第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题
1.利用下列实验模拟侯氏制碱法制备少量碳酸氢钠。下列说法不正确的是
实验 实验操作和现象
1 取25%的粗食盐水50mL,加入3mol L-1NaOH和1.5mol L-1Na2CO3混合溶液,调节溶液pH至11,溶液中出现浑浊,加热煮沸,静置,过滤。
2 向实验1所得溶液中滴加适量盐酸,得到精制食盐水。
3 将实验2所得精制食盐水保温在30℃,边搅拌边加入20gNH4HCO3,溶液中出现浑浊,保温、静置10min,过滤,干燥,得到NaHCO3固体。
4 用pH试纸测定0.1mol L-1NH4Cl溶液、0.1mol L-1NH4HCO3溶液和0.1mol L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH分别约为6、7.8和8。
A.实验1静置所得溶液中有c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(Mg2+)
B.3mol·L-1NaOH和1.5mol·L-1Na2CO3混合液中存在c(OH-)+c(HCO)+c(CO)=c(Na+)
C.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中的c(HCO)小于0.1mol·L-1NaHCO3溶液中的c(HCO)
D.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中的c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,1.0 L pH=1的稀盐酸中由水电离出的H+数为0.1 NA
B.7.1 g Cl2完全被石灰水的浑浊液吸收,转移的电子数为0.1NA
C.11.2 L CO和N2的混合气体中,含原子数为NA
D.500 mL1.0 mol·L-1的NaNO2溶液中,NO数为0.5 NA
3.常温下,用0.1000 mol L-1的NaOH溶液滴定0.1000 mol L-1的溶液,获得的滴定曲线如图所示。横坐标为滴定分数(w),滴定分数是指滴定过程中标准溶液与待测溶液中溶质的物质的量之比。忽略溶液混合时的体积变化,下列说法正确的是
A.a点溶液中, mol L-1
B.b点溶液中,
C.b点到c点反应的离子方程式为
D.若用甲基橙做指示剂,则时溶液显红色
4.下列实验能达到预期目的是
编号 实验内容 实验目的
A 对滴有酚酞的溶液进行加热,溶液红色变深 证明溶液中存在水解平衡
B 用试纸测定同浓度的、溶液的 比较和的酸性强弱
C 将碱式滴定管的尖嘴朝下,慢慢挤压胶管内玻璃球将气泡排出 除去碱式滴定管胶管内气泡
D 向溶液中滴2滴溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴溶液,又生成红褐色沉淀 证明:
A.A B.B C.C D.D
5.下列实验操作得到的现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液 溶液褪色 BaCl2溶液显酸性
B 向25mL沸水中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸 生成红褐色沉淀 制得Fe(OH)3胶体
C 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成蓝色沉淀 H2S酸性比H2SO4强
D 向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀 KI3溶液中存在I2和I-
A.A B.B C.C D.D
6.用一定浓度的溶液分别滴定体积均为、浓度均为的、和三种溶液,滴定过程中三种溶液的电导率如图所示。(已知:溶液电导率越大,导电能力越强;b点为曲线②上的点)。下列说法不正确的是
A.由图可知,①②③曲线分别表示、、
B.d点对应的溶液中粒子浓度大小关系:
C.浓度为
D.a、b、c、d四点中水的电离程度:
7.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③0.5 mol·L-1一元酸溶液中H+浓度为0.5 mol·L-1
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.只有④⑤ C.②④⑤⑥ D.只有③⑥
8.设NA为阿伏加 德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
B.0.1 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子
9.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是
A.硫磺矿制备硫酸经历两步:S
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少排放,发生的反应为:
D.土壤中的闪锌矿遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝,说明CuS很稳定,不具有还原性
10.过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料,在不同的领域引起了研究者的兴趣,含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景,下面为S2 与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图,若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂,则下列说法错误的是
A.由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+
B.控制S2 浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离
C.因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,故常作为沉铜的沉淀剂
D.向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:S2 +Cu2+=CuS↓
11.化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.元素分析仪可确定物质中是否含有C、H、O、N等元素,原子吸收光谱仪可用于测定物质中的金属元素
B.开发新能源、化石燃料脱硫处理及往已酸化的土壤中加入生石灰均可以减少酸雨的产生
C.2019年6月,习近平总书记提出“垃圾分类就是新时尚”。当垃圾桶上贴有“”标志时,表示该垃圾桶应放置可回收垃圾
D.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,因为两者混合发生水解反应而使肥效降低
12.25℃时,改变0.1mol·L-1弱酸RCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH分子的物质的量分数δ(RCOOH)随之改变[已知δ(RCOOH)=],甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)溶液中δ(RCOOH)与pH的关系如图。下列说法正确的是
A.pH=4的丙酸和甲酸溶液稀释100倍后对应溶液中的c(H+):甲酸>丙酸
B.25℃时,等浓度甲酸与丙酸混合后,丙酸的电离平衡常数K>10-4.88
C.浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和CH3CH2COONa的混合溶液中:c(H+)+c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH)=c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-)
D.将0.1mol·L-1的HCOOH溶液与0.1mol·L-1的HCOONa溶液等体积混合,所得溶液中:c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-)
13.在25℃时, 将1.0 L y mol·L-1HF溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HF或加入NaF固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入HF或加入NaF固体物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.水的电离程度:c>b>a
B.a点对应的混合溶液中,c(Na+)=c(HF)
C.从b点到a点的过程中, 逐渐增大
D.该温度下,氢氟酸的电离平衡常数Ka=
14.某工厂以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料生产硫酸锰晶体的工艺流程如下图所示:
常温下几种金属氢氧化物沉淀时的pH:
开始沉淀时的pH 7.2 2.7 4.7
完全沉淀时的pH 10.0 3.7 6.7
下列说法错误的是
A.试剂a只能是溶液
B.调pH时,为不引入新的杂质,试剂b可以选择
C.pH调整的范围为
D.过滤所得的晶体最后用乙醇洗涤
二、填空题
15.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过 mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极会产生气泡,这是由于NH4Cl溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因 ,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应(红色褪去)的离子方程式: 。
(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝电极反应为 ;乙装置中石墨(1)电极现象为 。
16.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸。可用于制NO气体。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为 .
(2)常温下,用0.01mol/L的NaOH溶液滴定10mL0.01mol/L的H2N2O2溶液。测得溶液PH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式: 。
②常温下H2N2O2的Ka1为 .
③b点时溶液中c(H2N2O2) c()(填>、 <或=,下同)
④a点时溶液中c(Na+) c()+c().
⑤a、b、c三点,水的电离程度最大的是 。
17.电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式 HF H2CO3 HClO
电离平衡常数(Ka) 7.2×10-4 K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 3.0×10-8
(1)HF、H2CO3、HClO酸性由强到弱的顺序为 。物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液:a.Na2CO3 b.NaClO c.NaHCO3 d.NaF,pH值由大到小的顺序是 (填编号)
(2)将浓度为0.1mol/LHF溶液加水稀释一倍(假设温度不变),下列各量增大的是_______。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-) C.c(H+)/c(HF) D.c(OH-)/c(H+)
(3)25℃时,在20mL0.1mol/L氢氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。
A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F-)18.I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11 3.0×10-8
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 (填字母)。
a.CO b.ClO- c.CH3COO- d.HCO
(3)下列反应不能发生的是 (填字母)。
a.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
d.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
(4)用蒸馏水稀释0.10mol·L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
a. b. c. d.
(5)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。则醋酸的电离平衡常数 (填“>”、“=”或“<”,下同)HX的电离平衡常数;稀释后,醋酸溶液中水电离出来的c(H+) HX溶液中水电离出来的c(H+);用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸 HX。
(6)25℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确数值)。
II.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积KW 1×10-14 a 1×10-12
(7)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为 。
(8)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= 。
19.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-,试完成下列问题:
(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)NaHA溶液pH 7(填“大于”“小于”或“等于”),试分析原因是
(3)在0.1mol L-1的Na2A溶液中,下列粒子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-)+c(HA-)+2c(A2-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
20.25℃时,部分物质的电离常数如表所示:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离常数 1.7×10﹣5 K1=4.3×10﹣7 K2=5.6×10﹣11 3.0×10﹣8
请回答下列问题:
(1)a.CH3COOH,b.H2CO3,c.HClO的酸性由强到弱的顺序为 (填编号).
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2OHO+OH- >0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是 。
A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加入NaOH固体
C.加热至100℃ D.向水中加入Na
(3)向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应的离子方程式为 .
(4)pH相同等体积的下列三种物质的溶液:a.HCl,b.H2SO4,c.CH3COOH滴加等浓度的NaOH溶液将它们恰好中和,用去NaOH溶液的体积分别为V1、V2、V3则三者的大小关系 ( )
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
(5)常温下0.1mol·L﹣1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填序号).
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH﹣) D. c(H+)·c(CH3COO﹣)/c(CH3COOH)
(6)25℃时,将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示.
则稀释前c(HX) 0.01 mol/L(填“>”、“=”、“ < ”);a、b两点:c(X﹣) c(Cl﹣)(填“>”、“=”、“ < ”);溶液的导电性:a b(填“>”、“=”、“ < ”)
21.亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛;外观与食盐非常相似,但毒性较强。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究:
㈠鉴别NaCl和NaNO2
(1)测定溶液pH
用pH试纸分别测定0.1mol L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性.NaNO2溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式解释),NaNO2溶液中c(HNO2)= (用溶液中其它离子的浓度关系式表示)。
(2)沉淀法
取2mL0.1mol L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴稀硝酸银溶液,两支试管均产生白色沉淀,分别滴加几滴稀硝酸并振荡,盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。该温度下Ksp(AgNO2)=2×10-8 (mol L-1)2; Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol L-1)2,则反应AgNO2(s)+Cl-(aq)═AgCl(s)+NO2-(aq)的化学平衡常数K= (计算结果写成分数)。
(二)实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)备亚硝酸钠。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+;Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
(3)加热装置A前,先通一段时间N2,目的是 。
(4)装置A中发生反应的化学方程式为 ,装置B的作用是 。
(5)仪器C的名称为 ,其中盛放的药品为 (填名称)。
22.沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域有着许多应用。
(1)除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子,可向溶液中加入Cu(OH)2,调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。
已知:常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5 mol L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol L-1,通过计算确定应调节溶液的pH范围是 。(已知lg5=0.7)
(2)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度AgSCN>AgI
操作步骤 现象
步骤1:向2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN溶液,静置 出现白色沉淀
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 溶液变为红色
步骤3:向步骤2的溶液中继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液 现象a,溶液红色变浅
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol·L-1 KI溶液 出现黄色沉淀
①写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式: 。
②步骤3中现象a是 。
③用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象: 。
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pH为11,,碱性较强,镁离子和钙离子浓度较小,主要是钠离子和氯离子,故溶液中离子浓度大小有c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(Mg2+),故A正确;
B.根据电荷守恒得,NaOH和Na2CO3的混合液中氢离子浓度较小,,故等式c(OH-)+c(HCO)+c(CO)=c(Na+)不成立,故B错误;
C.NH4HCO3中铵根离子和碳酸氢根离子水解相互促进,而NaHCO3溶液中只存在碳酸氢根离子的水解,水解程度较小,故等浓度的NH4HCO3和 NaHCO3溶液中前者碳酸氢根离子浓度更小,故C正确;
D.NH4Cl溶液的pH为6,,则,氢氧根离子来自于水的电离,氢离子来自于水的电离和铵根离子的水解,且,所以,故D正确;
故答案为:B
2.B
【详解】A.常温下,1.0LpH=1的稀盐酸中c(H+)为0.1mol·L-1,H+主要由HCl电离所得,溶液中c(OH- )为1.0×10-13mol·L-1,该OH-由水电离所得,而由水电离出的OH-和H+数目相等,则由水电离出的H+数目为1.0×10-13NA,A项错误;
B.Cl2溶解于水或碱溶液中,Cl2发生歧化反应,1molCl2转移1mol电子,7.1gCl2(物质的量为0.1mol)完全被石灰水的混浊液吸收,转移的电子数为0.1NA,B项正确;
C.缺少“标准状况”条件,11.2LCO和N2的混合气体的量不一定为0.5mol,含有的原子数不一定为NA,C项错误;
D.NO2- 能够发生水解,故500mL1.0 mol·L-1的NaNO2溶液中,NO2-数少于0.5NA,D项错误;
故选B。
3.A
【详解】A.a点时等体积、等浓度的NaOH溶液和溶液混合,溶液的体积变为原来的2倍,则溶液中 mol·L,故A项正确;
B.根据溶液中电荷守恒可知,,常温下,b点溶液的,则溶液中,则,故B项错误;
C.a点时等物质的量的NaOH和反应,溶液中的溶质是,c点时,参加反应的NaOH与的物质的量之比为2∶1,溶液中的溶质是,因此,a点到c点整个阶段中的反应为,故C项错误;
D.甲基橙的变色范围为3.1~4.4,时,,若用甲基橙做指示剂,溶液显黄色,故D项错误;
答案选A。
4.A
【详解】A.含有酚酞的Na2CO3溶液,因碳酸根离子水解显碱性:,滴有酚酞溶液变红,加热,水解平衡正向移动,则溶液颜色变深,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,故A正确;
B.NaClO水解生成次氯酸,有漂白性,所以用pH试纸无法测定其pH,不能达到预期目的,故B错误;
C.碱式滴定管排气泡需将尖嘴向上倾斜成45°,故C错误;
D.氢氧化钠溶液过量,加入FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,不能证明Mg(OH)2和Fe(OH)3溶度积的大小,若加入足量氯化镁完全生成氢氧化镁沉淀后再加入氯化铁,能生成红褐色沉淀,则可证明,故D错误;
故答案选A。
5.D
【详解】A、滴有酚酞的Na2CO3溶液呈红色是因为碳酸根离子水解溶液显碱性:CO32-+H2OHCO3-+OH-,加入氯化钡,碳酸根离子和钡离子结合水解平衡逆向进行,氢氧根离子浓度减小,碱性减弱红色褪去,故A错误;
B、FeCl3饱和溶液在沸水中水解生成氢氧化铁胶体,为防止胶体聚沉,当溶液呈红褐色时停止加热,故B错误;
C、向H2S溶液中滴加CuSO4溶液生成CuS沉淀和硫酸,CuS为黑色沉淀,H2S酸性比H2SO4弱,故C错误;
D、向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,则KI3的溶液中含I2、I-,即KI3溶液中存在平衡为I3-I2+I-,故D正确;
故选D。
【点睛】明确实验原理是解本题关键,根据氢氧化铁胶体的制备、盐类水解原理、物质的检验等知识点来分析解答即可,侧重实验基本操作和实验原理的考查,注意装置的作用及实验的操作性、评价性分析,难点B,学生对氢氧化铁胶体制备的原理理解不透。
6.D
【详解】A.硫酸是二元强酸,盐酸为一元强酸,醋酸为一元弱酸,根据初始状态时电导率大小可知,①②③曲线分别表示硫酸、盐酸、醋酸的曲线,A正确;
B.由图可知,c点的电导率为0,可知氢氧化钡和硫酸恰好完全反应,则对于醋酸来说,d点氢氧化钡是过量的,d点溶液的溶质为醋酸钡和氢氧化钡,依据电荷守恒有:,B正确;
C.由图可知,c点的电导率为0,可知氢氧化钡和硫酸恰好完全反应,硫酸的浓度为,体积为20mL,而此时消耗氢氧化钡溶液的体积为20mL,因此氢氧化钡溶液的浓度为,C正确;
D.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,当酸碱恰好完全反应时水的电离程度最大。a点溶质为醋酸钡,促进水的电离;b点溶质为氯化钡,不影响水的电离;c点为水,不影响水的电离;d点溶质为醋酸钡和氢氧化钡,抑制水的电离,所以水的电离程度:,D错误;
答案选D。
7.B
【详解】①不溶于水的盐不一定是弱电解质,如BaSO4难溶于水,但溶于水的部分全电离,是强电解质,故①错误;
②电解质的强弱与溶解性无关,可溶于水的盐可能是弱电解质,如醋酸铅,故②错误;
③0.5mol·L-1一元酸溶液H+浓度不一定为0.5mol·L-1,如醋酸,故③错误;
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,故④正确;
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子,故⑤正确;
⑥酸在熔融态时均不导电,只有溶于水时才导电,故⑥错误;
正确的有④⑤,故选B。
8.A
【详解】A. Na2O和Na2O2中钠元素的化合价均为+1价,故1mol钠无论生成产物是什么,则一定失去1mol电子,即NA个电子,故A正确;
B. 0.1 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中溶质物质的量为0.05mol,但CH3COOH是弱酸,不能完全电离,故溶液中含有的H+数小于0.05NA,故B错误;
C. 氨水是氨气的水溶液,故无法计算22.4L氨水中含有的NH3分子数,故C错误;
D. 常温下,铁在浓硫酸中钝化,不能完全反应,故D错误;
故选A。
9.C
【详解】A.硫磺矿制备硫酸经历 S ,硫和氧气反应生成二氧化硫,不是生成三氧化硫,故A错误;
B.酸雨,硫酸型酸雨为二氧化硫和水化合生成亚硫酸,亚硫酸被氧化成硫酸,硫酸与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,故B错误;
C.高温下石灰石分解生成CaO,可与以及氧气反应生成硫酸钙,发生的反应为:,减少废气中的量,故C正确;
D.CuS、ZnS都为难溶于水的盐,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,与ZnS发生复分解反应,ZnS能转化为CuS,为溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,与CuS很稳定不具有还原性无关,故D错误;
故答案为C。
10.D
【详解】由图可知溶液中金属硫化物沉淀的Ksp大小顺序为CuSCuS的Ksp最小,控制S2 浓度可以使铜离子从溶液中沉淀出来,实现铜离子与其他金属离子的分离,选项B正确;
因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,可作为沉铜的沉淀剂,选项C正确;
ZnS不溶于水,向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+,选项D不正确。
故答案为:D。
11.B
【详解】A.元素分析仪作为一种实验室常规仪器,可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、O、N元素的含量进行定量分析测定,原子吸收光谱仪可用于测定物质中的金属元素,故A正确;
B.在已酸化的土壤中加入石灰,是治理土壤酸化,与酸雨的无关,故B错误;
C.“”标志表示可回收垃圾,故C正确;
D.当施肥时草木灰(有效成分为K2CO3)与NH4Cl混合使用,则二者的水解作用相互促进,使N元素以氨气的形式逸出因而肥效会降低,故D正确;
故选:B。
12.D
【详解】A.根据酸溶液中分子的物质的量分数可知,pH=4的丙酸和甲酸溶液中酸分子的物质的量分数前者大,则丙酸浓度大于甲酸,稀释100倍后丙酸电离出的H+更多,故c(H+):丙酸>甲酸,选项A错误;
B.弱酸的电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据N点可知,丙酸的分子的物质的量分数为50%,则可得K=c(H+)=10-4.88,选项B错误;
C.浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和CH3CH2COONa的混合溶液中存在电荷守恒有c(H+)+c(Na+) =c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-),但c(Na+)c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH),故c(H+)+c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH)c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-),选项C错误;
D.将0.1mol·L-1的HCOOH溶液与0.1mol·L-1的HCOONa溶液等体积混合,所得溶液呈酸性,HCOOH电离大于HCOONa水解,故存在:c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-),选项D正确;
答案选D。
13.A
【详解】A.氢氟酸电离出氢离子,抑制水的电离,氟化钠在溶液中水解促进水的电离,溶液中氢氟酸浓度越大,水的电离程度越小,氟化钠的浓度越大,水的电离程度越大,a点氢氟酸浓度最大,c点氟化钠浓度最大,则水的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,故A正确;
B.由题意可知,a点和b点溶液中的钠离子浓度相等,均为0.1mol/L,a点溶液中Ka=,则c(F-)=,a点溶液呈酸性,由电荷守恒c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+c(F-)可知,c(F-)=>c(Na+ )=0.1mol/L,c(HF)>,因>1,则c(HF)>0.1moL,故B错误;
C.从b到a的过程中,c(Na+ )不变,c(OH-)减小,c(F-)增大,则逐渐减小,故C错误;
D.c点溶液中pH=7,溶液中c(H+ )=c(OH-),由电荷守恒c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+c(F-)可知,溶液中c(Na+ )=c(F-),由图象可知c(H+ )=10-7mol/L,c(Na+ )=c(F-)=0.2mol/L,由物料守恒可知c(HF)=(y+0.1-0.2)mol/L,则Ka=,故D错误;
故选:A。
14.B
【分析】菱锰矿粉碎后用稀硫酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应,SiO2不与稀硫酸反应,过滤得到滤渣Ⅰ为SiO2,滤液Ⅰ中含有硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铜及剩余的硫酸,向滤液中加入H2O2,目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,继续加入碳酸锰调节溶液6.7≤pH<7.2,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Cu2+转化为Cu(OH)2,过滤得到滤渣Ⅱ为Fe(OH)3、Cu(OH)2,滤液Ⅱ中主要含有MnSO4,将滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并洗涤干燥即可得到MnSO4 H2O,据此分析解题。
【详解】A.实验的目的是制备MnSO4,为防止引入新的杂质,试剂a只能是H2SO4溶液,A正确;
B.调节pH时不能选择MnO2,因为Mn元素为+4价,不能溶解于稀硫酸,B错误;
C.加入试剂b为碳酸锰,目的是调节溶液6.7≤pH<7.2,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Cu2+转化为Cu(OH)2,C正确;
D.MnSO4 H2O用乙醇洗涤可减小晶体溶解损失,且易干燥,D正确;
故答案为:B。
15. 0.2 酸性 NH4++H2ONH3·H2O+H+ 2Fe3++3Cl2+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+ O2+2H2O+4e-=4OH- 析出红色固体
【详解】(1)负极反应:Fe-2e-Fe2+,正极反应:Cu2++2e-Cu,导线中通过2mol电子时,两电极质量相差120g,所以两电极质量相差12g,导线中通过0.2mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极会产生气泡,这是由于NH4Cl溶液显酸性,用离子方程式表示溶液显此性的原因:NH4++H2ONH3·H2O+H+。
如果+3价铁被氧化为FeO42-,该反应(红色褪去)的离子方程式:2Fe3++3Cl2+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+。
(3)一段时间后,在甲装置铜丝电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;乙装置中石墨(1)电极发生还原反应,生成铜单质,现象为析出红色固体。
16. +1 H2N2O2 +H+ 10-6.6 > > c
【分析】根据图象可知,0.01 mol/L的H2N2O2溶液的pH=4.3,说明H2N2O2为二元弱酸,二元弱酸只要以第一步电离为主,据此写出其电离方程式;该溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,则a点溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),则a点溶质为NaHN2O2和H2N2O2,b点溶质为NaHN2O2,溶液呈碱性,则HN2的水解程度大于其电离程度;c点滴入20 mL相同浓度的NaOH溶液,反应后溶质为Na2N2O2,N2部分水解,溶液呈碱性,结合电荷守恒判断各离子浓度大小;
【详解】(1)H2N2O2分子中H的化合价为+1,O元素的化合价为-2,设N元素的化合价为x,根据总化合价之和为0可知:2x+(+1)×2+(-2)×2=0,解得:x=+1,即N元素的化合价为+1;
(2)①根据图象可知,氢氧化钠溶液体积为0时,0.01 mol/L的H2N2O2溶液的pH=4.3,说明H2N2O2为二元弱酸,二元弱酸只要以第一步电离为主,则其电离方程式为:H2N2O2 +H+;②常温下H2N2O2的Ka1为 ③b点溶质为NaHN2O2,溶液的pH>7,说明溶液显示碱性,则HN2的水解程度大于其电离程度,故离子浓度c(H2N2O2)>c(N2);④由图可知a点溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ 2c(N2)+c(HN2),所以c(Na+)=2c(N2)+c(HN2),故c(Na+)>c(N2)+c(HN2);⑤a点溶质为NaHN2O2和H2N2O2,NaHN2O2促进水的电离、H2N2O2抑制水的电离,二者程度相当,b点溶质为NaHN2O2,溶液的pH>7,说明溶液显示碱性,则HN2的水解程度大于其电离程度,水的电离被促进,c点滴入20 mL相同浓度的NaOH溶液,反应后溶质为Na2N2O2,是强碱弱酸盐,水解呈碱性,促进水的电离,由溶液的pH可知,c点水的电离程度更大,故答案为c。
17.(1) HF>H2CO3>HClO a>b>c>d
(2)CD
(3)BC
【解析】(1)
电离平衡常数越大酸性越强,Ka(HF)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),HF、H2CO3、HClO酸性由强到弱的顺序为HF>H2CO3>HClO。弱酸的酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,Ka(HF)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),物质的量浓度均为0.1mol/L的:a.Na2CO3 、b.NaClO 、c.NaHCO3、 d.NaF,pH值由大到小的顺序是Na2CO3> NaClO> NaHCO3> NaF;
(2)
A.0.1mol/LHF溶液加水稀释,c(H+)减小,故不选A;
B.水的离子积常数只与温度有关,温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)不变,故不选B;
C.温度不变,不变,0.1mol/LHF溶液加水稀释,c(F-)减小,c(H+)/c(HF)增大,故选C;
D.0.1mol/LHF溶液加水稀释,c(H+)减小、c(OH-)增大,所以c(OH-)/c(H+)增大,故选D;
选CD。
(3)
A.HF抑制水电离,pH=3的HF溶液,水电离出的c(H+)=1×10-11mol/L;NaF水解促进水电离,pH=11的NaF溶液,水电离出的c(H+)=1×10-3mol/L,故A错误;
B.根据电荷守恒c(F-)+ c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),①点时pH=6,溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L,故B正确;
C.根据电荷守恒c(F-)+ c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),②点时溶液呈中性c(OH-)= c(H+),溶液中的c(F-)=c(Na+),故C正确;
D.③点时V=20mL,氢氟酸和NaOH恰好反应生成NaF,此时溶液中c(F-)选BC。
18.(1)增大
(2)a>b>d>c
(3)ac
(4)b
(5) < < >
(6)9.9×10-7
(7)1×10-10mol·L-1
(8)9:11
【解析】(1)
升高温度能够促进弱电解质的电离,所以一般情况下,当温度升高时,Ka增大;
(2)
电离平衡常数越大,越易电离,溶液中氢离子离子浓度越大,则酸性强弱:CH3COOH> H2CO3> HClO> HCO,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:a>b>d>c;
(3)
a.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO,由于酸性:H2CO3> HClO> HCO,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不能生成碳酸根离子,该反应不能发生,故a错误;
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO,醋酸的酸性大于次氯酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应能够发生,故b正确;
c.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-,次氯酸的酸性小于碳酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应无法发生,故c错误;
d.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O,醋酸的酸性大于碳酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应能够发生,故d正确;
故选ac;
(4)
醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释,促进电离,c(CH3COOH)减小,c(CH3COO-)和c(H+)均减小,由于温度不变,Ka和Kw均不变,所以溶液中c(OH-)增大;
a.= ,c(CH3COO-)减小,所以比值减小;
b.= , c(H+)减小,所以比值增大;
c.加水稀释,c(H+)减小,Ka不变,所以减小;
d.加水稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大,所以减小;
故表示的数值随水量的增加而增大的是b;
(5)
体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,根据图示可知,稀释100倍后pH值减小值都小于2,说明二者都为弱酸;稀释过程中pH变化较大的酸的酸性较强,酸的酸性越强,其电离平衡常数越大,所以醋酸的电离平衡常数CH3COOH,且二者均属于弱酸,所以酸的浓度:c(HX)HX;
(6)
25℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,c(H+)=10-6 mol/L ,则c(OH-)=10-8 mol/L;根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),c(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)- c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7 mol/L;
(7)
在t2℃下,水的离子积Kw= c(H+)×c(OH-)=1×10-12,pH=10的NaOH溶液中,c(H+)=10-10mol/L,碱抑制水电离,碱溶液中的氢离子来自水的电离,水电离出的氢离子的同时也电离出等量的氢氧根离子,所以水电离产生的OH-浓度为10-10mol/L;
(8)
在t2℃下,水的离子积Kw= c(H+)×c(OH-)=1×10-12,pH=11的NaOH溶液中, c(OH-)=0.1mol/L,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,溶液显酸性,所以c(H+)=10-2 mol/L=,解之得到:V1:V2=9:11。
19.(1) 碱性 A2-+H2OHA-+OH-
(2) 小于 H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性
(3)ABC
【详解】(1)H2A第一步完全电离、第二步部分电离,则HA 只能电离不能水解,说明A2-离子水解而HA-不水解,且HA-是弱酸,则Na2A溶液呈碱性,其水解方程式为:A2-+H2OHA-+OH-,故答案为:碱性;A2-+H2OHA-+OH-;
(2)NaHA溶液pH小于7,原因是H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性,故答案为:小于;H2A第一步完全电离,HA-离子不发生水解,只发生电离溶液显酸性;
(3)A.根据原子守恒,应该为c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol L-1,A项正确;
B.H2A第一步完全电离,所以溶液中不存在H2A,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH )=c(H+)+c(HA ),B项正确;
C.根据电荷守恒得,C项正确;
D.根据物料守恒得,D项错误;
故答案为:ABC。
20. a>b>c D ClO-+H2O+CO2=+HClO C A > > <
【分析】由给出的电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>,结合H+能力:>ClO->>CH3COO-,据此解答。
【详解】(1)由分析可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,故答案为:a>b>c;
(2) H2O+H2OHO+OH-为水的电离平衡:
A.向水中加入NaHSO4固体,H+浓度增大,平衡逆向移动,溶液显酸性;
B.向水中加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡逆向移动,溶液显碱性;
C.加热至100℃,平衡正向移动,H+和OH-浓度同等程度增大,溶液显中性;
D.向水中加入Na,消耗H+,H+浓度减小,平衡正向移动,溶液显碱性;
故答案为:D;
(3)结合H+能力:>ClO->,向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应的离子方程式为ClO-+H2O+CO2=+HClO,故答案为:ClO-+H2O+CO2=+HClO;
(4) pH相同等体积的下列三种物质的溶液:a.HCl,b.H2SO4,c.CH3COOH,浓度:c(CH3COOH)>c(HCl)=2c(H2SO4),根据反应的方程式可知恰好中和等浓度的NaOH消耗NaOH溶液的体积V3>V2=V1,故答案为:C;
(5)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,越稀越电离,则:
A.加水稀释,溶液酸性减弱,则c(H+)减小;
B.电力过程中减小,电离常数Ka=,温度不变Ka不变,则c(H+)/c(CH3COOH)增大;
C.水的离子积Kw=c(H+)·c(OH﹣),温度不变,Kw不变,则c(H+)·c(OH﹣)不变;
D.电离常数Ka=,温度不变Ka不变,则c(H+)·c(CH3COO﹣)/c(CH3COOH)不变;
故答案为:A;
(6)HCl为一元强酸,全部电离,加水过程中不再产生H+,一元弱酸部分电离,加水过程中电离出一定的H+,pH变化程度一元强酸>一元弱酸,结合图象可知HX为一元弱酸,稀释前HCl和HX的pH相等且等于2,则稀释前c(HX)>c(HCl)=0.01mol/L,HCl溶液存在c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)=c(H+)-c(OH-),同理HX溶液存在c(X-)=c(H+)-c(OH-),a点酸性<b点酸性,则a点c(H+)-c(OH-)<b点c(H+)-c(OH-),即a、b点c(X-)>c(Cl﹣),随着加水稀释,HX还再电离,HX溶液中离子浓度较大,所以导电性a<b,故答案为:>;>;<。
21.(1) NO+H2O=HNO2+OH- c(OH-)-c(H+)
(2)
(3)排出装置中的空气
(4) C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 吸收A中反应生成的二氧化氮气体,生成硝酸,与铜再反应生成一氧化氮气体
(5) 干燥管 碱石灰
【详解】(1)由于亚硝酸钠溶液中存在水解平衡:NO+H2O=HNO2+OH-,所以亚硝酸钠溶液显示碱性;根据亚硝酸钠溶液中的质子守恒可得:c(OH-)=c(HNO2)+c(H+),则c(HNO2)=c(OH-)-c(H+),故答案为NO+H2O=HNO2+OH-;c(OH-)-c(H+);
(2)反应AgNO2(s)+Cl-(aq)═AgCl(s)+NO (aq)的化学平衡常数K=,根据Ksp(AgCl)=c(Cl-) c(Ag+)、Ksp(AgNO2)=c(NO) c(Ag+)可知,K====,故答案为;
(3)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成,过氧化钠和二氧化碳、水蒸气发生反应,所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥,装置中无空气存在,加热A前,先通一段时间N2,目的是把装置中的空气赶净,避免生成的亚硝酸钠混入杂质,故答案为排出装置中的空气;
(4)装置A中发生反应是浓硝酸和碳加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,装置A中生成的二氧化氮进入装置B生成硝酸,氧化铜生成硝酸铜、硫酸铜和一氧化氮气体,一氧化氮加入C反应生成亚硝酸钠,故答案为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;吸收A中反应生成的二氧化氮气体,生成硝酸,与铜再反应生成一氧化氮气体;
(5)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成,过氧化钠和二氧化碳、水蒸气发生反应,所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥,仪器C为干燥管,利用其中的碱石灰用来干燥一氧化氮气体,故答案为干燥管;碱石灰。
22. 3.3≤pH<4 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 出现白色沉淀 AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度AgI<AgSCN,故Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I-===AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动
【详解】(1) 残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L时就认为沉淀完全,Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,c(Fe3+)×c3(OH-)=8.0×10-38;c3(OH-)==8.0×10-33;
求得c(OH-)=2×10-11mol/L,c(H+)=5×10-4mol/L,溶液pH=3.3;
Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,溶液中CuSO4的浓度为3.0mol/L,c(Cu2+)=3.0mol/L;
依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20 ;c2(OH-)==10-20;
得到c(OH-)=10-10mol/L,c(H+)=10-4mol/L,溶液pH=4;调节溶液的pH使铁离子沉淀完全但铜离子未开始沉淀,则范围是3.3≤pH<4;(2)①铁离子遇到硫氰化钾显示红色,发生的反应为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3;②加入硝酸银,Ag+和SCN-之间反应得到AgSCN白色沉淀;③AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度AgI<AgSCN,故Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I-=AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动。
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