第三章 水溶液中的离子反应与平衡 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-08
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内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、选择题
1.下列说法中正确的是
A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡
C.溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D.溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
2.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.将纯水加热至pH约为6:H2OH++OH- △H>0
B.用明矾[KAl(SO4)2∙12H2O]作净水剂:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
C.向K2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/L H2SO4,溶液橙色加深:Cr2O (橙色)+H2O 2CrO (黄色)+2H+
D.用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:Ca2++CO=CaCO3↓
3.下列各组粒子在水溶液中能大量共存的是。
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
4.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB 两种酸溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如下图所示,下列叙述错误的是
A.常温下电离平衡常数:K(HA)>K(HB)
B.a、b、c三点中水的电离程度:a=b>c
C.a、c两点消耗相同物质的量浓度的NaOH溶液的体积不相同
D.当lg=3时, 升高一定温度,可使a点变到b点
5.下列事实中一定能证明是弱电解质的是
①用溶液做导电实验,灯炮很暗
②溶液的
③等pH等体积的硫酸、溶液和足量锌反应,放出的氢气较多
④醋酸溶液恰好与NaOH溶液完全反应
⑤的溶液稀释至1000倍,pH<4
A.①②④⑤ B.②③⑤ C.②③④⑤ D.①②⑤
6.设是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1 L由0.1 mol/L的和氨水混合形成中性溶液中,含有数目为
B.已知某温度下,的NaOH溶液中数目为
C.常温下,10 L 0.01 mol/L的某一元酸HA溶液中,所含数目为
D.32.5 g 可水解形成胶体粒子数目为
7.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.等体积、等浓度的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.将Fe2O3溶于过量HI溶液:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.向AgCl悬浊液中滴加足量Na2S溶液:AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+Cl-(aq)
D.向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液:2+5+6H+=2Mn2++5+3H2O
8.时,水中存在电离平衡:。下列说法正确的是
A.将水加热,增大,不变
B.向水中加入少量固体,增大,不变
C.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D.向水中加入少量固体,平衡正向移动,增大
9.从植物花汁中提取的一种有机物,可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用作酸、碱指示剂:HIn(溶液,红色)H+(溶液)+In-(溶液,黄色),在上述溶液中加入适量下列物质,最终能使指示剂显黄色的是
A.盐酸 B.NaHCO3溶液 C.NaHSO4溶液 D.NaClO(固体)
10.神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A.“泡腾片实验”中,柠檬酸与小苏打反应时,有电子的转移
B.“五环实验”中,向1.0mol·L-1乙酸中滴甲基橙后变成红色
C.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
D.核电站反应堆所用铀棒中含有的和互为同系物
11.2021年12月9日,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。王亚平利用泡腾片演示了微重力环境下液体表面张力的实验。某维C泡腾片具有抗氧化、防衰老的功效,含有维生素C、柠檬酸、碳酸氢钠、乳糖、山梨糖醇等,遇水有大量气体生成。下列属于强电解质的是
A.柠檬酸 B.碳酸氢钠 C.乳糖 D.山梨糖醇
12.下列反应的离子方程式正确的是
A.向FeI2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=Fe3++2Cl—
B.室温下,用稀硝酸溶解铜:3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.向0.1mol·L-1MgCl2溶液中加入足量石灰乳:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓
D.同体积同浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH—=NH3·H2O
13.根据酸碱质子理论,接受质子()的物质是碱,接受质子的能力越强,碱性越强。
已知:
+→+
+→
+
下列碱性强弱顺序正确的是
A.>> B.>>
C.>> D.>>
14.25℃下将l0mL pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,下列说法正确的是
A.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
B.溶液中不变
C.溶液中导电粒子的数目增多
D.再加入l0mL c(OH-)=0.00lmol/L的NaOH溶液,混合液呈中性
15.将标准状况下的22.4L SO2通入4mol NaOH溶液中,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知室温下饱和Na2SO3溶液的pH约为8.3)
A.标准状况下的22.4L SO2通入含4mol NaOH的溶液:2OH-+SO2=SO+H2O
B.上述反应后所得溶液的pH约为12:SO+H2OHSO+OH-
C.向上述反应后所得溶液中,通入氯气,pH下降:SO+Cl2+2OH-=SO+2Cl-+H2O
D.向上述反应后所得溶液中,滴加少量H2O2和BaCl2溶液的混合液,产生白色沉淀:SO+Ba2++H2O2=BaSO4↓+H2O
二、填空题
16.一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%),还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍,工艺流程如下:
已知常温下Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液pH约为___________时,Ni2+才刚好沉淀完全。(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10-5mol/L;lg2=0.30)
17.已知常温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,按要求填空:
(1)该溶液的pH为_______
(2)此酸的电离平衡常数K=_______
(3)由HA电离出的H+约为水电离出的H+的浓度的_______倍。
(4)0.1 mol·L-1NaA溶液显_______(填“酸性”或者“碱性”或者“中性”),用离子方程式表示原因为:_______。
(5)NaA水溶液存在的电荷守恒关系为:_______。
18.研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。
I.有0.1 mol·L的三种溶液:a.NaOH b. c.盐酸
(1)溶液a的_______;c中水电离出的_______。
(2)溶液b的,用化学用语解释原因_______。
(3) L溶液a与 L溶液c混合后,若所得溶液的,则_______。
(4)向20 mL溶液b中滴加溶液a的过程中,pH变化如图所示。
①滴加过程中发生反应的离子方程式是_______。
②B点溶液中,离子浓度由大到小的顺序为_______。
③D点溶液中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
II.、、HClO和的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
电离平衡常数()
(5)0.1 mol·L的下列四种溶液,pH由小到大的顺序是_______(填字母)。
A. B. C.NaClO D.
(6)0.1 mol·L 的溶液中,结合化学用语解释原因:_______。
(7)向NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为_______。
(8)向NaClO溶液中分别加入下列物质,能增大的是_______(填字母)。
A. B. C.
19.已知CH3COOH是常见的弱酸,现有常温下0.lmol·L-1的CH3COOH溶液。
(1)取0.10molCH3COOH作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示。
①n(H+):a_____b(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②c(CH3COO-):a_____b。
③完全中和时消耗NaOH的物质的量:a_____b。
(2)若向醋酸中加入氢氧化钠溶液,使醋酸恰好被中和,所得溶液的pH_____7(填“大于”“小于”或“等于”),用离子方程式表示其原因_____;中和后所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
CH3COOH
H2CO3
HCN
1.7×10-5
Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11
4.9×10-10
①CH3COOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为_____。
②焦炉煤气中一般含有H2S和HCN气体,有的工厂在真空条件下,使用K2CO3溶液吸收煤气中的H2S和HCN气体,实现脱硫脱氰。根据上述数据,从理论上推测同为0.1mol·L-1的K2CO3溶液和HCN混合后,最可能发生反应的离子方程式为_____。
20.溶液的酸碱性
(1)溶液酸碱性的判断标准与_______的相对大小.
(2)溶液酸碱性与溶液中和的关系
和的关系
溶液酸碱性
酸碱性的强弱
_______
溶液呈中性
——
_______
溶液呈酸性
越大,酸性越_______
_______
溶液呈碱性
越大,碱性越_______
(3)溶液酸碱性的表示方法
①物质的量浓度:当溶液中或_______时,直接用或表示.
②pH:当溶液中或_______时,使用pH表示.
21.已知在时,醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
(1)写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式Ka1 =___________。
(2)在相同条件下,CH3COO-、ClO-、和结合H+的能力由弱到强的顺序是___________。
(3)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量HCl气体,下列量会变小的是___________(填字母序号,下同)。
a. c(CH3COO-) b. c(H+) c. 醋酸的电离平衡常数
(4)下列离子方程式中错误的是___________。
A 少量CO2通入次氯酸钠溶液中:
B.少量SO2通入次氯酸钙溶液中:
C.过量CO2通入氢氧化钠溶液中:
(5)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实___________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱___________。
22.计算常温下下列溶液的pH,并将计算结果填在横线上:
(1)c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液_______;
(2)c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液_______;
(3)将0.1molHCl溶于水制成100mL溶液_______;
(4)将pH=2的HCl溶液和pH=2的H2SO4溶液以体积比3∶1混合_______;
(5)将0.23g金属钠溶于水并配制成100mL的溶液_______。
23.X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数递增。X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。
(1)HWO的结构式为___________。
(2)①X、Y、Z、W原子半径由大到小依次是___________(填元素符号)。
②X、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱依次是___________(填化学式)。
(3)①家用“管道通”的有效成分是烧碱和Y的单质,使用时需加入一定量的水,此时发生反应的化学方程式为___________。
②含Y元素的盐与小苏打溶液可用作泡沫灭火剂,写出灭火时发生反应的离子方程式:___________。
(4)NW3是黄色油状液体,无漂白性,在热水中会发生水解。NW3的电子式为___________。若取该液体滴入50℃左右的热水中,片刻后取该热溶液滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色。写出NW3在热水中发生水解的化学方程式:___________。
24.钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:。
具体步骤如下:
Ⅰ.称取,用水溶解。
Ⅱ.分批加入后,将溶液温度降至以下,加入活性炭、浓氨水,搅拌下逐滴加入的双氧水。
Ⅲ.加热至反应。冷却,过滤。
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤。
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是_______。加快NH4Cl溶解的操作有_______。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10℃以下以避免_______、_______;可选用_______降低溶液温度。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处:_______。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为_______。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是_______。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.无论难溶电解质还是易溶电解质都存在沉淀溶解平衡,只要电解质在溶液中溶解的速率等于结晶的速率,就达到了沉淀溶解平衡状态,故A错误;
B.难溶电解质在溶液中存在水的电离平衡,故B错误;
C.电解质溶于其它溶剂时,也能建立溶解平衡,故C错误;
D.达到沉淀溶解平衡时,溶解的速率和结晶的速率相等,故D正确;
故选D。
2.D
解析:A.H2OH++OH-,将纯水加热至pH约为6,说明氢离子浓度增大,升高温度,平衡正向移动即正向是吸热反应,因此△H>0,故A正确;
B.用明矾[KAl(SO4)2∙12H2O]作净水剂,主要是明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性即Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,故B正确;
C.Cr2O (橙色)+H2O 2CrO (黄色)+2H+,向K2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/L H2SO4,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液橙色加深,故C正确;
D.用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4,转化为了CaCO3:CaSO4(s)+CO(aq) CaCO3(s) +SO(aq),故D错误。
综上所述,答案为D。
3.A
解析:A.铵根离子和碳酸氢根离子发生双水解反应的程度很小,可以共存,A符合题意;
B.Fe3+和ClO-在碱性条件下可以发生反应生成Cl-和高铁酸根,不能共存,B不符合题意;
C.亚铁离子和反应生成蓝色沉淀,不能共存,C不符合题意;
D.氨气的水溶液显碱性,能和银离子反应,不能共存,D不符合题意;
故选A。
4.B
【分析】由图可知,pH均为2的HA、HB两种酸溶液稀释1000倍,稀释后溶液的pH均小于5,说明两种酸均为弱酸;HA溶液的pH变化大于HB溶液说明HA的酸性强于HB,电离常数大于HB。
解析:A.由分析可知,HA的酸性强于HB,电离常数大于HB,故A正确;
B.由图可知,a、b、c三点中溶液pH的关系为a= c> b,溶液pH越大,溶液中氢离子浓度越小,水的电离程度越大,则a、b、c三点中水的电离程度a= c> b,故B错误;
C.由分析可知,HA的酸性强于HB,溶液稀释,不影响溶质的物质的量,a、c两点消耗的氢氧化钠和起始点消耗的氢氧化钠相同,则pH相同体积也相同的HA、HB两种酸溶液与物质的量浓度的氢氧化钠溶液反应时,HB溶液消耗氢氧化钠溶液的体积大于HA溶液,故C正确;
D.由分析可知,HA、HB均为弱酸,弱酸的电离过程为吸热过程,升高温度,平衡右移,溶液中的氢离子浓度增大,则当lg=3时, 升高一定温度,可使a点变到b点,故D正确;
故选B。
5.B
解析:①用CH3COOH溶液做导电实验,没有与同浓度的强电解质对比,灯炮很暗不能证明CH3COOH是否完全电离,①不符合题意;
②0.1mol·L-1CH3COOH溶液若完全电离则c(H+)=0.1mol·L-1,pH=2.1,则c(H+)=10-2.1mol·L-1,说明CH3COOH没有完全电离,即证明CH3COOH是弱电解质,②符合题意;
③等pH等体积的硫酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多,说明CH3COOH溶液还能电离出H+,原来CH3COOH没有完全电离,即证明CH3COOH是弱电解质,③符合题意;
④醋酸溶液与NaOH溶液反应,反应量与其是否完全电离无关,与其总物质的量有关,20mL0.2mol·L-1醋酸溶液恰好与20mL0.2mol·L-1NaOH溶液完全反应,不能说明醋酸是否完全电离,即不能证明CH3COOH是弱电解质,④不符合题意;
⑤pH=1的CH3COOH溶液稀释至1000倍,pH<4,说明c(H+)没有稀释1000倍,即稀释过程继续电离,说明原CH3COOH溶液没有完全电离,即证明CH3COOH是弱电解质,⑤符合题意;
符合题意的有②③⑤,故答案选B。
6.A
解析:A.1 L由0.1 mol/L的和氨水混合形成中性溶液中根据电荷守恒可知铵根的浓度等于氯离子浓度,溶液中氯离子的物质的量是0.1mol,则含有数目为,A正确;
B.溶液体积不确定,不能计算的NaOH溶液中数目,B错误;
C.HA不一定是强酸,则常温下,10 L 0.01 mol/L的某一元酸HA溶液中,所含数目不一定为,C错误;
D.32.5 g 的物质的量是32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,由于胶体是大分子的集合体,所以可水解形成胶体粒子数目小于,D错误;
答案选A。
7.A
解析:A.设NaHSO4与Ba(OH)2的物质的量都为1mol,则OH-剩余1mol,离子方程式为:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,A正确;
B.将Fe2O3溶于过量HI溶液,溶解生成的Fe3+能将I-氧化为I2,所以最终产物为Fe2+、I2等,Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,B不正确;
C.向AgCl悬浊液中滴加足量Na2S溶液,由于Ag2S的溶解度比AgCl更小,所以发生反应:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq),C不正确;
D.H2SO3为弱酸,则应以化学式表示,向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液:2+5+H+=2Mn2++5+3H2O,D不正确;
故选A。
8.B
解析:A.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,Kw增大,增大,则pH减小,A错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,硫酸氢钠在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,导致增大,平衡逆向移动,Kw只受温度的影响温度不变,Kw不变,B正确;
C.向水中加入少量固体NaOH,增大,平衡逆向移动,c(H+)降低增大,C错误;
D.向水中加入少量固体NH4Cl,铵根离子会和氢氧根离子之间反应,减小,导致平衡正向移动,c(H+)增大,D错误;
答案选B。
9.B
【分析】由HIn(红色溶液)H+(溶液)+In-(黄色溶液),最终能使指示剂显黄色,则平衡正向移动,据此分析。
解析:A.加入盐酸,溶液中氢离子浓度增大,使平衡逆向移动,指示剂显红色,A不符合题意;
B.NaHCO3溶液显碱性,消耗HIn中的氢离子,会使上述平衡正向移动,能使指示剂显黄色,B符合题意;
C.加入NaHSO4溶液,会电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,则溶液中氢离子浓度增大,使平衡逆向移动,指示剂显红色,C不符合题意;
D.NaClO(固体)溶于水具有漂白性,可漂白有机物指示剂HIn,最终不会变黄,D不符合题意;
故选B。
10.B
解析:A.柠檬酸与小苏打的反应为复分解反应,不涉及电子的转移,A错误;
B.1.0mol·L-1乙酸溶液酸性较强,滴甲基橙后变成红色,B正确;
C.玻璃纤维为人工合称材料,不是天然材料,C错误;
D.和为同种元素的不同核素,互为同位素而不是同系物,D错误;
综上所述答案为B。
11.B
解析:A.柠檬酸是弱酸,是弱电解质,故A不符合题意;
B.碳酸氢钠是盐,属于强电解质,故B符合题意;
C.乳糖是一种双糖,属于非电解质,故C不符合题意;
D.山梨糖醇是多元醇,属于非电解质,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
12.B
解析:A.碘离子的还原性强于亚铁离子,则碘化亚铁溶液与少量氯气反应时,碘离子优先与氯气反应生成碘和氯离子,反应的离子方程式为2I—+Cl2=I2+2Cl—,故A错误;
B.稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C.氯化镁溶液与足量石灰乳反应生成氢氧化镁和氯化钙,反应的离子方程式为Mg2++ Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,故C错误;
D.体积同浓度的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应时,氢离子优先与氢氧根离子反应生成水,反应的离子方程式为H++OH—=H2O,故D错误;
故选B。
13.C
解析:由第一个反应可知,夺取中氢离子生成和,说明接受质子能力>>;由第二个反应可知,夺取中氢离子生成、,说明接受质子能力>>;故碱性>> > >;
故选C。
14.C
解析:醋酸属于弱酸,在其水溶液中存在电离平衡,加水稀释,促进醋酸的电离,醋酸的电离程度增大,H+、CH3COO-物质的量增大,CH3COOH分子物质的量减小,由于溶液体积也增大,H+、CH3COO-、CH3COOH的物质的量浓度都减小。
A.醋酸的电离程度增大,c(H+)减小,选项A错误;
B.溶液中=增大,选项B错误;
C.溶液中导电的粒子是阴、阳离子,阴、阳离子数目增多,选项C正确;
D.再加入l0mL c(OH-)=0.00lmol/L的NaOH溶液,发生中和反应后醋酸过量,混合液呈酸性,选项D错误;
答案选C。
15.B
解析:A.标准状况下的22.4L SO2(为1mol)通入含4mol NaOH的溶液中,氢氧化钠过量,则二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,所以反应的离子方程式为:2OH-+SO2=SO+H2O,故A正确;
B.所得溶液呈碱性是氢氧化钠过量而呈碱性,而不是亚硫酸氢根水解呈碱性,故B错误;
C.氯气是氧化性的酸性气体,所以向所得溶液中通入氯气,发生氧化还原,根据得失电子守恒得:SO+Cl2+2OH-=SO+2Cl-+H2O,故C正确;
D.滴加少量H2O2与亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子,硫酸根与钡离子结合生成难溶的硫酸钡,故D正确;
故选B。
二、填空题
16.15
【分析】磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约21%)主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物,加入 H2SO4和 HNO3酸溶,合金中的Ni难溶于稀H2SO4,“酸溶"时除了加入稀H2SO4,还要边搅拌边缓慢加入稀 HNO3,溶解Ni反应有N2生成,过滤除去废渣,滤液中加入H2O2氧化Fe2+离子为Fe3+,加入 Na2CO3调节溶液pH除去Fe3+,过滤得到滤渣和滤液,滤液中加入H2S沉淀Cu2+离子,过滤得到滤液中加入NaF用来除去Mg和Ca2+,过滤得到滤液中主要是Ni离子,加入 NaOH 溶液沉淀Ni2+离子生成Ni(OH)2固体。
解析:Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=2.0×10-15,则c(OH-)=(×10-5)mol·L-1,c(H+)=(×10-9)mol·L-1,pH=-lg c(H+)≈9.15,故该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液pH约为9.15时,Ni2+才刚好沉淀完全。
17.(1)4
(2)10-7
(3)106
(4) 碱性 A-+H2OHA+OH-
(5)c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
解析:(1)该溶液中c(H+)=0.1mol/L0.1%=10-4mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4,答案为4;
(2)HA电离平衡常数Ka=;
(3)该溶液中HA电离出的c(H+)=10-4mol/L,水电离出的c(H+)=mol/L=10-10mol/L,所以由HA电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)比=10-4mol/L:10-10mol/L=106;答案为106;
(4)根据上述分析可知,HA为弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,故0.1 mol·L-1NaA溶液显碱性,用离子方程式表示原因为:A-+H2OHA+OH-;
(5)NaA水溶液存在的电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)。
18.(1) 13
(2)为弱酸,不能完全电离,0.1 mol·L中氢离子浓度小于0.1 mol·L
(3)9:11
(4) =
(5)DBCA
(6)的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中
(7)
(8)A
解析:(1)0.1 mol·L的NaOH溶液中c()=0.1 mol·L,c()=,13;0.1 mol·L的盐酸中c()=0.1 mol·L,溶液中的氢氧根离子完全来自水的电离,c()水=,水电离出的 c()水=,故答案为:13;;
(2)为弱酸,在溶液中只能部分电离出氢离子,因此0.1 mol·L电离生成的氢离子浓度小于0.1 mol·L,其pH值大于1,故答案为:为弱酸,不能完全电离,0.1 mol·L中氢离子浓度小于0.1 mol·L;
(3) L NaOH溶液与 L盐酸混合后,若所得溶液的,可知酸过量,混合后溶液中的氢离子浓度:c()=,9:11,故答案为:9:11;
(4)①醋酸与氢氧化钠反应的离子方程式为:,故答案为:;
②B点溶液中,醋酸消耗一半,所得溶液为等浓度的醋酸和醋酸钠,醋酸的电离大于醋酸根离子的水解程度,溶液显酸性,则溶液中离子浓度大小为:,故答案为:;
③D点溶液,醋酸恰好完全反应,溶液为醋酸钠溶液,根据质子守恒得:,则=,故答案为:=;
(5)中,既电离也水解,其电离常数为:,其水解常数:Kh=<,电离程度大于水解程度,因此溶液呈酸性;、、NaClO均水解呈碱性,酸性:> HClO >,根据越弱越水解可知,水解程度:<ClO-<,则碱性:>NaClO>,故答案为:D<B<C<A;
(6)的溶液中既存在碳酸氢根离子的电离,也存在碳酸氢根离子的水解,的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中,故答案为:的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中;
(7)由电离常数大小可知酸性:>HClO>,依据强酸制弱酸原理,可知NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为:,故答案为:;
(8)NaClO溶液中加醋酸发生反应:,可以增大HClO浓度,故A选;NaClO与二氧化硫发生氧化还原反应,不能生成HClO,故B不选;碳酸氢钠与次氯酸钠不能反应,故C不选;
故答案为:A;
19.(1) < > =
(2) 大于 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
(3) CH3COOH>H2CO3>HCN CO+HCN=HCO+CN-
【分析】本题考查弱电解质的电离和对应的盐溶液的水解问题,结合“强酸制弱酸”分析相关方程式。
解析:(1)①醋酸为弱酸,加水促进电离,则n(H+):a<b;
②溶液的导电能力越强,溶液中的离子浓度越大,则c(CH3COO-):a>b;
③溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则中和时消耗的氢氧化钠的物质的量相等;
故答案为:<;>;=;
(2)向醋酸中加入氢氧化钠溶液,使醋酸恰好被中和,所得溶液的溶质为CH3COONa,溶液中CH3COO-水解显碱性,故pH>7,即:c(OH-)>c(H+),离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,由电荷守恒可推知:c(Na+)>c(CH3COO-),故c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
故答案为:大于,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(3)①由于Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN),所以酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HCN;
②由于酸性强弱为Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),所以同为0.1mol/L的K2CO3溶液和HCN溶液混合后,最可能发生反应的离子方程式为:CO+HCN=HCO+CN-。
故答案为:CH3COOH>H2CO3>HCN,CO+HCN=HCO+CN-;
20. = > < 强 强
解析:略
21.(1)
(2)
(3)a
(4)B
(5) 能 往石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生
解析:(1)根据电离平衡常数的含义可得亚硫酸的第一级电离平衡常数表达式。
(2)酸的电离平衡常数越小,则相应的酸根离子结合H+的能力就越强,故CH3COO-、、和结合的能力由弱到强的顺序是。
(3)a.CH3COO-会与氯化氢电离出的氢离子结合形成CH3COOH,所以c(CH3COO-)变小,a正确;
b.由于加入了H+,所以c(H+)会增大,b错误;
c.醋酸的电离平衡常数只与温度有关,温度不变,所以电离平衡常数就不变,c错误;
故选a;
(4)A.由于酸性H2CO3>HClO>HCO,所以少量CO2通入次氯酸钠溶液中,会发生反应:CO2+H2O+ClO-= HCO+HClO,A正确;
B.由于HClO有强氧化性,而H2SO3有还原性,所以少量SO2通入次氯酸钙溶液中,会发生氧化还原反应:Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO +Cl-,B错误;
C.过量CO2通入氢氧化钠溶液中生成碳酸氢钠,离子方程式是:CO2+OH-=HCO,C正确。
故选B;
(5)根据强酸制弱酸原理可知,食醋和水垢中碳酸钙反应生成二氧化碳气体,能说明醋酸酸性强于碳酸钠;也可以设计实验:往石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生,也能醋酸酸性强于碳酸钠。
22.(1)4 (2)10 (3)0 (4)2 (5)13
解析:常温下,水的离子积常数KW=10-14,pH=-lgc(H+),据此计算。
(1)c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液, pH=-lg10-4=4。答案为:4;
(2)c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液,c(H+)=mol/L,pH=-lg10-10=10。答案为:10;
(3)将0.1 mol HCl溶于水制成100 mL溶液,c(H+)==1mol/L,pH=-lg1=0。答案为:0;
(4)将pH=2的HCl溶液和pH=2的H2SO4溶液以体积比3∶1混合,c(H+)==10-2mol/L,pH=-lg10-2=2。答案为:2;
(5)将0.23 g金属钠溶于水,生成0.01molNaOH,并配制成100 mL的溶液,c(OH-)==0.1mol/L,c(H+)=10-13mol/L,pH=-lg10-13=13。答案为:13。
23.(1)H-O-Cl
(2) Al>Si>Cl>C HClO4>H2CO3>H4SiO4
(3) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑ Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4) NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO
【分析】X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数递增。Y元素的单质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,则Y为Al;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Z的电子排布为2、8、4,Z为Si;X与Z位于同一主族,则X为C;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W的最外层电子数为7,W为Cl。从而得出,X、Y、Z、W分别为C、Al、Si、Cl。
解析:(1)由分析可知,W为Cl元素,HWO的化学式为HClO,结构式为H-O-Cl。答案为:H-O-Cl;
(2)①X、Y、Z、W分别为C、Al、Si、Cl,C的电子层数最小,原子半径最小,Al、Si、Cl为同周期元素,原子序数越小,原子半径越大,则原子半径由大到小依次是Al>Si>Cl>C。
②X、Z、W分别为C、Si、Cl,非金属性Cl>C>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱依次是HClO4>H2CO3>H4SiO4。答案为:Al>Si>Cl>C;HClO4>H2CO3>H4SiO4;
(3)①家用“管道通”的有效成分是烧碱和Y的单质(Al),使用时需加入一定量的水,此时发生反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑。
②含Y元素的盐Al2(SO4)3与小苏打(NaHCO3)溶液可用作泡沫灭火剂,灭火时发生双水解反应,生成Al(OH)3和CO2,离子方程式:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑;Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)NW3为NCl3,NW3的电子式为 。NCl3在热水中发生水解,生成NH3∙H2O(显碱性)和HClO(具有漂白性),化学方程式:NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO。答案为: ;NCl3+4H2O=NH3∙H2O+3HClO。
24.(1) 锥形瓶 升温,搅拌等
(2) 浓氨水分解和挥发 双氧水分解 冰水浴
(3)玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
(4)活性炭
(5)利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率
【分析】称取2.0g氯化铵,用5mL水溶解后,分批加入3.0g CoCl2·6H2O后,降温,在加入1g活性炭,7mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10mL 6%的双氧水,加热反应20min,反应完成后,冷却,过滤,钴配合物在冷水中会析出固体,过滤所得固体为钴配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物,将所得固体转入有少量盐酸的沸水中,趁热过滤,除去活性炭,将滤液转入烧杯中,加入浓盐酸,可促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3析出,提高产率,据此解答。
解析:(1)由图中仪器的结构特征可知,a为锥形瓶;加快氯化铵溶解可采用升温,搅拌等,故答案为:锥形瓶;升温,搅拌等;
(2)步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水,他们高温下易挥发,易分解,所以控制在10℃以下,避免浓氨水分解和挥发,双氧水分解,要控制温度在10℃以下,通常采用冰水浴降温,故答案为:浓氨水分解和挥发;双氧水分解;冰水浴;
(3)下图为过滤装置,图中玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,可能戳破滤纸,造成过滤效果不佳。还有漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁,可能导致液滴飞溅,故答案为:玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁;
(4)步骤Ⅳ中,将所得固体转入有少量盐酸的沸水中,根据题目信息,钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水,活性炭不溶于热水,所以趁热过滤可除去活性炭,故答案为:活性炭;
(5)步骤Ⅴ中,将滤液转入烧杯,由于钴配合物为[Co(NH3)6]Cl3中含有氯离子,加入4mL浓盐酸,可利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率,钴答案为:利用同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率。
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