内容正文:
章检测(十六) 第八章 水溶液中的离子反应与平衡(提能卷)
(满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2023·西安模拟)室温下,pH均为5的醋酸溶液和NH4Cl溶液,下列说法正确的是( )
A.醋酸溶液加水稀释100倍,溶液pH小于7
B.NH4Cl溶液呈酸性,可以说明HCl是强电解质
C.两溶液由水电离出的H+浓度相同
D.NH4Cl溶液中加入CH3COONa至中性,溶液中水的电离程度与纯水相同
2.(2023·东莞四中月考)下列有关说法不正确的是( )
A.某温度时的混合溶液中c(H+)= mol·L-1,说明该溶液呈中性
B.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4mol·L-1
C.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
D.常温下,pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸的体积比为1∶10
3.(2023·东莞四中月考)次磷酸(H3PO2)是一元酸,可用于金属的表面处理。已知常温下,NaH2PO2的水溶液呈碱性,下列说法错误的是( )
A.0.01 mol·L-1H3PO2水溶液的pH>2
B.NaH2PO2的水溶液中:c(Na+)=c(H3PO2)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)
C.NaH2PO2在水溶液的电离方程式为NaH2PO2===Na++H2PO
D.NaH2PO2的水溶液加水稀释,减小
4.(2023·长沙模拟)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a<b<c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,不断增大
5.下表是25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
化学式
CH3COOH
H2CO3
AgCl
Ag2CrO4
Ka或Ksp
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ksp=1.8×10-10
Ksp=2.0×10-12
A.常温下,相同浓度的①CH3COONH4、②NH4HCO3、③(NH4)2CO3溶液中,c(NH)由大到小的顺序是①>②>③
B.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好为中性时,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
C.AgCl易溶于氨水,难溶于水,所以AgCl在氨水中的Ksp大于在水中的Ksp
D.向浓度均为1×10-3 mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1× 10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,CrO先形成沉淀
6.(2023·洛阳一中月考)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液中:c(SO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol/L的Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+c(H2CO3)
C.0.1 mol/L的NH4Cl溶液与0.05 mol/L的NaOH溶液等体积混合:c(Cl-)> c(Na+)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
D.c(NH)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液中:c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2CO3]<c(NH4HSO4)<c(NH4Cl)
7.(2023·德州模拟)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则 α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出的H+的物质的量为1.0× 10-5 mol
8.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
9.(2023·大理一中月考)下列有关实验现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将氯化铁溶液蒸干灼烧
有固体析出
该固体是氯化铁
B
氯化铜溶液中有氯化铁杂质,加入氧化铜除杂
有红褐色物质析出
调节pH使铁离子水解平衡右移
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应2NO2N2O4的ΔH>0
D
向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中加入4滴0.1 mol·L-1的NaCl溶液,再加10滴0.1 mol·L-1的NaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
10.(2023·河南平顶山高三模拟)向一定浓度的H3AsO3和H3AsO4溶液中分别滴加NaOH溶液,H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各微粒分布系数δ(X)随pH变化如图所示[如δ(H2AsO)=],下列表述正确的是( )
图1
图2
A.图1中m点:c(Na+)>c(H2AsO)>c(H3AsO3)>c(HAsO)
B.H3AsO4的Ka1为10-7
C.图2中pH=2.2时,c(H3AsO4)=c(H2AsO)=c(H+)
D.把H3AsO3和H3AsO4的水溶液混合在一起时,H3AsO3的Ka1会变小
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。)
11.常温下,用0.1 mol·L-1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl-)
12.向AgCl悬浊液中滴加少量NaBr溶液,生成浅黄色的AgBr沉淀。T ℃下,饱和溶液中-lg[c(Ag+)]与-lg[c(Xn-)](Xn-指Cl-、Br-、CO)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①表示AgCl的沉淀溶解曲线
B.升高温度,曲线②向下方平行移动
C.T ℃下,Ag2CO3的Ksp为10-9.7
D.T ℃下,反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=102.6
13.T ℃时,向浓度均为1 mol·L-1的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lg c)的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
已知:①HA的电离常数:Ka=≈;
②pKa=-lg Ka。
A.酸性:HA<HB
B.a点对应的溶液中:c(HA)=0.1 mol·L-1,c(H+)=0.01 mol·L-1
C.T ℃时,弱酸HB的pKa≈5
D.弱酸的Ka随溶液浓度的降低而不变
14.已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lg[c(SO]、-lg[c(CO)]与-lg[c(Ba2+)]的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下Ksp(BaSO4)为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由b点变到a点
D.c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时两溶液中=10y2-y1
15.(2023·衡水月考)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
题号
1
2
3
4
5
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7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(13分)(2023·沈阳联考)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡。请根据所学的知识回答下列问题。
(1)A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为____________________。
(2)B为0.1 mol/L的NaHCO3溶液,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时常加入________以抑制其水解,若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为____________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),在25 ℃时,氯化银的Ksp=1.8×10-10。若将足量氯化银固体放入100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中,则溶液中氯离子的浓度为________mol/L(忽略溶液体积的变化)。
17.(14分)(2023·宁波月考)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。当向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。回答下列问题:
(1)将该溶液分为两等份,向其中一份加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式为______________;另一份加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式为____________________。
(2)现将0.04 mol·L-1 HA溶液和0.02 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该缓冲溶液显碱性,则溶液中c(Na+)________(填“<”“=”或“>”)c(CN-)。
②若HA为CH3COOH,该缓冲溶液显酸性。则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是_______________________________。
(3)缓冲溶液一般是由浓度较大的弱酸及其共轭碱所组成的,其pH的近似计算公式为pH=pK酸+lg。人体血液中的H2CO3-HCO平衡起到缓冲作用。实测某人血液的pH=7.2,c(HCO)=2.3×10-2mol·L-1,且已知血液中的H2CO3的pKa1=6.2。则此人血液中的c(H2CO3)=________mol·L-1。
18.(15分)(2023·南宁模拟)酸碱中和滴定是一种重要的化学分析手段,回答下列问题:
Ⅰ.某班学生通过实验测定酸碱滴定曲线,实验用品包括0.1 mol·L-1 HCl溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、锥形瓶。甲、乙、丙3组同学用锥形瓶取体积为20.00 mL的溶液,且所用的试剂完全相同,根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示。
(1)滴定时选用的滴定管为________(填“酸式”或“碱式”)滴定管,在装入标准溶液前需要对滴定管进行的操作为___________________________。
(2)在图中的三条滴定曲线中,较为准确的是____________。
Ⅱ.在实际操作过程中,由于甲基橙指示剂的变色不敏锐,难以判断滴定终点,需在其中加入少量的“惰性染料”靛蓝三磺酸钠,其固定颜色与甲基橙的可变颜色进行叠加(变色范围不变),形成“酸色”为紫色、过渡色为浅灰色、“碱色”为绿色的混合指示剂。已知室温下0.10 mol·L-1NH4Cl溶液的pH≈5.1,若以甲基橙-靛蓝二磺酸钠为指示剂,用0.20 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL同浓度的氨水,则:
(3)NH4Cl溶液显酸性的原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(4)判断滴定终点的现象是_______________________________。
(5)若多组实验中所用盐酸的体积均略大于20.00 mL,原因是________。
19.(18分)(1)AgCl溶于氨水的离子方程式为AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)+Cl-+2H2O,平衡常数为K1。室温时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,AgCl在氨水中的溶解度[用Ag(NH3)的浓度表示]与氨水的起始浓度关系如图所示。
①若起始时c(NH3·H2O)=2.0 mol ·L-1,则AgCl在氨水中达到溶解平衡时c(NH3·H2O)=______________________________________。
②反应Ag++2NH3·H2OAg(NH3)+2H2O的平衡常数K2为____________(不必化简)。
(2)向某溶液中加入NaF可除去该溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3 mol·L-1),当该溶液中c(F-)=2.0×10-3 mol·L-1时,除钙率为________%[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-10]。
(3)常用的铜抑制剂为NaCN,NaCN可与Cu2+反应生成Cu(CN)2{Ksp[Cu(CN)2]=4×10-10}。已知某溶液中Cu2+的浓度为1 mol·L-1,当溶液中Cu2+浓度不大于1×10-6 mol·L-1时即可认为Cu2+沉淀完全,则欲处理1 L该溶液至少需要 2 mol·L-1的NaCN溶液的体积为________L(计算结果保留两位小数)。
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章检测(十六) 第八章 水溶液中的离子反应与平衡(提能卷)
1.A 加水稀释促进醋酸的电离,醋酸溶液中电离出更多的氢离子,pH的变化小于2,即pH小于7,A正确;NH4Cl溶液呈酸性是因为铵根离子水解生成NH3·H2O和H+,导致溶液显酸性,但不能确定HCl是强电解质,B错误;醋酸抑制水的电离,NH4Cl促进水的电离,水电离出的H+浓度不相同,C错误;NH4Cl溶液中加入CH3COONa至中性,铵根离子和醋酸根离子都要促进水的电离,溶液中水的电离程度大于纯水,D错误。
2.D c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,A正确;pH=4的CH3COOH溶液中包括醋酸电离和水的电离,但是水的电离程度很小,可忽略不计,则c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1,B正确;溶液中存在电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又c(H+)>c(OH-),则c(CH3COO-)>c(Na+),C正确;常温下,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1,pH=4的硫酸中c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,二者混合,所得混合溶液的pH=7,即恰好反应,则NaOH溶液与硫酸的体积比为10∶1,D错误。
3.B 由常温下,NaH2PO2的水溶液呈碱性可知,次磷酸为一元弱酸,则0.01 mol·L-1H3PO2水溶液的pH大于2,故A正确;次磷酸为一元酸,则次磷酸钠溶液中的元素质量守恒关系为c(Na+)=c(H3PO2)+c(H2PO),故B错误;次磷酸钠属于强电解质,电离方程式为NaH2PO2===Na++H2PO,故C正确;由电离常数公式可得:=,次磷酸钠溶液加水稀释时,次磷酸的电离常数不变,溶液中次磷酸根离子浓度减小,的值减小,即的值减小,故D正确。
4.D 从图像看,曲线Ⅰ的电导率变化幅度比曲线Ⅱ小,即离子浓度在稀释时变化慢,则曲线Ⅰ为氨水对应的曲线,曲线Ⅱ是盐酸所对应的曲线,A项错误;a点溶液呈碱性,b点电导率较小,则酸性较弱,c点到b点加水稀释,pH增大,故溶液的pH:a>b>c,B项错误;a、b两点溶液混合后的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O,则c(Cl-)<c(NH)+c(NH3·H2O),C项错误;稀释过程中,c(NH3·H2O)变小,增大,D项正确。
5.B 根据铵盐的化学式可知③中NH浓度最大,由于CH3COOH的Ka大于H2CO3的Kal,所以HCO的水解程度大于CH3COO-,HCO对NH的水解促进作用更大,NH4HCO3中NH的浓度更小,故三种溶液中c(NH)由大到小的顺序为③>①>②,A错误;溶液呈中性时,根据电荷守恒有c(Na+)=c(Cl-)+ c(ClO-),根据得失电子守恒有c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-),所以c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),B正确;温度不变,AgCl的Ksp不变,C错误;根据题给AgCl和Ag2CrO4的Ksp可知当c(Cl-)和c(CrO)均为1×10-3 mol·L-1时,开始生成AgCl和Ag2CrO4沉淀时需要的c(Ag+)分别为1.8×10-7 mol·L-1和1.4×10-4.5 mol·L-1,所以AgCl先沉淀,D错误。
6.D A.0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液中,铵根离子水解溶液显酸性,溶液中离子浓度大小关系为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),A项错误;B.0.1 mol/L的Na2CO3溶液中,根据质子守恒有c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+2c(H2CO3),B项错误;C.0.1 mol/L的NH4Cl溶液与0.05 mol/L的NaOH溶液等体积混合,得到等浓度的NH4Cl、NaCl和NH3·H2O混合溶液,一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,该混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C项错误;D.(NH4)2SO4中只有铵根离子水解,(NH4)2CO3中碳酸根离子和铵根离子相互促进水解,NH4Cl中只有铵根离子水解,但浓度相同时所含NH浓度比(NH4)2SO4小,NH4HSO4会电离出氢离子抑制铵根离子水解;所以当它们物质的量浓度相同时,c(NH)大小顺序为(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl,所以当c(NH)相同时,物质的量浓度由小到大的顺序为c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2CO3]<c(NH4HSO4)< c(NH4Cl),D项正确。
7.D NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即BA也可能是弱酸弱碱盐,B错误;弱酸的浓度越小,其电离程度越大,则0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度α1>α2,C错误;溶液中水电离出的氢离子浓度一定等于水电离出的氢氧根离子浓度,pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出的OH-的物质的量浓度为1.0×10-4 mol·L-1,则水电离出的H+的物质的量浓度也是1.0×10-4 mol·L-1,则100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-4 mol·L-1×100×10-3 L=1.0×10-5 mol,D正确。
8.C a点在沉淀溶解平衡曲线的上方,a点对应的Ag+浓度小于Cl-(或CrO)浓度相同时饱和溶液中Ag+浓度,a点条件下两种沉淀均不能生成,A错误;b点为两曲线交点,对应的离子浓度相等,即c(Cl-)=c(CrO),但AgCl和Ag2CrO4是不同类型的沉淀,Ksp表达式不同,所以Ksp(AgCl)≠Ksp(Ag2CrO4),B错误;Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=====107.9,C正确; 0.1 mol·L-1Na2CrO4溶液中开始生成Ag2CrO4沉淀时,c(Ag+)= mol·L-1=10-5.35 mol·L-1,0.1 mol·L-1 NaCl溶液中开始生成AgCl沉淀时,c(Ag+)= mol·L-1=10-8.8mol·L-1<10-5.35mol·L-1,所以先产生AgCl沉淀,D错误。
9.B 氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢易挥发,故蒸干氯化铁溶液得氢氧化铁固体,氢氧化铁受热易分解,灼烧得氧化铁,故氯化铁溶液蒸干灼烧所得固体为氧化铁,A错误;溶液中的铁离子水解使溶液呈酸性,氧化铜消耗氢离子,调节pH使铁离子水解平衡右移,促进了铁离子的水解,最终铁离子转化成红褐色氢氧化铁沉淀,B正确;红棕色变深,说明升高温度,平衡逆向移动,二氧化氮的浓度增大,则说明反应2NO2N2O4的ΔH<0,C错误;向 1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中加入4滴0.1 mol·L-1的NaCl溶液,再加10滴0.1 mol·L-1的NaI溶液,AgNO3是过量的,不能确定是AgCl转化为AgI,所以不能比较Ksp(AgI)、Ksp(AgCl)的大小,D错误。
10.A 根据图1可知,m点三价砷的存在形式主要是H2AsO,是NaH2AsO3溶液,溶液显碱性,则H2AsO的水解程度大于电离程度,水解和电离都只占H2AsO极小一部分,则c(Na+)>c(H2AsO)>c(H3AsO3)>c(HAsO),A正确;H3AsO4的Ka1=,图2中pH为2.2时,c(H2AsO)=c(H3AsO4),Ka1=10-2.2,B错误;由图2中pH=2.2分析可知,c(H3AsO4)=c(H2AsO),无法判断是否等于c(H+),C错误;H3AsO3的Ka1只与温度有关,把H3AsO3和H3AsO4的水溶液混合在一起时,H3AsO3的Ka1不变,D错误。
11.D HCl是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,部分电离,浓度相同的HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-),A项正确;当滴入氨水10 mL时,加入的氨水的体积、浓度和初始醋酸溶液的体积、浓度均相等,由元素质量守恒可知,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;当滴入氨水20 mL时,溶液中溶质为CH3COONH4和NH4Cl,根据电荷守恒式c(NH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),元素质量守恒式c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C项正确;恰好反应时,生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵,此时溶液呈酸性,若溶液呈中性,则氨水滴入量大于20 mL,c(NH)> c(Cl-),D项错误。
12.BD 向AgCl悬浊液中滴加少量NaBr溶液,生成浅黄色的AgBr沉淀,这说明溴化银的溶度积常数小于氯化银的,因此曲线①和曲线②分别表示AgBr、AgCl的沉淀溶解曲线,A错误;升高温度溶度积常数增大,离子浓度增大,则曲线②向下方平行移动,B正确;曲线③表示Ag2CO3的沉淀溶解曲线,根据A点数值可知T ℃下,Ag2CO3的Ksp=(10-1.5)2×10-8.2=10-11.2,C错误;根据图像可知,T ℃下,AgBr、AgCl的溶度积常数分别是10-12.3、10-9.7,因此反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K==102.6,D正确。
13.A 从图中得知,浓度相等的时候,HB溶液的pH更高,说明HB的酸性更弱,A项错误;a点溶液的纵坐标为4,即溶液的pH为2(注意纵坐标为pH的2倍),所以c(H+)=0.01 mol·L-1,a点溶液的横坐标为-1,即lg c(HA)=-1,所以c(HA)=0.1 mol·L-1,B项正确;从图中得知1 mol·L-1的HB溶液的pH=2.5,即c(H+)=10-2.5 mol·L-1,所以Ka≈==10-5,pKa≈5,C项正确;Ka是电离常数,其数值只与温度相关,温度不变,Ka不变,D项正确。
14.BC Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),当-lg[c(Ba2+)]=5.1时,即c(Ba2+)= 10-5.1 mol·L-1时,y1<y2,阴离子浓度:c点>d点,即c点对应的Ksp要大些,根据Ksp的大小可知,曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线,曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线,A错误;曲线①,当-lg[c(Ba2+)]=4.0时,-lg[c(SO)]=6.0,则c(Ba2+)=1.0×10-4 mol·L-1、c(SO)=1.0×10-6mol·L-1,所以Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-10,B正确;加入适量BaCl2固体后,由于c(Ba2+)增大,所以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq)平衡逆向移动,c(CO)减小,所以溶液由b点变到a点,C正确;由题图中数据可知,c(Ba2+)=10-5.1mol·L-1时,两溶液中==10y1-y2,D错误。
15.C 溶液Ⅰ的pH=7.0,则c(H+)=c(OH-),A项错误;溶液Ⅱ中,=====,B项错误;HA可以自由穿过隔膜,溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)应相等,C项正确;溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)相等,由Ka(HA)=,可得cⅠ(A-)·cⅠ(H+)=cⅡ(A-)·cⅡ(H+),则===106,溶液Ⅰ中,=≈1,cⅠ总(HA)≈cⅠ(A-),同理溶液Ⅱ中,cⅡ总(HA)=101cⅡ(A-),故==≈104,D项错误。
16.解析:(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性,但水解是很微弱的,故c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)。(2)NaHCO3溶液中HCO的电离程度小于其水解程度,溶液中c(H+)<c(OH-),故溶液显碱性。(3)配制FeCl3溶液时,为抑制FeCl3水解常加入盐酸;Fe3+与HCO可发生相互促进的水解反应。(4)Cl-浓度与溶液中的Ag+浓度有关,即c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp。
答案:(1)c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-) (2)HCO的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+) (3)盐酸 Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑ (4)9×10-10
17.解析:(1)溶液中含有HA和NaA两种溶质,加入少量的盐酸,会发生强酸制弱酸的反应,其离子方程式为H++A-===HA;加入KOH溶液,会与溶液中的酸HA反应,其离子方程式为OH-+HA===H2O+A-。(2)现将0.04 mol·L-1HA溶液和0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,酸碱发生中和反应,中和一半酸,得到了NaA和HA等物质的量浓度的混合溶液,两者浓度均为0.01 mol·L-1。①若HA是HCN,则溶液中的溶质为HCN和NaCN,HCN在溶液中会电离,电离方程式为HCNH++CN-,CN-在溶液中会水解,水解方程式为CN-+H2OHCN+OH-,HCN电离使得溶液呈酸性,CN-水解使得溶液呈碱性,现溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则溶液中c(HCN)> c(CN-),根据元素质量守恒,2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-),结合c(HCN)>c(CN-),可得2c(Na+)>2c(CN-),则c(Na+)>c(CN-)。②若HA是CH3COOH,则溶液中的溶质为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH,CH3COOH在溶液中会电离,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COO-在溶液中会水解,水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COOH电离使得溶液呈酸性,CH3COO-水解使得溶液呈碱性,现溶液呈酸性,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,电离程度较大,使得溶液中的c(CH3COO-)>c(CH3COOH),根据元素质量守恒,2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),结合两式,可得c(CH3COO-)>c(Na+),由于弱电解质电离是微弱的,因此c(Na+)>c(H+),溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则溶液中的离子浓度大小排序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)> c(OH-)。(3)缓冲溶液pH的近似计算公式为pH=pK酸+lg。人体血液中的H2CO3HCO平衡起到缓冲作用,H2CO3是酸,HCO为共轭碱;实测某人血液的pH=7.2,c(HCO)=2.3×10-2 mol·L-1,且已知血液中的H2CO3的pKa1=6.2,代入数据可得,7.2=6.2+lg,求得c(H2CO3)=2.3×10-3 mol·L-1。
答案:(1)A-+H+===HA HA+OH-===H2O+A- (2)①> ②c(CH3COO-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (3)2.3×10-3
18.解析:(1)由图可知起点溶液pH<7,说明锥形瓶内装的是HCl溶液,则滴定管装的是NaOH溶液,所用的滴定管应为碱式滴定管,在装入标准溶液前需要对滴定管进行的操作为检验是否漏水、使用蒸馏水清洗、使用标准溶液润洗。(2)NaOH溶液滴定HCl溶液,到达滴定终点时溶液pH发生突变,均为一元强电解质,则到达滴定终点时消耗NaOH溶液体积为20.00 mL,此时pH=7,图a符合滴定曲线。(3)NH4Cl溶液中铵根离子发生水解反应使溶液显酸性,水解方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+。(4)甲基橙靛蓝二磺酸钠指示剂在碱性溶液中呈绿色,在酸性溶液中为紫色,过渡色为浅灰色,用盐酸滴定同浓度的氨水,则判断滴定终点的现象是:滴入最后半滴盐酸时,锥形瓶中液体由绿色变为浅灰色,且30 s内不褪色。(5)甲基橙靛蓝二磺酸钠为指示剂的变色点为pH=4.4,而盐酸与氨水在滴定终点时pH=5.1,因此需多加稀盐酸,则多组实验中所用盐酸的体积均略大于20.00 mL,原因是指示剂的变色点4.4略小于反应的终点5.1,滴入的盐酸总是稍微过量。
答案:(1)碱式 检验是否漏水、使用蒸馏水清洗、使用标准溶液润洗 (2)a (3)NH+H2ONH3·H2O+H+ (4)滴入最后半滴盐酸时,锥形瓶中液体由绿色变为浅灰色,且30 s内不褪色 (5)指示剂的变色点4.4略小于反应的终点5.1,滴入的盐酸总是稍微过量
19.解析:(1)①由题图知,NH3·H2O的起始浓度为2.0 mol·L-1时,平衡时Ag(NH3)的浓度为0.1 mol·L-1,则
AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)+Cl-+2H2O
2.0 0 0
0.2 0.1 0.1
1.8 0.1 0.1
故AgCl在氨水中达到溶解平衡时c(NH3·H2O)=1.8 mol·L-1。
②K2=
=
==
=。
(2)当该溶液中c(F-)=2.0×10-3 mol·L-1时,c(Ca2+)== mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,则除钙率为×100%=90%。
(3)已知1 L该溶液中n(Cu2+)=1 mol·L-1×1 L=1 mol,则沉淀Cu2+需要消耗2 mol NaCN。沉淀完全后c(Cu2+)≤1×10-6 mol·L-1,此时溶液中c(CN-)≥ = mol·L-1=2×10-2 mol·L-1,设至少需要NaCN溶液的体积为V L,则2V-2=2×10-2× (V+1),解得V≈1.02。
答案:(1)①1.8 mol·L-1 ② (2)90 (3)1.02
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