第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题(共13题)
1.下列实验不能达到预期实验目的是
实验内容 实验目的
A 向3mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先加入4~5滴0.1mol·L-1NaCl溶液,再滴加4~5滴0.1mol·L-1NaI溶液 比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
B 将氯化铁晶体溶解于少量浓盐酸中,再加水稀释 配制氯化铁溶液
C 向5mL0.1 mol·L-1的K2Cr2O7溶液两支试管中分别滴加浓H2SO4和5mol·L-1的NaOH溶液,观察并记录两支试管溶液颜色的变化 探究浓度对化学平衡的影响
D 其他条件相同,测定等浓度的CH3COONa和NaClO溶液的pH 比较Ka(CH3COOH)和Ka(HClO)的大小
A.A B.B C.C D.D
2.已知一定温度下:,下列叙述正确的是
A.AgCl在饱和NaCl溶液中的比在纯水中的小
B.AgCl悬浊液中:
C.将溶液滴入等体积的KCl溶液中,最终无沉淀析出
D.向AgCl悬浊液中加入NaBr溶液白色沉淀转化为淡黄色,说明
3.醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+,下列各项不正确的是
A.醋酸溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO- )
B.常温下,pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 pH<7
C.向 CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.将 0.10mol/L CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中所有的离子浓度都减小
4.下列各实验的操作、现象及结论有不正确的是
选项 实验 现象 结论
A 将过量Cl2通入淀粉-碘化钾溶液中 溶液颜色最终未变蓝 不能说明氯气不能氧化I-
B 在圆底烧瓶中加入无水乙醇,再加入浓硫酸,放入碎瓷片后加热至170℃,产生的气体先通过足量NaOH溶液,再通入酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液褪色 乙醇发生了消去反应
C 向AgCl悬浊液中加入Na2CrO4溶液 出现棕红色沉淀 Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl)
D 甲试管中加入KMnO4溶液,再滴入浓盐酸;乙试管中加入K2MnO4溶液和NaOH溶液,再通入氯气 甲试管中产生黄绿色气体,乙试管中溶液变为紫红色 物质氧化性的强弱与pH有关
A.A B.B C.C D.D
5.室温下,向1.00L0.100mol/LNH4HCO3溶液中加入0.100mol/LNaOH溶液,溶液中主要型体的分布系数[如的分布系数]以及pH随变化如图,下列说法正确的是
A.溶液中,水的电离受到促进
B.当溶液pH=10时,约为0.1
C.
D.加入少量NaOH时,OH-先与发生反应
6.以废铁屑为原料制备的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.废铁屑表面的油污可用热的纯碱溶液洗去
B.可用KSCN溶液检验“酸溶”后溶液中是否含有
C.“沉淀”时,用代替更好
D.可用溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净
7.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+ H2OHClO + H+ +Cl- K2=10-3.4
HClOH+ + ClO- Ka=
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是
A.Cl2(g)+ H2O2H+ + ClO-+ Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO) + c(ClO-) =c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时好
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季差
8.以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L 1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2 的分布系数:]
下列叙述正确的是
A.曲线①代表,曲线②代表
B.滴定终点时,溶液中
C.HA 的电离常数Ka=1.0×10 5
D.H2A溶液的浓度为0.1000 mol·L 1
9.已知25℃时HA和BOH的电离常数相等,实验测得10mLamol L-1NaA溶液、10mLamol L-1BCl溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大
B.图中虚线D表示BCl的pH随温度的变化,实线B表示NaA的pH随加水量的变化
C.将BCl溶液加水稀释至浓度a/xmol L-1溶液pH变化值大于lgx
D.将稀释相同倍数的NaA与BCl溶液混合,混合液中c(A-)=c(B+)
10.下列实验合理的是
A.用湿润的 pH 试纸测定NaClO 溶液的 pH
B.用淀粉-KI 试纸鉴别碘水和 FeCl3 溶液
C.进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶经蒸馏水洗净后,不须再用标准液润洗
D.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
11.已知H2SO3 HSO3-+H+,Ka1;HSO3- SO32-+H+,Ka2。常温下,向某浓度的H2SO3溶液中逐滴加入一定量浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.pH=1.2溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2SO3)
B.常温下,=1000
C.向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度先增大后减小
D.曲线3表示的微粒是SO32-
12.常温下,下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是
A.无色透明溶液中:、K+、Cl-、Al3+
B.=10-10mol/L的溶液中:Na+、I-、Cl-、Ba2+
C.在c(OH-)/c(H+)=1×10-12的溶液中:、Fe2+、Cl-、
D.由水电离产生的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液中:、Mg2+、Na+、
13.常温时,的溶液用调节得到一组的溶液,各含砷微粒的物质的量的分布分数如图所示,下列说法错误的是
A.点时,
B.的溶液中:
C.点时,
D.点时,
二、填空题(共10题)
14.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的例子体积Kw 1×10-14 a 1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a 1×10-14 (填“>”、“<”或“=”),作此判断的理由是 。
(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol·L﹣1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)= 。
(3)在t2℃下,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-为浓度为 。
(4)t2℃下,将pH=11的NaOH溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2= 。
(5)有H+浓度相同、体积相等的三种酸:a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,同时加入足量的锌,则开始反应时速率大小顺序为 ;反应完全后生成H2的质量大小关系为 (用abc表示酸)。
15.Ⅰ常温下,将某一元酸甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验 编号 HA的物质的 量浓度 NaOH的物质的 量浓度 混合后溶液的pH
甲 pHa
乙 pH7
丙
丁 pH10
从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸? 。
乙组混合溶液中和的大小关系是 填标号。
A.前者大 后者大
C.二者相等 无法判断
从丙组实验结果分析,该混合溶液中 填“”“”或“”。
分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果列式: 。
某二元酸HB在水中的电离方程式是H、HBH。
的NaHB溶液显酸性,原因是 。
在的NaB溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 填标号。
A.
B.
C.
D.
16.NaNO2是一种白色易溶于水的固体,溶液呈碱性,其外观与氯化钠相似,有咸味,俗称工业盐;是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化,在酸性条件下能氧化亚铁离子; 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
请完成以下填空:
(1)N原子最外层电子的轨道排布式为 ;用一个事实说明氮和氧非金属强弱 。
(2)酸性条件下,NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目 。
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,工业上氧化卤水中的I-提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,可能的原因是 。
(4)在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性,则c(Cl-) c(HNO2)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。
17.现有①NaOH ②CH3COONa ③Na2CO3 ④NaHCO3四种溶液。
(1)NaHCO3溶液呈 性,其原因是(用离子方程式表示) ;
(2)当四种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号,下同) ;
(3)将上述四种溶液混合,发生反应的离子反应方程式为 ;
(4)上述物质的量浓度均为0.1 mol L 1的四种溶液中,水的电离程度最大的是 ;若将它们分别稀释相同倍数时,其pH变化最大的是 。
18.石棉矿是天然纤维状硅酸盐类矿物的总称,可分为蛇纹石石棉矿(又称温石棉矿)和闪石类石棉矿两大类。蛇纹石石棉矿具有优良的性能,在工业中应用广泛,在国防和航天工业中亦有许多用途。
(1)“蛇纹石石棉”的氧化物形式为6MgO 4SiO2 4H2O,其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是 。Si原子的核外有 种能量不同的电子,其最外层电子的运动状态有 种。SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(2)能源材料是当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60(结构见图)可用作储氢材料。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是 。
a.C60、Si60、N60都属于新型化合物
b.C60、Si60、N60互为同分异构体
c.已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱N2
d.已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石
(3)常温下,将a mL 三种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别 c(一元酸) c(NaOH) /molL 混合溶液的pH
甲 c(HX)=0.1 mol/ L 0.1 pH =10
乙 c(HY)=0.1mol/L 0.1 pH = 7
丙 c(HZ)=0.1 mol/L 0.1 pH = 9
丙组实验发生反应的离子方程式为 ,所得溶液中由水电离出的c(OH-) = mol/L;比较此时HX、HY、HZ三种酸的酸性强弱 > >
(4)部分实验反应过程中的pH变化曲线如下图:
①表示乙组实验的pH变化曲线是 (填图1或图2)
②上图中表示溶液呈中性的点为 ,表示溶液恰好完全反应的点是
19.铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2参加反应,则转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为 。从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是 。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是 (用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)铁红是一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3。将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24 L氢气(标准状况),经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为 。
20.现有a.盐酸、b.醋酸、c.硫酸三种稀溶液,用字母回答下列问题。
(1) 若三种酸的物质的量浓度相等。
① 三种溶液中的c(H+)大小关系为 。
② 取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为 。
④ 若取等质量相同状态下的Zn分别跟这三种溶液反应,反应速率大小关系为 。
(2) 若三种酸溶液中的c(H+)相等。
① 三种酸的物质的量浓度大小关系为 。
② 取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为 。
21.铜阳极泥(含有Cu2S、Se、Ag2Se、Au等)是粗铜电解精炼的副产品,常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。
(1)向阳极泥中加入硫酸溶液,再逐渐加入MnO2(MnO2在酸性条件下被还原为Mn2+)至过量。Cu、Se、Ag、S元素充分浸出,以Cu2+、SeO、SeO、Ag+、SO形式存在于浸出液中,其他元素在浸出渣中。
①写出Cu2S溶解的离子方程式: 。
②SeO中O-Se-O的键角比SeO中的小,请运用价层电子对互斥理论解释: 。
③在铜阳极泥质量、硫酸用量和反应时间一定时,研究人员测得Cu元素浸出率、Se元素浸出率和浸出渣率[浸出渣率=×100%]随MnO2质量的变化情况如图所示:
当0.8g(2)向(1)所得浸出液中加入NaCl,可将Ag+转化为AgCl,再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知:
①AgCl+2S2O Ag(S2O3)+Cl-K=6.66×103
②Ag++2S2O=Ag(S2O3) K=3.7×1013
加入NaCl,溶液中c(Cl)> mol·L-1时,可使(1)所得浸出液中c(Ag+)<10-5mol·L-1。
(3)研究发现,硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程,催化机理模型如图所示:
图中表示金粒负极的电极反应式为 。浸金过程中的催化剂是 (填化学式)。
22.(1)常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题:
①混合溶液中由水电离出的c(H+)与0.1mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H+)之比为
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(Cl-)-c(M+)= mol/L。
(2)常温下若将0.2mol/L MOH溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度 MCl的水解程度。(填“>”、“<”、或“=”)
(3)常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH 。(填“>7”、“<7”、或“无法确定”)
23.硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸发生化学反应,反应如下:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,某化学兴趣小组为了测定草酸浓度,主要做了如下实验。用0.1000mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液。实验中测得的数据记录如下:
滴定次数 H2C2O4体积 滴定前KMnO4体积 终点时KMnO4体积
1 25.00mL 0.00mL 21.41mL
2 25.00mL 0.02mL 21.44mL
3 25.00mL 1.04mL 22.47mL
4 25.00mL 0.04mL 24.46 mL
请回答:
(1)配制KMnO4标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要图中的 (填字母代号)。
(2)用配制好的高锰酸钾滴定草酸时,高锰酸钾溶液应盛装于 (如图,填“甲”或“乙”)滴定管。滴定时,眼睛应注视 。
(3)该实验中未使用指示剂就可判断终点,到达终点的判断标志是 。
(4)根据表中数据,计算H2C2O4溶液的浓度 。
(5)下列造成H2C2O4溶液的浓度偏高的是_________________________________。
A.滴定终点读数时俯视 B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.润洗锥形瓶 D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
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.Ag+过量,均能形成沉淀,不能比较AgCl、AgI的Ksp的大小,A错误;
B.FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+水解产生Fe(OH)3和HCl,存在水解平衡,将氯化铁晶体溶解于少量浓盐酸中,再加水稀释,由于盐酸存在,可抑制氯化铁的水解,得到澄清的溶液,B正确;
C.在溶液中存在Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,改变氢离子浓度,平衡发生移动,则分别加入浓硫酸和5mol/L氢氧化钠溶液,记录溶液颜色的变化,可探究浓度对平衡的影响,C正确;
D.二者都是强碱弱酸盐,在溶液中弱酸根离子发生水解作用,形成盐的相应的弱酸越弱,其酸根离子水解程度就越大,溶液的碱性就越强,溶液的pH就越大,所以可通过测定等浓度的CH3COONa和NaClO溶液的pH来比较Ka(CH3COOH)和Ka(HClO)的大小,D正确;
故合理选项是A。
2.B
【详解】A.Ksp只与温度有关,只要温度相同,同一电解质Ksp就不变,A错误;
B.在AgCl悬浊液中,c(Ag+)=c(Cl-),由Ksp(AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)= c2(Cl-)=1.6×10-10,解得c(Cl-)=4×10-5.5 mol/L,B正确;
C.两者溶液等体积混合后,c(Ag+)=c(Cl-)=,Qc= c(Ag+)·c(Cl-)=2.5×10-7>Ksp(AgCl),故有沉淀析出,C错误;
D.有题意知,AgCl沉淀转化为AgBr,说明AgBr更难溶,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D错误;
故答案选B。
3.D
【详解】A.CH3COOH溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),故A正确;
B.pH=2的CH3COOH溶液中氢离子浓度与pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等,氢氧化钠是强电解质,而醋酸是弱电解质,只有少部分发生电离,等体积混合反应后剩余大量的醋酸,醋酸电离出的氢离子浓度远低于醋酸根水解产生的氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,即溶液的pH<7,故B正确;
C.加入少量醋酸钠固体,醋酸根浓度增大,平衡逆向移动,故C正确;
D.加水稀释,促进电解质电离,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)、n(H+)增大,由于体积增大程度大于电离程度,则c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小,根据Kw=c(H+) c(OH-),可知c(OH-)浓度增大,故D错误;
故选:D。
4.C
【详解】A.氯气氧化KI生成碘单质,但是过量氯气会将碘单质氧化为KIO3,故溶液不变蓝,不能说明氯气不能氧化I-,故A正确;
B.无水乙醇中加入浓硫酸,放入碎瓷片后加热至170℃,发生消去反应生成乙烯,可能浓硫酸氧化乙醇生成二氧化硫且乙醇易挥发,先通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫和乙醇,再通过高锰酸钾溶液褪色,证明有乙烯生成,发生了消去反应,故B正确;
C.向AgCl悬浊液中加入Na2CrO4溶液,如果Na2CrO4溶液浓度很大,则AgCl沉淀可转换为Ag2CrO4沉淀,即条件不明确,不能通过沉淀的转化判断出Ksp的大小,故C错误;
D.甲试管中加入KMnO4溶液,再滴入浓盐酸,生成黄绿色气体,可得氧化性KMnO4>Cl2;乙试管中加入K2MnO4溶液和NaOH溶液,再通入氯气,溶液变为紫红色,可得氧化性Cl2>KMnO4,故氧化性与溶液的pH有关,故D正确;
答案C。
5.A
【详解】A.碳酸氢铵溶液中小于1,说明溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度,溶液呈酸性,则碳酸氢根离子在溶液中的水解程度小于铵根离子的水解程度,所以碳酸氢铵溶液中水的电离受到促进,故A正确;
B.由图可知,溶液pH为10时,溶液中碳酸氢根离子的分布系数为0.6、碳酸根离子的分布系数大于0.3,则由碳原子个数守恒可知,碳酸的分布系数小于0.1,故B错误;
C.由电离常数公式可知,==,由图可知,碳酸根离子浓度与碳酸氢根离子浓度相等时,铵根离子浓度大于一水合氨的浓度,则<Kw,故C错误;
D.由图可知,加入少量氢氧化钠溶液时,铵根离子浓度减小,碳酸氢根离子离子浓度基本不变,说明铵根离子优先与氢氧根离子反应,故D错误;
故选A。
6.C
【分析】用热纯碱溶液洗涤废铁屑表面的油污,加入稀硫酸后,将铁单质转化为硫酸亚铁,再加入碳酸氢铵溶液,促进亚铁离子水解得到FeCO3沉淀,通过过滤、洗涤,得到FeCO3,据此分析。
【详解】A.热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污,故A正确;
B.铁离子遇到KSCN溶液变红,可检验“酸溶”后溶液中是否含有,故B正确;
C.碱性过强,不利于控制反应, 一般不用代替,故C错误;
D.反应过程加入了稀硫酸,溶液中存在硫酸根离子,可以用溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净,故D正确;
故选C。
7.D
【详解】根据图象知,HClOH++ClO-中pH=7.5,Ka= c(H+)c(ClO-)/c(HClO)=10-7.5;
A.将已知的三个式子相加可得Cl2(g)+ H2O2H+ + ClO-+ Cl-,所以K=K1·K2·Ka=10-1.2×10-3.4×10-7.5=10-12.1,错误;
B.体系中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),即c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),在氯水中HCl完全电离、HClO部分电离,所以c(HClO)<c(Cl-),所以c(HClO)+c(ClO-)<c(H+)-c(OH-),错误;
C.起杀菌作用的是HClO,由图象可知,pH=6.5时c(HClO)比pH=7.5时要大,HClO浓度越大,杀菌效果好,所以pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差,错误;
D.夏季相比冬季温度高,HClO易分解,所以杀菌效果不如冬季,正确。
8.D
【分析】根据图象,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)==0.1000mol/L,以此来解析。
【详解】A.根据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;
B.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),B错误;
C.根据曲线当δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数Ka==c(H+)=1×10-2,C错误;
D.当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)= =0.1000mol/L,D正确;
故选D。
9.C
【分析】BCl水解吸收热量,升高温度促进其水解,导致其溶液pH值减小,则虚线D表示BCl的pH随温度的变化;加水稀释BCl促进其水解,但其水解程度小于溶液体积增大程度,溶液中c(H+)减小,溶液的pH值增大,所以图中实线C代表BCl的pH随稀释加水量的变化;NaA溶液水解呈碱性,温度升高促进水解,虚线A表示NaA的pH随温度的变化,实线B表示NaA的pH随加水量的变化;
【详解】A.实线表示pH随加水量的变化,由图的曲线斜率可知初期pH变化得快后期变化小,则加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大,故A正确;
A.根据以上分析知,虚线D表示BCl的pH随温度的变化,实线B表示NaA的pH随加水量的变化,故B正确;
C.将BCl溶液加水稀释x倍时,促进其水解但水解程度较小,稀释后溶液中c(H+)大于原来的mol/L,则溶液pH的变化值小于lgx,故C错误;
D.由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NaA与BCl溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于25℃时HA和BOH的电离常数相等,因此盐的水解程度是相同的,
两溶液中分别存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+ )=c(A-)+c(OH- )、c(B+ )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl- ),两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等、c(Na+)= c(Cl- ),则c(A-)=c(B+),故D正确;
故选:C。
10.C
【详解】A.次氯酸钠具有强氧化性,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,且pH试纸测定溶液的pH时,也不能事先润湿,A错误;
B.FeCl3能氧化碘化钾生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,因此不能用淀粉-KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液,B错误;
C.进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶经蒸馏水洗净后,不能用标准液润洗,如果润洗了,会导致消耗标准液的体积改变,C正确;
D.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛应该注视锥形瓶内溶液颜色的变化,而不是注视滴定管中的液面,D错误;
答案选C。
11.C
【详解】溶液时,此时溶液中的亚硫酸根离子的浓度为0,、的含量相同浓度相同,而根据电荷守恒可知:,所以,选项A正确;
B.坐标时、的含量相同,则,坐标时和的浓度相等,,常温下,选项B正确;
C.向的溶液中加KOH溶液将pH增大至的过程中,酸性减弱,水的电离被抑制程度减小,水的电离度先增大,选项C错误;
D.由图象可知,溶液pH越大,3表示的离子的物质的量分数逐渐增大,则曲线3表示的是,选项D正确;
答案选C。
【点睛】本题考查酸碱混合物的定性判断和计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,本题注意把握图象的含义,易错点为B,根据计算。
12.B
【详解】A.无色透明溶液中,与Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,故A错误;
B.=10-10mol/L,则c(OH-)=10-10mol/L,c(H+)=10-4 mol/L,溶液显酸性,Na+、I-、Cl-、Ba2+之间以及与H+之间均不反应,可大量共存,故B正确;
C.在c(OH-)/c(H+)=1×10-12,则c(H+)=0.1 mol/L,溶液显强酸性,强酸性溶液中Fe2+与发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.由水电离产生的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液为酸或碱溶液,碱性溶液中Mg2+和OH-结合生成沉淀,不能大量共存,故D错误;
答案选B。
13.C
【详解】A.点时,,等于点的,即,A项正确:
B.根据图象可知溶液的约为4.5,的电离程度大于其水解程度,溶液中,B项正确;
C.点时,,根据电荷守恒:,则,结合物料守恒可以转化为,此时,C项错误;
D.点时,,电荷守恒,因此,此时溶液显碱性,则有,D项正确;
答案选C。
14. > 温度升高,Kw变大 103 10-10 9:11 a=b=c a=b【详解】本题考查考查水的电离、水的离子积常数和pH的有关计算。(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热;所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大;(2)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol/L,则溶液中c(Na+)=1×10-3mol/L.取该溶液1mL此溶液,钠离子浓度仍为1×10-3mol/L,稀释10倍,则钠离子浓度是1×10-4 mol/L.但硫酸钠溶液是显中性的,所以c(Na+):c(OH-)=10-4:10-7=1000:1;(3)在t2℃下,pH=10的NaOH溶液,c(H+)=1×10-10 mol/L,水电离产生的OH-浓度为c(OH-)水=c(H+)水=1×10-10 mol/L;(4)根据题意,t2℃下,即Kw=1×10-12,pH=11的NaOH溶液中OH-的物质的量浓度为c(OH-)=10-1,混合后pH=2,即酸过量,根据计算公式得∶,解得V1:V2= 9:11;(5)H+浓度大小影响生成氢气的反应速率,H+浓度相同,则开始时的反应速率相同,即a=b=c;醋酸为弱酸,不能完全电离,则H+浓度相同时酸的浓度最大,盐酸和硫酸都为强酸,H+浓度相同、溶液体积相同,则H+物质的量相同,则完全反应后生成H2的体积由大到小是c>a=b。
15. 时,HA是强酸;时,HA是弱酸 只能电离,不能水解
【详解】若HA是强酸,恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,;故答案为:时,HA是强酸;时,HA是弱酸;
混合溶液中存在电荷守恒,由于,则;故选C;故答案为:C;
混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,说明A-的水解大于HA的电离,混合溶液中;故答案为:>;
,可得,,由电荷守恒关系式变形得;故答案为:;
二元酸H2B在水中的电离方程式是H2、HB-H++B2-,HB-只能电离,不能水解,因此的NaHB溶液显酸性;故答案为:只能电离,不能水解;
在Na2B溶液中存在水解平衡:B2-+H2OHB-+OH-,HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子;
A.根据物料守恒得,故A正确;
B.HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子,故B错误;
C.根据质子守恒得,故C正确;
D.根据电荷守恒得,故D错误;
故答案为:AC。
16. 氢化物稳定性:H2O>NH3,氧强于氮 氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强,还能继续氧化I2 = 取样溶于水,分别测定它们的pH值, 一种pH值大于7,一种pH值等于7, pH值大于7的为亚硝酸钠,pH值等于7的为氯化钠
【分析】(1)氮原子最外层有5个电子,先排2s轨道,另外3个排在3个2p轨道里;元素的非金属性越强,形成的气态氢化物就越稳定;
(2)亚硝酸钠具有氧化性,碘离子具有还原性,酸性条件下,二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水;
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质;
(4)根据亚硝酸钠溶液中水解平衡和酸碱中和解答;
(5)根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分。
【详解】(1)氮原子最外层有5个电子,先排2s轨道,另外3个排在3个2p轨道里,氮原子最外层电子排布轨道表示式为:;元素的非金属性越强,形成的气态氢化物就越稳定,氢化物稳定性:H2O>NH3,非金属性氧强于氮;
(2)亚硝酸钠具有氧化性,碘离子具有还原性,酸性条件下,二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水,离子反应方程式为:2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O,电子转移的方向和数目为:;
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质,故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠;故答案为:氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质;
(4)亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性,在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子,即c(OH-)= c(H+),又因为c (OH-)= c(HNO2),盐酸溶液中c (H+)= c(Cl-),所以c(Cl-)=c(HNO2);
(5)根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分,根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道:亚硝酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,而氯化钠溶液时中性,所以可以取样溶于水,分别测定它们的pH值, 一种pH值大于7,一种pH值等于7, pH值大于7的为亚硝酸钠,pH值等于7的为氯化钠。
17. 碱 HCO3-+H2O H2CO3+OH- ②>④>③>① HCO3-+OH-=CO32-+H2O ③ ①
【分析】(1)溶液中碳酸氢根离子水解显碱性;
(2)电解质溶液:① 溶液中碳酸根离子水解显碱性,② 溶液中碳酸氢根离子水解显碱性,③醋酸根离子水解显碱性,④氢氧化钠是强碱溶液;依据阴离子水解程度分析判断;
(3)四种溶液中只有氢氧化钠和碳酸氢钠反应;
(4)酸和碱对水的电离起抑制作用, 能水解的盐对水的电离促进,水解程度越大,促进程度越大;四种溶液浓度相同,稀释相同倍数,稀释促进盐类水解,根据是否存在平衡分析判断,不存在平衡的pH值变化大。
【详解】(1)溶液中碳酸氢根既能电离也能水解,水解大于电离,所以显碱性,水解方程式为:,
故答案为:碱;;
(2)氢氧化钠是强碱,不水解,相同浓度的三种溶液氢氧化钠的pH最大,所以pH相同的四种溶液中,氢氧化钠浓度最低,已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO3 ,所以碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,大于醋酸钠,则当四种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是②④③①,
故答案为:②>④>③>①;
(3)四种溶液混合只有氢氧化钠和碳酸氢钠反应,离子方程式为: ,
故答案为:;
(4)氢氧化钠对水的电离起抑制作用,醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠对水的电离起促进作用,水解程度越大,促进越大,故物质的量浓度均为0.1 mol/L的四种溶液中碳酸钠溶液水的电离程度最大;②③④都存在水解平衡,当稀释时,盐的弱酸根又水解出部分氢氧根离子进行补充,氢氧化钠是强碱,完全电离,不存在电离平衡,所以当稀释时,其pH变化最大,
故答案为:③;①。
【点睛】水解规律: 无弱不水解,有弱才水解,谁弱谁水解,都弱双水解, 谁强显谁性,同强显中性,,越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
18. 第三周期第IIA族 5种 4种 SiO2 + 2NaOH →Na2SiO3 + H2O c HZ +OH- → H2O + Z- 1×10-5 HY HZ HX 图1 BD BE
【详解】这几种元素中,原子半径最大的元素是Mg元素,镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2,所以镁位于第三周期第IIA族; 原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道,原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子,Si原子核外有1s、2s、2p、3s、种能量不同的电子,其最外层有4个电子,所以有4种运动状态的电子;与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,反应方程式为;
故答案为:第三周期第IIA族;5;4;;
、、都属于单质,a错误;同分异构体研究对象为化合物,、、都属于单质,且分子式不相同,b错误;键能小于,键能越小,化学键越不稳定,故的稳定性弱于,c正确;金刚石属于原子晶体,属于分子晶体,故金刚石的熔点高于,d错误,故答案选c。
,说明NaZ为强碱弱酸盐,HZ为弱酸,则HZ和NaOH发生反应的离子方程式为;所得溶液中由水电离出的;等体积等浓度混合,只有HY与NaOH反应后溶液的,则HY为强酸,混合溶液的PH的大小顺序为:甲丙乙,所以对应的酸的酸性强弱为,故答案为:;;;
的酸溶液,图1表示的说明为强酸,图Ⅱ起始溶液,说明为弱酸在溶液中部分电离出氢离子,乙组酸碱等浓度等体积反应溶液说明溶液呈中性是强酸强碱发生的反应,图1符合,故答案为:图1;
图象中溶液时溶液呈中性,B、D点时溶液显示中性,分析图,图可知图1是强酸强碱反应,反应终点时溶液,图2是弱酸和强碱反应,恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,说明BE点是表示溶液恰好完全反应的点,故答案为:BD;BE。
19.(1)32
(2) 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ 铁粉、稀盐酸(其他合理答案均可)
(3) Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去
(4)11.2g
【详解】(1)3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,3molFeS2参加反应,由O元素的化合价变化可知,转移的电子为8mol×2×(2-0)=32mol,故答案为32;
(2)氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,该离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,利用置换反应得到Cu,过量铁粉利用稀硫酸除去,则选试剂为铁粉、稀硫酸,故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;铁粉、稀硫酸(其他合理答案均可);
(3)硫酸铁能用于净水是因为铁离子发生水解生成了氢氧化铁胶体,反应原理为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;而酸性废水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体,则硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,故答案为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去;
(4)盐酸中HCl的物质的量为0.16 L×5 mol·L-1=0.8mol,生成氢气的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,设氧化铁的物质的量为xmol,则有:,, ,由题意得:0.2 mol+6x=0.16 L×5 mol·L-1,x=0.1 mol;参加反应的铁粉质量为(0.1 mol+x)×56 g·mol-1=11.2 g,故答案为11.2 g。
20. c>a>b c>a=b a=b>c c>a>b b>a>c b>a=c a=c>b
【详解】a、c是强酸,b是弱酸,a、b是一元酸,c是二元酸;
(1)若三种酸的物质的量浓度相等。
①c是二元酸,c(H+)最大,a为强酸c(H+)大于b弱酸,三种溶液中的c(H+)大小关系为 c>a>b。故答案为:c>a>b;
②等体积等物质的量浓度的这三种酸分别与相同浓度的NaOH溶液中和,所需NaOH溶液体积与最终酸电离出的n(H+)成正比,体积相同、物质的量浓度相同的这三种酸,最后电离出的n(H+):2a=2b=c,则消耗碱液体积:2a=2b=c,即体积比为1:1:2,所需NaOH溶液体积大小关系为 c>a=b。故答案为:c>a=b;
③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗的氢离子的物质的量相同,消耗三种酸的体积大小关系为 a=b>c。故答案为:a=b>c;
④c是二元酸,c(H+)最大,a为强酸c(H+)大于b弱酸,三种溶液中的c(H+)大小关系为 c>a>b,若取等质量相同状态下的Zn分别跟这三种溶液反应,氢离子浓度越大,反应速率越快,反应速率大小关系为c>a>b,故答案为:c>a>b;
(2)若三种酸溶液中的c(H+)相等,这三种溶液体积相同时,最终电离出n(H+):a=c<b;
①b是弱酸,浓度最大,c是二元酸,浓度为a的一半,三种酸的物质的量浓度大小关系为b>a>c ,故答案为:b>a>c;
②若三种酸溶液中的c(H+)相等,这三种溶液体积相同时,最终电离出n(H+):a=c<b,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,n(H+)越大消耗的碱体积越大,所以消耗碱液体积a=c<b。故答案为:a=c<b;
③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗的氢离子的物质的量相同,消耗三种酸的体积大小关系为 a=c>b,故答案为:a=c>b。
21. Cu2S+ 5MnO2+12H+ = 5Mn2+ +2Cu2++SO +6H2O SeO和SeO中心Se原子的价层电子对都是4对,它们的VSEPR模型都是四面体形。其中SeO中的Se原子有一对孤电子对, 孤电子对对其余成键电子对的挂斥作用较大,O-Se-O的键角更小 单位时间内,浸出的含硒物质的质量小于未参与反应的MnO2的质量 1.8×10-5 Au-e-+2NH3= Au(NH3) NH3和Au(NH3)
【详解】(1) ① Cu2S具有还原性,再逐渐加入MnO2(MnO2在酸性条件下被还原为Mn2+),Cu2S溶解的离子方程式:Cu2S+ 5MnO2+12H+ = 5Mn2+ +2Cu2++SO +6H2O,故答案为:Cu2S+ 5MnO2+12H+ = 5Mn2+ +2Cu2++SO +6H2O;
②SeO和SeO中心Se原子的价层电子对都是4对,它们的VSEPR模型都是四面体形。其中SeO中的Se原子有一对孤电子对, 孤电子对对其余成键电子对的挂斥作用较大,O-Se-O的键角更小,故答案为:SeO和SeO中心Se原子的价层电子对都是4对,它们的VSEPR模型都是四面体形。其中SeO中的Se原子有一对孤电子对, 孤电子对对其余成键电子对的挂斥作用较大,O-Se-O的键角更小;
③当0.8g(2) ①AgCl+2S2O Ag(S2O3)+Cl-K=6.66×103,②Ag++2S2O=Ag(S2O3)K=3.7×1013,由①- ②得AgCl Cl-+ Ag+,= ,当c(Ag+)<10-5mol·L-1,代入上式得c(Cl-)>1.8×10-5,故答案为:1.8×10-5;
(3)由图可知金粒负极的电极反应式为Au-e-+2NH3= Au(NH3),浸金过程中的催化剂反应前后不变,故答案为:Au-e-+2NH3= Au(NH3),NH3和Au(NH3)。
22. 107 9.9×10-7 < <7
【详解】常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成MCl,测得混合溶液的pH=6,溶液呈酸性,说明MOH为弱碱,M+在溶液中部分水解,溶液呈酸性。
(1).①.混合溶液为MCl溶液,由于M+在溶液中部分水解,促进了水的电离,混合溶液的pH=6,则混合溶液中由水电离出的c(H+)=10-6mol/L,盐酸溶液中由盐酸电离出的c(H+)=0.1mol/L,氢离子抑制了水的电离,则盐酸溶液中由水电离出的c(H+)=10-13mol/L,则混合溶液中由水电离出的c(H+)与0.1mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H+)之比为:10-6: 10-13=107,故答案为107;
②.混合液的pH=6,则c(H+)=1×10 6mol/L,c(OH )=1×10 8mol/L,根据电荷守恒式c(Cl )+c(OH )=c(M+)+c(H+)可知,c(Cl ) c(M+)=c(H+) c(OH )=1×10 6mol/L 1×10 8mol/L=9.9×10 7mol/L,故答案为9.9×10 7;
(2).二者混合得到等物质的量浓度的MCl和MOH,混合溶液呈酸性,说明碱的电离程度小于盐的水解程度,故答案为<;
(3).HR若为强电解质,二者都是一元酸或碱,等体积混合后溶液的pH=7,而混合溶液的pH≠7,说明HR为弱电解质,二者混合后的溶液中酸过量,反应后溶液呈酸性,溶液pH<7,故答案为<7。
23.(1)ac
(2) 甲 锥形瓶中溶液颜色的变化
(3)滴入最后一滴高锰酸钾后,溶液中紫红色不褪去,且半分钟内颜色不褪去
(4)0.2142mol/L
(5)BC
【详解】(1)配制KMnO4标准溶液时,需要的仪器有:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管,使用的仪器除天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要图中的容量瓶和胶头滴管,即a和c;
(2)图甲是酸式滴定管,图乙是碱式滴定管,高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡皮管,故应放在酸式滴定管中,即甲滴定管;滴定时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化;
(3)高锰酸钾本身有颜色,该实验不用另加指示剂,草酸反应完毕,滴入最后一滴高锰酸钾后,溶液中紫红色不褪去,且半分钟内颜色不褪去,说明到达滴定终点;
(4)根据表中数据可以看出第四次实验数据明显错误,前三次滴定消耗的高锰酸钾的体积分别为21.41、21.42、21.43,25.00mL H2C2O4消耗高锰酸钾的物质的量为,根据可得,则H2C2O4溶液的浓度为;
(5)下列造成H2C2O4溶液的浓度偏高的是:
A.滴定终点读数时俯视,使测量的高锰酸钾的体积偏小,造成H2C2O4溶液的浓度偏低,A不符合题意;
B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,使测量的高锰酸钾的体积偏大,造成H2C2O4溶液的浓度偏高,B符合题意;
C.润洗锥形瓶,导致草酸的物质的量增加,所用的高锰酸钾的体积偏大,造成H2C2O4溶液的浓度偏高,C符合题意;
D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁,不改变草酸的物质的量,不影响滴定,D不符合题意;
故答案为:BC。
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