第三章 水溶液中的离子反应与平衡 章节卷 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)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 章节卷
2024-2025学年高二上期人教版(2019)化学选择性必修1
一、单选题
1.下列物质中属于强电解质的是( )
A.CH3COOH B.C2H5OH C.NaCl D.H2O
2.下列事实一定能说明NH3·H2O是弱碱的是( )
①用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗;
②NH3·H2O能与HCl发生反应;
③常温下,0.1 mol/L NH3·H2O溶液的pH为11;
④NH3·H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3;
⑤NH3·H2O与水能以任意比互溶;
⑥NH3·H2O能使紫色石试液变蓝
A.①③ B.②③⑤ C.③④⑥ D.③
3.下列物质属于强电解质的是
A. B. C. D.
4.电解质可分为强电解质和弱电解质,其中弱电解质是指在水溶液中部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱等。下列物质属于强电解质的是( )
A. B. C. D.
5.下列离子方程式书写正确的是
A.Fe3O4溶于HI溶液:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
B.明矾溶液与足量氨水反应:Al3++4NH3•H2O=Al(OH)+4NH
C.向漂白液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
D.0.2mol/LCa(HCO3)2与0.3mol/LNaOH等体积混合:2Ca2++3HCO+3OH-=2CaCO3↓+CO+3H2O
6.向100mL 溶液中滴加 溶液,测得溶液电导率的变化如图。下列说法不正确的是( )
A.和都是强电解质
B.A→B电导率下降的主要原因是发生了反应:
C.B→C,溶液中的减小
D.A,B,C三点水的电离程度:A<B<C
7.下列设计的探究方案能达到相应探究目的的是( )
选项
探究方案
探究目的
A
用棉花包裹放在石棉网上,向棉花上滴几滴水,观察棉花是否燃烧
与是放热反应
B
用两支试管各取5mL0.1mol/L的溶液,分别加入3mL0.1mol/L和0.2mol/L的草酸溶液,记录溶液褪色所需的时间
浓度对化学反应速率的影响
C
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
醋酸是弱电解质
D
取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/L溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含的实验事实判断该反应是可逆反应
化学反应的限度
A.A B.B C.C D.D
8.实验测得 10 mL 0. 50 mol•L -1NH4Cl溶液、10 mL 0. 50 mol•L -1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25℃时CH3COOH和NH3•H2O的电离常数均为1. 8×10-5.下列说法错误的是( )
A.加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大
B.图中虚线表示pH随加水量的变化,实线表示pH随温度的变化
C.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度 mol・L-1溶液pH变化值小于lgx
D.将稀释相同倍数的NH4Cl与CH3COONa溶液混合,混合液中 c(CH3COO-)= c(NH )
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L己烷中非极性键数目为5
B.0.1 mol 中含有的键数目为1.1
C.3.9g 与足量的反应,转移电子的数目为0.1
D.0.1 mol/L 溶液中含有数目小于0.1
10.化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。25℃时,浓度均为0.10 mol·Lˉ1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4。下列说法错误的是( )
A.HCN的电离方程式为:HCN⇌H++CN-
B.HCN的电离程度大于CN-的水解程度
C.向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,溶液pH几乎不变
D.溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
11.下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A
B
蒸干溶液可制得无水固体
测定溶液的浓度
C
D
准确测定中和反应的反应热
先从a通,然后从b通入,可制得少量固体
A.A B.B C.C D.D
12.下列说法正确的是( )
A.8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g) +12H2O(g) ∆H<0,则该反应一定能自发进行
B.相同的溶液、溶液、溶液、溶液
C.由和溶液组成的燃料电池,负极反应为
D.溶液加水稀释,的值减小
13.已知:硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银,且硫酸银的溶解度随温度升高而增大,T℃时,硫酸银在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.T℃时,b点溶液中无硫酸银固体
B.a点溶液若降低温度,则a点可沿虚线移动到c点
C.向a点的悬浊液中加入NaCl固体,溶液组成可能会由a向d方向移动
D.根据曲线可知:T℃下,a、b、c、d四个点中,d点的Ksp(Ag2SO4)最大
14.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.0.05 mol液态KHSO4中含有0.05 NA个阳离子
B.0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有CO32-微粒数小于0.1NA
C.0.5 mol SO2溶于水,溶液中的SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-微粒总数和为0.5NA
D.将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH4+数目为NA
15.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.3g由 与 组成的混合物中含中子总数为NA
B.1L0.1mol/LNaAlO2溶液中含 数目为0.1NA
C.4.4g由乙醛与乙酸乙酯组成的混合物中含氧原子总数为0.1NA
D.1molH2与2molI2在密闭容器中充分反应后,生成HI分子数为2NA
16.下列叙述正确的是( )
A.NaHCO3的电离方程式为
B.pH=11的氨水溶液稀释10倍后pH=10
C.NaOH溶液中通入CO2气体至过量,水的电离程度先增大后减小
D.升高温度,NaOH溶液的pH不变
17.下列关于水的电离H2O⇌H++OH− ΔH>0的说法错误的是( )
A.将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性
B.向水中加入少量NaOH,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性
C.向水中加入少量NH4Cl,水的电离平衡正向移动,溶液呈酸性
D.常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10−2mol·L−1
18.酸式盐是盐的一种,可看作多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有等.已知(亚磷酸)与足量的充分反应后只生成一种盐,则下列说法错误的是( )
A.属于一元酸
B.属于酸式盐
C.溶液显碱性
D.在水溶液中的电离方程式为
19.在25 ℃条件下,下列说法正确的是( )
A.100mL 0.1mol/LCH3COONa溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO- )
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠(不考虑温度变化),溶液中c(H+)增大,Kw不变
C.向0.1mol/L 溶液中加入少量的水,溶液中减小
D.的HA溶液与的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
20.下列四种物质在处理水体时作用原理与其它几种不同的是
A. B. C.明矾 D.液氯
二、综合题
21.研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)常温下,用0.100 mol/L NaOH溶液滴定10 mL 0.100 mol/L CH3COOH溶液的滴定曲线如右图所示。a、b、c三点中:
①c(Na+) =c(CH3COO−)的点是 .(填“a”、“b”或“c”,下同)。
②水的电离程度最大的点是 。
(2)已知:25 ℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
(Ka)
1.75×10–5
Ka1=4.5×10–7
Ka2=4.7×10–11
4.0×10–8
①CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka= 。
②比较等物质的量浓度溶液的pH:pH(NaClO) pH(CH3COONa) (填“>”、“<”或“=”)。
③预测下列化学反应能够发生的是 。
A.HClO + CH3COONa = CH3COOH + NaClO
B.CO2+ H2O + NaClO = NaHCO3+ HClO
C.2CH3COOH + Na2CO3= 2CH3COONa + H2O+CO2
22.
(1)(I)常温下,回答下列问题:(提示:lg2 = 0.3)
pH=4的硫酸溶液中,由水电离出的氢离子浓度为 ;
(2)将pH=11的氢氧化钡稀释105倍后pH为 ;
(3)将pH=11的氨水稀释100倍后pH范围为 ;
(4)将pH=2的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后pH为 ;
(5)pH=a的盐酸与pH=b的氢氧化钠混合后pH=7,且a+b=13,则V酸:V碱= 。
(6)(II)反应A(s)+2B(g)⇌2C(g)在密闭容器中达到平衡。
若升高温度能使C的物质的量减小,则正反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(7)若增加A的物质的量,平衡 (填“正向”或“逆向”或“不”)移动。
(8)若增大压强,平衡 (填“正向”或“逆向”或“不”)移动。
(9)若增加C的浓度,B(g)的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
23.目前新能源技术被不断利用,高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
(1)高铁酸钾一锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池,则该种电池负极材料是 。
(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为:
Ⅰ.在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe (NO3) 3制得Na2FeO4:
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Ⅱ.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4,主要的生产流程如下:
①写出反应①的离子方程式 。
②请写出生产流程中“转化”(反应③)的化学方程式 。
③该反应是在低温下进行的,说明此温度下Kap(K2FeO4) Kap(Na2FeO4)(填“>” “<”或“=”)。
④“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液。
A.H2O
B.CH3COONa、异丙醇
C.NH4Cl、异丙醇
D.Fe(NO3)3、异丙醇
(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生: 4+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,则K2FeO4在水处理中的作用是 。
(4) 在水溶液中的存在形态图如图所示。
①若向pH= 10的这种溶液中加硫酸至1pH=2,的分布分数的变化情况是
②若向pH= 6的这种溶液中滴加KOH溶液,则溶液中含铁元素的微粒中, 转化为 。(填化学式)
24.84消毒液在生活中有广泛的应用,其主要成分是NaCl和NaClO。
资料: HClO的电离常数为Ka=4.7×10-8;H2CO3的电离常数为Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11;HClO的氧化性和杀菌消毒效果强于ClO-。
(1)84消毒液溶液呈 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)84消毒液和医用酒精都是重要的消毒剂。某实验小组同学围绕“84消毒液能否与医用酒精混合使用”这一问题进行了如下实验。
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
分别取40 mL 84消毒液和医用酒精混合均匀,并测量溶液温度变化
溶液温度由20℃升高至23℃,并产生大量气泡,略有刺激性气味,溶液颜色无明显变化
Ⅱ
分别取40 mL医用酒精和蒸馏水混合均匀,水浴加热至23℃
溶液中无明显现象
Ⅲ
分别取( )mL 84消毒液和蒸馏水混合均匀,水浴加热至23℃
溶液中无明显现象,略有刺激性气味
①实验Ⅲ中应分别取 mL 84消毒液和蒸馏水混合均匀。
②由实验现象推断,84消毒液和医用酒精 (填“能”或“不能”)混合使用。
(3)84消毒液可由氯气与NaOH溶液反应制得。为了防止消毒液在存储过程中失效,通常要在84消毒液中残余一定量的NaOH,请运用平衡移动原理解释NaOH的作用: 。
(4)待消杀物品喷洒上84消毒液后,露置于空气中10~30分钟可增强消毒效果,该过程中发生反应的离子方程式为 。请结合电离平衡常数解释消毒效果增强的原因: 。
25.甲酸又名蚁酸,是一种常见的弱酸,常温下甲酸的电离平衡常数(已知)。
(1)设计实验证明甲酸为弱酸,下列实验设计合理的是____(填选项字母)。
A.将甲酸溶液滴入溶液中,观察是否有气泡生成
B.向体积相同、相同的盐酸和甲酸溶液中加入足量,比较溶解的质量
C.取一定浓度的甲酸钠溶液,测其
(2)的甲酸钠溶液和的甲酸溶液等体积混合可配成一种缓冲溶液。
①的水解平衡常数 。
②该混合溶液的约为 。
③该混合溶液中 (填“>”“=”或“<”)。
(3)催化甲酸分解的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。
①已知催化剂“I”带一个正电荷,反应过程中的中间产物也带一个正电荷的是 (填“II”“III”或“IV”)。
②由反应进程可知甲酸分解的 (填“>”“=”或“<”)0,该历程中的决速步骤为 (填选项字母),历程中最大能垒(活化能) 。
a.I转化为II的过程 b.II转化为III的过程
c.III转化为IV的过程 d.IV转化为I的过程
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,A不符合题意;
B.C2H5OH属于有机物,为非电解质,B不符合题意;
C.NaCl是可溶性盐,属于强电解质,C符合题意;
D.H2O是弱电解质,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】属于强电解质的有强酸、强碱、绝大多数盐和金属氧化物。
2.【答案】D
【解析】【解答】①用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,只能表示溶液中自由移动的离子浓度很小,不能表示电解质的强弱,①不符合题意;
②NH3·H2O能与HCl发生反应,只能证明NH3·H2O有碱性,不能表示电解质的强弱,②不符合题意;
③常温下,0.1 mol/L NH3·H2O溶液的pH为11,c(H-)=10-11 mol/L,c(OH-)=10-3 mol/L<0.1 mol/L=c(NH3·H2O),可以证明NH3·H2O是弱碱,③符合题意;
④NH3·H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3,证明NH3·H2O能够电离产生OH-,具有碱性,不能证明其碱性强弱,④不符合题意;
⑤NH3·H2O与水能以任意比互溶,可证明其易溶于水,不能证明其是否具有碱性及碱性的强弱,⑤不符合题意;
⑥NH3·H2O能使紫色石试液变蓝,说明NH3·H2O具有碱性,不能证明NH3·H2O是否是弱碱,⑥不符合题意;
综上所述可知:能够证明NH3·H2O是弱碱的只有叙述③,
故答案为:D。
【分析】 ① 导电性和溶液中离子浓度有关;
② 一水合氨可以和酸反应,无法判断为弱碱;
③ 若是强碱,此时pH=13;
④ 氢氧化铝只能和强碱反应;
⑤ 一水合氨可以和水任意比例互溶只能证明其水溶性强;
⑥ 石蕊遇碱变蓝。
3.【答案】A
【解析】【解答】NaCl在水溶液中完全电离,属于强电解质,H2CO3、CH3COOH和NH3⋅H2O在水溶液中部分电离,属于弱电解质,
故答案为:A。
【分析】强电解质在水溶液中完全电离,(一般包括强酸、强碱、大多数盐、金属氧化物);弱电解质在水溶液中部分电离,(一般包括弱酸、弱碱、水、非金属氧化物等);
4.【答案】D
【解析】【解答】属于有机物,是非电解质,A项不符合题意;是弱碱,是弱酸,B、C项不符合题意。
【分析】强电解质:常见的有强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物。
5.【答案】D
6.【答案】B
【解析】【解答】A. 和在溶液中均完全电离,均属于强电解质,故A不符合题意;
B.A→B加入的物质的量小于的物质的量,发生的反应为,故B符合题意;
C.B→C时加入的继续消耗氢氧根离子,C点两者恰好完全反应,因此B→C溶液中减小,故C不符合题意;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离,A点溶液中全部是,水的电离受到抑制,电离程度最小,B点为反应一半点,氢氧化钡还有剩余,C点和恰好完全反应,因此水的电离程度:A<B<C,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 强电解质在溶液中均完全电离;
B.离子反应应按不足量的反应物书写;
C.能与氢氧根离子反应;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠用棉花包裹放在石棉网上,向棉花上滴几滴水,若棉花燃烧说明过氧化钠与水反应为放热反应,放出的热量使棉花达到着火点,在氧气中发生燃烧,故A符合题意;
B.由得失电子数目守恒可知,5mL0.1mol/L高锰酸钾溶液与12.5mL0.2mol/L的草酸溶液恰好完全反应,由题给数据可知,实验时,高锰酸钾溶液过量,溶液不可能褪色,故B不符合题意;
C.没有明确盐酸和醋酸的浓度是否相同,则用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小无法判断盐酸和醋酸的电离程度的大小,无法确定醋酸是否为弱电解质,故C不符合题意;
D.过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应时,应根据反应后的溶液中是否存在铁离子判断该反应是否为可逆反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.燃烧的条件:①有可燃物,②可燃物与氧气接触,③温度达到可燃物的着火点;
B.高锰酸钾溶液过量,溶液不褪色;
C.盐酸和醋酸浓度未知;
D.FeCl3溶液不足,应反应后检验铁离子证明反应的可逆性。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.图中实线表示pH随加水量的变化,据图可知加水稀释初期两种溶液的pH变化较快,而后期变化减缓,说明加水稀释初期两种盐的水解率变化程度比稀释后期大,A不符合题意;
B.根据分析可知图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,B符合题意;
C.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度 mol・L-1,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来 ,则溶液的pH将增大lgx,但加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来 ,所以溶液pH的变化值小于lgx,故C不符合题意;
D.原溶液中NH4Cl与CH3COONa的浓度相等,则稀释相同倍数后得到的混合溶液中NH4Cl与CH3COONa的浓度依然相等,由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,所以混合溶液中NH 和CHCOO-的水解程度相同,则c(CH3COO-)= c(NH ),D不符合题意;
故答案为B。
【分析】由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大,氯化铵水解能使溶液呈酸性,加水稀释虽然水解程度增大,但其溶液的酸性减弱,故其pH变大,温度越高,水解程度越大,其水溶液酸性越强,其pH越小;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小,温度越高,其水溶液碱性越强,其pH越大,因此,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。
9.【答案】B
10.【答案】B
【解析】【解答】A.25℃时,浓度均为0.10 mol·Lˉ1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4,溶液显碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,故HCN是弱酸,在溶液中存在电离平衡,其电离方程式为:HCN⇌H++CN-,A不符合题意;
B.室温下等浓度HCN与NaCN混合溶液pH>7,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,B符合题意;
C.向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,加入的NaOH电离产生的OH-被HCN电离产生的H+中和,HCN再电离产生H+,因此溶液中c(H+)不变,则溶液pH几乎不变,C不符合题意;
D.溶液pH=9.4,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+);溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),故c(Na+)>c(CN-),强电解质盐电离产生的Na+、CN-的浓度远大于弱电解质电离产生的H+、OH-的浓度,故溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.HCN是弱酸;
B.依据题目溶液的性质判断;
C.依据缓冲溶液的特点分析;
D.依据电荷守恒判断。
11.【答案】D
12.【答案】A
【解析】【解答】A.该反应是熵增以及放热反应,所以在任何温度下一定能自发进行,A选项是正确的;
B.“越弱越水解”,所以,苯酚的酸性是最弱的,所以要想pH一致,苯酚钠的浓度应该是最大的,B选项是错误的;
C.由于是在碱性环境中,所以产物应该是CO32-离子,而不应该是二氧化碳,C选项是错误的;
D. =1/kb,由于温度不变,所以kb不变,所以不变,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.根据焓判据,在△S>0,△H<0时,任何温度下,该反应都能自发进行;
B.弱电解质的酸性或碱性越弱,其弱离子结合水电离出的H+或OH-离子的能力就越强,所以水解程度就越大;
C.负极反应应该是:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
D.化学平衡常数只受温度的影响,温度改变,平衡常数就会改变。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.b点在曲线上方,为过饱和溶液,溶液中c2(Ag+)·c( )>Ksp(Ag2SO4),因此存在硫酸银固体,A不符合题意;
B.溶液中Ag2SO4存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4 (s) 2Ag+(aq)+ (aq),在a点时c(Ag+)=c( ),降低温度,平衡逆向移动,析出Ag2SO4固体,此时溶液中c(Ag+)、c( )不再相等,因此无法实现由a点向c点的移动,B不符合题意;
C.溶液中Ag2SO4存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4 (s) 2Ag+(aq)+ (aq),在a点时向溶液中加入NaCl固体,加入的Cl-与溶液中的Ag+反应产生AgCl沉淀,使c(Ag+)减小,沉淀溶解平衡正向移动,c( )增大,但由于温度不变,所以Ksp(Ag2SO4)不变,溶液组成会由a点向d点方向移动,C符合题意;
D.Ag2SO4的溶度积常数只与温度有关,与其它外界条件无关,无论溶液是否饱和,其溶度积常数不变,所以在T℃下,a、b、c、d四个点的Ksp(Ag2SO4)相同,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 溶解平衡曲线上方是过饱和溶液,下方是不饱和溶液;
B.在a点时c(Ag+)=c( ),降低温度,平衡逆向移动;
C. 依据硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银 ,向溶液中加入Cl-与溶液中的Ag+反应产生AgCl沉淀,使c(Ag+)减小,沉淀溶解平衡正向移动,c( )增大;
D.溶度积常数只与温度有关。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.液态KHSO4可发生如下电离:KHSO4=K++HSO4-,因此0.05mol液态KHSO4中含有0.05NA个K+,A正确,不符合题意;
B.Na2CO3溶液只指明了浓度,未指明体积,故无法确定其中含有的CO32-微粒数,B不正确,符合题意;
C. 0.5mol SO2溶于水,溶液中含有S元素的微粒只有SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-,根据物料守恒可知溶液中的SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-微粒总数和为0.5NA,C正确,不符合题意;
D.根据溶液显电中性可以列出电荷守恒表达式:n(OH-)+n(NO3-)=n(H+)+n(NH4+)。由于溶液显中性,有n(OH-)=n(H+),代入电荷守恒表达式可得n(NH4+)=n(NO3-)=NA,D正确,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.强酸酸式盐熔融时只断离子键,不断共价键;
B.n=cV,只有物质的量浓度和溶液体积均已知才可以确定物质的量;
C.根据S元素的物料守恒,溶液中的SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-微粒总数和为0.5NA;
D.根据电荷守恒可知溶液中NH4+数目与NO3-数目相等。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.相同物质的量 与 的中子数不同,A项不符合题意;
B. 发生水解,离子数目减少,B项不符合题意;
C.乙醛与乙酸乙酯的最简式( )相同, 相对分子质量为44,所以1mol ,故氧原子数为0.1NA,C项符合题意;
D.由于反应 可逆,生成HI的物质的量小于2mol,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.质量数=质子数+中子数;
B.NaAlO2 是强碱弱酸盐, 发生水解,离子数目减少;
C.依据乙醛与乙酸乙酯的最简式( )相同,及物质的量的相关计算即可;
D.是可逆反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.NaHCO3是强电解质,NaHCO3的电离方程式为,故A不符合题意;
B.pH=11的氨水溶液稀释10倍,假设一水合氨不电离,则溶液中氢氧根浓度变为原来十分之一,但由于一水合氨电离,因此溶液中氢氧根浓度比原来十分之一大一点,因此稀释后pH>10,故B不符合题意;
C.NaOH溶液中通入CO2气体至过量,NaOH碱性强,抑制水的电离,通入二氧化碳气体至生成碳酸钠,促进水的电离,该过程是水的电离程度增大,继续通入二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,促进水的电离,但促进程度比碳酸钠促进水的电离程度小,因此该过程是水的电离程度减小,故C符合题意;
D.升高温度,水的离子积常数增大,因此NaOH溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】弱碱稀释过程不仅要考虑体积变化,同时也要注意电离平衡的移动;要考虑到“越弱越水解”规律和碳酸钠和碳酸氢钠水解能力
17.【答案】D
【解析】【解答】A.水的电离吸热,将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性,故A不符合题意;
B.向水中加入少量NaOH,氢氧根离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,故B不符合题意;
C.向水中加入少量NH4Cl,铵根离子结合水电离出的氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,水的电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,溶液呈酸性,故C不符合题意;
D.盐酸抑制水电离,常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据影响水的电离平衡的因素分析;依据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离。
18.【答案】B
【解析】【解答】A、 (亚磷酸)与足量的充分反应后只生成一种盐 ,则 为一元酸,故A不符合题意;
B、属于正盐,故B符合题意;
C、 为强碱弱酸盐,因碳酸氢根水解呈碱性,故C不符合题意;
D、 为强电解质, 在水溶液中的电离方程式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、 为一元酸;
B、 为正盐;
C、碳酸氢钠为强碱弱酸盐;
D、硫酸氢钠在水中完全电离。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.在醋酸钠溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO- )+ c(OH-),故A不符合题意;
B.硫酸氢钠完全电离成钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以溶液中c(H+)增大,Kw只与温度有关,所以Kw不变,故B符合题意;
C.向醋酸溶液中加少量的水,溶液被稀释,酸性减弱,c(OH-)增大,而c(CH3COO-)降低,所以 增大,故C不符合题意;
D.25℃下,若HA为强酸,则 的HA溶液与 的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0;若HA为弱酸, 的HA溶液与 的NaOH溶液等体积混合,反应后HA有剩余,所得溶液的pH小于7,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据电荷守恒即可判断
B.碳酸氢钠是弱酸强碱盐,促进水的电离
C.弱酸越稀越水解,结合电离常数即可判断
D.HA的酸性强弱未知
20.【答案】C
21.【答案】(1)b;c
(2);>;B、C
【解析】【解答】(1)①c(Na+) =c(CH3COO−) ,说明c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性,pH=7,为b点,故答案为:b;
②酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离,a点溶质为醋酸,水的电离被抑制,b点溶质为醋酸和醋酸钠,c点溶质为醋酸钠,水的电离被促进,故水的电离程度最大的点是c;
故答案为:c;
(2)①CH3COOH 为弱酸,其电离方程式为,则 电离平衡常数表达式Ka= ;
故答案为: ;
②根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>HClO,则pH(NaClO)> pH(CH3COONa) ;
故答案为:>;
③A、酸性:CH3COOH>HClO,则 HClO + CH3COONa = CH3COOH + NaClO 不能发生,故A错误;
B、酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>,则CO2+ H2O + NaClO = NaHCO3+ HClO 能发生,故B正确;
C、酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>,则2CH3COOH + Na2CO3= 2CH3COONa + H2O+CO2 能发生,故C正确;
故答案为:BC。
【分析】(1)①根据电荷守恒分析;
②酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离;
(2)酸的电离平衡常数越大,酸性越强。
22.【答案】(1)1.0×10-10mol/L
(2)无限接近7但大于7
(3)9<pH<11
(4)2.3
(5)0.1
(6)放热
(7)不
(8)不
(9)减小
【解析】【解答】(1)pH=4的硫酸溶液中c(H+)aq=10-4mol·L-1,常温下,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,因此溶液中。由于硫酸溶液中,OH-都来自于水电离产生,因此c水(OH-)=c(OH-)aq=10-10mol·L-1,而水电离产生c水(H+)=c水(OH-),所以水电离产生的c(H+)=10-10mol·L-1。
(2)Ba(OH)2是强碱,稀释10n倍后,溶液的pH减小n;由于稀释过程中,溶液仍然显碱性,因此pH一直大于7,因此将pH=11的Ba(OH)2溶液稀释105倍后,溶液的pH值无限接近7,但都保持大于7。
(3)将pH=11的氨水稀释100倍后,pH降低为9;由于NH3·H2O是弱碱,稀释促进NH3·H2O的电离,使得溶液中c(OH-)增大,因此pH>9,因此稀释后溶液pH的变化范围为9<pH<11。
(4)设两溶液的体积为V,混合后溶液的体积为2V,由于混合过程中溶液中n(H+)不变,因此可得混合后溶液中。所以混合溶液的pH=-lgc(H+)=2.3。
(5)pH=a的盐酸中c(H+)=10-amol·L-1,pH=b的NaOH溶液中c(OH-)=10b-14mol·L-1。两溶液混合后pH=7,则溶液中n(H+)=c(OH-),因此可得10-amol·L-1×V酸=10b-14mol·L-1×V碱,又a+b=13,所以。
(6)若升高温度,使得C的物质的量减小,则说明升高温度,平衡逆向移动。而升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应。
(7)A为固体,固体的浓度为一常量,增大或减小固体的物质的量,平衡不移动。因此增加A的物质的量,平衡不移动。
(8)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。由于该反应反应前后气体分子数不变,因此增大压强,平衡不移动。
(9)C为生成物,增大C的浓度,平衡逆向移动,B(g)的转化率减小。
【分析】(1)硫酸溶液中,溶液中H+来自于H2SO4和H2O电离产生,OH-来自于水电离产生;而水电离产生c(H+)=c(OH-),因此水电离产生c(H+)等于溶液中c(OH-)。据此结合Kw进行计算。
(2)Ba(OH)2溶液稀释10n倍后,溶液的pH减小n,但pH不会小于或等于7。
(3)氨水稀释10n倍后,pH减小n,但稀释会促进NH3·H2O的电离,使得溶液中c(OH-)增大,据此判断溶液pH的范围。
(4)根据混合过程中溶液中n(H+)不变,结合公式计算混合溶液中c(H+),由公式pH=-lgc(H+)计算混合溶液的pH。
(5)混合后溶液的pH=7,则盐酸溶液中n(H+)与NaOH溶液中n(OH-)相等,据此计算。
(6)温度升高,平衡向吸热反应方向移动,结合平衡移动分析反应的热效应。
(7)固体和纯液体的浓度为常量,改变固体或纯液体的用量,不影响平衡移动。
(8)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。
(9)增大生成物浓度,平衡逆向移动,据此判断B的转化率。
23.【答案】(1)Zn
(2)Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O;Na2FeO4+2KOH = K2FeO4+2NaOH;<;B
(3)杀菌消毒,吸附悬浮物等
(4)先变大,后变小;;
【解析】【解答】(1)Zn易失电子发生氧化反应,作负极,所该种电池负极材料是Zn。
(2)①Cl2与NaOH反应生成NaClO和NaCl,所以反应①的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
②根据题干信息可知,反应③中,Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4和NaOH,其化学方程式为Na2FeO4+2KOH = K2FeO4+2NaOH。
③一定温度下,溶度积大的物质的溶解度较大,利于向溶度积小的物质转化,所以Kap(K2FeO4) <Kap(Na2FeO4)。
④根据题干信息,K2FeO4在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定,所以洗涤剂最好选碱性物质。CH3COONa水解显碱性,NH4Cl、Fe(NO3)3水解均显酸性,所以洗涤剂最好选CH3COONa、异丙醇。
(3)根据离子方程式可知,K2FeO4具有氧化性,被还原得到的Fe(OH)3胶体具有吸附性,所以K2FeO4在水处理中可以杀菌消毒,吸附悬浮物等。
(4)①由图可知,pH从10降到2时, 的分布分数先变大后变小。
②由图可知,pH=6时,溶液中主要存在 ,加入KOH溶液,随着pH的增大,溶液中 的分布分数逐渐减小, 的分布分数逐渐增大,所以溶液中含铁元素的微粒中, 转化为 。
【分析】(1)Zn易失电子发生氧化反应。
(2)①Cl2与NaOH反应生成NaClO和NaCl。
②反应③中,Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4和NaOH。
③一定温度下,溶度积大的物质的溶解度较大,利于向溶度积小的物质转化。
④K2FeO4在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定,结合盐类水解进行分析。
(3)K2FeO4具有氧化性,被还原得到的Fe(OH)3胶体具有吸附性。
(4)根据图像进行分析。
24.【答案】(1)碱性
(2)40;不能
(3)ClO−+H2O OH−+HClO加入NaOH使c(OH-)增大,平衡逆移,使c(HClO)减小,分解速率减慢(或消毒液更稳定)
(4)CO2+H2O+ClO- HClO+HCO ;H2CO3的Ka1大于HClO的Ka,故空气中的CO2(或H2CO3)能将ClO-转化为消毒效果更强的HClO
【解析】【解答】(1)84消毒液的有效成分是NaClO,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性;
(2)①采用控制变量法进行研究,因此实验III要取40 mL84消毒液和蒸馏水混合均匀,水浴加热至23℃,然后根据实验现象的不同与上面的两个实验进行对比;
②由实验现象推断,84消毒液和医用酒精混合,会发生化学反应,故不能混合使用;
(3)Cl2与NaOH发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,得到的84消毒液有效成分是NaClO,该盐是强碱弱酸盐,在溶液中发生水解反应:ClO−+H2O OH−+HClO,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。向其中加入NaOH使c(OH−)增大,平衡逆向移动,使c(HClO)减小,HClO分解速率减慢,因此消毒液更稳定,所以为了防止消毒液在存储过程中失效,通常要在84消毒液中残余一定量的NaOH;
(4)待消杀物品喷洒上84消毒液后,露置于空气中10~30分钟可增强消毒效果,这是由于酸性:H2CO3>HClO> ,在空气中暴露,CO2能够溶解在溶液中,发生反应使ClO-转化为HClO,产生消毒能力更强的HClO而增强溶液的消毒效果。该过程中发生反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO- HClO+HCO 。
【分析】
25.【答案】(1)B;C
(2);3.7;>
(3)IV;<;d;86.1
【解析】【解答】(1)将甲酸溶液滴入溶液中,观察是否有气泡生成,只能证明甲酸酸性强于碳酸,不能证明甲酸为弱酸;向体积相同、相同的盐酸和甲酸溶液中加入足量,甲酸溶解的质量较大,可以证明甲酸为弱酸;取一定浓度的甲酸钠溶液,测其,可以证明甲酸为弱酸;
故答案为:BC。
(2)①的水解平衡常数;
②的甲酸钠溶液和的甲酸溶液等体积混合可配成一种缓冲溶液。由,得出,该混合溶液的约为3.7;
③由甲酸的电离平衡常数,及的水解平衡常数可知,电离程度大于水解程度,故该混合溶液中。
(3)①由电荷守恒可知,反应过程中的中间产物“Ⅳ”也带一个正电荷;
②由反应进程可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故甲酸分解的,该历程中Ⅳ转化为Ⅰ的过程有最大能垒(活化能),为反应的决速步骤。
【分析】(1)A、甲酸可以制碳酸,无法证明甲酸是弱酸;
B、相同体积、pH相同的强酸和弱酸和过量锌反应,氢气多的是弱酸;
C、强碱弱酸盐呈碱性;
(2) ① 水解平衡常数=水的离子积常数/电离平衡常数;
② 结合电离平衡常数判断氢离子的浓度;
③ 结合电离平衡常数和水解平衡常数判断;
(3) ① 结合电荷守恒判断;
② 反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热。
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