专题3 水溶液中的离子反应 测评卷-《精讲精练》26版高中同步新教材化学苏教版（2019）选必修1

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专题3　水溶液中的离子反应
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　F 19　Na 23　P 31　S 32　Cl 35.5　Fe 56　Cu 64　As 75。　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法正确的是(　　)
A.Cl2溶于水得到的氯水能导电,但Cl2不是电解质,而是非电解质
B.熔融条件下,KHSO4电离成K+、H+和S
C.强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定都弱
D.BaSO4难溶于水,故BaSO4是弱电解质;醋酸铅易溶于水,故醋酸铅是强电解质
2.下列各项电解质的电离方程式正确的是(　　)
A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3 Na++H++C
B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO4(熔融) Na++HS
C.HClO的水溶液:HClO H++ClO-
D.H2S的水溶液:H2S 2H++S2-
3.CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是(　　)
A.加水　　　　 B.加冰醋酸　　　　C.加热　　　　 D.加压
4.下列用途或转化,不能用沉淀溶解平衡原理解释的是(　　)
A.CuSO4溶液可使PbS转化为CuS
B.向BaCO3饱和溶液中加入少量纯碱,有白色沉淀生成
C.Fe可除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质
D.向CaCO3悬浊液中加入稀盐酸后,悬浊液变澄清
5.酸度(AG)可表示溶液的酸碱性,用公式表示为AG=lg。常温下,在AG=-1的溶液中能大量共存的离子是(　　)
A.Ba2+、K+、Cl-、S B.Na+、S2、Al、K+
C.Na+、K+、ClO-、S2- D.N、Fe2+、I-、S
6.盐类水解在生产、生活中应用广泛,下列物质的用途与盐类水解无关的是　(　　)
A.用可溶性铁盐和铝盐作自来水的净水剂
B.用Na2CO3溶液处理锅炉里的CaSO4水垢
C.用饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液作泡沫灭火剂原料
D.利用加热TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,进而制备纳米级TiO2
7.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)
选项 实验操作和现象 结论
A 将NaClO溶液滴入品红溶液中,品红溶液缓慢褪色;若同时加入食醋,红色很快褪去 ClO-的氧化性随pH的减小而增强
B 向NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,观察到出现淡黄色沉淀 Ksp(AgBr)C 向滴有酚酞的氨水中加入CH3COONH4固体,溶液的红色变浅 CH3COONH4溶液呈酸性
D 向含AgCl和AgBr的饱和溶液中加入足量浓AgNO3溶液,产生的沉淀有两种颜色,但以白色为主 溶液中减小
8.常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钾溶液和氨水,滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(盐酸)]的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线
B.滴定曲线Ⅱ对应实验,最好选择甲基橙作为指示剂
C.两个实验滴定开始前,水的电离程度相同
D.实验测定酸碱滴定曲线时,要保证整个过程测试时记录pH的间隔相同
9.在菠菜等植物中含有丰富的草酸,草酸对生命活动有重要影响。下列有关说法正确的是(　　)
A.草酸的电离方程式为H2C2O4 2H++C2
B.0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2)>c(C2)
C.常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
D.已知NaHC2O4溶液显酸性,则c(H2C2O4)>c(C2)
10.25 ℃时,在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11,若体积可以加和,则V[Ba(OH)2]∶V(NaHSO4)为(　　)
A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.3∶2
11.水在不同温度下电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.B曲线对应的温度比A曲线对应的温度低
B.b点溶液显酸性
C.d点溶液中可大量存在Na+、Mg2+、S、ClO-
D.A曲线对应的温度下,同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的pH依次减小
12.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 测定NaClO溶液的pH 取一张pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,与标准比色卡对比
B 验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) 取2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液和5滴0.1 mol·L-1 KI溶液,先生成白色沉淀,后又产生黄色沉淀
C 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液,观察溶液的颜色变化
D 检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色
13.常温下,通过下列实验探究NaCN溶液的性质,下列说法正确的是(　　)
实验1　测量0.1 mol/L NaCN溶液的pH约为12
实验2　向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,溶液pH>7
实验3　将浓度均为0.01 mol/L的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀 生成
A.实验1溶液中存在:c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)
B.实验2溶液中存在:c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-)
C.由实验2可得:(HCN)>KW
D.由实验3可得:Ksp(AgCN)<2.5×10-5
14.常温下0.1 mol·L-1二元酸H2A的溶液中含A粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。该温度下,下列说法错误的是(　　)
A.H2A的第一步电离方程式为H2A HA-+H+
B.NaHA溶于水将抑制水的电离
C.H2A的第二步电离常数Ka2=1.0×10-3
D.0.1 mol·L-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1
15.亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要粒子是As
B.n(H3AsO3)∶n(H2As)=1∶1时,溶液显酸性
C.调节pH至11时,发生的主要反应的离子方程式是H3AsO3+OH- H2As+ H2O
D.pH=12时溶液中c(H2As)+2c(HAs)+3c(As)+c(OH-)=c(H+)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(12分)盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常见的物质。
(1)25 ℃时,有浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是　　　　。
A.两溶液的pH相同
B.两溶液的导电能力相同
C.两溶液中由水电离出的c(OH-)相同
D.中和等物质的量的NaOH,消耗两溶液的体积相同
(2)25 ℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水的电离程度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)氯化铵溶液中水的电离程度。
(3)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,下列叙述中正确的是　　　　。
A.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,CH3COOH电离平衡逆向移动
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH>7
E.常温下,pH=3的醋酸溶液加水稀释,溶液中不变
(4)物质的量浓度相等的下列物质的溶液:①NaNO3、②H2SO4、③AlCl3、④Na2CO3、⑤NaHCO3,请按pH由大到小的顺序排列:　　　　　　　。
(5)等pH的碳酸钠与碳酸氢钠溶液,其物质的量浓度:c(Na2CO3)　　　　c(NaHCO3)(填“>”“<”或“=”)。
17.(13分)运用相关概念和原理,回答下列问题。
(1)25 ℃时,水的离子积KW=　　　　。
(2)在T ℃的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L,x与y的关系如图所示。
①T ℃下,水的离子积为　　　　。
②T ℃下,0.01 mol/L NaOH溶液中c(H+)为　　　　mol/L。
(3)25 ℃时,有如下两个反应:
①CH3COOH+NaCN CH3COONa+HCN
②HNO2+CH3COONa NaNO2+CH3COOH
该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　　。
(4)25 ℃时,0.1 mol/L的CH3COOH溶液加适量水稀释的过程中,下列表达式的数据保持不变的是　　　　。
a.c(H+) b.c(H+)·c(OH-)
c.
18.(14分)常温下,几种物质的溶度积常数见表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,加入适量的试剂X调节溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=　　　　,试剂X可选用　　　　。
A.CuO　　　B.Mg(OH)2　　　C.Cu2(OH)2CO3　　　D.NH3·H2O
(2)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)某小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取1.000 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。加入2~3滴淀粉试液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液50.00 mL。已知:I2+2S2 S4+2I-。
①CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
②滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为　　　　。
19.(16分)国家规定,排放的废水中氟的含量不得超过10.0 mg·L-1,砷的含量不得超过 0.5 mg·L-1。硫酸工厂废水中除含有H2SO4外,还含有H3AsO3、H2SiF6等物质。工业上常通过化学沉淀和氧化、吸附沉降处理废水,实现水体达标排放。
(1)化学沉淀:向废水中加入石灰乳[以Ca(OH)2为主]、过滤。滤渣中主要含有CaSO4、CaF2、SiO2和少量Ca3(AsO3)2。
①写出该过程中H2SiF6和石灰乳反应生成CaF2、SiO2的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
②充分沉淀后测得废水中F-的含量为9.5 mg·L-1,此时S的浓度为　　　　mol·L-1。[已知:Ksp(CaSO4)=5.0×10-5、Ksp(CaF2)=5.0×10-9]
(2)氧化、吸附沉降:利用NaClO和FeSO4进一步处理废水中残余的As(Ⅲ)。
已知:ⅰ.NaClO能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),也能将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ),形成的Fe(OH)3胶体吸附废水中的As(Ⅴ)物种而沉降;
ⅱ.溶液的pH对Fe(OH)3胶体表面所带电荷有影响。pH>7时,Fe(OH)3胶粒表面带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;
ⅲ.As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。
①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②其他条件相同的情况下,用以下两种方式向废水样品中添加NaClO和FeSO4溶液。
方式Ⅰ:先加NaClO溶液,再加FeSO4溶液;
方式Ⅱ:先加FeSO4溶液,再加NaClO溶液。
反应相同时间,测得As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
专题3　水溶液中的离子反应
1.C　Cl2是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A项错误;熔融条件下,KHSO4电离成K+和 HS,B项错误;溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液中离子浓度不一定大,弱电解质溶液中离子浓度不一定小,所以强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液导电能力不一定弱,C项正确;虽然BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质,虽然醋酸铅易溶于水,但溶于水的部分只有部分发生电离,所以醋酸铅是弱电解质,D项错误。
2.B　NaHCO3为弱酸酸式盐,电离方程式为NaHCO3 Na++HC,A项错误;熔融状态的NaHSO4的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HS,B项正确;弱酸电离应用“”,C项错误; H2S为二元弱酸,在溶液中分步电离,D项错误。
3.C　加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,A项错误;加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,温度不变,Ka不变,B项错误;弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,C项正确;该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,D项错误。
4.C　CuSO4溶液可以使PbS转化为CuS,能用沉淀溶解平衡原理解释,A不符合题意;加入少量纯碱,溶液中c(C)增大,使BaCO3的沉淀溶解平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq)逆向移动,能用沉淀溶解平衡原理解释,B不符合题意;Fe与Fe3+发生氧化还原反应,与沉淀溶解平衡无关,不能用沉淀溶解平衡原理解释,C符合题意;加入稀盐酸,发生反应C+2H+CO2↑+H2O,使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq)正向移动,悬浊液变澄清,能用沉淀溶解平衡原理解释,D不符合题意。
5.B　AG=lg=-1时,c(OH-)=10c(H+)>c(H+),则溶液呈碱性。Ba2+能与S生成沉淀BaSO4,则Ba2+、S在溶液中不能大量共存,故A错误;碱性溶液中Na+、S2、Al、K+之间不发生反应,能大量共存,故B正确;ClO-具有氧化性,S2-具有还原性,二者能发生氧化还原反应,ClO-、S2-在溶液中不能大量共存,故C错误;N、Fe2+不能在碱性溶液中大量存在,故D错误。
6.B　铝离子、铁离子水解分别生成氢氧化铝、氢氧化铁胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,能够净水,与盐类水解有关,故A不符合题意;CaSO4微溶于水,Na2CO3与CaSO4反应生成溶解度更小的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq),然后再加酸除去CaCO3,与盐类水解无关,故B符合题意;HC和Al3+水解相互促进,生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,所以用饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液作泡沫灭火剂原料与盐类水解有关,故C不符合题意;加热TiCl4溶液可以促进Ti4+的水解,也有利于HCl脱离溶液,使水解平衡正向移动,工业上利用加热TiCl4溶液的方法制取TiO2·xH2O,进而制备纳米级TiO2,与盐类水解有关,故D不符合题意。
7.A　将NaClO溶液滴入品红溶液中,ClO-具有氧化性使品红溶液缓慢褪色,但同时加入食醋,红色很快褪去,说明随溶液pH减小,ClO-的氧化性增强,A正确;不确定溶液中NaCl与NaBr的浓度关系,因此无法根据实验现象比较AgCl和AgBr的Ksp,B错误;醋酸铵能电离出N, c(N,温度不变,Ksp不变,D错误。
8.B　NH3·H2O是弱碱,不完全电离,0.10 mol·L-1的氨水中c(OH-)<0.10 mol·L-1,所以起始时氨水的pH<13,曲线Ⅱ为滴定氨水的pH变化曲线,A错误;曲线Ⅱ对应的实验是氨水和盐酸的反应,滴定终点时生成氯化铵,N发生水解使溶液呈酸性,可选择甲基橙作为指示剂,B正确;滴定开始前,KOH电离出的c(OH-)更大,对水电离的抑制作用更强,水的电离程度不同,C错误;实验测定酸碱滴定曲线时,整个过程记录pH的间隔不一定相同,D错误。
9.B　草酸为二元弱酸,在溶液中分步电离,其电离方程式为:H2C2O4 H++HC2、HC2 H++C2,A错误;草酸电离微弱,且其第一步电离程度远大于第二步,0.1 mol/L草酸溶液中:c(H2C2O4)>c(HC2)>c(C2),B正确;将草酸溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大,C错误;已知 NaHC2O4溶液显酸性,说明HC2的电离程度大于其水解程度,则c(C2)>c(H2C2O4),D错误。
10.B　pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,设Ba(OH)2溶液体积为x L,则n(OH-)= 0.01x mol,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+H2O+NaOH,溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时反应的硫酸氢钠物质的量为0.005x mol,设硫酸氢钠溶液体积为y L,混合后溶液pH=11,即c(OH-)=0.001 mol/L,则=0.001,整理可得x∶y=1∶4,B项正确。
11.D　B曲线对应的c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,KW=10-12,A曲线对应的KW=10-14,水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积增大,故B曲线对应的温度更高,A项错误;b点时c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,溶液显中性,B项错误;d点溶液显酸性,ClO-不能大量存在,C项错误;A曲线对应的温度下,同浓度的醋酸、盐酸、硫酸中的c(H+)逐渐增大,pH依次减小,D项正确。
12.C　NaClO溶液具有漂白性,可漂白pH试纸,不能用pH试纸测其pH,A项错误;AgNO3过量,无法比较溶度积大小关系,B项错误;Ba2+与C反应生成沉淀,使C水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,溶液红色变浅,C项正确;N在酸性条件下可氧化Fe2+,D项错误。
13.D　0.1 mol/L NaCN溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(Na+)= c(CN-)+c(HCN),联立两式可得到质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCN),A项错误;向20 mL 0.1 mol/L NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol/L HCl溶液,发生反应:NaCN+HCl HCN+NaCl,反应后 NaCN有剩余,且反应剩余的NaCN和生成的HCN的物质的量相等,溶液pH>7,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,此时溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),且c(Na+)=2c(Cl-),所以实验2溶液中存在:2c(Cl-)=c(CN-)+c(HCN),B项错误;Ka(HCN)×Kh(CN-)=KW,且根据实验2中溶液pH>7,可以判断出:Ka(HCN)Ksp(AgCN),即Ksp(AgCN)<2.5×10-5,D项正确。
14.A　根据二元酸H2A的溶液中含A粒子的物质的量分数与pH的关系图可知,溶液中不存在H2A分子,说明H2A的第一步完全电离,第二步部分电离。H2A的第一步电离方程式为H2A HA-+H+,A错误;NaHA溶于水后只存在HA-的电离平衡,不存在水解平衡,所以电离产生的氢离子将抑制水的电离,B正确;H2A的第二步电离常数Ka2=,根据题图可知,c(A2-)=c(HA-)时pH=3,Ka2=c(H+)=1.0×10-3,C正确;0.1 mol·L-1H2A溶液中存在电荷守恒,即c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),也存在物料守恒,即c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,两式联立可得c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1,D正确。
15.C　人体血液的pH在7.35~7.45之间,由题图可知,用药后人体中含砷元素的主要粒子是H3AsO3,A错误;n(H3AsO3)∶n(H2As)=1∶1时,溶液的pH约为9,溶液显碱性,B错误;调节pH至11时,发生的主要反应的离子方程式是H3AsO3+OH- H2As+H2O,C正确;pH=12时,溶液中存在电荷守恒:c(H2As)+2c(HAs)+3c(As)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),D错误。
16.答案　(除注明外,每空2分)
(1)D　
(2)小于　
(3)ACE(3分)　
(4)④⑤①③②(3分)　
(5)<
解析　(1)醋酸是弱酸,部分电离,HCl是强酸,完全电离,0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液的 pH不相同,A项错误;溶液中离子浓度不同,导电能力不同,B项错误;两溶液中氢离子浓度不同,由水电离出的c(OH-)也不同,C项错误;HCl和醋酸均是一元酸,中和等物质的量的NaOH时,消耗两溶液的体积相同,D项正确。
(2)醋酸电离出氢离子抑制水的电离,氯化铵溶液中铵根离子水解促进水的电离,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水的电离程度小于氯化铵溶液中水的电离程度。
(3)CH3COOH溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),A项正确;0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大,B项错误;向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,醋酸根离子浓度增大,CH3COOH电离平衡逆向移动,C项正确;pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH<7,D项错误;,E项正确。
(4)NaNO3溶液显中性,H2SO4溶液显酸性,AlCl3水解使溶液显酸性,Na2CO3和NaHCO3水解使溶液显碱性,且Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,所以物质的量浓度相等时,溶液pH从大到小的顺序是④⑤①③②。
(5)物质的量浓度相等时,碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,所以两溶液pH相同时,碳酸钠的浓度小于碳酸氢钠的浓度。
17.答案　(除注明外,每空2分)
(1)10-14
(2)①10-13(3分)　②10-11(3分)
(3)HNO2>CH3COOH>HCN(3分)
(4)bd
解析　(1)25 ℃时,水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,所以25 ℃时水的离子积KW=10-14。
(2)①T ℃下,水的离子积为10-7×10-6=10-13。
②T ℃下,0.01 mol/L NaOH溶液中c(H+)= mol/L=10-11 mol/L。
(3)由反应CH3COOH+NaCN CH3COONa+HCN知,酸性CH3COOH>HCN,由反应HNO2+CH3COONa NaNO2+CH3COOH知,酸性HNO2>CH3COOH,所以该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数的大小顺序是HNO2>CH3COOH>HCN。
(4)随着水的不断加入,CH3COOH溶液的浓度不断减小,c(H+)不断减小,a不符合题意;因为温度不变,所以溶液中c(H+)·c(OH-)=KW不变,b符合题意;随着水的不断加入,n(H+)不断增大, n(CH3COOH)不断减小,所以不变,d符合题意。
18.答案　(除注明外,每空2分)
(1)2.6×10-9 mol·L-1　AC
(2)在HCl气氛中加热
(3)①2Cu2++4I- 2CuI↓+I2(3分)　②滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复蓝色(3分)　③85.5%
解析　(1)加入CuO、Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2,与Fe3+水解产生的H+反应,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;当pH=4时,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39,解得c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1。
(2)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需避免Cu2+水解,应在HCl气氛中加热。
(3)CuCl2溶液与KI发生反应:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,所以需选用淀粉溶液作为指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色则说明达到滴定终点;再结合I2+2S2 S4+2I-,2Cu2+~I2~2S2×100%=85.5%。
19.答案　(每空4分)
(1)①H2SiF6+3Ca(OH)2 3CaF2+SiO2+4H2O　
②0.002 5
(2)①H3AsO3+ClO-+2OH- HAs+Cl-+2H2O
②方式Ⅱ中NaClO会同时氧化As(Ⅲ)和Fe2+,导致氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,氧化效果减弱
解析　(1)①该过程中H2SiF6和石灰乳反应的化学方程式为H2SiF6+3Ca(OH)23CaF2+SiO2+4H2O。
②根据=5.0×10-4 mol·L-1,则 c(S)=(5.0×10-4)2×104 mol·L-1=0.002 5 mol·L-1。
(2)①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式为H3AsO3+ClO-+2OH- HAs+Cl-+2H2O。
②方式Ⅱ中ClO-会将亚铁离子氧化为铁离子,造成氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少,所以其他条件相同的情况下,As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ。