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.在下列溶液中,AgCl的溶解度最小的是
A.0.5mol/L AgNO3溶液 B.0.5mol/LKClO3溶液
C.0.1mol/LNaCl溶液 D.0.3mol/L AlCl3溶液
2.室温下,下列各溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.溶液中:
B.氨水与氯化铵的混合溶液中可能存在:
C.溶液和溶液等浓度等体积混合后的溶液中(忽略体积变化,混合后):
D.溶液与溶液中都存在关系式:
3.25℃时,用0.2mol/L NaOH溶液滴定10mL 0.1mol/L 溶液,被滴定分数、pH及物种分布分数(δ)如图所示。下列说法错误的是
A.虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、的分布分数变化关系
B.二元酸的电离平衡常数的数量级为
C.a点溶液中:
D.c点溶液中:
4.《本草纲目》中记载“冬月灶中所烧薪柴之灰,令入以灰淋汁,取碱浣衣”。下列关于文中“碱”的叙述错误的是
A.该碱的主要成分是 B.常温下,其水溶液的pH大于7
C.它和溶液反应产生红褐色沉淀 D.“取碱浣衣”利用的去污原理是油脂的皂化反应
5.如图表示25℃时,0.1mol/L稀氨水加水稀释过程中某物理量随加水量的变化情况,则图中纵坐标y可以是
A.NH3•H2O的电离平衡常数 B.NH3•H2O的电离程度
C.溶液的pH D.
6.下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入少量
B.用白醋浸泡过的淀粉-试纸检验加碘盐中的
C.向溶液中通入气体产生白色沉淀:
D.的溶液和的溶液等体积混合:
7.铜氨法可用于测定气体中氧气浓度.该方法是以Cu作为还原剂,用一定量NH4Cl和氨水的混合液作为吸收液吸收O2,其原理如图所示。
已知:水溶液中[Cu(NH3)4]2+为蓝色,[Cu(NH3)2]+为无色。
下列说法错误的是
A.NH4Cl的作用是抑制氨水的电离,防止生成Cu(OH)2沉淀
B.循环阶段I的反应为[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+
C.配制吸收液时,加入少量CuSO4溶液,可加快开始吸收时的反应速率
D.随着吸收过程不断进行,当吸收液由蓝色变为无色时,表明吸收液已失效
8.下列化学用语正确的是
A.的结构式: B.的电离方程式:
C.的比例模型: D.的原子结构示意图:
9.常温下 ,向氨水中加水稀释的过程中,NH3•H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是
A.增大、增大、减小 B.不变、增大、减小
C.不变、减小、减小 D.减小、减小、增大
10.下列溶液或浊液中,关于离子浓度的说法正确的是
A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,的比值减小
B.浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:c(CO)<c(HCO),且3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
C.0.2mol·L-1的醋酸(CH3COOH)溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合后:c(CH3COO-)-c(H+)=c(Na+)-c(OH-)
D.常温下,已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=2.0×10-12,则Ag2CrO4悬浊液的c(Ag+)一定小于AgCl悬浊液中的c(Ag+)
11.下列关于盐类水解反应的应用说法,不正确的是
A.实验室盛放溶液的试剂瓶用磨口玻璃塞
B.实验室配制溶液时,常滴加少量的NaOH溶液
C.用小苏打溶液与溶液作泡沫灭火剂
D.常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
12.根据下列实验操作和实验现象所得出的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向蔗糖中加入浓硫酸
蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性
B
向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液
溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中出现气泡,随后有红褐色沉淀生成,
Fe3+催化H2O2分解产生O2
C
铝片先用砂纸打磨,常温下再加入到浓硝酸中
无明显现象
常温下,铝不跟浓硝酸反应
D
向浓度均为0.01mol/L的KCl、KI的混合液中逐滴滴加稀AgNO3溶液
先出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
13.某温度下,向的蒸馏水中加入晶体,保持温度不变,测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的增大
B.由水电离出来的的浓度为
C.加入晶体抑制水的电离
D.该温度高于25℃
14.配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液,用其测定某未知浓度的H2C2O4溶液(已知:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。完成实验所选择的装置正确的是
A
B
C
D
实验
称量一定质量的KMnO4固体
配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液定容操作
量取20.00mL未知浓度的草酸
用KMnO4溶液滴定草酸滴定终点读数为26.42mL
装置
A.A B.B C.C D.D
15.通过下列实验探究含硫化合物的性质。
实验1:测得0.1mol/LH2S溶液pH=4.1
实验2:向0.1mol/LNaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
实验3:向0.1mol/LNaHS溶液中加入等体积0.1mol/LNaOH溶液充分混合
实验4;向5mL0.1mol/LNa2S溶液中滴加10mL0.1mol/LMnSO4溶液,产生粉色沉淀,再加几滴0.1mol/LCuSO4溶液,产生黑色沉淀
下列说法正确的是
A.由实验1可知:H2S的Ka1的数量级为10-7
B.由实验2可知:Ka1(H2S)×Ka2(H2S)<Kw
C.实验3所得溶液中存在:c(Na+)—c(S2-)—c(H2S)=0.1mol/L
D.由实验4可知:Ksp(MnS)<Ksp(CuS)
二、填空题
16.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_____~_____。
17.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:_______。
18.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:_______
19.已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
氢氰酸
碳酸
醋酸
Ka=4.0×10-10
Ka1=4.2×10-7 Ka2=4.8×10-11
Ka=1.8×10-5
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为_______。(填序号)
(2)碳酸第一步电离的电离平衡常数表达式为_______。
(3)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为_______。
(4)将浓度为0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液呈碱性,则混合溶液中c (Na+) _______c (CN-)(填“<”或“>”或“=”)
20.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)
酸
电离方程式
电离平衡常数K
回答下列问题:
(1)写出碳酸在水中的电离方程式_______,_______
(2)当温度升高时,K值_______(填“增大”“减小”或“不变)。
(3)若把、、、、、、、都看作是酸,其中酸性最强的是_______。
(4)过量的通入溶液的离子方程式为_______。
21.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。
22.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。
23.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.D
【分析】存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),选项中溶液里银离子或氯离子浓度越大,溶解平衡逆向移动,溶解度越小,以此来解答。
解析:A.0.5mol/L AgNO3溶液溶液中银离子为0.5mol/L;
B.0.5mol/LKClO3溶液中没有氯离子或银离子;
C.0.1mol/LNaCl溶液中氯离子浓度为0.1mol/L;
D.0.3mol/L AlCl3溶液中氯离子浓度为0.3mol/L×3=0.9mol/L;
显然D中氯离子浓度最大,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动程度最大,AgCl的溶解度最小;
故选D。
2.D
解析:A.溶液中的水解程度较小,,同时,A项错误;
B.氨水与氯化铵的混合溶液中不可能存在:,因不符合电荷守恒,B项错误;
C.和溶液等浓度等体积混合后,说明的电离程度大于的水解程度,则,C项错误;
D.愘液与溶液中存在的离子种类相同,则根据电荷守恒可知,都存在关系式:,D项正确。
故选D。
3.B
【分析】用0.2mol/L 氢氧化钠溶液滴定10mL 0.1mol/L草酸溶液时,虚线表示物种分布分数与草酸被滴定分数的关系,实线表示溶液pH与草酸被滴定分数的关系,被滴定分数越大,草酸的分布分数减小,草酸氢根离子的分布分数先增大后减小,草酸根离子的分布分数先不变后增大,则虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示草酸、草酸氢根离子、草酸根离子与草酸被滴定分数的关系。
解析:A.由分析可知,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示草酸、草酸氢根离子、草酸根离子与草酸被滴定分数的关系,故A正确;
B.由图可知,b点所得溶液中草酸氢根离子与草酸根离子浓度相等,溶液pH约为4.7,则电离平衡常数= c(H+)=10—4.7,所以的数量级为,故B错误;
C.由图可知,a点所得溶液中草酸浓度与草酸氢根离子浓度相等,溶液中存在电荷守恒关系,则溶液中,钴C正确;
D.由图可知,c点所得溶液为草酸氢钠溶液,溶液呈酸性,则溶液中离子浓度大小顺序为,故D正确;
故选B。
4.A
解析:A.草木灰含有碳酸钾不是碳酸钠,A错误;
B.碳酸钾水解使得溶液显碱性,pH大于7,B正确;
C.碳酸钾水解使得溶液显碱性,碱性溶液中铁离子生成氢氧化铁沉淀或二者发生彻底双水解生成氢氧化铁沉淀,C正确;
D.“取碱浣衣”利用的去污原理是油脂在碱性条件下的皂化反应,D正确;
故选A。
5.C
解析:A.的电离平衡常数只受温度影响,温度不变,电离平衡常数不变,故A错误;
B.加水稀释促进的电离,的电离程度变大,故B错误;
C.加水稀释,溶液中减小,pH变小,故C正确;
D.随着加水稀释,的分子分母同乘以后,变为,减小,比值增大,故D错误;
答案选C。
6.D
解析:A.Cl2先氧化亚铁离子再氧化溴离子,正确的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,A错误;
B.用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸检验加碘盐中的KIO3,离子方程式为5I-++6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-,B错误;
C.SO2通入硝酸钡中,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为3SO2++3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,C错误;
D.的溶液和的溶液等体积混合,生成铝离子和水,离子方程式正确,D正确;
故答案选D。
7.D
解析:A.NH4Cl和氨水的混合液存在平衡NH3•H2O+OH-,故NH4Cl的作用是抑制氨水的电离,防止生成Cu(OH)2沉淀,A正确;
B.循环阶段I中Cu与[Cu(NH3)4]2+生成[Cu(NH3)2]+,反应为[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+,B正确;
C.配制吸收液时,加入少量CuSO4溶液,生成少量[Cu(NH3)4]2+,可加快开始吸收时的反应速率,C正确;
D.由循环阶段Ⅱ可知,当吸收液由蓝色变为无色时,[Cu(NH3)2]+可继续吸收氧气,转化为[Cu(NH3)4]2+,D错误;
故选D。
8.D
解析:A.HClO的结构中O原子分别与H原子和Cl原子形成共价键,故其结构式为:,A项错误;
B.是一种二元弱酸,电离方程式应分步写出,正确的电离方程式为:,,B项错误;
C.碳原子的半径比氧原子的半径大,所以二氧化碳的比例模型为:,C项错误;
D.14C的质子数为6,其原子结构示意图:,D项正确;
答案选D。
9.B
解析:向氨水中加水稀释的过程中,温度不变,则NH3•H2O的电离平衡常数不变;氨水越稀越电离,则电离度增大;但溶液总体积增大,微粒浓度减小,故溶液导电性减小,答案为B。
10.C
解析:A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,氢氧根浓度减小,根据电离常数可知=,温度不变,电离常数不变,氢氧根浓度减小,则比值增大,A错误;
B.浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,则c(CO)<c(HCO),根据物料守恒:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],B错误;
C.0.2mol·L-1的醋酸(CH3COOH)溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合后得到CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),可以得到c(CH3COO-)-c(H+)=c(Na+)-c(OH-),C正确;
D.常温下,已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=2.0×10-12,Ag2CrO4悬浊液中c(Ag+)=,AgCl悬浊液中c(Ag+)=,则Ag2CrO4悬浊液的c(Ag+)一定大于AgCl悬浊液中的c(Ag+),D错误;
故选:C。
11.A
解析:A.溶液中发生反应,生成的与玻璃塞中二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠,长期易打不开瓶塞,所以盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,A错误;
B.硫化钠溶液呈碱性:,加入氢氧化钠溶液后,增大,水解平衡向逆反应方向移动,抑制的水解,B正确;
C.小苏打是,与两种溶液混合后发生双水解反应,生成氢氧化铝胶体和二氧化碳气体,能够灭火,可以用作泡沫灭火剂,C正确;
D.水解生成胶体、水解生成胶体可以使水中的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而达到净,D正确;
故选A。
12.C
解析:A.蔗糖含有C、H、O三种元素,加入浓硫酸,浓硫酸具有脱水性,将蔗糖脱水变成碳,过程放热,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,浓硫酸表现强氧化性,A正确;
B.溶液变棕黄色,说明H2O2溶液氧化硫酸亚铁溶液生成Fe3+,一段时间后,溶液中有气泡生成,则说明溶液中的Fe3+催化H2O2分解产生O2,B正确;
C.浓硝酸具有强氧化性,能与铝发生反应,使铝表面形成致密的氧化膜从而钝化,而不是不发生反应,C错误;
D.AgCl、AgI组成相似,则溶度积小的物质先生成沉淀,向浓度均为0.1mol・L-1的KCl、KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,先出现黄色沉淀,可说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确;
故选C。
13.B
【分析】该温度下,,据此分析解答。
解析:A.加水稀释,溶液中 c(H+) 减小,由于温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中 c(OH-) 增大,A正确;
B.溶液中,则,,B错误;
C.晶体溶于水发生电离,电离出的氢离子会抑制水的电离,C正确;
D.升高温度促进水的电离,水的离子积常数增大,根据分析,,则该温度高于25℃,D正确;
故选B。
14.C
解析:A.用托盘天平称量一定质量的KMnO4固体时遵循“左物右码”,故A错误;
B.定容时眼睛与溶液凹液面齐平,故B错误;
C.草酸溶液为酸性溶液,量取20.00mL未知浓度的草酸,用酸式滴定管量取,故C正确;
D.终点读数应为25.52mL,故D错误。
综上所述,答案为C。
15.B
解析:A.氢硫酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以一级为主,由0.1mol/L氢离子溶液pH=4.1可知,氢硫酸的Ka1≈=10—7.2,数量级为10-8,故A错误;
B.向0.1mol/L氢硫酸氢钠溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红说明氢硫酸氢根离子在溶液中的水解程度大于电离程度,则Ka2(H2S)<,所以Ka1(H2S)×Ka2(H2S)<Kw,故B正确;
C.0.1mol/L氢硫酸氢钠溶液与等体积0.1mol/L氢氧化钠溶液充分反应得到硫化钠溶液,溶液中钠离子浓度为0.1mol/L,则溶液中c(Na+)—c(S2-)—c(H2S) <0.1mol/L,故C错误;
D.由粉色硫化锰沉淀转化为黑色硫化铜沉淀可知,硫化锰的溶度积大于硫化铜的溶度积,故D错误;
故选B。
二、填空题
16. 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。
17. 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:。
18.(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。
19.(1)①>③>②
(2)Ka1=
(3)CN-+CO2+H2O=HCO+HCN
(4)>
【分析】根据表中所给出的电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>,据此进行解答。
解析:(1)CH3COONa、Na2CO3、NaCN均为强碱弱酸盐,酸根对应的酸越弱,水解程度越大,故水解程度>CN->CH3COO-,三种溶液的pH相等,所以浓度由大到小的顺序为CH3COONa>NaCN>Na2CO3。
(2)碳酸第一步电离的电离平衡常数表达式为Ka1=。
(3)向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性H2CO3>HCN>,根据强酸制弱酸原理,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCO+HCN。
(4)将浓度为0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,得到的溶液为等浓度的HCN和NaCN,HCN电离显酸性,NaCN水解显碱性,混合溶液显碱性,说明水解程度大于电离,故混合溶液中c (Na+)>c (CN-)。
20.(1)
(2)增大
(3)
(4)
解析:(1)碳酸为二元弱酸,在水中部分电离,电离方程式、;
(2)温度升高,促进弱电解质的电离,K增大;
(3)相同温度时,K越大,弱酸电离出的越大,酸性越强;由表中数据可看出的K最大,酸性最强,故酸性最强的为;
(4)利用K的大小进行比较,的K最小,酸性最弱,过量的通入溶液,反应生成碳酸氢根离子和硫氢根离子,。
21.(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。
22.(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。
23.(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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