第三章水溶液中的离子反应与平衡单元检测(含解析)2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 第三章水溶液中的离子反应与平衡单元检测(含解析)2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-24 20:51:35

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第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题
1.某同学进行如图实验。
下列说法不正确的是
A.①中存在沉淀溶解平衡:
B.比较离子浓度大小:;
C.①、③中均存在水解平衡:
D.综合上述实验现象,说明能转化为
2.常温下,关于下列4种溶液的叙述不正确的是
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
B.各取1mL溶液加水稀释至10mL后,四种溶液的pH大小:①>②>④>③
C.将溶液①、④混合,所得溶液中可能存在:
D.将aL溶液②与bL溶液③混合后,若所得溶液的pH=7,则
3.常温下,用溶液滴定溶液,溶液中和的关系如图所示,已知:的电离平衡常数,下列说法错误的是
A.常温下,的电离平衡常数
B.溶液呈酸性
C.滴定过程中,当时,
D.滴定过程中,不变
4.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 配制FeCl3溶液 将FeCl3固体溶于浓盐酸后再稀释
B 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 加NaOH溶液后分液
C 实验室制NH3 加热使氯化铵固体分解
D 由MgCl2溶液制备无水MgCl2 将MgCl2溶液加热蒸干
A.A B.B C.C D.D
5.向10mL浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入等浓度的氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与氨水(K b=1.8×10-5)体积关系如图所示,测得M、N点溶液pH分别为8.04、8.95。
已知:i.Zn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+=109.06
ii.Ksp[Zn(OH)2]下列说法错误的是
A.曲线X表示Zn2+
B.Ksp[Fe(OH)2]=10-15.1
C.N点锌元素的主要存在形式是[Zn(NH3)4]2+
D.Zn(OH)2+4NH3[Zn(NH3)4]2++2OH- K=10-7.86
6.下列说法正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸
C.将NaOH溶液和氨水各稀释一倍,两者的浓度均减少到原来的1/2
D.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的浓度不同
7.下列说法正确的是
A.强电解质不一定都是离子化合物
B.强电解质的水溶液中只有离子,没有分子
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D.强酸和强碱一定是强电解质,不论其水溶液浓度大小,都能完全电离
8.改良酸化土壤能提高农作物品质。下列说法正确的是
A.过度使用铵态氮肥会导致土壤酸化,铵态氮肥都呈酸性
B.酸化土壤受太阳照晒后表面变红是水解造成的
C.钙、钾离子的流失是土壤酸化的原因之一,水解呈碱性
D.使用草木灰可以改良酸化土壤
9.下列说法正确的是
A.0.2mol/L溶液和0.1mol/L溶液中,前者较大
B.常温下pH=10的溶液中:
C.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体使溶液呈中性,此时混合液中
D.浓度均为0.1mol/L的NaCl溶液和NaF溶液中,离子总浓度后者较大
10.下列说法正确的是
A.向溶液中加入少量固体,溶液中水的电离平衡正向移动
B.25℃,等物质的量浓度的某酸与某碱等体积混合溶液呈酸性,则酸一定是强酸
C.向氨水、NaOH溶液中分别加入适量氯化铵晶体后,溶液的pH均增大
D.将的溶液加水稀释,溶液中变大
11.在1L0.10molL-1NH4HCO3,溶液中加入一定量NaOH固体并恢复到常温(体积变化忽略不计),溶液中各主要微粒浓度变化如图所示[已知K(NH3·H2O)=1.75×10-5,Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11]。下列说法正确的是
A.NH4HCO3溶液呈酸性
B.a点pH约为9,b点pH约为12
C.当n(NaOH) =0.05 mol 时,只有与OH-反应
D.当n(NaOH) =0.10 mol时,c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
12.一定温度下,向磷酸溶液中滴加NaOH溶液,混合液中的或与溶液pH的变化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示与溶液pH的变化关系
B.任意温度下,c点溶液中均存在:
C.该温度下,
D.溶液中:
13.常温下,下列说法不正确的是
A.0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
B.0.02 mol·L-1的NaOH溶液与0.04 mol·L-1的NaHC2O4溶液等体积混合:2c(OH-)+c(C2O)=c(HC2O)+2c(H+)
C.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近,0.1 mol·L-1 NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
D.向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7,则混合液中c(NH)=c(Cl-)
14.为探究FeCl3的性质,进行了如下实验:FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1.(亚铁离子与铁氰化钾【K3[Fe(CN)6]】溶液反应产生蓝色沉淀)
实验 操作与现象
① 在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
② 在5 mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色; 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色; 将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生; 另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应,该溶液能产生丁达尔现象
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.实验②和③说明Fe3+的水解反应和还原反应存在竞争,SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
二、填空题
15.某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验:用pH计测定25°C时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
醋酸浓度/(molL) 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000
pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.73
回答下列问题:
(1)写出醋酸的电离方程式: 。
(2)醋酸溶液中存在的微粒有: 。
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是 。
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的增大,醋酸的电离程度(填“增大”、“减小”或“不变”) 。
16.NH4Cl是农业常用的一种氮肥,该产品主要生产工艺之一就是利用中国著名实业家侯德榜发明的“侯氏制碱法”。
(1)NH4Cl中含有的化学键类型有 ;其三种组成元素中,原子半径最大的原子,其核外电子有 种不同的运动状态,有 种不同能量的电子。
(2)NH4I和NH4Cl性质类似都易分解,产物都有NH3,但NH4I分解过程中产生紫红色的气体。请从物质结构角度解释 。
(3)纯碱工业中,使NH4Cl从母液中析出的措施不包括 (选填编号)。
a.冷却 b.加入食盐细颗粒 c.通入CO2 d.通入NH3
(4)无水情况下,NH4Cl可以和Fe2O3发生如下反应:_______NH4Cl +_______Fe2O3=_______Fe + _______FeCl3 + _______N2 ↑ + _______H2O
①配平上述反应方程式,并标出电子转移的方向和数目 ;
②当有2mol电子转移时,生成标准状况下的气体体积为 L(保留2位小数)
③若上述反应物恰好完全反应,将固体产物溶解并过滤,写出检验滤液中金属离子的方法:
17.现有S2-、SO、NH、Al3+、Na+、SO、AlO、Fe3+、HCO、Cl-等离子,请按要求填空:
(1)在水溶液中,该离子水解呈碱性的是 。
(2)在水溶液中,该离子水解呈酸性的是 。
(3)既能在酸性较强的溶液里大量存在,又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 。
(4)既不能在酸性较强的溶液里大量存在,又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 。
18.I. 室温下,分别在2 mL ,0.1 mol/L HCl与0.1 mol/L CH3COOH溶液中投入足量镁条。
(1)反应前两溶液的pH:pH(盐酸) pH(醋酸)(选填“>”、“<”或“=”,以下2空相同)。
(2)开始时与镁条反应的速率:v(盐酸) v(醋酸)。
(3)最终生成氢气的物质的量:盐酸 醋酸。
(4)反应前盐酸中c(OH-)= mol/L。
II. 分别在2 mL 氢离子浓度均为0.1 mol/L的盐酸与醋酸溶液中投入足量的镁条。
(5)开始时与镁条反应的速率:v(盐酸) v(醋酸)(选填““>”、“<”或“=”,以下2空相同)。
(6)两种酸起始的物质的量浓度:c(盐酸) c(醋酸)。
(7)最终生成氢气的的物质的量:盐酸 醋酸。
III. 已知次磷酸H3PO2是一元弱酸,20℃ 时的电离常数K ≈ 0.1。
(8)写出它的电离方程式 。
(9)写出K的表达式:K= , 0℃ 时,0.2 mol/L H3PO2溶液的pH = (平衡时c(H3PO2)不做近似处理)。
19.在室温下,下列五种溶液:①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液 ③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液 ④0.1 mol·L-1氨水 ⑤0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl混合液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)上述5中溶液中,其中水的电离程度最大的是 (填序号)
(3)在上述①、②、③、④溶液中c(NH4+)浓度由大到小的顺序是 。(填序号)
(4) 室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO-与NH4+浓度的大小关系是c(CH3COO-) c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氨水实验。滴定可选用的指示剂为 (填“甲基橙”或 “酚酞”)。上述滴定开始时滴定管尖嘴处无气泡,完成时滴定管尖嘴处留有气泡,则会导致滴定结果 (填“偏高”或 “偏低”)。
20.10℃时,在烧杯中加入0.1mol·L-1的NaHCO3溶液400mL,加热,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃ 10 20 30 50 70
pH 8.3 8.4 8.5 8.9 9.4
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为 。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度 (填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(3)丙同学认为:要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到10℃后再测定溶液pH,若pH 8.3(填“>”“<”或“=”),说明甲正确;若pH 8.3(填“>”“<”或“=”),说明乙正确。
(4)丁同学设计如图实验方案对甲、乙同学的解释进行判断:实验装置如图,加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中澄清石灰水变浑浊,说明 (填“甲”或“乙”)推测正确。
(5)将一定体积0.1mol·L-1的NaHCO3溶液置于烧杯中加热至微沸(溶液体积不变),测其pH为9.8;将烧杯冷却至室温,过一段时间(溶液体积不变)测得pH为10.1。据此资料可以判断 (填“甲”或“乙”)推测正确,原因是 。
21.HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+、AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是(填字母) 。
A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是(填字母编号) 。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)用离子方程式表示NaNO2溶液显碱性的原因 。
(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2:1,试配平下列方程式:
FeSO4+__K2O2-__K2FeO4+__K2O+__K2SO4 +__O2↑
每产生1molO2转移的电子数目为 。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,发挥的作用是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【解析】①中加入酚酞后无现象说明碱性很小,又知,,则溶液中 浓度极小,水解程度也很小,②中Na2SO4为强酸强碱盐,溶液呈中性故无明显现象,③混合后变红说明水解后生成的OH-浓度增大,即发生了++的转化,更难溶于水,以此解答。
【详解】A.由沉淀溶解平衡得知存在,A正确;
B.由上述分析可知,,更难溶于水,随着沉淀的转化:++,溶液中Ba2+的浓度降低,即,B错误;
C.①、③中均存在,为弱酸根,溶液中存在水解平衡,离子方程式为:,C正确;
D.③混合后变红说明溶液中浓度增大,即发生了++的转化,D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.氯化铵溶于水后电离出铵根离子,可以抑制氨水的电离使氢氧根浓度减小,铵根离子还可以结合NaOH溶液中的氢氧根使其氢氧根浓度减小,则溶液①、②中加入氯化铵晶体后,溶液的pH都会减小,A正确;
B.一水合氨稀释过程中还会继续电离出氢氧根,所以稀释10倍其pH的变化小于1,则稀释后pH:①>②,同理醋酸稀释10倍其pH的变化也小于1,则pH:③<④,四种溶液的pH大小:①>②>④>③,B正确;
C.两溶液混合时,若盐酸溶液的体积远大于氨水溶液的体积,混合后溶液显酸性,则存在,C正确;
D.pH=11的NaOH溶液浓度为10-3mol/L,pH=3的醋酸浓度远大于10-3mol/L,若混合后pH=7,氢氧化钠溶液体积大于醋酸溶液体积,,D错误;
故选D。
3.C
【详解】A. 由图可知,当=0时,=5,即,,则常温下,的电离平衡常数,A正确;
B. 由于的电离常数为,水解常数为,的电离程度大于其水解程度,则溶液呈酸性,B正确;
C. 由于,则滴定过程中,当时,,则,又溶液中存在电荷守恒:,溶液呈酸性,,则,C错误;
D. 滴定过程中,,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,则比值不变,则不变,D正确;
故选C。
4.A
【详解】A.浓盐酸可抑制铁离子水解,则将FeCl3于少量浓盐酸中,再加水稀释可配制溶液,A符合题意;
B.氢氧化钠促进乙酸乙酯水解,饱和碳酸钠溶液能和乙酸反应生成可溶性的乙酸钠,且能降低乙酸乙酯的溶解性,所以应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,B不符合题意;
C.验室制氨气利用用氯化铵与氢氧化钙作用生成氯化钙、水、氨气,C不符合题意;
D.加热促进镁离子水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中加热制备无水MgCl2,D不符合题意;
故选A。
5.C
【分析】由于,分析图像,曲线X代表,曲线Y代表,曲线Z为;
【详解】A.曲线X代表,故A正确;
B.根据题目中N点pH=8.95,,,可计算出,同理,可求出,故B正确;
C.N点时与氨水刚好反应生成,锌元素的主要存在形式应为,故C错误;
D.与之和即得,则,故D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.单位体积溶液中自由移动离子的数目越多、所带电荷数越多,溶液的导电能力越强,而强电解质溶液的浓度不确定,因此导电能力不一定比弱电解质溶液强,A项错误。
B.由所给条件可知盐酸和醋酸物质的量相等,因此消耗氢氧化钠的物质的量相等,B项错误。
C.氨水中的溶质NH3·H2O是弱电解质,稀释的过程会促进其电离,因此稀释后浓度比原来的1/2大一点,C项错误。
D.磷酸钠是强电解质,磷酸是弱电解质,而盐类水解和弱电解质电离都是少量的,因此同浓度磷酸钠溶液中的浓度远大于磷酸溶液,D项正确。
答案选D。
7.A
【详解】A.强电解质不一定都是离子化合物,比如HCl、HNO3是共价化合物,故A正确;
B.强电解质的水溶液中有强电解质电离出的离子,还有弱电解质水分子,故B错误;
C.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,导电能力主要看溶液中离子浓度和离子所带电荷数,故C错误;
D.强酸和强碱一定是强电解质,98.3%的浓硫酸主要以分子形式,故D错误。
综上所述,答案为A。
8.D
【详解】A.铵态氮肥不一定都呈酸性,例如碳酸氢铵溶液是碱性的,A错误;
B.铁离子水解生成氢氧化铁,氢氧化铁分解生成红色氧化铁;故酸化土壤受太阳照晒后表面变红是铁离子水解造成的而不是铝离子水解导致,B错误;
C.钙离子不会水解,C错误;
D.草木灰含有碳酸钾,碳酸钾溶液显碱性,使用草木灰可以改良酸化土壤,D正确;
故选D。
9.A
【详解】A.0.2mol/L氯化铵溶液和0.1mol/L亚硫酸铵溶液中铵根离子均水解,由于亚硫酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,促进铵根离子水解,则氯化铵溶液中铵根离子浓度大于亚硫酸铵溶液,故A正确;
B.常温下pH=10的草酸钠溶液中存在物料守恒关系,故B错误;
C.醋酸和醋酸钠的混合溶液中存在电荷守恒关系,中性溶液中,则溶液中,故C错误;
D.氟化钠是强碱弱酸盐,氟离子水解使溶液呈碱性,溶液中氢离子浓度小于氯化钠溶液,由电荷守恒关系可知,氟化钠溶液中的离子总浓度小于氯化钠溶液,故D错误;
故选A。
10.D
【详解】A.溶液存在的平衡为:,,,加入,减小,逆向移动,逆向移动,A错误;
B.等物质的量浓度的某酸与某碱等体积混合溶液呈酸性,可能生成酸式盐,酸式盐的电离程度大于水解程度,酸也可能为多元弱酸,如:、等,B错误;
C.氨水中存在电离平衡:,加入,增大,平衡逆向移动,减小,pH减小;溶液中加入适量氯化铵晶体后,发生反应:,减小,pH减小,C错误;
D.,,,加水稀释,不变,减小,变大,D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.因为NH4HCO3是弱酸弱碱盐,所以其溶液的酸碱性要看生成的弱酸、弱碱的电离常数。因为K(NH3·H2O)=1.75×10-5,大于Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,所以NH4HCO3溶液中水解能力小于水解能力,所以溶液呈碱性,选项A错误;
B.pH=-lgc(H+)由图可知,a点的、NH3·H2O浓度相等,由K(NH3·H2O)=1.75×10-5==c(OH-),pH(a)=-lgc()9,同理可得b点pH(b)= -lgc()10,选项B错误;
C.当n(NaOH)=0.05 mol时,因为还存在大量的,所以还有参与反应,选项C错误;
D.由图可知,c(Na+)>c()>c(),当n(NaOH) =0.10 mol时,c(NH)= c(),因为K(NH3·H2O)=1.75×10-5> Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,所以溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),选项D正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.,则,而相同时,,因此曲线Ⅰ表示与溶液的变化关系,A项错误;
B.因任意温度下存在电荷守恒,但是温度不是常温时,时,不一定等于,B项错误;
C.,由a点可知,,则,;同理由曲线Ⅱ可得:,故,C项正确;
D.由质子守恒可知,溶液中存在关系:,D项错误;
故选C。
13.B
【详解】A.NaHCO3溶液因HCO水解程度大于其电离程度而呈碱性,因此溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),A项正确;
B.混合后得到等物质的量浓度的Na2C2O4、NaHC2O4的混合溶液,根据电荷守恒得:c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O)=c(Na+)+c(H+),根据物料守恒得:2c(Na+)=3[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)],消去c(Na+),得:2c(OH-)+c(C2O)=c(HC2O)+3c(H2C2O4)+2c(H+),B项错误;
C.NaN3为强碱弱酸盐,N水解使溶液呈碱性,c(Na+)>c(N)>c(OH-)>c(H+),C项正确;
D.根据电荷守恒得:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7,则c(OH-)=c(H+),故c(NH)=c(Cl-),D项正确;
选B。
14.D
【分析】铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄色,存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。
【详解】A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;
B.在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B正确;
C.实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故C正确;
D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D错误。
故选D。
15. CH3COOH CH3COO-+H+ CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-、H2O 当醋酸浓度为0.001mol/L时,溶液中的氢离子浓度小于0.001mol/L 减小
【详解】(1)醋酸是弱电解质,电离方程式为:;
(2)醋酸是弱电解质,在醋酸溶液中,有醋酸分子,醋酸根离子、氢离子还有水及水电离出的氢离子和氢氧根离子;
故答案为:;
(3)当醋酸浓度为0.001mol/L时,溶液中的氢离子浓度小于0.001mol/L,说明醋酸部分电离为弱电解质;
(4)根据表中数据知,醋酸为0.0100mol/L,溶液的pH=3.38,醋酸为0.0010mol/L,溶液的pH为3.88,故随着醋酸浓度的增大,醋酸的电离程度减小。
16.(1) 离子键和共价键 17 5
(2)NH4C1分解生成NH3和HCl,NH4I先分解生成NH3和HI,原于半径:I>C1,键长:H-I>H-C1,故键能H-I(3)c
(4) 或 7.47 取样少量于试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液的紫红色褪去,则溶液中金属离子为Fe2+或取样少量于试管中滴加铁氰化钾溶液,若出现蓝色沉淀,则溶液中金属离子为Fe2+
【解析】(1)
氮和氢原子之间是共价键结合,铵根是NH3分子与氢离子以配位键结合,配位键是一种特殊的共价键,铵根与氯离子是以离子键结合的,NH4Cl中含有的化学键类型为离子键和共价键,三种元素半径最大的Cl元素,核外有17个电子,一个电子一个运动状态,其核外电子有17种不同的运动状态,一个能级一种能量,1s22s22p63s23p5,有5种不同的能量的电子;
(2)
NH4C1分解生成NH3和HCl,NH4I先分解生成NH3和HI,原于半径:I>C1,键长: H-I>H-C1,故键能H-I(3)
根据沉淀转化析出氯化铵,NH4Cl(s)NH(aq)+Cl-(aq)平衡逆向移动,
a.NH4Cl(s)NH(aq)+Cl-(aq)吸热,冷却使平衡逆向移动会析出氯化铵固体,a不符合题意;
b.加入食盐细颗粒,导致氯离子浓度增大,平衡使平衡逆向移动会析出氯化铵固体,b不符合题意;
c.通入CO2与反应的离子无关,平衡不移动,不会析出氯化铵晶体,C符合题意;
d.通入NH3,NH3和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出铵根离子,同离子反应导致平衡逆向移动会析出氯化铵固体,d不符合题意;
故选c。
(4)
①NH4Cl中氮的化合价-3价化合价升高变成了N2中0价,Fe2O3中铁的化合价+3价降低变为Fe中0价,根据化合价守恒和原子守恒可配平为:6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O,NH4Cl中氮的化合价-3价化合价升高变成了N2中0价转移3e-,有6个氮原子化合价升高,所以转移电子数目为6×3e-=18e-,或;
②根据①中的信息可知,18e-~3N2当有2mol电子转移时,可知n(N2)=×2mol,V=nVm=×2mol×22.4L/mol=7.47L;
③若上述反应物恰好完全反应,生成的铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,Fe+2FeCl3=3FeCl2将固体产物溶解并过滤,滤液中的金属离子为亚铁离子,亚铁离子的检验,取样少量于试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液的紫红色褪去,则溶液中金属离子为Fe2+或取样少量于试管中滴加铁氰化钾溶液,若出现蓝色沉淀,则溶液中金属离子为Fe2+;【点睛】
17.(1)S2-、SO、AlO、HCO
(2)NH、Al3+、Fe3+
(3)Na+、SO、Cl-
(4)HCO
【详解】(1)水解呈碱性的是弱酸的阴离子,故答案为:S2-、SO、AlO、HCO;
(2)水解呈酸性的是弱碱的阳离子,故答案为:NH、Al3+、Fe3+;
(3)能在酸性和碱性较强的溶液里大量存在的离子说明与酸碱都不反应,故答案为:Na+、SO、Cl-;
(4)多元弱酸的酸根离子既能和氢离子反应又能和氢氧根离子反应,故答案为:HCO。
18. < > = c(OH-)=10-13 mol/L = < < H3PO2H2PO2- + H+ c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2) 1
【详解】I、(1). 室温下, 0.1 mol/L HCl与0.1 mol/L CH3COOH溶液,因HCl是强酸,在溶液中完全电离,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全电离,故在浓度相同的情况下,HCl溶液中的c(H+)大,PH值小,CH3COOH溶液中的c(H+)小,PH值大,故答案是:<。
(2).根据上述分析可知,HCl溶液中的c(H+)大,故开始时与镁条反应的速率大,CH3COOH溶液中的c(H+)小,则开始时与镁条反应的速率小,故答案是:>。
(3). 因HCl与CH3COOH溶液的体积相同、浓度相等,故二者与镁条反应时最终电离出的氢离子物质的量也相等,所以与镁条反应最终生成的氢气也相等;故答案是:=。
(4). 室温下,水的离子积常数KW=1.0×10-14, HCl是强酸,在溶液中完全电离:HCl=H++OH-,故0.1 mol/LHCl溶液中的 H+浓度是10-1mol/L,则c(OH-)= = = 10-13mol/L,故答案为c(OH-)=10-13 mol/L。
II、(5).因盐酸与醋酸溶液中c(H+)均为0.1mol/L,所以开始时与镁条反应的速率相等,故答案是:=。
(6).因盐酸是强酸,在溶液中完全电离,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全电离,故c(H+)相等时,CH3COOH溶液的浓度更大,故答案是:<。
(7).根据上述分析可知,在体积相同、c(H+)相等时,HCl溶液的浓度较小, HCl最终能够电离出的H+也少,与镁条反应时产生的氢气也更少,CH3COOH溶液的浓度更大, CH3COOH最终能够电离出的H+更多,与镁条反应时产生的氢气也更多,故答案是:<。
III.、(8).因次磷酸H3PO2是一元弱酸,故在溶液中只能发生一步电离,电离方程式是:H3PO2H2PO2- + H+,故答案是:H3PO2H2PO2- + H+。
(9).电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的幂之积除以弱电解质平衡浓度的幂之积,故K= c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2);
设溶液中电离出的c(H+)是xmol/L ,
H3PO2 H2PO2- + H+
起始量(mol/L): 0.2 0 0
转化量(mol/L): x x x
平衡量(mol/L): 0.2-x x x
则根据电离平衡常数的表达式,K==0.1,解得x=0.1 mol/L,则PH= -lg c(H+)=1。
所以答案为:K= c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2);1。
19. 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ ② ③>①>②>④ = 甲基橙 偏低
【分析】(1)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,溶液呈酸性;
(2)以0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液为标准,铵根离子水解,水的电离受到促进,结合溶液的其他微粒对铵根离子的水解的影响分析水的电离程度的变化;
(3)以0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液为标准,根据溶液的其他微粒对铵根离子的水解的影响,结合盐类的水解程度和弱电解质的电离程度一般均较小分析排序;
(4)常温下,测得溶液②的pH=7,说明溶液中c(OH-)=(H+),根据电荷守恒分析判断;
(5)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氨水,滴定终点生成氯化铵,溶液显酸性,需要选择在酸性条件下变色的指示剂;滴定开始时滴定管尖嘴处无气泡,完成时滴定管尖嘴处留有气泡,导致读取的标准溶液的体积偏小,据此分析判断。
【详解】(1)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性,水解的离子方程式为:NH4++H2ONH3 H2O+H+,故答案为酸;NH4++H2ONH3 H2O+H+;
(2)以①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液为标准,铵根离子水解,水的电离受到促进,②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液,醋酸根离子水解,促进铵根离子水解,水的电离程度增大,③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液,氢离子抑制铵根离子水解,电离出的H+抑制水的电离,④0.1 mol·L-1氨水,电离显碱性,水的电离受到抑制,⑤0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl混合液中一水合氨抑制了铵根离子的水解,水的电离程度减小,因此水的电离程度最大的是②,故答案为②;
(3)①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液,铵根离子水解,c(NH4+)略小于0.1 mol·L-1;②0.1mol/L CH3COONH4 醋酸根离子水解促进铵根离子水解,铵根离子浓度小于比①小;③0.1mol/L NH4HSO4 溶液中的氢离子抑制铵根离子的水解,铵根离子浓度比①大;④0.1 mol·L-1氨水,一水合氨部分电离,c(NH4+)远小于0.1 mol·L-1;因此c(NH4+)浓度由大到小的顺序为,故答案为③>①>②>④;
(4)常温下,测得溶液②的pH=7,说明0.1mol/L CH3COONH4 溶液中醋酸根离子和铵根离子水解程度相同,溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),pH=7说明溶液中c(OH-)=(H+),则c(CH3COO-)=c(NH4+),故答案为=;
(5)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氨水,滴定终点生成氯化铵,溶液显酸性,可选用甲基橙作指示剂。滴定开始时滴定管尖嘴处无气泡,完成时滴定管尖嘴处留有气泡,导致读取的标准溶液的体积偏小,滴定结果偏低,故答案为甲基橙;偏低。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意盐类水解的影响因素,同时注意盐类的水解程度和弱电解质的电离程度一般均较小。
20. HCO+H2O H2CO3+OH- 大于 = > 乙 乙 溶液冷却至室温后pH大于8.4,说明此实验过程中有新物质生成
【分析】碳酸氢钠是强碱弱酸的酸式盐,能水解导致溶液呈碱性,碳酸氢钠受热容易分解生成碳酸钠,碳酸钠是强碱弱酸盐能水解,且碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度,结合题示信息分析解答。
【详解】(1)碳酸氢钠是强碱弱酸的酸式盐,能水解导致溶液呈碱性,水解的离子方程式为HCO+H2O H2CO3+OH-,故答案为:HCO+H2O H2CO3+OH-;
(2)碳酸钠是强碱弱酸盐能水解,碳酸是二元弱酸,第一步电离程度远远大于第二步电离,所以碳酸根离子的第一步的水解程度远远大于第二步的水解程度,导致碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度,故答案为:大于;
(3)若加热后碳酸氢钠不分解,溶液仍然是碳酸氢钠溶液,温度不变溶液的pH值也不变,由此证明甲是正确的;若pH>8.3,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,说明乙正确,故答案为:═,>;
(4)加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中产生沉淀,说明加热分解产生了二氧化碳气体,证明乙正确,故答案为:乙;
(5)将一定体积0.1mol/L的 NaHCO3溶液置于烧杯中加热至微沸(溶液体积不变),测其pH为9.8;将烧杯冷却至室温,过一段时间(溶液体积不变)测得pH为10.1,溶液冷却至室温后pH大于8.4,说明此实验过程中有新物质生成,所以乙正确;故答案为:乙;溶液冷却至室温后pH大于8.4,说明此实验过程中有新物质生成。
21. D B NO2 +Cl2+H2O=NO3 +2H++2Cl NO2-+H2OHNO2+OH- 2、6、2、2、2、1 10NA 作强氧化剂,杀菌消毒;反应后生成Fe(OH)3胶体,起吸附杂质作用
【详解】(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被还原,则维生素具有还原性,而亚硝酸盐,在反应中为氧化剂,所以维生素C是还原剂;
A.亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,被还原,故A正确;
B.服用维生素C可以解毒,说明维生素C是还原剂,故B正确;
C.维生素C是还原剂,将Fe3+还原为Fe2+,故C正确;
D.亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,亚硝酸盐是氧化剂,故D错误;
故答案选D;
(2)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,相同物质的量浓度的两种溶液的pH不同,所以可以用测定这两种溶液的pH值鉴别,故A不符合题意;
B.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以亚硝酸钠和氯化钠溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色,反应现象相同,所以不能用甲基橙鉴别,故B符合题意;
C.在酸性条件下,亚硝酸钠和碘离子反应方程式为2NO2 +2I +4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉变蓝色,氯离子和碘离子不反应,所以反应现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉试液来区别,故C不符合题意;
D.亚硝酸根离子和银离子反应,但生成的白色沉淀能溶于稀硝酸中,氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,反应现象不同,所以可以用AgNO3和HNO3两种试剂来区别,故D不符合题意;
故答案为B;
(3)观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,反应的离子方程式为:NO2 +Cl2+H2O=NO3 +2H++2Cl ;
(4)NaNO2是弱酸强碱盐,亚硝酸根会水解,NO2-+H2OHNO2+OH-;
(5)根据方程式可知,铁元素的化合价从+2价升高到+6价,失去4个电子;氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,双氧水中另一部分氧元素的化合价从 1价降低到 2价,得到1个电子,根据守恒法可知配平后的方程式为:2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4 +O2↑,由反应方程式可知生成1mol的氧气时转移10mol电子即10NA;
(6)高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质,所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。
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