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 19:10:28

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共12题)
1.已知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,157℃升华,170℃以上分解可放出CO2和CO;可与酸性KMnO4溶液反应,其钠盐易溶于水,其钙盐难溶于水。下列说法正确的是
A.草酸受热产生的气体,用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的CO
B.草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜,若出现黑色固体变红色的现象,则说明产生的气体中一定有CO
C.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色浑浊现象,则说明产生的气体中一定有CO2
D.将0.01 mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入110mL0.1 mol/L的NaOH溶液中充分反应,生成两种盐
2.常温下用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液和HCN(Ka=4.9×10-10)溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.曲线I和曲线II分别代表的是CH3COOH和HCN
B.点③和点④所示溶液中由水电离出的c(H+): ③>④
C.点①和点②所示溶液中:
D.在点②和③之间(不包括端点)存在关系: (A-代表溶液中的酸根离子)
3.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④常温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的KOH溶液等体积混合,溶液呈酸性
⑤常温下,pH=1的CH3COOH溶液稀释至100倍,pH<3
⑥10 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH恰好与10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
A.②⑤ B.②⑥ C.①③⑤ D.②④⑤⑥
4.下列关于化学基本概念和基本理论的几点认识中正确的是
A.能电离出氢离子的化合物叫做酸
B.碱性氧化物一定是金属氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物
C.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
D.强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.25℃时,的溶液中含有的数目为
B.粗铜的电解精炼过程中,若阳极质量减少,则阴极质量一定增加
C.常温常压下,的乙醇溶液中所含氧原子数目为
D.向溶液中加入醋酸至中性,混合液中数目为
6.常温下,下列关于电解质溶液的说法不正确的是
A.加水稀释醋酸溶液过程中,电离常数不变但电离度增大
B.用粗铜作阳极电解稀硫酸溶液,当生成0.1molH2时,阳极失去的电子数为0.2NA
C.配制FeCl3溶液时,先将FeCl3固体溶于适量浓盐酸中,再用蒸馏水稀释
D.若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中减小
7.常温下,向 NaX和 YCl两种溶液中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,混合溶液的 pH与离子浓度变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.L1表示与pH的变化关系
B.Kb(YOH)=10-10.5
C.0.1 mol/L 的 YX 溶液中离子浓度关系为:
D.a 点时两溶液中水的电离程度不相同
8.已知常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的5种钠盐溶液pH如下表:
溶质 Na2CO3 NaClO NaHCO3 CH3COONa NaHSO3
pH 11.6 10.3 9.7 8.8 5.2
下列说法中正确的是
A.少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为:H2O+SO2+ClO-=2H++ Cl-+SO
B.常温下,稀释CH3COOH或HClO溶液时,溶液中不变(HR代表CH3COOH或HClO)
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种溶液混合,溶液中:c(HSO)>c(CH3COO-)>c(CO)
D.含等物质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)+c(CH3COOH)
9.下列实验现象与实验操作相四配的是
将活塞由I处拉到II处 溶液 电解溶液 向碘的溶液中,加入1mL浓KI溶液振荡、静默、分层
A.气体变为无色 B. C.阳极产生黄绿色气体 D.层颜色变浅
A.A B.B C.C D.D
10.下列各环境下的离子组合能大量共存的是
A.中性溶液中:Mg2+ 、Fe3+ 、SO、Cl-
B.pH=0的溶液中:Al3+ 、NH 、Ca2+ 、SO
C.c(H+)=10-14 mol·L-1 的溶液中:Na+ 、AlO 、S2- 、SO
D.pH试纸变红的溶液中:Fe2+ 、I- 、NO 、ClO-
11.下列有关弱电解质的电离平衡的叙述正确的是
A.达到电离平衡时,弱电解质分子浓度和离子浓度相等
B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就可能发生移动
D.达到电离平衡后,溶液中不存在分子,只存在离子
12.下列关于实验操作或现象的说法正确的是
A.图1:进行氢氧化铁胶体的电泳实验,通电后,阴极附近颜色逐渐加深
B.图2:反应一段时间后,试管中固体变为红棕色
C.图3:测定氯水的pH
D.图4:接近滴定终点时,滴定管的尖嘴不可以接触锥形瓶内壁
二、填空题(共9题)
13.Ⅰ.现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”):
(1)若溶液的pH=7,则该溶液中c() c(Cl-)。
(2)若溶液中pH>7,则该溶液中c() c(Cl-)。
Ⅱ.常温下有浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl
(3)溶液②中按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各离子浓度 ;
(4)溶液②中,c()+c()+c(H2CO3)= mol·L-1;
(5)将10mL溶液③加水稀释至100mL,则此时溶液中由水电离出的c( H+)= mol·L-1。
Ⅲ.按要求完成下列填空:
(6)AlCl3溶液蒸干并灼烧得到的物质是 (填化学式)。
(7)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程是 ;
14.以TiO2为催化剂,在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。
(1)制备TiO2:
TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是 。
(2)光催化还原的反应过程如下图所示。
A侧产生HCOO-的反应式为 。
在光照和TiO2存在下,以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物,相同时间后检测HCOO-浓度,结果如下表。
实验 溶液中添加的其它成分 通入的气体
ⅰ - - 73.5
ⅱ - CO2 92.6
ⅲ - O2 2.1
ⅳ Na2SO3 - 158.1
(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-,结合表中数据说明推测的依据: 。
(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i,可能的原因是 。
(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因,设计并完成实验v。
实验v:光照条件下,未添加TiO2时重复实验iv,没有检测到SO。
①实验v中检测SO的操作和现象为 。
②对比实验iv、v,分析实验iv中Na2SO3的作用: (答出2点)。
15.请回答下列问题:
(1)pH=12相等体积相等的NaOH和NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH都变成9,则m n (填“>”、“<”或“=”)。
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)= ;在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)= 。
(3)物质的量浓度相同的①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④NH3·H2O四种稀溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)已知t℃时,Kw=1×10-12,在该温度时将pH=9的NaOH溶液a L与pH=2的H2SO4溶液bL混和(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=3,则出a∶b= 。
16.有下列五种物质的溶液①Na2CO3②Al2(SO4)3③CH3COOH ④NaHCO3⑤CH3COONa
(1)写出①溶液的电荷守恒: 。
(2)常温下,0.1mol·L-1 ④溶液的pH大于8,则溶液中的c(H2CO3) c(CO)(填“>” “=”或“<”),原因是 。
(3)常温下0.1mol·L-1 ③溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变大的是_______(填序号)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(CH3COO-)/c(H+)
(4)常温下,0.1mol·L-1 ②溶液的pH=4,该溶液中由水电离出来c水(H+)为 。
(5)等体积、等物质的量浓度的③和⑤的溶液混合且溶液呈酸性,溶液中c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(Na+)从大到小的排列顺序是 。
17.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H++HA-
HA- H++A2-
试完成下列问题:
(1)Na2A溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。理由是 (用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2A溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是______。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol·L-1
B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11 mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是 。
18.重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS
KSP 5.6×10-8 6.3×10-50 7.1×10-9 1.2×10-15 3.4×10-28
(1)你认为往废水中投入 (填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)= 。
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= ,是否符合排放标准 (填“是”或“否”)。已知KSP(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
19.江苏有着丰富的海水资源,海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等离子。合理利用资源和保护环境是我省可持续发展的重要保证。
(1)海水经过处理后可以得到无水氯化镁,无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出由无水氯化镁制取金属镁的化学反应方程式 。
(2)某化工厂生产过程中会产生含有Cu2+和Pb2+的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,根据下列数据,你认为投入 (选填“Na2S”或“NaOH”)效果更好。
难溶电解质 Cu(OH)2 CuS Pb(OH)2 PbS
Ksp 4.8×10-20 6.3×10-36 1.2×10-15 1.0×10-28
(3)火力发电在江苏的能源利用中占较大比重,但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如图所示:
①天然海水的pH≈8,试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因 (任写一个)。
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施,进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验,实验结果如图所示。
请你根据图示实验结果,就如何提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率,提出一条合理化建议: 。
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3、HSO等分子或离子,使用氧气将其氧化,氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是 。
20.盐类水解的应用
(1)氢氧化铁胶体的制备:反应方程式 。加热促进三氯化铁的水解,生成氢氧化铁胶体。
(2)Al2(SO4)3溶液净水
明矾溶于水电离产生的Al3+水解,生成的Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是 。Al3+的水解与天然水中HCO的水解互相促进,生成Al(OH)3胶体。Al(OH)3胶体表面积大,吸附能力强,能吸附水中悬浮杂质生成沉淀而起到净水作用。
(3)热的纯碱液去油污效果更好:纯碱水解方程式: 。水解为 反应,在热水中纯碱的水解程度更大,溶液的 更强,去油污能力强。
21.向200mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应,测得最后溶液的pH>7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分,可能是 ;如果是多种成分,可能是 。
(2)在上述所得溶液中,逐滴缓慢滴加2mol·L-1的盐酸,所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①加入盐酸200mL之前,无气体产生,写出OA段发生反应的离子方程式 。
②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是 (溶液体积的变化忽略不计)。
(3)将标准状况下的2.24LCO2通入150mL1mol·L-1NaOH溶液中,c(HCO3-)与c(CO32-)的关系是 。
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.草酸受热产生的气体用足量的NaOH溶液充分吸收后,所得CO中还混有水,不是纯净的气体,还需要浓硫酸干燥后才能得到纯净的CO,A项错误;
B.草酸能被高锰酸钾氧化,说明草酸具有还原性,可能是草酸还原了CuO,干扰了CO的检验,B项错误;
C.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,可能草酸与石灰水反应生成草酸钙沉淀,则不能说明产生的气体中一定有CO, C项错误;
D.将0.01 mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入110mL0.1 mol/L的NaOH溶液中草酸与NaOH反应,草酸晶体(H2C2O4·2H2O)过量与NaOH溶液反应生成NaHC2O4和Na2C2O4,反应方程式如下:
D项正确;
答案选D。
2.C
【详解】A.HCN的电离平衡常数小于CH3COOH,同浓度的醋酸和HCN溶液,醋酸的pH小于HCN,所以曲线I和曲线II分别代表的是HCN和CH3COOH,故A错误;
B.点④为醋酸和氢氧化钠恰好反应的点,溶质只有醋酸钠,水电离程度增大,所以点③和点④所示溶液中由水电离出的c(H+):④>③,故B错误;
C.根据物料守恒,点①和点②所示溶液中:,故C正确;
D.不符合电荷守恒,在点②和③之间(不包括端点)不可能存在 (A-代表溶液中的酸根离子),故D错误;
选C。
3.B
【详解】①常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明溶液水解呈碱性,应为强碱弱酸盐,可证明CH3COOH是弱电解质,故①正确;
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明CH3COOH是弱电解质,只能说明溶液离子浓度较小,故②错误;
③等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多,说明醋酸还可电离出氢离子,可证明CH3COOH是弱电解质,故③正确;
④pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的KOH溶液等体积混合,溶液呈酸性,说明醋酸没有完全电离,可以证明CH3COOH是弱电解质,故④正确;
⑤0.1mol L-1的CH3COOH溶液稀释至100倍,pH<3,说明存在电离平衡,证明CH3COOH是弱电解质,故⑤正确;
⑥CH3COOH和NaOH等物质的量,恰好完全反应,无法证明醋酸是弱酸,故⑥错误;
②⑥错误,故答案为B。
4.C
【详解】A.在水中电离出来的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸,NaHSO4在水中也能电离出氢离子,但它不是酸,属于盐,故A错误;
B.碱性氧化物一定是金属氧化物,但非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如H2O,故B错误;
C.金属阳离子被还原不一定得到金属单质,如Fe3+被还原可以得到Fe2+,故C正确;
D.溶液的导电能力取决于自由移动离子浓度和离子所带电荷,所以强电解质溶液的导电能力不一定强于弱电解质溶液,故D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.25℃时,pH=8的NaHCO3溶液中含有c(OH-)为10-6mol/L,但溶液体积不知道,故氢氧根离子数目不能计算,A错误;
B.粗铜的电解精炼过程中,阳极溶解比铜活泼的金属如锌以及铜,但阴极只析出铜,若阳极质量减少10g,则阴极质量通常不增加10g,B错误;
C. 常温常压下,的乙醇溶液中含1mol乙醇和3mol水,所含氧原子数目为4,C错误;
D. 向1L 1mol/L (CH3COO)2Ba溶液中加入醋酸至中性,则c(H+)=c(OH ),根据溶液呈电中性:c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO )+c(OH ) ,因此有2c(Ba2+)=c(CH3COO ),则混合液中CH3COO-数目为2NA,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.电离常数只与温度有关,溶液浓度越小,电离度越大,所以加水稀释醋酸溶液过程中,电离常数不变但电离度增大,A正确;
B.用粗铜作阳极电解稀硫酸溶液,当生成0.1molH2时,氢离子得到0.2mol电子,根据得失电子相等原则,阳极失去的电子数为0.2NA,B正确;
C.为抑制三价铁离子水解,配制FeCl3溶液时,先将FeCl3固体溶于适量浓盐酸中,再用蒸馏水稀释,C正确;
D.若向NaHSO3溶液中加入少量I2,I2把NaHSO3氧化生成硫酸,亚硫酸氢根离子浓度减小,则溶液中增大,D错误;
故选D。
7.C
【分析】NaX的Kh(X-)=,则,所以-lg=-lg+lgKh(X-)=14-pH+lgKh(X-),-lg随着pH的增大逐渐减小,L1表示-lg与pH的变化关系;同理YCl的Kh(Y+)=,则=,-lg=pH+lgKh(Y+),-lg随着pH的增大逐渐增大,L2表示-lg与pH的变化关系。
【详解】A.根据分析,L1表示-lg与pH的变化关系,L2表示-lg与pH的变化关系,A项正确;
B.当-lg=0时溶液的pH=3.5,即=1时溶液的pH=3.5,则Kb(YOH)==c(OH-)==10-10.5,B项正确;
C.a点溶液的pH及纵坐标相等,则14-pH+lgKh(X-)=pH+lgKh(Y+),根据图知,14-2pH=lgKh(Y+)-lgKh(X-)>0,说明水解程度Y+>X-,在YX溶液中水解程度Y+>X-,溶液呈酸性,结合电荷守恒c(X-)+c(OH-)=c(H+)>c(Y+)得c(X-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;
D.a点溶液显酸性,对于L1对应的曲线,溶质为YCl和NaOH,以YCl的水解显酸性为主,对于L2对应溶液的溶质NaX和HCl,以外界引入HCl电离显算酸性为主,所以水的电离程度不同,D项正确;
答案选C。
8.B
【分析】根据盐类水解规律:离子对应的酸或碱越弱,该离子水解程度越大;故根据表中数据则酸性强弱:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO;
【详解】A.少量SO2通入NaClO溶液中,NaClO强氧化性将SO2氧化为SO,且NaClO过量,故离子方程式为:H2O+SO2+3ClO-=2HClO + Cl-+SO,故A项错误;
B.对于弱酸HR存在HRH++R-,故该平衡的电离平衡常数Ka=,根据Kw=c(H+)c(OH—)得:,由于反应温度不变,故比值不变,故B项正确;
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种溶液混合,亚硫酸氢根离子和碳酸根离子生成亚硫酸根离子和碳酸氢根离子,导致亚硫酸氢根离子、碳酸根离子浓度远小于醋酸根离子,故C项错误;
D.含等物质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)= c(HCO)+c(CH3COO-)+2c(CO)+c(OH-),物料守恒:c(Na+)= c(HCO)+c(CH3COO-)+c(CO)+ c(H2CO3)+c(CH3COOH),故c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)+c(CH3COOH)-c(CO),故D项错误;
故选B。
9.D
【详解】A.在注射器中发生反应2NO2(g)N2O4(g),将活塞由I处拉到II处,压强减小,平衡逆向逆向移动,的浓度增大,气体颜色加深,故A错误;
B.是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,pH>7,故B错误;
C.用金属Cu作阳极电解溶液时,Cu在阳极失去电子生成Cu2+,阳极不产生黄绿色气体,故C错误;
D.I2与KI溶液发生反应:I2(aq)+I-(aq)I(aq),向碘的溶液中,加入1mL浓KI溶液振荡、静默、分层,平衡正向移动,I2浓度降低,层颜色变浅,故D正确;
故选D。
10.C
【详解】A.和发生水解使溶液呈酸性,中性条件下会形成沉淀,中性条件下、、、不能大量共存,A错误;
B.、会反应生成微溶物,所以溶液中:、、不能大量共存,B错误;
C.,溶液中,溶液显碱性,在碱性条件下可以共存,C正确;
D.试纸变红的溶液显酸性,、在酸性条件下有强氧化性,将氧化,所以、、在酸性条件下不能大量共存,D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.弱电解质达到电离平衡时,弱电解质分子的浓度和离子的浓度均不变,但未必相等,故A错误;
B.弱电解质达到电离平衡时,弱电解质分子仍然要电离为离子,离子也要结合为分子,只是二者速率相等,即电离平衡是动态平衡,故B错误;
C.弱电解质的电离平衡是一定条件下的平衡,是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡可能会发生移动,故C正确;
D.弱电解质达到电离平衡时,弱电解质溶液中存在溶剂水分子和弱电解质分子,故D错误;
故选:C。
12.A
【详解】A.氢氧化铁胶体的胶粒带正电,做电泳时,通电后胶粒向阴极移动,则阴极附近颜色逐渐加深,故A正确;
B.Fe在高温下和水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁和氢气,故B错误;
C.氯水中含有的HClO有漂白性,使pH试纸先变红后褪色,则无法用pH试纸测定氯水的pH,故C错误;
D.为保证滴定更精确,接近滴定终点,可以微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴(有时还不到半滴),用锥形瓶内壁将其刮落,故D错误;
故答案为A。
13. = > c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c() 0.1 10-12 Al2O3 Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
【详解】(1)常温下,pH=7的溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c()=c(Cl-),故答案为:=;
(2)若溶液的pH>7,为碱性,则:c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)可得c()>c(Cl-),故答案为:>;
(3)碳酸氢钠溶液显碱性,可知的水解程度大于其电离程度,并结合溶液中存在的水的电离平衡,则溶液中离子浓度之间的大小关系为c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c(),故答案为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(4)溶液②NaHCO3中存在物料守恒,溶液中碳元素所有存在形式浓度总和等于钠离子浓度,得到c()+c()+c(H2CO3)=c(Na+)=0.1mol/L,故答案为:0.1;
(5)取10mL溶液③,加水稀释到100mL,溶液浓度为原来的,为0.01mol/L,由Kw=c(OH-) c(H+)可知,c(OH-)=10-12 mol L-1,则此时溶液中由水电离出的c(H+)=10-12 mol L-1,故答案为:10-12;
(6)AlCl3在加热时水解水平正向移动,得到Al(OH)3,蒸干灼烧Al(OH)3分解后得到Al2O3,故答案为:Al2O3;
(7)硫酸铝和碳酸氢钠能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
14.(1)
(2)
(3)实验ⅱ中通入二氧化碳将转化为HCO,浓度减小,但HCO浓度增大
(4)通入氧气,将HCOO-氧化
(5) 取适量的溶液,加入足量的稀盐酸,再加入氯化钡,未出现白色沉淀 亚硫酸钠消耗了氧气,减少了HCOO-的氧化损失;在光照和二氧化钛存在的条件下,亚硫酸根离子在右侧失去电子,增大了碳酸根离子得电子的机会。
【解析】(1)
TiCl4转化为TiO2·xH2O的原理为钛离子水解生成TiO2·xH2O和HCl ,故反应方程式为,故答案为:;
(2)
A侧产生HCOO-的原理为碳酸根离子得电子被还原,离子方程式为,故答案为:;
(3)
HCO也能在该条件下被还原为HCOO-,结合表中数据可知,实验ⅱ中通入二氧化碳将转化为HCO,浓度减小,但HCO浓度增大,故答案为:实验ⅱ中通入二氧化碳将转化为HCO,浓度减小,但HCO浓度增大;
(4)
实验ⅲ中HCOO-浓度明显低于实验i ,可能原因在于由于通入氧气,将HCOO-氧化,故答案为:通入氧气,将HCOO-氧化;
(5)
①检验硫酸根离子所需要的试剂为盐酸和氯化钡,具体的操作方法为取适量的溶液,加入足量的稀盐酸,再加入氯化钡,未出现白色沉淀,故答案为:取适量的溶液,加入足量的稀盐酸,再加入氯化钡,未出现白色沉淀;
②对比实验ⅳ、v,分析可知,由于存在亚硫酸钠,c(HCOO-)产率增大,原因在于亚硫酸钠消耗了氧气,减少了HCOO-的氧化损失,在光照和二氧化钛存在的条件下,亚硫酸根离子在右侧失去电子,增大了碳酸根离子得电子的机会;故答案为:亚硫酸钠消耗了氧气,减少了HCOO-的氧化损失;在光照和二氧化钛存在的条件下,亚硫酸根离子在右侧失去电子,增大了碳酸根离子得电子的机会。
15. ﹤ 10-3 mol/L 10-11 mol/L ③①②④ 9∶2
【详解】(1)NH3·H2O为弱电解质,存在电离平衡,NaOH为强电解质,完全电离;若氢氧根离子浓度均为0.1mol·L-1、等体积的NaOH和NH3·H2O分别加水稀释均为104倍,稀释后NH3·H2O溶液的pH>9,而NaOH溶液的pH=9,若要稀释后两种溶液的pH都变成9,NH3·H2O溶液要继续加水稀释直到pH=9,所以m<n;正确答案:﹤。
(2)CH3COONa溶液水解显碱性,促进水电离,,pH=11的CH3COONa溶液,c(H+)=10-11 mol/L, c(OH-)=10-3mol/L,溶液中水电离出来的c(OH-)=10-3mol/L;CH3COOH溶液电离显酸性,抑制水电离,pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=10-3 mol/L,溶液中水电离出来的c(H+)= 10-11 mol/L;正确答案:10-3 mol/L; 10-11 mol/L。
(3)NH4HSO4溶液完全电离出NH4+、H+、SO42-,溶液中的H+抑制NH4+的水解,剩余的NH4+的量多;NH4Cl溶液发生少量水解,剩余的NH4+的量比NH4HSO4溶液中的少,CH3COONH4溶液中两种离子相互促进水解,剩余的NH4+的量比NH4Cl溶液中的少;NH3·H2O为弱电解质,发生微量电离,溶液中的NH4+的量最少;四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是:③①②④;正确答案:③①②④。
(4)bL、pH=2的H2SO4溶液中n(H+)=b×10-2 mol,a L、pH=9的NaOH溶液中n(OH-)=10-3 ×a mol,根据题意可知,反应后溶液呈酸性:(b×10-2-10-3 ×a)/(a+b)=10-3,解之:a∶b=9∶2;正确答案:9∶2。
【点睛】酸、碱溶液抑制水电离,能够水解的盐溶液促进水电离。
16.(1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()
(2) > 既能电离,又能水解,电离产生和H+,水解生成H2CO3和OH-,NaHCO3溶液显碱性,说明水解程度大于电离程度,所以c(H2CO3)>c()
(3)B
(4)1.0×10-4mol/L
(5)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)
【详解】(1)Na2CO3在水溶液中完全电离成钠离子和碳酸根离子,碳酸根离子水解为碳酸氢根离子,溶液中还存在着水的电离,所以溶液中的离子有Na+、、、H+、OH-,溶液呈电中性,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,所以用浓度表示的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c( )+c( ),物质的量浓度也可用物质的量或数目替换。
(2)常温下,0.1mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,即溶液显碱性,在NaHCO3溶液中,既能电离,又能水解,电离产生和H+,水解生成H2CO3和OH-,NaHCO3溶液显碱性,说明水解程度大于电离程度,所以溶液中的c(H2CO3)>c()。
(3)常温下0.1mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动:CH3COOHCH3COO-+H+,n(H+)、n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,由于溶液体积增大,所以c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均减小。
A.c(H+)减小,故A不选;
B.在同一溶液中,物质的量浓度之比等于物质的量之比,所以增大,故B选;
C.c(H+)·c(OH-)=Kw在一定温度下是一常数,故C不选;
D.,n(H+)、n(CH3COO-)均增大,但由于水还能电离出H+,所以H+增大的比CH3COO-增大的多,所以该比值减小,故D不选;
故选B。
(4)常温下,0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液的pH=4,Al3+的水解促进水的电离,溶液中的c(H+)即为水电离出来的c(H+),则该溶液中由水电离出来c水(H+)为1.0×10-4mol/L。
(5)等体积、等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的溶液混合且溶液呈酸性,溶液中存在着CH3COOH的电离和CH3COO-的水解,CH3COOH电离使溶液显酸性,CH3COO-水解使溶液显碱性,混合液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),根据元素质量守恒,Na+浓度介于CH3COOH和CH3COO-之间,则c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(Na+)从大到小的排列顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)。
17.(1) 碱性 A2-+H2O HA-+OH-
(2)BCD
(3) < H2A第一步电离产生的H+,抑制了HA-的电离
【详解】(1)根据酸的电离方程式可知,第一步是完全电离的,而第二步是不完全电离的,存在电离平衡。所以Na2A溶于水水解,溶液显碱性,离子方程式是A2-+H2OHA-+OH-。故答案为:碱性;A2-+H2O HA-+OH-;
(2)因为溶液中不存在H2A分子,A不正确;
根据质子守恒得到:c(OH-)=c(H+)+c(HA-),B正确;
根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),C正确;
根据物料守恒可知c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),D正确;
故答案为:BCD;
(3)由于H2A第一步完全电离,电离产生的H+,抑制了HA-的电离,所以0.1 mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.11mol/L。故答案为:<;H2A第一步电离产生的H+,抑制了HA-的电离。
18.(1)B
(2)1.2×10-3mol·L-1
(3)9×10-9mol·L-1是
【分析】溶度积越小越易转化为沉淀,根据表格中的数据进行判断。
【详解】(1)溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积更小,所以应选择硫化钠,故答案为B。
(2)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol L-1,则c(Pb2+)=Ksp[Pb(OH)2]/c2(OH-)=1.2×10-15/10-6×2=1.2×10-3mol L-1,故答案为1.2×10-3mol L-1;
(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%,ρ≈1g mL-1,c(Cl-)=c(NaCl)=1000mL×1g mL-1×0.117%/58.5g mol-1=0.02mol/L;Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl-)=1.8×10-10mol2 L-2,所以c((Ag+)=1.8×10-10/0.02=9×10-92mol/L<1.0×10-8mol L-1, 环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol L-1,所以符合排放标准;
所以本题答案:9×10-9mol L-1 ;是。
19. MgCl2Mg+Cl2↑ Na2S CO+H2OHCO+OH-或HCO+H2OH2CO3+OH- 降低含硫烟气温度(或流速) 中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+)
【详解】(1) 工业上用电解无水氯化镁的方法来制取Mg,化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑;
(2) 根据所给沉淀的溶度积判断,硫化物的沉淀的溶度积更小,说明更难溶,则加入Na2S时沉淀的更完全,所以加入Na2S效果更好;
(3)①因为海水中含有CO、HCO等离子,水解使海水呈碱性,离子方程式为CO+H2OHCO+OH-或HCO+H2OH2CO3+OH-;
②由所给图象可知,随温度升高,二氧化硫的吸收率降低,随烟气的流速增大,二氧化硫的含量增大,说明烟气的流速不能太快,所以提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率应降低含硫烟气温度(或流速);
③H2SO3、HSO被氧气氧化为硫酸,使得酸性增强,所以不能直接排放,与天然海水混合后,其中的碳酸根离子、碳酸氢根离子可与氢离子反应,从而可以降低其酸度,所以该操作的主要目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+)。
20.(1)FeCl3 +3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)Al3++3H2O Al(OH)3 (胶体) +3H+
(3) CO+H2O HCO+OH-,HCO+H2O H2CO3 +OH-(吸热) 吸热 碱性
【解析】略
21. Na2CO3或NaHCO3 NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3 OH +H+═H2O、CO32 +H+═HCO3 1.2mol/L c(HCO3 )>c(CO32 )
【详解】(1)CO2与NaOH反应可生成Na2CO3或NaHCO3,二者溶液都呈碱性,则如果是单一成分,可能是Na2CO3或NaHCO3,如果是多种成分,若1<<2,溶质是NaHCO3、Na2CO3,若>2,溶质是Na2CO3、NaOH,故答案为:Na2CO3或NaHCO3;NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3;
(2)①加入盐酸200mL时开始生成气体,当加入盐酸300mL时不再产生气体,A→B段发生NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,而O A段消耗的盐酸为A→B的二倍,应为NaOH和Na2CO3的混合物,都可与盐酸反应,反应的离子方程式分别为:OH +H+═H2O、CO32 +H+═HCO3 ,故答案为:OH +H+═H2O、CO32 +H+═HCO3 ;
②B点时,反应所得溶液中溶质为NaCl,由盐酸的物质的量可知为0.3L×2mol/L=0.6mol,则的物质的量浓度是=1.2mol/L,故答案为:1.2mol/L;
(3)标准状况下,2.24LCO2的物质的量为:,150mL1mol/LNaOH溶液中含0.15molNaOH,二者发生反应2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,生成等浓度的Na2CO3、NaHCO3,HCO3 、CO32 部分水解,由于CO32 水解程度大于HCO3 ,则c(HCO3 )>c(CO32 ),故答案为:则c(HCO3 )>c(CO32 )。
【点睛】本题易错点在于(3),通过计算分析溶液中溶质组成,但不能忽略溶液中存在的水解反应,根据水解程度比较离子浓度。
答案第1页,共2页
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