3.1 水与水溶液 课时训练 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 3.1 水与水溶液 课时训练 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-19 19:24:15

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3.1 水与水溶液 课时训练
一、单选题
1.下列物质属于弱电解质的是(  )
A.固态AlCl3 B.NaHCO3晶体 C.CH3COOH D.HCl溶液
2.下列物质一定能导电的是
A.食盐 B.石英 C.盐酸 D.酒精
3.下列物质属于弱电解质的是(  )
A.冰醋酸 B.碳酸钙 C.葡萄糖 D.醋酸钠
4.下列物质的水溶液和熔融状态均能导电的是(  )
A.Cl2 B.NaCl C.CH3CH2OH D.H2SO4
5.下列物质中,属于强电解质的是(  )
A. B. 溶液 C. D.
6.甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸,下列性质中可以证明它是弱电解质的是(  )
A.常温下,1 mol/L甲酸溶液中的c(H+)约为1×10-2 mol·L-1
B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳
C.10 mL 1 mol·L-1甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
D.甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢
7.下列图示与对应叙述相符的是(  )
图1 图2 图3 图4
A.图1表示压强对可逆反应的影响,乙的压强大
B.图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C.图3表示在溶液中逐步加入固体后,溶液pH的变化
D.图4表示常温下向20mL 0.1mol/L氨水中滴加稀盐酸,c点溶液中
8.关于下列各图象的叙述,正确的是(  )
A.甲图表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为483.6kJ mol﹣1
B.乙图表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g) N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C.丙图表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将A,B饱和溶液分别由t1℃升温至t2℃时,溶质的质量分数仍为A%=B%
D.丁图表示常温下,稀释HA,HB两种酸的稀溶液时,溶液的pH随加水量的变化,则同浓度的NaA溶液的pH大于NaB溶液
9.在25℃时将pH=11 的NaOH 溶液与pH=3 的CH3COOH溶掖等体积混合后,下列关系式中正确的是(  )
A.c (Na+)═c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)
B.c(H+)═c(CH3COO﹣)+c(OH一)
C.c (Na+)>c (CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D.c (CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
10.下列叙述正确的是(  )
A.常温下c(H+)为0.01 mol/L的盐酸由H2O电离出的c(H+)=1.0×10﹣2mol L﹣1
B.室温下,对于0.10 mol L﹣1的氨水,加水稀释后,溶液中c(NH4+) c(OH﹣)变大
C.有关反应:(tBuNO)2 2(tBuNO),压强越大,反应物的转化率越大
D.反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
11.25℃时,重水(D2O)的离子积为 1.6×10ˉ15,也可用与 pH 一样的定义来规定其酸碱度:pD=-lgc(D+),下列叙述正确的是(均为 25℃条件下)(  )
A.重水和水两种液体,D2O 的电离度大于 H2O
B.在 100mL0.25mol·Lˉ1DCl 重水溶液中,加入 50mL0.2mol·Lˉ1NaOD 重水溶液,反应后溶液的 pD=1
C.0.01 mol·Lˉ1NaOD 重水溶液,其 pD=12
D.NH4Cl 溶于 D2O 中生成的一水合氨和水合氢离子的化学式为 NH3·D2O 和 HD2O+
12.25℃下列四种溶液:①c(H+)=1mol·L-1的醋酸②0.1mol·L-1的盐酸③0.01mol·L-1的NaOH溶液④c(OH-)=10-3mol·L-1氨水溶液。由水电离出的氢离子浓度之比为(  )
A.14∶13∶2∶3 B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11 D.1∶10∶100∶1000
13.下列说法正确的是(  )
A.强酸的水溶液中不存在OH-
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1,其呈酸性
14.常温下,将0.1 mol·L─1盐酸溶液与0.06 mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于(  )
A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4
15.下列说法正确的是(  )
A.100℃时Kw为10-12,pH=6的纯水呈酸性
B.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可做自来水的消毒剂
D.等质量的硫蒸气和硫黄分别在氧气中完全燃烧,后者放出的热量多
16.若溶液中由水电离产生的c(OH﹣)=1×10﹣14mol L﹣1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(  )
A.Al3+、Na+、NO3﹣、Cl﹣ B.K+、Na+、Cl﹣、NO3﹣
C.K+、Na+、Cl﹣、AlO2﹣ D.K+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣
二、综合题
17.计算25℃时下列溶液的 :
(1) 的 加水稀释至 ,    。
(2) 的盐酸,    。
(3) 的 溶液,    。
(4) 的硫酸与 的 溶液等体积混合,混合溶液的    。
18.对于成千上万、形形色色的化学物质,用分类的思想对其进行学习和研究极其重要。有以下物质,请按要求作答。
①②③熔融④盐酸 ⑤葡萄糖溶液⑥⑦胶体 ⑧⑨细铁丝 ⑩
(1)上述物质能导电的有   (填序号,下同),属于电解质的有   。
(2)请写出②与④反应的化学方程式   。
(3)胶体是一类重要的分散系,请写出实验室制备⑦的化学方程   。
(4)向⑩的水溶液中逐滴滴加⑧的水溶液,溶液的导电能力变化曲线如图中的   (填字母),当溶液恰好呈中性时与的物质的量之比为   。
19.根据要求填空:
(1)在25℃时,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合溶液中性,则混和前强酸pH1和强碱pH2应该满足的关系是pH1+pH2=   
(2)某温度(t℃)时,水的离子积Kw=10﹣12,则该温度(填大于、小于或等于)   25℃.将此温度下,将pH=2的硫酸溶液V1L与pH=11的氢氧化钠溶液V2L混合:
①若所得混合液为中性,则V1:V2=   .
②若所得混合液的pH=10,则V1:V2=   .
20.有下列物质:
①H2;②石墨;③氢氧化钡溶液;④熔融氯化钠;⑤液态纯CH3COOH;⑥硫酸氢钠固体;⑦NH3;⑧酒精。
请用序号填空:
(1)上述状态下的物质可导电的是   ;
(2)属于电解质但不导电的是   ;
(3)属于非电解质的是   ;
(4)写出上述⑥号物质在熔融状态下的电离方程式
   ;
(5)将等物质的量③和⑥混合反应,写出对应的离子反应方程式
   。
21.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)
+ 3O2 (g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) H1= – 1276.0 kJ/mol
②2H2(g)
+ O2(g) = 2H2O(g) H2 = – 482.0 kJ/mol;
③H2O(g)
= H2O(l) H3= – 44.0 kJ/mol
(1)写出由CO2和H2合成甲醇和液态水的热化学方程式   。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,通入2mol CO2和5mol H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示;
①T1    T2(填“<,>或=”),处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时    (填“增大,减小或不变”)。
②若在T2温度下5 min达到化学平衡,求平衡时用H2表示的平均反应速率为    。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计下图所示的电池装置:
①写出电池负极的电极反应式:   ,该电池工作一段时间,测得溶液的pH   (填“增大,减小或不变”)。
②写出该电池总反应的离子方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.固态AlCl3溶于水完全电离成Al3+和Cl-,属于强电解质,A不选;
B.NaHCO3晶体溶于水完全电离成Na+和 ,属于强电解质,B不选;
C.CH3COOH溶于水部分电离成CH3COO-和H+,属于弱电解质,C选;
D.HCl溶液属于混合物,既不属于电解质、也不属于非电解质,D不选;
故答案为:C。
【分析】弱电解质是指在水中不能完全电离的电解质。属于弱电解质的有弱酸、弱碱和水。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.固态食盐没有自由移动的离子,不能导电,A不符合题意;
B.石英主要成分为二氧化硅,不导电,B不符合题意;
C.盐酸中存在自由移动的H+和Cl-,可以导电,C符合题意;
D.酒精为非电解质,不导电,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】金属能导电,电解质在水中或者熔融状态下可导电。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.冰醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离,故属于弱电解质,A符合题意;
B.碳酸钙属于盐,是强电解质,B不合题意;
C.葡萄糖为有机物,是非电解质,C不合题意;
D.醋酸钠是盐,是强电解质,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,在水溶液中部分电离的电解质为弱电解质。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.Cl2在熔融状态下以分子存在而不导电,故A错误;
B.NaCl是可溶性离子化合物,在水溶液和熔融状态下均能电离出自由移动的离子而导电,故B正确;
C. CH3CH2OH 属于非电解质,在水溶液和纯液态时均以分子存在,不能导电,故C错误;
D. H2SO4 在水溶液里能电离出阴阳离子而导电,在熔融状态下以分子存在而不导电,故D错误;
故选B。
【分析】 依据含有自由移动离子的化合物能导电,在熔融状态和水溶液中均能导电的化合物是可溶性离子化合物分析。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.CO2是非电解质,不符合题意;
B.NaOH溶液是混合物,不是纯净物,无谓电解质与非电解质,不符合题意;
C.NH3·H2O在水中能够微弱的电离产生铵根离子和氢氧根离子,是弱电解质,不符合题意;
D.HCl在水中能够完全电离产生H+和Cl-。是强电解质,符合题意。
故答案为:D
【分析】强电解质是指在水溶液或熔融状态下能够完全电离的电解质,据此解答即可.
6.【答案】A
【解析】【解答】A.若能说明在相同条件下甲酸只发生部分电离,便可以证明它是弱电解质。c(H+)B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳,只能说明甲酸的酸性比弱酸碳酸强,但比弱酸酸性强的酸不一定是弱酸,B不符合题意;
C.中和反应中酸碱的物质的量与电离程度无关,C不符合题意;
D.未指明甲酸和强酸溶液的浓度、反应温度和锌的总表面积的大小等,故无法证明甲酸是弱电解质,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.c(H+)B.能与碳酸钠溶液反应生成CO2,说明酸性:HCOOH>H2CO3;
C.能与NaOH反应说明显酸性;
D.反应速率慢,说明离子浓度小,有可能是本身c(HCOOH)浓度小;
7.【答案】B
【解析】【解答】A.该反应是气体体积不变的反应,压强对本反应无影响,图示与对应叙述不相符,A项不符合题意;
B.反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应是放热反应,加入催化剂会降低活化能,改变反应的速率,但反应热不改变,图示与对应叙述相符,B项符合题意;
C.在溶液中逐步加入固体后,溶液pH应该增大,图示与对应叙述不相符,C项不符合题意;
D.c点是水电离程度最大的点,此时溶液中仅为氯化铵,铵根离子会水解,浓度减小,故铵根离子浓度小于氯离子浓度,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.反应是气体体积不变的反应,压强对本反应无影响;
B.催化剂会降低活化能,改变反应的速率,但反应热不改变;
C.依据盐类水解规律分析;
D.依据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离;
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A、1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,图中分析可知焓变是2mol氢气燃烧生成气态水放出的热量,不符合燃烧热概念,故A错误;
B、乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g) N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,横坐标向右表示浓度增大,纵坐标向上表示物质消耗速率快,如果达到平衡状态,则二者消耗速率之比等于化学计量数之比即应该等于2:1,故B错误;
C、将A、B饱和溶液分别由t1℃升温至t2℃时溶液中溶质和溶剂的量都不会改变,而二者t1℃溶解度相同,即质量分数相同,所以t2℃时溶质的质量分数仍为A%=B%,故C正确;
D、常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液的pH随加水量的变化可知酸性:HA>HB,则NaB溶液中B 水解程度大,产生OH﹣浓度大,溶液的pH大,故D错误;
故选C.
【分析】A、依据燃烧热概念分析,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;
B、根据平衡时正逆反应速率相等,反应速率之比等于化学计量数之比来分析;
C、根据将A、B饱和溶液分别由T1℃升温至T2℃时两溶液中溶质和溶剂的量都不会改变进行判断;
D、常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液的pH随加水量的变化可知酸性:HA>HB,由此判断盐的水解程度.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、设溶液的体积都为1L,CH3COOH为弱酸,在25℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶掖等体积混合时,醋酸过量,反应后的溶液中有n(Na+)=0.001mol,n(CH3COO﹣)+n(CH3COOH)>0.001mol,则c(Na+)<c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH),故A错误;
B、根据溶液呈电中性,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),则c(H+)<c(CH3COO﹣)+c(OH﹣),故B错误;
C、在25℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合时,醋酸过量,则c(CH3COO﹣)>c(Na+),故C错误;
D、在25℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合时,醋酸过量,溶液呈酸性,则有c(CH3COO﹣)>c(Na+),c(H+)>c(OH﹣),由于H+离子与OH﹣离子反应,则溶液中c(Na+)>c(H+),所以有c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故D正确.
故选D.
【分析】CH3COOH为弱酸,在25℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶掖等体积混合时,醋酸过量,溶液呈酸性,则有c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),以此判断,其它选项皆不正确.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:A、常温下,pH=2的盐酸中氢离子浓度为0.01mol/L,盐酸溶液中氢氧根离子为水电离的,所以由H2O电离出的c(H+)=1.0×10﹣12mol L﹣1,故A错误;
B、加水稀释时,溶液中c(NH4+).c(OH﹣)=Kb.c(NH3.H2O),温度不变,电离平衡常数不变,加水稀释c(NH3.H2O)减小,所以c(NH4+).c(OH﹣)变小,故B错误;
C、增大压强,平衡向着气体体积变小的方向移动,即平衡左移,则反应物的转化率减小,故C错误;
D、反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是个熵减的反应,故若要自发进行,则反应必须是放热反应,即△H<0,故D正确.
故选D.
【分析】A、盐酸溶液中的氢氧根离子来自水的电离;
B、加水稀释时,溶液中c(NH4+).c(OH﹣)=Kb.c(NH3.H2O);
C、增大压强,平衡向着气体体积变小的方向移动;
D、反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是个熵减的反应.
11.【答案】B
【解析】【解答】A.重水和水两种液体,化学性质相似,D2O 的电离度等于 H2O的电离度,故A不符合题意;
B.根据中和反应量的关系,100mL 0.25mol·L-1 DCl和50mL 0.2mol·L-1 NaOD中和后溶液中DCl过量,剩余DCl浓度为 =0.1mol·L-1,则c(D+)=0.1mol·L-1,故pD=-lgc(D+)=-lg0.1=1,故B符合题意;
C.在1LD2O中,溶解0.01molNaOD,则溶液中c(OD-)=0.01mol·L-1,根据重水离子积常数,可知c(D+)= mol·L-1=1.6×10-13mol·L-1,pD=-lgc(D+)=-lg1.6×10-13=13-lg1.6≠12,故C不符合题意;
D.NH4Cl 溶于 D2O 中生成的一水合氨和水合氢离子的化学式为 NH3·DHO 和 D3O+,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题以给予pD情景为载体,考查溶液pH有关计算,注意把水的离子积和溶液pH知识迁移过来,侧重考查处理新情景问题能力,易错点C,根据重水离子积常数,可知c(D+)= mol·L-1=1.6×10-13mol·L-1,不是10-12mol·L-1。
12.【答案】D
【解析】【解答】酸溶液中,氢氧根离子是水电离的,碱溶液中氢离子是水电离的。
c(H+)=1mol·L-1的醋酸,溶液中c(H+)=1mol/L,c(H+)(水)=c(OH-)(水)=1×10-14mol/L;
0.1mol/L盐酸,溶液中c(H+)=0.1mol/L,c(H+)(水)=c(OH-)(水)=1×10-13mol/L;
0.01mol/L的NaOH 溶液,溶液中c(H+)=0.01mol/L,c(H+)(水)=c(OH-)(水)=1×10-12mol/L;
c(OH-)=10-3mol·L-1氨水溶液,溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,c(H+)(水)=c(OH-)(水)=1×10-11mol/L;
所以由水电离出的氢离子浓度之比为①:②:③:④=1×10-14mol/L:1×10-13mol/L:1×10-12mol/L:1×10-11mol/L=1:10:100:1000。
故答案为:D。
【分析】要注意结合水的电离进行计算,酸溶液则算出溶液中的氢氧根离子,碱溶液则算出溶液中的氢离子。
13.【答案】C
【解析】【解答】A. 无论任何水溶液中,都一定存在氢离子和氢氧根离子,故A不符合题意;
B. pH=0的溶液中氢离子浓度为1mol/L,酸溶液中氢离子浓度可以远远大于此氢离子浓度,所以其溶液不是酸性最强的溶液,故B不符合题意;
C. 除了温度外,要破坏水的电离平衡,必须改变溶液中氢离子或者氢氧根离子的浓度,所以水溶液中c(H+)和c(OH )不能同时增大,故C符合题意;
D. 纯水中水电离产生的氢离子与氢氧根离子相等,溶液呈中性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.溶液种一定存在水的电离平衡,氢离子和氢氧根离子一定存在;
B.pH表示的一般是浓度为0.1mol/L~1mol/L的溶液的酸碱度,其他浓度一般直接利用物质的量浓度表示;
C.水的离子积常数只是温度的函数,温度不变平衡常数不变;
D.纯水无论电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度是多少,都是中性溶液。
14.【答案】C
【解析】【解答】常温下,将0.1 mol·L─1盐酸溶液与0.06 mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合,氢氧化钡是二元强碱,反应后氢氧化钡过量,溶液中氢氧根离子的浓度是 ,则溶液中氢离子浓度是 ,因此该混合溶液的pH等于12。
故答案为:C。
【分析】先计算出氢离子、氢氧根离子浓度,然后根据等体积混合后酸碱过量情况计算出反应后的溶液中氢离子浓度,最后计算出溶液的pH。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.纯水当中,氢离子和氢氧根离子浓度相同,显中性,A不符合题意;
B.硫化氢是弱电解质,硫化钠是强电解质,浓度相同时,后者离子浓度大,导电能力强,B符合题意;
C.明矾只能净水,除去杂质,不能消毒,C不符合题意;
D.等质量的硫蒸气比硫固体的能量高,因此等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧,后者放出的热量少,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氢离子和氢氧根离子浓度相同,显中性;
C.可作消毒剂的物质一般应具有强氧化性,明矾没有氧化性;
D.同一种物质的固体转化为气态要吸热。
16.【答案】B
【解析】【解答】解:A、Al3+在碱性条件下不能存在,故A错误;
B、四种离子之间不反应,且与H+离子或OH﹣也不反应,故B正确;
C、AlO2﹣离子在酸性条件下不能存在,故C错误;
D、NH4+在碱性条件下不能存在,故D错误.
故选B.
【分析】溶液中由水电离产生的c(OH﹣)=1×10﹣14mol L﹣1,则溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液,如一定能够大量共存的话,则要求除离子之间不反应外,离子与H+离子或OH﹣也不反应.
17.【答案】(1)4
(2)3
(3)12
(4)2
【解析】【解答】(1)1mL pH=2的H2SO4溶液加水稀释到100mL,溶液中氢离子浓度c(H+)由0.01mol/L变为0.0001mol/L,则稀释后溶液的pH=-lg0.0001=4,故答案为4;(2)盐酸为一元强酸完全电离,0.001mol/L的盐酸氢离子浓度c(H+)=0.001mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg0.001=3,故答案为3;(3)NaOH为强电解质,则0.01mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)=10-14/c(OH-)mol/L=10-14/0.01mol/L=1×10-12mol/L,该氢氧化钠溶液的pH=-lg1×10-12=12,故答案为12;(4)酸碱发生中和反应时,酸过量,则 , 。故答案为2;
【分析】25℃时:Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,根据pH=-c(H+)计算;
18.【答案】(1)③④⑦⑨;①②③⑧⑩
(2)CuO+2HCl=CuCl2+H2O
(3)FeCl3+3H2OFe(OH)3胶体+3HCl
(4)D;2:1
【解析】【解答】①属于盐,盐属于电解质,但AgCl不含能自由移动的离子或电子,不能导电;
②在熔融状态下能导电,属于电解质,固态的CuO不含能自由移动的离子或电子,不能导电;
③熔融中含能自由移动的钾离子和硝酸根离子,属于电解质,能导电;
④盐酸中HCl电离出能自由移动的氢离子和氯离子,属于混合物,不是电解质,能导电;
⑤葡萄糖溶液属于混合物,不是电解质,葡萄糖不能电离,不能导电;
⑥水溶液和液态下自身均不能电离,属于非电解质,不含能自由移动的离子或电子,不能导电;
⑦胶体属于混合物,不是电解质,其中的胶粒带正电荷,能导电,;
⑧属于盐,盐属于电解质,但不含能自由移动的离子或电子,不能导电;
⑨细铁丝属于金属单质,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
⑩在水溶液和熔融状态下均能电离,属于电解质,但固态时不含能自由移动的离子或电子,不能导电;
(1)上述物质能导电的有③④⑦⑨;属于电解质的有①②③⑧⑩;
(2)②CuO与④盐酸反应的化学方程式为CuO+2HCl=CuCl2+H2O;
(3)实验室是将饱和氯化铁溶液滴入沸水中继续加热至液体呈红褐色制备氢氧化铁胶体,反应的化学方程为FeCl3+3H2OFe(OH)3胶体+3HCl;
(4)溶液中含大量的钡离子和氢氧根离子,导电性很强,向的水溶液中逐滴滴加的水溶液,先发生Ba2++OH-+H+++Na+=BaSO4↓+H2O+Na+(姑且保留Na+),该阶段钡离子和氢氧根离子浓度减小,导电能力减弱,钡离子完全沉淀时,溶液中氢氧根离子消耗了一半,还有加进来的Na+,还能导电,接下来发生OH-+H+++Na+=H2O++Na+(姑且保留和Na+),此阶段氢氧根离子浓度继续减小且加进来的硫酸根和钠离子未反应,导电能力减弱但是没有第一阶段减弱的快,待溶液中氢氧根离子消耗完,溶液中离子浓度开始增大,导电能力增强,因此D符合;当溶液恰好呈中性时原溶液中氢氧根离子恰好完全反应,因此与的物质的量之比为2:1。
【分析】(1)能够导电物质有:金属单质、非金属单质(如石墨),电解质溶液,熔融态电解质;电解质必须是化合物
(2)氧化铜是难溶物,切记不可以拆
(3)注意加热和备注氢氧化铁为胶体
(4)随着反应进行,自由移动离子不断减少,导电能力减弱,当氢氧化钡过量时,自由移动离子浓度变大,导电能力增强;当恰好中和,说明氢离子与氢氧根恰好完全反应,故物质的量为2:1
19.【答案】(1)16
(2)大于;10:1;9:2
【解析】【解答】解:(1)设强酸的pH=a,强碱的pH=b,
由25℃时,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,
即n(H+)=n(OH﹣),
则100×10﹣a=1×10b﹣14,102﹣a=10b﹣14,即2﹣a=b﹣14,则a+b=16,
故pH(酸)+pH(碱)=16,
故答案为:16;(2)温度越高,水的电离程度越大,则水的离子积常数越大,某温度(t℃)时,水的离子积Kw=1×10﹣12>10﹣14,
故答案为:大于;
①pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=10﹣2mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣1mol/L,
若所得混合液为中性,则酸和碱恰好中和,则10﹣2mol/L×V1L=10﹣1mol/L×V2L
则V1:V2=10:1;
故答案为:10:1;
②若所得混合液的pH=10,则混合溶液中c(OH﹣)=10﹣2mol/L,10﹣2mol/L= mol/L,则Va:Vb=9:2,
故答案为:9:2.
【分析】(1)先设出强酸、强碱的pH值,利用酸碱混合后溶液显中性,则n(H+)=n(OH﹣),然后可依据物质的量的关系来列式寻找pH的关系;(2)常温下,水的离子积Kw=1×10﹣14,水的电离吸热,温度越高,水的电离程度越大;
pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=10﹣2mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣1mol/L,
①若所得混合液为中性,说明酸和碱恰好反应生成盐;
②若所得混合液的pH=10,溶液显碱性,根据混合溶液中氢氧根离子浓度计算酸碱体积之比.
20.【答案】(1)②③④
(2)⑤⑥
(3)⑦⑧
(4)NaHSO4 = Na++HSO4-
(5)H++SO42-+Ba2++OH- = H2O+BaSO4
【解析】【解答】(1)上述物质中能导电的有:②石墨、③氢氧化钡溶液、④熔融氯化钠;
(2)电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物;故上述物质中属于电解质的有:④熔融氯化钠、⑤液态纯CH3COOH、⑥硫酸氢钠固体、其中熔融氯化钠中具有自由移动的离子,能导电,故满足条件的为:⑤液态纯CH3COOH、⑥硫酸氢钠固体;
(3)非电解质是指在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物;故上述物质中,属于非电解质的有:⑦NH3、⑧酒精;
(4)熔融状态下,只破坏NaHSO4的离子键,不破坏其共价键,故其熔融状态下的电离方程式为:NaHSO4=Na++HSO4-;
(5)Ba(OH)2和NaHSO4等物质的量,则参与反应的H+和OH-的系数比为1:1,同时Ba2+和SO42-反应生成BaSO4沉淀,该反应的离子方程式为:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4+H2O;
【分析】(1)能导电的物质有:石墨、金属、电解质溶液、熔融电解质;
(2)根据电解质概念进行分析;
(3)根据非电解质的概念进行分析;
(4)熔融状态指破坏离子键,不破坏共价键,据此写出电离方程式;
(5)Ba(OH)2和NaHSO4等物质的量,则参与反应的H+和OH-的系数比为1:1,据此写出反应的离子方程式;
21.【答案】(1)CO2 (g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=– 129 kJ·mol-1
(2)<;增大;0.3 mol·L-1·min-1
(3)CH3OH -6e + 8OH-=CO32-+6H2O;减小;2CH3OH+3O2 + 4 OH-=2CO32-+6 H2O
【解析】【解答】(1)已知在常温常压下:①2CH3OH(l) +3O2 g)=2CO2(g)+4H2O(g) H1=–1276.0kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2 =–482.0kJ/mol;③H2O(g)=H2O(l) H3=–44.0kJ/mol,根据盖斯定律由CO2和H2合成甲醇和液态水的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=3/2 H2+ H3-1/2 H1=(–482.0)×3/2+(–44.0)-(–1276.0)×1/2=-129kJ·mol-1,故答案为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=–129kJ·mol-1。(2)①由于该反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,甲醇的含量降低,因此温度T2>T1,处于A点的反应体系从T1变到T2,因为温度从T1升高到T2时,平衡逆向移动,故氢气的物质的量增大,甲醇的物质的量减小,故n(H2)/n(CH3OH)增大,故答案为:<,增大。
②依据图像分析,若在T2温度下达到化学平衡时,甲醇的物质的量为1mol,依据化学方程式为:CO2+3H2=CH3OH+H2O,甲醇物质的量的变化量为1mol,则消耗氢气的物质的量为3mol,平衡时用H2表示的平均反应速率为3mol÷2L÷5min=0.3mol·L-1·min-1,故答案为:0.3mol·L-1·min-1。(3)在甲醇燃料电池中,燃料在负极失电子发生氧化反应,电解质溶液为碱性,负极的方程式为:CH3OH-6e +8OH-=CO32-+6H2O,电池工作一段时间后,氢氧根离子被消耗,所以溶液的pH减小,故答案为:CH3OH-6e +8OH-=CO32-+6H2O,减小。
由燃料电池是原电池的一种,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电解质溶液为碱性,总反应方程式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,故答案为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。
【分析】(1)热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;
(2)①在放热反应中,升高温度,反应会逆向移动;
②物质的平均反应速率等于物质在一段时间内的浓度变化值与时间的比值;
(3)在原电池中,负极失去电子,化合价升高,发生氧化反应,正极得到电子,化合价降低,发生还原反应,负极失去的电子和正极得到的电子相同。