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.下列实验操作对应的实验现象错误的是
选项
实验操作
实验现象
A
向KI溶液中滴加淀粉溶液
溶液变蓝
B
向溶液中滴加NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
C
向饱和溶液中加入少量纯碱粉末
生成白色沉淀
D
向酸性溶液中加入过量甲苯,振荡
溶液的紫红色消失
A.A B.B C.C D.D
2.下列属于强酸的是
A. B. C. D.苯酚
3.常温下,用的溶液滴定的二元酸溶液。溶液中,分布系数随的变化关系如图所示[例如的分布系数:]。下列叙述正确的是
A.曲线①代表
B.滴加溶液体积为时,溶液中
C.的水解常数
D.a点时溶液中
4.某同学在实验报告中有以下实验数据记录,其中合理的是
A.用广泛pH试纸测得某稀醋酸溶液的pH为3.5
B.用 10 mL 量筒量取 7.13 mL 稀盐酸
C.用 25 mL 酸式滴定管做中和滴定时,用去某浓度的碱溶液 21.70 mL
D.用托盘天平称取 10.7g 食盐
5.某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质,下列说法正确的是
A.25℃时,若测得溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH=6,取该溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,测得pH=b,b<7,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10mL,升温至50℃测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.水溶液中,0.1molFeI2与0.2 mol Cl2充分反应,转移的电子数为0.3NA
B.常温下,1 L 0.1 mol·L-1乙二酸溶液的pH>1,则含H+的数目大于0.1NA
C.1 mol AlCl3晶体中含有的Cl-数目为3NA
D.100g46%乙醇溶液中含有的O-H键数为NA
7.室温下,向20.0 mL 0.100 mol∙L−1的某弱酸HA的溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,过程中随pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.a到c的过程中,为定值
B.a到c的过程中,水的电离程度不断减小
C.b点时,
D.c点时加入碱的体积小于20 mL
8.下列有关滴定实验的叙述正确的是
A.滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3mL
B.用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mL
C.滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不是滴定管内的液面变化
D.配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质滴定盐酸,则测定结果偏高
9.室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是
A.pH=8的NaClO溶液中:(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2O)
C.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.在Na2S溶液中:(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
10.下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液
溶液变红
氧化性:Ag+>Fe3+
B
向某溶液中滴加少量盐酸
产生白色沉淀
溶液中一定含有Ag+
C
淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,充分反应后的溶液中加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性,再将溶液分成两份
一份滴加碘水,溶液不变蓝;另份加入少量新制Cu(OH)2,继续加热至沸腾,生成砖红色沉淀
淀粉完全水解
D
向饱和AgCl溶液中加入少量NaCl固体
产生白色沉淀
该实验过程存在沉淀溶解平衡
A.A B.B C.C D.D
11.实验室中下列做法正确的是
A.使用酒精洗涤附着在试管壁上的硫单质
B.用酸式滴定管准确量取20.00mLKMnO4溶液
C.金属钠着火时用湿抹布盖灭
D.用带橡胶塞的广口瓶盛放Na2CO3溶液
12.水的电离过程为H2OH+ + OH-,在不同温度下其离子积为KW(25℃)=1.0×10-14,KW(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是
A.c(H+)随温度的升高而降低
B.在35℃时,c(H+)>c(OH-)>1.0×10-7mol/L
C.25℃时水的电离程度大于35℃时水的电离程度
D.水的电离是吸热的
13.化学与生产,生活密切相关。下列说法错误的是
A.风能发电有利于实现“碳达峰、碳中和”
B.泡沫灭火器的灭火原理是利用了“相互促进水解”
C.“天问一号”火星探测器装有太阳能电池板,其主要材料是二氧化硅
D.电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新型冠状病毒
14.(l) 。取等量分别在0℃和20℃下反应,测得其转化率()随时间(t)的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示20℃时反应的转化率
B.该反应的正反应为吸热反应
C.a点时,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ表示的化学平衡常数相等
D.反应物的化学反应速率的大小关系:
15.一定温度下,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.AgCl在水中的溶解度和在氯化钠溶液中的溶解度相同
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)沿曲线向a点方向变化
二、填空题
16.亚硝酸钠()是一种工业用盐,它有毒、有咸味,外形与食盐相似,人若误食会引起中毒,危害人体健康,甚至致人死亡。我国曾发生过多次将工业用盐误作食盐用于烹调而引起的中毒事件。亚硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显_______性,亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀。请写出亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液反应的化学方程式:_______。
17.已知过氧化氢是一种极弱的二元酸:。当稀溶液在碱性环境下分解时会发生反应,该反应中,正反应速率为,逆反应速率为,其中为速率常数,则与的比值为_______(结果保留3位有效数字)。
18.硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O],是一种重要的化工原料,常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图1所示。回答下列问题:
调节溶液pH时选用的物质a可以是_____,几种金属离子沉淀的pH范围如图2所示,“调pH”时应将溶液pH调至_____~_____。
19.水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡,按要求完成下列填空。
(1)25℃时,有pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为_______
(2)在常温下,将pH=5的硫酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液的pH=_______
(3)常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加适量醋酸钠晶体后,醋酸溶液中c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),盐酸中c(H+)_______。
②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_______(填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
(4)已知:H2CO3:Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11,HCN:Ka= 4.9×10-10。
①你认为H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是:_______。
②则将CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为:_______
20.草酸(H2C2O4)是一种还原性二元酸 ,存在于菠菜等植物中。已知:常温下,草酸的电离常数K,=5.4x10-2,K2=5.4x10-5
(1)生活中,长期将豆腐与菠菜混合食用,容易损失钙元素且易患胆结石疾病。原因是_______。
(2)写出草酸在水中的电离方程式_______ 。
(3)已知KHC2O4溶液呈酸性,则溶液中c(H2C2O4)_______(填“>”、“<”或“=”,下同) c(C2O)。若0.1 mol· L-1H2C2O4溶液中第二步电离的c(H+)=a mol·L-1,则0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中HC2O电离出来的c(H+)_______a mol· L-1。
(4)常温下,将1mL某浓度的H2C2O4溶液加蒸馏水稀释,其溶液pH与加水稀释后溶液体积的关系如图1所示。
①图中能代表H2C2O2溶液稀释情况的是曲线_______(填“I”或“II”)。
②在稀释该溶液过程中,下列物理量始终增大的是_______(填字母)。
A. B.c(H+)·c(C2O) C. D.
(5)常温下,向20 mL0.1 mol·L-1 NaHC2O4,溶液中缓慢滴加pH=13的NaOH溶液,混合溶液的温度与滴加NaOH溶液体积的关系如图2所示。
①试分析图中E、F、G三点,水的电离程度最大的是_______点。
②下列关系式正确的是_______(填字母)。
a.E点存在:2c(Na+)=3c(H2C2O4) +3c(H2C4O)+3c(C2O)
b.F点存在:c(H+ )=c (OH- )+c(HC2O)+c(H2C2O4)
c. G点对应的溶液中,c(Na+ )>c(OH- )>c(HC2O )>c(H2C2O4 )
21.某国产电动汽车推出的“刀片电池”具有强环境适应性,更安全可靠。“刀片电池”正极材料使用了磷酸亚铁锂(LiFePO4)。磷酸亚铁锂(LiFePO4)由Li2CO3、C6H12O6和FePO4在高温条件下制备。
(1)铁是26号元素,它是___________。(选填编号)
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素
磷元素的原子核外有___________种运动状态不同的电子。
(2)上述方程式中,CO2的电子式为___________,属于第二周期的元素,原子半径由小到大排列___________。
(3)反应中的氧化剂是___________;当有0.1molLiFePO4生成时,转移电子的数目为___________个。
磷酸亚铁锂也可以用(CH3COO)2Fe、NH4H2PO4和LiOH为原料制备。
(4)NH4H2PO4溶于水形成的溶液中存在:c(H+)+c()=c(OH-)+c(H2PO)+___________。
(5)请解释(CH3COO)2Fe溶于水显酸性的原因___________。
22.I.如图为10mL一定物质的量浓度的盐酸用一定浓度的NaOH溶液滴定的图示。
(1)盐酸的浓度为______。
(2)NaOH溶液的浓度为______。
(3)当滴加NaOH溶液至26mL时,溶液的pH为______。
Ⅱ.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12,lg5=0.7。请回答下列问题:
(4)25℃时,若向50mL0.018mol•L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol•L-1的盐酸,混合后溶液中的c(Ag+)为______mol•L-1,pH为______。
(5)25℃时,Mg(OH)2饱和溶液______(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。
23.固体X由4种元素组成的化合物,它是一种重要的催化剂。某学习小组开展了如图实验进行探究:
实验一:
实验二:
已知:黄色溶液A和无色溶液F仅含一种溶质。
(1)X的组成元素___,X的化学式____。
(2)写出固体X与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____。
(3)溶液B和溶液C均含有与冰晶石中结构类似的阴离子,写出B转化成C的离子方程式____。
(4)黄色溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色,溶液A呈黄色的原因是____。为了观察溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色,可以采取____的措施。
24.学习小组探究、(棕黑色固体,难溶于水)对氯水漂白性的影响。实验记录如下:
2mL氯水
实验
方案和现象
ⅰ
加入1mL蒸馏水,再滴加1滴品红溶液,品红溶液较快褪色
ⅱ
加入少量固体,产生白色沉淀a;再ii加入1mL蒸馏水和1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ快
ⅲ
加入1mL较浓溶液,产生白色沉淀b;再滴加1滴品红溶液,品红溶液褪色比ⅰ慢
(1)结合离子方程式解释ⅰ中品红溶液褪色的原因:_________________________________。
(2)经检验,ⅱ中的白色沉淀a是,产生的化学方程式是__________________。
(3)ⅰ是ⅲ的对比实验,目的是排除ⅲ中___________________________的影响。
(4)研究白色沉淀b的成分、进行实验ⅳ(按实验ⅲ的方案再次得到白色沉淀b,过滤、洗涤,置于试管中):
①设计对比实验证实白色沉淀b不只含有,实验方案和现象是_________。
②溶液的作用是________。由此判断,白色沉淀b可能含有。
(5)进一步研究白色沉淀b和实验ⅲ品红溶液褪色慢的原因,进行实验ⅴ:
①用离子方程式解释加入饱和溶液的目的:_________________________。
②实验结果表明,实验ⅲ的漂白速率比实验ⅴ慢,结合的作用解释其原因_____________。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.不能使淀粉变蓝色,A错误;
B.向溶液中滴加溶液,先生成白色沉淀,被氧化,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,B正确;
C.向饱和溶液中加入少量纯碱粉末,沉淀转化为,发生反应:,C正确;
D.甲苯能被酸性氧化,溶液紫色消失,D正确;
故选A。
2.B
解析:强酸是在水中完全电离出的阳离子全是氢离子的化合物;
A.在水中部分电离,是弱酸,故A错误;
B.在水中全部电离,是强酸,故B正确;
C.在水中电离出钠离子,氢离子,硫酸根,是盐,故C错误;
D.苯酚在水中部分电离,是弱酸,故D错误;
故选B。
3.B
解析:A.在未加NaOH溶液时,曲线①的分布系数与曲线②的分布系数之和等于1,且曲线①一直在减小,曲线②在一直增加,说明第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即,,曲线①代表,曲线②代表,故A错误;
B.由电荷守恒得:,滴加溶液体积为时,根据物料守恒得:,联立两式得:,故B正确;
C.的水解常数,结合图中a点数据可知此时,pH=2,=,,故C错误;
D.a点时溶液中存在电荷守恒:,此时溶液显酸性,则,=0,则,故D错误;
故选:B。
4.D
解析:A.用广泛pH试纸测得某稀醋酸溶液的pH数值为整数,A错误;
B.量筒的读数为一位小数,B错误;
C.酸式滴定管不能装碱溶液,C错误;
D.托盘天平的读数为一位小数,D正确;
故选D。
5.B
解析:A.由25℃时测得0.01mol⋅L-1NaR溶液pH=7可知,NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,故A错误;
B.由25℃时,若测得0.01mol⋅L-1HR溶液pH>2且pH<7可知,溶液中氢离子浓度小于0.01mol/L,说明HR在溶液中部分电离,HR为弱酸,故B正确;
C.HR无论是强酸还是弱酸,25℃时,10mL pH=6的HR溶液加蒸馏水稀释至100mL,溶液PH均小于7,则得HR溶液pH=6,取该溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL后溶液pH小于7无法确定HR是否为弱电解质,故C错误;
D.若HR是弱酸,NaR在溶液中的水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大,则25℃时,10mLpH=a的NaR溶液,升温至50℃测得溶液pH=b<a说明HR是强酸,不是弱酸,故D错误;
故选B。
6.A
解析:A.向溶质为0.1 mol的FeI2溶液中通入0.2 mol Cl2,反应为2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2,反应后氯气过量,FeI2完全反应,FeI2~3e-,则充分反应后转移的电子数为0.3NA,A正确;
B.常温下,1 L 0.1 mol·L-1乙二酸溶液的pH>1,则氢离子浓度小于0.1mol/L,含H+的物质的量小于0.1mol,数目小于0.1NA,B错误;
C.AlCl3晶体为共价晶体,不含有Cl-,C错误;
D.100g46%乙醇溶液中乙醇、水质量分别为46g、54g,物质的量分别为1mol、3mol,乙醇分子、水分子中均含有O-H键,则含有的O-H键数大于NA,D错误;
故选A。
7.B
解析:A.根据物料守恒,a到c的过程中,为定值,故A正确;
B.a到c的过程中,HA物质的量浓度不断减小,酸性不断减弱,抑制水的电离程度不断减弱,则水的电离程度不断增大,故B错误;
C.b点时,根据电荷守恒得到,溶液显酸性,则,b点时,则,故C正确;
D.若HA恰好完全反应,加入碱的体积等于20 mL,则此时溶质为NaA,NaA溶液中由于A-水解使溶液显碱性,c点溶液显中性,说明c点时加入碱的体积小于20 mL,故D正确。
综上所述,答案为B。
8.C
解析:A.滴定实验中,标准溶液越浓误差越大,指示剂的用量一般为2~3滴,A错误;
B.滴定管精确到0.01mL,读数时应保留小数点后两位,B错误;
C.关键的是判定滴定终点,故滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化,C正确;
D.用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的NaOH和KOH,NaOH的物质的量大于KOH的物质的量,故所配的溶液中浓度偏高,导致消耗标准液的体积V碱偏小,根据可知偏低,D错误;
故本题选C。
9.A
解析:A.次氯酸根水解,故钠离子浓度大于次氯酸根离子浓度,氢离子和氢氧根离子是弱电解质电离的,或者水解的,都是微弱的。,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,故的溶液中:,A正确;
B.溶液,则的电离大于水解,所以,B错误;
C.的氨水溶液,稀释10倍后,其pH向7靠拢不到一个单位,则,C错误;
D.在溶液中,根据电荷守恒:,D错误;
故选A。
10.D
解析:A.硝酸氧化FeCl2生成Fe3+,溶液变红,无法得出氧化性:Ag+>Fe3+的结论,故A错误;
B.与盐酸反应产生的白色沉淀不一定为AgCl,如AlO+H++H2O =Al(OH)3↓等,故B错误;
C.碱性条件下,碘水与NaOH溶液反应,无法检验淀粉,不能证明淀粉完全水解,故C错误;
D.向饱和AgCl溶液中加入少量NaCl固体,产生白色沉淀,即AgCl沉淀,说明该实验过程存在沉淀溶解平衡,故D正确。
综上所述,答案为D。
11.B
解析:A.硫单质微溶于乙醇,易溶于CS2,实验室常用CS2洗涤附着在试管壁上的硫单质,A说法错误;
B.KMnO4有强氧化性,能腐蚀橡胶管,要用酸式滴定管量取,B说法正确;
C.钠能和水反应生成氢气,且反应放热,C说法错误;
D.溶液应盛放在细口瓶中,D说法错误;
答案为B。
12.D
解析:A.水的离子积常数,水电离的,由KW数据可知,升高温度,c(H+)将增大,故A项错误;
B.水电离的,在35℃时,,故B项错误;
C.升高温度,KW增大,KW越大,水的电离程度越大,故C项错误;
D.升高温度,KW增大,说明升高温度使得水的电离平衡正向移动,而升高温度,平衡将向吸热反应移动,即水的电离为吸热过程,故D项正确;
综上所述,正确的是D项。
13.C
解析:A.风能发电减少碳的排放量,有利于实现“碳达峰、碳中和”,A正确;
B.泡沫灭火器的灭火原理为硫酸铝溶液和小苏打溶液混合后,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解而生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀,与盐类的水解有关,B正确;
C.太阳能电池是光伏电池,原料为高纯硅,不是二氧化硅,C错误;
D.次氯酸钠具有强氧化性,使蛋白质变性,能杀死新冠病毒,D正确;
故答案选C。
14.D
【分析】温度越高,反应速率越快,曲线Ⅰ比曲线Ⅱ比快,说明曲线Ⅰ表示0℃下的反应,曲线Ⅱ表示20℃下的反应。
解析:A.曲线Ⅰ表示0℃下的反应的转化率,A错误;
B.曲线Ⅰ比曲线Ⅱ的温度高,但转化率低,说明升温平衡逆向移动,转化率降低,则该反应的正反应为放热反应,B错误;
C.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ对应的温度不同,化学平衡常数只与温度有关,所以在a点时,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ表示的化学平衡常数不相等,C错误;
D.b点温度比c点高且转化率相同,所以b点的速率比c点大,d点转化率比b点低,d点浓度比b点大,反应速率d点比b点大,所以化学反应速率的大小关系:,D正确;
故选D。
15.B
解析:A.温度不变,则Ksp不变,所以a、b、c三点对应的Ksp相等,故A正确;
B.增大氯离子浓度,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡逆向移动,AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度,故B错误;
C.AgCl溶于水,形成沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-),故C正确;
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,故c(Cl-)减小,所以c(Ag+)沿曲线向a点方向变化,故D正确;
选B。
二、填空题
16. 碱
解析:亚硝酸钠为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性;根据题目信息,亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀,化学方程式为:。
17.
解析:水的物质的量浓度约为,反应达平衡时,,结合题中信息推知,。
18. CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 3.2 4.7
【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3,、SiO2等杂质)加入稀硫酸和氯化铁溶液,反应生成硫单质、亚铁离子、铜离子,二氧化硅不反应,过滤得到滤渣1是硫和二氧化硅,向滤液中加入适量过量的铁单质,充分反应过滤,滤液主要含有亚铁离子,滤渣2主要成分是铜单质,还有少量铁,向滤渣2中加入稀硝酸,再通入过量的空气,将氮的氧化物转化为硝酸,再向溶液中加入氧化铜等物质调节pH值促进铁离子水解,再过滤将滤液经过一系列过程得到硝酸铜晶体。
解析:调节溶液pH时,主要利用加入的物质消耗Fe3+水解生成的氢离子,使其水解程度增大而转化为沉淀,为防止引入新的杂质,物质a可以是CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;“调pH”时应将溶液中Fe3+全部沉淀,而Cu2+不能沉淀,因此要将溶液pH调至3.2~4.7。
19.(1)1:10
(2)11.7 或12-lg2
(3) 减小 减小 c
(4) H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子,比H2CO3难于电离出带正电荷的H+ CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO
解析:(1)酸碱抑制水电离;所以pH=3的盐酸溶液中的氢氧根离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等,即c(H+)水=c(OH-)= =10-11mol/L;pH=10的Ba(OH)2溶液中的氢离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等,即c(H+)水=10-10 mol/L;25℃时,有pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为:10-11mol/L:10-10 mol/L=1:10;
(2)pH=5的硫酸溶液中c(H+)=10-5mol/L,pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-2mol/L,由于酸碱等体积混合,所以混合后氢氧根离子有剩余,溶液显碱性,设酸碱溶液的体积均为VL,因此c(OH-)=≈5×10-3 mol/L,c(H+)= =2×10-12 mol/L,所得溶液的pH=12-lg2=12-0.3=11.7;
(3)①醋酸属于弱酸,存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加适量醋酸钠晶体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小;而盐酸是强酸,根据强酸制备弱酸的规律:CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH,氢离子被消耗,溶液中氢离子浓度减小,故盐酸中c(H+)减小;
②pH相同,起始氢离子浓度相等,醋酸为弱酸,部分电离,故醋酸的浓度大于盐酸,体积相同时,醋酸溶质的量大于盐酸溶质的量,分别与足量的锌反应,醋酸的电离平衡右移,醋酸溶液中的氢离子浓度大于盐酸,因此反应速率醋酸大于盐酸;由于锌过量,酸完全反应,醋酸溶质的量多,所以醋酸产生氢气多,故c图像正确;
(4)①碳酸为二元弱酸,分两步电离,H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子,比H2CO3难于电离出带正电荷的H+,所以H2CO3的Ka1远大于Ka2;
②根据电离平衡常数可知:酸性强弱顺序:H2CO3> HCN> HCO;所以将CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为:CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO。
20.(1)豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸
(2),
(3) < >
(4) Ⅱ CD
(5) F a
解析:(1)草酸钙是不能被人体吸收的沉积物,豆腐中含有较多的钙盐,豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸收;
故答案为豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸;
(2)草酸是二元弱酸,在水溶液里存在两步电离,第一步电离程度大于第二步,其电离方程式分别为:,;
故答案为,;
(3)KHC2O4溶液显酸性说明的电离程度大于水解程度,则c(H2C2O4)<c(C2O);同为0.1mol•L−1的H2C2O4溶液和KHC2O4溶液相比,KHC2O4溶液中氢离子浓度较小,对的抑制程度小,因此0.1mol•L−1的KHC2O4溶液中电离出来的c(H+)>amol•L−1;
故答案为<,>;
(4)草酸为二元弱酸,pH=2的草酸溶液,加水稀释1000倍,pH增大不到3个单位,因此能代表草酸溶液稀释情况的曲线是Ⅱ;
A.电离平衡常数只受到温度的影响,则稀释过程中的比值始终不变,故A错误;
B.稀释后c(H+)、减小,则c(H+)•的值减小,故B错误;
C.草酸加水稀释,增大、减小,同一溶液中体积V相等,根据,可知,的值增大,故C正确;
D.草酸加水稀释后c(H+)减小,由KW=c(H+)•c(OH−)不变可知c(OH−)增大,则 的比值增大,故D正确;
故答案为Ⅱ,CD;
(5)①盐类水解促进水的电离,酸碱的电离抑制水的电离,F点的溶质只有草酸钠,促进水的电离;
故答案为F;
②a.E点加入10mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaHC2O4和Na2C2O4,根据物料守恒可得:,故a正确;
b.F点温度最高,说明NaHC2O4与NaOH恰好完全反应,反应后溶质为Na2C2O4,根据溶液Na2C2O4中的质子守恒可得:c(OH−)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),所以,故b错误;
c.G点加入40mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2C2O4,Na+的浓度最大,C2O部分水解,则c(OH−)>c(C2O),溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(OH−)>c(C2O)>c(HCO),故c错误;
故答案选a。
21.(1) bd 15
(2) r(O)<r(C)<r(Li)
(3) FePO4 0.1NA
(4)3c(PO)+2c(HPO)
(5)Fe2+水解呈酸性,且Fe2+水解程度大于CH3COO-的水解程度
解析:(1)铁是26号元素,位于第三周期Ⅷ族,它是副族元素、长周期元素,选bd。
磷元素的原子核外有15个电子,电子的运动状态有15种。
(2)CO2是共价化合物,电子式为;方程式中属于第二周期的元素是Li、C、O,同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径由小到大排列r(O)<r(C)<r(Li)。
(3)反应中,Fe元素化合价由+3降低为+2,氧化剂是FePO4;当有0.1molLiFePO4生成时,转移电子的数目为0.1NA个。
(4)根据电荷守恒,NH4H2PO4溶于水形成的溶液中存在:c(H+)+c()=c(OH-)+c(H2PO)+3c(PO)+2c(HPO)。
(5)(CH3COO)2Fe 是弱酸弱碱盐,Fe2+水解呈酸性,CH3COO-水解呈碱性,Fe2+水解程度大于CH3COO-的水解程度,所以(CH3COO)2Fe溶液呈酸性。
22.(1)0.09mol•L-1
(2)0.03mol•L-1
(3)2+lg3
(4) 1.8×10-7 2
(5)能
解析:(1)设该盐酸、NaOH溶液的物质的量浓度分别为c(HCl)、c(NaOH),当NaOH溶液体积为20mL,结合图可知,酸过量,则:c(H+)=═0.01mol/L①,当NaOH溶液体积为30mL,结合图可知,溶液呈中性,恰好反应,即:10 c(HCl)=30 c(NaOH)②,由①②联立解得:c(HCl)=0.09mol/L、c(NaOH)=0.03mol/L。
(2)由(1)可知,c(NaOH)=0.03mol/L。
(3)当滴加NaOH溶液至26mL时,据图可知,混合液一定为酸性,则混合液中氢离子浓度为:,混合液的pH=-lg =2+lg3。
(4)25℃时,50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液与50mL0.020mol·L-1的盐酸混合充分反应后溶液中氯离子的浓度为 =0.001mol/L,溶液中的氢离子浓度为 =0.01mol/L,则溶液中银离子的浓度为=1.8×10-7 mol/L,溶液pH为2。
(5)由溶度积可知,氢氧化镁饱和溶液中氢氧根离子浓度为2×mol/L,溶液中c(H+)=,则溶液的pH=-lgc(H+)=-lg=11-lg5=11-0.7=10.3,则饱和溶液能使石蕊溶液变蓝色。
23.(1) Fe、S、H、O Fe4(OH)2(SO4)5
(2)Fe4(OH)2(SO4)5+10NaOH=5Na2SO4+4Fe(OH)3↓
(3)Fe(SCN)+6F-=FeF+6SCN-
(4) 铁离子水解产生氢氧化铁与水合铁离子两种颜色共同作用结果 向溶液中加入适量硫酸溶液
解析:7.38gX和0.1mol氢氧化钠反应生成红褐色沉淀D,则D为Fe(OH)3,Fe(OH)3加热分解为黑色固体E,E是Fe2O3;n(Fe2O3)=,根据铁元素守恒,7.38gX中含n(Fe3+)=0.04mol,n[Fe(OH)3]=0.04mol,反应共消耗氢氧根离子的物质的量为0.12mol,所以7.38gX中含有0.02mol氢氧根离子;7.38gX和0.06mol硫酸反应得到溶液A,溶液A仅含一种溶质,则A是Fe2(SO4)3,根据铁元素守恒,n[Fe2(SO4)3]=0.02mol,根据S元素守恒,7.38gX中含(0.06-0.01)mol硫酸根离子。
(1)根据以上分析,7.38gX中含有0.02mol氢氧根离子、0.04molFe3+、0.05mol硫酸根离子,所以X的组成元素Fe、S、H、O,X的化学式Fe4(OH)2(SO4)5
(2)Fe4(OH)2(SO4)5与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为Fe4(OH)2(SO4)5+10NaOH=5Na2SO4+4Fe(OH)3↓;
(3)冰晶石中的阴离子为,溶液B和溶液C均含有与冰晶石中结构类似的阴离子,B转化成C的离子方程式Fe(SCN)+6F-=FeF+6SCN-。
(4)黄色溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色,Fe3+易水解,溶液A呈黄色的原因是铁离子水解产生氢氧化铁与水合铁离子两种颜色共同作用结果。为了观察溶液A中的水合金属阳离子为浅紫色,可以向溶液中加入适量硫酸溶液,抑制Fe3+水解。
24.(1),具有漂白性(或氧化性)
(2)
(3)水稀释氯水
(4) 用纯净的沉淀代替沉淀b,先滴加盐酸,再滴加溶液(含)后,溶液不变红或: 检验沉淀b中是否含有氧化性粒子
(5) 实验III中的大部分与生成,溶液中较低,而实验v中转化为,溶出,高于实验ⅲ中的,故实验ⅲ漂白速率比实验v慢。
【分析】氯水具有漂白性,是因为氯水中含有HCIO,而HCIO来源于与水发生的可逆反应;因此和对氯水漂白性若会产生影响,可能的原因即影响了与水的反应。第一组实验想验证和对氯水漂白性的影响,由于验证的影响时,加入的是难溶于水的固体,所以溶液的体积几乎不受影响,而验证的影响时,加入的是硝酸银溶液,溶液体积会发生变化;出于控制变量的考虑,实验i和实验ii分别又滴加了1mL水,排除溶液体积变化对实验结果的影响。实验ii和实验iii均产生了白色沉淀,并且实验ii中的白色沉淀是AgCl;为了探究实验iii中产生的白色沉淀的成分,设计了第二组实验,由题可知,白色沉淀b加盐酸后,溶液中会出现能够使被氧化的粒子,因此验证白色沉淀b的组成不仅含有AgCl可以从酸浸溶液不能使被氧化入手。在确定白色沉淀b的组成后,又设计了第三组实验,探究生成白色沉淀b和实验iii中品红溶液褪色变慢的原因;实验过程中,将白色沉淀投入饱和NaCl溶液中,是为了将其转化为AgCl,使进入溶液中便于检测,同时这样也会使得溶液中的浓度相比于实验iii变得更大,因此使品红溶液褪色就更快;
解析:(1)氯水具有漂泊性,是因为含有次氯酸,相关离子方程式为:;
(2)通过分析可知,生成AgCl的化学方程式为:;
(3)通过分析可知,加1mL蒸馏水是为了排除稀释对溶液颜色的影响;
(4)①通过分析可知,验证白色沉淀b的组成不仅含有AgCl可以从酸浸溶液不能使被氧化入手,因此用纯净的AgCl代替白色沉淀b,先滴加稀盐酸,再滴加溶液(含KSCN)后,溶液不变红即可证明;
②通过分析可知,溶液(含KSCN)的作用是通过是否变色检验沉淀b中是否含有氧化性粒子;
(5)①通过分析可知,将白色沉淀投入饱和NaCl溶液中,是为了将其转化为AgCl,使进入溶液中便于检测,相关的离子方程式为:;
②通过分析可知,实验v中上层清液中浓度相比于实验iii比较大,因此使品红溶液褪色相比于实验iii更快。
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