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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AgCl:AgCl(熔融) Ag++Cl-
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.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.含大量Fe3+的溶液中:Ca2+、Na+、Br-、S2-
B.由水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:Ba2+、K+、Al、Cl-
C.滴加甲基橙显红色的溶液中:I-、Na+、Br-、N
D.无色透明溶液中:K+、N、C、Cl-
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
7.25 ℃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
8.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
9.将pH和体积都相同的HA和HB溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,已知25 ℃时,Ka(HA)=3.0×10-8、Ka(HB)=3.5×10-4,下列叙述正确的是( )
A.a点:c(HA)B.曲线Ⅰ为HB稀释时pH的变化曲线
C.b点溶液中水的电离程度比d点溶液中水的电离程度大
D.分别取b点、c点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗c点溶液体积较大
10.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)
11.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
12.利用计算机技术测得水溶液中pH和pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中标注的四点KW的关系:aB.向水中加碱(忽略温度变化),可能引起由c向d的变化
C.b点温度下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液pH为13
D.将水缓慢升温,曲线将沿c→a方向移动
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(OH-)
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.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+)
15.工业生产中常通过生成氟化物沉淀除去Ca2+、Mg2+,为探究溶液酸、碱性对沉淀的影响,用盐酸分别调节CaF2和MgF2浊液的pH,在不同pH下,测得体系中lg与-lg c(X)(X为Ca2+、Mg2+、F-)的关系如图所示,已知Ksp(CaF2)A.L1表示-lg c(F-)与lg的变化曲线
B.Ksp(CaF2)=10-9.8
C.c点溶液中:c(H+)+2c(Ca2+)>c(F-)+c(HF)+c(Cl-)(不考虑水的电离因素)
D.e点浊液中加入NaF固体,-lg c(X)沿L1向d点移动
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.(14分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)为无色透明晶体,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,酸性环境中不稳定,受热易分解,有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备,反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2。某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备Na2S2O3,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置B中NaOH溶液的作用是 。
(2)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊的物质是 (用化学式表示)。
(3)实验开始时,先关闭开关K2,打开开关K1,再打开活塞K3,制备过程中必须监测装置C中溶液的pH,当溶液的pH降至7时,反应完成,立即停止反应,如果导致溶液的pH小于7时,Na2S2O3的产率会下降,其原因是 (用离子方程式解释)。
(4)Na2S2O3可用于测定工厂废水中游离态氯(Cl2)的含量,实验如下:
Ⅰ.取水样50.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL KI溶液(足量),滴入2~3滴淀粉溶液。
Ⅱ.将0.001 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液(显碱性)装入滴定管中,调整液面,记下读数。
Ⅲ.将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6。
试回答下列问题:
①滴定前装有标准溶液的滴定管排气泡时,应选择下图中的 (填标号)。
②达到滴定终点的现象是 。
③实验消耗了Na2S2O3标准溶液4.00 mL,所测水样中游离态氯(Cl2)的含量为 mg·L-1。
④实验测得游离态氯的浓度比实际浓度偏大,造成误差的原因可能是 (填标号)。
A.锥形瓶水洗后直接装待测水样
B.装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后没有润洗
C.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
D.装Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
18.(15分)铊(Tl)在工业中的用途非常广泛。从某铅锌厂的电尘(主要成分为PbO、ZnO,还含有少量Fe2O3、Tl2O)中回收Tl的工艺流程如图所示:
已知:①Zn(OH)2为两性氢氧化物,常温下溶液pH=10.0时开始溶解。
②常温下,相关离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。
离子 Fe3+ Zn2+
开始沉淀时的pH 2.7 6.4
沉淀完全时的pH 3.7 8.0
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (写出一种)。
(2)为提高电尘的转化率,利用洗涤后的滤渣检验“酸浸”是否充分,其实验操作为 。
(3)“滤渣”的主要成分是 (填化学式),由于沉淀颗粒很细,通常在“酸浸”时还需要加入絮凝剂,其目的是 。
(4)“分步沉淀”时,先形成的沉淀为 (填化学式)。沉淀第二种离子时调节溶液pH的范围为 ,当其恰好完全沉淀,则溶液中先沉淀的离子浓度为 。
(5)“酸溶”中发生反应的离子方程式是 。
19.(14分)乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产、生活及医药方面有广泛用途。
Ⅰ.已知:25 ℃时,部分物质的电离常数如下表所示。
弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO
电离常数 1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 3.0×10-8
(1)根据表中数据,上述三种酸酸性最弱的是 (填标号)。
a.CH3COOH b.H2CO3 c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4溶液 ②CH3COONa溶液 ③CH3COOH溶液,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是 (填序号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)= mol/L;请设计实验,比较常温下0.1 mol/L CH3COONa的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH的电离程度大小: (简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol/L,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。
已知:pc=-lg c,pOH=-lg c(OH-);x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(5)表示pc(H2P)随pOH变化的曲线是 (填“①”“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的c(HP) c(H3PO3)(填“<”“>”或“=”)。
答案与解析
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,但在水中只有部分发生电离,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、HC H++C,A项错误;AgCl为离子化合物,熔融状态下完全电离成Ag+和Cl-,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:H2S H++HS-、HS- H++S2-,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.D Fe3+与S2-之间可发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合题意;由水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,即水的电离被抑制,此时溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,而Al在酸性溶液中不能大量存在,B不符合题意;使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下N可与I-、Br-发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;无色透明溶液中,N和C发生相互促进的水解反应,但水解不完全,溶液中仍存在大量的N和C,可以大量共存,D符合题意。
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+的水解相互促进,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.B 25 ℃时,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+恰好完全沉淀时消耗NaHSO4物质的量为0.005x mol,设NaHSO4溶液体积为y L,混合后溶液pH=11,即c(OH-)=0.001 mol/L,则 mol/L=0.001 mol/L,整理可得x∶y=1∶4,B项正确。
8.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。
9.B 已知25 ℃时,Ka(HA)=3.0×10-8、Ka(HB)=3.5×10-4,则酸性:HAc(HB),A错误;酸可抑制水电离,酸溶液中c(H+)越大,其抑制水电离的程度越大,酸溶液中c(H+):b点>d点,则水电离程度:b点c(HB),稀释相同倍数时仍有c(HA)>c(HB),则中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,需要HB溶液体积较大,即消耗b点溶液体积较大,D错误。
10.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;温度不变,KW不变,将草酸溶液加水稀释,溶液中c(H+)减小,则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。
11.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溶液过量,I-直接和Ag+结合生成AgI黄色沉淀,不存在沉淀转化,无法判断Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小关系,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,可证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,C项正确;N在酸性条件下可氧化Fe2+,不能检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质,D项错误。
12.D 水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)和c(OH-)均增大,KW增大,则题图中标注的四点KW的关系:a>b>c=d,A错误;向水中加碱,溶液中c(OH-)增大,pH增大、pOH减小,可能引起由d向c的变化,B错误;由题图可知,b点温度下,水的离子积常数KW=10-6.5×10-6.5=10-13,则0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液pH为12,C错误;升高温度,水的电离平衡正向移动,溶液中c(H+)和c(OH-)均增大,即pH、pOH均减小,曲线将沿c→a方向移动,D正确。
13.D 0.1 mol/L NaCN溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),元素守恒: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、NaCl的物质的量相等,溶液中存在元素守恒: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),D项正确。
14.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。
15.B 由Ka=
的变化曲线,e点浊液中加入NaF固体,F-浓度增大,Mg2+浓度减小,-lg c(Mg2+)增大,D错误。
16.答案 (除标注外,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,浓度均为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,消耗等浓度两溶液的体积相同,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,碳酸钠溶液的浓度小于碳酸氢钠溶液的浓度。
17.答案 (除标注外,每空2分)
(1)球形干燥管(或干燥管)(1分) 吸收未反应的SO2气体,防止污染空气
(2)S
(3)2H++S2 S↓+SO2↑+H2O
(4)①c(1分) ②滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色 ③2.84 ④BD
解析 (2)C中先有浑浊产生,是因为SO2能与Na2S发生氧化还原反应生成S单质。
(3)由题意知,Na2S2O3在酸性环境中不稳定,受热易分解,有较强的还原性,则pH小于7时,Na2S2O3的产率会下降,是因为三颈烧瓶中发生反应:2H++S2 S↓+SO2↑+H2O。
(4)①Na2S2O3标准溶液(显碱性)应用碱式滴定管盛装,且碱式滴定管排气泡时,应将尖嘴朝上,挤压玻璃珠,c正确。②达到滴定终点时,水样中I-被Cl2氧化生成的I2恰好被Na2S2O3标准溶液反应完,达到滴定终点的现象是滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色。③步骤Ⅰ发生反应:Cl2+2I- 2Cl-+I2,步骤Ⅲ发生反应:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,由反应可得关系式:Cl2~I2~2Na2S2O3,实验消耗了Na2S2O3标准溶液4.00 mL,则n(Cl2)==2.84 mg·L-1。④锥形瓶水洗后直接装待测水样,对实验测定结果无影响,A不符合题意;装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后没有润洗,导致标准溶液被稀释,消耗标准溶液体积偏大,则测得游离态氯的浓度比实际浓度偏大,B符合题意;滴定到达终点时,俯视读数,导致标准溶液体积读数偏小,则测得游离态氯的浓度比实际浓度偏小,C不符合题意;装Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致标准溶液体积读数偏大,则测得游离态氯的浓度比实际浓度偏大,D符合题意。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)适当增大硫酸浓度(答案合理即可)(1分)
(2)取少量滤渣于干燥洁净的试管中,加入稀硫酸,再滴加KSCN溶液,若溶液不变红,则已充分酸浸
(3)PbSO4 吸附PbSO4沉淀,使沉淀颗粒变大,便于过滤除去
(4)Fe(OH)3 8.0≤pH<10.0 10-17.9 mol/L
(5)2H++Tl2S H2S↑+2Tl+
解析
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等。
(2)若“酸浸”充分,则“滤渣”中不含Fe2O3,向少量洗涤后的“滤渣”中加入稀硫酸,所得溶液中无Fe3+,因此向其中滴加KSCN溶液,不变红色。
(3)“酸浸”时,PbO与硫酸反应产生PbSO4沉淀,故“滤渣”主要成分为PbSO4。由于沉淀颗粒很细,通常在“酸浸”时还需要加入絮凝剂,其目的是吸附PbSO4沉淀,使沉淀颗粒变大,便于过滤除去。
(4)结合题表数据分析可知,“分步沉淀”时先沉淀的是Fe3+,即生成Fe(OH)3沉淀;在常温下,Zn2+在溶液pH=8.0时沉淀完全,在溶液pH=10.0时Zn(OH)2开始溶解,故沉淀Zn2+时调节溶液pH的范围为8.0≤pH<10.0。Fe3+恰好沉淀完全时溶液的pH=3.7,即Ksp[Fe(OH)3]=10-5×( mol/L=
10-17.9 mol/L。
(5)“酸溶”时Tl2S与稀H2SO4反应,其离子方程式是2H++Tl2S H2S↑+2Tl+。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)c(1分)
(2)②>①>③
(3)10-4 将0.1 mol/L的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合,然后测定混合溶液的pH。若pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度;若pH>7,说明CH3COOH的电离程度小于CH3COO-的水解程度(3分)
(4)H3PO3+2OH- HP+2H2O
(5)②
(6)>
解析 (1)根据题表中数据可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,c正确。
(2)CH3COONH4、CH3COONa均为强电解质,完全电离,而CH3COOH是弱酸,只有很少部分发生电离,故CH3COOH溶液中c(CH3COO-)最小;CH3COONa溶液中CH3COO-部分水解,而在CH3COONH4溶液中CH3COO-、N互相促进水解,即CH3COONH4溶液中c(CH3COO-)比CH3COONa溶液中小;综上分析,溶液中c(CH3COO-):②>①>③。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中c(H+)=10-10 mol/L,则溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,溶液中OH-完全由水电离产生,故水电离出的c(OH-)=10-4 mol/L。要比较0.1 mol/L CH3COONa水解程度和0.1 mol/L CH3COOH电离程度的相对大小,可使两溶液等体积混合,测混合溶液的pH,若pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度;若pH>7,说明CH3COO-的水解程度大于CH3COOH的电离程度。
(4)题图中有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,即H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3和H2O,其离子方程式为H3PO3+2OH- HP+2H2O。
(5)根据题图可知,①、②、③分别表示pc(HP)、pc(H2P)、pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,表示pc(H2P)随pOH变化的曲线是②。
(6)常温下NaH2PO3溶液中存在H2P电离产生HP和H+,也存在H2P水解产生H3PO3和OH-。Kh(H2P,Ka(H2P。由于①表示pc(HP)随pOH变化的曲线,③表示pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,由题图可知,在y点c(HP<1,即H2P的水解程度小于其电离程度,因此c(HP)>c(H3PO3)。