第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol硝基(—NO2)与46 g二氧化氮(NO2)所含的电子数均为23NA
B.一定温度下,1 L 0.50 mol·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol·L-1 NH4Cl溶液中NH的物质的量均小于0.5NA,且前者更少
C.1 mol过氧化钠分别与足量CO2、SO2反应,转移的电子数均为2NA
D.1L0.01 mol·L-1溶液中, 和 的离子数目之和为0.01NA
2.一定温度下,水存在H2O H++OH- ΔH=-Q(Q<0)的平衡,下列叙述一定正确的是
A.向纯水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
B.如果将纯水加热,Kw增大,pH减小
C.向纯水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.向纯水中加入少量固体硫酸钠,Kw不变,c(H+)=1×10-7 mol·L-1
3.25°C, 在 0. 1 mol L-1的CH3COOH 溶液中滴加 NaOH溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与 pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线I表示混合溶液中c(CH3COO-)随pH变化关系
B.a点溶液的导电能力比b点的强
C.25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为10-4.75
D.pH=5.5的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
4.下列说法不正确的是
A.25℃时,测得0.1mol/L的一元碱MOH溶液pH=11,则MOH一定为弱碱
B.25℃时,将pH=1的H2SO4溶液加水稀释10倍,所得溶液的c(SO42-)为0.005mol/L
C.25℃时,将的一元碱MOH溶液加水稀释至pH=10,所得溶液c(OH-)=10-4mol/L
D.25℃时,pH=12的一元碱MOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合,所得溶液pH≤7
5.25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小, c(H+)减小
B.将水加热,Kw增大,pH变小
C.向水中加入少量HCl气体平衡逆向移动,c(H+)减小,c(OH-)减小
D.向水中分别加入0.1mol/L盐酸与0.1mol/LNaOH溶液,两溶液中水的电离程度不相同
6.298K时,分别向体积、浓度均为20mL0.1mol·L 1的HX溶液、HY溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液的pH与加入NaOH溶液体积(V)之间的关系如图所示。(注明:弱电解质的电离度等于已电离的电解质的量与电解质总量之比)下列说法正确的是
A.298K时,0.1mol·L 1HX溶液中HX的电离度为0.1%,Ka(HX)≈10-7
B.V=10mL时,同时微热溶液(忽略体积变化),逐渐减小
C.V=20mL时,HX曲线对应的溶液中c(Na+)=c(X )>c(H+)=c(OH )
D.滴定这两种溶液时都可以选择甲基橙替代酚酞作指示剂
7.在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达到溶解平衡时,下列关系式正确的是
A.c(Ba2+)=c(SO42-)
B.c(Ba2+)≠c(SO42-),c(Ba2+)·c(SO42-)=Ksp(BaSO4)
C.c(Ba2+)=c(SO42-)=[Ksp(BaSO4)]1/2
D.c(Ba2+)≠c(SO42-),c(Ba2+)·c(SO42-)≠Ksp(BaSO4)
8.下列实验操作与所得结论均正确的是
选项 实验操作 结论
A 用0.1mol·L-1盐酸滴定等体积、等浓度的Na2CO3溶液,分别选用甲基橙、酚酞作指示剂 消耗盐酸的体积相同
B 向试管中加入2mL的淀粉溶液,再滴加4滴稀硫酸,振荡后加热一段时间,再滴加碘水,溶液呈蓝色 淀粉未水解
C 向NaCl、Na2S的混合液中滴加2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黑色 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
D 室温下,向“84”消毒液中滴加少量醋酸,漂白性增强 CH3COOH的酸性强于HClO
A.A B.B C.C D.D
9.25℃时,向10.00 mL 0.1000 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加0.1000 mol·L-1的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点,溶液pH>7是由于HCO水解程度小于电离程度
B.b点,c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自HCO的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.1000 mol·L-1
10.下列说法正确的是
A.常温下,固体在溶液中的比在中的大
B.恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:,当容器内气体压强保持不变时,反应达到化学平衡
C.铝-空气燃料电池,以溶液为电解液时负极反应为:
D.常温下,相同浓度的碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液中离子浓度的大小顺序为:
11.下列说法正确的是
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测为强酸
B.可用精密pH试纸区分pH=5.1和pH=5.6的两种溶液
C.pH=3的醋酸和pH=3的盐酸中分别加入足量锌粒,产生的氢气总量醋酸多
D.25℃时,pH=1的HA溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH一定等于7
12.和盐酸反应:,该反应的反应历程和部分物质的相对能量如下图所示
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法正确的是
A.盐酸与反应较与反应慢,与较小等因素有关
B.
C.一定温度下,饱和溶液中,加入固体,增大
D.
二、填空题
13.25℃时,HA的电离常数是1.75×10-5,按要求回答下列问题。
(1)用水稀释 0.1mol/L的HA溶液时,溶液中随着水量的增加,平衡将 移动(填“向右”、“向左”或“不”),HA的电离程度将 (填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中c(OH-)将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)写出①CH3COONa溶液中的电荷守恒式
②CH3COONa溶液中的物料守恒式
③CH3COONa溶液中的质子守恒式
④CH3COONa溶液中各离子浓度由大到小的顺序:
14.自来水生产过程中,可用氯气等物质作消毒剂,明矾等物质作絮凝剂。出厂的自来水中含少量可溶性矿物质。完成下列填空:
(1)自来水中含硫量约70 mg/L,它只能以 (填微粒符号)形态存在,不能以其它形态存在的原因是 。
(2)已知在碱性条件下,氯气会发生自身氧化还原反应,某反应体系中的物质为:KClO3、Cl2、KCl、KOH、H2O。
①写出该反应的化学方程式。 。
②该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。
(3)实验室利用反应6HCl+KClO3 → KCl+3H2O+3Cl2↑制取Cl2,当产生标准状况下的气体3.36 L时,转移电子 mol。
(4)不同环境中,物质的性质可能会有所不同。根据上述两题的反应中KClO3和Cl2的氧化性强弱比较,你能得出的结论是 。
(5)铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]也是常用的工业净水剂,其净水的化学原理是 (用离子方程式表示)。
(6)在向铝铵矾溶液中逐滴滴加氢氧化钡溶液的过程中,下列关系可能正确的是 。(选填编号)
a.n(SO42-)>n(NH4+)>n(A13+)>n(OH-)
b.n(A13+)>n(NH4+)>n(SO42-)>n(H+)
c.n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-)
d.n(NH3·H2O)>n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(A1O2-)
15.用滴定法可以快速测定NaI溶液中的浓度,主要步骤如下:
Ⅰ.配制标准溶液
①配制标准溶液,放在棕色试剂瓶中备用。
②配制标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定(主要步骤)
③取25.00mL待测NaI溶液于锥形瓶中,再加入标准溶液(过量),使完全转化为AgI沉淀。
④加入溶液作指示剂。
⑤用标准溶液滴定过量的至终点(原理为)。
⑥重复上述操作两次。
三次实验测得的数据如表所示:
实验序号 1 2 3
消耗标准溶液的体积/mL 10.24 10.02 9.98
⑦数据处理。
已知:AgSCN为不溶于水的白色沉淀。
回答下列问题。
(1)存放溶液的试剂瓶的瓶塞应选用 (填“玻璃塞”或“橡胶塞”)。
(2)指示剂溶液不能在溶液之前加入,原因是 。
(3)根据实验数据,计算出 mol/L。
(4)下列操作会使测量结果偏小的是 (填序号)。
A.加标准溶液时,少量标准溶液洒出锥形瓶
B.滴定管洗净后,直接装入标准溶液
C.在滴定终点时仰视读数
16.I.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-,回答下列问题:
(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0.1mol L-1的Na2A溶液中,下列微粒的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-)+2c(A2-)+c(HA-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)已知0.1mol L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能 (填“<”、“>”或“=”)0.11mol L-1。
(4)0.1mol L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表:
金属硫化物 FeS PbS CuS HgS
Ksp 6.3×10-18 1.0×10-28 6.3×10-36 1.6×10-52
①向物质的量浓度相同的Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+的混合稀溶液中,逐滴加入Na2S稀溶液,首先沉淀的离子是 。
②用Na2S溶液沉淀废水中Pb2+,为使Pb2+沉淀完全[c(Pb2+)≤1×10-6mol/L],则应满足溶液中c(S2-)≥ mol/L。
③反应Cu2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+CuS(s)的平衡常数K= 。
17.现有的溶液,判断当下列条件变化时其中发生的变化。
变化条件 醋酸的电离平衡如何移动 浓度 浓度 浓度
加入水
加入少量醋酸钠固体
通入少量氯化氢气体
滴加少量溶液
18.氨是重要的基础化工原料,工业上常用于制备氨水、亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多种含氮的化工产品。
Ⅰ.回答下列问题:
(1)常温下,0.01mol/L的氨水中,则该溶液的pH= ;将pH=4的盐酸V1L与0.01mol/L氨水V2L混合,若混合溶液pH=7,则V1 V2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知:25℃时,亚硝酸和连二次硝酸的电离常数如下表所示:
化学式 HNO2 H2N2O2
电离常数 Ka=5.1×10-4 Ka1=6.17×10-8、Ka2=2.88×10-12
0.1mol/LNaHN2O2溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)向浓度均为0.1mol/L的CdCl2和ZnCl2混合液中滴加碳酸铵溶液,当加入碳酸铵溶液至生成两种沉淀,则溶液中 。[已知:,]
Ⅱ.可乐中的食品添加剂有白砂糖、二氧化碳、焦糖色、磷酸、咖啡因等。可乐的辛辣味与磷酸(化学式为,沸点高难挥发)有一定关系。
(4)羟基磷灰石[]是牙釉质的主要成分,在唾液中存在平衡:。长期过量饮用可乐会破坏牙釉质,造成龋齿。结合平衡移动原理解释原因: 。
(5)常温下,向磷酸溶液中滴加NaOH溶液,含磷微粒的分布比例与pH的关系如图所示。溶液显酸性。下列有关分析正确的是 。
a.溶液中
b.的电离程度大于其水解程度
c.
d.溶液中水的电离程度比纯水大
19.已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)。25℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。回答下列问题:
(1)相同条件下物质的量浓度都为0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH (填“大”“小”或“相等”)。
(2)常温下将0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为 。
(3)往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为 。
(4)草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种。患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融。请用化学用语和简要的文字说明其原因: 。
(5)25℃时,向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸钾溶液20mL后,有草酸钙沉淀生成,则c的最小值为 。
20.硼及其化合物在食品、纺织、医药、航空等领域应用广泛。
(1)砷化镓是一种重要的半导体材料。镓(Ga)与硼同族,镓的原子结构示意图为 。
(2)B2H6(乙硼烷)气体燃烧热值高,是未来的高能燃料,用于火箭和导弹。1molB2H6(g)在O2(g)中燃烧,生成B2O3(s)和H2O(g)放出2033.8kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(3)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(a)在不同温度下随反应时间(t)的变化见图,由此图可得出:
①该反应的△H 0(填“<”=”或“>”)。分析H3BO3的速率,va(逆) vb(正))(填“<”“=”或“>”)。
②根据化学反应原理,分析升高温度对制备B(OCH3)3反应的影响 。
③若要进一步提高硼酸的转化率,除了可以适当改变反应温度外,还可以采取的措施有: 。
(4)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq) +H2O(l)=[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。常温时,已知0.70mol L-1H3BO3溶液中,平衡(H+)=2.0×10-5mol L-1,水的电离可忽略不计,列式计算该反应的平衡常数K约为 (计算结果保留两位有效数字)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.硝基-NO2既没有得电子也未失电子,46 g二氧化氮(NO2)的物质的量,故1mol硝基中含有的电子数与二氧化氮中的相同,均为23NA,故A正确;
B.盐溶液越稀,盐类水解程度越大,故1 L 0.50 mol L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol L-1 NH4Cl溶液含NH物质的量不同,且是前者大,故B错误;
C.过氧化钠和二氧化碳的反应为过氧化钠的歧化反应,氧元素由-1价歧化为-2价和0价,故1mol过氧化钠转移NA个电子;而过氧化钠和SO2反应后氧元素由-1价变为-2价,故1mol过氧化钠转移2NA个电子,故C错误;
D.部分水解生成邻苯二甲酸,依据物料守恒可知,1L 0.01mol L-1溶液中, 和 的离子数目之和小于0.01NA,故D错误;
故选:A。
2.B
【详解】
A. 向纯水中滴入少量稀盐酸,c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,因温度未变,则Kw不变,故A错误;
B. 水的电离为吸热过程,如果将纯水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)增大,则Kw增大,pH减小,故B正确;
C. 向纯水中加入少量固体CH3COONa,CH3COO-结合水电离产生的H+生成CH3COOH,水的电离平衡正向移动,c(H+)降低,故C错误;
D. 向纯水中加入少量固体硫酸钠,对水的电离平衡无影响,溶液呈中性,因温度未变,则Kw不变,又因温度未知,则c(H+)不一定是1×10-7 mol·L-1,故D错误;
答案选B。
3.C
【分析】在 0. 1 mol L-1 的CH3COOH 溶液中滴加 NaOH溶液,CH3COOH溶液逐渐转化为CH3COONa的溶液,随NaOH溶液滴加,溶液pH逐渐增大,c(CH3COOH)逐渐减小,c(CH3COO-)逐渐增大,则曲线I表示c(CH3COOH) 随pH变化关系,曲线Ⅱ表示c(CH3COO-)随pH变化关系,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅱ表示混合溶液中c(CH3COO-)随pH变化关系,故A错误;
B.a、b点均在曲线Ⅱ上,从a到b溶液的c(CH3COO-)浓度增大,c(CH3COOH)逐渐减小,溶液中离子的含量最多,导电能力增强,则a点溶液的导电能力比b点的若,故B错误;
C.25℃时,CH3COOH的电离平衡常数表达式为:Ka=,c点时,c(CH3COO-)= c(CH3COOH),溶液pH=4.75,即溶液中c(H+)=10-4.75mol/L,则Ka=c(H+)=10-4.75mol/L,故C正确;
D.由图象可知,pH=5.5的溶液中,c(CH3COO-)>c(CH3COOH),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),因此c(Na+)<c(CH3COO-),故D错误;
答案选C。
4.D
【详解】A.0.1mol/L的一元碱MOH溶液pH=11,则一元碱MOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,所以MOH只有一部分电离,属于弱碱,A正确;
B.pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol/L,c(SO42-)=0.05mol/L,稀释10倍后所得溶液的c(SO42-)=0.005mol/L,B正确;
C.25℃时,MOH溶液的pH=10,则c(H+)=10-10mol/L,所得溶液c(OH-)=10-4mol/L,C正确;
D.25℃时,pH=12的一元碱MOH溶液中c(MOH)≥0.01mol/L,pH=2的盐酸溶液中c(HCl)=0.01mol/L,二者等体积混合后所得溶液pH≥7,D错误;
故合理选项是D。
5.B
【详解】A.向水中加入稀氨水,氨水是弱碱,会抑制水的电离,使平衡逆向移动,c( OH-)增大,c(H+)减小,故A错误;
B.水的电离是吸热的,将水加热,水的电离平衡正向移动,Kw增大pH变小,故B正确;
C.向水中加入少量HCl气体,会抑制水的电离,平衡逆向移动,c(H+)增大,c(OH-)减小,故C错误;
D.加酸加碱均能抑制水的电离,向水中分别加入0.1mol L-1盐酸与0.1mol L-1NaOH溶液,对水的电离抑制程度相同,两溶液中水的电离程度相同,故D错误;
故选:B。
6.A
【分析】根据图示,0.1mol·L 1的HX溶液pH=4,说明HX是弱酸;0.1mol·L 1的HY溶液pH=1,说明HY是强酸。
【详解】A.298K时,0.1mol·L 1HX溶液的pH=4,则电离的HX的浓度为,所以HX的电离度为0.1%,Ka(HX) ,故A正确;
B.V=10mL时,HY溶液中的溶质为等浓度的NaY、HY,HX溶液中的溶质为等浓度的NaX、HX,同时微热溶液(忽略体积变化),HX是弱酸,HX电离平衡正向移动,X-浓度增大;HY是强酸,Y-浓度不变,逐渐增大,故B错误;
C.HX是弱酸,V=20mL时,HX曲线对应的溶液中溶质为NaX,溶液呈碱性, c(Na+)>c(X )>c(OH )>c(H+),故C错误;
D.HX是弱酸,HX溶液滴定终点溶液呈碱性,不能用甲基橙替代酚酞作指示剂,故D错误;
选A。
7.B
【解析】常温下,在BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),向硫酸钡饱和溶液中加入Na2SO4固体,Na2SO4电离出SO42-而抑制BaSO4溶解,结合电荷守恒分析解答。
【详解】A.常温下,在BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),故c(Ba2+)=c(SO42-)且c(Ba2+)·c(SO42-)=Ksp(BaSO4),向硫酸钡饱和溶液中加入Na2SO4固体,Na2SO4电离出SO42-使c(SO42-)增大,溶解平衡逆向移动,使c(Ba2+)减小,所以c(Ba2+)<c(SO42-),故A错误;
B.根据A知,c(Ba2+)<c(SO42-),所以c(Ba2+)≠cSO42-),溶度积是温度的常数,故达到平衡时溶度积不变,故硫酸钡溶度积常数KSP(BaSO4)=c(Ba2+) c(SO42-),故B正确;
C.根据A知,加入硫酸钠溶液钡离子浓度和硫酸根离子浓度不再相等,所以c(Ba2+)≠cSO42-)故C错误;
D.根据B知,存在c(Ba2+)≠cSO42-),溶度积是温度的常数,故达到平衡时溶度积不变,故硫酸钡溶度积常数KSP(BaSO4)=c(Ba2+) c(SO42-),故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.甲基橙在酸性条件下变色,酚酞在碱性条件下变色,用0.1mol·L-1盐酸滴定同浓度氨水,分别选用甲基橙、酚酞作指示剂,消耗的盐酸体积不相同,A项错误;
B.向试管中加入2mL的淀粉溶液,再滴加4滴稀硫酸,振荡后加热一段时间,再滴加碘水,溶液呈蓝色,不能说明淀粉未水解,可能是淀粉部分水解,B项错误;
C.,,则Ag2S首先沉淀也不一定有Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),C项错误;
D.室温下,向“84”消毒液中滴加少量醋酸,漂白性增强,是因为醋酸与次氯酸钠反应,生成醋酸钠和次氯酸,说明CH3COOH的酸性强于HClO,D项正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.a点为0.1000mol L-1的NaHCO3溶液,溶液中存在HCO的水解平衡和电离平衡,溶液的pH>7,呈碱性,说明HCO水解程度大于电离程度,故A错误;
B.25℃时,b点溶液的pH=7,呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)+c(OH-)可知:c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),故B正确;
C.c点加入5.00mL等浓度的盐酸,反应后溶质为碳酸氢钠、氯化钠和碳酸,此时溶液pH<7,呈酸性,溶液中的H+主要来自碳酸的电离,故C错误;
D.d点n(NaHCO3)=n(HCl)=0.01L×0.1000mol L-1=0.001mol,二者恰好完全反应,混合液体积为20.00mL,则反应后溶液中满足c(Na+)=c(Cl-)=,故D错误;
故选:B。
10.B
【详解】A.AgCl的Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,即在NaCl溶液和BaCl2溶液中,AgCl的Ksp一样大,A错误;
B.反应中,正反应气体的物质的量减小,恒容下,若该反应未平衡,则压强减小,当压强不变,说明已达平衡,B正确;
C.溶液为电解液时,产物应为AlO2-,C错误;
D.NaHCO3溶液显碱性,HCO3-的水解度大于电离度,水解为主;而CO32-的水解产物为HCO3-,且其水解度大于HCO3-,故,D错误。
答案选B。
【点睛】弱酸的酸式盐中,弱酸的酸式根离子既能发生水解,又能发生电离,可以根据溶液的酸碱性判断这两种作用的相对大小,如碳酸氢钠溶液显碱性,则其以水解为主。
11.B
【详解】A.NaHA是酸式盐,若其水溶液pH<7时,说明HA-电离为主,H2A可能是弱酸也可能是强酸,如NaHSO3溶液pH<7,但 H2SO3是弱酸,NaHSO4溶液pH<7,但H2SO4是强酸,故A错误;
B.精密pH试纸可以判别0.2或0.3的pH差,故B正确;
C.pH=3的醋酸和pH=3的盐酸的体积未知,不能判断与Zn反应生成的氢气多少,故C错误;
D.25℃时,pH=1的HA溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,谁弱谁过量,溶液显谁性,HA若为弱酸,则溶液显酸性pH<7,故D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.反应物的浓度越大,反应速率越快,盐酸与BaSO3反应较与Na2SO3反应较慢,与(aq)浓度较小等因素有关,故A正确;
B.根据盖斯定律:①+②+③+④+⑤+⑥得BaSO3(s)+2HCl(aq) SO2(g)+H2O(l)+BaCl2(aq)△H=△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6,故B错误;
C.BaSO3为固体,则反应BaSO3(s) Ba2+(aq)+(aq)的Ksp=c(Ba2+)×c(),溶度积常数只与温度有关,则加入BaCl2固体,c(Ba2+)×c()不变,故C错误;
D.根据图可知:(aq)+2H+(aq) H2O(l)+SO2(aq)是放热反应,故△H=-(a-c)kJ mol-1,故D错误;
故选:A。
13. 向右 增大 增大 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH) c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【详解】(1)弱电解质溶液越稀,电离程度越大,用水稀释 0.1mol/L的HA溶液时,溶液中随着水量的增加,电离平衡将向右移动,HA的电离程度将增大,加水稀释c(H+)减小,水的离子积常数不变,溶液中c(OH-)将增大;
(2)①溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,所以CH3COONa溶液中的电荷守恒式为c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+);
②物料守恒,也叫原子守恒,CH3COONa溶液中的物料守恒式c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);
③无论何种物质的水溶液,由水电离出的氢离子和氢氧根离子总是相等的,CH3COONa溶液中的质子守恒式c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);
④CH3COONa溶液中,醋酸根离子水解,溶液呈碱性,各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
14. SO42- 自来水中有Cl2,具有强氧化性。(或者SO42-是硫最稳定的化合态) 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O 5:1 0.25 酸碱性不同,氯气和氯酸钾的氧化性强弱不同(或碱性条件下,氯气氧化性强;酸性条件下,氯酸钾氧化性强) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ac
【分析】(1)自来水中含有氯气,氯气具有强氧化性,能把含S化合物转化为硫酸根离子;
(2)①氯气与KOH反应生成KClO3、KCl和H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应方程式;
②氧化剂得电子,还原剂失电子,根据得失电子守恒分析;
(3)根据方程式中转移电子数目与反应产生氯气的物质的量关系进行计算;KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成3 mol Cl2转移5 mol电子;
(4)物质的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关;
(5)铝离子水解生成氢氧化铝胶体能净水;
(6)a.向硫酸铝铵矾溶液NH4Al(SO4)2中滴加极少量的氢氧化钡溶液,溶液相当于铝铵矾溶液;
b.滴加氢氧化钡溶液首先与铝离子反应,所以整个过程中n(Al3+)c.当硫酸根离子完全沉淀,则铵根离子部分反应,则铝离子全部变成氢氧化铝,而偏铝酸根离子的物质的量为0,由此分析解答;
d.溶液中硫酸钡的物质的量最大,所以不可能出现n(NH3 H2O)>n(BaSO4)。
【详解】(1)自来水中含有氯气,氯气具有强氧化性,能把含S化合物转化为硫酸根离子,所以自来水中的硫以SO42-的形态存在;
(2)①氯气与KOH反应生成KClO3、KCl和H2O,其反应的化学方程式为:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O;
②在该反应中,Cl2作氧化剂得电子,Cl2作还原剂失电子,在方程式3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O中,3 mol Cl2中含有6 mol Cl原子,其中得电子的Cl为5,失电子的Cl为1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;
(3)在反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成3 mol Cl2转移5 mol电子,制取标准状况下3.36 L氯气的物质的量n(Cl2)===0.15 mol,则转移电子的物质的量为n(e-)=0.15 mol×=0.25 mol;
(4)酸性条件下发生氧化还原反应,KClO3作氧化剂,碱性条件下,氯气是氧化剂,则溶液的酸碱性不同,氯气和氯酸钾的氧化性强弱不同;
(5)铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]是常用的工业净水剂,在水中电离出Al3+,Al3+水解生成Al(OH)3胶体表面积大,吸附力强,能够吸附水中悬浮的固体颗粒使之形成沉淀,从而具有净水作用,其水解的离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;
(6)a.向硫酸铝铵矾溶液NH4Al(SO4)2中滴加极少量的氢氧化钡溶液,相当于铝铵矾溶液,所以离子浓度为:n(SO42-)>n(NH4+)>n(Al3+)>n(H+)>n(OH-),a正确;
b.滴加氢氧化钡溶液首先与Al3+反应,所以整个过程中n(Al3+)c.当SO42-完全沉淀,NH4+部分反应,则Al3+全部变成Al(OH)3,而AlO2-的物质的量为0,所以离子物质的量大小关系为:n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-),c正确;
d.NH4Al(SO4)2中,SO42-的物质的量是NH4+的2倍,则溶液中BaSO4的物质的量最大,所以不可能出现n(NH3·H2O)> n(BaSO4),d错误;
故合理选项是ac。
【点睛】本题考查了氧化还原反应、物质的量的计算、盐的水解的应用,掌握氧化还原反应的规律、盐的水解规律是本题解答的关键。在氧化还原反应中,元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数,物质的氧化性、还原性极其强弱与溶液的酸碱性有关,在应用盐的水解规律比较盐溶液中离子浓度大小时,要结合物料守恒、质子守恒、电荷守恒分析,同时也要注意微粒的物质的量、溶解性及电解质强弱对物质存在的作用。
15. 玻璃塞 防止三价铁离子将碘离子氧化 0.0600 BC
【详解】(1)硝酸银为强酸弱碱盐,可以水解生成硝酸,硝酸具有强氧化性,能够使橡胶老化,所以应用带玻璃塞的试剂瓶存放。
(2)三价铁离子具有强氧化性,能够氧化碘离子,所以指示剂溶液不能在溶液之前加入。
(3)依据表中三组数据可知,实验1数据误差较大,应舍弃,因此消耗标准溶液的平均体积为,依据、可知,碘离子的物质的量与硫氯酸根离子的物质的量之和等于银离子的物质的量,即,解得。
(4)加标准溶液时,少量标准溶液洒出锥形瓶,导致消耗标准溶液的体积偏小,则测定结果偏大,A项不符合题意;滴定管洗净后,直接装入标准溶液,导致标准溶液被稀释,消耗标准溶液的体积偏大,则测定结果偏小,B项符合题意;在滴定终点时仰视读数,会使读得的数值偏大,从而导致消耗标准溶液的体积偏大,则测定结果偏小,C项符合题意。故选BC。
16.(1) 碱性 A2-+H2OHA-+OH-
(2)BCD
(3)<
(4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
(5) Hg2+ 1.0×10-22 1.0×1018
【解析】(1)
由题中信息可知,该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,说明A2-能水解、HA-只电离不水解,Na2A水溶液中A2-水解导致溶液呈碱性,水解方程式为A2-+H2OHA-+OH-;答案为碱性;A2-+H2OHA-+OH-。
(2)
A.H2A第一步完全电离,第二步部分电离,则HA-只能电离而不能水解,溶液中不存在H2A,溶液中存在物料守恒c(A2-)+c(HA-)=0.1mol·L-1,故A错误;
B.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在质子守恒,可得c(OH-)=c(H+)+c( HA-),故B正确;
C.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在电荷守恒,可得c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),故C正确;
D.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在物料守恒,可得c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),故D正确;
答案为BCD。
(3)
因为0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则由HA-H++A2-可知,电离出0.01mol/LH+;而0.1mol·L-1H2A溶液,H2A=H++HA-,电离出H+0.1mol/L和HA-0.1mol/L,但第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离,所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L=0.11mol/L;答案为<。
(4)
0.1mol·L-1NaHA溶液中存在NaHA=Na++HA-,HA-H++A2-,所以c(Na+)>c(HA-),溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合水的电离H2OH++OH-,同时有部分A2-发生水解,使c(A2-)减小,所以c(H+)>c(A2-),即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);答案为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
(5)
①溶度积越小,越易生成沉淀,由表中数据可知最先生成沉淀的是Hg2+;答案为Hg2+。
②由Ksp=c(Pb2+)·c(S2-)可知,为使Pb2+沉淀完全[c(Pb2+)≤1×10-6mol·L-1],则应满足溶液中c(S2-)≥=mol/L=1.0×10-22mol/L;答案为1.0×10-22。
③由反应Cu2+(aq)+FeS(s)Fe2+(aq)+CuS(s)可知,该反应的平衡常数K=====1.0×1018;答案为1.0×1018。
17. 正向移动 浓度减小 浓度减小 浓度减小 逆向移动 浓度增大 浓度增大
浓度减小 逆向移动 浓度增大 浓度减小 浓度增大; 正向移动 浓度减小 浓度增大 浓度减小
【详解】醋酸是弱酸,根据“越稀越电离”,的溶液加水, 平衡正向移动,浓度减小,浓度减小,浓度减小;的溶液加醋酸钠固体,浓度增大使平衡逆向移动,浓度增大,浓度减小;的溶液通入少量氯化氢气体,浓度增大使平衡逆向移动,浓度增大,浓度减小;的溶液滴加少量溶液,浓度减小使平衡正向移动,浓度减小,浓度增大。
18.(1) 10 >
(2)c(Na+)>c(HN2O)>c(OH-)>c(H+)>C(N2O)
(3)150
(4)可乐中的酸性物质能中和OH-,c(OH-)减小,平衡正向移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿
(5)bc
【详解】(1)常温下,0.01mol/L的氨水中,即, ,则该溶液的pH=10;氨水是弱碱,pH=4的盐酸与0.01mol/L氨水等体积混合,溶液呈碱性,将pH=4的盐酸V1L与0.01mol/L氨水V2L混合,若混合溶液pH=7,则V1>V2。
(2)0.1mol/LNaHN2O2溶液中,HN2O的水解常数是,水解大于电离,溶液呈碱性,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HN2O)>c(OH-)>c(H+)>C(N2O);
(3)向浓度均为0.1mol/L的CdCl2和ZnCl2混合液中滴加碳酸铵溶液,当加入碳酸铵溶液至生成两种沉淀,则溶液中;
(4)可乐中的酸性物质能中和OH-,c(OH-)减小,平衡正向移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿;
(5)a.溶液显酸性,溶液中,故a错误;
b.电离出氢离子,水解出氢氧根离子,溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,故b正确;
c.根据电荷守,,故c正确;
d.溶液显酸性,电离出氢离子的氢离子抑制水电离,溶液中水的电离程度比纯水小,故d错误;
选bc。
19. 小 C2O42->OH->HC2O4- 2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42- CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),多饮白开水,导致c(Ca2+)、c(C2O42-)减小,使平衡向右移动,有利于CaC2O4的溶解 3.2×10-3
【详解】(1)Na2C2O4 和Na2CO3都可以发生两步水解使溶液呈碱性,但是溶液的碱性主由第一步决定,因为碳酸的二级电离常数远小于草酸的二级电离常数,所以相同条件下,碳酸根的水解程度比草酸根大,物质的量浓度都为0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH小。
(2)常温下将0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合,两者恰好反应生成草酸钠溶液,因草酸根发生两步水解且每一步水解都生成氢氧根,所以混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为C2O42->OH- >HC2O4-。
(3)往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,虽然草酸的酸性比碳酸强,但因草酸不足只能发生2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-.
(4)患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融,因为存在沉淀溶解平衡: CaC2O4(s) Ca2+(aq)+C2O42-(aq),多饮白开水,导致c(Ca2+)、c(C2O42-)减小,使平衡向右移动,有利于CaC2O4的溶解.
(5)25℃时,向20mL碳酸钙的饱和溶液中,由碳酸钙的Ksp=2.5×10-9可以求出c(Ca2+)=mol/L,逐滴加入c mol/L的草酸钾溶液20mL后,溶液体积变为40mL,c(Ca2+)=2.mol/L,有草酸钙沉淀生成,由草酸钙的Ksp=4.0×10-8,可以求出c(C2O42-)至少为mol/L,则c的最小值为3.2×10-3.
点睛:在进行有关稀溶液混合的计算时,若没有特别说明,混合后的溶液体积等于混合前两溶液体积之和。特别要注意的是,混合后,各离子的浓度会因稀释发生变化的。
20. B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) ΔH=-2033.8kJ/mol > < 升高温度,反应速率加快;同时平衡正向移动,B(OCH3)3产率提高 分离出B(OCH3)3、增加甲醇的浓度(量) 5.7×10-10mol/L
【分析】(1)根据原子核外电子排布规律书写原子结构示意图;
(2)根据反应的物质的物质的量及物质的存在状态、反应释放的能量书写热化学方程式;
(3)①根据不同温度下H3BO3的平衡转化率(a)大小分析,并根据浓度对反应速率的影响判断a、b两点的反应速率大小;
②从温度对反应速率的影响和该反应的正反应为吸热反应分析;
③从化学平衡影响因素分析选择的外界条件;
(4)根据平衡常数的含义计算K。
【详解】(1)Ga是第四周期第IIIA的元素,原子序数是31,原子核外最外层有3个电子,其原子结构示意图为;
(2) 1molB2H6(g)在O2(g)中燃烧,生成B2O3(s)和H2O(g)放出2033.8kJ的热量,则该反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) ΔH=-2033.8kJ/mol。
(3)①根据图示可知:升高温度H3BO3的平衡转化率(a)增大,说明升高温度,反应正向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,该反应的正反应为吸热反应,所以△H>0;
a点反应未达到平衡,反应正向进行,b点反应达到平衡状态,随着反应的进行,生成物浓度逐渐增大,v逆逐渐增大,v正逐渐减小,到b点时逆反应速率逐渐增大,v逆=v正,所以反应速率va(逆)②升高温度,反应速率加快;同时由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,使B(OCH3)3产率提高;
③反应的H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O正反应为吸热反应,若要进一步提高硼酸的转化率,除了可以适当改变反应温度外,还可以采取分离出B(OCH3)3、增加甲醇的浓度(量)等措施达到目的;
(4)反应H3BO3(aq) +H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)达到平衡时,根据物质变化关系可知平衡时c([B(OH)4]-)=c(H+)=2.0×10-5mol/L,c(H3BO3)=0.70mol/L-2.0×10-5mol/L=0.70mol/L,所以K= mol/L =5.7×10-10mol/L。
【点睛】本题综合考查了原子结构的表示方法、热化学方程式的书写、化学反应速率和化学平衡的影响因素及电离平衡常数的计算等知识。掌握物质结构与原子核外电子排布情况及化学反应基本原理是本题解答的关键。
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