第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元检测题
一、单选题
1.下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是( )
A.HCl B.CH3COONa C.FeCl3 D.SO2
2.下列指定体系中氯离子浓度最大的是( )
A.40mL0.2mol/L 的 KCl 溶液
B.20mL0.1mol/L 的 FeCl3 溶液
C.20mL0.5mol/L 的 KClO3 溶液
D.100mL0.2mol/L CaCl2 溶液与 100mL0.2mol/L 的 Na2CO3 溶液混合后的溶液
3.对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c(Ag+)保持不变的是( )
A.加少量水稀释 B.加热
C.加入少量浓盐酸 D.加入少量固体AgNO3
4.下列叙述中正确的是( )
A.氯化钠可以在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子
B.硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡属于弱电解质
C.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
D.二氧化碳溶于水,溶液能导电,故二氧化碳属于电解质
5.下列物质既能导电又属于电解质的是( )
A.稀硫酸 B.熔融氢氧化钠
C.石墨 D.Fe
6.下列有关实验操作的说法,正确的是( )
A.制备 胶体:将 浓溶液滴加到饱和的 溶液中
B.检验溶液中的 取一根洁净的铂丝,放在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止,再蘸取少量试液,在外焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有
C.测定 溶液 用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的 试纸上
D.配制 氯化钠溶液:称取 氯化钠固体,放入 量筒中,加水定容至 刻度线
7.测定不同温度下0.5 mol·L-1 CuSO4溶液和0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液pH,数据如下表:
温度/℃ 25 30 40 50 60
CuSO4(aq) pH 3.71 3.51 3.44 3.25 3.14
Na2CO3(aq) pH 10.41 10.30 10.28 10.25 10.18
下列说法不正确的是( )
A.升高温度,Na2CO3溶液中c(OH-)增大
B.升高温度,CuSO4溶液和Na2CO3溶液的水解平衡均正向移动
C.升高温度,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.升高温度,可能导致CO32-结合H+程度大于H2O电离产生H+程度
8.下列叙述中,错误的是( )
A.NH3、SO3均属于非电解质,但它们的水溶液能导电
B.旧报纸、废金属、饮料瓶、果皮和菜叶均属于可回收垃圾
C.熔融的KNO3能导电,所以KNO3是电解质
D.NaOH溶于水,不用通电就能发生电离
9.室温下,某浓度的H2C2O4,溶液在不同pH下,测得pc(H2C2O4)、pc(HC2O)、pc(C2O)的变化如图所示。下列说法正确的是( )
已知:pc(H2C2O4)=-lgc(H2C2O4),其它类似。
A.曲线①表示pc(C2O)随pH的变化
B.H2C2O4的pKa1=3.82
C.b点对应的pH约为2.54
D.1.25<3.82,c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)先减小后增大
10.向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4,可生成CuCl沉淀除去Cl—,降低对电解的影响,反应原理如下:
Cu(s)+Cu2+(aq) 2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1
Cl—(aq)+Cu+(aq) CuCl(s) ΔH2=b kJ·mol-1
实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl-)的影响如图所示。下列说法正确的是( )
A.溶液pH越大,Ksp(CuCl)增大
B.向电解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除
C.反应达到平衡增大c(Cu2+),c(Cl-)减小
D. Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl—(aq) CuCl(s)的ΔH=(a+2b) kJ·mol-1
11.现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的顺序是( )
①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液 ②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液
A.①>③>② B.①>②>③ C.②>①>③ D.③>②>①
12.下列事实一定能说明NH3 H2O是弱碱的是( )
①用NH3 H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗
②NH3 H2O能与HCl发生反应
③常温下,0.1 mol·L-1 NH3 H2O溶液的pH为11
④NH3 H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3
⑤NH3 H2O与水能以任意比互溶
⑥NH3 H2O能使紫色石蕊试液变蓝
A.①② B.②③⑤ C.③④⑥ D.③
13.下列叙述正确的是( )
A.取等体积等pH的醋酸和盐酸两种酸分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸大于醋酸
B.取等体积等pH的醋酸和盐酸两种酸溶液分别稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m小于n
C.pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合后,所得溶液的
D.用同浓度的溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应,盐酸消耗溶液的体积更大
14.下列实验方法中,不能证明醋酸是弱电解质的是()
A.常温下,测定0.1mol/LCH3COOH的pH
B.常温下,测一定浓度的CH3COONa溶液的pH
C.等体积的0.1mol/LHCl和0.1mol/L醋酸溶液,比较中和这两种酸所需等物质的量浓度的NaOH溶液的体积
D.等体积的0.1mol/LHCl和0.1mol/L醋酸溶液,分别与等量的颗粒大小相同的Zn反应,观察产生气泡的速率
15.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。常温下,调节其水溶液pH时,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)= ]。下列说法正确的是( )
A.25℃,B点水电离出的c(H+)=1×10-4
B.NaHFeO4溶液显碱性
C.常温下,H2FeO4(aq)+H+(aq) H3FeO (aq)的平衡常数K<100
D.K2FeO4起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)3胶体
16.25℃时,水的电离可达到平衡:H2O H++OH–;△H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.将水加热,Kw增大,pH不变
C.向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,Kw不变
D.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(H+)降低
17.下列说法正确的是( )
A.常温下同浓度的强酸、强碱等体积混合后由水电离出的c(H+)一定为10-7mol·L-l
B.常温下pH =2的盐酸和pH =12的氨水等体积混合后生成NH4Cl,溶液显酸性
C.常温下0.1 mol·L-1的Na2A溶液的pH=10,则该溶液中由水电离的c(OH-)= 10-10 mol·L-l
D.常温下向CH3COONa稀溶液中加入CH3COONa固体,c (CH3COO-)/c(Na+)比值变大
18.ROH是一元弱碱,难溶盐RA、RB的两饱和溶液中c(A-)或c(B- )随c(OH-)而变化,A-、B-不发生水解。实验发现,298 K时c2(A- )与c(OH- )或c2(B- )与c(OH- )的关系如图所示,甲表示c2(A- )与c(OH- )关系。下列叙述错误的是( )
A.RA饱和溶液在pH=6时,c(A- )≈1.73 ×10-5mol·L-1
B.RB的溶度积Ksp(RB)的数值为5×10-11
C.ROH的电离平衡常数Kb(ROH)的数值为2×10-6
D.当RB的饱和溶液pH=7时,c(R+ )+c(H+ )19.在100℃时,100mL蒸馏水中c(OH﹣)=1×10﹣6mol L﹣1,当改变下列条件之一时,c(OH﹣)仍然等于1×10﹣6mol L﹣1的是( )
①温度降低到25℃
②加入10﹣6mol NaOH固体,保持100℃
③加入10﹣6molNaCl,保持100℃
④蒸发丢掉50mL水,保持100℃
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
20.下列说法一定正确的是( )
A.将NaCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH<7,所以呈酸性
B.相同温度下,中和等pH的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量前者更多
C.相同温度下,pH相等的NaHSO4,H3PO4溶液中,水电离的H+浓度相等
D.相同温度下,1L 0.02mol·L-1NaCl溶液和2L 0.01mol·L-1NaCN溶液的离子总数相等
二、综合题
21.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8
(1)表中三种酸酸性最强的是 。
(2)常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是_________。(填字母)
A.c(H+) B.
C. D.
(3)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为 。
22.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在水溶液中存在多种平衡体系。研究水溶液中的粒子行为在化学研究中具有重要价值。
(1)I.锅炉水垢会降低燃料的利用率,造成能源浪费。是水垢成分之一。
室温下,已知的,向0.05的溶液中滴加浓溶液,刚好出现沉淀时,溶液的约为 。
(2)II.已知:常温下,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数(25℃)
常温下,相同物质的量浓度的、和溶液,导电能力最强的是 (填化学式)。
(3)下列方法中,可以使0.1溶液中的电离度增大的是____。
A.通入少量气体 B.加入少量冰醋酸
C.加入少量醋酸钠固体 D.加入少量水
(4)将少量气体通入到溶液中,发生反应的离子方程式 。
(5)常温下,同浓度的①、②、③、④这4种溶液中由大到小的顺序是 (填编号)。
(6)某同学在测定相等的盐酸和溶液的时,先用蒸馏水将试纸润湿,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测,则测定结果误差较大的是 。
23.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下,回答下列问题:
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 3.0×10-8
(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H+能力由大到小的顺序是 (填序号);
a.CO b.ClO- c.CH3COO- d.HCO
(3)下列反应不能发生的是 (填序号)
a.CO +2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO +2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
d.HClO+CH3COO-=CH3COOH+ClO-
(4)用蒸馏水稀释0.1mol/L的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 (填序号);
a. b.
c. d.
(5)体积均为10mL、c(H+)=10-2mol/L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HX的电离平衡常数 (填“大于”、“等于”或“小于”,下同)醋酸的电离平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来c(H+) 醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是 。
24.定量计算和测量是化学研究的常用方法。
(1)通过化学键的键能计算化学反应的焓变。已知:
化学键种类
键能 436 498
计算可得:
(2)利用简易量热器按照下列数据测量室温下中和反应的反应热。
实验编号 酸 碱
Ⅰ 盐酸 溶液
Ⅱ 硝酸溶液 溶液
Ⅲ 醋酸溶液 氨水
生成时:实验Ⅰ中,为;实验Ⅱ中, (填“>”、“=”或“<”,下同);实验Ⅲ中,放出的热量 。
(3)使用滴定法进行定量测量。
钢铁中硫含量的一种测定方法是将钢样中硫转化为,再用图中测硫装置进行测定。
①氧化的化学方程式为 。
②将钢样中的硫全部转化为,通入装置中,用溶液滴定生成的,消耗溶液。则钢样中硫的质量分数为 。
25.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2O +OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有 (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a. ①③⑤ b. ①④⑥
c. ③④⑤ d. ①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色 。
a. 变蓝色 b. 变深
c. 变浅 d. 不变
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加:
①n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”,下同);
② ;
③ 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A. HCl的水溶液是强酸,在溶液中不水解,电离出氢离子使溶液呈酸性,故A不选;
B. CH3COONa属于强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,故B不选;
C. FeCl3属于强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,故C选;
D. SO2是酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,H2SO3不水解,电离出氢离子使溶液呈酸性,故D不选,
故答案为:C。
【分析】强酸弱碱盐溶液发生水解,导致氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,则溶液显酸性,据此来分析解答。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.KCl在水中发生电离KCl=K++Cl-,因此溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1;
B.FeCl3在水中发生电离FeCl3=Fe3++3Cl-,因此溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1×3=0.3mol·L-1;
C.KClO3在水中电离KClO3=K++ClO3-,溶液中c(Cl-)=0;
D.两溶液混合后发生反应Ca2++CO32-=CaCO3↓,因此溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1;
综上,上述溶液中c(Cl-)最大的是0.3mol·L-1,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据溶质在水中电离产生Cl-的个数,确定溶液中c(Cl-),从而比较其大小。
3.【答案】A
【解析】【解答】A、 加入少量水导致部分AgCl溶解,但溶液仍然为过饱和溶液,则溶液中c(Ag+)不变, 故A符合题意;
B、加热促进AgCl溶解, c(Ag+)增大,故B不符合题意;
C、加入少量浓盐酸,c(Cl-)增大 , Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-) 不变,则c(Ag+)减小,故C不符合题意;
D、加入少量固体AgNO3 , c(Ag+)增大,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】AgCl存在沉淀溶解平衡: AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)。
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 氯化钠是强电解质,故其可以在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子,A符合题意;
B. 硫酸钡虽然难溶于水,但其溶解的部分是完全电离的,所以硫酸钡属于强电解质,B不符合题意;
C. 溶于水后能电离出氢离子的化合物不一定是酸,酸式盐在水溶液中也可以电离出氢离子,C不符合题意;
D. 二氧化碳溶于水,溶液能导电,因溶液中的离子是碳酸电离的、不是二氧化碳电离的,故二氧化碳属于非电解质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.电解质的电离不需要通电,是在水分子的作用下解离出离子;
B.硫酸钡难溶于水,但溶解的部分可以完全电离;
C.电离出的阳离子全部是氢离子的化合物是酸;
D.二氧化碳的水溶液导电是生成的碳酸电离出离子而导电。
5.【答案】B
【解析】【解答】A. 稀硫酸中有自由移动的H+和SO42-,可以导电,但稀硫酸是混合物,不是电解质,A错误;
B.熔融氢氧化钠既有自由移动的Na+和OH-,又是纯净物,化合物,B正确;
C.石墨有自由移动的电子,但它是单质,不是化合物,C错误;
D. Fe 有自由移动的电子,但它是单质,不是化合物,D错误;
故答案为: B
【分析】 本题考查了电解质、导电物质的判断,根据物质导电的实质及电解质定义来分析解答即可,难度不大。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.制备 胶体应将氯化铁溶液滴入到沸水中,将氢氧化钠浓溶液滴加到饱和氯化铁溶液中,A项不符合题意;
B.检验溶液中的 取一根洁净的铂丝,放在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止,再蘸取少量试液,在外焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有 ,B项符合题意;
C.不能选择湿润的pH试纸,应选用干燥的pH试纸测定pH,C项不符合题意;
D.配制溶液时,应在烧杯中溶解,然后将溶液转移至容量瓶进行定容,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.制备 胶体应将氯化铁溶液滴入到沸水中;
B.K+的焰色为紫色;
C.pH试纸不能湿润;
D.配制溶液时,应在烧杯中溶解;
7.【答案】D
【解析】【解答】A. 由表中的数据可知:升高温度,Na2CO3溶液的pH增大,说明溶液中OH-的浓度增大,A不符合题意;
B. 在CuSO4溶液中有, ,在Na2CO3溶液中有 ;从表中的数据可知:升高温度,两个溶液中的H+和OH-的浓度都增大,则说明平衡都正向移动,B不符合题意;
C. 在CuSO4溶液中有,pH=-lg c(H+)=-lg ;升高温度,Kw增大,c(OH-)也增大,所以该溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果,C不符合题意;
D.平衡 可以看作是两步反应: , ,与CO32-结合的H+来自于水的电离,则CO32-结合H+程度小于于H2O电离产生H+程度,D符合题意;
故答案为D。
【分析】碳酸钠是强碱弱酸盐,在水溶液中,碳酸根离子可以和水产生的氢离子结合生成碳酸氢根离子,使溶液显碱性,根据溶液中碳酸钠溶液pH值的变化,可知升高温度可能导致CO32-结合H+程度小于于H2O电离产生H+程度。
8.【答案】B
【解析】【解答】A. NH3、SO3溶于水生成氨水和亚硫酸,氨水和亚硫酸电离出离子可以导电,氨气和SO3本身不导电,它们属于非电解质,A不符合题意。
B. 旧报纸、废金属、饮料瓶属于可回收垃圾,果皮和菜叶属于厨余垃圾,B符合题意。
C. 电解质是在熔融状态或水溶液中可以导电的化合物,熔融的KNO3能导电,所以KNO3是电解质,C不符合题意。
D. NaOH溶于水,在水分子的作用下发生电离,不需要通电,D不符合题意。
【分析】A.在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物为非电解质;
B.果皮和菜叶均不属于可回收垃圾;
C.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质;
D.电离是自发进行的过程。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.根据分析,曲线①表示pc(H2C2O4)随pH的变化,故A不符合题意;
B.根据图像,室温下,pH=1.25时,c(H2C2O4)=c(HC2O ),则pKa1=-lg =-lg =1.25,故B不符合题意;
C.根据图像,b点时,c(H2C2O4)=c(C2O ),Ka1(H2C2O4) Ka2(H2C2O4)= =c2(H+),则c(H+)= = 10-2.54,则对应的pH约为2.54,故C符合题意;
D.如果pH变化是因为溶液逐渐稀释的缘故,则溶液体积逐渐增大,c(H2C2O4)+c(HC2O
)+c(C2O
)的值逐渐减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.随着pH值的增大,溶液中c(H2C2O4)逐渐减小、c(HC2O4 )先增大后减小、c(C2O42 )逐渐增大,则pc(H2C2O4)逐渐增大、pc(HC2O4 )先减小后增大、pc(C2O42 )逐渐减小,根据图知,曲线①、②、③分布表示pc(H2C2O4)、pc(HC2O4 )、pc(C2O42 );
B.pc(H2C2O4)=pc(HC2O4 )时,为a点,溶液的pH=1.25,c(H2C2O4)=c(HC2O4 ),pKa1= lgc(H+);
C.c点pc(HC2O4 )=pc(C2O42 ),则c(HC2O4 )=c(C2O42 ),pH=3.82,Ka2=c(H+)=10 3.82,b点pc(H2C2O4)=pc(C2O42 ),则c(H2C2O4)=c(C2O42 ),Ka1×Ka2=c2(H+),则b点c(H+)= ;
D.根据物料守恒判断。
10.【答案】C
【解析】【解答】A. Ksp(CuCl)只与温度有关,与溶液pH无关,故A不符合题意;
B. 根据图像,溶液的pH越小,溶液中残留c(Cl-)越大,因此向电解液中加入稀硫酸,不利于Cl-的去除,故B不符合题意;
C. 根据Cu(s)+Cu2+(aq) 2Cu+(aq),增大c(Cu2+),平衡正向移动,使得c(Cu+)增大,促进Cl—(aq)+Cu+(aq) CuCl(s)右移,c(Cl-)减小,故C符合题意;
D.①Cu(s)+Cu2+(aq) 2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1,②Cl-(aq)+Cu+(aq) CuCl(s) ΔH2=b kJ·mol-1,根据盖斯定律,将①× +②得: Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl-(aq) CuCl(s)的ΔH=( +b) kJ·mol-1,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.物质的 Ksp仅受温度的影响;
B.根据图像分析溶液的pH值与溶液中残留c(Cl-)间的关系;
C.根据溶度对化学平衡移动的影响解答;
D.利用盖斯定律计算反应的ΔH。
11.【答案】A
【解析】【解答】①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液氯离子浓度为0.01mol·L-1;②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液中氯离子浓度为0.04mol·L-1;③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液中氯离子浓度为0.03 mol·L-1,所以氯化银的溶解度由大到小的顺序为:①>③>②,
故答案为:A。
【分析】AgCl存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),所以溶液中存在的Ag+、Cl-会对AgCl的溶解度造成影响,银离子或氯离子浓度越小,氯化银的溶解度越大。
12.【答案】D
【解析】【解答】①导电性取决于溶液中离子浓度和离子所带电荷,灯泡很暗只能说明溶液中离子浓度较小,不能说明NH3 H2O是弱碱,①不符合题意;
②能与HCl发生反应生成盐和水,说明NH3 H2O具有碱性,不能说明NH3 H2O是弱碱,②不符合题意;
③NH3 H2O如完全电离则0.1mol·L-1NH3 H2O溶液pH为13,现为11,说明NH3 H2O不能完全电离,是弱碱,③符合题意;
④和AlCl3反应产生Al(OH)3沉淀是因为满足复分解反应发生的条件,不能说明NH3 H2O是弱碱,④不符合题意;
⑤与水能以任意比互溶是NH3 H2O的物理性质,不能说明NH3 H2O是弱电解质,⑤不符合题意;
⑥能使紫色石蕊试液变蓝说明NH3 H2O具有碱性,不能说明其是弱碱,⑥不符合题意;
故答案为:D。
【分析】弱碱只能部分电离,只要可以证明NH3 H2O 部分电离即可证明 NH3 H2O是弱碱。
13.【答案】C
【解析】【解答】A. 取等体积等pH的醋酸和盐酸两种酸分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸等于醋酸,故A不符合题意;
B. 取等体积等pH的醋酸和盐酸两种酸溶液分别稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m大于n,故B不符合题意;
C.pH均为4的盐酸和氯化铵等体积混合后,导致溶液的pH=4,故C符合题意;
D. 用同浓度的溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应,盐酸消耗溶液的体积比醋酸小,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.浓度相等,速率相等;
B.醋酸是弱酸,稀释时电离;
C.混合后对氯化铵的水解无影响;
D.考虑的是醋酸是弱酸。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.常温下,测定0.1mol·L-1CH3COOH的pH值,若pH大于1,即可证明为弱电解质,选项A不选;
B.常温下,乙酸钠溶液显示碱性,说明乙酸钠为为强碱弱酸盐,从而证明了乙酸为弱电解质,选项B不选;
C.等体积的0.1mol/LHCl和0.1mol/L醋酸溶液,中和这两种酸所需等物质的量浓度的NaOH溶液的体积相等,不能证明醋酸是弱电解质,选项C选;
D.等体积的0.1mol/LHCl和0.1mol/L醋酸溶液,分别与等量的颗粒大小相同的Zn反应,盐酸反应产生气泡的速率较快,说明醋酸不完全电离,是弱电解质,选项D不选。
故答案为:C。
【分析】弱电解质是在水溶液中或熔融状态下不完全(少部分)发生电离的电解质;一定浓度的醋酸在水中得到的氢离子的浓度小于酸的浓度;pH值也大于同浓度的强酸的pH值;与铜浓度的强酸和活泼金属反应,反应速率较慢。都可以证明醋酸是弱电解质。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.B点溶液呈酸性,说明H2FeO4电离大于HFeO水解,抑制水的电离,此时pH=4,所以水电离出的c(H+)=1×10-10, A项不符合题意;
B.由图可知,H2FeO4的第二步电离平衡常数大小约为10-7.5,第一步电离大小约为10-3.5,由K水=Kw/K电可知,HFeO4的水解平衡常数大小约为10-10.5,故HFeO4的电离大于水解,呈酸性,B项不符合题意;
C.结合图象可知,c(H2FeO4)=c(H3FeO4)时,溶液的pH<2,c(H+)>0.01mol/L,则H2FeO4+H+ H3FeO4的平衡常数 ,即K<100,C项符合题意;
D.K2FeO4起杀菌消毒作用是因为它的强氧化性,生成Fe(OH)3胶体有吸附性而有净水作用,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.判断弱酸在溶液显酸性的时候电离程度大于其水解程度,则溶液中的H+视为酸电离所得,则水电离的H+与水中OH-浓度相同;
B.判断强碱弱酸盐溶液pH首先根据图像判断其电离程度与水解程度大小,电离程度大于水解程度则显酸性,反之显碱性;
C.题目已经离子平衡式的时候首先列分式表示平衡常数,再根据图像找到能够使得分式化简的点,进而将分式化为已知条件进行判断;
D.胶体一般通过吸附能力来净水,而消毒杀菌一般是物质的强氧化性起作用。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、一水合氨电离出OH-而导致溶液中OH-浓度增大,水的电离平衡逆向移动,但c(OH-)比原平衡时大,A不符合题意;
B、水的电离是吸热过程,升高温度促进水电离,则Kw增大,pH减小,B不符合题意;
C、向水中加入少量稀硫酸,硫酸电离出氢离子导致溶液中H+浓度增大,温度不变,Kw不变,C符合题意;
D、向水中加入少量CH3COONa固体,CH3COO-结合水电离出的H+,促进水的电离,水的电离平衡正向移动,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、氨水显碱性,存在电离NH3.H2ONH4++OH-, c(OH-)增大;
B、温度升高,水的电离程度增大;
C、水的离子积同样适用于稀的酸碱盐溶液;
D、CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,促进水的电离。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.常温下,同浓度的强酸、强碱等体积混合后,由于没有告诉酸中含有氢离子、碱中含有氢氧根离子数目,则混合液不一定呈中性,由水电离出的c(H+)不一定为10-7mol.L-1,故A不符合题意;
B. 常温下pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合后,混合液中氨水过量,溶液呈碱性,则c(H+) < c(OH-),故B不符合题意;
C. 常湿下,0.1 mol·L-1的Na2A溶液的pH=10,A2-离子水解促进了水的电离,该溶液中氢氧根离子是水的电离的,则该溶液中由水电离的c(OH-)=10-4mol L-1,故C不符合题意;
D.CH3COONa溶液中醋酸根离子发生水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,加入CH3COONa固体后,增大了CH3COONa浓度,溶液水解程度减小,c(CH3COO-)/c(Na+)比值变大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.无法确定酸碱是几元的,所以无法确定等体积酸碱混合后是否恰好完全反应;
B.氨水的电离大于铵根离子的水解,因此溶液显碱性;
C.A2-离子是弱酸根离子会进行水解,其水解促进了水的电离;
D.向醋酸钠溶液中加入醋酸钠固体会使醋酸根的水解向左进行,因此醋酸根离子的浓度和钠离子浓度的比值会增大。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.RA饱和溶液pH=6时,c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,据图可知此时c2(A-)=30×10-11(mol/L)2,所以c(A- )≈1.73 ×10-5mol·L-1,A项不符合题意;
B.RB的饱和溶液中存在平衡RBR++B-、R++H2OROH+H+,当溶液酸性越强,R-的水解程度越弱,c(R+)和c(B-)的大小越接近,据图可知当c(OH-)接近0时(酸性强),c2(B-)=5×10-11(mol/L)2,此时c(R+)=c(B-),Ksp(RB))=c(R+)·c(B-)=c2(B-)=5×10-11,B项不符合题意;
C.RB溶液中存在物料守恒c(R+)+c(ROH-)=c(B-),Kb(ROH)=,若调节pH使碱性增强时加入的碱不是ROH,则c(R+)=c(ROH)时,满足c(R+)=c(ROH)=c(B-),Ksp(RB) =c(R+)c(B-)=c(B-)·c(B-)=5×10-11,所以此时c2(B-)=10×10-11,据图可知此时c(OH-)=2×10-8mol/L,即Kb(ROH)=2×10-8,C项符合题意;
D.RB饱和溶液若不加入其他物质,由于R+的水解,溶液会显酸性,所以pH=7时需要加入碱,若加入的碱不是ROH,则还有其他阳离子,此时根据电荷守恒可知c(R+)+c(H+)故答案为:C。
【分析】A、要注意pH和OH-的转换关系;
B、Ksp的计算要找出相应离子的浓度,注意找最特殊的点;
C、电离平衡常数要根据公式Kb(ROH)=计算;
D、要注意电荷守恒要写出所有阳离子和阴离子。
19.【答案】B
【解析】【解答】在纯水中,H+和OH﹣均来自于水电离,且水电离出的c(OH﹣)=c(H+)= 。
①25℃时Kw=10﹣14,c(OH﹣)= =10﹣7mol/L,故①错误;②加入10﹣6mol NaOH固体,溶液中c(OH﹣)=c(NaOH)= =10﹣5mol/L,故②错误;③加入10﹣6molNaCl,NaCl对水的电离没有影响, c(OH﹣)不变,故③正确;④温度不变,Kw不变, c(OH﹣)不变,故④正确。
故答案为:B。
【分析】本题考查的是改变温度等条件对溶液中H+和OH﹣浓度的影响。
20.【答案】C
【解析】【解答】A. 将NaCl溶液从常温加热至80℃,水的电离程度增大,故pH减小,但溶液仍呈中性,故A不符合题意;
B. 等pH的氨水、NaOH溶液相比,氨水的浓度比NaOH浓度大,但是二者体积不明确,故无法比较二者所需HCl的物质的量,故B不符合题意;
C. NaHSO4,H3PO4均能电离出氢离子,抑制水的电离,相同温度下,pH相等的NaHSO4,H3PO4溶液中氢离子的浓度相等,故水电离的H+浓度相等,故C符合题意;
D. 1L 0.02mol·L-1NaCl溶液和2L 0.01mol·L-1NaCN溶液的溶质物质的量相同,c(Na+)相同,NaCl溶液中电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(Cl-),则离子总浓度为2[c(Na+)+ c(H+)],NaCN溶液中电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CN-),则离子总浓度为2[c(Na+)+ c(H+)],NaCl溶液显中性,NaCN溶液显碱性,二者氢离子的浓度不同,故二者离子总数不相等,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 依据温度对水的电离的影响,利用中性实质分析;
B.二者体积不明确,无法比较;
C. 依据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离;
D.依据电荷守恒分析。
21.【答案】(1)CH3COOH
(2)B;C
(3)
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知,酸的电离平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO ,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO,即酸性最强的为CH3COOH;(2)A.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,故A不正确;
B.加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,同一溶液中 = 的比值增大,故B正确;
C.醋酸溶液加水稀释时酸性减弱,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,则 的比值增大,故C正确;
D.稀释过程中温度不变,则醋酸的电离平衡常数Ka= 不变,故D不正确;故答案为:BC;(3)将amol L-1的醋酸溶液与b mol L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性,说明醋酸过量,醋酸和氢氧化钠溶液发生反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,则溶液中c(CH3COOH)= (a-b)mol L-1,达到电离平衡时,溶液呈中性,c(H+)=1×10-7mol L-1,c(Na+)=c(CH3COO-)= mol L-1,则Ka= = 。
【分析】 (1)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强;
(2)0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,氢离子与醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,浓度减小,酸性减弱,水的离子积常数不变,醋酸的电离平衡常数不变;
(3)amol L-1的醋酸溶液与b mol L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性,说明醋酸过量,根据电荷守恒计算。
22.【答案】(1)9
(2)HCOOH
(3)D
(4)
(5)④②③①
(6)盐酸
【解析】【解答】(1)滴加浓NaOH溶液,刚好开始出现沉淀,存在Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-),c(OH-)==1.0×10-5mol/L,c(H+)==1.0×10-9mol/L,即pH=9;故答案为9;
(2)电解质的导电能力与离子浓度、所带电荷数、温度等有关, HCOOH、CH3COOH、HClO均为一元弱酸,相同温度下,三种溶液导电能力与离子浓度有关,根据表中数据可知,电离平衡常数大小顺序是HCOOH>CH3COOH>HClO,离子浓度大小顺序是HCOOH>CH3COOH>HClO,导电能力:HCOOH>CH3COOH>HClO,导电能力最强的是HCOOH;故答案为HCOOH;
(3)醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,
A.加入少量HCl,溶液中c(H+)增大,抑制醋酸的电离,电离度增大,故A不正确;
B.加入少量冰醋酸,虽然电离平衡向右进行,但醋酸的电离度降低,故B不正确;
C.加入醋酸钠固体,溶液中c(CH3COO-)增大,抑制电离,醋酸的电离度降低,故C不正确;
D.加入少量水,稀释溶液,促进电离,醋酸的电离度增大,故D正确;
答案为D。
(4)根据表中数据可知,电离平衡常数:H2CO3(Ka1)>HClO>H2CO3(Ka2),利用酸性强的制取酸性弱的,发生的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HCO+HClO;故答案为ClO-+CO2+H2O=HCO+HClO;
(5)利用Kh=,相同温度下,电离平衡常数越小,水解平衡常数越大,根据图表数据可知,HCOOH>H2CO3(Ka1)>HClO>H2CO3(Ka2),因此常温下,相同浓度的四种溶液的pH由大到小顺序是Na2CO3>NaClO>NaHCO3>HCOONa,即④②③①;故答案为④②③①;
(6)两种溶液中c(H+)相同,则起始时溶液的pH相同,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,水稀释促进醋酸的电离,稀释相同倍数时,盐酸中c(H+)小于醋酸中c(H+),即测定结果误差较大的是盐酸;故答案为盐酸。
【分析】(1)根据Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)、Kw=c(H+)c(OH-)和pH=-lgc(H+);
(2)溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷呈正比;
(3)A.通入HCl,醋酸的电离平衡逆向移动,电离度减小;
B.加入醋酸,醋酸的电离平衡正向移动,但其电离度减小;
C. 加入少量醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大而抑制CH3COOH电离;
D.加水促进醋酸的电离;
(4)电离平衡常数越大,酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;
(5)酸根离子水解程度越大,对应钠盐溶液的pH越大;
(6)先用蒸馏水将pH试纸润湿,相当于加水稀释,稀释相同倍数后,c(H+)变化较大的酸,其测定结果误差较大。
23.【答案】(1)增大
(2)a>b>d>c
(3)c,d
(4)b
(5)大于;大于;稀释后,HX的pH大,酸性弱,对水抑制程度小,水电离程度大
【解析】【解答】(1)弱电解质的电离是吸热过程,升高温度促进弱电解质的电离,则当温度升高时,Ka增大;(2)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO> ,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:CO >ClO->HCO >CH3COO-,即a>b>d>c;(3)a.碳酸的酸性小于CH3COOH,所以CH3COOH能够制取碳酸,反应CO +2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O能够发生,故a不选;
b.CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,反应ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO能够发生,故b不选;
c.HClO的酸性小于碳酸,CO +2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-不能发生,故c选;
d.由于酸性CH3COOH>HClO,弱酸不能制强酸,则HClO不能制CH3COOH,HClO+CH3COO-=CH3COOH+ClO-不能发生,故d选;
故答案为:c、d;(4)a.加水稀释醋酸促进醋酸电离,氢离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,所以 = 的比值减小,故a不选;
b.加水稀释醋酸促进醋酸电离,醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,则 = 的比值增大,故b选;
c.加水稀释促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以 的比值减小,故c不选;
d.加水稀释醋酸促进醋酸电离,氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则氢氧根离子浓度增大, 的比值减小,故d不选;
故答案为b;(5)根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数,稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则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+);原因是酸溶液中氢离子浓度越小,对水的抑制程度越小,水的电离程度越大,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱。
【分析】弱电解电离过程是吸热的;酸越弱,电离平衡常数越小,对应的酸根离子越易水解;结合强酸制弱酸的原理分析;结合加水稀释时对电离平衡的影响分析,注意水的离子积常数只受温度影响。
24.【答案】(1)-483.6
(2)=;<
(3);
【解析】【解答】(1)焓变为旧化学键断裂吸收的能量减去新化学键形成释放的能量,则
(2)实验I和实验II都为强酸和强碱反应,则生成1mol水时所放出的热量一样,即实验II的=;实验III为弱酸和弱碱反应,而弱酸、弱碱的电离要吸热,因此生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。
(3)①二氧化硫具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者能发生氧化还原反应,依据得失电子守恒和原子守恒,可得反应化学方程式为:。
②由原子守恒可得1mol S参与反应生成1mol H2SO4,而1mol H2SO4要消耗2mol NaOH,则有关系式:,求得n=5z10-6mol,则硫单质的质量为5z10-6mol32g/mol=g,则钢样中硫的质量分数为。
【分析】(1)焓变为旧化学键断裂吸收的能量减去新化学键形成释放的能量;
(2)中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量;注意弱酸、弱碱的电离要吸热。
(3)①二氧化硫具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者能发生氧化还原反应。
②依据原子守恒计算。
25.【答案】(1)c
(2)c
(3)增大;增大;不变
【解析】【解答】(1)①加入NH4Cl固体, 浓度增大,NH3·H2O +OH-平衡左移;
②加NaOH溶液, OH-浓度增大,NH3·H2O +OH-平衡左移;
③通入HCl,消耗OH-, OH-浓度降低,NH3·H2O +OH-平衡右移;
④加CH3COOH溶液,消耗OH-, OH-浓度降低,NH3·H2O +OH-平衡正向移动;
⑤加水稀释,越稀越电离,NH3·H2O +OH-平衡右移;
⑥加压对NH3·H2O的电离平衡无影响,
综上所述,
故答案为:c;
(2)氨水中加入NH4Cl晶体,c( )增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液颜色变浅,
故答案为:c;
(3)加水稀释,NH3·H2O +OH-平衡正向移动,所以n(OH-)逐渐增大;
加水稀释过程中,n(NH3·H2O)逐渐减小,所以 逐渐增大;
电离平衡常数Kb= 与温度有关,所以加水稀释时, 不变。
【分析】(1)结合平衡移动的影响因素分析即可。
(2)加入NH4Cl晶体后,溶液中c(NH4+)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小。
(3)稀释过程中,NH3·H2O的电离受到促进,n(NH4+)、n(OH-)增大,但c(NH4+)、c(OH-)减小;由于电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,因此电离平衡常数不变。