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.常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3•H2O
Ka或Kb
1.8×10-4
Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
A.HCOONa溶液中:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
B.等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为HCOONa>NaHCO3>NaClO
C.向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3
D.等物质的量浓度溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH3•H2O>NH4ClO
2.下列物质属于弱电解质的是
A.NH3·H2O B.CO2 C.HNO3 D.CH3CH2OH
3.下列叙述不正确的是
A.用玻璃棒蘸取溶液点在水湿润的pH试纸上,则测得的该溶液pH值偏大
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
C.邻苯二甲酸氢钾可用于标定NaOH溶液的浓度。假如称量邻苯二甲酸氢钾时电子天平读数比实际质量偏大,则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏小
D.“中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须干燥或润洗后方可使用
4.pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,溶液中c(H+)之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.10:1 D.1:10
5.实验室用标准溶液滴定草酸溶液以测量其浓度,下图中属于排出盛有标准溶液的滴定管中气泡时的操作的是
A. B. C. D.
6.为探究Fe3+能去否除银镜反应后试管壁上银镜进行了如下实验。
序号
操作
现象
实验①
将2mL 2mo/L Fe(NO3)3溶液(pH=1)加入有银镜的试管中
银镜消失
实验②
将2mL 1mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)加入有银镜的试管中
银镜减少,未消失
实验③
将2mL 2mol/L FeCl3溶液(pH=1)加入有银镜的试管中
银镜消失
(常温下溶解度:AgCl :1.9×10-4g;Ag2SO4:0.796g)
下列说法不正确的是
A.①中可能发生反应:Fe3++Ag=Fe2++Ag+
B.实验①可以证明本条件下氧化性Fe3+>Ag+
C.实验②和③的试管中可能有白色沉淀生成
D.实验②和③现象的差异与溶液中Cl-和有关
7.下列有关化学用语的表示,正确的是
A.次氯酸的电子式: B.CS2分子的比例模型:
C.钾离子的结构示意图: D.碳酸的电离方程式:H2CO3CO+2H+
8.在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡: HCN H++CN-。下列叙述正确的是
A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
B.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
C.加水,平衡逆向移动
D.滴加少量0.1 mol·L-1HCl溶液, 溶液中c(H+)减小
9.常温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A.溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.能使甲基橙变为红色的溶液:、、、
D.水电离出的的溶液:、、、
10.下列物质属于弱电解质的是
A.乙酸乙酯 B. C. D.苯酚
11.均在常温下,下列说法不正确的是
A.常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度均降低
B.pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,之比为1∶10
C.pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则m>n
D.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,两者消耗的氢氧化钠一样多
12.“分类”思想能帮助我们寻找物质的通性,下列物质分类正确的是
A.NO、NO2为酸性氧化物 B.NH4Cl、AlCl3为共价化合物
C.氢氟酸、次氯酸为强电解质 D.84消毒液、洁厕灵为混合物
13.室温下,有pH=10的Na2CO3溶液、pH=10的NaOH溶液和pH=4的CH3COOH溶液。若上述三种溶液中水的电离度分别为1、2、3,下列关系正确的是
A.1=2=3 B.1>2>3 C.1>2=3 D.1=2<3
14.向废水中加入硫化物可以依次获得、纳米粒子。常温下,的,,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.的数量级为
B.a点对应的CuS溶液为过饱和溶液
C.向p点的溶液中加入少量固体,溶液组成由p向q方向移动
D.平衡常数很大,反应趋于完全(当平衡常数时,该反应趋于完全)
二、非选择题
15.测定pH值最简单的方法是使用_______,测定时,用_______蘸取待测溶液,滴在_______ 上,然后再与_______对照,便可测出溶液的pH值。
16.常温下,有c(H+)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)加水稀释10倍后,醋酸溶液中的c(H+)______(填“>”“=”或“<”)盐酸中的c(H+)。
(3)加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸_______(填“>”“=”或“<”)盐酸。
(4)使温度都升高20℃,溶液中c(H+):醋酸________(填“>”“=”或“<”)盐酸。
(5)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)
17.已知25℃时,五种酸的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
HCOOH
请回答下列问题:
(1)等物质的量浓度的、、HCOOH、HClO、溶液中,的大小顺序为_______(填化学式),浓度分别为、,、混合溶液中________。
(2)写出下列反应的离子方程式。
(少量):_______________;
(少量):_________________。
(3)体积均为10mL、浓度均为的上述五种酸溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中溶液的变化如图所示,则曲线b代表______________。
18.按要求填空
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式: NaHSO4_______; (NH4)2CO3_______。
(2)现有以下物质:①NaCl溶液 ②干冰 ③液态HCl ④铜 ⑤BaSO4固体 ⑥蔗糖 ⑦H2O ⑧NaOH固体 ⑨盐酸 ⑩NH3,其中能够导电的是_______(填序号,下同);属于强电解质的是_______;属于非电解质的是_______。
(3)书写下列反应的离子方程式:
①大理石和稀盐酸反应:_______;
②Fe与CuSO4溶液反应:_______;
③Na2O2与H2O的反应:_______。
(4)用双线桥法标出下列方程式的电子转移情况________3NO2+H2O= 2HNO3+NO。
(5)用单线桥法标出下列方程式的电子转移情况______Cl2+2NaBr= 2NaCl+Br2
19.氢叠氮酸()和莫尔盐是两种常用原料。
(1)氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为
①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为___________。
②0.1mol/L的溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,恢复到25℃时溶液中质子守恒关系式为___________。
③已知T℃时,,,在此温度下,,该反应正反应方向___________(填“能”或“不能”)基本进行彻底,请通过计算说明___________。
(2)在溶液中,加入固体可制备莫尔盐晶体,为了测定产品纯度,称取a g产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为c mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下(已知莫尔盐的相对分子质量为392):
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗溶液体积/mL
25.52
25.02
24.98
滴定终点的现象是___________,通过实验数据,计算该产品的纯度为___________(用含字母a、c的式子表示)。上表中第一次实验的记录数据明显大于后两次,其原因可能是___________(填字母)。
A.第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗
B.该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,部分变质
C.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
D.滴定前平视读数,滴定结束后俯视读数
20.在25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy L NaOH溶液(其中x≤6,y≥8)。问:
(1)若x+y=14,=_______(填数值);
(2)若x+y=13,=_______(填数值);
(3)若x+y>14,=_______(填表达式),且Vx_______Vy(填“>”、“<”或“=”)。
21.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3:5。
(1)C的原子结构示意图为_________,D在元素周期表中的位置____________。
(2)A单质在氧气中燃烧生成化合物甲,甲中所含化学键为__________;A单质在E单质中燃烧生成化合物乙,用电子式表示乙的形成过程___________________。
(3)F是中学化学常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与其在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为 __________________________。
(4)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释净水原因:__________。
(5)E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:______________________,同周期元素随着原子序数的递增非金属性增强。
(6)工业上将干燥的E单质通入D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为___________________。
22.亚硝酸钠有毒,但它的用途很多,可以用作媒染剂、漂白剂、缓蚀剂、防腐剂等。实验室用下列仪器可以制取少量亚硝酸钠。(已知:;;NO可以被氧化成)
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______:装置E中无水的作用是_______。
(2)若要加快B中反应速率所采取的措施是_______(写两条即可)。
(3)D中的现象是_______。
(4)装置的连接顺序为_______→_______→_______→_______→_______→______。_______
(5)C中反应的离子方程式为_______。
(6)称量0.5000g制得的样品,溶于水配成250mL溶液,取20.00mL待测液于锥形瓶中,加入足量KI酸性溶液,再滴入2~3滴淀粉溶液,然后用0.0200 mol∙L−1溶液进行滴定,重复实验后,平均消耗溶液的体积为20.00mL。(已知:;)
①滴定终点时的现象为_______。
②样品中的质量分数为_______。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.HCOONa溶液中,发生反应:HCOO-+H2OHCOOH+OH-、H2OH++OH-,则存在下列关系:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+),A正确;
B.比较表中的电离常数,可确定电离程度HCOOH>H2CO3>HClO,则离子的水解程度HCOONa<NaHCO3<NaClO,等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为NaClO>NaHCO3>HCOONa,B不正确;
C.向NaClO溶液中通入少量CO2,由于Ka2(H2CO3)<Ka(HClO),所以与ClO-不能发生反应,反应CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3不能发生,C不正确;
D.(NH4)2CO3、NH4ClO在水溶液中发生完全电离,NH3•H2O只发生部分电离,则等物质的量浓度溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH4ClO>NH3•H2O,D不正确;
故选A。
2.A
【分析】电解质是溶于水或在熔融状态下本身能够电离的化合物,根据其在水溶液中的电离程度可分为强电解质和弱电解质,全部电离的是强电解质,只有少部分电离的是弱电解质,据此判断。
解析:A.NH3▪H2O在水中微弱电离:,是弱电解质,A符合;
B.CO2溶于水能和水反应生成碳酸,碳酸部分电离,碳酸属于弱电解质,CO2属于非电解质,B不符合;
C.HNO3溶于水全部电离,属于强电解质,C不符合;
D.CH3CH2OH不能自身电离,是非电解质,D不符合;
答案选A。
3.C
解析:A.用玻璃棒蘸取溶液点在水湿润的pH试纸上,醋酸被稀释,氢离子浓度降低,溶液pH值偏大,不符合题意,A正确;
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁,可以将残留在滴定管尖嘴部分的液体引入锥形瓶中,B正确;
C.称量邻苯二甲酸氢钾时电子天平读数比实际质量偏大,则消耗邻苯二甲酸氢钾的物质的量偏大,而消耗邻苯二甲酸氢钾的物质的量与氢氧化钠的物质的量成正比例关系,则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏大,C错误;
D.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须干燥或润洗后方可使用,否则会稀释所盛液体,产生误差,D正确;
故选C。
4.D
解析:pH=-lg(H+),pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,其离子浓度分别为c(H+)=0.01mol/L,c(H+)=0.1mol/L,溶液中c(H+)之比为1:10,故答案选D。
5.B
解析:酸性标准液具有强氧化性盛装在酸式滴定管中,酸式滴定管排气泡的方法:迅速打开酸式滴定管活塞,活塞易脱落,应用手包住,气泡随溶液的流出而被排出,根据实验操作规范,B项正确;
答案选B。
6.B
解析:A.pH=1的Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中,稀硝酸和Fe3+都有氧化性,可能存在反应Fe3++Ag=Fe2++Ag+,故A正确;
B.稀硝酸和Fe3+都有氧化性,稀硝酸可以氧化银,不能证明本条件下氧化性Fe3+>Ag+,故B错误;
C.实验②和③的试管中银镜减少,说明有Ag+生成,Cl-和都可以和Ag+生成沉淀,所以都可能有白色沉淀生成,故C正确;
D.由常温下溶解度可知氯化银比硫酸银难溶,所以实验②和③现象的差异与溶液中Cl-和有关,故D正确;
故答案为B。
7.B
解析:A.次氯酸中氧原子和氢原子、氯原子共用电子对,电子式为 ,故A错误;
B.CS2是直线形分子,碳原子在中间,硫原子在碳原子两侧,且碳原子半径小于硫原子半径,故B正确;
C.钾离子核内有19个质子,故C错误;
D.碳酸是二元弱酸,分两步电离:H2CO3+H+,CO+H+,故D错误;
故选B。
8.A
解析:A.加入NaOH固体,OH-与H+结合,促进平衡正向进行,A正确;
B.加入NaCN固体,溶液中CN-的浓度增大,促进平衡逆向进行,B错误;
C.加水,促进电离,平衡正向进行,C错误;
D.加入HCl,溶液中H+浓度增大,平衡逆向进行,CN-浓度减小,D错误;
故答案为:A。
9.B
解析:A.铝离子和硫氢根离子发生双水解反应生成硫化氢和氢氧化铝,A错误;
B.时,溶液中存在氢氧根离子,在碱性条件下,相互之间不反应,和氢氧根离子也不反应可以共存,B正确;
C.甲基橙变为红色,则溶液显酸性,在酸性条件下二价铁和硝酸根离子会反应,C错误;
D.水电离出的的溶液,说明溶液显酸性或者碱性,碱性条件下,镁离子,铜离子会形成沉淀,酸性条件下,醋酸根离子会形成醋酸分子,不能共存,D错误;
故选B。
10.D
解析:A.乙酸乙酯为在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物,属于非电解质,A错误;
B.在水溶液中溶解的部分能够完全电离,熔融状态完全电离,属于强电解质,B错误;
C.与水反应生成碳酸能部分电离从而可以导电,但不是本身导电,属于非电解质,C错误;
D.苯酚在水溶液中能部分电离产生氢离子,属于弱电解质,D正确;
故选D。
11.A
解析:A.常温下,pH=1的强酸溶液加水稀释,溶液体积增大,c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,溶液中c(OH−)增大,故A错误;
B.pH=2的盐酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=1的盐酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,所以c(H+)之比为0.01mol/L:0.1mol/L=1:10,故B正确;
C.加水稀释过程中醋酸继续电离,HCl完全电离,pH相同的醋酸和盐酸如果稀释相同的倍数,c(H+):醋酸>盐酸,要使稀释后溶液中c(H+)相等,则稀释倍数m>n,故C正确;
D.盐酸和醋酸都是一元酸,等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中和氢氧化钠的能力相同,故D正确;
故答案选A。
12.D
解析:A.NO和碱不反应,属于不成盐氧化物,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,故A错误;
B.NH4Cl属于离子化合物,AlCl3为共价化合物,故B错误;
C.氢氟酸、次氯酸溶于水部分电离,属于弱电解质,故C错误;
D.84消毒液主要成分为氯化钠和次氯酸钠,属于混合物,洁厕灵主要成分为稀盐酸,都属于混合物,故D正确;
故答案为:D。
13.C
解析:酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,故Na2CO3溶液中水的电离度α1在三者中最大,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,pH=4的CH3COOH溶液中c(H+)=10-4 mol/L,故两溶液中水的电离所受抑制程度相当,即α2=α3,综上所述,α1>α2=α3,故答案选C。
14.C
解析:A.最上面一条直线代表CuS溶液中相关离子浓度的关系, CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ,这条线上的每一个点对应的溶液为CuS的饱和溶液,任取一点,c(Cu2+)=1×10-18mol·L-1,此时c(S2-)在10-19~10-18之间,根据图像,大概为10-18.3mol·L-1,代入上式,Ksp(CuS)=1×10-18×1×10-18.3=1×10-36.3,数量级约为10-37,A错误;
B.在相同c(Cu2+)时,a点c(S2-)比饱和溶液中c(S2-)小,即a点Qc<Ksp,该溶液为不饱和溶液,B错误;
C.p点存在溶解平衡是ZnS(s)⇌Zn2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,溶解平衡向左进行,溶液中c(Zn2+)减小,但该溶液仍为ZnS的饱和溶液,溶液组成由p向q方向移动,C正确;
D.该反应的平衡常数表达式为K=,按照A选项方法,c(S2-)=10-12mol·L-1,根据图像c(Zn2+)约为10-10.3mol·L-1,则Ksp(ZnS)=10-10.3×10-12=10-22.3,将数值代入上式,得出K=1.3×10-7×7.1×10-15×=1.3×7.1×100.3<105(趋向进行完全K>105),因此该反应不趋于完全,D错误;
故选:C。
二、非选择题
15. pH试纸 玻璃棒 pH试纸 标准比色卡
解析:测定pH值最简单的方法是使用pH试纸,测定时,用镊子取一小片pH试纸放在表面皿或玻璃片中央,用玻璃棒蘸取待测溶液,滴在pH试纸上,然后迅速与标准比色卡对照,便可测出溶液的pH值,故答案为:pH试纸;玻璃棒;pH试纸;标准比色卡。
16.(1) 减小 减小 (2)> (3)> (4)> (5)c
解析:(1)加适量CH3COONa晶体,CH3COOH溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+平衡向左移动,c(H+)减小,盐酸中发生反应:CH3COO-+H+=CH3COOH,c(H+)减小。
(2)加水稀释10倍,CH3COOH电离平衡向右移动,n(H+)增多,HCl不存在电离平衡,HCl电离出的n(H+)不变,则醋酸溶液中的c(H+)>盐酸中的c(H+)。
(3)加NaOH溶液,CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,HCl+NaOH=NaCl+H2O,由于CH3COOH是部分电离,反应过程中CH3COOH的电离平衡向电离方向移动且反应前c(CH3COOH)>c(HCl),故恰好中和时CH3COOH所需NaOH溶液的体积多。
(4)升高温度,CH3COOH电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,HCl已全部电离,溶液中c(H+):醋酸>盐酸。
(5)c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,开始时c(H+)相同,开始反应速率相同,反应一旦开始,醋酸溶液还会电离出新的c(H+),即随后醋酸溶液电离出的c(H+)大于盐酸,醋酸与Zn的反应速率较快,生成相同体积的氢气时,醋酸所用时间更少,选项中c符合,故答案为:c。
17.(1)
(2)
(3)HCOOH
解析:(1)电离平衡常数越大,对应的酸的酸性越强,根据表格中的数据可得酸性关系:;醋酸的电离方程为:CH3COO-+H+,可得醋酸的;故=
(2)根据强酸制取弱酸原理,的酸性强于,当过量时,会反应生成二氧化碳和水,方程式为: ;同样道理,HClO的酸性弱于碳酸,但是比碳酸氢根的酸性强,故二者反应无论HClO是否过量产物只有碳酸氢根和次氯酸根,故方程式为:
(3)未稀释之前的零点,b曲线对应的氢离子浓度排在第二位,而题干中说明酸的物质的量浓度相同,故酸性越强氢离子浓度越大,结合酸性关系:;氢离子浓度排在第二位的是HCOOH,故答案为:HCOOH。
18.(1) NaHSO4=Na+ + H++SO (NH4)2CO3=2NH+ CO
(2) ①④⑦⑨ ③⑤⑧ ②⑥⑩
(3) CaCO3 + H+=Ca2+ + H2O +CO2 ↑ Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu 2Na2O2 + 2H2O=4Na+ + 4OH—+ O2 ↑
(4)
(5)
解析:(1)硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为NaHSO4=Na+ + H++SO,碳酸铵是盐,在溶液中完全电离出铵根离子和碳酸根离子,电离方程式为(NH4)2CO3=2NH+ CO,故答案为:NaHSO4=Na+ + H++SO;(NH4)2CO3=2NH+ CO;
(2)①氯化钠溶液中存在自由移动的离子,是能导电的混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质;
②干冰是不能电离出自由移动离子的非电解质,不能导电;
③液态氯化氢中不存在自由移动的离子,不能导电,但溶于水后在溶液中能完全电离出自由移动的离子,属于强电解质;
④铜是能导电的金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质;
⑤硫酸钡固体中不存在自由移动的离子,不能导电,但溶于水的硫酸钡能完全电离出自由移动的离子,属于强电解质;
⑥蔗糖是不能电离出自由移动离子的非电解质,不能导电;
⑦水能微弱电离出自由移动的氢离子和氢氧根离子,是能导电的弱电解质;
⑧氢氧化钠固体中不存在自由移动的离子,不能导电,但水溶液中能完全电离出自由移动的离子,属于强电解质;
⑨盐酸溶液中存在自由移动的离子,是能导电的混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质;
⑩氨分子是不能电离出自由移动离子的非电解质,不能导电;
则能够导电的是①④⑦⑨,属于强电解质的是③⑤⑧,属于非电解质的是②⑥⑩,故答案为:①④⑦⑨;③⑤⑧;②⑥⑩;
(3)①大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3 + H+=Ca2+ + H2O +CO2 ↑,故答案为:CaCO3 + H+=Ca2+ + H2O +CO2 ↑;
②铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应的离子方程式为Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu,故答案为:Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu;
③过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O=4Na+ + 4OH—+ O2 ↑,故答案为:2Na2O2 + 2H2O=4Na+ + 4OH—+ O2 ↑;
(4)由方程式可知,反应中氮元素的化合价即升高被氧化又降低被还原,二氧化氮即是反应的氧化剂也是反应的还原剂,硝酸是反应的氧化产物、一氧化氮是还原产物,则表示反应电子转移情况的双线桥为,故答案为:;
(5)由方程式可知,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯气是反应的氧化剂,溴元素的化合价升高被氧化,溴化钠是还原剂,则表示反应电子转移情况的单线桥为,故答案为:。
19.(1) HN3H++N c(OH-)=c(H+)+c(HN3) 能 正反应方向平衡常数为1031>105
(2) 滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为粉红色(或浅红色),且30s不变色 AC
解析:(1)①氢叠氮酸属于一元弱酸,在水溶液中的电离方程式为:HN3H++N,故答案为:HN3H++N;
②0.1mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,二者恰好反应生成水和NaN3,N水解导致溶液呈碱性,则质子守恒关系为:c(OH-)=c(H+)+c(HN3),故答案为:c(OH-)=c(H+)+c(HN3);
③已知T℃时,,,则相同温度下,,该反应平衡常数=,说明反应基本进行彻底,故答案为:能;正反应方向平衡常数为1031>105;
(2)利用高锰酸钾的强氧化性,Fe2+的强还原性,两者发生氧化还原反应,方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,向溶液中滴加中高锰酸钾,高锰酸钾显紫红色,因此滴定到终点:最后滴入,溶液由无色变为浅红色,且30s不变色,因为第一次与第二次、第三次相差较大,忽略不计,消耗高锰酸钾溶液的体积为,根据反应方程式,得出:n[]=5n(KMnO4)=25×10-3×c×5mol=0.125 cmol,则500mL溶液中含有n[]=2.5cmol,所以质量分数=。
A.锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量增加,则消耗高锰酸钾的体积增加,故A正确;
B.三次使用的高锰酸钾都是一样的,消耗的高锰酸钾体积应是相同的,故B错误;
C.滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,所消耗的液体体积增加,故C正确;
故选:AC,故答案为:滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为粉红色(或浅红色),且30s不变色;;AC。
20.(1)1
(2)
(3) 10x+y−14 >
【分析】25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy L NaOH溶液,说明两者恰好完全反应,则10−x Vx=10y−14Vy,=10x+y−14。
解析:(1)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y=14,=100=1;故答案为:1。
(2)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y=13,=10−1=;故答案为:。
(3)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y>14,且Vx>Vy;故答案为:10x+y−14;>。
21.(1) 第3周期,第VIA族
(2) 离子键、非极性共价键
(3)Fe2O3 +2AlAl2O3 + 2Fe
(4)Al3+水解产生氢氧化铝胶体, Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,能吸附水中悬浮物,使之凝聚达到净水目的
(5)原子半径递减,得电子能力增强
(6)2S2Cl2+2H2O=3S+SO2↑+4HCl
【分析】A是短周期中金属性最强的元素,则A是Na元素;B是地壳中含量最高的金属元素,则B是Al元素;C单质的晶体是良好的半导体材料,Si是良好的半导体材料,所以C是Si元素;D的最外层电子数与内层电子数之比为3:5,则D的内层电子数是10,最外层6个电子,所以D是S元素,E只能是Cl元素。
解析:(1)Si的原子结构示意图是 ,S位于元素周期表中的第3周期第VIA族,故为: ;第3周期第VIA族;
(2)Na在氧气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠是离子化合物,其中含有离子键和非极性共价键;Na在氯气中燃烧生成氯化钠,Na失去一个电子给Cl原子,形成离子化合物,用电子式表示为 。故为:离子键和非极性共价键; ;
(3)Fe的氧化物中的氧化铁为红棕色粉末,所以F是Fe元素,Al与氧化铁在高温条件下发生置换反应生成单质Fe和氧化铝,化学方程式:Fe2O3 +2AlAl2O3 + 2Fe;
(4)含Al元素的化合物常作净水剂,是因为铝离子发生水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮物,使之凝聚达到净水目的;
(5)同周期元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强,所以得电子的能力增强,则元素的非金属性逐渐增强,则Cl的非金属性大于S,故为:原子半径递减,得电子能力增强;
(6)根据题意,S2Cl2与水反应生成二氧化硫,S元素的化合价升高,则Cl元素的化合价未变化,根据氧化还原反应规律,反应中S元素的化合价应降低,S2Cl2中S元素的化合价是+1价,所以产物中有S生成,根据元素守恒,则生成物还有氢离子,所以化学方程式是2S2Cl2+2H2O=3S+SO2↑+4HCl,故为:2S2Cl2+2H2O=3S+SO2↑+4HCl。
22.(1) 锥形瓶 吸收NO气体中水蒸气,干燥NO气体
(2)加热、将铜变为铜粉
(3)铜片溶解,溶液变为蓝色,有气泡产生
(4)B→D→E→A→E→C
(5)5NO+3 +4H+=5+3Mn2++2H2O
(6) 最后一滴溶液,溶液由蓝色变为无色且30s内不变色 69%
解析:铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,二氧化氮通入D中与水反应生成硝酸和NO,硝酸和铜反应生成NO,NO气体中含有水蒸气杂质,用无水氯化钙干燥,干燥的NO通入都过氧化钠中反应生成亚硝酸钠,多余的NO气体被酸性高锰酸钾溶液吸收,防止污染环境。
(1)仪器a的名称是锥形瓶:NO和过氧化钠反应,防止水蒸气与过氧化钠反应,因此装置E中无水的作用是吸收NO气体中水蒸气,干燥NO气体;故答案为:锥形瓶;吸收NO气体中水蒸气,干燥NO气体。
(2)影响反应速率的因素主要是温度、浓度、催化剂、增大接触面积等,因此若要加快B中反应速率所采取的措施是加热、将铜变为铜粉;故答案为:加热、将铜变为铜粉。
(3)D二氧化氮和水反应生成硝酸,铜和硝酸反应生成NO气体,因此D中的现象是铜片溶解,溶液变为蓝色,有气泡产生;故答案为:铜片溶解,溶液变为蓝色,有气泡产生。
(4)根据前面分析得到先生成二氧化氮、二氧化氮通入到水中生成NO,NO先干燥,再通入过氧化钠反应,再防止高锰酸钾溶液中水蒸气进入反应装置中,最后再处理尾气,装置的连接顺序为B→D→E→A→E→C;故答案为:B→D→E→A→E→C。
(5)C中是NO被酸性高锰酸钾溶液氧化为硝酸根,根据氧化还原反应原理分析得到反应的离子方程式为5NO+3 +4H+=5+3Mn2++2H2O;故答案为:5NO+3 +4H+=5+3Mn2++2H2O。
(6)①开始滴加淀粉,溶液变为蓝色,后来单质碘被硫代硫酸钠反应,溶液变为无色,因此滴定终点时的现象为滴入最后一滴溶液,溶液由蓝色变为无色且30s内不变色;故答案为:最后一滴溶液,溶液由蓝色变为无色且30s内不变色。
②根据方程式得到关系式,则样品中的质量分数为;故答案为:69%。
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