第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-07-08
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内容正文:
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.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molNa2O2与足量CO2和H2O的混合物充分反应转移的电子数为0.5NA
B.1molZn和一定量的浓硫酸反应一定生成NA个SO2分子
C.1L2mol⋅L−1的Na2CO3溶液中HCO和CO数目之和为2NA
D.C4H8和C3H6的混合物的质量为ag,所含C-H键数目为aNA/7
2.下列方程式书写正确的是
A.HCO在水溶液中的水解方程式:HCO+H2OH3O++CO
B.H2SO3的电离方程式:H2SO32H++SO
C.SO的水解方程式:SO+2H2OH2SO3+2OH-
D.Na2CO3的电离方程式:Na2CO3=2Na++CO
3.下列属于电离方程式且书写正确的一项是
A.+H2O⇌H2CO3+OH-
B.H2CO3⇌2H++
C.CH3COOH+OH-⇌CH3COO-+H2O
D.CH3COOH⇌CH3COO-+H+
4.25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,H2A的被滴定分数、pH及物种分布分数δ[δ(X)=]如图所示:
下列说法正确的是
A.用NaOH溶液滴定0.1mol·L-1NaHA溶液可用甲基橙作指示剂
B.H2A的Ka1=1×10-7
C.的溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D.的溶液中:c(Na+)=2c(H2A)+2c(HA-)+2c(A2-)=0.05mol·L-1
5.图中所示的装置图能够达到实验目的是
A.配制一定浓度的NaOH溶液
B.测定浓度
C.加热熔融NaOH固体
D.中和热的测定
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.在强碱性溶液中:Na+、K+、AlO、CO
B.由水电离出的c(H+)=1×10–l4 mol/L的溶液中:Ca2+、C1-、HCO、K+
C.显中性的溶液中:Fe3+、Na+、C1-、SO
D.在含大量Fe2+的溶液中:NH、Na+、C1-、[Fe(CN)6]3-
7.室温下,向氨水中滴加盐酸,溶液的随盐酸体积的变化如图。
下列说法不正确的是
A.水的电离程度:
B.a点:
C.c点:
D.选用甲基红作指示剂,误差比选用甲基橙小
8.25℃时,水中存在电离平衡: 。下列说法不正确的是
A.升高温度,促进水的电离
B.向水中加入NaOH固体,c(OH-)增加,抑制水的电离
C.向水中通入HCl气体,c(OH-)减少,促进水的电离
D.向水中加入Al2(SO4)3固体,c(OH-)减少,促进水的电离
9.某温度下重水中存在电离平衡D2OD++OD-,D2O的离子积常数=1.0×10-12,若pD=-lgc(D+),该温度下有关分析不正确的是
A.0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液,pD=11
B.将pD为4的DCl的重水溶液稀释10倍,所得溶液pD为5
C.向30 mL 0.5 mol·L-1NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol·L-1DCl的重水溶液,所得溶液pD=10
D.此温度下中性溶液的pD=6
10.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是
①常温下NaNO2溶液pH大于7
②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应
④0.1溶液的c(H+)为0.09
⑤NaNO2和反应,生成HNO2
A.①②③ B.①②④
C.①④⑤ D.全部
11.常温下有体积相同的四种溶液:①的溶液;②的盐酸;③的氨水;④的溶液。下列说法正确的有
a.②和③混合,所得混合溶液的大于7
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的体积:③=④
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①<②
d.若将四种溶液稀释100倍,溶液的大小顺序是:③>④>①>②
e.①和③混合,混合液的约为7
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
12.下列物质的应用中,和盐类水解无关的是
A.热的溶液可以清洗油污
B.用明矾净水
C.与混合加热可得到无水
D.用盐酸去除铁锈(主要成分)
13.BF3与碱性物质发生的反应为4BF3+2Na2CO3+2H2O=3NaBF4+NaB(OH)4+2CO2↑。下列化学用语表示正确的是
A.BF3的电子式:
B.中子数为6的硼原子:B
C.纯碱溶液呈碱性的原因:CO+H2OH2CO3+2OH-
D.水分子的比例模型:
14.下列说法正确的是
A.常温下,向pH为2的盐酸中加入等体积的的氨水恰好完全中和
B.溶液中与之比为2:1
C.与醋酸中之比为2:1
D.的溶液中、、、一定能大量共存
15.下列各组离子一定能大量共存的是
①“84”消毒液的水溶液中:
②加入显红色的溶液:
③能够与金属常温下反应放出气体的溶液:
④的溶液中:
⑤无色溶液中:
⑥的溶液中:
⑦加入能放出的溶液中:
A.②③④ B.①③⑥ C.①⑤⑦ D.③④⑦
二、填空题
16.按要求填写下面的空。
(1)温度相同,浓度均为的①、②、③、④、⑤、⑥溶液,它们的值由小到大的排列顺序是___________。
A.③①④②⑥⑤ B.③①④②⑤⑥ C.③②①⑥④⑤ D.③⑥②④①③
(2)时,利用试纸测得醋酸溶液的约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为 ,向10mL此溶液中加水稀释的将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)时,pH =3的中 (取近似值)。
(4)=2的盐酸和溶液各1mL,分别加水至再次相等,则加入水的体积 ((填“>”“<”或“=”,下同)。
(5)浓度均为的盐酸和溶液各1mL,加入等体积的水稀释后 。
17.滴定是一种重要的定量实验方法:
I.酸碱中和滴定:常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
(1)滴定盐酸的曲线是图 (填“1”或“2”)
(2)达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a b(填“>”“<”或“=”)
Ⅱ.沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质
AgCl
AgI
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
黄
白
砖红
白
Ksp
1.8×10-10
8.3×10-17
1.2×10-16
3.5×10-11
1.0×10-12
(3)滴定时可选为滴定指示剂的是 (填编号);
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
(4)如何确定该滴定过程的终点: 。
(5)向溶液中加入盐酸,生成沉淀。试求:沉淀生成后溶液中为 ,溶液的pH是 。
18.25℃时,有下列五种溶液:①0.1mol/L CH3COOH溶液;②pH=13 NaOH溶液;③ 0.05mol/L H2SO4;④0.1mol/L Na2CO3溶液;⑤含有足量AgCl固体的饱和AgCl溶液。请根据要求填写下列空白:
(1)溶液④呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)在上述①至④四种溶液中,pH由大到小的顺序为 ﹝填序号﹞。
(3)将该温度下a mL的溶液②与b mL的溶液③混合,所得混合溶液的pH=7,则a:b = 。
(4)若溶液④和Al2(SO4)3溶液混合,观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成,该反应的离子方程式为 。
(5)若在溶液⑤中分别放入:A、100mL蒸馏水中;B、100mL 0.2 mol·L-1AgNO3溶液中;C、100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中;D、100mL 0.1 mol·L-1盐酸溶液中。充分搅拌后,银离子浓度最小的是 (填序号)。
三、实验题
19.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,滴定终点现象是 。
(2)下列操作中可能使所测溶液的浓度数值偏低的是
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
测溶液的体积
-1盐酸的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积
第一次
25.00
0.60
26.71
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该溶液的物质的量浓度 。
20.现用0.1000mol·L-1NaOH 溶液通过中和滴定测定盐酸溶液的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)0.1000mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c(OH-) = 。
(2)滴定时用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管将待测液移入锥形瓶中。
(3)若滴定时选用的指示剂是酚酞,则终点时的现象是 。
(4)中和滴定有关数据记录如下表,下图是表格中第1次滴定时50mL滴定管中前后液面的位置,则表中z= mL。
滴定
序号
待测液体积(mL )
所消耗NaOH标准溶液的体积(mL)
滴定前
滴定后
消耗的体积(mL )
1
25.00
x
y
z
2
25. 00
4.00
29.60
25.60
3
25.00
0.60
26.00
25.40
(5)根据所给数据,盐酸溶液的物质的量浓度c= (保留四位有效数字)。
(6)下列操作会使测定结果偏高的有 。
a.洗涤碱式滴定管时未用所装溶液润洗
b.洗涤时锥形瓶只用蒸馏水洗净后而未润洗
c.读所用标准液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
d.滴定时标准液不小心滴入到锥形瓶外面
21.工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO(aq)⇌PbCO3(s)+SO(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在 溶液中PbSO4转化率较大,理由是 。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;假设二: ;假设三: 。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,
②定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由: 。
试卷第4页,共9页
试卷第1页,共9页
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参考答案:
1.D
【详解】A.1moNa2O2和水或二氧化碳反应转移电子数均为1NA,A错误;
B.当浓硫酸不足时锌和稀硫酸生成氢气,所以生成的SO2分子少于NA个,B错误;
C.根据物料守恒可知,1L 2mol·L−1的Na2CO3溶液中HCO、CO和H2CO3数目之和为2NA,C错误;
D.C4H8和C3H6的最简式都为CH2,14克CH2 含C-H键数目为2NA,ag CH2所含C-H键数目为 ,D正确;
故选D。
2.D
【详解】A.HCO在水溶液中结合水电离产生的H+生成弱电解质碳酸,水解方程式为:HCO+H2OH2CO3+OH-,故A错误;
B.H2SO3是弱酸,分步电离,第一步电离方程式为:H2SO3H++HSO,第二步电离方程式为:HSOH++SO,故B错误;
C.SO的水解为分两步,第一步水解方程式为:SO+H2O HSO+OH-,第二步水解方程式为:HSO+H2O H2SO3+OH-,故C错误;
D.Na2CO3是强电解质,在水中完全电离,电离成钠离子和碳酸根离子,选项中所写电离方程式正确,故D正确;
故选D。
3.D
【详解】A.部分电离,其电离方程式为,A错误;
B.碳酸是二元弱酸,应分步电离,B错误;
C.醋酸是弱酸,部分电离,电离方程式为,C错误;
D.醋酸是弱酸,部分电离,电离方程式为,D正确;
答案选D。
4.C
【分析】由图可知,实线为0.1mol•L-1 NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的滴定曲线,虚线为0.1mol•L-1 NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的物种分布分数曲线。当n(NaOH): n(H2A)=1时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性,当n(NaOH): n(H2A)=2时,反应生成Na2A,Na2A溶液显碱性,以此解答该题。
【详解】A.用NaOH溶液滴定0.1mol⋅L−1 NaHA溶液时,滴定终点时溶质为Na2A,溶液呈碱性,应选用酚酞做指示剂,故A错误;
B.由图可知,当溶液中c(HA−)=c(H2A),pH<7,由Ka1==c(H+)>1×10−7,故B错误;
C.当n(NaOH):n(H2A)=1时,反应生成NaHA,由图可知,NaHA溶液显酸性,说明HA−的电离程度大于水解程度,则溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故C正确;
D.当n(NaOH):n(H2A)=2时,反应生成Na2A, Na2A溶液中存在元素质量守恒关系:c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)+2c(H2A),但溶液体积未知,无法确定浓度,故D错误;
故选:C。
5.B
【详解】A.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解,故A错误;
B.高锰酸钾可氧化橡胶,所以用酸式滴定管盛放,与草酸发生氧化还原反应,图中仪器及操作均合理,故B正确;
C.NaOH与二氧化硅反应,应选铁坩埚,故C错误;
D.图中缺少环形玻璃搅拌棒,且大小烧杯口没有相平造成热量散失,故D错误;
故选:B。
6.A
【详解】A. 在强碱性溶液中,还存在大量OH-,离子之间均不发生反应,故可以大量共存,故A正确;
B. 由水电离出的c(H+)=1×10–l4 mol/L的溶液,可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,若为酸性溶液,HCO与H+反应生成二氧化碳和水;若为碱性溶液,HCO与OH-反应生成CO和水,CO再与Ca2+结合生成碳酸钙沉淀,故不可以大量共存,故B错误;
C. Fe3+水解显酸性,中性溶液中不能大量存在Fe3+,故不能大量共存,故C错误;
D. Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,故不能大量共存,故D错误;
故选A。
【点睛】离子共存问题,侧重考查学生对离子反应发生的条件及其实质的理解能力,题型不难,需要注意的是,溶液题设中的限定条件。如无色透明,则常见的有颜色的离子如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr2O72-、CrO42-等不符合题意;还有一些限定条件如:常温下与Al反应生成氢气的溶液时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出正确答案。
还有一些限定条件如:常温下水电离出来的 H+和 OH-浓度为1×10-10,小于1×10-7时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出正确答案。
7.B
【详解】A.a点为氨水溶液,一水合氨的电离对水电离起抑制作用,c点加入20mL盐酸,恰好与氨水完全反应生成氯化铵,氯化铵水解对水电离起促进作用,由此可知a到c的过程中水的电离程度依次增大,故A正确;
B.由b点可知,pH值9.26,c(OH-)=,=,a点时氨水浓度,此时,c(OH-)=,pH=11.13,故B错误;
C.c点:=,故C正确;
D.由图中信息可知滴定终点恰好在甲基红的变色范围内,因此使用甲基红比甲基橙误差小,故D正确;
故选B。
8.C
【详解】A.水电离过程需吸收能量,升高温度,水电离程度增大,因而促进水的电离,A正确;
B.向水中加入NaOH固体,导致溶液c(OH-)增加,电离平衡逆向移动,因而会抑制水的电离,B正确;
C.向水中通入HCl气体,溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,因而会抑制水的电离,C错误;
D.向水中加入Al2(SO4)3固体,盐电离产生的Al3+会消耗水电离产生的OH-而产生Al(OH)3,使的c(OH-)减少,促进水电离,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,D正确;
故合理选项是C。
9.C
【详解】A.0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液,c(OD-)==0.1mol/L,c(D+)==10-11,,PD=11,A正确;
B.将pD=4的DCl的重水溶液,D离子浓度为10-4mol/L稀释10倍,所得溶液D离子浓度为10-5mol/L,pD为5,B正确;
C.n(DCl)=0.25mol/L×0.1L=0.025mol,n(NaOD)=0.2mol/L×0.05L=0.01mol,D+有剩余,剩余的n(D+)=0.025mol-0.01mol=0.015mol,反应后溶液中,c(D+)==0.1mol/L,则pD=-lg0.1=1,C错误;
D.D2O的离子积常数=1.0×10-12,D+浓度与OD-浓度相同,均为1.0×10-6,故此温度下中性溶液的pD=6,D正确;
答案选C。
10.C
【分析】部分电离、溶液中存在电离平衡的电解质为弱电解质,利用酸不能完全电离或盐类水解的规律来分析HNO2是弱电解质。
【详解】①假设HNO2是强酸,则NaNO2属于强酸强碱盐,溶液显中性,pH=7;现在pH>7,说明HNO2属于弱酸,正确;
②没有对比,同时也没有说明HNO2的浓度,因此仅凭灯泡很暗,不能判断HNO2一定是弱酸,错误;
③HNO2和NaCl不能发生反应,只能说明亚硝酸的酸性不比盐酸强,不能说明HNO2属于弱酸,错误;
④假设HNO2是强酸,则为,但此时为,说明HNO2属于弱酸,正确;
⑤NaNO2和反应生成HNO2,说明的酸性强于HNO2,磷酸属于中强酸,因此HNO2属于弱酸,正确。
综上所述,本题选C。
【点睛】判断HA是弱电解质的方法:0.1mol/LNaA溶液呈碱性;0.01 mol/LHA溶液的pH>2;同浓度、同体积的盐酸和HA溶液,导电能力HA溶液弱。pH相同的盐酸和HA溶液,加水稀释相同的倍数,pH变化幅度小的为HA,也可以用强酸与NaA溶液反应生成HA等。
11.A
【详解】醋酸是弱酸,盐酸是强酸,则物质的量浓度:①>②,物质的量:①>②;一水合氨是弱碱,氢氧化钠是强碱,则物质的量浓度:③>④,物质的量:③>④;
a.②和③混合,氨水过量,所得混合溶液的大于7,a正确;
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的物质的量:③>④,消耗硫酸的体积:③>④,b错误;
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①>②,c错误;
d.若将四种溶液稀释100倍,① 溶液的pH:;②盐酸的;③氨水的pH:;④ 溶液的,则溶液的大小顺序是:③>④>②>①,d错误;
e.①中氢离子浓度和③中氢氧根离子浓度相等,①中醋酸和③中的碱浓度、物质的量均相等,①和③混合恰好中和得醋酸铵,铵离子和醋酸根离子水解程度相同,混合液呈中性,常温下的约为7,e正确;
综上,2项正确,选A。
12.D
【详解】A.热的溶液水解后显碱性,可以清洗油污,A错误;
B.用明矾中铝离子会发生水解生成氢氧化铝吸附悬浮性杂质,可以净水,B错误;
C.会吸收中的水生成,抑制铝离子的水解,最终得到无水 ,C错误;
D.用盐酸去除铁锈是酸与碱性氧化物反应生成盐和水,与水解无关,D正确;
故选D。
13.B
【详解】A.BF3中B原子最外层只有3个电子,只能形成3对共用电子对,电子式为,故A错误;
B.硼的质子数为5,中子数为6的硼原子质量数为11,该元素符号可以表示为:B,故B正确;
C.纯碱是碳酸钠的俗名,是弱酸强碱盐,水解使溶液呈碱性,离子方程式为CO+H2O⇌HCO+OH-、HCO+H2O⇌H2CO3+OH-,二者不能合并,故C错误;
D.水分子的中心原子为O,空间构型为V形,并且O原子半径较大,水分子的比例模型为,故D错误;
故选:B。
14.D
【详解】A.一水合氨是弱电解质存在电离平衡,向该溶液中加入等体积pH为12的氨水,平衡状态下的氢氧根离子恰好完全中和,一水合氨又电离出氢氧根离子,一水合氨过量,选项A错误;
B.为强碱弱酸盐,因水解,则c(Na+ )与c()之比大于2 : 1,选项B错误;
C.醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,则0.2 mol/L与0.1 mol/L醋酸中c(H+ )之比小于2 : 1 ,选项C错误;
D.在pH=1的溶液中、Cl-、Cu2+、彼此间不发生离子反应,能大量共存,选项D正确;
答案选D。
15.D
【详解】①“84”消毒液的水溶液中存在大量次氯酸根离子,具有强氧化性,与还原性的亚铁离子会发生反应,不能大量共存,①不符合题意;
②加入显红色的溶液中含铁离子,铁离子具有氧化性,与具有还原性的硫离子会发生氧化还原反应,不能大量共存,②不符合题意;
③能够与金属常温下反应放出气体的溶液可能是稀硝酸,具有一定的氧化性,但上述离子均不反应,可大量共存,③符合题意;
④的溶液中含大量氢离子,上述离子不反应,能大量共存,④符合题意;
⑤在水溶液中显紫色,⑤不符合题意;
⑥铝离子与偏铝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子均会发生反应,不能大量共存,⑥不符合题意;
⑦加入能放出的溶液中可能含大量氢离子,也可能含大量氢氧根离子,上述离子均不反应,能大量共存,⑦符合题意;
综上所述,③④⑦符合题意。
答案选D。
16.(1)A
(2) 增大
(3)
(4)<
(5)<
【详解】(1)6种溶液分组为酸性组pH<7,①、③、④;③完全电离生成H+,酸性最强,①中c()较大、水解后溶液酸性较强,pH值由小到大的顺序为③<①<④;中性组②,pH=7;碱性组pH>7,⑤、⑥:CH3COOH的酸性大于HClO,所以⑤的水解程度大,碱性强、pH大,综合以上分析,6种溶液的pH由小到大的排列顺序是③①④②⑥⑤,所以A正确;故选A。
(2)0.1mol/L醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=0.001mol/L,c(CH3COOH)=0.1mol/L-0.001mol/L≈0.1mol/L,醋酸的电离常数K= ==10-5;醋酸溶液中加水稀释时,促进醋酸电离,溶液中n(CH3COOH)减小、n(H+)增大,所以=增大。答案为:10-5;增大;
(3)时,pH =3,c(H+)=10-3mol/L,c(OH-)=10-11mol/L,则依据电荷守恒:中= c(H+)-c(OH-)=0-3mol/L-10-11mol/L≈。答案为:;
(4)CH3COOH是弱酸,pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)>0.01mol/L,pH=2的盐酸和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数时,由于加水促进CH3COOH的电离,导致CH3COOH溶液的酸性强,pH小,要使加水至pH再次相等,则CH3COOH溶液应该继续加水,所以加入水的体积<。答案为:<;
(5)CH3COOH是弱酸,浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液加入等体积的水稀释后,CH3COOH电离不完全,导致CH3COOH溶液的酸性弱、pH大,即加入等体积的水稀释后<。答案为:<。
【点睛】当强酸与弱酸的pH相同时,由于弱酸只发生少部分电离,所以弱酸的浓度远大于强酸的浓度。
17. 1 > B 当滴入最后一滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不再改变 1.8×10-7mol/L 2
【详解】Ⅰ.(1)HCl是强酸、CH3COOH 是弱酸,浓度相同的HCl和CH3COOH,pH:HCl<CH3COOH,根据图知,未加NaOH时,pH较小的是图1,所以图1是滴定盐酸的曲线;
(2)达到B、D状态时,溶液为中性,NaCl不水解,CH3COONa水解使溶液呈碱性,为使CH3COONa溶液显中性,需要少加一部分NaOH,使溶液中留有一部分CH3COOH,醋酸和盐酸浓度相同,所以反应消耗的NaOH溶液的体积a>b;
Ⅱ.(3)目的是要测定废水中SCN-的浓度,所以原理应为先使SCN-沉淀,当SCN-完全反应后产生其他颜色的沉淀,根据题目所给条件可知AgSCN为白色沉淀,所以指示剂与银离子沉淀时颜色不能为白色,则为AgI或Ag2CrO4,其中Ag2CrO4的溶度积要稍大于AgSCN,所以会后与AgSCN沉淀,所以可选K2CrO4作为指示剂,故答案为:B;
(4)AgSCN是白色沉淀,达到滴定终点时生成砖红色沉淀,所以滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变;
(5)向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的盐酸,混合后两者浓度分别为c(Ag+)=mol/L=0.009 mol/L、c(Cl-)=mol/L=0.01mol/L,Ag+与Cl-是等物质的量反应的,此时Cl-过量,过量浓度c(Cl-)=0.01mol/L-0.009mol/L=0.001mol/L,Ksp=c(Ag+)×c(Cl-)=1.8×10-10,则:c(Ag+)=mol/L=1.8×10-7mol/L;沉淀生成后,氢离子浓度c=mol/L=0.01mol/L,所以pH=2。
18. 碱性 CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH- ②④①③ 1 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ C
【分析】(1)碳酸钠溶液时强碱弱酸盐,溶液中碳酸根离子为多元弱酸根离子分步水解显碱性;
(2)25℃时,①③是酸溶液呈酸性,②溶液是碱,碳酸钠为强碱弱酸盐,据此分析作答;
(3)所得混合溶液的pH=7,氢离子物质的量和氢氧根离子物质的量相同;
(4)溶液④0.1mol/L Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,发生双水解反应;
(5)饱和AgCl溶液中存在溶解平衡,依据浓度对平衡的影响效果作答;
【详解】(1)碳酸钠溶液是强碱弱酸盐,溶液中碳酸根离子为多元弱酸根离子分步水解,Na2CO3水解的离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
故答案为碱性,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(2)25℃时,①③是酸溶液呈酸性,pH均小于7,②溶液是碱,④溶液是强碱弱酸盐,pH均大于7,由于水解很微弱,所以0.1mol/L 的Na2CO3溶液的pH小于13;0.05mol/L的 H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,pH=1,由于醋酸是弱酸,因此0.1mol/L 的CH3COOH溶液溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,pH大于1;
因此pH由大到小的顺序为:②④①③;
故答案为②④①③;
(3)25℃时,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)和0.05mol/L的 H2SO4溶液中c(H+)均为0.1mol/L,等体积(a:b=1:1)混合时溶液呈中性即pH=7;
故答案为1;
(4)溶液④0.1mol/L Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,发生双水解反应,观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成,说明生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)饱和AgCl溶液中存在溶解平衡,银离子和氯离子都抑制AgCl溶解,银离子或氯离子浓度越大,其抑制程度越大,B、C、D都抑制AgCl溶解,但B中c(Ag+)最大,C中氯离子浓度大于D,所以C抑制AgCl溶解程度最大,则充分搅拌后,c(Ag+)大小顺序是B>A>D>C,所以c(Ag+)最小的是C,故选C;
故答案为C;
19. 锥形瓶中溶液颜色变化 溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不复原 D 0.1044mol/L
【分析】本题主要综合考查酸碱中和滴定的操作步骤、误差分析和计算,滴定过程中,为了及时判断滴定终点,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化;滴定结束前溶液为黄色,滴定结束时变为橙色,据此判断滴定终点;根据c(待测)=分析不当操作对V(标准)×的影响,以此判断浓度的误差;先根据数据的有效性,舍去第误差较大的数据,然后计算出平均消耗V(盐酸),再根据c(待测)=计算,据此分析解题。
【详解】(1)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,以便及时判断滴定终点;当溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不复原,说明达到滴定终点,故答案为:锥形瓶中溶液颜色变化;溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不复原;
(2)A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=可知,c(待测)偏大,A错误;
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=可知,c(待测)不变,B错误;
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=可知,c(待测)偏大,C错误;
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=可知,c(待测)偏小,D正确;
故答案为:D;
(3)第二次滴定数据误差较大,需要舍弃,另外两次消耗标准液的平均体积为:
=26.10mL,根据反应HCl+NaOH=NaCl+H2O可知:c(NaOH)=
=0.1044mol/L,故答案为:0.1044mol/L。
20. 1×10-13mol/L 酸式 当最后一滴NaOH标准液滴入后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色。 24.50 0.1020 mol/L ad
【分析】(1)室温时,0.1000mol•L-1NaOH溶液中c(OH-)=1×10-1mol/L,结合水的离子积常数计算c(H+),而溶液中的H+由H2O⇌H++OH-提供,据此分析计算;
(2)根据酸碱中和滴定的原理和仪器的使用方法结合c(待测)=分析解答(2)~(6)。
【详解】(1)室温时,Kw=1×10-14,0.1000mol•L-1NaOH溶液中c(OH-)=1×10-1mol/L,根据c(H+)=mol/L=1×10-13mol/L,又H2O⇌H++OH-,则由水电离的c(OH-)=c(H+)=1×10-13mol/L,故答案为:1×10-13mol/L;
(2)待测液为盐酸,显酸性,滴定时用酸式滴定管将其移入锥形瓶中,故答案为:酸式;
(3)酸溶液中滴加无色的酚酞,酚酞不变红,用酚酞做指示剂,用氢氧化钠滴定盐酸,滴定达到终点的现象是:滴入最后一滴NaOH标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,故答案为:滴入最后一滴NaOH标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
(4)根据图示,滴定前读数为:0.40mL,滴定后读数为:24.90mL,消耗溶液的体积为24.50mL,故答案为:24.50;
(5)第一次实验误差太大,舍去,求出第2组、第3组消耗的NaOH标准液的平均体积为25.50mL,c(待测)=mol/L=0.1020 mol/L,故答案为:0.1020 mol/L;
(6)a.洗涤碱式滴定管时未用所装溶液润洗,导致氢氧化钠溶液被稀释,浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,可知c(待测)偏高,故a选;
b.洗涤时锥形瓶只用蒸馏水洗净后而未润洗,待测液中所含溶质的的物质的量不变,V(标准)不变,所以c(待测)不变,故b不选;
c.读所用标准液体积时,滴定前仰视,滴定前读数偏大,滴定后俯视,滴定后读数偏小,导致V(标准)偏小,根据c(待测)=分析,所以c(待测)偏小,故c不选;
d.滴定时标准液不小心滴入到锥形瓶外面,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,可知c(待测)偏高,故d选;
故选ad。
21.(1)
(2) Na2CO3 Na2CO3溶液中c(CO)大
(3) 全部为2PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
(4) 充分加热样品分解,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管 若无水硫酸铜不变蓝色,则假设一成立;若无水硫酸铜变蓝色,则假设一不成立。 同意;若全部为PbCO3,26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3m g(其他答案合理均可)
【详解】(1)平衡常数表达式中的各物质的浓度为平衡浓度,且固体及纯液体的浓度为定值,不列在平衡常数表达式中,因此根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:。
(2)难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中浓度远大于NaHCO3溶液中的浓度,根据平衡移动原理浓度大,平衡向正向移动,有利于PbSO4的转化。
(3)根据信息及假设一,不难推出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。
(4)①若固体中含Pb(OH)2,则其受热分解会生成水,而PbCO3受热分解不会生成水,因此只需检验固体受热分解有无水生成即可,而水的检验可用无水硫酸铜。
②根据PbCO3PbO+CO2↑,26.7 mg全部分解得到的PbO:26.7mg/267 g·mol-1×223 g·mol-1 =22.3m g<22.4m g,若26.7m g全为Pb(OH)2分解得到的PbO: 25.8mg>22.4m g,因此假设一不成立。
答案第12页,共12页
答案第11页,共11页
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