第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元训练题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-16
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内容正文:
第三章《水溶液中离子反应与平衡》单元训练
一、单选题
1.用途广泛,利用溶液与玻璃中反应生产磨砂玻璃;利用反应:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制备Si3N4陶瓷。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.1molSiO2中所含键数目为4NA
B.制备Si3N4的反应中,生成时转移电子数为
C.2.8gN2与的混合气体中所含质子数为1.4NA
D.1L的溶液中所含H+数目为
2.工业上监测SO2含量是否达到排放标准的化学反应原理是:SO2+H2O2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LSO2含有的原子总数为NA
B.17gH2O2中含有键数目为2NA
C.反应转移的电子数为0.2NA时,生成0.1mol的BaSO4沉淀
D.常温下pH=1的HCl溶液中含有的H+数目为0.1NA
3.下列生产、生活项目所涉及的化学知识叙述正确且有关联的是
A.常温下,Al与浓硫酸不反应,可以用铝制容器盛放浓硫酸
B.利用明矾溶于水生成的胶体具有吸附性,对水进行杀菌消毒
C.水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可以用作黏合剂和防火剂
D.纯碱属于碱类,热的纯碱溶液可以用来清洗油污
4.工业上使用多种方式解决、、所带来的环境问题。如SNCR技术以尿素作为还原料实现脱硝:(乳酸钠)、和离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质、由阴、阳离子组成)等溶液可用于气体吸收。已知:25℃时、几种酸的电离常数: ,;(乳酸) 。下列有关说法正确的是
A.、、均属于大气污染物
B.SNCR脱硝技术存在反应:
C.工业上可利用碱溶液对NO直接进行化学吸收
D.(乳酸钠)溶液吸收的离子方程式为:
5.是一种二元弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol⋅L 溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,溶液中[Y表示或]与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.直线a表示与pH的变化关系
B.Q点溶液中,
C.常温下,的水解常数
D.N点溶液中,
6.下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,振荡试管,再向其中滴加4滴溶液,观察现象
证明溶解度
B
向盛有溶液的试管中滴加滴溶液,再继续滴加滴溶液,观察现象
证明浓度对化学平衡的影响
C
向盛有少量蒸馏水的试管中滴加2滴溶液,再滴加2滴硫氰化钾溶液,观察现象
证明的存在
D
室温下,向一定量饱和溶液中通入足量气体,观察是否有晶体析出
证明室温下固体在水中的溶解度:
A.A B.B C.C D.D
7.牙釉质的主要成分是,牙齿表面液膜的pH一般约为6.5,当液膜pH<5.2时,牙釉质会出现溶解损伤。下列说法正确的是
已知:、的分别为、;
含磷粒子在水溶液中的物质的量分数(δ)与pH的关系如图。
A.使用含氟牙膏时,可转化为
B.牙齿表面液膜中:
C.的电离程度小于其水解程度
D.当糖附着在牙齿上发酵时,会产生,所以多吃糖可以防治龋齿
8.为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中/缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。/的缓冲作用可用下列平衡表示:。
下列有关溶液的说法正确的是
A.由于血浆中存在/缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化
B.人体发生碱中毒时注射溶液可以缓解症状
C.已知在水溶液中可以形成二聚体,可分析出通过氢键形成八元环结构
D.实验测得0.1 mol·L-1溶液在25~60℃升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增大,减小的原因是升温抑制了的水解
9.下列实验方案设计、操作或结论均正确的是
A
B
分液漏斗放气操作
制取无水
C
D
判断溶度积:
验证对的分解有催化作用
A.A B.B C.C D.D
10.下列实验操作所得的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中加入铜粉
溶液变蓝
金属铁比铜活泼
B
常温下分别向稀硝酸和浓硝酸中加入铁粉
稀硝酸中产生无色气体,浓硝酸中无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
C
分别向两支盛有2mL相同浓度的银氨溶液的试管中滴入2滴相同浓度的和溶液
一支中无明显现象,另一支试管中产生黄色沉淀
D
向盛有酸性高锰酸钾溶液的两支试管中,分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
11.25℃时,PbR(R2-为或)的沉淀溶解平衡关系如图所示。已知Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4),下列说法错误的是
A.b表示PbSO4的沉淀溶解平衡曲线
B.Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液
C.X点对应的溶液中加入少量Pb(NO3)2固体,可转化为Y点对应的溶液
D.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中=1×105
12.工业上将硫铁矿在沸腾炉中煅烧得,在接触室中发生: ,在吸收塔中生成,可用氨水处理尾气。金属硫化物无论是易溶或微溶于水,都会发生一定程度的水解。一定条件下硫与氟气反应可得和两种气体。遇水立即水解生成HF和。不溶于水、无味无毒、极不活泼且具有优良绝缘性。下列化学反应表示正确的是
A.配制溶液需要加入NaOH溶液的原因:
B.水解:
C.过量氨水吸收尾气:
D.制取:
13.化学与科技、社会、生活密切相关,下列说法错误的是
A.生活中,常利用高温下铝粉与氧化铁的反应来焊接钢轨
B.、、三种无色溶液,只选用一种试剂无法将它们鉴别出来
C.维C又称“抗坏血酸”,缺铁性贫血患者服用补铁剂时往往和维一起服用
D.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,生活中主要用于饮用水处理
14.三氯化硼可用于有机反应催化剂、电子工业等,其熔点为,沸点为12.5℃,易水解。其制备及纯度测定实验如下:
Ⅰ.制备
将氯气通入装有mg和木炭的管式反应炉,加热,开始充分反应,反应结束后在氮气的氛围中冷却至室温。
Ⅱ.纯度测定
已知:AgSCN是一种白色沉淀且。
取反应后的产品于水解瓶中完全水解,稀释至100.00mL。取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入溶液,再加入适量硝基苯,用力摇动,将沉淀表面完全覆盖(不考虑杂质的反应)。以溶液为指示剂,用KSCN标准溶液滴定过量溶液,消耗标准溶液。
下列说法正确的是)
A.滴入最后半滴标准溶液,溶液由红色变为无色,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点
B.实验所得产品的产率是
C.若未加硝基苯,则测定结果将偏大
D.实验中用碱式滴定管盛放水解液
二、非选择题
15.物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。根据所学知识,回答下列问题:
(1)一定温度下,向1L 0.1mol/L CH3COOH溶液中加入0.1mol/L CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡 填“正”或“逆”向移动;溶液中的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)时,水的离子积常数。
①该温度下,若体积的溶液与体积的溶液混合后溶液呈中性,则 。
②该温度下,的某酸溶液和的溶液等体积混合后,混合溶液的则该混合溶液中下列算式的精确结果: mol/L
(3)下,有浓度均为0.1mol/L的三种溶液:a.;b.;c.(已知时电离常数:)
①三种溶液由小到大的顺序为: 填序号。
②往等浓度的Na2CO3、NaClO的溶液中加入少量醋酸,请写出发生反应的离子方程式 ;
③往CH3COONa溶液中加入少量盐酸后溶液显中性,则c(CH3COOH) c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”
(4)已知时,,现将足量氯化银分别放入:a.100mL蒸馏水中;b.100mL 0.2mol/L AgNO3溶液中;c.100mL 0.1mol/L氯化铝溶液中;d.100mL 0.1mol/L盐酸溶液中;充分搅拌后,相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是 (填序号)。
16.回答下列问题
(1)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c= (小数点后保留4位数字)。
(2)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是 (用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 (填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为 mol·L-1(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5)。
(3)向氨水中加入0.05 mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,则c() (填“>”“<”或“=”)2c(),此时混合溶液中c(NH)=176c(NH3·H2O),则NH3·H2O的电离常数Kb为 。
(4)向10 mL 0.10 mol·L-1的氨水中加入10 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液,通过计算说明是否会生成沉淀? 。[已知Ca(OH)2的Ksp=5.5×10-6,氨水中c(OH-)≈]
17.硅及其化合物在生活生产中有广泛应用。请按要求回答下列问题。
(1)工业上制备高纯硅的示意图如下:
①根据下图所示物质反应过程中的能量变化,写出用石英砂和焦炭制取粗硅,同时生成CO的热化学方程式: 。
②步骤Ⅱ产物中含有SiHCl3(沸点为33.0℃),还有少量SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-85.1℃)。若先将步骤Ⅱ产物降至室温,提纯SiHCl3,方法是 。所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶、尾接管外,还需要 、 。
(2)已知:硅的最高价氧化物对应的水化物有H2SiO3和原硅酸()。常温下,H2SiO3:=2.0×10-10、=1.0×10-12;H2CO3:=4.5×10-7、=4.7×10-11。
①向盛有饱和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的试管中通入足量CO2;充分反应后,用激光笔照射上述液体时发现有光亮的通路。预测液体颜色的变化: ;写出该反应的离子方程式: 。
②写出原硅酸脱水得到的产物(写两种) 、 。
18.向某温度下两份体积均为10mL的纯水中分别滴加的溶液和的溶液,所加溶液的体积随的变化如下图所示(溶液的体积能加和),请回答下列问题:
(1)e点溶液的,则此温度下, 。
(2)a点溶液中由水电离的 ,的电离平衡常数 。
(3)d点溶液的 。(已知)
(4)a、b、c、d四点水的电离程度由大到小的顺序为 。
(5)等体积的a点和d点的溶液混合后,溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性,等体积的a点和c点的溶液混合后,溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.在SiO2晶体中,1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子,故1molSiO2晶体中含有Si-O键数目为4NA,故A正确;
B.未说明气体所处的温度和压强,无法计算的物质的量,故B错误;
C.氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故2.8g混合物的物质的量为=0.1mol,且两者均含14个质子,故0.1mol混合物中含1.4NA个质子,故C正确;
D.1L的溶液中c(H+)=0.01mol/L,n(H+)=1L×0.01mol/L=0.01mol,数目为,故D正确;
故选B。
2.C
【详解】A.标准状况下,11.2LSO2含有的物质的量为:,原子数为1.5NA,故A错误;
B.1个H2O2含有3个键,17gH2O2物质的量为0.5mol,则含有键为1.5NA,故B错误;
C.依据SO2+H2O2+BaCl2═BaSO4↓+2HCl~2e-可知,反应转移的电子数为0.2NA时,生成BaSO4沉淀物质的量为0.1mol,故C正确;
D.溶液体积未知,所以无法计算pH=1的HCl溶液中含有的H+数目,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.常温下铝可被浓硫酸钝化,发生了化学反应,并不是不反应,可以用铝制容器盛放,故A错误;
B.明矾不具有强氧化性,溶于水能产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体具有吸附性,可净化水,但不能杀菌消毒,故B错误;
C.Na2SiO3易溶于水,其水溶液俗称水玻璃,具有黏结力强,耐高温等特性,常用作黏合剂和木材防火剂,故C正确;
D.纯碱为碳酸钠,属于盐,水解后溶液呈碱性,可用来清洗油污,故D错误;
故选:C。
4.B
【详解】A.引起温室效应,不属于大气污染物,A项错误;
B.由题意可知,SNCR脱硝技术用尿素作为还原剂实现脱硝,存在反应:,B项正确;
C.NO不能单独被碱液吸收,C项错误;
D.(乳酸钠)溶液吸收的离子方程式为,D项错误;
故选B。
5.C
【详解】A.H2R第一步电离平衡常数关系式可变式为,第二步电离平衡常数,因为的电离常数,所以当相同(即pH相同)时,即,故直线a表示与pH的变化关系,直线b表示与pH的变化关系,故A项错误;
B.图像N点时,纵坐标,即,则。Q点的大于N点的,则Q点溶液中,,故B项错误;
C.第一步水解的离子方程式为,水解常数,根据N点,则;第二步水解的离子方程式为,水解常数,根据M点,则,故常温下,的水解常数,故C项正确;
D.N点溶液中存在电荷守恒:,且N点溶液中,可得,故D项错误;
故本题选C。
6.D
【详解】A.向溶液中滴加少量溶液,产生白色沉淀,且将银离子消耗完全,再滴加几滴溶液,生成黑色沉淀,发生了沉淀的转化,证明溶解度,A项不符合题意;
B.向溶液滴加溶液,溶液由橙色变为黄色,再继续滴加硫酸,溶液由黄色变为橙色,证明了浓度对化学平衡的影响,氢氧根浓度增大,氢离子浓度减小,平衡左移,氢离子浓度增大,平衡右移,B项不符合题意;
C.溶液不变红色,说明溶液中无,溶液中存在,C项不符合题意;
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,反应过程中消耗了溶剂水,生成的质量比消耗的质量大,即使有晶体析出,也不能充分说明的溶解度比的大,D项符合题意;
选D。
7.B
【详解】A.Ca5(PO4)3F的Ksp更小,使用含氟牙膏时,Ca5(PO4)3(OH)可转化为Ca5(PO4)3F,A错误;
B.牙釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH),根据元素守恒,因此正确,B正确;
C.的电离为,观察的交点,此时pH≈7,则的电离常数,的水解为,的水解平衡常数,观察的交点,此时pH≈2,则,,即电离程度大于水解程度,故C错误;
D.牙齿表面液膜中存在在,当糖附着在牙齿上发酵时,会产生,沉淀溶解平衡正向移动,不利于牙釉质的沉积,故D错误;
故答案选B。
8.C
【详解】A.体系中加入少量的酸或碱,pH才无明显变化,故A错误;
B.溶液呈碱性,人体血液碱中毒时,可以注射酸性溶液缓解,故B错误;
C.通过氢键形成的二聚体是八元环结构,故C正确;
D.起初升温时以促进水的电离为主,溶液中c(H+)增大,pH减小,后来升温以促进的水解为主,溶液中c(H+)减小,pH增大,故D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.分液漏斗振荡时,有机溶剂挥发产生的蒸气会使分液漏斗内部气压增大,从上口放气会容易冲开活塞,导致损失或危险,因为下部放气可以通过旋转活塞的间隙大小来控制放出的气流的大小,所以从下口放气可以避免冲开活塞,具体操作为振荡过程中,将分液漏斗倒置,用手顶紧上口活塞,将下口斜向上对准安全位置,不时慢慢旋开下口的活塞,放出气体,故A正确;
B.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化镁和盐酸,直接加热蒸发,氯化氢挥发会使平衡不断右移,直至趋于完全生成氢氧化镁,无法制得无水氯化镁,故B错误;
C.向过量的硫酸锌溶液中滴入硫化钠溶液后,再滴入硫酸铜溶液,反应生成白色沉淀转化为黑色沉淀,说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,故C错误;
D.由实验装置图可知,向过氧化氢溶液中加入氯化锰溶液时,与对比实验的反应温度不同,由探究实验变量唯一化原则可知,该实验无法达到验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用的实验目的,故D错误;
故选A。
10.C
【详解】A.溶液变蓝是铁离子和铜单质生成铜离子和亚铁离子,不能说明金属铁比铜活泼,A错误;
B.浓硝酸中无明显现象,是浓硝酸和铁发生钝化反应阻碍了反应的进行,不能说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强,B错误;
C.一支中无明显现象,另一支试管中产生黄色沉淀,说明碘离子更容易和银离子生成碘化银沉淀,碘化银更难溶,则,C正确;
D.,与草酸溶液反应,需要高锰酸钾8×10-5mol;与草酸溶液反应,需要16×10-5,而两支试管中加入的高锰酸钾为4×10-4mol,所以高锰酸钾过量,两支试管中溶液的紫色均不会褪去,无法得出反应速率快慢结论,错误;
故选C。
11.C
【分析】已知Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4),则当c(Pb2+)相同时,c()<c(),此时-lgc()>-lgc(),所以a曲线为PbCO3的沉淀溶解平衡曲线,b曲线为PbSO4的沉淀溶解平衡曲线。从图中可以看出,当-lgc(Pb2+)=2时,PbCO3和PbSO4都达到沉淀溶解平衡,此时-lgc()=11,-lgc()=6,Ksp(PbCO3)=10-2×10-11=10-13,Ksp(PbSO4)=10-2×10-6=10-8。
【详解】A.由分析可知,b表示PbSO4的沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.Y点时,Ksp(PbSO4)=10-2×10-6=10-8,c()<10-6,则溶液是PbSO4的不饱和溶液,B正确;
C.X点对应的溶液中加入少量Pb(NO3)2固体,PbSO4饱和溶液中c(Pb2+)增大,PbSO4的沉淀溶解平衡逆向移动,此时溶液仍为PbSO4的饱和溶液,不可能转化为Y点对应的不饱溶液,C错误;
D.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中===1×105,D正确;
故选C。
12.B
【详解】A.Na2S是强碱弱酸盐,硫离子会水解,为抑制硫离子的水解,可以适当加入氢氧化钠溶液,硫离子水解以第一步为主,其离子方程式为:S2−+H2O⇌HS−+OH−,A错误;
B.SF4遇水立即水解生成HF和SO2,其化学方程式为:SF4+2H2O=4HF+SO2,B正确;
C.过量氨水吸收SO2尾气,因氨水过量,会生成亚硫酸铵而不是亚硫酸氢铵,正确的化学方程式为:SO2+2NH3⋅H2O=(NH4)2SO3+H2O,C错误;
D.因铝离子和硫离子在溶液中会发生双水解而水解彻底,所以制取Al2S3不能通过溶液中的离子反应制得,可以通过固体单质化合得到:2Al+3SAl2S3,D错误;
故选B。
13.B
【详解】A.利用高温下铝粉与氧化铁的反应来焊接钢轨,发生铝热反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,A正确;
B.、、三种无色溶液,只选用一种试剂硫酸可将它们鉴别出来,滴入硫酸无现象、滴入硫酸有气泡产生、滴入硫酸有白色沉淀产生,B错误;
C.人体吸收亚铁离子,亚铁离子容易被氧化,而维生素C具有还原性,能防止亚铁离子被氧化,则维生素C可以促进人体铁元素的吸收,C正确;
D.高铁酸钠中铁的化合价为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,被还原成Fe3+,Fe3+水解成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体能净水,因此高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,可用于饮用水处理,D正确;
故选B。
14.B
【详解】A.三氯化硼在水解瓶中完全水解,加入溶液,产生AgCl白色沉淀,再加入适量硝基苯,用力摇动,将沉淀表面完全覆盖,以溶液为指示剂,此时溶液为无色的,用KSCN标准溶液滴定过量溶液,当KSCN稍微过量时,溶液变红色,则滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色,A错误;
B.用KSCN标准溶液滴定过量溶液,消耗标准溶液,则和三氯化硼水解产生的Cl-反应的AgNO3物质的量为×-×=×10-3mol,则生成BCl3的物质的量为:,mg的物质的量为,理论上生成BCl3,则实验所得产品的产率是,B正确;
C.若未加硝基苯,AgCl沉淀会和KSCN反应转化为AgSCN,导致计算过量硝酸银偏大,从而导致计算溶液中氯离子浓度偏小,最终导致测得结果偏小,C错误;
D.是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,实验中用酸式滴定管盛放水解液,D错误;
故选B。
15.(1) 逆 减小
(2) 14 10-5-10-7
(3) c<b<a CH3COOH+CO=CH3COO-+HCO =
(4)b>a>d>c
【详解】(1)溶液中存在电离平衡,加入固体,溶液中的增大,平衡逆向移动;溶液中 减小,增大,则的值减小。故答案为:逆;减小;
(2)①该温度下,若100体积的溶液与1体积的溶液混合后溶液呈中性,则有,从而可知,则;
②的和的溶液等体积混合后,如果是强酸,则溶液呈中性,实际混合后的溶液呈酸性,则为弱酸,中和后,继续电离氢离子使得溶液的,即,由可计算出,根据电荷守恒有,则。故答案为:14;10-5-10-7;
(3)①、、均为强碱弱酸盐,其溶液均显碱性,由于酸性,则水解程度,因此溶液的:,即c<b<a;
②往等浓度的Na2CO3、NaClO的溶液中加入少量醋酸,根据以上分析可知溶液碱性更强,少量醋酸先与反应,反应的离子方程式为:CH3COOH+CO=CH3COO-+HCO;
③往CH3COONa溶液中加入少量盐酸后溶液显中性即,根据电荷守恒,则有
故答案为:c<b<a;CH3COOH+CO=CH3COO-+HCO;=;
(4)溶液中存在沉淀溶解平衡, 又,加入或均会抑制的溶解,由于b直接加入硝酸银溶液,因此相同温度下,b中的银离子浓度最大, 蒸馏水中,;氯化铝溶液中,,则;盐酸溶液中,,;综上所述,银离子浓度由大到小的顺序是b>a>d>c。故答案为:b>a>d>c。
16.(1) 碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) 0.616 2
(2) +H2ONH3·H2O+H+ 逆向
(3) = 1.76×10-5
(4)无沉淀生成
【详解】(1)①Kh(CN-)=1.61×10-5,则Ka(HCN)==≈6.2×10-10<1.61×10-5,说明CN-的水解能力强于HCN的电离能力,常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显碱性,c(CN-<c(HCN);结合电荷守恒可知,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);
②当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(HCN)=c(K+)- c(CN-)=c(Cl-)=0.5c mol/L,由水解平衡CN-+H2OHCN+OH-可知,其水解平衡常数的表达式Kh===1.61×10-5,解得c≈0.616 2;
(2)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,硝酸铵为强酸弱碱盐,水解溶液显酸性,+H2ONH3·H2O+H+;向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中c(OH-)增大,抑制水的电离,水的电离平衡将逆向移动;
NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,依据电荷守恒计算可知,溶液中氢氧根离子浓度=10-7 mol/L,c ()=c(),NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,设混合后溶液体积为1 L,c ()=c(NO)=a mol/L;根据一水合氨电离平衡得到:NH3·H2O+OH-,平衡常数K===2×10-5 mol/L,计算得到c (NH3·H2O)=mol/L;
(3)向氨水中加入0.05 mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,则根据电荷守恒有c()+c(H+)=c(OH-)+2c(),所以c()=2c()。因混合溶液中c(NH)=176c(NH3·H2O),NH3·H2O的电离常数Kb= =1.76×10-5
(4)由(3)NH3·H2O的电离常数Kb=1.76×10-5,因氨水中c(OH-)≈,故混合后c2(OH-)≈×0.10×1.76×10-5=8.8×10-7,10 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液中c(Ca2+)=0.02 mol·L-1,混合后c(Ca2+)=0.01 mol·L-1,则Qc=c(Ca2+)·c2(OH-)=0.01×8.8×10-7=8.8×10-9<Ksp,故无沉淀生成。
17.(1) SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g) ΔH=+638.4kJ·mol-1 蒸馏 蒸馏烧瓶 直形冷凝管
(2) 溶液红色变浅至褪色 Si+2CO2+2H2O=H2SiO3(硅胶)+2HC H2SiO3 SiO2
【详解】(1)①根据两个反应过程能量变化图像可知: Ⅰ.Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-859.4kJ·mol-1;Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1;根据盖斯定律Ⅱ-Ⅰ得热化学方程式SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1+859.4kJ·mol-1=+638.4kJ·mol-1;
②若先将步骤Ⅱ产物降至室温,根据SiHCl3、SiCl4沸点不同,用蒸馏法提纯SiHCl3。蒸馏装置图为 ,用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶、尾接管外,还需要蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(2)①弱酸的电离平衡常数越大其酸性越强,根据题给数据可得酸性:H2CO3>H2SiO3>HC>HSi,向盛有饱和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的试管中通入足量CO2,生成硅酸胶体和碳酸氢钠,该反应的离子方程式Si+2CO2+2H2O=H2SiO3(硅胶)+2HC;Na2SiO3溶液中Si发生水解而使溶液呈碱性,滴加酚酞开始溶液为红色,随着CO2通入,Na2SiO3反应生成H2SiO3,溶液碱性减弱,溶液由红色逐渐变无色;
②原硅酸()脱去一分子水得到的产物是H2SiO3,脱去两分子水得到的产物是SiO2。
18.(1)1×10—14
(2) 1×10—11mol/L 2×10—5
(3)12.7
(4)b>a=c>d
(5) 碱 酸
【详解】(1)由图可知,e点为纯水,水中氢离子浓度和氢氧根离子相等,若某温度时溶液pH为7,则水的离子积常数Kw=1×10—7×1×10—7=1×10—14,故答案为:1×10—14;
(2)水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度,由图可知,a点醋酸溶液pH为3,则水电离出的氢离子浓度=1×10—11mol/L;a点醋酸溶液的浓度为=0.05mol/L,则醋酸的电离常数约为=2×10—5,故答案为:1×10—11;2×10—5;
(3)由图可知,d点氢氧化钠溶液的浓度为=0.05mol/L,c(H+)=2×10—13,则溶液pH为13—lg2=12.7,故答案为:12.7;
(4)醋酸溶液电离出的氢离子和氢氧化钠溶液电离出的氢氧根离子均抑制水的电离,溶液中氢离子浓度或氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小,由图可知,溶液中氢离子浓度或氢氧根离子浓度的大小顺序为d>a=c>b,则水的电离程度由大到小的顺序为b>a=c>d,故答案为:b>a=c>d;
(5)由图可知,a点醋酸溶液中醋酸浓度和d点氢氧化钠溶液中氢氧化钠浓度相等,等体积混合时两者恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性;a点醋酸溶液中氢离子浓度与和c点氢氧根离子浓度相等,等体积混合时醋酸溶液过量,溶液呈酸性,故答案为:碱性;酸性。
答案第1页,共2页
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