-1.3、直线n对应电离常数为10-4.3,H2X的电离常数Ka2的数量级为10-5,故B正确;
C.直线n表示pH与的关系,,N点=0,则c(H+)=1×10-4.3, HX-电离出氢离子使溶液呈酸性,水电离受到抑制,水电离出的c(H+)=1×10-9.7mol·L-1,故C错误;
D.当混合溶液呈中性时,,所以c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),故D正确;
选C。
2.C
【详解】A. 图象中V0=20,Na2CO3溶液与 CaCl2溶液恰好完全反应c(Ca2+)=c(CO)=mol/L,pC=-lg c(CO)=-lg6×10-5,m不等于5,故A错误;
B. a点溶液:溶质为Na2CO3,存在物料守恒c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),2c(HCO)+2c(H2CO3)=c(HCO)+c(OH-)-c(H+),c(HCO)-c(H+)>0,c(OH-)<2c(HCO)+2c(H2CO3),故B错误;
C. 若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,用的0.1 mol·L-1 CaCl2溶液体积减小,则n点向c点方向迁移,故C正确;
D. 若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,反应后,碳酸根离子浓度减小,pC=-lg c(CO)增大,则n点向d点方向迁移,故D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.温度升高促进水的电离,25℃的Kw小于100℃的Kw,故A错误;
B.Mg(OH)2为弱碱,NH4Cl为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,故NH4Cl溶液与Mg(OH)2反应,故B正确;
C.不同催化剂催化效果不同,反应速率的改变不同;故C错误;
D.BaSO4沉淀在水溶液中存在溶解平衡,溶液中Ba2+处于饱和状态,则向BaSO4中加入Na2SO4固体溶液中Ba2+会减小,故D错误。
答案选B。
4.C
【详解】A、由图可知II曲线表示的是滴定盐酸的曲线,错误;
B、用0.1mol/L氨水分别滴定20.0mL、0.1mol/L的盐酸和醋酸,pH=7时,消耗氨水的体积不是20ml,错误;
C、滴定过程中,c(NH4+)逐渐增多,c(NH3·H2O)的值逐渐减小,故c(NH4+)/c(NH3·H2O)的值逐渐减小,正确;
D、当I曲线和II曲线pH均为7时,一溶液中的c(Cl-)小于另一溶液中的c(CH3COO-),错误;
故本题选择C。
5.B
【详解】A.由坐标点(0,3)可知,0.1 mol·L 1 HX溶液中c(H+)=c(X )=1×10 3 mol·L 1,则,A项正确;
B.由于HX为弱酸,NaOH溶液与HX溶液恰好完全反应时,水溶液呈碱性,所以N点时,加入的NaOH溶液小于20 mL,B项错误;
C.M点加的NaOH溶液体积为10 mL,此时的溶质为等物质的量的HX和NaX,其物料守恒可表示为c(X )+c(HX)=2c(Na+),C项正确;
D.V(NaOH)=20 mL时,NaOH和HX恰好完全反应,溶液显碱性,溶液中c(Na+)>c(X )>c(OH )>c(H+),D项正确;
本题选B。
6.C
【详解】A.紫色石蕊试液只能测定NaOH溶液的酸碱性,无法测定NaOH溶液的物质的量浓度,A错误;
B.不能将试纸湿润测定溶液的,会降低溶液中离子的浓度,影响测定结果,B错误;
C.滴定管的准确度为0.01mL,同时高锰酸钾可氧化橡胶,需要用酸式滴定管量取,C正确;
D.中和滴定不能用待测液润洗锥形瓶,否则待测液的体积将偏大,D错误;
故答案选C。
7.A
【详解】A.常温下,若溶液的,则说明发生了水解,说明其为强碱弱酸盐,即为弱酸,故A正确;
B.为弱酸,刚好中和的产物为强碱弱酸盐,溶液显碱性,故B错误;
C.纯醋酸不电离,向冰醋酸中不断加水,氢离子浓度先增大后减小,则溶液的pH先减小后增大,故C错误;
D.25℃和40℃时,水的离子积不同,水的电离程度不同,40℃时水的离子积较大,相同浓度的NaOH溶液在40℃时溶液中的氢离子浓度较大,pH偏小,故D错误;
故选A。
8.C
【详解】A.若H2A为强酸,则Na2A为中性,pH=7,水电离产生的c(OH-)=10-7,若H2A为弱酸,则Na2A为碱性,pH=a的Na2A溶液中因A2-的水解促进水的电离,溶液中的OH-来源于水的电离,则由水电离产生的c(OH-)=10a-14,故A正确;
B.若H2A为强酸,c(H2A)/c(H+)=0,若H2A为弱酸将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,故B正确;
C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,说明HA-在溶液中水解,则H2A是弱酸;若pH<7,H2A不一定是强酸,可能是HA-的电离大于HA-的水解,故C错误;
D.若H2A为强酸,0.2 mol·L-1 H2A 溶液中的 c(H+)=a=0.4mol·L-1,0.1 mol·L-1 H2A溶液中的 c(H+)=b=0.2 mol·L-1,此时a=2b,现a<2b,则H2A为弱酸,故D正确;
答案为C。
9.B
【分析】c点温度最高,为酸碱恰好完全反应的点,溶质M2SO4;则b点为浓度比为1:2的M2SO4、MOH混合溶液;d点为MHSO4和M2SO4混合溶液(MHSO4浓度较大);当AG>0时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,即M2SO4溶液显酸性,则MOH为一元弱碱。
【详解】A.c点温度最高,为酸碱恰好反应的点,则n(MOH)=2n(H2SO4),即0.02L×0.1000mol L-1=2×c(H2SO4)×0.02L,解得c(H2SO4)=0.0500mol L-1,故A错误;
B.根据A可知硫酸的浓度为0.05mol/L,b点加入10mL硫酸,生成M2SO4为0.01L×0.05mol·L-1 =5.0×10-4mol,剩余MOH为0.02L×0.1mol·L-1 -2×5.0×10-4mol=1.0×10-3mol,可知b点溶液中MOH与M2SO4物质的量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO)+c(OH-),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(SO),联立可得2c( OH-)+c( MOH)=c( M+)+2c( H+),故B正确;
C. 当AG=0时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO)+c(OH-),联立可得c(M+)=2c(SO),则溶液中存在c(H+)=c(OH-)<c(SO)<c(M+),故C错误;
D. 结合分析可知c点水的电离受到促进,b点显酸性,水的电离程度收到促进,但促进程度没有c点大,d点MaHSO4的浓度远远大于M2SO4,水的电离程度收到一直,因此水的电离程度:c>b>d,故D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.如图所示,纵坐标、横坐标分别表示饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子()浓度的负对数关系,故数字越大表示对应的离子浓度越小,故Ksp分别为10-r1、10-r2或者10-x1、10-x2,故曲线A表示的是CuS,曲线B表示的是ZnS,A错误;
B.向曲线A表示的溶液中加入Na2S溶液,则重新达到平衡时,溶液中的阳离子(R2+)浓度与阴离子()浓度的负对数关系必须回到曲线A上,故不可能实现n点到m点的转换,B错误;
C.p点对应的阳离子浓度与阴离子浓度的乘积小于CuS和ZnS的Ksp,故p点对应的溶液表示CuS或ZnS的不饱和溶液,CuS或ZnS中无沉淀析出,C正确;
D.向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体,CuS的溶解平衡逆向移动,但温度不变,Ksp(CuS)不变,D错误;
故选C。
11.A
【详解】A.向小苏打中加入稀硝酸,小苏打与稀硝酸反应生成硝酸钠,向反应后的溶液中加入硝酸银,可能会生成氯化银沉淀,若小苏打中氯化钠过少,可能无法称量氯化银的质量,导致无法测定小苏打中碳酸氢钠的含量,故A错误;
B.碳酸氢钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,由碳原子个数守恒可知,通过标准状况下二氧化碳的体积可以计算得到小苏打中碳酸氢钠的量和含量,故B正确;
C.以甲基橙为指示剂,稀盐酸能与碳酸氢钠溶液完全反应生成氯化钠、二氧化碳和水,由方程式可以通过消耗一定浓度稀盐酸的体积计算得到小苏打中碳酸氢钠的量和含量,故C正确;
D.氢氧化钡溶液与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和水,由方程式可以通过碳酸钡的质量计算得到小苏打中碳酸氢钠的量和含量,故D正确;
故选A。
12.C
【详解】A. Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸,由于硝酸根离子在酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离子,故无法判断在该反应中,双氧水是否参加了反应,故不能据此实验判断H2O2和Fe3+的氧化化性的相对强弱的关系,A的结论不正确;
B. 向5mL1mol/L NaOH溶液中滴加5滴1mol/L MgCl2溶液,两者反应生成白色的氢氧化镁沉淀,且NaOH溶液有大量剩余,然后再滴加足量的1mol/L CuCl2溶液,则可生成蓝色的氢氧化铜沉淀,由于两种盐溶液不是同时加入的,因此不存在竞争关系,故无法据此判断两种沉淀的溶度积的相对大小,B的结论不正确;
C. 升高温度,可逆反应向吸热反应方向移动。升高温度后,气体的颜色加深,说明平衡向生成二氧化氮方向移动,所以正反应是放热反应, C选项正确;
D. 向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇(HOCH2CH2OH),溶液的紫色褪去,说明KMnO4被还原,但不能据此判断乙二醇被氧化后的产物,所以D选项的结论不正确。
答案选C。
13. 强 < M++H2O MOH+H+ 1×10-amol L-1 = 0.005 a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
【分析】根据图象的起点时酸的浓度和溶液的pH判断酸的强弱;根据N点消耗的碱的体积与溶液的pH判断出MOH的碱性强弱,再判断MA稀溶液的酸碱性,结合电荷守恒和物料守恒分析解答;室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,氢氧化钠先与氢离子反应,再与铵根离子反应;根据图象,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4; b、c、d三点溶液中均含有NH3 H2O;b点溶液呈中性,溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3 H2O三种成分,结合a点溶液中有等浓度的(NH4)2SO4与Na2SO4分析解答。
【详解】I.(1)根据图象知,0.01mol L-1HA溶液中pH=2,氢离子浓度等于酸的浓度,所以该酸是一元强酸,故答案为:强;
(2)N点时溶液呈中性,MOH的物质的量大于HA的物质的量,说明MOH是弱碱,MA属于强酸弱碱盐,水解显酸性,即a<7;原因是M+离子结合水电离的氢氧根离子生成了MOH,离子方程式为M++H2O MOH+H+;MA稀溶液氢离子全部由水电离,则常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,由水电离出的c(OH-)=水电离出的c(H+)=1×10-amol L-1;故答案为:<;M++H2O MOH+H+;1×10-amol L-1;
(3)HA是强酸,所以K点对应的溶液中,c(A-)=×0.01mol L-1=0.005mol L-1,故c(M+)+c(MOH)=2c(A-)=0.01mol/L;根据电荷守恒可得:c(H+)+c(M+)=c(A-)+c(OH-),由c(M+)+c(MOH)=0.01mol/L可得,c(M+)=0.01mol/L-c(MOH),带入电荷守恒公式可得:c(H+)+0.01mol/L-c(MOH)=c(A-)+c(OH-),整理可得:c(MOH)+c(OH-)=c(H+)+0.01mol/L-c(A-)=10-10mol/L+0.01mol/L-0.005mol L-1≈0.005mol L-1,故答案为:=;0.005;
Ⅱ.室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,氢氧化钠先与氢离子反应,再与铵根离子反应;根据图象,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4,(NH4)2SO4水解,溶液显酸性,pH<7; b、c、d三点溶液中均含有NH3 H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3 H2O抑制水的电离,因此水的电离程度最大的是a点;b点溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3 H2O三种成分,a点溶液中有等浓度的(NH4)2SO4与Na2SO4, c(Na+)=c(SO42-)= c(NH)+ c(NH3 H2O),b点时c(Na+)>c(SO), c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+),故答案为:a;c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
14. 一 H3PO2+=H2PO+CO2↑+H2O +1 H3PO4 2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
【详解】(1)H3PO2与足量的NaOH溶液反应,生成NaH2PO2,这说明分子中只有一个氢原子被氢氧根消耗,所以H3PO2为一元酸;
(2)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以与NaHCO3溶液反应的离子方程式为H3PO2+=H2PO+CO2↑+H2O;
(3)①H3PO2中,总化合价为0,其中氢元素为+1价,氧元素为﹣2价,则P元素的化合价为:+1价;
②该反应中Ag+为氧化剂,H3PO2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,设反应产物中P的化合价为x,根据化合价升降相等可得,4×(1﹣0)=1×(x﹣1),解得x=5,所以氧化产物为+5价的H3PO4;
(4)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,反应的方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。
15.(1) ②⑤ ③④⑥ ①
(2) +H2ONH3·H2O+H+ CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3) 相同 >
(4)B
【详解】(1)①NaCl 属于强酸强碱盐,溶液显中性;
②NH4Cl 是强酸弱碱盐,溶液中铵根离子水解,溶液显酸性;
③Na2CO3是强碱弱酸盐,溶液中碳酸根离子水解溶液显碱性;
④CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中醋酸根离子水解溶液显碱性;
⑥NaHCO3是弱酸酸式盐,溶液中碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液显碱性;
上述分析可知溶液呈酸性的有②⑤;溶液呈碱性的有③④⑥;呈中性的有①;
(2)NH4Cl是强酸弱碱盐,溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,水解离子方程式为+H2ONH3·H2O+H+;CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中醋酸根离子水解,溶液显碱性,水解离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(3)碳酸钠溶液中存在碳酸钠的完全电离,水的电离平衡和的两步水解平衡,溶液中的离子有H+、OH-、、H、Na+,碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢钠的完全电离,水的电离、H的水解平衡和电离平衡,溶液中的离子有H+、OH-、、H、Na+,所以常温下,浓度均为0.1mol/L的③和⑥的溶液中离子种类相同;酸性H2CO3> H,根据越弱越水解,浓度相同时,碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度,水解程度越大,溶液的碱性越强,pH越大,则溶液的pH:③>⑥;
(4)A.常温下,0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,但酸性减弱,c(H+)减小,A不符题意;
B.溶液中n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,c(CH3COO-)/c(CH3COOH)增大,B符合题意;
C.温度不变,c(H+)·c(OH-)=Kw不变,C不符题意;
答案选B。
16. 小于 A 10-3-10-11 a c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) HCO3- c(H+)增大后,H2CO3H++HCO3-平衡向左移动,放出CO2,碳酸浓度保持不变
【分析】Ⅰ.(1) NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH4+水解,HSO4-电离出H+同样抑制NH4+水解;
(2)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大;
②根据电荷守恒定律解题;
(3) a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3 H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3 H2O抑制水的电离.b点溶液呈中性;
Ⅱ.(1) 根据pC概念知,pC值越大,该溶质浓度越小,反之,pC值越小,其微粒浓度越大,根据图象分析判断;
(2) 氢离子浓度越大,越抑制碳酸电离;导致有二氧化碳生成。
【详解】Ⅰ.(1) NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH4+均发生水解,但是NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH4+水解,HSO4-电离出H+同样抑制NH4+水解,因为HSO4-电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH4+水解程度比NH4Al(SO4)2中的小;
(2)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为A;
②根据电荷守恒,可以求出2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=(10-3-10-11)mol L-1;
(3) a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3 H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3 H2O抑制水的电离.b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3 H2O三种成分,a点时c(Na+)=c(SO42-),b点时c(Na+)>c(SO42-),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO42-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+);
Ⅱ.(1) 根据pC概念知,pC值越大,该溶质浓度越小,反之,pC值越小,其微粒浓度越大,根据图象知,pH=9时,pC最小的是HCO3-,所以HCO3-浓度最大;
(2) pH<4时,溶液中,c(H+)增大后,H2CO3 H++HCO3-平衡向左移动放出CO2,导致碳酸浓度不变,碳酸为饱和溶液,所以溶液中H2CO3的pC总是约等于3。
【点睛】判断电解质溶液的离子浓度关系,需要把握三种守恒,明确等量关系。①电荷守恒规律,电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。②物料守恒规律,电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。③质子守恒规律,如Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
17. 三 ⅥA 离子键 碱 FeS H2SO4(水除外) C 钝化
【详解】(1)硫原子核内有16个质子,核外有16个电子,其原子结构示意图为;由原子结构示意图可知硫元素在周期表中第三周期第ⅥA族;
(2)Na2S为离子化合物,其电子式为;硫化钠中存在的化学键钠离子和硫离子之间形成的离子键;硫化钠的水溶液因硫离子水解呈碱性;
(3)硫与铁在加热条件下发生反应生成FeS;
(4)二氧化硫是形成酸雨的“元凶”之一,由二氧化硫形成的酸雨为硫酸型酸雨,即该酸雨主要成分是H2SO4(水除外);减少酸雨产生的途径可采用的措施是:
①煤中含硫,少用煤作燃料可减少二氧化硫排放,从而减少酸雨产生,符合题意;
②把工厂烟囱造高,燃烧产生的污染物仍然在空气中,不能减少酸雨产生,不符题意;
③燃料脱硫,能减少二氧化硫排放,从而减少酸雨产生,符合题意;
④在已酸化的土壤中加石灰,不能减少二氧化硫、二氧化氮排放,因此不能减少酸雨产生,不符题意;
⑤开发新能源,能减少化石燃料的燃烧,从而减少二氧化硫排放,减少酸雨产生,符合题意;
①③⑤符合题意,选C;
(5)常温下浓硫酸能使铁发生钝化,因此工业上可用铁槽车运输浓硫酸。
18. 1:100 10:1 10a+b-14 < 2∶104 C
【分析】(1)在25℃时,有pH为a的HCl溶液c(H+)=10-amol/L;pH为b的NaOH溶液,c(OH-)=10b-14mol/L;酸碱中和,则10-amol/L×VaL=10b-14mol/L×Vb L,可得Va∶Vb=10b-14:10-a;(3)通过观察图象可知,ROH为强碱,MOH为弱碱;
【详解】(1)在25℃时,有pH为a的HCl溶液c(H+)=10-amol/L;pH为b的NaOH溶液,c(OH-)=10b-14mol/L;酸碱中和,则10-amol/L×VaL=10b-14mol/L×Vb L,可得Va∶Vb=10b-14:10-a=10a+b-14;
①若a+b=12,则Va∶Vb=1:100;
②若a+b=15,则Va∶Vb=10:1;
③若a+b<14,则Va∶Vb=10a+b-14,且Va(2)室温时,将c(H+)=10-10mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= 10-4mol/L,c(Ba2+)=0.5×10-4mol/L,稀释10倍后:c(OH-)= 10-5mol/L,c(Ba2+)=0.5×10-5mol/L,此时溶液中的c(H+)=10-9mol/L,c(H+)∶c(Ba2+)=2∶104;
(3)通过观察图象可知,分别稀释1000倍时,ROH的pH减小3,而MOH的pH变化较小,故ROH为强碱、MOH为弱碱;A.MOH为弱碱,A错误;
B.在x点,ROH为强碱,全部电离,B错误;
C.根据溶液呈电中性,c(M+)+ c(H+)=c(OH-);c(R+)+c(H+)=c(OH-), 在x点,溶液中c(OH-)、c(H+)浓度相同,则c(M+)=c(R+),正确;
D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍,D错误;
答案为C
19. 强 < BD
【分析】由曲线可知,的pH=2,c(H+)=c(HX)=0.01mol/L,则HX是强酸,混合溶液呈中性时碱的物质的量大于酸,说明生成的盐是强酸弱碱盐,由此分析。
【详解】(1)根据分析,的pH=2,c(H+)=c(HX)=0.01mol/L,为强酸;
(2)MX是强酸弱碱盐,,M+水解导致其水溶液呈酸性,则a<7,水解方程式为,但是其水解程度较小,溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×10 amol/L;
(3)A.K点时,溶液中溶质为等物质的量浓度的MX、MOH,MOH电离程度大于MX水解程度导致溶液呈碱性,但是其电离和水解程度都较小,所以溶液中存在c(M+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A不符合题意;
B.K点时,溶液中溶质为等物质的量浓度的MX、MOH,根据物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(X-),故B符合题意;
C.K点时,溶液中溶质为等物质的量浓度的MX、MOH,MOH电离程度大于MX水解程度导致溶液呈碱性,但是其电离和水解程度都较小,所以溶液中存在c(M+)>c(X-),故C不符合题意;
D.K点时,溶液中溶质为等物质的量浓度的MX、MOH,溶液中符合电荷守恒,c(M+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),故D符合题意;
答案选BD。
20. 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ ③>①>②>④ c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) = BD 10:1
【分析】(1)在盐溶液中,形成盐的酸和碱中谁的性质强,溶液就表现谁的性质;
(2)比较c(NH4+)时,可以NH4Cl作为参照物,凡是电解质能完全电离出NH4+的,都比部分电离出NH4+的浓度大;在完全电离出NH4+的盐中,产生能促进NH4+水解的盐,溶液中c(NH4+)浓度小,产生能抑制NH4+水解的盐,溶液中c(NH4+)浓度大。
(3)依据电离或水解的程度大小,确定离子浓度的相对大小。
(4)可依据电荷守恒进行计算。
(5)可从CH3COOH加水稀释后电离度的变化、离子浓度的变化两个方面去分析。
(6)利用酸碱溶液中H+与OH-物质的量相等进行计算。
【详解】(1)溶液①为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,其原因是NH4++H2ONH3·H2O+H+;答案为:酸;NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)在上述①、②、③、④溶液中,①0.1 mol/L NH4Cl溶液、②0.1 mol/L CH3COONH4溶液、③0.1 mol/L NH4HSO4溶液中的溶质都是能发生水解的强电解质,NH4+的水解程度不同,③中NH4+的水解受到抑制,②中NH4+水解受到促进,而④中0.1 mol/L 氨水只发生部分电离,产生的c(NH4+)最小,所以浓度由大到小的顺序是③>①>②>④;答案为:③>①>②>④。
(3)溶液⑤为0.1 mol/L NH3·H2O和0.1 mol/L NH4Cl混合液,因为其显碱性,故NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,c(NH4+)>c(Cl-)=0.1 mol/L,NH3·H2O为弱电解质,其电离的程度较小,所以各离子浓度大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);答案为:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)依据电荷守恒,c(CH3COO-) +c(OH-) == c(NH4+) +c(H+),因为c(OH-)= c(H+),所以c(CH3COO-) == c(NH4+),答案为:= 。
(5)A. 0.1 mol/ L CH3COOH溶液加水稀释过程中,c(H+) 不断减小,A不合题意;
B.加水稀释过程中,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,所以c(H+)/ c(CH3COOH)增大,B符合题意;
C. 因为温度不变,所以c(H+)·c(OH-)不变,C不合题意;
D.在稀释过程中,n(OH-)增大,n(H+)减小,所以c(OH-)/ c(H+) 增大,D符合题意;
E .温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,所以 c(H+)·c(CH3COO-) / c(CH3COOH)不变,E不合题意;答案为:BD。
(6)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则10-5V(NaOH)=10-4V(H2SO4),从而得出V(NaOH):V(H2SO4)=10-4:10-5=10:1;答案为:10:1。
【点睛】pH=4的H2SO4溶液,c(H+)=10-4mol/L,不是2×10-4mol/L,这是学生易出错的地方,因为在计算pH时,已经考虑了H2SO4的电离,所以c(H+)=10-4mol/L。
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