第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题(共14题)
1.某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则X可能为
所含离子 X
浓度/() 2 1 2 1
A. B. C. D.
2.天然海水中所含的离子有Na+、Ca2+、Mg2+、、Br-、、等。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.工艺中天然海水显碱性
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、、等氧化生成
C.“反应、稀释”时可能发生反应的离子方程式有:H++=CO2↑+H2O
D.“排放”出来的海水中的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
3.下列说法正确的是
A.等物质的量浓度的①NH3·H2O②(NH4)2SO3③NH4HSO4④NH4HCO3溶液,c()浓度大小顺序为③﹥④﹥②﹥①
B.常温下,向pH=3的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,溶液pH减小,醋酸的电离度增大
C.25℃时,将0.1mol·L-1的HCl加水稀释103倍后,溶液pH=4,加水稀释107倍后,溶液pH=8
D.25℃时,pH3的盐酸与pH=11的一元碱BOH溶液等体积混合后pH≥7
4.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,若用定义pH一样来规定pD=-lg c(D+),则在该温度下,下列叙述正确的是
A.纯净的重水中,pD=7
B.0.01 mol DCl溶于重水配成1 L溶液,其pD=2
C.0.01 mol NaOD溶于重水配成1 L溶液,其pD=12
D.0.01 mol DCl溶于重水配成1 L溶液,重水电离的c水(D+)=10-12mol/L
5.为分析矿物X中的常见离子,将其溶于稀盐酸,将所得溶液进行实验,下列依据实验现象得出的结论正确的是
A.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明矿物X中不含K+
B.取少量溶液向其中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明矿物X中含Cl-
C.取少量溶液向其中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,说明矿物X中含
D.取少量溶液向其中滴加过量NaOH溶液,加热,用湿润红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝,说明矿物X中含
6.常温下,向20mL0.10mol·L的中滴加0.10mol·L的盐酸,溶液pH随滴定百分率的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a点:
B.b点溶液中的含碳微粒之和<0.002mol
C.水的电离程度:a点>b点
D.煮沸是为了除去,使突跃变小43.9
7.下列说法正确的是
A.使用试纸测定溶液时,应先用蒸馏水润湿试纸
B.醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小
C.除去溶液中少量的,可加入过量粉末,充分反应后过滤
D.实验室用带有磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液
8.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 AlCl3 溶液:、K+、、
B.pH=13 的溶液:K+、Cu2+、Br-、
C.能使甲基橙变红的溶液:Ca2+、、CH3COO- 、Cl-
D.由水电离产生的 c 水(H+)=1×10-13 mol·L-1 的溶液:Na+、K+、Cl-、
9.下图所示关于实验选用或实验操作正确的是
A B C D
滴定FeSO4溶液 制取O2 制备Fe(OH)2 测量锌的相对原子质量将锌粉转移到稀盐酸中
A.A B.B C.C D.D
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:H+、Fe2+、、
B.0.1mol L 1BaCl2溶液中:K+、Na+、OH-、
C.使甲基橙变红的溶液中:Ca2+、Mg2+、CH3COO-、Cl-
D.=1×10-12mol L 1的溶液中:、、Na+、
11.下列离子方程式正确的是:
A.碳酸钙与醋酸溶液反应:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.铁和硝酸银溶液反应:Fe+Ag+=Ag+Fe3+
C.氢氧化镁与硫酸溶液反应:OH-+H+=H2O
D.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
12.甲胺[(CH3)NH2·H2O]在水中电离与氨相似,常温下,Kb[(CH3)NH2·H2O]=2.0×10-5。已知lg2=0.3。下列说法错误的是
A.(CH3)NH3NO3溶液显酸性
B.甲胺溶液中c(OH-)随温度升高而增大
C.常温下,0.1mol/L的甲胺溶液的pH=11.3
D.0.1mol/L(CH3)NH3Cl溶液中离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c[(CH3)NH3)+]>c(H+)>c(OH-)
13.Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸。溶液X中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、Br-、、、中的几种离子,为了确定其组成,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是:
A.溶液X中一定含有Na+、Cl-和
B.为确定溶液X中是否含有,可取溶液2,加入BaCl2溶液
C.溶液X中一定不含Ca2+、Fe2+、Br-
D.在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,溶液将变为红色
14.工业上利用锗锌矿(主要成分为和)制备高纯度锗的流程如图。已知:易水解,在浓盐酸中溶解度低。下列说法错误的是
A.步骤①中为提高酸浸效率可延长浸取时间
B.步骤②中“操作A”是过滤
C.步骤④中可用稀盐酸代替浓盐酸
D.步骤⑤中发生反应的化学方程式为
二、填空题(共8题)
15.回答下列问题:
(1)已知,常温下几种物质的电离常数如下:H2CO3:Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11;HClO:Ka=3.0×10-8。少量二氧化碳通入到次氯酸钠中的化学方程式
(2)25℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=1.0×10-7。则该温度下的水解常数 ;若向溶液中加入少量的,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)能证明溶液中存在水解平衡的事实是 (填序号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加氯水后红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加溶液后产生沉淀且红色褪去
(4)已知室温下:,。25℃时,浓度均为的溶液和溶液,两溶液中 (填“>”“<”或“=”)。若要使两溶液的pH相等,应 (填序号)。
a.向溶液中加适量水
b.向溶液中加适量NaOH固体
c.向溶液中加固体
d.向溶液中加适量的水
(5)在空气中直接加热晶体得不到纯净的无水,原因是 (用化学方程式表示)。由晶体得到纯净的无水的合理方法是 。
16.回答下列问题:
(1)向纯碱溶液中滴入酚酞试液,观察到的现象是 ,原因是 (用离子方程式表示)。若微热溶液,观察到的现象是 ,由此证明碳酸钠的水解是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)溶液中 2(填“大于”或“小于”),能使其比值接近2的措施有 (填序号)。
①加入适量盐酸 ②加入适量固体 ③加入适量固体 ④加热 ⑤加入适量固体
(3)若向滴有酚酞试液的纯碱溶液中加入少量氯化铁溶液,观察到的现象是 ,反应的离子方程式是 。
17.(1)写出下列离子方程式相对应的化学方程式。
① 2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
② OH-+HCO=CO+H2O
(2)分析下列反应,标出电子转移的方向和数目
①2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
②WO3 + 3H2 W + 3H2O
18.I.工业上制备FeSO4是用Fe粉与一定浓度的硫酸反应,是放热反应
(1)为了防止生锈,Fe屑表面涂了油脂,与硫酸反应前,将Fe屑与热的纯碱溶液混合,搅拌洗涤,其目的是 。
(2)倾倒出洗涤液后,用蒸馏水多次洗涤Fe屑,加入稀硫酸,反应时,要求Fe屑过量,其原因是(用离子方程式表示) 。
(3)当没有气泡产生时,趋热过滤。下图中,0℃-60℃FeSO4 7H2O的溶解度曲线,60℃以上是FeSO4 4H2O的溶解度曲线,即温度在60℃以上,从溶液结晶析出的晶体是FeSO4 7H2O,现从滤液中结晶出FeSO4 7H2O,操作是控制60℃温度, ,冷却到0℃结晶,过滤,冰水洗涤,晾干。
II.FeCl3溶液用于制造电路板,腐蚀电路板上多余的Cu。
(1)写出上述反应的离子方程式 。
(2)若某次反应后的溶液中c(Fe3+)=1.2mol/L,c(Cl-)=6mol/L,不计其它损耗,则c(Fe2+)= 。
(3)现用1L2mol/LFeCl3腐蚀电路板后(设体积不变),c(Fe3+)变为1mol/L,要提取该溶液中的全部的Cu,最少加入Fe粉的质量是 。若将加入Fe粉后的溶液转化成FeCl3溶液,至少通入标准状况下的Cl2的体积是 。
19.下列化合物:①HCl②NaOH③CH3COOH④NH3·H2O⑤CH3COONa⑥NH4Cl。
(1)溶液呈碱性的有 (填序号)。
(2)常温下0.05mol/LH2SO4溶液的pH= ;pH=10的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)= mol/L。
(3)用离子方程式解释泡沫灭火器灭火原理 。
(4)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m n(填“大于、等于、小于”)。
(5)FeCl3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(6)把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
20.合理应用和处理氮的化合物,在生产、生活中有重要意义。
(1)尿素 [CO(NH2)2]是一种高效化肥,也是一种化工原料。
①以尿素为原料在一定条件下发生反应:。该反应的化学平衡常数的表达式 。关于该反应的下列说法正确的是 (填序号)。
a.从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大
c.降低温度使尿素的转化率增大
②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。密闭容器中以等物质的量的和为原料,在120℃、催化剂作用下反应生成尿素:,混合气体中的物质的量百分含量 []随时间变化关系如图所示。则a点的正反应速率 b点的逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);氨气的平衡转化率是 。
(2)实验室可用溶液吸收,反应为。含的水溶液与恰好完全反应得溶液A,溶液B为的溶液,则两溶液中、、和由大到小的顺序为 。(已知的电离常数,的电离常数),可使溶液A和溶液B的相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量
21.认识和运用水溶液中的离子反应及其平衡原理,有助于指导工农业生产和科学研究。
(1)已知室温下
化学式
电离常数
①溶液的 (填“>”“<”或“=”)溶液的。
②等浓度溶液和溶液中,氢离子浓度较大的是 。
③若将等浓度的溶液和溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是 。
A.
B.
C.
D.
(2)向溶液中滴加少量溶液,写出发生反应的离子方程式: 。
(3)会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少的排放。
方法1(双碱法):用溶液吸收,并用使再生
①写出过程i的离子方程式:
②在水中存在如下转化:
从平衡移动的角度,简述过程ⅱ中再生的原理: 。
(4)方法2:用亚硫酸盐吸收烟气中的,会生成酸式盐
①已知溶液呈酸性,比较以及溶液中各种含硫元素微粒的浓度大小关系 。
②已知用亚硫酸盐吸收的过程中含硫组分物质的量分数与溶液的变化关系如图所示。下列说法错误是的 。(填编号)
a.若X为,当吸收液呈中性时,
b.若X为,当吸收液时,
c.若X为,溶液呈碱性,说明水解程度:
d.若X为,图中b点溶液中
22.下表是一些物质在常温时的电离平衡常数:
① ② ③ ④ ⑤
物质 CH3COOH H2CO3 H2C2O4 NH3·H2O
K
(1)表中①②③④的酸性由强到弱的顺序为 (填标号)。
(2)常温下,0.1 mol/L NaHC2O4溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性,理由是 。
(3)请写出向溶液中通入少量CO2气体发生反应的离子方程式: 。
(4)等浓度的(NH4)2CO3、(NH4)2C2O4、NH4Cl、CH3COONH4溶液中的浓度由大到小的顺序是 。
(5)等浓度、等体积的醋酸和氨水混合后溶液中各离子浓度大小关系是 。
(6)向等体积、等pH的醋酸和草酸溶液中分别加入足量的质量、大小都相同的镁条,反应结束后收集到氢气的体积分别为V1、V2,其大小关系为 ,反应相同时间内的平均反应速率分别为v1、v2,其大小关系为 。
(7)请利用以下装置和提供的试剂(乙酸溶液、碳酸钠粉末、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液、苯酚钠溶液)设计比较CH3COOH、H2CO3和酸性强弱的实验方案: (要说明各装置盛装的溶液)。
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.假设溶液体积为1L,所带负电荷的物质的量为2mol,和所带正电荷总量为4mol,溶液呈电中性,可得需要加入阴离子。又X离子浓度为2mol/L,那么阴离子需带一个单位负电荷,A正确;
B.、与会发生氧化还原反应,不能共存,B正确;
C.由A可知溶液中需加入阴离子,C错误;
D.、与会发生氧化还原反应,不能共存,D正确;
故选A。
2.D
【详解】A.天然海水含有、,水解生成OH-,使海水显碱性,故A说法正确;
B.天然海水吸收了含硫的烟气后,S元素的化合价为+4价,以还原性为主,氧气具有强氧化性,氧气将H2SO3、、等氧化生成,如2H2SO3+O2=2H2SO4,故B说法正确;
C.根据选项B的分析,氧化后的“海水”中c(H+)增大,“反应、稀释”时可能发生反应的离子方程式有:H++=CO2↑+H2O,故C说法正确;
D.“排放”出来的海水中的量增大,因此的物质的量浓度比进入吸收塔的天然海水浓度大,故D说法错误。
答案为D。
3.D
【详解】A.等物质的量浓度的①NH3·H2O为弱碱,部分电离出铵根离子;②(NH4)2SO3为弱酸弱碱盐,水解双促进,但其电离出的铵根离子浓度是其他的两倍;③NH4HSO4电离出氢离子,抑制铵根离子的水解;④NH4HCO3溶液水解双促进,故c()浓度大小顺序为②﹥③﹥④﹥①,A错误;
B.常温下,向pH=3的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡正向移动,溶液pH减小,醋酸的电离度减小,B错误;
C.25℃时,酸溶液的pH不可能超过7,C错误;
D.若BOH为强碱,两者混合pH=7,若BOH为弱碱,两者混合碱过量,pH>7,D正确;
答案选D。
4.B
【详解】A.c(D+)=mol/L=4×10-8mol/L,所以pD>7,故A错误;
B.c(DCl)=0.01mol÷1L=0.01mol/L,则c(D+)=0.01mol/L,所以pD=2,故B正确;
C.c(NaOD)=0.01mol÷1L=0.01mol/L,则c(D+)=mol/L=1.6×10-13mol/L,则pD>12,故C错误;
D.c(DCl)=0.01mol÷1L=0.01mol/L,则c(D+)=0.01mol/L,重水电离的c水(D+)= c水(OD-)= mol/L =1.6×10-13mol/L,,故D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.焰色反应需要透过蓝色钴玻璃,故用铂丝蘸取少量溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,不能确定矿物X中是否含K+,A项错误;
B.X中的常见离子,将其溶于稀盐酸,盐酸中也有氯离子,故出现白色沉淀,不能说明矿物X中含Cl-,B项错误;
C.离子中有可能含有亚硫酸根,与稀盐酸反应生成亚硫酸氢根,再与硝酸钡中的硝酸根反应生成硫酸根,与钡离子形成沉淀,所以不确定X中含,C项错误;
D.滴加过量NaOH溶液,加热,生成碱性气体证明矿物X中含,D项正确;
答案选D。
6.C
【分析】碳酸钠溶液中滴加盐酸,依次发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑。
【详解】A.a点滴定百分率为25%,溶质为等浓度的Na2CO3、NaHCO3、NaCl,碳酸根离子水解、碳酸氢根离子都水解,所以,所以,故A错误;
B.b点滴定百分率为50%,溶质为等浓度的NaHCO3、NaCl,根据物料守恒,溶液中的含碳微粒之和=0.002mol,故B错误;
C.碳酸根离子、碳酸氢根离子水解促进失电子,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,随滴定百分率增大,,水的电离程度降低:a点>b点,故选C;
D.煮沸是为了除去,使pH突跃变大,故D错误;
选C。
7.C
【详解】A.用pH试纸测定溶液的pH时,蘸取少量待测液滴在pH试纸上,不能先用蒸馏水润湿试纸,A错误;
B.加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中氢离子浓度减小,温度不变离子积常数Kw不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,B错误;
C.MgO可促进铁离子水解转化为氢氧化铁沉淀,同时不引入新的杂质,过滤可实现分离,C正确;
D.Na2CO3溶液显碱性,玻璃中的SiO2与碱反应生成具有粘合性的硅酸钠,故不能用带有磨口玻璃塞的试剂瓶盛放 Na2CO3溶液,应用橡胶塞,D错误;
故选C。
8.D
【详解】A. 能和AlCl3反应的离子不能大量共存,Al3+、发生反应而不能大量共存,故A错误;
B. pH=13的溶液呈碱性,Cu2+、OH 生成氢氧化铜沉淀而不能大量共存,故B错误;
C. 使甲基橙变红色的溶液呈酸性,H+、CH3COO-生成弱电解质醋酸而不能大量共存,故C错误;
D. 由水电离产生的c(H+)=1×10 13mol/L的溶液,水的电离被抑制,则溶液呈强酸性或强碱性,无论酸性还是碱性,这些离子之间不反应且和氢离子或氢氧根离子都不反应,所以能大量共存,故D正确;
故选:D。
9.C
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液显酸性,且具有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中,图示为碱式滴定管,A错误;
B.氧气的密度比空气大,应向上排空气法收集,即集气瓶内应长进短出,B错误;
C.苯可以隔绝空气,胶头滴管深入液面以下可以避免接触空气,可以制备Fe(OH)2,C正确;
D.锌粉为固体且少量,稀盐酸为液体且过量,为了保证锌粉完全反应,应将稀盐酸转移到锌粉一侧,D错误;
综上所述答案为C。
10.B
【详解】A.溶液中H+、Fe2+、之间发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合;
B.0.1mol L-1BaCl2溶液中K+、Na+、OH-、可以大量共存,B符合;
C.使甲基橙变红的溶液显酸性,CH3COO-不能大量共存,C不符合;
D.=1×10-12mol L-1的溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,不能大量共存,D不符合;
答案选B。
11.A
【详解】A.碳酸钙与醋酸溶液反应生成可溶性的醋酸钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故A正确;
B.铁和硝酸银溶液反应生成银单质和亚铁离子,正确的离子方程式为:Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+,故B错误;
C.氢氧化镁与硫酸溶液反应生成硫酸镁和水,氢氧化镁不能拆开,正确的离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故C错误;
D.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,正确的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;
答案选A。
12.C
【详解】A.为强酸弱碱盐,其溶液显酸性,A项正确;
B.温度升高,促进甲胺电离,溶液中增大,B项正确;
C.0.1mol/L的甲胺溶液中,,,,C项错误;
D.由于水解,溶液显酸性,故有:,D项正确。
故选C。
13.C
【分析】溶液X与盐酸反应生成气体和沉淀,气体为二氧化碳、沉淀为硅酸,则一定含、,Ca2+、Fe2+不能与共存,则溶液中一定不含Ca2+、Fe2+,由电荷守恒可知一定存在的阳离子为Na+;溶液1中含过量盐酸,则溶液1与过量硝酸银反应生成白色沉淀为AgCl,但不能确定是否含Cl-,由于AgBr为淡黄色沉淀,因此一定不含Br-,不能确定是否含。
【详解】A. 溶液X中一定含有Na+、、,由流程知,实验中分别滴加了过量的盐酸、过量的硝酸银,已知Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸,故溶液1中与过量硝酸银反应,必定生成白色沉淀AgCl,不能由此确定原溶液是否含Cl ,故A错误;
B. 溶液2加入BaCl2溶液,必定出现白色沉淀,不能据此判断溶液X中是否含有,因溶液2中含银离子,故B错误;
C. 一定含、,由离子共存可知,一定不含Ca2+、Fe2+,与过量硝酸银反应生成白色沉淀,则一定不含Br-,故C正确;
D.X中不含Fe2+,滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,不可能出现血红色Fe(SCN)3,故D错误;
答案选C。
14.C
【分析】酸浸锗锌矿(主要成分GeO2和ZnS),浸出液中含有四价锗和锌离子,加入有机沉淀剂丹宁与四价锗络合形成沉淀,过滤后得到含有Ge的沉淀,将沉淀焙烧得到GeO2;用浓盐酸溶解GeO2生成GeCl4,GeCl4在浓盐酸中溶解度低,过滤后得到GeCl4;GeCl4在纯水中水解生成GeO2 nH2O,GeO2 nH2O脱水后再次得到GeO2,用氢气加热还原GeO2得到高纯度Ge,以此解答该题。
【详解】A.步骤①酸浸时,把矿石粉碎,加热或充分搅拌都可以加快反应速率,从而提高酸浸效率,A正确;
B.步骤②操作A将沉淀从溶液中分离,操作方法为过滤,B正确;
C.由于GeCl4易水解,在浓盐酸中溶解度低,所以用浓盐酸溶解GeO2,可防止四价锗水解,而稀盐酸达不到防止水解的效果,C错误;
D.步骤⑤为GeCl4在纯水中水解生成GeO2 nH2O,反应方程式为:GeCl4+(2+n)H2O=GeO2 nH2O+4HCl,D正确;
故选:C。
15.(1)NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
(2) 1.0×10-12 增大
(3)C
(4) > bd
(5) CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑ 在干燥的HCl气流中加热脱水
【解析】(1)
由电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为H2CO3>HClO>HCO,少量二氧化碳通入到次氯酸钠中生成NaHCO3和HClO,化学方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;
(2)
NaHSO3的水解常数Kh====1.0×10-12;=,加入少量碘单质,亚硫酸氢根被氧化成硫酸根,溶液酸性增强,氢氧根浓度减小,所以=增大;
(3)
A.硫酸可以电离出氢离子,使溶液酸性增强,红色褪去不一定是平衡发生移动,A项不选;
B.氯气具有强氧化性,加入氯水后发生反应SO+Cl2+H2O=SO+2Cl-+2H+,溶液酸性增强,红色褪去与平衡移动无关,且氯水中有具有漂白性的HClO也可以使红色褪去,B项不选;
C.产生沉淀说明钡离子和亚硫酸根反应生成亚硫酸钡沉淀,红色褪去说明碱性减弱,即溶液中存在水解平衡,加入氯化钡后平衡逆向移动,C项选;
答案选C;
(4)
Ka(HClO2)> Ka(CH3COOH),所以ClO的水解程度比CHCOO-要小,则浓度相同的两种溶液中c(ClO)>c(CH3COO-);溶液的pH值小于溶液,若要使两溶液的pH相等,向溶液中加适量NaOH固体,溶液的pH增大,可实现pH相等;向溶液中加适量的水,溶液的pH减小,可实现pH相等,答案选bd;
(5)
加热过程中铜离子会水解产生氢氧化铜和HCl,而HCl具有挥发性,加热,HCl挥发,促进水解平衡正向移动,所以无法得到纯的无水CuCl2,相关化学方程式为CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑;为抑制铜离子水解,应在干燥的HCl气流中加热脱水。
16.(1) 溶液变红 溶液红色加深 吸热
(2) 大于 ③⑤
(3) 溶液红色变浅,有红褐色沉淀生成,有气泡冒出
【详解】(1)纯碱即碳酸钠,其溶液由于发生水解使溶液呈碱性,故向纯碱溶液中滴入酚酞试液后溶液变为红色,若微热溶液,观察到的现象是溶液红色加深,即溶液碱性增强,说明升高温度促进的水解,根据勒夏特列原理可知碳酸钠的水解是吸热反应,故答案为:溶液变红;;溶液红色加深;吸热;
(2)发生水解,故;若使该比值接近2,就要使减小,①④均促进水解,增大;②加入适量固体,虽然能抑制水解,但又加入了、增大,增大;③⑤均能抑制水解,即可使减小,故答案为:大于;③⑤;
(3)由于水解是溶液呈碱性,由于水解使溶液呈酸性,即二者水解相互促进,形成双水解反应,水解程度较大,离子方程式中要用“”,即,故答案为:溶液红色变浅,有红褐色沉淀生成,有气泡冒出;。
17. 2HCl+ CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
【详解】(1)① 2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑表示碳酸钙与强酸的反应,对应的化学方程式可以是2HCl+ CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:2HCl+ CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
② OH-+HCO=CO+H2O表示的是可溶性碳酸的酸式盐与强碱的反应,对应的化学方程式可以是NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O,故答案为:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O;
(2)①2KClO3 2KCl + 3O2 ↑ 反应中Cl元素由+5价降低为-1价,得到电子,O元素由-2价升高到0价,失去电子,共转移6个电子,电子转移的方向和数目用单线桥为,故答案为:;
②WO3 + 3H2 W + 3H2O反应中W元素由+6价降低为0价,得到电子,H元素由0价升高到+1价,失去电子,共转移6个电子,电子转移的方向和数目用单线桥为,故答案为:。
18. 洗涤铁屑表面的油污 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 恒温蒸发溶剂 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 0.8 56 33.6L
【详解】I.(1)油脂在碱性条件下可以水解,Na2CO3溶液呈碱性,铁屑表面有油污,用显碱性的Na2CO3溶液洗去,且温度越高,水解程度越大;
(2)该实验的目的是制备FeSO4,因此加入过量铁粉,能够防止Fe2+被氧化,从而保证产品的纯度,离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)根据溶解度曲线,获得FeSO4 7H2O需控制温度不超过60℃, 因此要控制在60℃,恒温蒸发溶剂,再冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,最终得到产品;
II.(1)FeCl3溶液可以和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)得到的Fe2+和Cu2+的物质的量之比是2∶1,体积相同,c(Fe3+)=1.2mol/L,c(Cl-)=6mol/L,根据电荷守恒:3c(Fe3+)+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)=c(Cl-),解得c(Fe2+)=0.8mol/L;
(3)腐蚀电路板后,发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,根据c(Fe3+)=1mol/L,可得剩余1L×2mol/L-1mol/L×1L=1mol,同时生成0.5molCu2+和1molFe2+,加入铁粉,先与剩余的Fe3+反应,Fe+2Fe3+=3Fe2+,再与Cu2+置换出单质Cu,Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故最少加入铁粉的物质的量为0.5+0.5=1mol,其质量m=nM=1mol×56g/mol=56g;
将加入Fe粉后的溶液转化成FeCl2溶液,通入Cl2,n(Fe2+)=1mol+1L×2mol/L=3mol,发生反应Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,根据Cl2~2Fe2+可知,通入氯气的的物质的量是1.5mol,标况下氯气的物质的量为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。
19.(1)②④⑤
(2) 1 10-4
(3)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)小于
(5) 酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 抑制
(6)Al2O3
【解析】(1)
碱或强碱弱酸盐其溶液都呈碱性,氢氧化钠和氨水、醋酸钠溶液都呈碱性,故答案为:②④⑤;
(2)
常温下0.05mol/LH2SO4溶液c(H+)=0.1mol/L,的pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1,pH=10的醋酸钠溶液中醋酸根水解促进水电离,醋酸钠溶液中氢离子浓度为10-10mol/L,根据水的离子积常数知,氢氧根离子浓度等于10-4mol/L;
(3)
氯化铝和碳酸氢钠水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)
醋酸是弱电解质,氯化氢是强电解质,稀释会促进醋酸的电离,若将pH相等的醋酸和盐酸稀释相同的倍数,醋酸的pH会比盐酸小,因此若要使醋酸和盐酸稀释后溶液的pH仍然相等,则醋酸要稀释的倍数要更大一点才能满足要求,因此m小于n;
(5)
FeCl3的水溶液中铁离子水解,溶液呈酸性,常温时的pH<7,水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以抑制铁离子水解;
(6)
氯化铝溶于水水解生成氢氧化铝和氯化氢,水解吸热,加热促进水解,且氯化氢易挥发,所以把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是氧化铝。
20.(1) a > 0.75
(2) b、c
【详解】(1)①化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则该反应的平衡常数的表达式;
a.由于反应过程中只有生成物中的二种气体且它们的物质的量之比始终保持不变,故平均相对分子量也始终不变,a正确;
b.平衡常数只受温度影响,b错误;
c.该反应为吸热反应,降温平衡应该是逆向移动,转化率降低,c错误;
答案选a;
②图中a点反应没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行,且a点对应的反应物浓度大于b点,且b点反应已经平衡,其正、逆速率相等,则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率;先假设反应起始时二气体均为,达平衡时变化,变化,生成的为。则平衡时各自的物质量分别是、、,根据平衡时的体积分数为可知,解答,所以的转化率为;
(2)根据越弱越水解的原则,由酸的电离常数知,的水解程度大于,因此;
由于的水解程度大,B溶液的碱性强,因此向溶液A中加适量和向溶液B中加适量水可使A、B两溶液的相等,故选b、c。
21.(1) > AC
(2)
(3) Ca2+与结合生成CaSO3沉淀,使该平衡朝正向移动,生成OH-,与溶液中的Na+再生NaOH溶液
(4) bd
【详解】(1)①根据题给H2CO3和H2C2O4的电离常数可知,HC2O的电离常数大于HCO,则Na2CO3的水解常数大于Na2C2O4,相同浓度的二者溶液,前者的碱性更强,故溶液的>溶液的;
②的比的大,则等浓度溶液和溶液中,氢离子浓度较大的是;
③混合后不考虑电离则溶液和溶液的物质的量浓度相等,H2CO3的电离常数较小,则发生电离的分子及电离生成的离子较少,剩余的分子较多;的值较大,即发生电离的分子即电离生成的离子均较多,故溶液中粒子浓度,H2C2O4电离出等量的H+和HC2O,HC2O发生第二步电离生成H+和C2O,则,又的,比的大,则,故答案选AC;
(2)的,比的大,根据较强酸制取较弱酸的原则,向溶液中滴加少量溶液,发生反应的离子方程式:;
(3)①过程i用溶液吸收,离子方程式:;
②Na2SO3溶液中加入CaO,,Ca2+与结合生成CaSO3沉淀,使该平衡朝正向移动,生成OH-,与溶液中的Na+再生NaOH溶液;
(4)①电离出等量的Na+和,溶液呈酸性,则其电离比其水解的程度大,故溶液中各种含硫元素微粒的浓度大小关系:;
②a.若X为,溶液电荷守恒有:,当吸收液呈中性时,即,则,a正确;
b.若X为,溶液物料守恒有:,当吸收液时,溶液吸收了SO2,溶液中,根据图示可知,则,b错误;
c.若X为,溶液中存在水解: 和,溶液呈碱性,说明水解程度:,c正确;
d.若X为,溶液电荷守恒有:,根据图示图中b点溶液pH=7,溶液呈中性,即,又该点处,则,故,d错误;
故选bd。
22.(1)③>①>②>④(或③①②④)
(2) 酸
(3)CO2+H2O+→+
(4)(NH4)2C2O4>(NH4)2CO3>NH4Cl>CH3COONH4
(5)c(H+)=c(OH-)、c(CH3COO-)=c()
(6) V1>V2 v1>v2
(7)在A中盛装乙酸溶液,B中盛装碳酸钠粉末,C中盛装饱和碳酸氢钠溶液,D中盛装苯酚钠溶液;当滴入乙酸溶液后,B中产生气泡,一会儿后,D中溶液变浑浊,则可说明三种物质的酸性由大到小的顺序为CH3COOH>H2CO3>C6H5-OH。
【详解】(1)弱酸的电离平衡常数越大,该弱酸的酸分子就越容易电离,溶液的酸性就越强。由于电离平衡常数:H2C2O4>CH3COOH>H2CO3>C6H5-OH,所以酸性由强到弱的顺序为:H2C2O4>CH3COOH>H2CO3>C6H5-OH,用数字序号表示为③>①>②>④(或③①②④);
(2)NaHC2O4在溶液中电离产生Na+和,在溶液中存在电离平衡:+H+和水解平衡:+H2OH2C2O4+OH-,电离产生H+使溶液显酸性,水解产生OH-,使溶液显碱性。由于电离平衡常数Ka2(H2C2O4)=6.46×10-5;水解平衡常数Kh2=,Ka2(H2C2O4)>Kh2,可见NaHC2O4电离程度大于水解程度,因此该溶液显酸性;
(3)强酸能够与弱酸盐发生复分解反应制取弱酸。由于电离平衡常数Ka1(H2CO3)>Ka (C6H5-OH)>Ka2(H2CO3),所以向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,反应产生苯酚和NaHCO3,反应的离子方程式为:CO2+H2O+→+;
(4)根据盐的组成,可知等浓度的盐溶液中化学式中含有2个要比化学式中含有1个的浓度大。对于(NH4)2CO3、(NH4)2C2O4都是弱酸弱碱盐,阳离子、阴离子都发生水解反应,水解相互促进导致c()减小。由于酸性:Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3),所以水解对的促进作用比更大,则c():(NH4)2C2O4>(NH4)2CO3;NH4Cl、CH3COONH4的化学式中都只含有1个,两种溶液中都存在的水解作用,导致c()减小,而CH3COONH4中还存在CH3COO-的水解作用,对的水解其促进作用,使c()进一步减小,故c():NH4Cl>CH3COONH4,因此等浓度的四种溶液中c()大小关系为:(NH4)2C2O4>(NH4)2CO3>NH4Cl>CH3COONH4;
(5)将等浓度、等体积的醋酸和氨水混合后溶液为CH3COONH4,溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(),由电离平衡常数可知Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O),则溶液中CH3COO-、水解程度相同,因此溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(CH3COO-)=c();
(6)CH3COOH、H2C2O4都是弱酸,主要以电解质分子存在,在溶液中存在电离平衡,由于电离平衡常数:Ka1(H2C2O4)>Ka(CH3COOH),所以当溶液pH相同时,c(CH3COOH) >c(H2C2O4),当二者等体积时,n(CH3COOH)>n(H2C2O4),分别加入足量的质量、大小都相同的镁条,反应结束后收集到氢气的体积:V(CH3COOH)>V(H2C2O4),即V1>V2;
随着反应的进行,溶液的酸性逐渐减弱,酸越弱,该弱酸电离产生H+使其c(H+)减小的少,因此反应速率:v1>v2;
(7)要设计实验证明酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5-OH,要将CH3COOH放入分液漏斗中,在锥形瓶B中盛装碳酸钠粉末,在装置C中盛装饱和碳酸氢钠溶液,D中盛装苯酚钠溶液。当滴入乙酸溶液后,会看到装置B中产生气泡,一会儿后,D中溶液变浑浊,由此可说明三种物质的酸性由大到小的顺序为CH3COOH>H2CO3>C6H5-OH。
答案第1页,共2页
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