专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题
1.下列实验及现象推出的相应结论正确的是
选项 实验及现象 结论
A 用计测得溶液分别为9.0、9.5 的酸性比醋酸的弱
B 向溶液中滴加几滴溶液,振荡,再滴加淀粉溶液,溶液显蓝色 的还原性比的强
C 向酸性溶液中滴入乙醇,振荡,溶液逐渐褪色 乙醇具有还原性
D 的溶液中滴入溶液至不再有红棕色沉淀()产生,再滴加的溶液,沉淀逐渐转变为白色
A.A B.B C.C D.D
2.室温下,下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是
A.溶液中H2O电离出的c(OH )=1.0×10 3 mol·L 1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.加0.1 mol·L 1 CH3COONa溶液使pH>7,则c(CH3COO )=c(Na+)
D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
3.根据下列实验现象,所得结论正确的是( )
实验 实验现象 结论
① 左边烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡 活动性:Al>Fe>Cu
② 左边棉花变橙色,右边棉花变蓝色 氧化性:Cl2>Br2>I2
③ 左边试管中产生白色沉淀,右边试管中先产生白色沉淀后沉淀消失 溶解性:Ksp[Mg(OH)2]比Ksp[Al(OH)3]小
A.① B.①②
C.②③ D.①③
4.25℃时,下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别是:结合相关数据分析,下列说法错误的是
Ag2SO4(白色) Ag2S(黑色) FeS(黑色) MnS(肉色)
1.4×10-5mol3·L-3 6.3×10-50mol3·L-3 3.3×10-18mol2·L-2 2.5×10-13mol2·L-2
A.除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好
B.25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度
C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,沉淀颜色会由黑色变为肉色
D.向Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(Ag+)增大
5.下列离子可以在指定溶液中大量共存的是
A.常温下,=1010的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
B.电解饱和食盐水一段时间后的溶液:K+、Na+、CO、SO
C.硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Ba2+、NH、I-、Cl-
D.生锈铁钉溶于盐酸后形成的溶液:H+、Ca2+、SCN-、Br-
6.工业上以硼镁矿(主要成分为,还含有少量、、、和等)为原料生产硼酸晶体的工艺流程如图所示。
已知:①的溶解度随温度的升高显著增大;
②、、和以氢氧化物的形式完全沉淀时,溶液的分别为3.2、9.7、5.2和12.4。
下列说法错误的是
A.“浸取”时要分批慢慢加入稀硫酸
B.“热过滤”的目的是防止温度降低时从溶液中析出
C.“除杂”时需向“浸出液”中依次加入和溶液,以除去、、等杂质离子
D.“母液”中的溶质主要是硫酸镁
7.下列实验操作或装置能达到目的的是
A B C D
收集气体 由溶液得到固体 分离和 ①中有气泡,②中无气泡,说明酸性:醋酸>碳酸>硼酸
A.A B.B C.C D.D
8.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 L 0.1 mol·Lˉ1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4 NA
B.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为 2 NA 个,则阳极质量减少 64g
C.标况下2.24LSO2与足量氧气在催化剂作用下充分反应,转移的电子数为0.2 NA
D.由少量CH3COOH和2molCH3COONa形成的中性溶液中CH3COO-的数目为2 NA
9.从照相底片未曝光的溴化银中回收银单质。工艺流程如下:
①未曝光的溴化银(AgBr)常用硫代硫酸钠溶解(离子结构如图所示),反应生成含有的废定影液
②在废定影液中加入溶液使中的银转化为,并使定影液再生
③在空气中焙烧再转化为Ag和
④通过电解法进行精炼银
下列说法正确的是
A.中含有键数为8mol
B.流程②中,向溶液中加入少量NaOH,的值减少
C.流程③中,在过量的空气中焙烧可以直接转化为
D.流程④中,精炼银时使用溶液做电解液,纯银作阳极
10.下列说法正确的是
A.向10mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加几滴等浓度NaCl溶液产生白色沉淀,再滴加等浓度NaI溶液,产生黄色沉淀,则证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.常温下,将1mLpH=5盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH=8
C.常温下,pH=2的盐酸和醋酸,c(H+)前者大于后者
D.常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol·L-1时,此溶液的pH可能为1或13
11.某化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;②反应Ⅱ的条件为加热
下列说法正确的是
A.过滤后所得滤液中,溶质只有NH4Cl
B.验证滤液中含的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近,试纸变蓝,说明滤液中含
C.反应Ⅱ的产物只有和Na2CO3和H2O
D.检验反应Ⅱ中NaHCO3是否完全分解的方法是:取少量反应Ⅱ后的固体,加水溶解,向其中加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,说明反应Ⅱ中NaHCO3完全分解
12.关于下列仪器使用的说法正确的是
① ② ③ ④
A.向①中添加酒精时可以采用直接倾倒法
B.仪器②可用于灼烧固体
C.④在水洗后不用润洗即可装入标准溶液,然后赶气泡、调零。
D.图示仪器中使用前需检漏的只有1种
13.已知三种酸的电离平衡常数,下列说法不正确的是
弱酸 醋酸 次氯酸 碳酸
电离平衡常数
A.三种酸的酸性由强到弱的顺序是:
B.与NaClO溶液反应生成HClO与
C.常温下,浓度均为0.1mol/L的溶液的碱性:
D.向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,使杀菌、消毒能力增强
二、填空题
14.常温下,有以下五种溶液:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
溶液 醋酸 硫酸 氨水 氢氧化钠 氯化铵
3 3 11 11 3
请回答以下问题:
(1)向等体积的①和②溶液中分别加入形状、大小一样的锌块(足量),反应一段时间后的速率v① (填“>”、“<”或“=”)v②,若收集等体积的,则消耗时间更短的是 (填化学式),醋酸和锌反应的离子方程式为 。
(2)若向⑤溶液中加入少量④,⑤的将 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同);若加入少量②,⑤的水解程度将 。
(3)将等体积的①,②,③,④溶液分别加水稀释至原来的100倍,溶液的由大到小的顺序是 (填编号)。
(4)分别向等体积的③和④溶液中加入②至恰好完全反应,消耗②更多的是 (填化学名称)。
(5)将等体积的①和②溶液混合后,加入蒸馏水,溶液中将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)①,②,③,④,⑤五种溶液中由水电离出的浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
15.硫化钠俗称臭碱,是重要的化工原料,工业上可用氢氧化钠吸收硫化氢气体制备。
(1)已知:
H2S H3BO3 H2CO3 CH3COOH
Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12 Ka=5.8×10-10 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=1.75×10-5
若用硫化钠固体和下列溶液制取硫化氢气体,可选用的试剂为 。
a.硝酸 b.碳酸氢钠 c.硼酸 d.醋酸
将少量CO2通入Na2S溶液中,写出发生反应的离子方程式 。
(2)某小组同学为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3,设计实验:取久置潮解的Na2S固体溶于水,静置,取少量上层清液于试管中,向其中滴加AgNO3溶液,产生黑色沉淀。由此得出结论:Na2S变质的产物中含Na2S2O3。该实验是否合理 (填“是”或“否”),请分析原因 。(已知:白色的Ag2S2O3难溶于水,且易转化为黑色Ag2S)
(3)设计实验证明Na2S的还原性比FeCl2的还原性强: (写出必要的实验操作、现象和结论)。
16.工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤:
参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3。
请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调整pH=9.6,将Fe2+沉淀除去? (填“能”或“不能”,理由是 。
(2)有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是 。(填序号)
A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?(填“是”或“否”) ,理由是 。
③现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2+的有 。
A.浓HNO3 B.KMnO4 C.Cl2 D.H2O2
(3)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有 。
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3 E.CuO
17.碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH3)2N-NH2,氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式 。
(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时, N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。
①298k时,该反应的平衡常数为 。
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol, n(N2O4)=1.2mol,则此时V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①水的电离程度最大的是 ;
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值的是 ;
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
18.(1)常温下,0.1 mol/LNaHB溶液中存在的离子有:、、、、,存在的分子只有;且,则的电离方程式 。
(2)时,已知0.1 mol/LHCl溶液中,现将0.2 mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合,充分反应后溶液的pH= 。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
弱酸化学式
电离平衡常数
下列微粒能大量共存的是 。
A.、 B.、
C.、 D.、CH3COO-
(4)常温下,等物质的量浓度的、、三种溶液的pH由小到大的顺序是 。
19.是大气的主要污染物,工业上利用钠碱循环法可除去。回答下列问题:
(1)钠碱循环法中,吸收液为溶液,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)可用溶液吸收制备,该反应的离子方程式是 。
(3)已知:时,的电离常数为;的电离常数为,则下列各组微粒可以大量共存的是_______(填字母)。
A.和 B.和 C.和 D.和
(4)时,及其钠盐的溶液中,的物质的量分数随溶液变化关系如图所示。
①时,硫元素的主要存在形式是 。
②当溶液恰好呈中性时: (填“>”“<”或“=”)。
(5)泡沫灭火器内外桶中各盛有一定浓度的、溶液。使用时须将该灭火器反转并拔掉插销,让上述溶液混合并由喷嘴喷射出一定量的气流和难溶物,覆盖在可燃物的表面起到灭火效果。写出该反应的离子方程式: 。
20.(1)25℃时,有体积和pH均相同的M和N两种溶液,加水稀释时,稀释的倍数与pH的变化关系如图所示:
①若两种溶液中的溶质分别为HCl和CH3COOH,则曲线 (填“I”或“II”)表示HCl溶液;当y=10时,x= ;稀释前,c(HCl) c(CH3COOH)(填“>”“<”或“=”);
②若两种溶液中的溶质分别为HCl和NH4Cl,则a、b、c三点中,导电能力最强的是 ;当向盐酸中加入n1molNaOH,向NH4Cl溶液中加入n2molNaOH时,两溶液恰好均呈中性,则n1 n1(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知常温下,0.1mol·L-1的NaHX溶液中,c(X2-)=1×10-3mol·L-1,且溶液中不存在H2X分子。
①HX-的电离方程式为 ,常温下,HX-的电离平衡常数K= ;
②浓度为0.1mol·L-1的H2X溶液的pH= ;
③0.1mol·L-1的NaHX溶液中离子浓度由大到小排列的顺序为 。
21.钇是稀土元素之一。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),用NaOH初步处理钇矿石可以得到Y(OH)3、Fe2O3、Na2SiO3和Na2BeO2的共熔物。工业上利用该共熔物制取氧化钇,并获得副产物铍,流程如图:
已知i.铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似;
ii.Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH如表:
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.1 3.1
Y3+ 6.0 8.3
(1)滤渣1的主要成分是 。
(2)过滤2所得滤液中含有NaCl、BeCl2和少量HCl。为提纯BeCl2。选择合理步骤并排序完成系列操作1 。
a.加入适量的盐酸
b.通入过量的CO2
c.过滤
d.加入过量的NaOH溶液
e.加入过量的氨水
f.洗涤
(3)由BeCl2溶液制得BeCl2固体的操作为 。
(4)用氨水调节pH=a时,a的取值范围是 。
(5)计算常温下Y3++3H2OY(OH)3+3H+的平衡常数K= 。(常温下Ksp[Y(OH)3]=8.0×10-23)
(6)“除杂”中Na2BeO2与过量盐酸反应的离子方程式为 。
(7)常见的由BeCl2固体生产Be的工业方法有两种:①电解法:电解NaCl-BeCl2混合熔融盐制备Be;②热还原法:熔融条件下,钾还原BeCl2制备Be。以上两种方法你认为哪种更好并说明理由 。
22.(1) 25℃时,电离平衡常数:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 4.0×10-8
回答下列问题:
①当三种酸的物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 (用化学式表示,下同)。
②同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
③在一条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO- + H+△H>0,下列方法中,可以使0.10mol/LCH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是 。
a.加入少量0.10mol/L的稀盐酸 b.加热c.加水稀释至0.010mol/L d.加入少量冰醋酸 e.加入少量氯化钠固体
④常温下,0.1mol/L的CH3COOH液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 。
a.c(H+) b. c.c(H+)c(OH-) d.
⑤体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图。溶液稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) 醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)已知纯水中存在如下平衡:H2O H++OH-。现欲使平衡逆向移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是 (填字母序号)。
a.向水中加入NaOH固体 b.向水中加入NaHSO4固体c.加热至100℃ d.向水中通入CO2气体
(3)常温下,将pH=11 的NaOH 溶液与pH=4 的硫酸混合,所得溶液的PH=9,则酸、碱溶液的体积比是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】本题主要考查化学实验操作、现象及结论,侧重考查学生的实验操作能力和分析现象能力。
【详解】A.未指明溶液的浓度相等,A错误;
B.会电离出,也可直接氧化,B错误;
C.高锰酸钾溶液颜色褪去,说明高锰酸钾被还原,可得出乙醇具有还原性,C正确;
D.二者分别是和型沉淀,类型不同,只能得出饱和溶液中中的比中小的结论,D错误;
故选C。
2.B
【详解】A.酸抑制水的电离,pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3mol/L,溶液中OH-全部来自水的电离,水电离产生c(OH )=10-11 mol/L,A错误;
B.CH3COOH溶液存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;
C.溶液中的电荷守恒为:c(H+)+ c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),溶液pH>7,c(H+)< c(OH-),所以c(CH3COO )D. pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,则醋酸的浓度大于氢氧化钠浓度,pH=3的CH3COOH溶液与等体积pH =11的NaOH溶液混合,醋酸过量,溶液显酸性,D错误;
答案选B。
3.A
【详解】①中左右两个电池都是原电池,都是较活泼的金属作负极,较不活泼的金属作正极,则左边烧杯中铁上有气体生成,右边烧杯中铜上有气体生成,所以金属的活动性顺序是Al>Fe>Cu,故①符合题意;
②氯气和溴化钠反应后有氯气剩余,氯气和溴都能和碘化钾置换出碘单质,氯气的存在影响溴的反应,所以右边棉花变为蓝色不能得出氧化性:Cl2>Br2>I2,故②不符合题意;
③通过沉淀的转化可比较难溶电解质溶度积的大小,该实验的沉淀是分别发生在两个不同的试管中,没有发生氢氧化镁和氢氧化铝的沉淀转化关系,氢氧化铝的溶解是因为氢氧化铝和氢氧化钠发生化学反应造成的,不能说明溶解性:Ksp[Mg(OH)2]比Ksp[Al(OH)3]小,故③不符合题意;故符合题意的是①;
答案选A。
4.D
【详解】A.Ag2SO4 和Ag2S是同类型沉淀, ,则Ag2S更难溶,故除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好,A说法正确;
B.根据表中数据,25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度,B说法正确;
C.向少量FeS悬浊液中,即FeS的饱和溶液,加入足量饱和MnCl2溶液,发生沉淀的转化,沉淀颜色会由黑色变为肉色,C说法正确;
D.向Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,平衡逆向移动,则溶液中c(Ag+)减小,D说法错误;
答案为D。
5.B
【详解】A.常温下,,,不能大量存在,A项不符合题意;
B.电解饱和食盐水一段时间后的溶液含氢氧化钠:K+、Na+、CO、SO互不反应可以共存,B项符合题意;
C.硫酸酸化的高锰酸钾溶液,、不能大量存在,C项不符合题意﹔
D.生锈铁钉溶于盐酸后生成的与不能大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
6.C
【分析】硼镁矿加入稀硫酸浸取,二氧化硅不反应、碳酸钙转化为微溶的硫酸钙成为滤渣,镁、铁、铝、硼进入浸出液,通过除杂将铁、铝转化为沉淀,由于的溶解度随温度的升高显著增大,故滤液降温结晶析出硼酸晶体,母液中含有硫酸镁;
【详解】A.“浸取”时,因硼镁矿粉中含有少量,加入稀硫酸会产生大量泡沫,为避免反应物从反应器中溢出,应分批慢慢加入稀硫酸,A正确;
B.的溶解度随温度的升高显著增大,“热过滤”的目的是防止温度降低时从溶液中析出,B正确;
C.“除杂”时需向“浸出液”中依次加入将亚铁离子转化为铁离子、加入氧化镁调节pH,以除去、、等杂质离子;若使用氢氧化钠会引入杂质离子钠离子,C错误;
D.由分析可知,“母液”中的溶质主要是硫酸镁,D正确;
故选C。
7.D
【详解】A.二氧化氮的密度比空气密度大,应长导管进气收集,故A错误;
B.蒸发促进Cu2+水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发制备CuCl2,故B错误;
C.CH3COOH能溶于水,用分液法不能分离,故C错误;
D.发生强酸制取弱酸的反应,由图中装置、操作和现象可知酸性:醋酸>碳酸>硼酸,故D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.硫酸钠溶液中,硫酸钠、水分子都含氧原子,所以1 L 0.1 mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数远大于0.4 NA,故A错误;
B.电解精炼铜时,阳极上是粗铜,粗铜上有其他比铜活泼的金属杂质也会放电,故阴极得到电子数为2NA时,阳极减少的质量不一定是64g,故B错误;
C.标况下2.24LSO2的物质的量为n(SO2)==0.1mol,SO2与足量氧气在催化剂作用下充分反应,即2SO2+O22SO3,该反应为可逆反应,不能进行完全,所以转移的电子数小于0.2NA,故C错误;
D.由少量CH3COOH和2molCH3COONa形成的中性溶液中,含有2mol钠离子,溶液中电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),该溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),由于在同一溶液中,则n(Na+)=n(CH3COO-)=2mol,混合液中CH3COO-的数目为2 NA,故D正确;
答案为D。
9.B
【详解】A.根据的结构,含有键数和配位键,所以中含有键数为6mol,A错误;
B.废定影液中加入溶液使中的银转化为,使减小,增大,减小,B正确;
C.根据题意,在过量的空气中焙烧可以转化为,不能直接生成,C错误;
D.精炼银时使用溶液做电解液,粗银作阳极,,纯银在阴极产生,,D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.硝酸银过量,均为沉淀生成,不存在沉淀转化,由现象不能比较Ksp大小,故A错误;
B.酸溶液无论如何稀释,不能变为碱性,只能是无限接近中性,故将1mL 1×10-5mol L-1盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH小于7,故B错误;
C.常温下,pH=2的盐酸和醋酸溶液中,氢离子浓度相同,c(H+)前者等于后者,故C错误;
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol/L,则水电离出的c(OH-)═1.0×10-13mol/L,溶液中c(H+)×c(OH-)=1.0×10-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=0.1mol/L或者1.0×10-13mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=1或强碱时pH=13,故D正确;
故选:D。
11.B
【分析】将NH3、CO2两种气体先后通入饱和食盐水中,发生反应的化学方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;过滤出沉淀,得到NaHCO3固体,加热使固体分解,得到Na2CO3固体、二氧化碳气体等,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
【详解】A.过滤后所得滤液中,仍含有少量的NaCl、NaHCO3,A不正确;
B.验证滤液中时,取少量先加入足量NaOH溶液,将转化为NH3,加热试管使氨气逸出,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,由此证明含,B正确;
C.反应Ⅱ发生的是NaHCO3固体的分解反应,产物中含有Na2CO3、CO2和H2O,C不正确;
D.检验NaHCO3是否存在时,应排除Na2CO3的干扰,所以不能使用澄清石灰水,应采用加热法,测定加热前后固体是否发生质量变化,D不正确;
故选B。
12.D
【详解】A.将酒精灯灯头拔开,然后用漏斗将酒精缓慢加入,A错误;
B.仪器②蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,坩埚可用于灼烧固体,B错误;
C.④酸式滴定管在水洗后需润洗再装入标准溶液,C错误;
D.图示仪器中使用前需检漏的只有④酸式滴定管,D正确;
故选D。
13.B
【分析】电离平衡常数越大,酸性越强,根据表中电离平衡常数可以知道,酸性大小:CH3COOH >H2CO3>HClO>,据此进行分析。
【详解】A.根据分析可知,三种酸的酸性由强到弱的顺序是:CH3COOH>H2CO3>HClO,故A正确;
B.由分析可知,酸性:H2CO3>HClO>,次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以二氧化碳与NaClO溶液反应生成HClO和碳酸氢钠,故B错误;
C.根据分析可知,酸的电离平衡常数越大,酸性越强,对应酸形成钠盐的碱性就越弱,所以常温下,浓度均为0.1mol/L的溶液的碱性强弱:NaClO>NaHCO3>CH3COONa,故C正确;
D.根据“强酸制备弱酸”规律,向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,增大了次氯酸的浓度,使杀菌、消毒能力增强,故D正确;
故选B。
14.(1) >
(2) 增大 减小
(3)③>④>②>①
(4)氨水
(5)增大
(6)⑤>①=②=③=④
【详解】(1)醋酸是弱电解质,硫酸是强电解质,pH=3的醋酸和硫酸分别与形状、大小一样的锌块反应,初始反应速率相同,但随着反应的进行,醋酸会继续电离出氢离子,使得一段时间后醋酸与锌的反应速率比硫酸与锌的反应速率大,因此,若收集等体积的氢气,消耗时间更短的是醋酸,醋酸与锌反应的离子方程式为:。
(2)氯化铵溶液中因有铵根离子水解生成氢离子,使得氯化铵溶液显酸性,若往氯化铵溶液中加氢氧化钠,其酸性会减弱,pH增大;若加入少量硫酸,相当于加了氢离子,则会抑制铵根离子的水解,其水解程度会减小。
(3)酸加水稀释后pH仍然小于7,碱加水稀释后pH仍然大于7。pH=3、等体积的醋酸和硫酸加水稀释100倍后,硫酸的pH=5,而醋酸则因为稀释过程中醋酸分子又会继续电离出氢离子,使得其pH<5;pH=11、等体积的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释100后,氢氧化钠的pH=9,而氨水则因为稀释过程中一水合氨分子又会继续电离出氢氧根离子,使得其pH<9,因此溶液的pH由大到小的顺序是③>④>②>①。
(4)若氨水和氢氧化钠溶液的pH相等,由于氨水是弱碱,所以氨水的物质的量浓度要比氢氧化钠溶液的物质的量浓度大,因此等体积、等pH的氨水和氢氧化钠溶液分别与硫酸恰好完全反应,氨水消耗硫酸的体积更大。
(5)将等体积、等pH的醋酸和硫酸混合后在加水稀释,硫酸根离子的物质的量不变,但醋酸跟离子的物质的量增加,使得增大。
(6)①中水电离出的,②中水电离出的,③中水电离出的,④中水电离出的,⑤中水电离出的,因此五种溶液中由水电离出的浓度由大到小的顺序是⑤>①=②=③=④。
15.(1) d
(2) 否 剩余的Na2S也能与AgNO3溶液直接反应生成黑色的Ag2S沉淀
(3)取少量FeCl3溶液于两支试管中,一支逐滴加入Na2S溶液,另一支逐滴加入FeCl2溶液,加了Na2S溶液的试管中有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色,加了FeCl2溶液的试管中无明显现象,证明还原性:Na2S强于FeCl2
【详解】(1)a.硝酸具有强氧化性,会氧化硫化钠,得不到硫化氢气体,a不选;b.碳酸氢钠:的Ka=4.7×10-11,小于H2S的Ka1=9.1×10-8,由碳酸氢钠制取不了H2S,b不选;c.硼酸的Ka=5.8×10-10,小于H2S的Ka1=9.1×10-8,由硼酸制取不了H2S,c不选;d.醋酸的Ka=1.75×10-5,大于H2S的Ka1=9.1×10-8,可以由醋酸制取H2S,d可选;答案选d;根据碳酸和H2S的电离常数可知:将少量CO2通入Na2S溶液中,发生反应的离子方程式为:;
(2)取久置潮解的Na2S固体溶于水,静置,取少量上层清液于试管中,向其中滴加AgNO3溶液,产生黑色沉淀,该黑色沉淀是Ag2S,若Na2S固体没有全部变质,Ag2S可能是由剩余的Na2S与AgNO3溶液直接反应生成,因此,不能由此得出结论:Na2S变质的产物中含Na2S2O3;
(3)设计实验证明Na2S的还原性比FeCl2的还原性强:取少量FeCl3溶液于两支试管中,一支逐滴加入Na2S溶液,另一支逐滴加入FeCl2溶液,加了Na2S溶液的试管中有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色,加了FeCl2溶液的试管中无明显现象,证明还原性:Na2S强于FeCl2。
16. 不能 因Fe2+沉淀的pH最大,Fe2+沉淀完全时,Cu2+、Fe3+也会沉淀完 A 否 引入新杂质 CD CE
【分析】(1)除去Fe2+时,应避免Cu2+生成沉淀;
(2)①NaClO为强碱弱酸盐,水解呈碱性;
②加入氧化剂时,不能引入新的杂质;
(3)使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,应调节溶液的pH,所加物质能与酸反应,注意不能引入新杂质。
【详解】(1)由题给信息可知,除去Fe2+时,应避免Cu2+生成沉淀,如直接调整溶液pH=9.6,则生成氢氧化亚铁的同时,氢氧化铜、氢氧化铁也同时生成。
故答案为:不能;因Fe2+沉淀的pH最大,Fe2+沉淀完全时,Cu2+、Fe3+也会沉淀完;
(2)①NaClO为强碱弱酸盐,水解呈碱性,则加入NaClO,溶液的pH一定增大,另外NaClO可以酸反应生成HClO而导致溶液pH增大。
②加入氧化剂时,不能引入新的杂质,如用NaClO,则可引入NaCl杂质。
③为了不引入新杂质,应加入氯气或过氧化氢。
故答案为:A;否;引入新杂质;CD;
(3)使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,应调节溶液的pH,所加物质能与酸反应,注意不能引入新杂质,则可用CuO 或Cu2(OH)2CO3;
故答案为:CE。
17. C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ·mol-1 6.67 d < b d c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
【详解】(1)1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则1mol偏二甲肼完全燃烧释放出的能量为42.5kJ×60=2550kJ,其热化学方程式为:C2H8N2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)△H=-2550 kJ/mol;
故答案为:C2H8N2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)△H=-2550 kJ/mol;
(2)①由图可知N2O4的平衡浓度为0.6mol/L,达到平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,则NO2的平衡浓度为0.3mol/L,则K==6.67L/mol。
故答案为6.67L/mol;
②a.温度相同,压强越大,反应速率越快,所以A、C两点的反应速率:A<C,故a错误;
b.混合气体的平均相对分子质量=,B、C两点混合气体的质量和物质的量都相等,所以混合气体的平均相对分子质量B=C,故b错误;
c.NO2的含量越高,混合气体的颜色越深,C点压强大于A点,加压平衡向生成N2O4的方向移动,但NO2的浓度比原平衡大,所以混合气体的颜色A点浅C点深,故c错误;
d.可逆反应2NO2(g) N2O4(g)△H=-akJ mol-1(a>0)放热,温度升高平衡逆向移动,二氧化氮含量增大,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,故d正确。
故答案为:d;
③反应为放热反应,升高温度,K值减小,密闭容器的体积为2L,因此的N2O4的浓度为0.6mol/L,NO2的浓度为0.3mol/L,浓度商Q==6.67L/mol=K(298K)>K(398K),反应向逆反应方向移动,因此V(正)<V(逆)。
故答案为:<;
(3)①a、b、c、d、e五个点,根据反应量的关系,b点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;c、d、e三点溶液均含有NH3 H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3 H2O抑制水的电离,因此水的电离程度最大的是b点。
故答案为b;
②氨水为弱碱,溶液呈碱性,c点溶液呈中性,铵根离子浓度过大,e点溶液碱性过强,一水合氨浓度过大,相对而言d点溶液中铵根离子浓度与一水合氨浓度最接近,溶液中c(OH-)的数值最接近NH3 H2O的电离常数K数值。
故答案为d;
③c点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3 H2O三种成分,b点时c(Na+)=c(SO42-),c点时c(Na+)>c(SO42-),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO42-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)。
故答案为c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)。
18. H2BH++HB-、 HB-H++B2- 12 A < <
【详解】(1)在常温下,0.1 mol/LNaHB溶液中存在的离子有:、、、、,存在的分子只有;且<c(H2B),说明H2B是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡,分步电离,电离方程式为H2BH++HB-、 HB-H++B2-;
(2)时,已知0.1 mol/LHCl溶液中,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=0.1×10-12=10-13;现将0.2 mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合,二者发生反应:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,充分反应后溶液中碱过量,c(OH-)==0.1 mol/L,c(H+)==10-12 mol/L,故反应后溶液的pH=12;
(3)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸与弱酸盐反应可以制取弱酸。
A.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH),所以、不能发生反应,可以大量共存,A符合题意;
B.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2S),所以、会发生反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2S),所以、会发生反应而不能大量共存,C不符合题意;
D.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH),所以、CH3COO-会发生反应而不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是A;
(4)、、都是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。根据盐的水解规律:有弱才水解,谁弱水水解,越弱越水解,谁强显谁性,根据酸电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强,可知酸性:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH)>Ka1(H2S),所以在常温下等浓度的、、碱性由弱到强顺序是: < <,溶液碱性越弱,pH就越小,因此溶液pH由小到大顺序为: < <。
19.(1)
(2)
(3)BC
(4) >
(5)
【详解】(1)溶液中存在Na2SO3=2Na++SO、SO+H2OHSO+OH-、HSO+H2OH2SO3+OH-、H2OH++OH-,可知,SO少部分水解1:1生成HSO和OH-,又HSO少部分水解且生成OH-,所以,溶液显碱性,排最后,故水解该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为;
(2)溶液吸收制备,反应的离子方程式是;
(3)已知时,的电离常数为,;的电离常数为,,可知酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HCO,则根据强酸能制备弱酸分析:
A.由于酸性HSO>HCO,故HSO和CO能发生反应HSO+CO=SO+HCO,两个微粒不能大量共存,A不符合题意;
B.由于酸性H2SO3>H2CO3>HSO>HCO,和间不反应可以共存,B符合题意;
C.由于酸性HSO>HCO,和间不反应可以共存,C符合题意;
D.由于酸性H2SO3>H2CO3,故和能发生反应H2SO3+HCO=H2CO3+HSO,两个微粒不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:BC;
(4)①由曲线可知时,硫元素的主要存在形式是;
②根据电荷守恒可得+=2++,当溶液恰好呈中性时,=2+,因此>+;
(5)与发生双水解反应生成Al(OH)3、CO2和Na2SO4,该反应的离子方程式为。
【点睛】离子方程式书写的分为四步,第一步:正确写出反应的化学方程式,第二步:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式,第三步:删去方程式两边不参加反应的离子,第四步:检查方程式两边的元素和电荷是否守恒。
20. I 5 < a < HX-H++X2- 1.0×10-5 1 c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(OH-)
【详解】(1)①若两种溶质分别为盐酸和醋酸,加水稀释时,盐酸的电离程度增加,故Ⅰ为盐酸的曲线;加水稀释10倍时,盐酸溶液中H+浓度减小10倍。溶液pH变为5,则x=5,;稀释两溶液的pH相同,因醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离,故醋酸浓度大于盐酸浓度;
②若两种溶质分别为盐酸和氯化铵,加水稀释时,盐酸的电离程度增加故Ⅰ为盐酸的曲线,此时a点的导电能力最强,盐酸的浓度小于氯化铵的浓度,此时向二者加入氢氧化钠溶液使两溶液的pH相同等于7,则盐酸需要的NaOH的物质的量小于氯化铵需要的物质的量;
(2)①0.1mol/L的NaHX溶液中X2-的浓度为0.001mol/L,说明X2-为弱酸根,故HX-的电离方程式为HX-H++X2-;常温下HX-的电离平衡常数K==10-5;
②溶液中不存在H2X,说明H2X的一级电离是完全电离,故0.1mol/L H2X的pH=1;
③NaHX溶液呈酸性,不发生水解反应,HX-发生电离,则溶液中各离子浓度从大到小的顺序为c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(OH-)。
21.(1)H2SiO3或H4SiO4
(2)ecfa或dbcfa
(3)蒸发结晶时,向溶液中持续通入HCl气体(或在HCl气流中加热蒸干)
(4)3.1<a<6.0
(5)1.25×10-20
(6)BeO+4H+=Be2++2H2O
(7)电解法好,同时能得到工业原料Cl2(热还原法好,操作简单,不产生有毒气体)
【分析】题目中提到用NaOH初步处理钇矿石可以得到Y(OH)3、Fe2O3、Na2SiO3和Na2BeO2的共熔物,是为了制取氧化钇,并获得副产物铍。从流程图中可知,共熔物加水处理后,Y(OH)3、Fe2O3不溶于水,Na2SiO3和Na2BeO2溶于水,所以溶解这一步的主要成分是Y(OH)3、Fe2O3,加酸Y(OH)3、Fe2O3都溶解,然后加氨水调节pH产生滤渣2为Fe(OH)3,在继续加氨水,获得Y(OH)3,在高温加热得到Y2O3;过滤1后的除杂中的主要成分就是Na2SiO3和Na2BeO2,在此基础上加过量盐酸,可将Na2SiO3转变成硅酸沉淀而除掉,后续得到BeCl2在题目中提到铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似,所以冶炼方法和铝的也相似,理解了流程,这道题就不难做
【详解】(1)过滤2这一步是将Na2SiO3转变成硅酸沉淀而除掉,故答案为H2SiO3或H4SiO4;
(2)过滤2所得滤液中含有NaCl、BeCl2和少量HCl。根据题目提示可知BeCl2和AlCl3化学性质相似,可以现价氨水,将BeCl2转化成沉淀,在过滤,然后再加盐酸转化为BeCl2,故答案为ecfa或dbcfa;
(3)根据题目提示可知Be和Al是对角线关系,化学性质相似,所以可理解为BeCl2和AlCl3化学性质相似,由BeCl2溶液制得BeCl2固体要注意水解问题,故答案为蒸发结晶时,向溶液中持续通入HCl气体(或在HCl气流中加热蒸干);
(4)用氨水调节pH=a时,是为了将Fe3+转化为沉淀而除掉,故答案为3.1<a<6.0;
(5)常温下Y3++3H2O Y(OH)3+3H+的平衡常数;
(6)“除杂”中Na2BeO2与过量盐酸反应的离子方程式为
+4H+=Be2++2H2O;
(7)由BeCl2固体生产Be的工业方法比较好的就是电解法,故答案为电解法好,同时能得到工业原料Cl2(热还原法好,操作简单,不产生有毒气体);
【点睛】本题是无机化学流程题,涉及到化学性质相似的陌生物质的考查,还有物质的性质,物质的分离与除杂等,其综合性较强,但要从图中所给的信息要对流程图中的每一步都需要有基本的理解。
22. CH3COOH>H2CO3>HClO H2CO3>CH3COOH=HClO bc a 大于 bd 9:1
【详解】(1)①电离平衡常数越大,氢离子浓度越大,酸性越强,根据电离平衡常数可知酸性:CH3COOH> H2CO3> HClO;所以当三种酸的物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO;
②同体积、同物质的量浓度的三种酸,溶质的量:n(CH3COOH)= n(HClO)= n(H2CO3),醋酸和次氯酸均属于一元酸,而碳酸属于二元酸,n(H+)=2n(H2CO3),中和能力较前两种酸要强;所以三种酸中和NaOH的能力由大到小的顺序是H2CO3>CH3COOH=HClO;
③a.加入少量0.10mol/L的稀盐酸,增大了溶液中氢离子浓度,平衡左移,醋酸电离程度减小,故不选;
b.醋酸的电离过程为吸热过程,加热,促进电离,醋酸电离程度增大,故可选;
c.加水稀释,促进电离,平衡右移,醋酸电离程度增大,故可选;
d.加入少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,平衡右移,但是醋酸电离程度减小,故不选;
e.加入少量氯化钠固体,对醋酸的电离平衡无影响,醋酸电离程度不变,故不选;
故选bc;
④a.醋酸溶液加水稀释过程中,因为溶液的体积增大,而醋酸的电离程度较小,则稀释后溶液中的c(H+)减小,故可选;
b.稀释过程中氢离子的物质的量增大,醋酸的物质的量减小,因为在同一溶液中,溶液的体积相同,则的比值增大,故不选;
c.溶液中c(H+)×c(OH-)之积为水的离子积,稀释后溶液的温度不变,则水的离子积不变,故不选;
d.稀释过程中氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,则的比值增大,故不选;
故选a;
⑤由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则HX的酸性强,电离平衡常数大;稀释后,HX电离生成的氢离子浓度小,对水的电离抑制能力小,所以溶液稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+);
(2)欲使平衡向左移动且所得的溶液显酸性,可以加入酸或酸性的物质;
a.向水中加入NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,平衡左移,溶液显碱性,故不选;
b.NaHSO4在水溶液中电离出氢离子,向水中加入NaHSO4固体,增大了氢离子浓度,平衡左移,溶液显酸性,可选;
c.电离过程是吸热过程,加热至100℃,平衡右移,氢离子和氢氧根离子浓度同等程度增大,溶液呈中性,故不选;
d.向水中通入CO2气体,溶液中氢离子浓度增大,平衡左移,溶液显酸性,故可选;
故选bd;
(3)常温下,将pH=11 的NaOH 溶液,c(OH-)=10-3mol/L,pH=4 的硫酸溶液中,c(H+)=10-4mol/L,二者混合后,所得溶液的pH=9,溶液显碱性,c(OH-)=10-5mol/L;,所以酸、碱溶液的体积比是9:1。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页