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 2024-01-19 19:36:00

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专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共14题)
1.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,pH=1的HCl溶液中水电离出H+的数目为10-13NA
B.NO2和N2O4组成的4.6g混合气体所含氧原子数为0.2NA
C.1L0.1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为0.1NA
D.0.5mol明矾水解形成的胶体粒子数为0.5NA
2.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A.蓝矾可用于饮用水的杀菌消毒
B.纯碱能除去物品表面的油污
C.回收处理废旧电池,主要是为了变废为宝
D.燃煤时加入生石灰可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
3.下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.用惰性电极电解AgNO3溶液:4Ag++2H2O4Ag+4H++O2↑
B.钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀:Fe 3e-=Fe3+
C.泡沫灭火器的灭火原理:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
D.KI溶液将AgCl转化为AgI:I-(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl-(aq)
4.常温下,将pH均为3,体积均为的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述错误的是
A.HA为强酸,HB为弱酸 B.水的电离程度:
C.从a点到b点,溶液中变大 D.溶液中离子总数:
5.常温时,Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3,下列叙述不正确的是
A.c(Mg2+)为0.11 mol·L-1、溶液的pH=9时,开始产生Mg(OH)2沉淀
B.在其他条件不变时,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变
C.浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生沉淀
D.将1×10-3mol·L-1的AgNO3溶液,滴入浓度均为1×10-3mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中,先产生Ag2CrO4沉淀
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.1L1mol/L氯化铵溶液中与H+离子数之和大于NA
B.常温下,NO2与水反应时,生成0.1molHNO3转移的电子数为0.1NA
C.0.2molFeCl3水解形成的胶体粒子数小于0.2NA
D.500mL1mol/LNaHSO4溶液中含有的阳离子数为NA
7.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A.向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸,有气泡产生,说明Na2SiO3溶液已变质
B.用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH,前者pH小,说明H2SO3酸性比H2CO3强
C.向1mL0.1mol-L-1的AgNO3溶液滴入2滴0.1molL-1的NaCl溶液,再滴加2滴0.1molL-1的NaBr溶液,生成淡黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
D.向Fe(NO3)2溶液中先滴加盐酸,再加入KSCN溶液,溶液变成红色,说明Fe(NO3)2溶液已变质
8.下列实验所用主要仪器合理的是
A.除去粗盐中的少量泥沙——分液漏斗
B.实验室用自来水制取蒸馏水——冷凝管
C.配制一定质量分数的NaCl溶液——容量瓶
D.用酸性KMnO4标准溶液滴定草酸溶液——碱式滴定管
9.用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A.图甲装置中将C管位置提高可用于检验装置气密性
B.图乙装置中圆底烧瓶内装入自来水可以制备蒸馏水
C.关闭丙装置中弹簧夹K,该装置可用于临时储存气体
D.用丁装置蒸干次氯酸钠溶液制备次氯酸钠晶体
10.现有常温下水电离出的c(H+)均为的4种溶液:①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水。有关上述溶液的比较中不正确的是
A.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
B.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量③最大
C.②、③溶液等体积混合后,溶液显酸性
D.等体积的四种溶液导电能力相等
11.已知。室温下,向20.00mL 0.10mol·L 1 HX溶液中逐滴滴加0.10mol·L 1 NaOH溶液,溶液pH随变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.当时,溶液的c(H+)=1.0×10 5.75mol·L 1
B.当时,加入NaOH溶液的体积大于10.00mL
C.当加入10.00mL NaOH溶液时:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HX)
D.如图所示各点对应溶液中水电离出来的H+浓度:a12.由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品,它们在生产、生活中具有 广泛应用。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。下列由废铁屑制取FeSO4·7H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污 B.用装置乙加快废铁屑的溶解
C.用装置丙过滤得到FeSO4溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
13.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 验证牺牲阳极法对铁钉的保护效果 琼脂溶液中滴加 5- 6滴酚酞和K4[Fe(CN)6]溶液, 倒入培养皿中,将中间裹有锌皮的铁钉放入其中,铁钉两端均外露 若铁钉两端变红,无蓝色沉淀,则说明锌皮对铁钉有保护效果
B 验证AgCl沉淀可转化为AgI沉淀 向盛有2mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,产生白色沉淀,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液 若生成黄色沉淀,说明AgCl沉淀可转化为AgI沉淀
C 检验电解氯化铜溶液产物 把湿润的碘化钾淀粉放在与直流电源负极相连的石墨棒附近,接通电源 若试纸变蓝色,则说明有Cl2生成
D 验证温度对盐类水解的影响 两支试管中均加入5mL饱和碳酸钠溶液,各滴入2滴植物油, 振荡,其中一支加热煮沸, 然后再振荡,把试管中液体倒掉,用水冲洗试管。 若加热后的试管更干净,说明温度升高,碳酸钠水解程度增大
A.A B.B C.C D.D
14.在由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中,一定可以大量共存离子组是
A.K+、Na+、SO、SO B.Na+、Mg2+、Cl-、NO
C.NH、Al3+、Br-、SO D.K+、Ba2+、Cl-、NO
二、填空题(共7题)
15.纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比混合,其水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气,工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验,请你参与其中一起完成下列学习任务:
(1)写出过氧化氢的电子式: 。
(2)实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 ,当生成标准状况下1.12 L O2时,转移电子为 mol。
(3)该兴趣小组的同学查阅资料后发现H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式: 。
(4)同学们用0.1000 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量。
①写出该反应的离子方程式 。
②滴定到达终点的现象是 。
③用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性KMnO4标准溶液体积如下表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
体积(mL) 17.10 19.10 17.00 16.90
则试样中过氧化氢的浓度为 mol·L-1。
④若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果 (填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
(5)同学们发现向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后,溶液中红色消失。关于褪色原因:甲同学认为H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使红色消失;乙同学认为H2O2具有漂白性使溶液褪色。请设计一个简单的实验方案来判断甲、乙两位同学的说法是否正确 。
16.(1)某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 mol/L,若温度不变,向水中滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-6 mol/L,此时溶液中的c(OH-)= 8×10-9 mol/L,滴入盐酸后水的离子积 不变(填“变大”“变小”或“不变”,下同),水的电离度 变小
(2)今有A.CH3COOH    B.HCl  C. H2SO4三种溶液,
①当它们pH相同时,其物质的量浓度由大到小是 A>B>C(用字母表示,下同);
②体积和物质的量浓度相同的三种溶液,分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积由大到小为
(3)体积相同pH均等于12的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为
17.(1)在配制氯化亚铁溶液时要加入一定量的盐酸,目的是 ;还要加入少量铁粉,目的是 。(以上用相应的离子方程式解释)
(2)把下列溶液蒸干并灼烧,用所得物质的化学式填空:Na2CO3溶液 ; NaClO溶液 ; AlCl3溶液 。
18.(1)在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为(填序号) 。
A.9 B.13 C.11~13之间 D.9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号) 。
A.氨水与氯化铵发生化学反应 B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
(3)室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
① 和 两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
② 和 两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。
(4)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
③若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)(填“>”、“<”、或“=”,下同) c(NH3·H2O),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系c(NH4+) c(Cl-)。
19.25℃时,物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的几种盐溶液的pH如表:
序号 ① ② ③ ④ ⑤
溶液 NH4Cl CH3COONH4 NaHCO3 NaX Na2CO3
pH 5 7 8.4 9.7 11.6
(1)①中由水电离出的c(OH-) (填“>”“=”或“<”)②中由水电离出的c(H+)。
(2)③中共存在 种粒子,pH=8.4的原因: ;
(3)下列说法正确的是 。
A.c(NH4+):①>②
B.物质的量浓度和体积均相等的NaCl和CH3COONH4两种溶液中,离子总数相等
C.等体积的③和⑤形成的混合溶液中:c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)=0.1mol L﹣1
D.将pH相同的CH3COOH和HX溶液加水稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小
(4)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题:
①当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为
②已知在25 ℃时,CO水解反应的平衡常数Kh==2.0×10-4 mol·L-1,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH= 。
20.已知在25 ℃时,氨水中NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5 mol·L-1,回答下列问题:
(1)氨水中NH3·H2O的电离常数表达式Kb= 。
(2)当向该氨水中加入一定量的NaOH溶液时,Kb值是否会发生变化? (填“会”或“不会”)。
(3)若该氨水的起始浓度为0.01 mol·L-1,则达到电离平衡时溶液中OH-的物质的量浓度为 。
21.常温下:某二元弱酸()水溶液中、、随pH的分布如图所示:
(1)的第一步电离方程式为 ,设其电离常数为,则: 。(已知:)
(2)NaHX水解的离子方程式为 ,其水溶液显 (填酸、碱、中)性。
(3)将NaOH溶液逐滴加入到溶液中:
①当溶液pH由5.4变为5.5时,该过程中主要反应的离子方程式为 。
②当混合溶液呈中性时,溶液中、、三种离子的物质的量浓度大小关系可表示为 。
(4)已知的,。
①向的溶液中加入少量的溶液,反应的离子方程式为 。
②溶液呈碱性是因为发生水解,请设计实验证明 。(可供选择的试剂及用品有:稀盐酸,酚酞、溶液)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.溶液体积未知,无法确定微粒的数目,故A错误;
B.NO2和N2O4的最简式均为NO2,4.6g混合物中含有=0.1mol NO2,含有0.2mol氧原子,即0.2NA,故B正确;
C.1L0.1mol·L-1的NaClO溶液中含有0.1molNaClO,但由于ClO-会发生水解,所以ClO-的数目小于0.1NA,故C错误;
D.胶体粒子为多个氢氧化铝微粒的集合体,所以0.5mol明矾水解形成的胶体粒子数小于0.5NA,故D错误;
综上所述答案为B。
2.B
【详解】A.蓝矾是CuSO4·5H2O,Cu2+是重金属离子,能使蛋白质变性,因此蓝矾不能用于饮用水的杀菌消毒,故A错误;
B.纯碱水溶液显碱性,能除去物品表面的油污,故B正确;
C.重金属离子能使蛋白质变性,旧电池中含有重金属离子,如果随处丢弃,能污染环境,因此回收处理废旧电池,防止污染环境,故C错误;
D.燃煤中加入生石灰,可以减少SO2的排放,减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,故D错误;
答案为B。
3.B
【详解】A.用惰性电极电解AgNO3溶液,阳极有氧气生成,阴极生成银:4Ag++2H2O4Ag+4H++O2↑,故A正确;
B.钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀:Fe 2e-=Fe2+,故B错误;
C.泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢钠和硫酸铝反应生成硫酸钠、氢氧化铝和二氧化碳:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑,故C正确;
D.AgI的溶度积比AgCl的溶度积小,则KI溶液将AgCl转化为AgI:I-(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl-(aq),故D正确。
综上所述,答案为B。
4.C
【分析】根据横坐标表示的意义,当=1时,说明体积增大10倍,当=2时,说明体积增大100,纵坐标表示的是pH的变化,根据判断,实质是离子浓度发生了变化,根据加水稀释时促进了电离进行判断。
【详解】A.根据横坐标判断体积的变化,当横坐标从0到2时,体积增大100倍,纵坐标根据pH的公式,判断氢离子的浓度变化,HA的氢离子的浓度由10-3变为10-5,变化100倍,说明HA是强酸,HB离子浓度变化小于100倍,故HB是弱酸,故A正确;
B.图象中a点和c点溶液的体积相同,a点pH较小,说明氢离子的浓度较大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:c>a,故B正确;
C.根据从a点到b点根据横坐标的变化,改变的条件是加水稀释,根据加水过程中,电离程度增大,故变小,故C不正确;
D.根据图象中从a点到b点加水稀释过程中,促进了弱酸的电离,故离子总数在增大,故D正确;
故选答案C。
【点睛】本题考查弱电解质的电离平衡的移动,利用图象判断,加水过程中对电离平衡影响,利用越稀越电离进行判断,注意电离平衡中微粒的浓度比值判断,由于加水导致弱电解质微粒的浓度都在减小,故应转化为微粒数的变化比值来判断。
5.D
【详解】A.Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-),c(OH-)≥ mol L-1=10-5 mol L-1,因此溶液的pH=9时,开始产生Mg(OH)2沉淀,故A正确;
B.Ksp(AgCl)只受温度的影响,与浓度无关,所以在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变,故B正确;
C.等体积混合浓度均为0.1mol L-1,c(CH3COO-)×c(Ag+)=0.01>2.3×10-3,一定产生CH3COOAg沉淀,故C正确;
D.0.001 mol L-1的KCl溶液中形成AgCl沉淀时,银离子的浓度为c(Ag+)=mol/L=1.8×10-7mol/L,0.001 mol L-1的K2CrO4溶液中形成Ag2CrO4沉淀时,c(Ag+)=mol/L=×10-5mol/L,则KCl溶液中形成AgCl沉淀时银离子浓度小,即AgCl先达到饱和,应先生成AgCl沉淀,故D错误;
故选D。
6.D
【详解】A.1L1mol/L氯化铵溶液中,n(Cl-)=1mol,n(Cl-)+ n(OH-)= n()+ n(H+),所以与H+离子数之和大于NA,故A正确;
B.常温下,NO2与水反应时,N元素化合价由+4升高为+5生成HNO3,生成0.1molHNO3转移的电子数为0.1NA,故B正确;
C.氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁的聚集体,0.2molFeCl3水解形成的胶体粒子数小于0.2NA,故C正确;
D.NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、SO,水能电离出少量H+,所以500mL1mol/LNaHSO4溶液中含有的阳离子数大于NA,故D错误;
选D。
7.A
【详解】A.向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸,有气泡产生,说明其中存在Na2CO3,则Na2SiO3溶液发生变质:Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3;故A正确;
B.SO2和CO2饱和溶液,浓度不同,不能比较电离程度,应测定等浓度的pH比较酸性,故B错误;
C.该实验中硝酸银过量,不能体现沉淀的转化,所以不能比较溶度积大小,故C错误;
D.向Fe(NO3)2中滴加稀盐酸后,溶液中存在H+和NO,具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液必然变为红色,故D错误;
故选A。
8.B
【详解】A. 分离固体和溶液,用过滤法,除去粗盐中的少量泥沙用漏斗,故A错误;
B. 实验室用自来水制取蒸馏水采用蒸馏的方法,仪器要用蒸馏烧瓶、冷凝管等,故B正确;
C. 配制一定质量分数的NaCl溶液用烧杯、玻璃棒和天平,故C错误;
D. 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管盛装,用酸性KMnO4标准溶液滴定草酸溶液要用酸式滴定管,故D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.将C管位置提高,若稳定后C中液面高于B,则说明装置气密性良好,可以达到目的,A不符合题意;
B.圆底烧瓶内装入自来水,加热至水沸腾后,冷凝可以收集到蒸馏水,可以达到实验目的,B不符合题意;
C.关闭丙装置中弹簧夹K,气体在洗气瓶上部空间聚集,将液体压入长颈漏斗中,可以用于临时储存气体,C不符合题意;
D.NaClO溶液蒸发结晶时,ClO-会水解产生HClO,同时HClO受热分解产生HCl,最终产物为NaCl晶体,达不到实验目的,D符合题意;
综上所述答案为D。
10.B
【分析】水电离出的c(H+)均为的4种溶液:①HCl溶液,②溶液,③NaOH溶液,④氨水,则酸的pH为3,碱的pH值为11。
【详解】A.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,醋酸、氨水又电离,因此氨水的pH值大于氢氧化钠溶液,醋酸的pH值小于盐酸,则溶液的pH:④>③>①>②,故A正确;
B.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,由于醋酸的物质的量远大于盐酸和氢氧化钠,因此生成的量②最大,故B错误;
C.醋酸物质的量浓度大于氢氧化钠的物质的量浓度,②、③溶液等体积混合后,溶质是醋酸钠和醋酸,且后者物质的量浓度远大于醋酸钠的物质的量浓度,因此溶液显酸性,故C正确;
D.等体积的四种溶液离子浓度相等,因此溶液的导电能力相等,故D正确。
综上所述,答案为B。
11.B
【详解】A.,,所以,温度不变,pKa为常数,将( 1,3.75)代入可得3.75=pKa-1,所以pKa=4.75,即,将代入可得pH=5.75,c(H+)=1.0×10 5.75mol·L 1,A正确;
B.当NaOH溶液的体积为10.00mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,pKa=4.75,即Ka=10 4.75,则X-的,X-的水解程度小于HX的电离程度,此时溶液中c(HX)C.当NaOH溶液的体积为10.00mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(X )+c(OH ),存在物料守恒2c(Na+)=c(X )+c(HX),二式联立可得c(H+)+c(HX)=c(Na+)+c(OH ),C正确;
D.NaX的水解会促进水的电离,随着NaOH的加入,溶液中NaX浓度逐渐增大,水的电离程度也逐渐增大,当溶质全部为NaX时,水的电离程度达到最大,水电离出来的H+浓度最大,c点pH=5.75,说明溶质中含有HX,则a、b、c三点水电离出来的H+浓度:a综上所述答案为B。
12.D
【详解】A.Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,升高温度,Na2CO3溶液水解程度增大,溶液的碱性增强,废铁屑表面的油污能够与碱性物质反应产生可溶性物质,因此热纯碱溶液去除油污能力增强,A能够达到实验目的;
B.Fe与稀硫酸反应产生FeSO4和H2,温度升高,化学反应速率加快,故可用装置乙加快废铁屑的溶解,B能够达到实验目的;
C.根据装置图可知:该装置可将难溶性固体过滤除去,得到的滤液为FeSO4溶液,C能达到实验目的;
D.FeSO4溶液蒸干溶液会失去结晶水。要从溶液中获得FeSO4·7H2O,应该采用加热浓缩、冷却结晶的方法,而不能采用蒸发结晶方法,D不能达到实验目的;
故合理选项是D。
13.D
【详解】A .锌活动性大于铁,两者形成原电池,锌做负极、铁做正极,锌发生氧化反应变为锌离子;要证明牺牲阳极法对铁钉的保护效果,还需要做一个对比实验,在其它条件相同的情况下,将锌皮更换为铜皮,观察实验现象,比较铁的反应情况,A错误;
B.向盛有2mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,产生白色沉淀,反应后硝酸银过量,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,过量银离子和碘离子生成碘化银沉淀,不能说明AgCl沉淀可转化为AgI沉淀,B错误;
C.电解氯化铜溶液,氯离子在阳极发生氧化反应生成氯气,而不是在阴极反应,故湿润的碘化钾淀粉放在与直流电源正极相连的石墨棒附近,C错误;
D.实验中变量只有温度,可以通过比较洗净的程度比较温度对碳酸根离子水解的影响程度,温度升高水解程度变大,去除油污的效果更好,D正确;
故选D。
14.D
【分析】
酸碱抑制水电离,所以由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液,可能显酸性,也可能显碱性,该题要满足离子在酸、碱性环境下均能大量共存。
【详解】
A.酸性环境下存在大量氢离子,SO与氢离子不能大量共存,故A不选;
B.四种离子间不反应,但在碱性环境下,镁离子与氢氧根离子反应,不能大量共存,故B不选;
C.碱性环境下,铝离子、铵根离子与氢氧根离子反应,均不能大量共存,故C不选;
D.四种离子间不反应,可以共存;在酸性或碱性环境下,四种离子也可大量共存,故D选;
故选D。
15. 2H2O22H2O+O2↑ 0.1 H2O2H++HO2-、HO2-H++O22- 2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑ 锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色 0.1700 偏高 向褪色后的溶液中加入足量NaOH溶液,若变红,甲正确;若不变红,乙正确
【分析】根据共价化合物的成键特点分析书写电子式;根据物质性质书写反应方程式及弱酸的电离方程式;根据滴定原理分析滴定现象、进行相关计算并进行误差分析;根据物质检验方法分析设计实验方案。
【详解】(1)过氧化氢是共价化合物,分子中形成的化学键是:氧原子和氢原子间形成极性共价键,氧原子和氧原子间形成非极性共价键,过氧化氢为共价化合物,据此书写电子式为:,故答案为;
(2)实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑ ,当生成标准状况下1.12LO2时,,生成1mol氧气电子转移2mole-,生成0.05mol氧气电子转移为0.1mol,故答案为2H2O22H2O+O2↑;0.1;
(3)H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,水溶液中分步电离,电离方程式为:H2O2 HO2-+H+,HO2- H++O22-,故答案为H2O2 HO2-+H+,HO2- H++O22-;
(4)①酸性高锰酸钾将双氧水氧化生成氧气,本身被还原成锰离子,根据得失电子守恒配平离子方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2;
②高锰酸钾与双氧水恰好完全反应后,颜色褪去,所以滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色,;
故答案为2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2;锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
③由于第二次数据误差过大,故舍去;其它三组的平均值为,根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2,n(H2O2)=2.5×n(MnO4-)=2.5×0.1000mol L-1×0.017L,c(H2O2)=;
④滴定前尖嘴中有气泡,导致消耗的标准液偏大,测定结果偏高;故答案为2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑;锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色; 0.1700;偏高;
(5)如是酸碱中和,可在褪色后再加入碱,观察溶液是否变红,若变红,则甲同学的观点正确;若未出现红色,则乙同学的观点正确,故答案为在褪色后的溶液中,加入适量的NaOH溶液,若又出现红色,则甲同学的观点正确;若未出现红色,则乙同学的观点正确。
16. 8×10-9 不变 变小 A>B>C C>A=B m>n
【详解】(1)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7mol/L,则此时溶液中的c(OH-)=2×10-7mol/L,Kw=c(H+)c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=5×10-6mol/L,则c(OH-)==8×10-9mol/L,温度不变,水的离子积常数不变,酸抑制水电离,所以水的电离程度减小,故答案为8×10-9,不变,变小。
(2)①氯化氢和硫酸是强电解质,醋酸是弱电解质,当它们pH相同时,即氢离子浓度相同,酸性越强的酸浓度越小,盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,所以硫酸的浓度小于盐酸,所以酸浓度大小顺序是A>B>C,故答案为A>B>C。
②体积和物质的量浓度相同的三种溶液,氢元素的物质的量越大需要的碱体积越大,硫酸中氢离子的物质的量最大,盐酸和醋酸中氢元素的物质的量相同,所以需要氢氧化钠的体积C>A=B,故答案为C>A=B。
(3)因为氨水是弱碱,加水后促进电离,氨水电离度增加,所以加水后,氢氧根离子浓度在减小的过程中有增大的趋势,而NaOH是强碱在水中完全电离,加水后,氢氧根离子浓度只是在减小,所以要使稀释后两溶液pH值相同,就必须使m>n;故答案为m>n。
17. 促进水解反应Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+逆向移动,达到抑制Fe2+水解的目的 防止Fe2+被氧化,发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+ Na2CO3 NaCl Al2O3
【分析】(1)配制FeCl2溶液的过程中要防Fe2+的水解和氧化;
(2)易水解的离子在加热的过程中会促进水解程度增大,结合水解产物分析判断。
【详解】(1) Fe2+在水溶液中易水解,发生的水解反应式为,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,则在配制氯化亚铁溶液时要加入一定量的盐酸,可抑制Fe2+水解;在FeC12液中需加入少量铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2) Na2CO3溶液中存在CO32-+H2OHCO3-+OH-,加热促进水解,溶液中NaHCO3和NaOH的浓度增大,两者继续反应生成Na2CO3和水,则最终蒸干并灼烧得到固体为Na2CO3;NaClO溶液中存在水解反应NaClO+H2ONaOH+HClO,加热促进水解平衡正向移动,且加热过程中HClO分解生成HCl和O2,其中HCl和NaOH发生中和反应生成NaCl,则加热蒸干、灼烧最终所得固体为NaCl;氯化铝水溶液中水解生成氢氧化铝和盐酸,反应的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;溶液蒸干,氯化氢挥发促进水解正向进行得到氢氧化铝,再灼烧得到氧化铝,反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。
【点睛】考查盐类水解的应用。对于盐溶液的蒸干产物总结如下:①金属阳离子易水解的易挥发性酸盐得金属氢氧化物。例如氯化铝得氧化铝,氯化铁得氧化铁;而硫酸铝的蒸干还是硫酸铝;②酸根阴离子易水解的强碱盐,正盐是原物质,酸式盐考虑水解产物或分解,例如碳酸钠蒸干是碳酸钠,碳酸氢钠蒸干分解得碳酸钠;③易氧化的蒸干得氧化产物,如硫酸亚铁得硫酸铁,亚硫酸钠得硫酸钠。
18. D C NH3 H2O NH4+ NH4+ H+ 氯化铵 A NH4Cl和HCl < =
【详解】(1)一水合氨是弱电解质,加水稀释促进其电离,加水稀释100倍,溶液中c(OH-)大于原来的,所以在25℃条件下,将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH大于9而小于11,故答案为D;
(2)向氨水中加入氯化铵,铵根离子浓度增大而抑制一水合氨电离,导致溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,故答案为C;
(3)①根据N原子守恒可知,溶液中NH3·H2O和NH4+两种粒子的物质的量之和等于0.1mol,故答案为NH3·H2O;NH4+;
②根据电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-c(Na+)=0.1mol-0.05mol=0.05mol,故答案为NH4+;H+;
(4)①溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,若溶质只有一种,则为NH4Cl溶液,因NH4+水解而显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为NH4Cl;A;
②由C中离子关系可知溶液显酸性,且c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+),则溶液为盐酸与氯化铵的混合溶液,其溶质为HCl、NH4Cl,故答案为NH4Cl和HCl;
③溶液呈中性,据c(OH-)+c(Cl-)= c(NH4+)+c(H+)可得c(Cl-)= c(NH4+),因氨水为弱电解质,若该溶液由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,则氨水浓度大于盐酸浓度,故答案为<;=。
19.(1)<
(2) 7 HCO+H2OH2CO3+OH-
(3)AD
(4) HCO、H2CO3 10
【分析】由表中数据可知,NaX的水解程度介于NaHCO3和Na2CO3之间,所以在相同条件下相关物质酸性由强到弱的顺序为H2CO3>HX>HCO,据此解答。
【详解】(1)氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离,醋酸铵溶液中铵根和醋酸根水解相互促进,水的电离程度大于氯化铵溶液中水的电离程度,所以①中由水电离出的c(OH-)<②中由水电离出的c(H+)。
(2)③中NaHCO3完全电离为钠离子和碳酸氢根,碳酸氢根有少量电离为碳酸根,也有少量水解为碳酸,溶液中还有水的电离平衡,所以溶液中共存在钠离子、碳酸氢根离子、碳酸根离子、氢离子、氢氧根离子、碳酸分子、水分子等7种粒子,pH=8.4的原因是因为碳酸氢根水解使溶液呈碱性,水解方程式为HCO+H2OH2CO3+OH-;
(3)A.醋酸铵可以双水解,在相同条件下其水解程度比氯化铵大,所以①中c(NH)大于②的,A正确;
B.物质的量浓度和体积均相等的NaCl和CH3COONH4两种溶液都呈中性,虽然两溶液中的溶质的物质的量相等,因为CH3COONH4发生了双水解,所以CH3COONH4中离子总数较小,B错误;
C.等体积的③和⑤形成的混合溶液中,存在物料守恒:c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=0.1mol L﹣1,C错误;
D.因为HX的电离常数较小,所以HX的物质的量浓度较大,将pH相同的CH3COOH和HX溶液加水稀释相同倍数后,两溶液的pH均变大,但是HX溶液的pH变化小,D正确。
综上所述,说法正确的是AD。
(4)①由图中信息可知,当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3;
②已知在25 ℃时,CO水解反应的平衡常数Kh==2.0×10-4 mol·L-1,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,由Kh可以求出1.0×10-4 mol·L-1,所以,1.0×10-10 mol·L-1,溶液的pH=10。
20.(1)
(2)不会
(3)4.2×10-4 mol·L-1
【详解】(1)平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;氨水中NH3·H2O的电离常数表达式Kb=;
(2)电离常数只与温度有关,与浓度无关;当向该氨水中加入一定量的NaOH溶液时,Kb值不会发生变化。
(3)NH3·H2O的电离常数较小,平衡时氨水中c平(NH3·H2O)近似等于起始浓度0.01 mol·L-1,则c平(OH-)≈c平(NH)=。
21.(1) 4.4
(2) 酸性
(3) c(Na+)> c(X2-)> c(HX-)
(4) 取少量碳酸钠溶液于试管中,滴加两到三滴酚酞,溶液显红色。再向溶液中逐滴加入氯化钡溶液,溶液红色变浅至消失,说明碳酸根发生水解
【详解】(1)是二元弱酸,其第一步电离方程式为,从图可知,当pH=4.4时,H2X与HX-两种粒子的物质的量分数是相同的,即pH=4.4时,两种粒子的物质的量浓度是相等的,c(H2X)= c(HX-),,则。
(2)是二元弱酸,则NaHX水解的离子方程式为。从图可知,当pH=5.4时, HX-与X2-两种粒子的物质的量分数是相同的,即pH=5.4时,两种粒子的物质的量浓度是相等的,即c(X2-)= c(HX-),则,已知则,则> 说明NaHX的电离程度大于其水解,故NaHX的水溶液显酸性。
(3)①从图中可以看出,当溶液pH由5.4变为5.5时,HX-继续减少,X2-离子继续增多,则该过程中主要反应的离子方程式为。
②当混合溶液呈中性时,溶液中存在电荷守恒c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+ c(HX-)+2 c(X2-),其中c(H+)= c(OH-),则c(Na+)= c(HX-)+ 2c(X2-),由于X2-水解程度较小,则c(Na+)> c(X2-)> c(HX-)。
(4)①从第一问和第二问中可知的=110-4.4,=110-5.4,其大于的、,可知酸性>>H2CO3>,则向的溶液中加入少量的溶液,反应的化学方程式为+=Na2X+H2O+CO2↑,其离子方程式为。
②水解的离子方程式是+H2O+OH-,要设计实验证明其碱性是因为水解导致的,可根据盐类水解是可逆反应来证明,故答案是取少量碳酸钠溶液于试管中,滴加两到三滴酚酞,溶液显红色,然后利用水解是可逆的,再向溶液中逐滴加入氯化钡溶液,使平衡右移,溶液红色变浅至消失,证明碱性是碳酸根水解导致的。
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