2019_2020学年高中化学第三章 水溶液中的离子平衡单元质量检测(原卷板+解析版)新人教版选修4

文档属性

名称 2019_2020学年高中化学第三章 水溶液中的离子平衡单元质量检测(原卷板+解析版)新人教版选修4
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-07-01 08:06:07

文档简介

单元质量检测(三) 水溶液中的离子平衡综合检测
                   
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.化学无处不在,下列与化学知识有关的说法不正确的是(  )
A.可用三氯化铝对自来水进行杀菌消毒
B.处理锅炉水垢中的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液浸泡,后加盐酸除去
C.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.用氯化铵浓溶液除去铁器表面的铁锈
2.常温下下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3、SO、Na+
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14
mol·L-1的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO、K+
C.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH、Cl-NO、Al3+
D.c(Fe3+)=0.1
mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
3.下列事实可以证明HNO2是弱电解质的是(  )
①1
mol·L-1的HNO2溶液可以使紫色石蕊试液变红
②1
mol·L-1的HNO2溶液中c(H+)=1×10-3
mol·L-1
③某HNO2溶液的导电能力比某HCl溶液弱
④10
mL
1
mol·L-1的HNO2溶液恰好与10
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液完全中和
⑤HNO2溶液中HNO2、NO2、H+同时存在
A.②⑤
B.②③④
C.①③⑤
D.①③
4.将两份浓度均为0.1
mol·L-1的氨水分别稀释2倍、温度升高10
℃,得到P、Q两份溶液,下列关于P、Q的比较正确的是(  )
A.c(OH-):P>Q
B.c(NH):P>Q
C.NH3·H2O的电离程度:P中增大,Q中减小
D.电离平衡常数K:P5.下列实验操作所对应的现象(或其他)、结论均正确的是(  )
选项
操作
现象(或其他)
结论
A
SO2通入BaCl2溶液中,然后滴入稀硝酸
产生白色沉淀,且白色沉淀不溶于稀硝酸
先得白色沉淀BaSO3,后转化为BaSO4
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2溶液
颜色变浅
Na2CO3溶液中水解平衡向右移动
C
用pH试纸测定NaCl溶液和NaF溶液的pH
pH(NaCl)F元素非金属性强于Cl元素
D
同浓度同体积的乙酸溶液和盐酸分别与Zn反应
乙酸溶液中放出H2的速率较慢
乙酸是弱电解质
6.25
℃时,浓度均为0.1
mol·L-1的HA溶液和BOH溶液的pH分别是1和11。下列说法正确的是(  )
A.BOH的电离方程式是BOH===B++OH-
B.将一定体积的上述两种溶液混合后得到中性溶液,则V(HA溶液)C.在0.1
mol·L-1BA溶液中:c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.若将0.1
mol·L-1
BOH溶液稀释至0.001
mol·L-1,则溶液的pH=9
7.一定条件下,NaCN溶液存在水解平衡:CN-+H2O??HCN+OH-,下列说法正确的是(  )
A.加入少量NaOH固体,c(CN-)减小
B.稀释溶液,溶液的pH增大
C.加入少量AICl3固体,c(CN-)减小
D.加入适量氢氰酸(HCN)得到的酸性混合溶液中c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
8.已知:25
℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4
mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(  )
A.2.8×10-2
mol·L-1
B.5.6×10-5
mol·L-1
C.2.8×10-5
mol·L-1
D.1.4×10-5
mol·L-1
9.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。下列关于该实验的分析不正确的是(  )
A.①的浊液中存在平衡:AgSCN(s)??Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
10.室温下,将1.000
mol·L-1盐酸滴入20.00
mL
1.000
mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14
mol·L-1
B.b点时c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点时消耗的盐酸体积:V(HCl)<20.00
mL
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
11.下列有关说法不正确的是(  )
A.浓度均为0.1
mol·L-1的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液等体积混合所得溶液中:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)B.某温度时Ksp(MgCO3)=6.82×10-6,则所有含有固体MgCO3的悬浊液中都有c(Mg2+)=c(CO),且c(Mg2+)·c(CO)=6.82×10-6
C.0.2
mol·L-1的氨水与0.1
mol·L-1的HCl溶液等体积混合后pH>7,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuCl2溶液,出现蓝色沉淀,说明溶解能力:Cu(OH)212.测定0.1
mol·L-1
Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻




温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是(  )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2O??HSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的KW值相等
13.常温下,在20.00
mL
0.100
0
mol·L-1
NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.100
0
mol·L-1
HCl溶液,溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.①溶液:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.②溶液:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C.①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①
D.滴定过程中不可能出现:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
14.已知一定温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10-2m,该温度下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,且nA.向两等份c点的对应体系中分别加入等物质的量的Na2SO4、Ca(NO3)2固体,析出的沉淀量相同
B.a、b、c、d点对应体系中,a点体系最不稳定
C.b点对应体系中c(SO)=5×10-(n+1)
mol·L-1
D.反应CaSO4(s)+Ba2+(aq)??BaSO4(s)+Ca2+(aq)可发生,且平衡常数为10-2(m+n)
15.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg
的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
16.常温时,0.10
mol·L-1
H2A溶液用0.10
mol·L-1
NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示:
已知:①pKa=-lg
Ka;②二元弱酸H2A的酸式盐NaHA的溶液中c(H+)=。下列说法正确的是(  )
A.可用甲基橙作滴定指示剂
B.X点溶液pH=6.4
C反应H2A+A2-??2HA-的pK=9.7
D.Y点溶液中c(Na+)=c(OH-)+3c(HA-)-c(H+)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)常温下,将0.2
mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1
mol·L-1
NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是________。
A.c(HA)B.c(HA)一定大于0.1
mol·L-1
C.c(Na+)=c(HA)+c(A-)D.2c(OH-)=2c(H+)+[c(HA)-c(A-)]
(2)常温下在20
mL
0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液中逐滴加入0.1
mol2L-1
HCl溶液40
mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是
________________________________________________________________________。
③已知在25
℃时,CO水解反应的平衡常数Kh==2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=______。
18.(10分)Cr2O、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有Cr2O、Cr3+的工业废水可采用NaOH沉淀法处理。已知①常温下,Cr3+恰好完全沉淀[c(Cr3+)=1.0×10-5
mol·L-1]时pH=5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO:Cr(OH)3+OH-===CrO+2H2O。②一般情况下Cr2O的还原产物为Cr3+。③lg
3.3=0.5。请回答下列问题:
(1)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=________。
(2)常温下,向50
mL
0.05
mol·L-1的Cr2(SO4),溶液中加入50
mL
1.0
mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后,pH为________(忽略反应前后体系体积的变化)。
(3)为了测定某酸性工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行实验步骤如下:
Ⅰ.将工业废水进行过滤除去悬浮杂质,得到滤液;
Ⅱ.用c
mol·L-1的标准KMNO4酸性溶液滴定b
mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMNO4溶液b
mL;
Ⅲ.取b
mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d
mL
FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程,不用加指示剂的理由是________________________________;应选用(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②滤液中Na2Cr2O7的含量为________mol·L-1。
19.(12分)现有HA、HB、H,C三种酸,室温下用0.1
mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00
mL浓度均为0.1
mol·L-1的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示:
(1)a点时的溶液中由水电离出的c(H+)=________mol·L-1,K(HB)=________。
(2)曲线Ⅰ上的c点对应的溶液中各离子浓度的大小顺序为____________________,b点对应的溶液中c(HB)________(填“>”“<”或“=”)c(B-)。
(3)已知向0.1
mol·L-1的NaHC溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色。
①若测得此溶液的pH=1,则NaHC的电离方程式为____________________。
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则此溶液中c(C2-)________(填“>”“<”或“=”)c(H2C),c(Na+)+c(C2-)+c(HC-)+c(H2C)=________(填具体数据)。
③若H2C的一级龟离为H2C===H++HC-,常温下0.1
mol·L-1
H2C溶液中的c(H+)=0.11
mol·L-1,则0.1
mol·L-1
NaHC溶液中的c(H+)________(填“>”“<”或“=”)0.01
mol·L-1。
20.(12分)钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:
ⅰ.Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ⅱ.Ba(NO3)2狂热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
ⅲ.Kap(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为________(从下列选项中选择);废渣2为________(写出化学式)。
①BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④Ba(OH)2
(4)流程中过滤3后的母液应循环到容器________中(填“a”“b”或“c”)。
(5)称取w
g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸。充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m
g,则该Ba(NO3)2的纯度为________。
21.(10分)[2019·景德镇一中高二期中]用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~5.6)常含有一定量对人体有害的亚氯散根离子(ClO)。饮用水中ClO2、ClO的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时,ClO也能被I-完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。回答下列问题:
(1)请写出pH≤2.0时,ClO与I-反应的离子方程式:______________________________。
(2)请完成相应的实验步骤。
步骤1:准确量取V
mL水样加入锥形瓶中;
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0;
步骤3:加入足量的KI晶体;
步骤4:加入少量淀粉溶液,用c
mol·L-1
Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液K
mL;
步骤5:
________________________________________________________________________;
步骤6:再用c
mol·L-1
Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2
mL。
(3)根据上述数据,测得该饮用水中ClO2的浓度为________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
(4)已知25
℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
H2CO3
HClO
H2C4H4O6(酒石酸)
电离平衡常数
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
K1=9.1×10-4
K2=4.3×10-5
①常温下,将0.1
mol·L-1的次氯酸溶液与0.1
mol·L-1的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种粒子浓度关系不正确的是________(填序号)。
A.c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(HCO)>c(ClO-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(HCIO)+c(ClO-)+c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)
D.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HCO)+2c(CO)
E.c(HClO)+c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
②常温下,0.1
mol·L-1的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合(忽略两溶液混合后的体积变化),所得溶液的pH约为4,则c(HC4H4O)+2c(C4H4O)=________(列出准确的计算式)。
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-单元质量检测(三) 水溶液中的离子平衡综合检测
                   
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.化学无处不在,下列与化学知识有关的说法不正确的是(  )
A.可用三氯化铝对自来水进行杀菌消毒
B.处理锅炉水垢中的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液浸泡,后加盐酸除去
C.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.用氯化铵浓溶液除去铁器表面的铁锈
解析:AlCl3没有强氧化性,不能对自来水进行杀菌消毒,A项错误;处理锅炉水垢中的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液浸泡,发生沉淀的转化,生成碳酸钙,然后加入盐酸,碳酸钙与盐酸反应,B项正确;CO水解使Na2CO3溶液显碱性,与玻璃中的SiO2反应生
答案:A
2.常温下下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3、SO、Na+
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14
mol·L-1的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO、K+
C.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH、Cl-NO、Al3+
D.c(Fe3+)=0.1
mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
解析:A项,pH=1,说明是酸性溶液,H+、Fe2+、NO会发生氧化还原反应,错误;B项,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO既能与H+反应也能与OH-反应,错误;C项,c(H+)/c(OH-)=1×1012,此溶液为强酸性溶液,离子可以大量共存,正确;D项,发生反应Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3不能大量共存,错误。
答案:C
3.下列事实可以证明HNO2是弱电解质的是(  )
①1
mol·L-1的HNO2溶液可以使紫色石蕊试液变红
②1
mol·L-1的HNO2溶液中c(H+)=1×10-3
mol·L-1
③某HNO2溶液的导电能力比某HCl溶液弱
④10
mL
1
mol·L-1的HNO2溶液恰好与10
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液完全中和
⑤HNO2溶液中HNO2、NO2、H+同时存在
A.②⑤
B.②③④
C.①③⑤
D.①③
解析:①1
mol·L-1的HNO2溶液可以使紫色石蕊试液变红,说明亚硝酸电离出氢离子而使溶液呈酸性,但是不能证明亚硝酸部分电离,则不能说明亚硝酸是弱电解质;②1
mol·L-1的HNO2溶液中c(H+)=1×10-3
mol·L-1<1
mol·L-1,说明亚硝酸部分电离,为弱电解质;③某HNO2溶液的导电能力比某HCl溶液弱,说明该HNO2溶液中离子浓度小于该HCl溶液,不能说明哑硝酸部分电离,所以不能证明亚硝酸是弱电解质;④10
mL
1
mol·L-1的HNO2溶液恰好与10
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液完全中和,说明亚硝酸是一元酸,但是不能说明亚硝酸部分电离.则不能证明亚硝酸是弱电觯质;⑤HNO2溶液中HNO2、NO、H+同时存在,说明亚硝酸部分电离,为弱电解质。综上可知,本题选A。
答案:
A4.将两份浓度均为0.1
mol·L-1的氨水分别稀释2倍、温度升高10
℃,得到P、Q两份溶液,下列关于P、Q的比较正确的是(  )
A.c(OH-):P>Q
B.c(NH):P>Q
C.NH3·H2O的电离程度:P中增大,Q中减小
D.电离平衡常数K:P解析:稀释与升温均能促进NH3·H2O的电离,但稀释会使溶液中各主要离子的浓度减小,A、B、C项错误;K随着温度的升高而增大,D项正确。
答案:D
5.下列实验操作所对应的现象(或其他)、结论均正确的是(  )
选项
操作
现象(或其他)
结论
A
SO2通入BaCl2溶液中,然后滴入稀硝酸
产生白色沉淀,且白色沉淀不溶于稀硝酸
先得白色沉淀BaSO3,后转化为BaSO4
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2溶液
颜色变浅
Na2CO3溶液中水解平衡向右移动
C
用pH试纸测定NaCl溶液和NaF溶液的pH
pH(NaCl)F元素非金属性强于Cl元素
D
同浓度同体积的乙酸溶液和盐酸分别与Zn反应
乙酸溶液中放出H2的速率较慢
乙酸是弱电解质
解析:因酸性:H2SO3答案:D
6.25
℃时,浓度均为0.1
mol·L-1的HA溶液和BOH溶液的pH分别是1和11。下列说法正确的是(  )
A.BOH的电离方程式是BOH===B++OH-
B.将一定体积的上述两种溶液混合后得到中性溶液,则V(HA溶液)C.在0.1
mol·L-1BA溶液中:c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.若将0.1
mol·L-1
BOH溶液稀释至0.001
mol·L-1,则溶液的pH=9
解析:由两种溶液的浓度与pH可知HA是强酸,BOH是弱碱,弱碱的电离是可逆过程,A项错误;因等物质的量浓度、等体积的两溶液混合时,二者恰好完全反应得到BA溶液,该溶液呈酸性,而混合后的溶液呈中性,说明碱过量,B项正确;BA为强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),C项错误;将pH=11的强碱溶液稀释100倍后所得溶液的pH=9,而BOH是弱碱,稀释过程中会继续电离出OH-,故将0.1
mol·L-1
BOH溶液稀释至0.001
mol·L-1,溶液的pH范围为9答案:B
7.一定条件下,NaCN溶液存在水解平衡:CN-+H2O??HCN+OH-,下列说法正确的是(  )
A.加入少量NaOH固体,c(CN-)减小
B.稀释溶液,溶液的pH增大
C.加入少量AICl3固体,c(CN-)减小
D.加入适量氢氰酸(HCN)得到的酸性混合溶液中c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
解析:A项错误,NaOH固体的加入,抑制了CN-的水解,所以c(CN-)增大;B项错误,溶液稀释后,虽然CN-水解程度增大,OH-个数增多,但水量增加使c(OH-)减小,所以溶液的pH应减小;C项正确,Al3+与OH-发生反应,使水解平衡CN-+H2O??HCN+OH-正向移动,c(CN-)减小;D项错误,因混合溶液呈酸性,所以正确的关系是c(CN-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
答案:C
8.已知:25
℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4
mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(  )
A.2.8×10-2
mol·L-1
B.5.6×10-5
mol·L-1
C.2.8×10-5
mol·L-1
D.1.4×10-5
mol·L-1
解析:Na2CO3溶液的浓度为2×10-4
mol·L-1,与CaCl2溶液等体积混合后,根据Ksp=c(CO)·c(Ca2+)=2.8×10-9可知,若要产生沉淀,c(Ca2+)应至少为
mol·L-1=2.8×10-5
mol·L-1,故原CaCl2溶液的浓度应至少为2×2.8×10-5
mol·L-1=5.6×10-5
mol·L-1,B项正确。
答案:B
9.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。下列关于该实验的分析不正确的是(  )
A.①的浊液中存在平衡:AgSCN(s)??Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
解析:①的浊液中俘在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)??Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;铁离子与SCN-结合生成Fe(SCN)3,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;硝酸银过量,余下的浊液中含有较多的银离子,与KI反应生成黄色沉淀,未发生沉淀的转化,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误。
答案:D
10.室温下,将1.000
mol·L-1盐酸滴入20.00
mL
1.000
mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14
mol·L-1
B.b点时c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点时消耗的盐酸体积:V(HCl)<20.00
mL
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析:因a点71.0×10-14
mol·L-1,A错误:b点时pH>7.则氨水过量c(NH)+c(NH3·H2O)>c(Cl-),B错误;c点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),氧化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,要使其水溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以消耗盐酸的体积V(HCl)<20.00
mL,C正确;d点时盐酸和氨水恰好完全反应,放热最多,再加盐酸温度降低,因为加入盐酸的温度低于混合溶液温度,D错误。
答案:C
11.下列有关说法不正确的是(  )
A.浓度均为0.1
mol·L-1的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液等体积混合所得溶液中:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)B.某温度时Ksp(MgCO3)=6.82×10-6,则所有含有固体MgCO3的悬浊液中都有c(Mg2+)=c(CO),且c(Mg2+)·c(CO)=6.82×10-6
C.0.2
mol·L-1的氨水与0.1
mol·L-1的HCl溶液等体积混合后pH>7,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuCl2溶液,出现蓝色沉淀,说明溶解能力:Cu(OH)2解析:浓度均为0.1
mol·L-1的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液等体积混合所得溶液中,n(Na)∶n(C)=3∶2,由物料守恒得:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],A项正确;该温度时所有禽有固体MgCO3的悬浊液中均存在Ksp=c(Mg2+)·c(CO)=6.82×10-6,但若该悬浊液中还含有其他碳酸盐或含镁离子的化合物等,则不存在c(Mg2+)=c(CO),B项错误;0.2
mol·L-1的氨水与01
mol·L-1的HCl溶液等体积混合后,得到等浓度的一水合氨和氯化铵的混合溶液,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于NH的水解程度,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuCl2溶液,出现蓝色沉淀,生成溶解能力更差的物质,则说明溶解能力:Cu(OH)2答案:B
12.测定0.1
mol·L-1
Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻




温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是(  )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2O??HSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的KW值相等
解析:亚硫酸钠是强碱弱酸盐,存在水解平衡:SO+H2O??HSO3+OH-,A项正确;①与④的温度相同,但pH不同,主要是由于亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,从而导致溶液的碱性减弱,pH减小,B项正确;①→③的过程中,温度升高使水解平衡正向移动,而SO浓度逐渐减小,使水解平衡逆向移动,故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C项错误;①与④的温度相同,故KW相同,D项正确。
答案:C
13.常温下,在20.00
mL
0.100
0
mol·L-1
NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.100
0
mol·L-1
HCl溶液,溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.①溶液:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.②溶液:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C.①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①
D.滴定过程中不可能出现:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
解析:①溶液是等浓度的NH3·H2O、NH4Cl的混合液,溶液呈碱性,c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),A错误;②溶液呈中性,根据电荷守恒,c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+),B正确;③点为酸碱恰好反应,此时氯化铵水解,溶液呈酸性,促进水的电离,①、②两点为碱剩余,抑制水电离,①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度③>②>①,C错误;开始滴加盐酸时,能出现c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),D错误。
答案:B
14.已知一定温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10-2m,该温度下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,且nA.向两等份c点的对应体系中分别加入等物质的量的Na2SO4、Ca(NO3)2固体,析出的沉淀量相同
B.a、b、c、d点对应体系中,a点体系最不稳定
C.b点对应体系中c(SO)=5×10-(n+1)
mol·L-1
D.反应CaSO4(s)+Ba2+(aq)??BaSO4(s)+Ca2+(aq)可发生,且平衡常数为10-2(m+n)
解析:c点对应饱和溶液,且c(Ca2+)=c(SO),又加入的n(Ca2+)、n(SO)相等,故析出的沉淀量相同,A项正确。a点对应过饱和溶液,b、c点对应饱和溶液,d点对应不饱和溶液,a点对应体系最不稳定,B项正确。根据图示可知,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO)=1.0×10-n×1.0×10-n=1.0×10-2n,b点列应体系中c(SO)=
mol·L-1=5.0×10-(n+1)
mol·L-1,C项正确。由于Ksp(CaSO4)=1.0×10-2n>Ksp(BaSO4)=1.0×10-2m,故CaSO4可转化为BaSO4:Ba2+(aq)+CaSO4(s)??BaSO4(s)+Ca2+(aq),K====102(m-n),D项错误。
答案:D
15.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg
的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
解析:H2X的电离方程式为H2X??H++HX-,HX-??H++X2。则Ka1=,Ka2=,当==1时,即横坐标为0.0时,Ka1=c(H+),Ka2=c′(H+),因为Ka1>Ka2,再结合图知,Ka1≈10-4.4,Ka2≈10-5.4,故曲线N代表第一步电离,曲线M代表第二步电离,A、B两项正确;选择曲线M分析,NaHX溶液中<1则lg
<0,此时溶液pH<5.4,呈酸性,故NaHX溶液中c(H+)>c(OH-),C项正确;电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-),中性溶液中存在c(H+)=c(OH),故有c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),由C项分析知,c(HX)=c(X2-)或c(HX-)>c(X2-)时溶液一定呈酸性,故中性溶液中c(HX-)答案:D
16.常温时,0.10
mol·L-1
H2A溶液用0.10
mol·L-1
NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示:
已知:①pKa=-lg
Ka;②二元弱酸H2A的酸式盐NaHA的溶液中c(H+)=。下列说法正确的是(  )
A.可用甲基橙作滴定指示剂
B.X点溶液pH=6.4
C反应H2A+A2-??2HA-的pK=9.7
D.Y点溶液中c(Na+)=c(OH-)+3c(HA-)-c(H+)
解析:甲基橙变色范围(pH)为3.1~4.4,两个反应终点均不在该变色范围内,A项错误;由于W点溶液中c(H2A)=c(HA-),则Ka1=c(H+),pKa1=-lg
Ka1=-lg
c(H+)=pH=2.3,同理pKa2=9.7,X点溶液为NaHA溶液,该溶液中c(H+)==-lg
c(H+)=(pKa1+pKa2)/2=6.0,B项错误;反应H2A+A2-??2HA-的平衡常数K==,pK=pKa1-pKa2=2.3-9.7=-7.4,C项错误;依据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),Y点溶液中c(HA-)=c(A2-),代换掉c(A2-)并移项,D项正确。
答案:D
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)常温下,将0.2
mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1
mol·L-1
NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是________。
A.c(HA)B.c(HA)一定大于0.1
mol·L-1
C.c(Na+)=c(HA)+c(A-)D.2c(OH-)=2c(H+)+[c(HA)-c(A-)]
(2)常温下在20
mL
0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液中逐滴加入0.1
mol2L-1
HCl溶液40
mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是
________________________________________________________________________。
③已知在25
℃时,CO水解反应的平衡常数Kh==2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=______。
解析:(1)0.2
mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1
mol·L-1
NaOH溶液等体积混合后,反应后得到等物质的量的HA、NaA,溶液pH大于7,则盐类水解大于酸的电离,A项,水解生成HA,则c(HA)>c(A-),错误;B项,因等体积混合,则反应后c(HA)一定小于0.1
mol·L-1,错误;C项,反应后得到等量的HA、NaA,则2c(Na+)-c(HA)+c(A-),错误;D项,由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),又2c(Na+)=c(HA)+c(A-),则c(OH-)=c(H+)+[c(HA)-c(A-)],D正确。(2)常温下在20
mL
0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液中逐滴加入0.1
mol·L-1
HCl溶液40
mL,先反应生成碳酸氢钠,再可盐酸反应生成二氧化碳、水。①由反应及图像可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO不能大量共存。②由图像可知,pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO)+c(OH-)。③CO的水解常数Kh==2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,c(OH-)=10-14
mol·L-1,由KW可知,c(H+)=10-10
mol·L-1,所以pH=10。
答案:(1)D
(2)①A 不能 ②c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO)+c(OH-) ③10
18.(10分)Cr2O、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有Cr2O、Cr3+的工业废水可采用NaOH沉淀法处理。已知①常温下,Cr3+恰好完全沉淀[c(Cr3+)=1.0×10-5
mol·L-1]时pH=5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO:Cr(OH)3+OH-===CrO+2H2O。②一般情况下Cr2O的还原产物为Cr3+。③lg
3.3=0.5。请回答下列问题:
(1)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=________。
(2)常温下,向50
mL
0.05
mol·L-1的Cr2(SO4),溶液中加入50
mL
1.0
mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后,pH为________(忽略反应前后体系体积的变化)。
(3)为了测定某酸性工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行实验步骤如下:
Ⅰ.将工业废水进行过滤除去悬浮杂质,得到滤液;
Ⅱ.用c
mol·L-1的标准KMNO4酸性溶液滴定b
mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMNO4溶液b
mL;
Ⅲ.取b
mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d
mL
FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程,不用加指示剂的理由是________________________________;应选用(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②滤液中Na2Cr2O7的含量为________mol·L-1。
解析:(1)常温下,Cr3+恰好完全沉淀时c(Cr3+)=1.0×10-5
mol·L-1,pH=5,则c(OH-)=1.0×10-9
mol·L-1,所以Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-5×(1.0×10-9)3=1.0×10-32。(2)c(Cr3+)=0.1
mol·L-1,n(Cr3+)=0.1
mol·L-1×0.05
L=0.005
mol,根据反应:Cr3++4OH-===CrO+2H2O可知,0.005
mol
Cr3+完全反应时需消耗0.02
mol
OH-,剩余n(OH-)=1×0.05
mol-0.02
mol=0.03
moI,c(OH-)==0.3
mol·L-1,反应后体系呈碱性,则c(H+)=
mol·L-1=3.3×10-14
mol·L-1,pH=13.5。(3)①KMnO4溶液本身显紫红色,当滴定完成时溶液为浅紫(或浅红)色;用酸性或氧化性试剂作标准液进行滴定时应该选择酸式滴定管。②根据MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,可得c(FeSO4)=5c
mol·L-1,根据Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,可得b
mL滤液中含有Na2Cr2O7的物质的量=×10-3
moI,则c(Na2Cr2O7)==
mol·L-1。
答案:
(1)1.0×10-32(2分)
(2)13.5(3分)
(3)①KMNO4溶液显紫红色,可以指示滴定终点(1分) 酸式(1分) ②(3分)
19.(12分)现有HA、HB、H,C三种酸,室温下用0.1
mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00
mL浓度均为0.1
mol·L-1的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示:
(1)a点时的溶液中由水电离出的c(H+)=________mol·L-1,K(HB)=________。
(2)曲线Ⅰ上的c点对应的溶液中各离子浓度的大小顺序为____________________,b点对应的溶液中c(HB)________(填“>”“<”或“=”)c(B-)。
(3)已知向0.1
mol·L-1的NaHC溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色。
①若测得此溶液的pH=1,则NaHC的电离方程式为____________________。
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则此溶液中c(C2-)________(填“>”“<”或“=”)c(H2C),c(Na+)+c(C2-)+c(HC-)+c(H2C)=________(填具体数据)。
③若H2C的一级龟离为H2C===H++HC-,常温下0.1
mol·L-1
H2C溶液中的c(H+)=0.11
mol·L-1,则0.1
mol·L-1
NaHC溶液中的c(H+)________(填“>”“<”或“=”)0.01
mol·L-1。
解析:(1)由开始时溶液的pH及酸的浓度知,HA是强酸而HB是弱酸。a点时,溶液中剩余c(H+)=(0.1
mol·L-1×20
mL-0.1
mol·L-1×10
mL)÷(20
mL+10
mL)=310
mol·L-1,则c(OH-)=3×10-13
mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等。0.1
mol·L-1
HB溶液的pH=3,则c(H+)=c(B-)=0.001
mol·L-1,c(HB)=0.1
mol·L-1-0.001
mol·L-1≈0.1
mol·L-1,故K(HB)=1×10-5。(2)c点对应的溶液中的酸碱恰好反应完全,NaB是强碱弱酸盐,故有c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)。b点对应的溶液为等物质的量浓度的HB和NaB的混合溶液,由于此时溶液显酸性,说明HB的电离程度:大于B-的水解程度,故c(HB)mol·L-1的NaHC溶液的pH=1知HC-能完全电离,故NaHC的电离方程式为NaHC===Na++H++C2-。②当能检测到H2C分子时,表明HC-能水解,又NaHC溶液显酸性,故HC-的电离程度大于HC-的水解程度,则c(C2-)>c(H2C);由物料守恒知,四种微粒浓度之和为0.2
mol·L-1。③H2C的一级电离是完全电离,由c(H+)=0.1
mol·L-1知其二级电离是可逆的,在H2C溶液中,由HC-电离出的c(H+)=0.01
mol·L-1,但H2C溶液中的二级电离受到一级电离生成的H+的抑制,而NaHC溶液中不存在这种抑制,故0.1
mol·L-1
NaHC溶液中的c(H+)>0.01
mol·L-1。
答案:
(1)3×10-3(2分) 1×10-5(2分)
(2)c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)(2分) <(1分)
(3)①NaHC===Na++H++C2-(2分) ②>(1分) 0.2
mol·L-1(1分) ③>(1分)
20.(12分)钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:
ⅰ.Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ⅱ.Ba(NO3)2狂热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
ⅲ.Kap(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为________(从下列选项中选择);废渣2为________(写出化学式)。
①BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④Ba(OH)2
(4)流程中过滤3后的母液应循环到容器________中(填“a”“b”或“c”)。
(5)称取w
g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸。充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m
g,则该Ba(NO3)2的纯度为________。
解析:(1)根据题自己知信息可知,Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),因此加入足量饱和Na2CO3溶液,使c(Ba2+)·c(CO)>Ksp(BaCO3),就可以发生沉淀的转化,而形成BaCO3沉淀,使BaSO4不断落解。(2)酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐:硝酸钡、硝酸铁,同时产生水,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3===Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。(3)①BaCl2可以与SO发生沉淀反应,但是不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,且会引入杂质离子Cl-,错误;②Ba(NO3)2不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,错误;③BaCO3能与H+发生反应,因此能调节溶液的pH,也不引入新的杂质离子,且该化工厂主要生产BaCO3,符合要求;④Ba(OH)2能与HI发生反应,能调节溶液的pH,但该物质是强碱,制取成本高,不经济。(4)过滤3后的母液是析出晶体后的Ba(NO3)2饱和溶液,为使物质循环利用,根据各个容器中物质的成分可知应循环到客器c中。(5)Ba(NO3)2晶体溶于水,与加入的硫酸溶液发生反应:Ba2++SO===BaSO4↓,n(BaSO4)==
mol;w
g晶体中含有Ba(NO3)2的质量m[Ba(NO3)2]=
mol×261
g·mol-1=
g,所以晶体中Ba(NO3)2的质量分数是×100%。
答案:
(1)BaSO4(s)+CO(aq)??BaCO3(s)+SO(aq)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3===Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(3)③ Fe(OH)3
(4)c
(5)×100%
21.(10分)[2019·景德镇一中高二期中]用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~5.6)常含有一定量对人体有害的亚氯散根离子(ClO)。饮用水中ClO2、ClO的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时,ClO也能被I-完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。回答下列问题:
(1)请写出pH≤2.0时,ClO与I-反应的离子方程式:______________________________。
(2)请完成相应的实验步骤。
步骤1:准确量取V
mL水样加入锥形瓶中;
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0;
步骤3:加入足量的KI晶体;
步骤4:加入少量淀粉溶液,用c
mol·L-1
Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液K
mL;
步骤5:
________________________________________________________________________;
步骤6:再用c
mol·L-1
Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2
mL。
(3)根据上述数据,测得该饮用水中ClO2的浓度为________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
(4)已知25
℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
H2CO3
HClO
H2C4H4O6(酒石酸)
电离平衡常数
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
K1=9.1×10-4
K2=4.3×10-5
①常温下,将0.1
mol·L-1的次氯酸溶液与0.1
mol·L-1的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种粒子浓度关系不正确的是________(填序号)。
A.c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(HCO)>c(ClO-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(HCIO)+c(ClO-)+c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)
D.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HCO)+2c(CO)
E.c(HClO)+c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
②常温下,0.1
mol·L-1的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合(忽略两溶液混合后的体积变化),所得溶液的pH约为4,则c(HC4H4O)+2c(C4H4O)=________(列出准确的计算式)。
解析:(1)pH≤2.0时,ClO也能被I-完全还原成Cl-,I-被氧化为碘单质,离子方程式为ClO+4I-+4H+===Cl-+2H2O+2I2。(2)由图知,pH≤2.0时,ClO2被I-还原只生成Cl-,pH≥7.0时,ClO2被I-还原只生成ClO,而用ClO处理近的饮用水,其pH为5.5~6.5,其中既含有ClO2,又含有ClO,若将溶液的pH调节为7.0~8.0,则第一阶段滴定时ClO2被I-还原只生成ClO,溶液中的ClO没有被I-还原,所以第二阶段滴定前应调节溶液的pH≤2.0,使ClO与I-反应,以测定样品水样中亚氯酸根离子的含量。(3)由2ClO2+2I-===2ClO+I2和2Na2S2O4+I2===Na2S4O6+2NaI可得关系式:2ClO~I2~2Na2S2O3,则生成的n(ClO)=
mol,由ClO+4H++4I-===Cl-+2I2+2H2O和2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI可得关系式:ClO~2I2~4Na2S2O3,则n(ClO)总=
mol,故原水样中ClO的浓度为(-)
mol÷
L=
mol·L-1。(4)①0.1
mol·L-1的次氯酸溶液与0.1
mol·L-1的碳酸钠溶液等体积混合,混合溶液中存在电荷守恒和物料守恒。由表中数据知,常温下,K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),则水解程度:CO>ClO->HCO,将0.1
mol·L-1的次氯酸溶液与0.1
mol·L-1的碳酸钠溶液等体积混合,二者恰好反应生成等物质的量浓度的NaClO和NaHCO3的混合溶液。A项,由于水解程度:ClO->HCO,故c(ClO-)c(HCO)>c(ClO-)>c(H+),正确:C项,根据物料守恒得:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO),正确;D项,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HClO)+2c(CO)+c(OH-),错误;E项,根据质子守恒得:c(HClO)+c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO),正确。②0.1
mol·L-1的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,二者恰好反应生成NaHC4H4O6,混合后c(Na+)=0.05
mol·L-1,所得溶液的pH为4,溶液呈酸性,根据电荷守恒得:c(HC4H4O)+2c(C4H4O)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=0.05
mol·L-1+10-4
mol·L-1-10-10
mol·L-1=(0.05+10-4-10-10)mol·L-1。
答案:
(1)ClO+4H++4I-===Cl-+2I2+2H2O(2分)
(2)调节溶液的pH≤2.0(2分)
(3)(3分)
(4)①AD(2分) ②(0.05+10-4-10-10)
mol·L-1(2分)
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