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1
2024-08-19
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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.均为0.1mol/L的两种一元酸HX和HY溶液,分别取100 mL逐滴加入含的溶液,收集到体积分别为和(假设气体全部逸出)。某时刻测得,下列说法正确的是
A.HX可能是强酸 B.HY一定是强酸
C.HX的酸性强于HY的酸性 D.滴定HX过程中由水电离出的不断减小
2.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。
下列说法错误的是
A.ZnFe2O4溶于硫酸的离子方程式:ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O
B.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
C.加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D.为加快反应速率,净化I和净化II均应在较高的温度下进行
3.下列方程式与所描事实不相符的是
A.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
B.SO2通入溴水中,溴水褪色:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)
D.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,防止反应:2Fe+H2OFe2O3+3H2
4.常温下,向20mL0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol•L﹣1的NaOH溶液,溶液中由水电离出的OH﹣浓度在此滴定过程的变化如图所示。下列说法错误的是
A.a~d点,a点时水的电离受抑制最强
B.b、c、d三点溶液中离子、分子种类相同
C.c点表示酸碱恰好完全反应,水的电离程度最大
D.b、d两点溶液的pH相同
5.下列物质溶于水后溶液显酸性的是
A. B. C. D.
6.下列化学用语表示正确的是
A.氧原子的结构示意图:
B.正丁烷的结构简式:
C.甲烷的球棍模型:
D.氢氧化铝的电离方程式:
7.盐在生产、生活中有广泛的应用。下列盐的性质与用途对应关系错误的是
A.Na2CO3能与油脂反应,可用于除去油污
B.TiCl4水解程度很大,可用于制备TiO2
C.NH4Cl溶液呈酸性,可用作焊接金属的除锈剂
D.明矾溶于水形成Al(OH)3胶体,可用于净水
8.下列属于弱电解质的是
A.CH3COOH B.NaOH C.NaCl D.CH3CH2OH
9.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1配制0.10 mol·L−1NaOH溶液 B.用图2装置除去Cl2中含有的少量HCl
C.图3记录滴定终点读数为12.20mL D.用图4装置制取并收集干燥纯净的NH3
10.下列说法错误的是
A.蒸发氯化亚铁溶液要得到氯化铁固体,必须在HCl的气流中蒸干
B.水电离的H+浓度c(H+)=10-12 mol/L的溶液中:Cl-、CO、NH、S2O可大量共存
C.KH2PO4溶液呈酸性
D.对于同类型的难溶电解质,Ksp越大,其溶解度就越大
11.常温下,将0.1mol/L的NaOH溶液逐滴滴入20mL0.1mol/L的CH3COOH溶液中,所得溶液pH变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.b点为滴定终点
B.滴定过程中选用甲基橙作为指示剂
C.a→d过程中,水的电离程度不断增大
D.若V1=20,则c点处离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
12.下列关于电解质的说法正确的是
A.向溶液中加入少量水,溶液中减小
B.室温下向的氨水中加水稀释后,溶液中不变
C.等体积、等物质的量浓度的和溶液混合:
D.将浓度为溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数保持不变,始终增大
二、非选择题
13.研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)常温下,向100mL0.01mol•L-1HA的溶液中逐滴加入0.02mol•L-1MOH溶液,所得溶液的pH随MOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
①常温下,0.01mol•L-1HA溶液中由水电离出的c(H+)=______mol•L-1。
②X点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______。
③K点时,溶液中c(H+)+c(M+)–c(OH-)=______mol•L-1。
(2) 25℃时,几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
5.2
10.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液时,______先沉淀(填离子符号),要使0.3mol·L-1硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(当Cu2+浓度降至10-5 mol·L-1时),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为______(KspCu(OH)2=1×10-21)
14.回答下列问题:
(1)某温度时,水的,该温度下,的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)在25℃时,的两种一元酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法正确的是_______
A.稀释后,A酸溶液的导电性比B酸溶液强
B.稀释前,两种酸溶液的物质的量浓度相等
C.若a=5,则A是强酸,B是弱酸
D.若,则A、B都是弱酸
(3)甲酸(HCOOH)和乙酸()一样属于一元弱酸,请写出甲酸的电离方程式:_______,常温下,测的同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,则_______(填写“<”“>”“=”)。
(4)25℃时,0.1mol/L下列物质的溶液,水电离出的由大到小的顺序是_______(填序号)。
① ② ③HCOOH ④
(5)25℃时,的HA溶液中,此溶液的_______。
(6)25℃时,在体积为的的NaOH溶液中,加入体积为的的溶液。若反应后溶液的,(反应后溶液体积等于NaOH溶液与溶液的体积之和),则_______。
15.葡萄酒的酿造:葡萄酒是由葡萄汁发酵而成的。在酿造葡萄酒的过程中面临两大问题:一是在葡萄汁发酵过程中产生的杂菌会影响葡萄酒的酿造和保存;二是葡萄酒中所含的还原性物质一旦被氧化,葡萄酒的果香味就会消失,影响口感。在酿酒实践中,人们发现二氧化硫可以解决这两大问题。某同学拟设计实验探究SO2能解决以上问题的原因。
(1)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是
A.加热时,①中白色固体从下部转移到上部
B.加热时,②中溶液从红色变浅至几乎无色,冷却后又恢复红色
C.加热时,③中溶液变红,冷却后溶液红色褪去
D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
(2)将 SO2气体通入 BaCl2溶液中,没有看到明显现象,再通入一种气体(或加入一种物质)后,可产生一种沉淀,该气体(或物质)不可能是
A.Cl2 B.NH3 C.CO2 D.H2S
(3)实验室一般用亚硫酸钠固体和质量分数为 70%左右的浓硫酸反应,反应的化学方程式为_______,不选择稀硫酸的原因是_______。
(4)二氧化硫的水溶液能导电,有同学据此认为SO2是电解质,谈谈你的看法_____;该水溶液放置一段时间后,pH减小,此过程发生反应的离子方程式为____。
(5)中华人民共和国国家标准(G2762022)规定葡萄酒中 SO2最大使用量为 0.25g·L−1, 取 300.00mL 葡萄酒,通过适当的方法使所含 SO2全部逸出并用 H2O2将其全部氧化为 H2SO4, 消耗浓度为 0.0900mol·L-1NaOH 标准溶液 25mL,该葡萄酒中 SO2含量为_______g·L−1。
16.常温下,有两种溶液:
①0.1mol·L-1 CH3COOH溶液 ②0.1mol·L-1 CH3COONa溶液。
(1)溶液①的pH___________7(填“>”、“<”或“=”),溶液中离子的电荷守恒的关系式是___________。
(2)溶液②呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。其原因是___________。(用离子方程式和适当的叙述说明)。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1mol·L-1
b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol·L-1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
17.电离度
(1)概念
在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。
(2)表示方法
,也可表示为。
(3)影响因素
①相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度越_______________。
②相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度越_______________。
18.回答问题:
(1)常温下,浓度为0.005mol/L的溶液pH值为___________;的NaOH溶液中水电离出的心为___________mol/L。
(2)常温下,的盐酸和的NaOH等体积混合,溶液的pH值为___________;求的溶液与的NaOH溶液的等体积混合,溶液的pH值为___________。
(3)在一定温度下,有以下三种酸:a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸
①当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是___________。(用a、b、c表示,下同)。
②当三种酸的pH相同、体积相同时,分别加入足量的锌,产生H2的体积(相同状况)由大到小的顺序为___________。
19.水的电离平衡曲线如图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从___________增加到___________。
(2)将常温下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=6,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为___________。
20.乙二酸()俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,用溶液测定泥沙的乙二酸的含量。原理为:(未配平),具体操作为:
(1)配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,将标准溶液装入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
(2)在滴定过程中发现,刚滴下少量标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是_______;判断滴定达到终点的现象是_______。
(3)计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,此样品的纯度为_______。
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
1.50
23.70
2
1.02
21.03
3
2.00
21.99
(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A.未用待测溶液润洗滴定管
B.锥形瓶水洗后,用溶液润洗
C.盛放标准溶液的滴定管,滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
21.某化学兴趣小组以含铜废料(Cu、CuO、Fe、Ag)制备,实验流程如下所示:
(1)“酸浸”时将一定量粉碎后的含铜废料加入到如图的装置中,后通过分液漏斗向废料中滴加混酸(稀硫酸+稀硝酸),在滴加混酸的间隙鼓入氧气,待含铜废料完全溶解后向装置中加入NaCl固体。
①Cu与混酸发生反应的离子方程式为_______。
②鼓入氧气的目的是_______。鼓入氧气时可观察到的实验现象为_______。
③加入NaCl固体的目的是_______。
(2)“调节pH=a”的步骤中,a的值必须满足的条件是_______。
(3)请补充完成利用“调节pH”后的滤液制备较纯净的实验方案:_______,过滤、洗涤、干燥。实验中须选用试剂:3NaOH溶液、3H2SO4溶液、0.01AgNO3溶液。
22.酸碱中和滴定是最基本的分析化学实验。某学生用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定某未知浓度的HNO2溶液,其操作可分解为如下几步:
A.把锥形瓶放在滴定管下面,锥形瓶下再垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
B.另取锥形瓶,再重复操作2~3次
C.用酸式滴定管取待测液25.00mL,注入锥形瓶中,加入几滴酚酞
D.用待测液润洗酸式滴定管
E.检查滴定管是否漏液
F.碱式滴定管用标准NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管至液面位于“0”刻度以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定在铁架台上,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
请根据有关知识回答下列问题:
(1)以上操作步骤的正确排序是___________。
(2)图中滴定管示数为___________。
(3)锥形瓶下垫一张白纸的目的是___________。
(4)请简述如何判断滴定终点:___________。
(5)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测液的体积/mL
标准液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
第1次
25.00
1.02
21.02
第2次
25.00
0.55
20.54
第3次
25.00
2.19
20.68
第4次
25.00
3.20
23.21
算得该待测液中亚硝酸的物质的量浓度为___________mol·L-1
(6)判断下列操作对测定结果的影响,用“偏高”、“偏低”或“无影响”填空。
①锥形瓶洗净后用待测液润洗:___________。
②碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗:___________。
③滴定前滴定管内有气泡,到达滴定终点后气泡消失:___________。
④锥形瓶洗净后残留有一部分蒸馏水。___________。
⑤滴定前俯视读数,滴定终点时仰视读数:___________。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.开始的时候两份溶液中氢离子浓度相同,某时刻测得,说明反应过程中,HX中氢离子浓度较大,则HX为弱酸,A错误;
B.由选项A可知,反应过程中HY中氢离子浓度较小,则HY可能也是弱酸,只是比HX略强一些,B错误;
C.由选项B分析可知,HX的酸性弱于HY的酸性,C错误;
D.该反应生成NaX ,其中X-可以水解,但是反应前碳酸氢根离子也可以水解,且碳酸氢根离子水解程度更大一些,故滴定过程中水的电离程度不断减小,D正确;
故选D。
2.D
【分析】锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)用稀硫酸酸浸,溶液中会有Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+金属阳离子进入,加入H2O2用于氧化亚铁离子,然后用ZnO调pH除去三价铁,过滤之后加入硫化锌沉铜,电解得到的硫酸锌溶液制取锌。
解析:A.ZnFe2O4溶于硫酸生成Zn2+、Fe3+、H2O,离子方程式为:ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O,A正确;
B.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+,B正确;
C.加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+生成更难溶的CuS,是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),C正确;
D.净化I中的H2O2在温度较高时会分解,该反应需要控制温度不能太高,D错误;
答案选D。
3.D
解析:A.碘离子能被氧气氧化,该反应的离子方程式为4I- +O2+4H+=2I2+2H2O,A正确;
B.二氧化硫和溴水反应生成溴化氢和硫酸,溴水褪色,反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,B正确;
C.硫化铜的溶度积小于硫化锌,故CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS),反应的离子方程式为Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s),C正确;
D.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,3Fe+4H2OFe3O4+4H2,D错误;
故选D。
4.D
解析:A.a~d点,a点时水的OH﹣浓度最小,说明a点水电离受抑制最强,故A正确;
B.b、c、d三点溶液都是醋酸和氢氧化钠混合后的溶液,所含中离子、分子为Na+、H+、CH3COO-、OH﹣、CH3COOH、H2O,种类相同,故B正确;
C.c点加入NaOH溶液体积等于20mL,表示酸碱恰好完全反应,生成CH3COONa,CH3COONa水解促进水电离,水的电离程度最大,故C正确;
D.b是醋酸没中和完,d点是氢氧化钠过量显碱性,两点溶液的pH不相同,故D错误;
故答案为D
5.C
解析:A.为强酸强碱盐,溶液呈中性,故A错误;
B.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,溶液呈碱性,故B错误;
C.NH4Cl为强酸弱碱盐,溶于水后铵根离子水解产生H+,溶液呈酸性,故C正确;
D.CH3COONa为强碱弱酸盐,溶于水后醋酸根离子水解产生OH-,溶液呈碱性,故D错误。
故选C。
6.C
解析:A.氧原子的结构示意图应该为,A错误;
B.正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,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;
答案选C。
7.A
解析:A.水解显碱性,油脂在碱性条件下发生水解,不是直接与油脂反应,A错误;
B.水解可制备, ,B正确;
C.水解溶液显酸性,可用作焊接金属的除锈剂,C正确;
D.明矾溶于水形成 胶体,胶体具有吸附性,可用于净水,D正确;
故选A。
8.A
解析:A.CH3COOH在溶液中发生部分电离,属于弱电解质,A符合题意;
B.NaOH在溶液中完全电离,属于强电解质,B与题意不符;
C.NaCl在溶液中完全电离,属于强电解质,C与题意不符;
D.CH3CH2OH在水溶液中和熔融状态下都不导电,属于非电解质,D与题意不符。
答案为A。
9.B
解析:A.向容量瓶中移液时,玻璃棒不能伸入到刻度线以下,A错误;
B.氯气难溶于饱和食盐水,而HCl极易溶于水,所以可以通过该装置除去Cl2中含有的少量HCl,B正确;
C.滴定管的0刻度在上方,所以图示读数为11.80mL,C错误;
D.氨气的密度小于空气,应用向下排空法收集,D错误;
综上所述答案为B。
10.B
解析:A.,加热过程中,HCl挥发,故需要在HCl气流中蒸发,抑制氯化铁水解,A正确;
B.当水电离的H+浓度为10-12mol/l时,溶液可以是酸性也可以是碱性,故在酸性条件下不共存,在碱性条件下不共存,B错误;
C.电离程度大于水解程度,故KH2PO4溶液呈酸性,C正确;
D.对于同类型的难溶电解质,Ksp越大,其溶解度就越大,D正确;
故答案为:B。
11.D
【分析】若V1=20,则c点为滴定终点,此点溶液为CH3COONa溶液。
解析:A.b点时,溶液的pH=7,此时溶液为CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,CH3COOH没有被NaOH完全中和,所以b点不是滴定终点,A不正确;
B.滴定终点时,溶液为CH3COONa溶液,此时溶液呈碱性,所以滴定过程中选用酚酞作为指示剂,B不正确;
C.a→c过程中,水的电离程度不断增大,至滴定终点时,水的电离程度最大,c→d过程中,随着NaOH溶液的不断加入,水的电离程度不断减小,C不正确;
D.若V1=20,则c点为滴定终点,溶液为CH3COONa溶液,此时溶液呈碱性,离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;
故选D。
12.B
解析:A.的电离常数,温度不变,不变,加水稀释使溶液中的c(CH3COO-)减小,则溶液中增大,故A错误;
B.的电离常数,温度不变,不变,故B正确;
C.等体积、等物质的量浓度的和溶液混合,根据电离常数有、,同一溶液中相等,则,而,,则,故C错误;
D.的加水稀释,趋近于0,而趋于不变,故变小,故D错误;
答案选B。
二、非选择题
13. 1×10-12 c(A-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-) 0.005 Cu2+ 6
解析:(1)①根据图甲可知,0.01mol⋅L−1HA溶液的pH=2,c(H+)=0.01mol/L,说明HA为强酸,HA电离出的氢离子抑制了水的电离,溶液中的氢氧根离子来自水的电离,则常温下,0.01mol⋅L−1HA溶液中由水电离出的c(H+)==1×10−12mol/L,故答案为:1×10−12;
②X点加入25mL0.02mol⋅L−1MOH,反应后溶质为等浓度的HA和MA,HA为强电解质,完全电离,则c(A−)的浓度最大,M+部分水解,则c(H+)>c(M+),溶液呈酸性,氢氧根浓度最低,溶液中c(H+)、c(M+)、c(A−)、c(OH−)由大到小的顺序是:c(A-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-),故答案为:c(A-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-);
③K点时,根据电荷守恒可知:c(H+)+c(M+)−c(OH−)=c(A−)==0.005mol⋅L−1,故答案为:0.005;
(2)沉淀pH越小,氢氧根浓度越小,溶度积常数越小,溶度积常数越小的物质越先沉淀,所以Cu2+先沉淀,0.3mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至降至10−5mol⋅L−1),则应向溶液里加NaOH溶液,c(Cu2+)=10−5mol⋅L−1,c(OH−)==10−8mol/L,c(H+)=10−6mol/L,所以pH=6,故答案为:Cu2+;6。
14.(1)酸性
(2)CD
(3) >
(4)④③①②
(5)4
(6)2:9
解析:(1)水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,水的离子积常数增大,由某温度时水的离子积常数小于1×10-14可知,该温度低于25℃,该温度下,溶液中氢离子浓度为1×10-7mol/L,c(OH-)===10-8,说明溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性;
(2)由图可知,稀释相同的倍数,A的pH变化大,则A的酸性比B的酸性强,溶液中氢离子浓度越大,酸性越强,对于一元强酸来说,c(酸)=c(H+),但对于一元弱酸,c(酸)>c(H+)。
A.由图可知,稀释相同的倍数,A的pH变化大,故A的酸性比B的酸性强,稀释后,A酸溶液中的pH比B酸溶液的pH大,故B酸溶液中离子浓度较大,导电性较强,A错误;
B.A、B酸的强弱不同,对于一元强酸来说c(酸)=c(H+),对于一元弱酸,c(酸)>c(H+),故A、B两种酸溶液的物质的量浓度不相等,B错误;
C.由图可知,若a=5,A完全电离,故A是强酸,B的pH变化小,故B为弱酸,C正确;
D.pH=2的酸,加水稀释到1000倍,若2<a<5,故A、B 都是弱酸,D正确;
故选CD。
(3)甲酸是一元弱酸,电离方程式为HCOOHHCOO-+H+;同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,说明甲酸酸性强,电离常数大,即Ka(甲酸)>Ka(乙酸);
(4)水的电离会被酸或碱抑制,Ba(OH)2是二元强碱,c(OH-)=0.2mol/L,对水的电离抑制最大,HClO4是一元强酸,c(H+)=0.1mol/L,而HCOOH、CH3COOH为弱酸,电离出的c(H+)<0.1mol/L,HCOOH酸性较强,因此甲酸电离的氢离子浓度大于乙酸,故水电离出的c(H+)大到小的顺序是④③①②;
(5),常温下c(H+)c(OH-)=10-14,故c(H+)=10-4mol/L,pH=-lgc(H+)=4;
(6)混合后溶液为碱性,c(OH-)==10-3 mol/L,解得=。
15.(1)D
(2)C
(3) Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 二氧化硫易溶于水,不利于SO2 的逸出
(4) 二氧化硫与水反应产生的亚硫酸电离产生离子使溶液导电,亚硫酸是电解质,SO2 不是 2H2SO3+O2=2H2SO4
(5)0.24
解析:(1)A.加热氯化铵分解,遇冷化合生成氯化铵,则加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,故A正确;
B.加热可降低氨气的溶解度,则加热②时,溶液红色变浅至几乎无色,冷却后氨气溶解又恢复红色,故B正确;
C.二氧化硫与品红化合生成无色物质,加热分解,则加热③时,溶液变为红色,冷却后二氧化硫溶解又褪色,故C正确;
D.可逆反应的反应条件相同,氯化铵分解不是可逆反应,故D错误;
故答案选D。
(2)A. Cl2能将SO2氧化为,Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,A不选;
B. NH3溶于水呈碱性,能与SO2反应生成,Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,B不选;
C. CO2不与SO2反应,也不与BaCl2反应,C选;
D .H2S能与SO2反应生成S单质沉淀,D不选;
故选C。
(3)实验室制SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为SO2易溶于水,使用70%硫酸能减少SO2的溶解损耗;
(4)二氧化硫的水溶液能导电,是因为二氧化硫与水反应产生的亚硫酸电离产生离子使溶液导电,不是SO2本身电离的离子,所以亚硫酸是电解质,SO2 不是电解质;亚硫酸具有强还原性,容易被空气中的氧气氧化生成硫酸,使酸性增强,所以反应的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4;
(5)H2SO4~2NaOH,2n(H2SO4)×V(H2SO4)= n(NaOH)×V(NaOH),则n(H2SO4)==0.00375mol/L,根据S原子守恒,则SO2含量=0.00375×64=0.24g/L。
16.(1) < c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2) 碱 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COO-水解显碱性
(3)b、c
解析:(1)醋酸为酸,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
(2)0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液为弱酸强碱盐,水解呈碱性,离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(3)水解和电离都是微弱的,所以两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1 mol·L-1,且CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)。
17. 小 大
解析:相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,溶液中弱电解质的分子总数越多,其电离度越小;电离为吸热过程,相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度越大。
18.(1) 2 10-12
(2) 7 11.7
(3) a>c>b a>c=b
解析:(1)常温下,浓度为0.005mol/L的溶液中氢离子浓度是0.005mol/L×2=0.01mol/L,所以pH值为2;的NaOH溶液中水电离出的就是溶液中氢离子浓度,为10-12mol/L。
(2)常温下,的盐酸溶液中氯化氢的浓度是0.1mol/L,的NaOH溶液中氢氧化钠的浓度是0.1mol/L,因此等体积混合二者恰好反应,则溶液的pH值为7;的溶液与的NaOH溶液的等体积混合,溶液中氢氧根浓度是,则氢离子浓度是2×10-12mol/L,所以溶液的pH值为11.7。
(3)①酸电离出的氢离子浓度越大,对水的电离抑制程度越大,由于醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸,所以当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是a>c>b;
②当三种酸的pH相同、体积相同时,酸的元数越大其浓度越小,氢离子总量越小,盐酸和硫酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸在反应过程中,好会电离生成氢离子,因而当三者pH相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是a>c=b。
19.(1) 10-14 10-12
(2)10:1
解析:(1)25℃时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,Kw=c(H+)。c(OH-)=10-14,当温度升高到100℃,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,则Kw=c(H+)。c(OH-)=10-12,从A点到B点,水的离子积从10-14增加到10-12;故答案为10-14;10-12;
(2)100℃时,pH=8的Ba(OH)2溶液中:c(OH-)=10-6mol/L,pH=5的稀盐酸中:c(H+)=10-5mol/L,设氢氧化钡的体积为x,盐酸的体积为y,100℃的恒温,混合溶液pH=6,溶液呈中性,则溶液中氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量:即10-6x= 10-5y解得x:y=10:1;故答案为10:1。
20.(1)酸式
(2) 生成的对反应有催化作用或反应放热使温度升高,加快化学反应速率 滴入最后半滴溶液,溶液由无色变成浅紫色(粉红色或浅红色),且半分钟内不褪色
(3)
(4)BC
【分析】滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
解析:(1)高锰酸钾具有强氧化性且溶液中有硫酸显酸性,应该用酸式滴定管,故为:酸式;
(2)高锰酸钾和草酸反应生成的对反应有催化作用或反应放热使温度升高,加快化学反应速率;
高锰酸钾溶液为紫红色,滴入最后一滴溶液,溶液由无色变成浅紫色(粉红色或浅红色),且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点;
(3)从数据可知三次测定的体积分别为:22.20mL、20.01mL、19.99mL,第一组数据误差较大,应舍去第一组数据,取后两个数据的均值20.00mL,通过电子转移守恒可知高锰酸钾与草酸的物质的量之比是2:5,高锰酸钾物质的量为: ,可得草酸物质的量:,样品中草酸含量:;
(4)A.未用待测溶液润洗滴定管,所以草酸会被稀释,如果其他操作无误将会使浓度偏低,A错误;
B.锥形瓶水洗后,用溶液润洗,在锥形瓶的内壁会残存草酸,消耗高锰酸钾的体积偏大,结果偏高,B正确;
C.盛放标准溶液的滴定管,滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失会使消耗高锰酸钾的体积偏大,结果偏高,C正确;
故选BC。
21.(1) 2NO+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 将生成的氮的氧化物转化为硝酸继续溶解废料 液面上方的气体先变为红棕色,后又变浅 硫酸银转化为氯化银沉淀(将银离子转化为氯化银沉淀)
(2)比Fe3+完全转化为Fe(OH)3的pH大,比Cu2+开始沉淀的pH小
(3)向滤液中边搅拌边加入3NaOH溶液至沉淀完全,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加入0.01AgNO3溶液不再产生沉淀,向滤渣中加入3H2SO4溶液至滤渣完全溶解,将溶液蒸发浓缩至少量晶膜出现,冷却结晶
【分析】以含铜废料(Cu、CuO、Fe、Ag)加混酸酸浸,生成硝酸铜、硝酸银、硝酸铁,加入NaCl固体的目的是将硫酸银转化为氯化银沉淀,再加CuO调节pH促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,过滤,将溶液蒸发浓缩至少量晶膜出现,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,制备。
解析:(1)①Cu与混酸发生反应,相当于铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水,离子方程式为2NO+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O。故答案为:2NO+3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②鼓入氧气的目的是将生成的氮的氧化物转化为硝酸继续溶解废料。鼓入氧气时可观察到的实验现象为液面上方的气体先变为红棕色,后又变浅。故答案为:将生成的氮的氧化物转化为硝酸继续溶解废料;液面上方的气体先变为红棕色,后又变浅;
③加入NaCl固体的目的是将硫酸银转化为氯化银沉淀(将银离子转化为氯化银沉淀)。故答案为:硫酸银转化为氯化银沉淀(将银离子转化为氯化银沉淀);
(2)“调节pH=a”的步骤中,a的值必须满足的条件是比Fe3+完全转化为Fe(OH)3的pH大,比Cu2+开始沉淀的pH小。故答案为:比Fe3+完全转化为Fe(OH)3的pH大,比Cu2+开始沉淀的pH小;
(3)利用“调节pH”后的滤液制备较纯净的实验方案:向滤液中边搅拌边加入3NaOH溶液至沉淀完全,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加入0.01AgNO3溶液不再产生沉淀,向滤渣中加入3H2SO4溶液至滤渣完全溶解,将溶液蒸发浓缩至少量晶膜出现,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。故答案为:向滤液中边搅拌边加入3NaOH溶液至沉淀完全,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加入0.01AgNO3溶液不再产生沉淀,向滤渣中加入3H2SO4溶液至滤渣完全溶解,将溶液蒸发浓缩至少量晶膜出现,冷却结晶。
22.(1)EDCFAB或EFDCAB
(2)17.60mL
(3)便于观察锥形瓶中溶液颜色的变化
(4)当滴入最后一滴(或半滴)氢氧化钠标准液时,锥形瓶内溶液由无色变为红色且半分钟内不褪色,则说明达到滴定终点
(5)0.08
(6) 偏高 偏高 偏高 无影响 偏高
解析:(1)中和滴定的一般步骤为:检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等,因此以上操作步骤的正确排序是:EFDCAB或EDCFAB。
(2)滴定管的精确度为0.01mL,因此图中滴定管示数为17.60mL。
(3)一般情况下,为了使滴定终点颜色变化更明显,便于观察溶液颜色变化,通常在锥形瓶下垫一张白纸。
(4)判断滴定终点的方法为:当滴入最后一滴(或半滴)氢氧化钠标准液时,锥形瓶内溶液由无色变为红色且半分钟内不褪色,则说明达到滴定终点。
(5)由表格数据可知,第三次实验数据异常,因此消耗标准液的平均体积为=20.00mL,带入公式==0.08mol/L。
(6)①锥形瓶洗净后用待测液润洗,会使锥形瓶里待测液中溶质物质的量偏高,消耗标准液体积偏大,所得待测液浓度偏高。
②碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗,会使标准液浓度偏小,消耗标准液体积偏大,所得待测液浓度偏高。
③滴定前滴定管内有气泡,到达滴定终点后气泡消失,有一部分标准液用来填充气泡,消耗标准液体积偏大,所得待测液浓度偏高。
④锥形瓶洗净后残留有一部分蒸馏水,锥形瓶里待测液中溶质的物质的量不变,消耗标准液体积不变,所得待测液浓度不变,对测量结果无影响。
⑤滴定前俯视读数,滴定终点时仰视读数,会使消耗标准液体积偏大,所得待测液浓度偏高。
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