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第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、选择题
1.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下:
难溶电解质
ZnS
CuS
HgS
Ksp
向100mL含、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液,下列说法正确的是
A.先沉淀 B.先沉淀 C.先沉淀 D.同时沉淀
2.下列化学用语表述正确的是
A.自然界正常雨水是因为:,
B.向中投入固体:
C.向溶液中加足量溶液:
D.用溶液处理水垢中的:
3.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
往溶液中通入气体
有沉淀生成
沉淀是
B
往平衡体系中,加入KCl晶体
溶液颜色不变
加入少量KCl晶体,不会影响该化学平衡
C
在两个烧杯中分别盛有等体积、等浓度的烧碱溶液和氨水,插入电极,连接灯泡,接通电源,分别进行导电实验
盛有烧碱溶液的灯泡亮度大
强电解质导电能力大于弱电解质
D
相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞试液
NaB溶液红色更深
酸性:HA>HB
A.A B.B C.C D.D
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B. 的溶液中:Na+、K+、、ClO-
C.c(H+) =mol·L-1的溶液中:Na+、Fe3+、、
D.在由水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:、Fe2+、、
5.下列关于化学原理的应用正确的是
A.锅炉除垢的过程中把CaSO4转化为CaCO3
B.用Cl2除去污水中的Cu2+和Hg2+
C.用饱和Na2CO3溶液清洗油污,加热可以增强去污效果,是因为升温能促进Na2CO3电离
D.可以用电解MgCl2溶液制取Mg
6.某学习小组为探究氯化铜与亚硫酸钠的反应,设计了如下实验:
已知。
下列分析中,错误的是
A.2mL0.2溶液中含数目小于(为阿伏加德罗常数的值)
B.由实验可知,生成橙黄色沉淀的速率较快,而生成白色沉淀的反应趋势更大
C.已知橙黄色沉淀中只含有、、,可利用稀硫酸检验其中的,若溶液变蓝,则说明含有
D.本实验中,溶液和溶液的总反应离子方程式为:
7.下列实验操作、现象及结论不正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向蛋白质溶液中加入浓溶液
出现浑浊
溶液降低了蛋白质的溶解度
B
向溶液中滴加溶液
产生白色沉淀
白色沉淀为
C
常温下,把铝片放置于浓硝酸中
无明显现象
浓硝酸使铝片发生了钝化
D
向两支装有的试管中分别滴入淀粉溶液和溶液
前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀生成
溶液中存在:
A.A B.B C.C D.D
8.下列物质属于强电解质的是
A. B. C. D.Al
9.常温下,已知溶液中含磷物种的浓度之和为,溶液中各含磷物种的关系如图所示。图中表示各含磷物种的浓度负对数,表示的浓度负对数;x、y、z三点的坐标:。下列说法正确的是
A.曲线①表示随的变化
B.对的的溶液加水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
C.的平衡常数
D.的溶液中:
10.实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的过程如下:
①向三颈烧瓶中加入一定量MnO2和水,不断搅拌的同时通入SO2和N2的混合气体,反应3h,尾气用石灰乳吸收;
②滴加NaHCO3溶液,边加边搅拌,并控制溶液pH小于8;
③过滤,洗涤,低温晾干。
下列说法正确的是
A.制取11.5gMnCO3,理论上消耗标准状况下1.12LSO2
B.步骤②的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
C.步骤②的pH过大不影响MnCO3的产量
D.步骤③中为节约时间可将产品加热烘干
11.羟胺()稀溶液中的电离方程式为,设的电离平衡常数为K。下列说法正确的是
A.常温下,加入少量NaOH固体,平衡向左移动,K减小
B.常温下,加入少量,平衡向右移动,的电离度增大
C.常温下,加少量水稀释,溶液中所有离子浓度都减小
D.常温下,通入少量HCl气体,平衡向右移动,增大
12.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中对应点的温度关系为
B.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
C.水的电离常数数值大小关系为
D.纯水仅降低温度可由b点到d点
13.下列物质属于强电解质的
A.水 B.二氧化碳 C.碳酸钙 D.盐酸
14.溶液的酸碱性对人类生产、生活有十分重要的影响,酸碱性的变化规律是化学研究的重要组成部分。下列酸碱性及其变化的说法正确的是
A.氢离子浓度很小的溶液一定显酸性
B.25℃,pH=3的盐酸体积稀释到原来的10倍,所得溶液pH>4
C.硫酸溶液与等体积水混合后,所得溶液pH=1
D.25℃,pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后pH<7
15.下列有关实验的说法正确的是
A.用干燥的pH试纸测定新制氯水的pH
B.若25.00 mL滴定管中液面的位置在刻度为3.00mL处,则滴定管中液体的体积一定大于22.00mL
C.中和滴定实验中,洗净后的锥形瓶一定要用待测液润洗2-3次
D.用玻璃棒蘸取溶液滴在表面皿上的已润湿pH试纸上测其pH,一定有误差
二、填空题
16.电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。以锂云母浸出液(含Li+、Al3+、Fe3+、Ca2+、等)制取电池级Li2CO3的工艺流程如下:
已知:①HR为酸性磷类有机萃取剂,难溶于水,可萃取Fe3+,萃取时发生反应:Fe3++3HR=FeR3+3H+,生成的FeR3可溶解在HR中。
②Li2CO3、LiHCO3的溶解度如图1所示:
过滤1后所得沉淀用热水洗涤的目的是___________。
17.电解质的水溶液中存在电离平衡,请根据所学知识回答下列问题:
(1)醋酸是常见的弱酸。
①常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填序号)。
a.c(H+) b. c.c(H+)∙c(OH-)
d. e.
②请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱___________
(2)常温下,H2C2O4和的电离平衡常数如下:
化学式
H2C2O4
电离平衡常数
①根据以上信息可知,Na2SO4溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②少量Na2C2O4溶液与过量NaHSO4溶液反应的离子方程式为___________。
③室温下,pH=1的H2SO4溶液中,___________。
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________点,在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________。
18.抗击“非典”期间,过氧乙酸(CH3COOOH)是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2.测定产品中过氧乙酸浓度c0.涉及下列反应:
①+H2O2+H+ →Mn2++O2↑+H2O(未配平)
②H2O2+2I-+2H+ =I2+2H2O
③CH3COOOH+2I-+2H+=CH3COOH+I2+H2O
④I2+2=2I-+
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式:+H2O2+H+=Mn2++O2↑+H2O,__________。
(2)用单线桥法在已配平的化学方程式上标出电子转移的方向和数目:_______
(3)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是_______。
(4)取b0 L待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 L(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 L待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 L。请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。c0= _______ mol·L-1。
(5)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 _______(填是或否)
19.某实验小组测定产品中水合肼的含量,步骤如下:称取产品,加入适量固体(滴定过程中,调节溶液的保持在6.5左右),加水配成溶液,移取置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用的碘标准溶液滴定(已知:)。实验测得消耗碘标准溶液的平均值为,产品中水合肼的质量分数为_______。
20.一水合氨的电离方程式为。若在氨水中加入下表中的物质(保持温度不变),一水合氨的电离平衡以及平衡时、如何变化?请填写下表。
加入的物质
电离平衡移动方向
________
________
________
________
________
________
NaOH(s)
________
________
________
浓盐酸
________
________
________
三、计算题
21.钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资。自然界中黑钨矿的主要成分是,还含有少量的化合物。由黑钨矿制备的工艺流程如下:
浸出液中的溶质有,加入将溶液的调至9时,溶液中___________。(已知、)
22.与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数用K表示。如表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸
电离方程式
电离平衡常数K
HClO
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、、H3PO4、、都看作是酸,则它们酸性最强的是_______(填化学式)
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生的离子方程式为_______。
(3)计算该温度下0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)= _______mol/L
(4)取等体积的pH均为a的醋酸和次氯酸两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的体积分别为V1,V2,则大小关系为:V1_______V2(填“>”、“<”或“=”)
(5)下列四种离子结合H+能力最强的是_______。
A. B. C.ClO- D.CH3COO-
(6)等物质的量的苛性钠分别用pH为2和3的醋酸溶液中和,设消耗醋酸溶液的体积依次为Va、Vb,则两者的关系正确的是_______。
A.Va>10Vb B.Va<10Vb C.Vb<10Va D.Vb>10Va
(7)已知100℃时,水的离子积常数Kw=1.0×10-12,pH=3的CH3COOH和pH=9的NaOH溶液等体积混合,混合溶液呈_______性;
(8)等浓度的①(NH4)2SO4、②NH4HSO4、③NH4HCO3、④NH4Cl、⑤NH3H2O溶液中,浓度由大到小的顺序是:_______。
(9)已知常温下,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,Ksp(BaCrO4)=1.17×10-10在浓度都为0.001mol•L-1的含Ag+、Ba2+的溶液中,缓慢滴加稀K2CrO4溶液,先产生的沉淀的化学式是_______
四、元素或物质推断题
23.有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20;其中X和Z是金属元素。已知V和Z属同一族,它们原子最外电子层上只有1个电子,W和Y也属同一族,W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍,X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半。请用相关的元素符号回答:
(1)X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为______。
(2)X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为:___________。
(3)W与Z 可形成化合物Z2W2,该化合物的电子式为________________________。
(4)Y与Z形成的化合物水溶液pH_____7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因_______。
(5)Y的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液能金属铜在加热条件下产生一种气体,该气体使溴水褪色的原因是______。
(6)W与V 可形成化合物V2W2,该化合物的结构式为______________。
五、实验题
24.某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】测定醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度。
用 0.2000mol/L 的 NaOH 溶液滴定 20.00mL 醋酸溶液,3 次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下:
实验次数
1
2
3
消耗NaOH 溶液的体积/mL
20.05
20.00
19.95
(1)量取 20.00 mL 醋酸溶液所用的仪器是_____(填字母)
a
b
c
d
(2)以上醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度为_____
【实验二】探究浓度对CH3COOH电离程度的影响。
用 pH 计测定 25℃时不同浓度的醋酸的 pH,结果如下:
浓度/(mol·L-1)
0.2000
0.1000
0.0100
pH
2.83
2.88
3.38
(3)根据表中数据可知CH3COOH是_____电解质(填“强”或“弱”) 得出此结论的依据是_____
(4)写出CH3COOH的电离方程式_____
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:向、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液,当溶液中离子开始沉淀时,溶液中c(金属离子)×c(S2-)=Ksp,Ksp越小的难溶物最先生成,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),因此先沉淀,故答案为C。
2.C
解析:A.碳酸是弱酸,分步电离,碳酸的电离方程式为,故A错误;
B.和固体先发生复分解反应生成氢氧化钠和双氧水,双氧水再分解为水和氧气,氢氧化钠中的样原子来自水分子,氧气中的氧原子来自过氧化钠,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向溶液中加足量溶液生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式是,故C正确;
D.用溶液处理水垢中的生成碳酸钙沉淀和硫酸钠,反应的离子方程式是,故 D错误;
选C。
3.B
解析:A.具有强氧化性,往溶液中通入气体生成CaSO4沉淀,故A错误;
B.反应的离子方程式为,平衡体系中加入KCl晶体,平衡不移动,溶液颜色不变,故B正确;
C.浓度未知的强电解质和弱电解质溶液的浓度是否相等,强电解质溶液的导电能力不一定大于弱电解质,故C错误;
D.没有明确NaA和NaB溶液的浓度是否相等,相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞试液,NaB溶液红色更深,不能说明B-水解程度大于A-,所以酸性:HA不一定大于HB,故D错误;
选B。
4.B
解析:A.Fe3+和SCN-结合生成血红色的络合物,不能共存,A错误;
B.的溶液显碱性,各离子在碱性溶液中均能共存,B正确;
C.c(H+) =mol·L-1的溶液呈中性,中性条件下Fe3+完全水解,不能共存,C错误;
D.水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液可酸可碱,碱性条件下、Fe2+不能共存,酸性条件下Fe2+和不能共存,D错误;
故选B。
5.A
解析:A.锅炉除垢的过程中要把不溶于酸的CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3除去,A正确;
B.Cl2不能除去Cu2+和Hg2+,可用Na2S除去污水中的Cu2+和Hg2+,B错误;
C.用饱和Na2CO3溶液清洗油污,加热可以增强去污效果,是因为升温能促进Na2CO3水解,溶液碱性更强,C错误;
D.电解熔融MgCl2制取Mg,D错误;
故选A。
6.C
解析:A.会发生水解,所以2mL0.2溶液中含数目小于,故A正确;
B.先生成橙黄色沉淀,说明生成橙黄色沉淀的速率较快,最终得到的是白色沉淀,说明白色沉淀物更稳定,而生成白色沉淀的反应趋势更大,故B正确;
C.由于橙黄色沉淀中还含有,溶于稀硫酸,溶液也会变蓝,故不能依据溶液变蓝的现象来检验其中的,故C错误;
D.根据信息可知溶液和溶液发生最终得到了白色沉淀,可知该过程中做氧化剂,做还原剂被氧化,总反应离子方程式为:,故D正确;
故选C。
7.B
解析:A.蛋白质中加入轻金属盐,能降低蛋白质的溶解度,使其从溶液中析出,A正确;
B.铝离子水解呈酸性,硫离子水解呈碱性,两溶液混合水解互促,彻底进行,白色沉淀是氢氧化铝,B错误;
C.常温下铝片遇浓硝酸,浓硝酸使铝片发生了钝化,C正确;
D.加入淀粉,溶液变蓝,说明有碘生成,加入溶液,有黄色沉淀,说明含I-,所以溶液中存在:,D正确;
故答案选B 。
8.B
解析:强电解质是在水溶液中或熔融状态中完全发生电离的电解质。是弱电解质,属于盐,是强电解质,是非电解质,Al是单质,不属于电解质,故答案为B。
9.C
【分析】由图示可知,随着碱性增强,即pOH减小,H3PO3浓度减小,浓度先增加后减小,浓度逐渐增大,可知中的氢不可能电离,说明H3PO3是二元弱酸,故H3PO3溶液中含磷物有H3PO3、、,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol•L−1,即c(H3PO3)+c()+c()=0.1mol•L−1,根据酸碱中和反应知随着c(OH−)的增大,c(H3PO3)逐渐减小,c()先增大后减小,c()逐渐增大,即随着pOH的减小,pc(H3PO3)逐渐增大,pc()先减小后增大,pc()逐渐减小,故曲线①表示pc()随pOH的变化,曲线②表示pc()随pOH的变化,曲线③表示pc(H3PO3)随pOH的变化,点x(7.3,1.3)表示当POH=7.3时,pc()=pc(),点y(10.0,3.6)表示当POH=10,时pc()=pc(H3PO3),点z(12.6,1.3)表示当POH=12.6时,pc()=pc(H3PO3),据此可得、。
解析:A.曲线①表示pc()随pOH的变化,故A错误;
B.为弱酸,加水稀释时,溶液中氢离子浓度降低,氢氧根浓度增加,故B错误;
C.根据图中点x(7.3,1.3)知当POH=7.3时,pc()=pc(),即当c(H+)=10−6.7时,c()=c(),则;同理,根据图中点z(12.6,1.3)知当POH=12.6时,pc()=pc(H3PO3),即当c(H+)=10−1.4时,c()=c(H3PO3),则,故的平衡常数,故C正确;
D.pH=4时,即pOH=10,曲线①、②、③分别表示pc()、pc()、pc(H3PO3)随pOH的变化,由图中点y(10.0,3.6)可知此时pc()=pc(H3PO3),即c()=c(H3PO3),由c(H3PO3)+c()+c()=0.1mol•L−1可得c()=0.1mol•L−1− c()−c(H3PO3)=0.1mol•L−1−2 c(),故D错误;
故答案选C。
10.B
【分析】反应中二氧化锰和二氧化硫反应生成锰离子和硫酸根离子,反应,反应后加入NaHCO3溶液反应生成碳酸锰沉淀;
解析:A.11.5gMnCO3为0.1mol,理论上消耗标准状况下0.1molSO2,体积为2.24L,A错误;
B.步骤②中锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳、水,离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O,B正确;
C.步骤②的pH过大,则氢氧根离子和碳酸氢根离子反应转化为碳酸根离子,会影响MnCO3的产量,C错误;
D.步骤③中加热烘干会导致碳酸锰分解,D错误;
故选B。
11.D
解析:A.平衡常数K只受温度影响,所以向该溶液中加入少量NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,平衡向左移动,但K不变,选项A错误;
B.常温下,加入少量,平衡向右移动,但的电离度减小,选项B错误;
C.加水稀释,促进的电离,c(OH-)减小,Kw不变,则溶液中c(H+)增大,选项C错误;
D.常温下,通入少量HCl气体,氢离子与氢氧根离子反应使c(OH-)减小,平衡向右移动,增大,选项D正确;
答案 选D。
12.C
解析:A.根据图像,可计算a点对应的Kw=10-7×10-7=10-14,b点对应的Kw=10-6×10-6=10-12,则b点对应的温度更高,A错误;
B.温度不变,加入少量NaOH,会使溶液中OH¯浓度增大,H+浓度减小,不会使溶液从c点变到a点,B错误;
C.b点对应的Kw=10-12,d点对应的Kw与a点相同,为10-14,C正确;
D.纯水仅降低温度,仍然满足c(H+)=c(OH¯),不会由b点到d点,D错误;故选C。
【点睛】温度越高,水的电离程度越大,Kw越大。
13.C
解析:A.部分水能电离出氢离子和氢氧根离子,为弱电解质,A与题意不符;
B.二氧化碳液态不导电,为非电解质,B与题意不符;
C.碳酸钙熔融状态时能导电,属于盐,为强电解质,C符合题意;
D.盐酸为混合物,既不是电解质,也不是非电解质,D与题意不符;
答案为C。
14.D
解析:A.氢离子浓度越大pH值就越小,溶液酸性越强,故A错误;
B.25℃,pH=3的盐酸中氢离子浓度为,稀释到原来体积的10倍,氢离子浓度为,所得溶液pH=4,故B错误;
C.硫酸溶液中氢离子浓度为,与等体积水混合后,氢离子浓度为,溶液pH<1,故C错误;
D.25℃,pH=3的醋酸浓度大于与pH=11的氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度,混合溶液中醋酸电离程度大于醋酸根水解程度,溶于呈酸性,pH<7,故D正确;
故答案选D。
15.B
解析:A.氯水有漂白性,无法用干燥的pH试纸测pH,故A错误;
B.滴定管0刻度下方还有一定体积的溶液,若25.00 mL滴定管中液面的位置在刻度为3.00mL处,则滴定管中液体的体积一定大于22.00mL,故B正确;
C.中和滴定实验中,洗净后的锥形瓶不能用待测液润洗,故C错误;
D.用润湿pH试纸上测溶液pH,不一定有误差,如NaCl溶液是中性溶液,pH为7,故D错误;
答案为B。
二、填空题
16.洗去沉淀表面的杂质离子,减少Li2CO3的溶解损失,提高Li2CO3的纯度和产率
解析:根据图片1的信息可知碳酸锂的溶解度随着温度的升高而降低,温度越高溶解度越小,用热水洗涤能降低碳酸锂在水中溶解的量,过滤1后所得沉淀用热水洗涤的目的是洗去沉淀表面的杂质离子,减少Li2CO3的溶解损失,提高Li2CO3的纯度和产率;
17.(1) a 向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
(2) 碱 +=+ 0.12:1
(3) a c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)
解析:(1)①常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,溶液的体积增大,但溶液体积增大对c(H+)、c(CH3COO-)的影响大于电离程度增大的影响,所以c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)减小,c(OH-)增大。
a.由分析可知,CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(H+)不断减小,a符合题意;
b.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(CH3COO-)不断减小,,则增大,b不符合题意;
c.c(H+)∙c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,c不符合题意;
d.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(H+)不断减小,c(OH-)增大,所以增大,d不符合题意;
e.,Ka只受温度变化的影响,所以不变,e不符合题意;
故选a。
②验证醋酸与碳酸的酸性强弱时,可利用强酸制弱酸的原理,则实验方案为:向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。答案为:a;向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊;
(2)①根据以上信息可知,在水溶液中发生部分电离,则能发生水解,Na2SO4溶液呈碱性。
②由于Ka1(H2C2O4)>Ka (NaHSO4)>Ka2(H2C2O4),所以少量Na2C2O4溶液与过量NaHSO4溶液反应的离子方程式为:+=+。
③室温下,pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,Ka()==1.2×10-2,=0.12:1。答案为:碱;+=+;0.12:1;
(3)在a点,NH4HSO4溶液与NaOH溶液的体积相同,刚好发生反应,生成NaNH4SO4等,此时发生水解,溶液呈酸性;在b点,溶液呈中性,此时溶液中只有少部分转化为NH3∙H2O;在c点,溶液中有二分之一的与OH-发生反应生成NH3∙H2O,此时NH3∙H2O发生电离,溶液呈碱性;在d点,与OH-完全反应生成NH3∙H2O,此时NH3∙H2O发生电离,溶液呈碱性,由此可知,图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是a点。a点时,反应后溶液中,c(Na+)=c()=c(),加入NaOH与少量反应至b点,在b点,溶液呈中性,所以溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。答案为:a;c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。
【点睛】分析b点溶液中离子浓度的大小关系时,可以a点作参照。
18. 2+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O 淀粉溶液 否
解析:(1)反应中Mn的化合价从+7价降低到+2价,得到2个电子。双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,所以根据电子得失守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是2︰5,则方程式为2+5H2O2+6H+ =2Mn2++5O2↑十8H2O。
(2)表示电子转移方向和数目,用单线桥表示有
(3)由于碘单质能和淀粉发生显色反应,所以指示剂是淀粉。
(4)根据反应①可知溶液中含有双氧水是0.0025a1b1mol,则根据反应②可知双氧水氧化生成的碘单质是0.0025a1b1mol。根据反应④可知生成的碘单质根据是0.0005a2b2mol,所以由过氧乙酸生成的碘单质是0.0005a2b2mol-0.0025a1b1mol,因此根据反应③可知过氧乙酸的物质的量是0.0005a2b2mol-0.0025a1b1mol,所以其浓度是
(5)根据(3)可知,反应是过量的碘化钾不参与反应,所以不影响结果。
19.25%
解析:根据反应方程式可知待测液中,则溶液中有,产品中水合肼的质量分数为。
20. 减小 减小 正向 增大 减小 逆向 增大 增大 逆向 减小 减小 正向
解析:在一个已经达到平衡的反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡移动并不能抵消外界条件改变的影响。
加水稀释氨水,溶液中、、均减小,根据可知电离平衡正向移动,但、依然减小;
向溶液中加入,溶液中增大,电离平衡逆向移动,溶液中增大,减小;
向溶液中加入NaOH(s),溶液中增大,电离平衡逆向移动,溶液中增大;
向溶液中加入浓盐酸,H+与OH-发生中和反应,溶液中减小,电离平衡正向移动,减小,增大。
三、计算题
21.
解析:已知、,将溶液的调至9时,溶液中。
22. H3PO4 < B D 酸 ①>②>④>③>⑤ BaCrO4
解析:(1)在同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,则它们酸性强弱顺序是:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>>HClO>>,则酸性最强的是H3PO4;
(2)由于酸性:H2CO3>HClO>,则向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应产生NaHCO3和HClO,该反应的离子方程式为:;
(3)该温度下,0.10 mol/L的CH3COOH溶液中存在电离平衡,CH3COOH⇌CH3COO-+H+,平衡常数K= =1.76×10-5,c2(H+)=0.10×1.76×10-5 ,c(H+)≈1.4×10-3 mol/L;
(4) 因酸性:CH3COOH>HClO,则等体积的pH均为a的醋酸和次氯酸的浓度大小比较为:CH3COOH<HClO,所以分别用等浓度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V1<V2,故答案为:<;
(5)弱酸的酸性越弱,对应的酸根离子结合质子能力越强,因酸性比较:CH3COOH>H2CO3>HClO>,所以结合质子能力最强,B项符合题意,故答案为:B;
(6) pH为2和3的醋酸溶液中醋酸的浓度,前者大于后者的10倍,则等物质的量的苛性钠分别用pH为2和3的醋酸溶液中和,则消耗醋酸的体积与醋酸的浓度成反比,即消耗醋酸的体积:Vb>10Va,故答案为:D;
(7)100℃时,水的离子积常数Kw=1.0×10-12,pH=9的NaOH溶液中的c(OH-)=,则pH=3的CH3COOH和pH=9的NaOH溶液等体积混合后醋酸有大量剩余,溶液显酸性,故答案为:酸;
(8)②③④中的下角标都是1,在水溶液中发生水解显酸性,②中氢离子抑制水解,③中碳酸氢根离子促进水解,④氯离子既不促进也不抑制水解,⑤NH3H2O部分发生电离生成,其浓度最小,根据组成可知,①中铵根离子浓度最大,故浓度由大到小的顺序是①>②>④>③>⑤;
(9)在浓度为0.001mol•L-1的含Ag+的溶液形成沉淀所需的CrO的浓度至少为=mol/L,在浓度为0.001mol•L-1的含Ba2+的溶液形成沉淀所需的CrO的浓度至少为=mol/L,所以缓慢滴加稀K2CrO4溶液,先产生的沉淀的是BaCrO4。
四、元素或物质推断题
23. Al(OH)3+OH-=+2H2O H+++H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH- > S2-+H2O⇌HS-+OH- 二氧化硫气体能与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色 H-O-O-H
【分析】V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20。V和Z属同一族,它们原子的最外电子层上只有1个电子,则属于第IA族元素, V为非金属元素,则V为H元素;W和Y也属同一族,W原子最外电子层上的电子数是次外电子层上电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,则W为O元素,Y为S元素;X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半,最外层电子数为 3,且原子序数大于W,所以为Al元素;Z是金属元素且原子序数大于S元素,则Z为K元素,由此分析。
解析:(1)Al、K各自的最高价氧化物对应的水化物分别是X最高价氧化物对应的水化物、KOH,二者反应生成偏铝酸钾和水,离子方程式为:Al(OH)3+OH-=+2H2O;
(2)X最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,在水中能发生酸式电离和碱式电离,酸式电离生成氢离子、偏铝酸根离子和水,碱式电离生成铝离子和氢氧根离子,电离方程式为:H++AlO2-+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-;
(3)O与K可形成化合物K2O2,该化合物为离子化合物,电子式为: ;
(4)S与K形成的化合物为K2S,K2S为强碱弱酸盐,硫离子水解导致溶液呈碱性,则pH>7,水解离子方程式为:S2-+H2O⇌HS-+OH-;
(5)Y的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,硫酸的浓溶液与金属铜在加热条件下产生二氧化硫气体,二氧化硫气体能与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(6)W与V 可形成化合物V2W2是H2O2,结构式为H-O-O-H。
五、实验题
24. c 0.2000mol/L 弱 c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离)。 CH3COOHCH3COOˉ+H+
解析:(1)醋酸溶液显酸性,所以量取20.00 mL醋酸溶液需要用酸式滴定管,所以选c;
(2)醋酸和NaOH的反应方程式为CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,消耗的NaOH溶液的平均体积为=20.00mL,所以c(CH3COOH)==0.2000mol/L;
(3)c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离,即醋酸为弱电解质。(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离);
(4)CH3COOH的电离方程式为CH3COOHCH3COOˉ+H+。
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