内容正文:
专题3 总结提升
优化探究
专题3 水溶液中的离子反应
专题检测(三)
考向一 弱电解质的电离平衡
1.(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,
H+与A-离子不能穿过隔膜,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中的HA的电离度
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
B
常温下溶液Ⅰ 的pH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故c(H+)<c(OH-)+c(A-),A项错误;溶液Ⅱ的pH=1.0,即c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1,
Ka(HA)==1.0×10-3,c(HA)=100c(A-),,B项正确;因未电离的HA能自由穿过中间隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,C项错误;根据溶液Ⅰ、Ⅱ的pH及Ka(HA)=1.0×10-3可知,溶液Ⅰ中c总(HA)=c(HA)+c(A-)=c(HA)+104c(HA)=(104+1)c(HA),溶液Ⅱ中
c总(HA)=c(HA)+c(A-)=c(HA)+10-2c(HA)=1.01c(HA),由C项分析知溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为≈104,D项错误。
2.(2022·浙江1月卷)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,
Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
B
考向二 滴定原理及应用
3.(2022·山东卷)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是
( )
A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
A
选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液,则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,将待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。量筒的精确度不高,不可用量筒量取Na2CO3标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;Na2CO3溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有黏性的硅酸钠溶液而将瓶塞黏住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液,B说法正确;Na2CO3能够与空气中的CO2和水反应生成NaHCO3且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C说法正确;Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确。
4.(2022·浙江6月卷)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,可采用如下方法测定NaNH2纯度,准确称取产品NaNH2 x g→( )→( )→( )→计算,从下列选项中选择最佳操作并排序: 。
假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,已知NaNH2易与水反应,
NaNH2+H2O===NaOH+NH3↑。
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的HCl标准溶液
c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液
d.滴加甲基红指示剂(变色的pH范围4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的pH范围4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂(变色的pH范围8.2~10.0)
g.用NaOH标准溶液滴定
h.用NH4Cl标准溶液滴定
i.用HCl标准溶液滴定
答案:bdg
题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气,所以可设计利用过量盐酸标准溶液进行溶解,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准溶液反滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度,故涉及的操作步骤为准确称取产品x g →加入过量的HCl标准溶液→滴加甲基红指示剂→用NaOH标准溶液滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,故答案为bdg。
考向三 盐类的水解
5.(2022·湖南卷)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 向5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
② 向5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③ 向5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明S对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
答案:D
A项,实验①中加热促进Fe3+水解生成Fe(OH)3;B项,实验②中Na2SO3是强碱弱酸盐,S可促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,说明Fe3+与S发生氧化还原反应生成Fe2+;C项,实验③中Na2SO3过量,FeCl3不足,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成,说明Fe3+与S没有发生氧化还原反应生成Fe2+,煮沸后生成红褐色沉淀,说明S促进Fe3+水解生成Fe(OH)3;D项,整个实验说明S促进Fe3+水解、Fe3+与S发生氧化还原反应,对比实验②和实验③可说明反应受S浓度的影响;故选D。
6.(2022·浙江6月卷)25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>
c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
C
苯酚的酸性比乙酸的弱,C6H5ONa的水解程度大于CH3COONa,若二者溶液的pH相等,则后者的浓度较大,c(C6H5O-)<c(CH3COO-),A项错误;C6H5ONa溶液因水解而显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,但同时Kw也增大,则c(H+)可能减小,即pH可能增大,NaOH溶液因NaOH电离而显碱性,加热时c(OH-)不变,
Kw增大,则c(H+)增大,pH减小,B项错误;pH=10.00,则c(H+)=10-10 mol·L-1,而Ka=c(H+)·c(C6H5O-)/c(C6H5OH),则c(C6H5O-)/c(C6H5OH)=Ka/c(H+)=1.0,故此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH),C项正确;苯酚溶液中存在电离平衡C6H5OH⥫⥬C6H5O-+H+,加入苯酚钠固体,该电离平衡逆向移动,促进水的电离,D项错误。
考向四 沉淀溶解平衡
7.(2022·山东卷)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/(mol·L-1)]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO4(s)+C⥫⥬SrCO3(s)+S
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液,
pH≥7.7时才发生沉淀转化
答案:D
溶液pH变化,含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子浓度越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1.0 mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1.0 mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1 mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1 mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0 mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。反应SrSO4(s)+C⥫⥬SrCO3(s)+S的平衡常数
K=,A正确;由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10-5.5×0.1=10-6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10-6.5,则a为-6.5,B正确;由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0 mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,C正确;对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液中锶离子的浓度为10-6.5,根据图示,pH≥6.9时锶离子的浓度降低,所以pH≥6.9时发生沉淀转化,D错误。
专题检测(三)
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(满分:100分)
一、单项选择题(本题包括13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列物质属于强电解质的是( )
A.HCOOH B.Fe
C.Na2CO3 D.C2H2
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C
HCOOH是弱酸,属于弱电解质,A项错误;Fe为单质,不属于电解质,B项错误;Na2CO3是强电解质,C项正确;C2H2为气态有机物,属于非电解质,D项错误。
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2.常温下,下列四种溶液中,水的电离程度最大的是( )
A.pH=5的NH4Cl溶液
B.pH=5的NaHSO4溶液
C.pH=8的CH3COONa溶液
D.pH=8的NaOH溶液
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A
B、D选项抑制水的电离,A、C选项促进水的电离,A中水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1,C中水电离出的c(OH-)=10-6 mol·L-1,A中数值大,水的电离程度大。
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3.室温下,有两种溶液:①0.01 mol·L-1NH3·H2O溶液、②0.01 mol·L-1NH4Cl溶液,下列操作可以使两种溶液中c(N)都增大的是( )
A.加入少量H2O
B.加入少量NaOH固体
C.通入少量HCl气体
D.升高温度
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C
加水,两溶液中c(N)都减小,故A错误;加入少量NaOH固体,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(N)减小,NH4Cl中N的水解平衡正向移动,导致c(N)减小,故B错误;通入少量HCl气体,①中发生酸碱中和反应促进NH3·H2O电离,所以c(N)增大,②中N的水解平衡逆向移动,c(N)也增大,故C正确;升高温度促进N的水解,②中N的浓度减小,故D错误。
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4.已知次磷酸(H3PO2)为一元酸,欲证明它是弱电解质,下列操作方法不正确的是( )
A.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
B.用一定浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、等pH的盐酸和次磷酸溶液,比较消耗碱液的体积
C.加热滴有酚酞溶液的NaH2PO2溶液,溶液颜色变深
D.常温下,稀释0.1 mol·L-1次磷酸溶液至原溶液体积的100倍,测得pH在4~5之间
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A
NaCl 和NaH2PO2都属于强电解质,所以用物质的量浓度相同的两溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度不能证明H3PO3是弱电解质,故A错误。
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5.常温下,已知:Ka(HA)=3.0×10-4,Ka1(H2B)=4.3×10-2,Ka2(H2B)=5.6×10-6。下列说法正确的是( )
A.等浓度等体积的HA、H2B溶液完全反应消耗NaOH的物质的量前者更大
B.pH=a的NaA溶液中,水电离出的c(OH-)为1 mol·L-1
C.向NaA溶液中滴加少量H2B溶液的离子方程式为A-+H2B===HB-+HA
D.向Na2B溶液中滴加等浓度等体积的盐酸,充分反应后溶液呈碱性
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C
等浓度等体积的HA、H2B溶液即n(HA)=n(H2B),由关系式HA~NaOH、H2B~2NaOH可知,完全反应消耗NaOH的物质的量后者更大,A项错误;由信息知,HA是弱酸,NaA溶液因水解呈碱性,促进水的电离,则pH=a的NaA溶液中,c(H+)为1 mol·L-1,常温下,水电离出的c(OH-)为1 mol·L-1,B项错误;向Na2B溶液中滴加等浓度等体积的盐酸,充分反应后得到NaCl和NaHB的混合溶液,NaHB的水解常数Kh=<Ka2(H2B),溶液呈酸性,D错误。
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6.下列各项操作或现象能达到预期实验目的的是( )
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选项 操作或现象 实验目的
A 向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤、洗涤,干燥,加热灼烧 制取Al2O3
B 用饱和的Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3 证明Ksp(BaSO4)>
Ksp(BaCO3)
C 在氯化氢气流中加热蒸发MgCl2溶液 制取无水MgCl2
D 取一张pH试纸,先用蒸馏水润湿,再用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1氨水,点在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较 测0.1 mol·L-1
氨水的pH
C
A项,最终得不到Al2O3,错误;B项,Ksp(BaSO4)比Ksp(BaCO3)小,错误;D项,测溶液pH时,pH试纸不能先用蒸馏水润湿,错误。
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7.已知25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:
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25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.某浓度的NaCN溶液的pH=d,则其中由水电离出的c(OH-)=1 mol·L-1
B.用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH相等的CH3COOH和HCN溶液,
CH3COOH消耗的NaOH溶液体积更大
C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
D.等物质的量浓度的各溶液pH关系为pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaHS)>pH(CH3COONa)
弱酸的化学式 CH3COOH HCN H2S
电离常数 1.8×10-5 4.9×10-10 Ka1=9.1×10-8
Ka2=1.1×10-12
D
NaCN溶液存在水解:CN-+H2O⥫⥬HCN+OH-,pH=d,c(OH-)=1 mol·L-1,
A错误;pH相等即c(H+)相等,电离常数CH3COOH大于HCN,则c(HCN)大于c(CH3COOH),HCN消耗0.1 mol·L-1的NaOH溶液的体积更大,B错误;NaHS和Na2S的混合溶液中一定存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+
2c(S2-),C错误;依题中表格数据判断阴离子的水解程度大小关系:S2->CN->HS->CH3COO-,水解程度越大,pH越大,故pH关系为pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaHS)>pH(CH3COONa),D正确。
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8.25 ℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1,向10 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加入30 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液发生反应,混合溶液中c(Fe3+)与时间(t)的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.A点Fe3+的浓度为0.1 mol·L-1
B.25 ℃,Fe3+的水解常数为2.5×10-5
C.C点存在的平衡主要为Fe3+的水解平衡
D.t4时向溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,平衡不移动
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25 ℃,Fe3+发生水解:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,其水解常数为
=2.5×10-5,B正确;根据图像可知C点时铁离子浓度不再发生变化,达到平衡状态,存在的平衡主要为Fe(OH)3的沉淀溶解平衡,C错误;t4时向溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,溶液体积增加,相当于稀释,平衡正向移动,D错误。
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9.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
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物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×1 6.3×1
下列叙述不正确的是( )
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L-1 KI溶液,有黄色沉淀产生
B.25 ℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度相同
C.25 ℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×
10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
B
由Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)可知,A项正确;由四种物质的溶度积常数计算可知,其饱和水溶液中c(Ag+)的大小关系为AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,B项错误;溶度积常数与温度有关,温度不变其值不变,C项正确;加入一滴硝酸银溶液后,c(Cl-)可认为保持不变,即 c(Cl-)=1.8×10-6 mol·L-1,而AgNO3溶液相当于稀释100倍,故c(Ag+)=1×10-5 mol·L-1,c(Cl-)·c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,D项正确。
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10.室温下,向20 mL 0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.10 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中由水电离出的H+浓度的负对数[-lg c水(H+)]与所加NaOH溶液体积关系如图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是( )
A.b点溶液中:c(CH3COO-)<c(CH3COOH)
B.c、e两点溶液:c点显中性,e点显碱性
C.d点溶液中,c(Na+)+c(CH3COO-)+
c(CH3COOH)>0.10 mol·L-1
D.f点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
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B
b点,CH3COOH和CH3COONa的物质的量相等,但溶液的pH<7,则表明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),A项不正确;c点时,溶质为CH3COOH和CH3COONa,且水的电离不受影响,则溶液呈中性;e点时,溶质为CH3COONa和NaOH,二者都呈碱性,所以溶液显碱性,B项正确;d点溶液中:c(Na+)
==0.05 mol·L-1,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)==
0.05 mol·L-1,所以c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.10 mol·L-1,C项不正确;f点,若CH3COO-不发生水解,则溶质组成为等物质的量的CH3COONa和NaOH,但因CH3COO-发生水解,导致c(CH3COO-)减小、c(OH-)增大,所以溶液中:c(Na+)>c(OH-)
>c(CH3COO-)>c(H+),D项不正确。
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11.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
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B
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Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、C、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确;HC,加入Ca2+后,Ca2+和C反应生成沉淀,促进HC的电离,B错误;Al3+与C都能发生相互促进的水解反应,C正确;由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根离子和碳酸氢根离子,则它们的浓度减小,水解产生的氢氧根离子的浓度会减小,pH减小,D正确。
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12.常温下向浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为1 mL的NaOH溶液和Na2CO3溶液中分别加水,均稀释至V mL,两种溶液的pH与lg V的变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.M表示Na2CO3溶液的pH随lg V的变化关系
B.Kh1(C)(Kh1为第一步水解平衡常数)的数
量级为10-4
C.Na2CO3溶液中存在:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)
D.若将Na2CO3溶液加热蒸干,最终析出的是Na2CO3固体
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A
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NaOH为强碱,常温下0.10 mol·L-1 NaOH溶液的pH=13,所以M表示NaOH溶液的pH随lg V的变化关系,N表示Na2CO3溶液的pH随lg V的变化关系,A错误;Na2CO3溶液中存在的水解主要是C+OH-,常温下0.10 mol·L-1的Na2CO3溶液的pH=11.6,即c(H+)=1 mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1,Kh1(C)=
,B正确;Na2CO3溶液中主要为第一步水解即C的水解,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+),C正确;
Na2CO3溶液中存在水解,生成NaHCO3和NaOH,但随着水的减少,NaHCO3和NaOH浓度均增大,二者又会反应生成Na2CO3,最终析出的是Na2CO3固体,D正确。
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13.SnCl2易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下:
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下列说法错误的是( )
A.溶解时,将SnCl2固体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释
B.反应1的离子方程式为Sn2++HC===SnO↓+H++CO2↑
C.可用HNO3酸化的AgNO3溶液检验SnO沉淀是否已被洗涤干净
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
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B
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SnCl2易水解,溶解时,需要先加浓盐酸酸化,不可将SnCl2固体直接溶解在水里,A正确;反应1的离子方程式为Sn2++2HC===SnO↓+H2O+2CO2↑,B错误;SnO沉淀带有Cl-杂质,可用检验Cl-的方法检验最后一次洗涤液,判断其是否已被洗涤干净,C正确;因得到的产品带结晶水,不能直接蒸干,故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确。
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二、非选择题(本题包括4小题,共61分)
14.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示:
盐碱地呈碱性的原因: ;
农业上用石膏降低其碱性的反应原理:
。
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Na2CO3+H2O⥫⥬NaHCO3+NaOH
Na2CO3+CaSO4===CaCO3+Na2SO4
(1)碳酸钠水解显碱性,石膏的主要成分是硫酸钙,硫酸钙与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸钙沉淀,降低了碳酸根离子的浓度,进而降低了碱性。
(2)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)= 。
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1.0×10-8 mol·L-1
(2)溶液中的氢氧根离子是由水电离的,根据离子积常数和溶液的pH,求出c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1。
(3)25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(N)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,用含a的代数
式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
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中
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(3)根据电荷守恒知c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-),因c(N)=c(Cl-),故c(H+)=c(OH-),溶液显中性;根据混合后的溶液知,NH3·H2O的Kb=。
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15.(1)已知碳酸:H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,草酸:H2C2O4 Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4。
①0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH (填“大于”“小于”或“等于”)
0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。
②等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是 。
③若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是 (填字母)。
a.c(H+)>c(HC2)>c(HC)>c(C)
b.c(HC)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
c.c(H+)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
d.c(H2CO3)>c(HC)>c(HC2)>c(C)
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大于
草酸
ac
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(1)①根据电离常数可知草酸的Ka2大于碳酸的Ka2,则碳酸钠的水解程度大于草酸钠,所以0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。②草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸。③草酸的一、二步电离常数均大于碳酸的,所以草酸的电离程度大于碳酸,因此溶液中c(H+)>c(HC2)>c(C2)>
c(HC)>c(C),a、c正确。
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(2)SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少SO2的排放,回答下列方法中的问题。
方法1(双碱法):用NaOH溶液吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液 Na2SO3溶液
①写出过程ⅰ的离子方程式: 。
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2OH-+SO2===S
②CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)===Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2++2OH-
从平衡移动的角度,简述过程ⅱ中NaOH再生的原理:
。
方法2:用氨水除去SO2
③已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×
10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)= mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=
。
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与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成
6.0×1
0.60
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(2)①过程ⅰ是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为2OH-+SO2===S+H2O。②过程ⅱ加入CaO,存在CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2++2OH-,因S与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成。
③NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,由Kb=,可知c(OH-)= mol·L-1=6.0×
10-3 mol·L-1;当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,c(H+)=
1.0×10-7 mol·L-1,H2SO3的Ka2=6.0×10-8,由Ka2=,可知=0.60。
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16.富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
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已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1)
Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀时 1.9 3.4 7.0 9.1
完全沉淀时 3.2 4.7 9.0 11.1
(1)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2+2H2SO4===2MgSO4+SiO2+
2H2O,2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O===2H3BO3+2MgSO4。
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4 (填“>”或“<”)H3BO3。
②已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为H3BO3+OH-===B(OH。
下列关于硼酸的说法正确的是 (填字母)。
A.硼酸是一元酸
B.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
C.硼酸的电离方程式可表示为H3BO3+H2O⥫⥬B(OH+H+
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AC
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(1)①2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O===2H3BO3+2MgSO4,根据强酸制弱酸可知,酸性:H2SO4>H3BO3。②硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为H3BO3+OH-===B(OH,可知硼酸为一元酸,A项正确;由于非金属性:B<C,则硼酸的酸性比碳酸弱,故硼酸与碳酸氢钠不反应,B项错误。
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(2)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,____________________
(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
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滴加K3[Fe(CN)6]溶液,
产生蓝色沉淀
(3)除去浸出液中的杂质离子:用MgO调节溶液的pH至 以上,使杂质离子转化为 (填化学式)沉淀,过滤。
4.7
Al(OH)3、Fe(OH)3
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(3)溶液中含有铁离子、铝离子等杂质,由表中数据可知,用MgO调节溶液的pH至4.7以上,使杂质离子转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀。
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(4)获取晶体:ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合如图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入高压釜中,升温结晶得到 晶体,分离后,再将母液降温结晶,分离得到 晶体。
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硫酸镁
硼酸
17.Ⅰ.亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和NaNO2进行了如下探究:
(1)测算溶液pH
常温下,用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性。
NaNO2溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式解释)。NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为 mol·L-1
(测得NaNO2溶液pH=b,用含b的代数式表示)。
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N
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Ⅰ.(1)NaNO2是强碱弱酸盐,N水解,消耗水电离产生的H+,促进了水的电离,当最终达到平衡时:c(OH-)>c(H+),所以溶液呈碱性,用离子方程式表示为N+H2O⥫⥬HNO2+OH-。测得NaNO2溶液pH=b,c(H+)=1 mol·L-1,根据水的离子积常数可得c(OH-)= mol·L-1=1 mol·L-1。
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(2)沉淀法
取2 mL 0.1 mol·L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴稀硝酸银溶液,两支试管均产生白色沉淀,分别滴加几滴稀硝酸并振荡,盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8;Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
则反应AgNO2(s)+Cl-⥫⥬AgCl(s)+N的化学平衡常数K= 。
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(2)反应AgNO2(s)+Cl-===AgCl(s)+N=100。
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Ⅱ.亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量
(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定,实验流程如下:
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(1)碘标准液应选用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,加标准液之前必须对滴定管进行 、洗涤、润洗。
(2)锥形瓶内的指示剂为 ,判断达到滴定终点的依据是
。
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酸式
检漏(或查漏)
淀粉溶液
滴入最后半滴I2标准溶液时,溶液由无色变为浅蓝色,且半分钟内不褪色
(3)下列操作会使测定结果偏大的有 (填字母)。
A.起始读数时平视,终点读数时俯视
B.未用标准液润洗滴定管
C.步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸
(4)若取样品w g,按方案测得消耗0.010 00 mol·L-1 I2标准溶液V mL,则1 kg
样品中含SO2的质量是 g(用含w、V的代数式表示)。
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B
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Ⅱ.(4)反应为H2O+S+I2===S+2I-+2H+,根据硫原子守恒及化学方程式可得n(SO2)=n(S)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为×1 000 g= g。
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样品气体A溶液B数据处理
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