第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元卷 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修一
2024-08-18
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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.设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.23gC2H5OH中C—H单键的数目为6NA
B.20gND3溶于水形成的氨水溶液中质子数约为10NA
C.常温下,pH=2的磷酸溶液中H+数目为0.01NA
D.2SO2+O2⇌2SO3,则每1mol[2SO2+O2]完全反应转移的电子数等于4NA
2.根据下列实验操作,实验现象和所得出的结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象或方法
结论
A
向Na2S和Na2CO3混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
出现黑色沉淀
Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3)
B
检验FeCl2和FeCl3中的Fe2+
向混合溶液中滴加酸性高锰酸钾
Fe2+可被高锰酸钾氧化
C
向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
石蕊试纸不变蓝
不能确定溶液X中是否存在NH
D
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的稀盐酸
产生无色气体
Na2O2没有变质
A.A B.B C.C D.D
3.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.lmol甲苯中碳碳双键的数目为0.3NA
B.标准状况下,2.24LSO3中原子数目大于0.4NA
C.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-数目小于0.1NA
D.2.0g重水(D2O)中质子数目为NA
4.下列化学用语表示正确的是
A.氧原子的结构示意图:
B.正丁烷的结构式:
C.甲烷的球棍模型:
D.氢氧化铝的电离方程式:
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24LSO3含有的分子数为0.1NA
B.7.1gCl2与足量NaOH溶液反应转移0.2NA个电子
C.0.1mol/LFeCl3溶液中含有的Fe3+的物质的量小于0.1NA
D.常温常压下,32gO2、O3的混合物中含有2NA个氧原子
6.常温下,下列各组离子在相应条件下能大量存在的是
A.=106的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、
B.由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Fe2+、Na+、、
C.能使酚酞变红色的溶液中:、K+、 ClO-、Cl-
D.pH=1的溶液中:CH3COO-、Na+、 Mg2+、
7.常温下,下列各组离子能大量共存的是
A.pH=1的溶液:、、、
B.pH=12的溶液:、、、
C.溶液中:、、、
D.水电离出的的溶液:、、、
8.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是重要化工原料,下列与明矾相关的实验设计中,所得结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
分别用明矾溶液、蒸馏水喷淋两张白纸,久置
明矾喷淋过的白纸老化明显
Al3+水解产生的H+可促进纸张中的纤维素的水解
B
用铂丝蘸取明矾溶液置于无色火焰上灼烧
灼烧时火焰呈紫色
明矾中含有K+
C
明矾溶液中加入过量NaF后再加浓氨水
无白色沉淀生成
Al3+会与F-反应,且反应后溶液中的Al3+浓度很低
D
取一烧杯比室温高3~5℃的明矾饱和溶液,把明矾小晶体悬挂在烧杯中央,静置
明矾小晶体变成了外形规则的大晶体
析出的明矾覆盖到小晶体表面,晶体变大;如升高饱和溶液温度,可获得更大的规则晶体
A.A B.B C.C D.D
9.下列有关实验的说法不正确的是
A.可用精密试纸测新制氯水的
B.用标准溶液滴定溶液,可用酚酞做指示剂
C.向溶液加入几滴溶液,再加入几滴溶液,可探究与的大小
D.为减小稀盐酸与过量锌粒的反应速率而不影响生成气体的量,可向反应体系中加适量溶液
10.下列说法正确的是
A.等浓度的氢氧化钠溶液和氨水的导电能力相同
B.氯气、二氧化硫分别通入紫色石蕊试液中现象不同
C.铁分别与氯气、硫粉反应的产物中铁元素价态相同
D.次氯酸钙、高锰酸钾分别与浓盐酸制取等量氯气,转移电子数相同
11.以下物质可用于制作消毒剂,其中属于弱电解质的是
A.乙醇 B.乙酸 C.次氯酸钠 D.高锰酸钾
12.实验室配制澄清的FeCl3溶液,可在蒸馏水中加入少量
A.盐酸 B.稀硝酸 C.氢氧化钠溶液 D.稀硫酸
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.向FeI2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=Fe3++2Cl—
B.室温下,用稀硝酸溶解铜:3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.向0.1mol·L-1MgCl2溶液中加入足量石灰乳:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓
D.同体积同浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH—=NH3·H2O
14.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是
①白醋中滴入石蕊试液呈红色
②室温时,醋酸溶液的pH约为3
③ 醋酸恰好与10mL NaOH溶液完全反应
④醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱
⑤常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4
A.②③ B.②⑤ C.②③④ D.①④⑤
15.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
二、填空题
16.I.完成下列问题
(1)已知在室温的条件下,pH均为5的溶液和溶液,回答下列问题:各取5 mL上述溶液,分别升温至50℃后,pH较小的是___________溶液:取5 mL溶液,加水稀释至50mL,___________(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25℃时,将10 mL0.0l mol/L 溶液和10 mL0.01 mol/L 溶液混合,混合后溶液中的浓度为___________mol/L。(25C时,)
(3)已知某温度下,0.1 mol/L的盐酸中水电离出的,该温度下将的NaOH 溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为___________。
II.25℃时,有浓度均为0.10mol/L的下列4种溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COOH溶液 ④NaHCO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10mol/L
Ka1=4×10-7mol/L
Ka2=5.6×10-11mol/L
Ka=1.7×10-5mol/L
(4)这4种溶液pH由大到小的顺序是___________(填序号),其中②由水电离的H+浓度为___________。
(5)①中各离子浓度由大到小的顺序是___________;向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为___________。
(6)测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为___________(保留1位有效数字)。
(7)CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,若溶液pH=6,则溶液中c(CH3COO-) -c(Na+)=___________mol/L(填精确值)。
17.现有以下物质:①Ba(OH)2溶液 ②液氯 ③BaCO3固体 ④NaHSO4 ⑤Fe(OH)3胶体 ⑥铜 ⑦干冰(固态的二氧化碳) ⑧冰醋酸(纯净的醋酸) ⑨CuSO4·5H2O
(1)以上物质中属于电解质的是___________(均填序号)
(2)写出①和⑧的水溶液反应的离子方程式___________
(3)向①中滴加④的水溶液之后,溶液导电能力随滴入NaHSO4溶液体积变化曲线如图所示。
①AB段反应的离子方程式:___________
②C点溶液呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
③V1、V2的关系为V1:V2=___________
(4)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请结合化学方程式表述原因___________
(5)稀Na2S溶液有一种腐卵气味,加入AlCl3溶液后,腐卵气味加剧,用离子方程式表示气味加剧过程所发生的化学反应___________
(6)已知硼酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=,则硼酸的电离方程式为___________。
18.弱电解质的电离程度与外界条件有关。
(1)某温度下纯水的pH=6。则此温度下pH=7的溶液呈_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)。0.05mol·L-1 Ba(OH)2溶液的pH=_______。
(2)向0.1mol/L 醋酸溶液中加入水,电离平衡向_______移动 (填“左”或“右”) ;n(CH3COOH)_______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);_______。
19.观察表格
(1)表中列出了室温下一些溶液的c平(H+)或c平(OH-),请填上空缺的数据。
化合物
c/(mol/L)
c平(H+)/(mol/L)
c平(OH-)/(mol/L)
HCl
1.0×10-2
1.0×10-2
_______
HNO3
1.0×10-3
1.0×10-3
_______
NaOH
1.0×10-2
_______
1.0×10-2
KOH
1.0×10-3
_______
1.0×10-3
(2)由表中的数据能找出什么规律?_______
20.有以下物质:①石墨 ②SO2 ③NaCl ④盐酸 ⑤液氯 ⑥熔融K2SO4 ⑦HF ⑧乙醇 ⑨氨水 ⑩NH3·H2O,用序号填写下列问题:
(1)能导电的是_________。
(2)属于强电解质的是_________。
(3)属于弱电解质的是_________。
三、计算题
21.计算下列溶液的pH。
(1)常温下,pH=1的HCl与pH=4的H2SO4溶液等体积混合后,溶液的pH=___。
(2)常温下,将0.006mol•L-1的H2SO4与0.01mol•L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=___。
(3)常温下,pH=4的盐酸与pH=10的NaOH溶液以体积比11:9混合后,溶液的pH=___。
22.在某温度下的水溶液中,,,x与y的关系如图所示:
(1)该温度下,水的离子积为______。
(2)该温度下,NaOH溶液中为______。
四、元素或物质推断题
23.有M、X、Y、Z四种短周期元素,它们满足如下关系:①原子序数依次增大;② M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;③ XZ分子与Y2分子中质子数相等;④ Y、Z在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体。
回答下列问题:
(l)M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为_____、______。
(2)经测定M2Z2为二元弱酸,M2Z2的电离方程式为______;常用硫酸与BaZ2反应来制备M2Z2_________________,
(3)由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3,其水溶液呈酸性,用离子方程式说明原因:______________。
(4)将9gX单质在空气中充分燃烧,所得气体通入1L lmol/LNaOH溶液中,完全吸收后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________。
五、实验题
24.某重金属离子处理剂M(Na2CS3·xH2O)为红色固体,易溶于水,性质与碳酸钠类似,水溶液显碱性,在空气中易被氧化。
Ⅰ.M的制备:
步骤一:向三颈烧瓶中加入少量磁力搅拌子,再加入10.00mL(密度为1.26g/mL)CS2。
步骤二:用恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入50mLl.00mol/L的Na2S溶液,再向球形冷凝管中通入冷水,打开磁力搅拌器和加热装置,控制温度在25°C反应15min,关掉磁力搅拌器和加热装置。待溶液冷却后, (实验操作),得M的溶液,通过处理后得M晶体(Na2CS3·xH2O)。
步骤三:再将温度分别控制在30°C、35°C、40°C、45°C,重复以上操作,可得反应温度对全硫碳酸钠产率的影响如图乙;硫化钠和二硫化碳分别在40°C和45°C反应时,反应时间对全硫碳酸钠产率的影响如图丙。
已知:CS2易燃,有毒,不溶于水,沸点为46°C,能与NaOH溶液反应。
回答下列问题:
(1)步骤一三颈烧瓶中加入的CS2是否过量___________(填“是”或“否”),发生反应的化学方程式为:___________。
(2)该制备过程不能用明火加热的原因是___________。由图,温度应控制在___________°C,原因是___________。
(3)步骤一若三颈烧瓶中忘加磁力搅拌子,正确操作是___________。步骤三中的实验操作和过滤均用到的玻璃仪器是___________。
Ⅱ.M的性质探究:
(4)M溶液显碱性的原因是___________(用离子方程式表示)。
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液,溶液中有绿色的Cr3-产生。某同学在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3质量,你是否同意他的观点___________(填“是”或“否”),理由是___________。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.23gC2H5OH的物质的量为=0.5mol,一个C2H5OH分子含有5个C-H键,所以23gC2H5OH中C—H单键的数目为2.5 NA,A错误;
B.20gND3的物质的量为=1mol,但溶于水形成的氨水溶液中除了ND3中含有质子外,还有H2O中的质子,所以无法确定质子数,B错误;
C.溶液体积未知,无法确定溶液中的微粒数目,C错误;
D.每1mol[2SO2+O2]完全反应,则有1molO2被还原,转移的电子数等于4NA,D正确;
综上所述答案为D。
2.C
解析:A.Qc>Ksp时即会生成沉淀,只有等物质的量浓度的碳酸钠和硫化钠的混合溶液中滴入少量硝酸银时,若产生黑色沉淀Ag2S,才可说明Ksp(Ag2S)较小,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液能氧化Fe2+、Cl-,所以不能实现实验目的,应该用铁氰化钾溶液检验亚铁离子,故B错误;
C.铵根离子和稀的NaOH溶液反应生成一水合氨,不加热得不到氨气,X中可能含铵根离子,故C正确;
D.过氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠也能和稀盐酸反应生成无色气体二氧化碳,则不能根据气体颜色判断过氧化钠是否变质,故D错误;
故选:C。
3.A
解析:A.甲苯中不存在碳碳双键,故A错误;
B.标准状况下,SO3不是气体, 2.24LSO3的物质的量大于0.1mol,原子数目大于0.4NA,故B正确;
C.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-会发生水解,则数目小于0.1NA,故C正确;
D.D2O中质子数为10,2.0g重水(D2O)的物质的量为=0.1mol,质子数目为NA,故D正确;
故选A。
4.C
解析:A.氧原子的结构示意图应该为,A错误;
B.正丁烷的结构式为,B错误;
C.甲烷的球棍模型为,C正确;
D.氢氧化铝是两性氢氧化物,电离方程式:,D错误;
故答案为:C。
5.D
解析:A.标准状况下三氧化硫是固体,2.24LSO3的物质的量不是0.1mol,含有的分子数不是0.1NA,A错误;
B.7.1gCl2的物质的量是0.1mol,与足量NaOH溶液反应中氯气既是氧化剂也是还原剂,转移0.1NA个电子,B错误;
C.0.1mol/LFeCl3溶液的体积不确定,无法计算溶液中含有的Fe3+的物质的量,C错误;
D.氧气和臭氧均是氧元素形成的单质,32gO2、O3的混合物中氧原子的物质的量是32g÷16g/mol=2mol,因此含有2NA个氧原子,D正确;
答案选D。
6.A
解析:A.=106的溶液显酸性,所给离子在指定溶液中能够大量共存,故A符合题意;
B.水电离出c(H+)=10-12mol/L的溶液可能为酸,也可能为碱,若为酸,NO(H+)具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,若为碱,Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,因此所给离子在指定溶液中不能大量共存,故B不符合题意;
C.能使酚酞变红,说明溶液显碱性,NH与OH-反应NH3·H2O,所给离子在指定溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.pH=1的溶液为酸,CH3COO-与H+生成弱电解质CH3COOH,所给离子在指定溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
答案为A。
7.B
解析:A.pH=1的溶液中存在大量,与、发生氧化还原反应而不能大量共存,选项A错误;
B.pH=12是碱性溶液,各离子不发生反应可以大量共存,选项B正确;
C.溶液的与发生双水解不能大量共存,选项C错误;
D.水电离出的的溶液可以是酸性也可以为碱性,无论酸性碱性,均不能大量共存,选项D错误;
答案选B。
8.D
解析:A.明矾中的铝离子可以水解,产生氢离子,纤维素属于糖类,在酸性条件下可以水解,A正确;
B.透过蓝色钴玻璃观察到焰色反应为紫色,则说明溶液中含有钾元素,B正确;
C.在盛有 AlCl3溶液的试管中加入 NaF 溶液生成Na3[AlF6],[AlF6]3-很难电离出铝离子,则再加入氨水,无白色沉淀生成,故其原因可能是 Al3+与 F-结合生成了新的物质,C正确;
D.该过程之所以可以得到更大的晶体,是因为在饱和溶液逐渐降温的过程中新析出的晶体在原来小晶体上结晶导致,反之如果升高饱和溶液的温度的话,则不利于晶体的析出,D错误;
故选D。
9.A
解析:A.氯水中含有次氯酸,有漂白性,能使试纸褪色,不能用精密pH试纸测新制氯水的pH,故A错误;
B.氢氧化钠和醋酸恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,酚酞的变色的pH范围为8.2~10,所以可以用酚酞做指示剂,故B正确;
C.向NaCl溶液中加入几滴硝酸银溶液,生成白色沉淀氯化银,此时Ag+是少量的,再加入几滴KI溶液,若白色沉淀转化为黄色沉淀,则说明AgCl转化为AgI,可证明Ksp(AgCl) >Ksp(AgI),故C正确;
D.NaCl和稀盐酸、锌都不反应,向反应体系中加适量氯化钠溶液,可以降低氢离子浓度,但没有减少氢离子的物质的量,所以减慢了反应速率,但不影响生成氢气的量,故D正确;
故选A。
10.B
解析:A.一水合氨是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,等浓度的氢氧化钠溶液和氨水,氢氧化钠溶液导电能力强,故A错误;
B.氯气通入紫色石蕊试液中,先变红红褪色;二氧化硫通入紫色石蕊试液中,溶液变红,故B正确;
C.铁分与氯气反应生成氯化铁,硫粉与铁反应生成硫化亚铁,故C错误;
D.次氯酸钙与浓盐酸制取1mol氯气,转移1mol电子;高锰酸钾与浓盐酸制取1mol氯气,转移2mol电子,故D错误;
选B。
11.B
解析:A.乙醇属于非电解质,故A不符合题意;
B.乙酸属于弱电解质,且具有一定的杀菌消毒能力,可做消毒剂,故B符合题意;
C.次氯酸钠属于盐,为强电解质,故C不符合题意;
D.高锰酸钾属于盐,为强电解质,故D不符合题意;
故选:B。
12.A
解析:氯化铁属于强酸弱碱盐,铁离子水解生成氢氧化铁和氯化氢,要使配制溶液澄清,需要抑制铁离子水解,且不能引进杂质,所以向溶液中加入少量盐酸即可,故选A。
13.B
解析:A.碘离子的还原性强于亚铁离子,则碘化亚铁溶液与少量氯气反应时,碘离子优先与氯气反应生成碘和氯离子,反应的离子方程式为2I—+Cl2=I2+2Cl—,故A错误;
B.稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C.氯化镁溶液与足量石灰乳反应生成氢氧化镁和氯化钙,反应的离子方程式为Mg2++ Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,故C错误;
D.体积同浓度的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应时,氢离子优先与氢氧根离子反应生成水,反应的离子方程式为H++OH—=H2O,故D错误;
故选B。
14.B
解析:①白醋中滴入石蕊试液呈红色,说明溶液显酸性,不能说明为弱酸,①错误;
②室温时,醋酸溶液的pH约为3,证明其部分电离,说明醋酸为弱酸,②正确;
③10mL的醋酸恰好与10mLNaOH溶液完全反应,只能说明醋酸为一元酸,是一元酸和一元碱1:1恰好完全反应,和酸的强弱无关,③错误;
④溶液的导电性和离子浓度有关,与酸的强弱无直接关系,醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱,不能说明醋酸为弱酸,④错误;
⑤常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4,说明稀释促进酸电离,证明此溶液中存在电离平衡为弱酸,⑤正确;
答案选B。
15.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。
二、填空题
16.(1) NH4Cl >
(2)3.6×10-8
(3)1:9
(4) ②①④③ 10-13mol/L
(5) c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
(6)0.02
(7)9.9×10-7
解析:(1)分别加热到50℃,硫酸溶液中氢离子浓度变化不大,氯化铵溶液中水解是吸热反应,加热促进水解,氢离子浓度增大,故溶液pH较小的是NH4Cl溶液;未稀释前溶液中c(H+)=10-5mol/L,加水稀释至50mL,稀释10倍,硫酸溶液中c(H+)=10-6mol/L,稀释促进氯化铵中铵根离子水解,溶液中氢离子浓度比硫酸溶液中的大,所以>;
(2)反应后溶液中,则。
(3)某温度下,0.1 mol/L的盐酸中水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol/L,则KW=0.1×10-11=1.0×10-12,的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为10-3 mol/L,pH=4的硫酸溶液中氢离子浓度为10-4 mol/L,混合溶液pH=7呈碱性,混合溶液 ,则mol/L ,可得:VNaOH:VHCl=1:9。
(4)①NaCN溶液因水解呈碱性,②NaOH溶液因电离呈碱性,③CH3COOH溶液呈酸性,④NaHCO3溶液中的碳酸氢根离子既能电离,又能水解,根据碳酸的两步电离常数可知,碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,所以溶液呈碱性。由碳酸和HCN的电离平衡常数知,H2CO3的第一步电离常数大于HCN的电离常数,即H2CO3的酸性强于HCN的酸性,所以碳酸氢根离子的水解程度小于CN-的水解程度,故碳酸氢钠溶液pH小于NaCN溶液pH,故25℃时,浓度均为0.10mol/L的4种溶液pH由大到小的顺序是②①④③,其中②中氢氧化钠电离抑制了水的电离,由水电离的H+浓度即溶液中的氢离子浓度,为。
(5)①中NaCN溶液中CN-水解,所以c(Na+)>c(CN-),CN -水解使溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。HCN的电离平衡常数介于碳酸的Ka1和Ka2之间,故NaCN溶液中通入CO2,不论通入的CO2是少量还是过量,离子方程式均为:CN-+CO2+H2O=HCN+。
(6)测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则。
(7)CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈电中性,有电荷守恒:c(CH3COO-) +c(OH-)= c(H+)+c(Na+),若溶液pH=6,则溶液中c(CH3COO-) -c(Na+)= c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L -10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L。
17.(1)③④⑧⑨
(2)
(3) 碱性 1:2
(4)硫酸铜溶液中存在Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加热促进水解平衡正移,溶液变浑浊
(5)2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
(6)H3BO3+H2O [B(OH)4]-+H+
解析:(1)电解质是水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸、碱、盐、金属氧化物、水等,属于电解质的是固体、、冰醋酸(纯净的醋酸)、,故属于电解质的选③④⑧⑨;
(2)醋酸是弱电解质,写化学式,①和⑧的水溶液反应的离子方程式为;
(3)Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,反应分两个阶段,第一阶段Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4反应生成硫酸钡沉淀、水和氢氧化钠,第二阶段氢氧化钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠和水;
①AB段反应的离子方程式Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O;
②BD 阶段的反应为氢氧化钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠和水,C点对应的溶液,氢氧化钠部分被中和,溶液呈碱性;
③假设有1mol氢氧化钡,硫酸根离子完全反应生成硫酸钡沉淀消耗1mol硫酸氢钠,氢氧根离子离子完全反应溶液呈中性,消耗2mol硫酸氢钠,所以V1:V2=1:2。
(4)根据Cu2+水解产生Cu(OH)2是吸热反应,加热促进水解,产生大量氢氧化铜使得溶液浑浊;
(5)根据Na2S溶液和AlCl3溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,反应离子方程式为2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑;
(6)硼酸电离出四羟基和硼酸根和氢离子,离子方程式为:H3BO3+H2OB(OH)4-+H+。
18. 碱性 11 右 减小 增大
解析:(1)某温度下纯水的pH=6,则该温度下水的离子积常数Kw=10-12,此温度下pH=7的溶液中,c(H+)=10-7mol/L,则c(OH-)=mol/L,则c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,0.05mol·L-1 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,则,则pH=-lgc(H+)=11;
(2)醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向0.1mol/L 醋酸溶液中加入水,加水促进电离,因此电离平衡向右移动,则n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度均会减小,根据,温度不变,平衡常数K不变,c(H+)减小,则增大。
19.(1) 1.0×10-12 1.0×10-11 1.0×10-12 1.0×10-11
(2)在酸性溶液中也存在着OH-,只是H+的浓度比OH-的浓度大;在碱性溶液中也存在着H+,只是OH-的浓度比H+的浓度大
解析:略
20.(1)①④⑥⑨ (2)③⑥ (3)⑦⑩
解析:(1)①石墨是混合晶体,有自由移动的电子可以导电;④盐酸、⑥熔融K2SO4和⑨氨水都是因为有可以自由移动的阴阳离子能导电,故选①④⑥⑨;
(2)①石墨、④盐酸、⑤液氯、⑨氨水是单质或混合物,既不是电解质也不是非电解质;②SO2和⑧乙醇是非电解质,③NaCl和⑥熔融K2SO4是盐,是强电解质;
(3)⑦HF和⑩NH3·H2O是弱酸和弱碱,是弱电解质。
三、计算题
21.3 3 5
解析:强酸等体积混合时,混合溶液的pH等于pH小的溶液的pH增大个单位,则常温下,的HCl与的溶液等体积混合后,溶液的,故答案为:;
常温下,将的与的NaOH溶液等体积混合后,则溶液中,所以溶液的,故答案为:3;
常温下,将的盐酸中氢离子浓度为:,的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为:,以体积比11:9混合后盐酸过量,溶液显示酸性,混合液中氢离子浓度为:,混合液的,故答案为:5。
22.
解析:(1)由图可知,当时,,故。
(2)NaOH溶液中,故。
四、元素或物质推断题
23. C2H6 N2H4 H2O2H++HO2- HO2-H++O22- BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2 NH4++H2ONH3·H2O+H+ c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
解析:有M、X、Y、Z四种短周期元素,它们满足如下关系:①原子序数依次增大;②M 和Y组成的一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,则M是H,Y是N;③ XZ分子与N2分子中质子数相等,所以X是C,Z是O;④N、O在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体。则
(l)M与X、Y形成的18e-分子的化学式分别为C2H6、N2H4。(2)经测定H2O2为二元弱酸,M电离方程式为H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-;常用硫酸与BaO2反应来制备双氧水的方程式为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;(3)由M、Y、Z三种元素组成的离子化合物M4Y2Z3是硝酸铵,铵根水解,其水溶液呈酸性,离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。(4)将9gX单质在空气中充分燃烧,所得气体是9g÷12g/mol=0.75molCO2,通入1L lmol/LNaOH溶液中,完全吸收后生成0.25mol碳酸钠和0.5mol碳酸氢钠,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
五、实验题
24.(1) 是 CS2+Na2SNa2CS3
(2) 所用的CS2沸点低,易燃 40 CS2沸点低(46℃),且40℃达平衡产率高
(3) 待溶液冷却后,再补加磁力搅拌子 烧杯
(4)CS+H2OHCS+OH-
(5) 否 硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中混入了
【分析】三颈烧瓶加入CS2,再加入Na2S溶液,控制温度反应一段时间,二硫化碳和硫化钠加热生成Na2CS3,处理后得到M晶体(Na2CS3·xH2O);
解析:(1)由图可知,随着温升高,Na2CS3产率增加,说明升高温度后反应仍能够生成Na2CS3,故步骤一三颈烧瓶中加入的CS2过量;发生反应为二硫化碳和硫化钠加热生成Na2CS3,化学方程式为:CS2+Na2SNa2CS3;
(2)已知:CS2易燃,有毒,不溶于水,沸点为46°C;故该制备过程不能用明火加热的原因是所用的CS2沸点低,易燃。由图可知,温度应控制在40°C,原因是原料CS2沸点低(46℃),且40℃达平衡产率高;
(3)步骤一若三颈烧瓶中忘加磁力搅拌子,正确操作是待溶液冷却后,再补加磁力搅拌子。由图甲可知步骤三中的实验操作中需要使用烧杯,过滤操作也会用到烧杯,故都用到的玻璃仪器是烧杯;
(4)Na2CS3·xH2O为红色固体,易溶于水,性质与碳酸钠类似;则M溶液显碱性的原因是CS水解生成HCS和氢氧根离子导致溶液显碱性:CS+H2OHCS+OH-;
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液的过程中引入的硫酸根离子也会和加入的氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀,通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3质量会产生实验误差,故不同意他的观点。
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