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第三章 水溶液中的离子反应与平衡 章节测试题
2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.将室温下0.1mol·L-1Na2CO3溶液加热至70℃,其结果正确的是( )
A.溶液中c(CO)增大 B.水的电离程度不变
C.Kw将变小 D.溶液的碱性增强
2.图中曲线,可以描述醋酸(曲线Ⅰ,)和次磷酸(曲线Ⅱ,)在水中的电离度与浓度关系的是
A. B.
C. D.
3.下列物质属于强电解质的是( )
A. B. C. D.Al
4.设为阿伏加爱罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.溶解于水中得到微粒数为
B.号元素的原子一定含有个质子,可能含有个中子
C.常温下,的溶液中,水电离出的数为
D.调整温度与压强,可使装有的密闭容器中的分子数目为
5.下列物质属于弱电解质的是( )
A.NaCl B.NH3·H2O C.H2SO4 D.NaOH
6.某温度下,用溶液滴定盐酸的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该温度高于室温
B.点时,溶液中
C.滴定过程中,水的电离程度先增大后减小
D.相同条件下,若用溶液滴定,反应终点由点变为点
7.常温下,下列各组离子在有关限定条件下的溶液中一定能大量共存的是( )
A.水电离出的的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.滴入KSCN显血红色的溶液中:、、OH-、
D.含有高锰酸根离子的溶液中:、、NO3-、
8.25℃时,已知醋酸的电离常数为1.8×10-5。向20mL 2.0mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入2.0mol/LNaOH溶液,溶液中水电离出的c(H+)在此滴定过程中变化曲线如下图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(H+)=6.010-3molL-1
B.b点溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
C.c点溶液中:c(OH-)=c(CH3COOH)+ c(H+)
D.d点溶液中:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
9.某温度下,(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.两点代表的溶液中与乘积相等
D.、分别在、两点代表的溶液中达到饱和
10.已知298K时,,;,或。在物质的量浓度相同的和的混合溶液中滴加溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.常温下的溶解度大于NiS的溶解度
B.P为3.5且对应的阴离子是
C.对于曲线Ⅰ,加热b点对应的溶液,b点向c点移动
D.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
11.常温常压下,将0.1 mol·L -1的CH3COOH溶液加水稀释或者加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.溶液的pH变大 B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力增强 D.电离平衡常数增大
12.X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y同周期,Z、W、M也处于同一周期,Y是形成化合物种类最多的元素,M为短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,X、Y原子最外层电子数之和等于Z、W原子最外层电子数之和,X、W的简单离子X2-、W3+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.Y最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.原子半径大小顺序为:M>W>X>Y>Z
C.水溶液中Z的单核离子能促进水的电离
D.简单氢化物的沸点:X>Y
13.下列解释事实的化学用语错误的是( )
A.闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+=CuS + Zn2+
B.0.1 mol/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH CH3COO- + H+
C.电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D.钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e-= Fe3+
14.下列实验方案、现象、结论均正确的是
选项
方案
现象
结论
A
向溶液中滴加溴水
溴水褪色
含有碳碳双键
B
将通入淀粉溶液中至过量
溶液先变蓝,后褪色
具有氧化性和漂白性
C
向盛有溶液的试管中,先滴几滴溶液,再滴加溶液。
试管先出现白色沉淀,后出现淡黄色沉淀
D
用pH试纸测定同温、同浓度的溶液、溶液的pH
溶液pH更大
电离常数:
A.A B.B C.C D.D
15.下列关于盐类水解反应说法正确的是( )
A.任何盐都可发生水解反应
B.盐只能发生水解反应而不能发生其他反应
C.盐水解反应肯定能破坏水的电离平衡且促进水的电离
D.盐的水溶液为中性时,则盐一定不发生水解反应
16.某同学拟用 计测定溶液 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 ,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得 溶液 且 ,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液 ,取该溶液 ,加蒸馏水稀释至 ,测得 ,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液 ,取该溶液 ,升温至50℃,测得 , ,则HR是弱酸
17.已知:100%硫酸吸收 可生成焦硫酸(分子式为 或 );硫酸水溶液中发生如下电离: ,
。
结合以上信息,下列说法错误的是( )
A.焦硫酸具有强氧化性
B. 水溶液显中性
C.98%的 可以表示为:
D.焦硫酸与水反应方程式:
18.以下说法中正确的是( )
A.常温下pH=4的H2C2O4溶液稀释100倍,pH约为5,则H2C2O4是弱电解质
B.增大压强,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快
C.工业合成氨反应是一个熵增加的过程
D.等物质的量浓度①NaHSO4和②NaHCO3溶液中水的电离程度①>②
19.沉淀溶解平衡在生产生活、科研和环保等领域具有广泛的应用,下列沉淀溶解平衡应用正确的是
A.用稀硫酸洗涤沉淀可减少沉淀的溶解损失
B.通过施加石灰可以降低盐碱地(含较多的)的碱性
C.医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂
D.用稀盐酸可以直接除去锅炉水垢中的
20.常温下,下列说法正确的是( )
A.pH相等的盐酸和醋酸,加水稀释相同倍数后,c(Cl-)=c(CH3COO-)
B.0.1 mol/L氨水的pH=a,加入适量的氯化铵固体可使溶液pH=a+1
C.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液中, 前者大于后者
D.等物质的量浓度等体积的醋酸溶液和盐酸溶液,与足量氢氧化钠反应,放出的热量相等
二、综合题
21.(1)某有机物R能与Fe2+形成橙红色的离子[FeR3]2+,该离子可被HNO3氧化成淡蓝色的离子[FeR3]3+,完成反应的离子方程式:NO3- + 2[FeR3]2+ + 3H+ + 2[FeR3]3+ + H2O
(2)某研究小组对(1)中的反应进行了研究。
用浓度分别为2.0 mol·L-1、2.5 mol·L-1、3.0 mol·L-1的HNO3溶液进行了三组实验,得到c([FeR3]2+)随时间t的变化曲线如图。
①图中对应c(HNO3) = 3.0 mol·L-1时的变化曲线为 (填代号III、II、I)。
②c(HNO3) = 3.0 mol·L-1时,在0~1min内,[FeR3]3+的平均消耗速率= mol/(L·min)。
③下列有关说法中,正确的有 。
A.平衡后加水稀释,增大
B.[FeR3]2+的平衡转化率:αIII>αII>αI
C.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小
D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:tIII>tII>tI
(3)由R产生的物质L可用于分离稀土,溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡:
i).M(aq)+L (aq) ML(aq) K1
ii).ML(aq)+L(aq) ML2(aq) K2
研究组配制了M与L起始浓度比c0(M)/c0(L)不同的系列溶液,反应平衡后测定L的含量,测得起始浓度比c0(M)/c0(L)分别为0、a、b时,各成分L的含量S如下表(各成分含L的总量S计为1).
【注】:“<0.01”表示未检测到。
①c0(M)/c0(L)=a时, x= 。
②c0(M)/c0(L)=b时,平衡浓度比c平(ML2)/c平(ML)=
(4)研究组研究了(3)中M与L反应体系,当C0(L)=1.0×10-5mol·L-1时,测得平衡时各物种L含量C平/C0(L)随C0(M)/C0(L)的变化曲线如图10,C0(M)/C0(L)=0.51时,计算①M的平衡转化率 (结果仅保留两位有效数字),②(3)中反应i)的K1 .
22.计算25℃时下列溶液的 :
(1) 的 加水稀释至 , 。
(2) 的盐酸, 。
(3) 的 溶液, 。
(4) 的硫酸与 的 溶液等体积混合,混合溶液的 。
23.常温下,有浓度均为0.1 mol·L-1的下列4种溶液:
①NaCN溶液 ②NaOH溶液 ③CH3COONa溶液 ④NaHCO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10
Ka1=4×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填标号),其中②由水电离的H+浓度为 mol/L。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)④的水解平衡常数Kh= 。
(4)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③ ④(填“>”“<”或“=”)。
(5)25 ℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为 。向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为 。
24.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液里各种离子的浓度与它们化学计量数的方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数(Ksp)。
例如已知:Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,当溶液中各种离子的浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
(1)请写出Cu(OH)2沉淀溶解平衡表达式 。
(2)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于 (写出计算步骤)。
(3)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为 (写出计算步骤)。
25.完成下列问题。
(1)常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。
①几种均为0.1mol/L的电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图甲所示。其中符合溶液的pH随温度变化的曲线是 (填罗马数字),导致溶液的pH随温度变化的原因是 。
②20℃时,溶液中 。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是 (填标号)。
A.溶液中与反应时间t的关系
B.的水解速率与反应时间t的关系
C.溶液的pH与反应时间t的关系
D.与反应时间t的关系
(3)常温下磷酸和氢氧化钠溶液反应获得含磷各物种的分布分数与pH的关系如图所示。由图分析:
的 ;利用图中数据计算推测溶液的酸碱性 (写出推理过程和结论)。
(4)室温时,向溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系曲线如图乙所示。
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 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.Na2CO3溶液中CO水解,水解吸热,加热促进CO水解,溶液中c(CO)减小,故A不符合题意;
B.CO水解促进水电离,加热促进CO水解,所以水的电离程度增大,故B不符合题意;
C.水电离吸热,加热促进水电离,Kw将增大,故C不符合题意;
D.Na2CO3溶液中CO水解,CO+H2OHCO+OH-,水解吸热,加热CO水解平衡正向移动,c(OH-)增大,溶液的碱性增强,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】水解为吸热的过程,升高温度,朝正向移动,促进碳酸根的水解;
A、碳酸根浓度减小;
B、促进水的电离;
C、吸热过程,温度和平衡常数成正比;
D、水解程度增大,碱性增强。
2.【答案】B
3.【答案】B
【解析】【解答】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。
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,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。
4.【答案】B
5.【答案】B
【解析】【解答】A. NaCl在水中或熔融状态下完全电离,是强电解质,A不符合题意;
B. NH3·H2O在水中部分电离,是弱电解质,B符合题意;
C. H2SO4在水中完全电离(在熔融状态下不导电),是强电解质, C不符合题意;
D. NaOH在水中或熔融状态下完全电离,是强电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质叫强电解质,在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、室温下,20mL 0.0100mol·L-1盐酸和20mL 0.0100mol·L-1NaOH溶液完全反应的pH应为7,而b点为完全反应的点,其pH为6.5,则温度应高于室温,A错误;
B、b点为完全反应的点,此时溶液呈中性,则c(Cl-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),B正确;
C、随着NaOH的滴加,HCl浓度减小,对水电离的抑制程度减小,水的电离程度增大,当两者完全反应后,继续滴入NaOH,对水电离的抑制程度增大,水的电离程度减小,C错误;
D、若NaOH浓度增大一倍,则消耗的体积为原先的一半,即b点变为a点,D错误;
故答案为:B
【分析】A、水的电离为吸热过程,温度升高,中性溶液的pH降低;
B、结合电荷守恒判断;
C、酸、碱可以抑制水的电离;
D、结合公式判断。
7.【答案】D
【解析】【解答】A. 水电离出的的溶液,可能是酸性或碱性,在酸性时可共存,在碱性时与铵根不共存,故A不符合题意;
B. 的溶液中 ,显酸性,与碳酸根离子不共存,故B不符合题意;
C. 滴入KSCN显血红色的溶液中: 含有大量铁离子,铁离子与氢氧根不共存,铵根离子和氢氧根不共存,故C不符合题意;
D.含有高锰酸根离子与硝酸根,钾离子,硫酸根这里均共存,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.未知溶液酸碱性无法判断;
B.氢离子与碳酸根离子不共存;
C.氢氧根离子和铵根这里不共存,铁离子与氢氧根离子不共存;
D.高锰酸根与钠离子,钾离子,硝酸根离子,硫酸根离子均共存。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.a点溶液没有加入NaOH,为醋酸溶液,根据电离平衡常数计算。设电离的出的H+的浓度为x,由于电离程度很低,可认为醋酸浓度不变。
CH3COOH
CH3COO-+
H+
2
x
x
Ka===1.8×10-5,解得x=6.0×10-3mol/L,A项不符合题意;
B.b点的溶液为CH3COOH和CH3COONa等浓度混合的溶液,物料守恒为c(CH3COOH) +c(CH3COO-)=2c(Na+),醋酸会电离CH3COOHCH3COO-+H+,醋酸根会水解,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数<1.8×10-5,CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,所以c(CH3COO-)> c(Na+)> c(CH3COOH);B项符合题意;
C.c点醋酸和氢氧化钠完全反应,溶液为CH3COONa溶液,在醋酸钠溶液中有电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),有物料守恒c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),将两式联立得到质子守恒,则有c(OH-)=c(CH3COOH)+ c(H+);C项不符合题意;
D.d点加入40mL的NaOH溶液,NaOH多一倍,为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa的混合溶液,有物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.a点是2.0mol/L的醋酸溶液,跟据醋酸的电离常数为1.8×10-5,计算H+的浓度;
B.b点是醋酸和醋酸钠等浓度的混合溶液,通过计算可知醋酸的电离程度大于醋酸根的水解;
C.c点是恰好中和点跟据物料守恒和电荷守恒推导;
D.d点是氢氧化钠和醋酸钠等浓度的混合溶液,跟据物料守恒推导。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.由b、c两点对应数据可比较出Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Cu(OH)2]的大小,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-)=c(Fe3+)•(10-12.7)3,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)•c2(OH-)=c(Cu2+)•(10-9.6)2,因c(Fe3+)=c(Cu2+),故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],选项A正确;
B.向溶液中加入NH4Cl固体,不会导致溶液中的c(OH-)增大,故不能使溶液由a点变到b点,选项B错误;
C.只要温度不发生改变,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积(即Kw)就不变,该题中温度条件不变,故c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积相等,选项C正确;
D.b、c两点分别处在两条的沉淀溶解平衡曲线上,故两点均代表溶液达到饱和,选项D正确;
故答案为:B。
【分析】Kw只受温度的影响。沉淀溶解平衡曲线上的点代表平衡点即溶液处于饱和状态。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),NiS和NiCO3属于同种类型的沉淀,则常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,故A不符合题意;
B、曲线Ⅱ代表NiCO3,a点c(Ni2+)=c(CO),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)×c(CO)=1.0×10-7,c(Ni2+)=c(CO)=10-3.5,p(Ni)=p(B)=3.5,且对应的阴离子为CO,故B不符合题意;
C、对曲线Ⅰ,在b点加热,NiS的溶解度增大,S2-(aq)和Ni2+(aq)浓度浓度增大,b点向a点方向移动,故C符合题意;
D、由分析可知,K曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表NiCO3,在d点溶液中存在溶解平衡NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-(aq)浓度增大,平衡逆向移动,Ni2+(aq)浓度减小,d点向b点移动,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表NiCO3。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释使溶液中c(H+)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶体,导致溶液中c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,当达到平衡时溶液中c(H+)减小,pH增大,A符合题意;
B.加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,而加入少量CH3COONa晶体时,电离平衡逆向移动,最终达到平衡时醋酸的电离程度减小,B不符合题意;
C.加水稀释,溶液中自由移动的离子浓度减小,溶液导电能力减弱;而加入少量CH3COONa晶体时,溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,C不符合题意;
D.电离平衡常数只与温度有关,而与浓度无关,因此当温度不变时,醋酸的电离平衡常数就不变,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.加水稀释CH3COOH溶液中c(H+)减小,pH增大;加入CH3COONa晶体,c(CH3COO-)增大,c(H+)减小,pH增大;
B.加入CH3COONa晶体,c(CH3COO-)增大, CH3COOH的电离程度减小;
C.溶液的导电能力与离子浓度和所带电荷有关;
D.电离平衡常数只与温度有关。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.Y是碳,最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,故A不符合题意;
B.同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径:M(Na)>W(Al)>Z(Cl)>Y(C)>X(O),故B不符合题意;
C.水溶液中Z的简单单核离子氯离子不能促进水的电离,故C不符合题意;
D.X、Y的简单氢化物分别为H2O、CH4,水中含氢键,沸点较高,则沸点:X>Y,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳酸为弱酸;
B.同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大;
C.强酸根离子不能促进水的电离;
D.分子间含氢键,沸点较高。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.溶解度大的物质可以转化为溶解度小的物质,溶解度ZnS>CuS,则闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS),反应的离子方程式为ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+,故A不符合题意;
B.0.1mol/L醋酸溶液的pH约为3,说明醋酸为弱酸,部分电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+,故B不符合题意;
C.电解NaCl溶液时,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,离子方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极区溶液pH增大,故C不符合题意;
D.钢铁发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、CuS的溶度积比ZnS更小;
B、CH3COOH为弱酸,在水中部分电离;
C、电解NaCl溶液时,阴极上H2O电离产生的H+得电子形成H2;
D、钢铁生锈时,Fe发生失电子的氧化反应生成Fe2+;
14.【答案】C
15.【答案】C
【解析】【分析】正确答案:C
A.不正确,由弱酸或弱碱形成的盐才可发生水解反应;
B.不正确,水解只是某些盐的性质;
C.正确;盐水解反应肯定能破坏水的电离平衡且促进水的电离 ;
D.不正确,盐的水溶液为中性时,有两种可能,一是强酸强碱盐不发生水解反应,二是弱酸弱碱盐,水解能力差不多。
16.【答案】B
【解析】【解答】A. 25℃时,若测得 溶液 , 显示中性,因此 HR是弱酸 故A不符合题意
B.25℃时, 若为强酸,则pH=2,但是给出的大于2小于7,可说明为弱酸,故B符合题意
C. 25℃时,若测得HR溶液 ,取该溶液 ,加蒸馏水稀释至 ,测得 ,则HR可能是强酸可能是弱酸,故C不符合题意
D. 25℃时,若测得NaR溶液 ,取该溶液 ,升温至50℃,测得 , , 可能是是弱酸或是强酸,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】探究某酸是否为弱电解质,在某温度下测定某浓度的酸性溶液的pH.以及测定某浓度盐溶液的pH是否大于7,以及测定与同浓度强酸与同一种金属反应时的气泡速率等等
17.【答案】B
【解析】【解答】A..由浓硫酸中+6价硫具有强氧化性可知,焦硫酸中+6价硫也具有强氧化性,A不符合题意;
B.Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3,溶于水后SO3和水反应生成硫酸,溶液显酸性,B符合题意;
C.假设浓硫酸的质量为100 g,则H2SO4的质量为100 g×98%=98 g,H2O的质量为100 g-98 g=2 g,则H2SO4的物质的量为 =1 mol,H2O的物质的量为 = mol,故98%的H2SO4可表示为H2SO4• H2O,如果把H2SO4表示为SO3·H2O,则98%的浓硫酸也可表示为SO3• H2O,C不符合题意;
D.焦硫酸与水反应可表示为H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据S的化合价分析;
B.根据Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3分析;
C.根据98%H2SO4中H2SO4和H2O的比例分析;
D.焦硫酸与水反应可表示为H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.常温下pH=4的H2C2O4溶液稀释100倍, pH约为5,pH<6,则H2C2O4是弱电解质,A符合题意;
B.增大压强,活化分子百分数不变,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,B不符合题意;
C.合成氨反应是一个气体体积减小的反应,是熵减小的反应;C不符合题意;
D.①NaHSO4溶于水完全电离Na+、H+、 ,H+抑制水的电离,②NaHCO3中 水解促进水的电离,两溶液水的电离程度②>①,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. pH=4的H2C2O4溶液稀释100倍,pH约为5,说明稀释过程中H2C2O4继续电离,则H2C2O4为弱电解质;
B.增大压强,浓度增大,导致增加单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数不变;
C.合成氨的反应是气体体积减小的反应,ΔS<0;
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。
19.【答案】A
20.【答案】C
【解析】【解答】A.pH相等的盐酸和醋酸中c(Cl-)=c(CH3COO-),加水稀释时,由于醋酸弱电解质的电离平衡向右移动,使c(Cl-)<c(CH3COO-),故A不符合题意;
B.0.1 mol•L-1氨水的pH=a,加入适量的氯化铵固体,溶液中铵根离子浓度增大,氨水电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,溶液的pH值减小,故B不符合题意;
C.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解,硫酸根离子对铵根离子水解无影响,(NH4)2CO3溶液中铵根离子和碳酸根离子都水解,碳酸根促进铵根离子的水解,铵根离子浓度减小,一水合氨离子浓度增大, 减小,故前者大于后者,故C符合题意;
D.等物质的量浓度等体积的醋酸溶液和盐酸溶液,前者为弱酸,后者为强酸,电离时电离程度不同,吸收的热量不同,与足量氢氧化钠反应,放出的热量不相等,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.加水稀释后,醋酸继续电离
B.加入氯化铵抑制氨水的电离
C.根据水解常数的计算公式,即可比较
D.醋酸是弱酸,电离时吸热
21.【答案】(1)HNO2
(2)III;5×10-5;AB
(3)①0.36;3:4
(4)98%;107
【解析】【解答】(1)根据原子守恒可知:该生成物是HNO2;
(2) ① 随着反应物浓度增大,反应速率也会加快,因此III对应的是 c(HNO3) = 3.0 mol·L-1时的变化曲线 ;
②0~1min内,[FeR3]3+的平均消耗速率= mol/(L·min);
③对于反应NO3- + 2[FeR3]2+ + 3H+ HNO2+ 2[FeR3]3+ + H2O来说,加水稀释,平衡逆向移动,[FeR3]2+ 含量增大,[FeR3]3+含量减小, 增大,故A选项是正确的;
B.HNO3浓度增大,平衡正向移动,[FeR3]2+ 转化率增加,故 αIII>αII>αI ,B选项是正确的;
C.观察图像可知:三组实现的反应速率都是前期速率增加,后期速率减小,C选项是错误的;
D.硝酸的浓度越大了,反应速率越快,体系有橙红色变为黄色所需的时间就越短,故 tIII<tII<tI ,D选项是错误的。
故答案为:AB。
(3) ①c0(M)/c0(L)=a时 ,S(ML2)+S(L)=1,且S(ML)+S(L)=1,且S(ML2)=0.64,S(ML)<0.01,得x=0.36;
②ML2相比于ML含有两个配体,则ML2与ML的浓度比应为S(ML2)与S(ML)之比,即;
(4)①c0 (M) = 0.51c(L) = 5.1 x 10-6mol/L; c(ML) = c平(L) = 0.4c0(L) = 4.0 x 10-6mol/L
,由L守恒可知 C平(ML2)=1x 10-5 -(4x 10-6 +4x 10-6) /2=1.0x10-6mol/L,则c转(M) = 4.0 x 10-6mol/L + 1.0 x 10-6mol/L=5.0x 10-6mol/L,M 的转化率为 ;
根据①可知到达平衡时K1=。
【分析】(1)根据原子守恒涞确定未知反应物的化学式;
(2)①反应物浓度增大,反应速率也会加快;
某物质的反应速率等于物质的浓度变化值与时间的比值;
③增大反应物的浓度,平衡反应会正移;
(3)① c0(M)/c0(L)=a时 ,S(ML2)+S(L)=1,且S(ML)+S(L)=1,且S(ML2)=0.64,S(ML)<0.01,得x=0.36;
②ML2相比于ML含有两个配体,则ML2与ML的浓度比应为S(ML2)与S(ML)之比,即;
(4)根据元素守恒计算出各组分的浓度,带入化学平衡常数的表达式,可以求出平衡常数。
22.【答案】(1)4
(2)3
(3)12
(4)2
【解析】【解答】(1)1mL pH=2的H2SO4溶液加水稀释到100mL,溶液中氢离子浓度c(H+)由0.01mol/L变为0.0001mol/L,则稀释后溶液的pH=-lg0.0001=4,故答案为4;(2)盐酸为一元强酸完全电离,0.001mol/L的盐酸氢离子浓度c(H+)=0.001mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg0.001=3,故答案为3;(3)NaOH为强电解质,则0.01mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)=10-14/c(OH-)mol/L=10-14/0.01mol/L=1×10-12mol/L,该氢氧化钠溶液的pH=-lg1×10-12=12,故答案为12;(4)酸碱发生中和反应时,酸过量,则 , 。故答案为2;
【分析】25℃时:Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,根据pH=-c(H+)计算;
23.【答案】(1)②>①>④>③;1.0×10-13
(2)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(3)2.5×10-8
(4)<
(5)0.02;CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
【解析】【解答】(1)相同浓度的4种溶液中,NaCN溶液水解显碱性,NaOH溶液为强碱溶液,CH3COONa溶液水解显碱性,NaHCO3溶液水解显碱性,因为酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,越弱越水解,因此溶液的碱性:②>①>④>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>①>④>③;0.1 mol·L-l的NaOH pH=13,溶液中氢离子全部由水电离,所以由水电离的c水(H+)=1.0×10-13 mol·L-1;
(2)NaCN溶液中CN-水解,溶液显碱性,但水解是微弱的,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);
(3)Kh====2.5×10-8;
(4)等体积等浓度的CH3COONa溶液和NaHCO3溶液中NaHCO3水解程度大于醋酸钠,溶液的碱性强于CH3COONa,滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④;
(5)由HCN的电离常数Ka=可知,==≈0.02;H2CO3的一级电离常数大于HCN,二级电离常数小于HCN,故H2CO3的酸性强于HCN,HCO的酸性弱于HCN,故向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN与NaHCO3,该反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO。
【分析】(1)电离平衡常数越大则酸性越强;
(2)CN-水解生成氢氧根和HCN,则氢氧根浓度大于氢离子浓度;
(3)水解平衡常数=水的离子积常数/电离平衡常数;
(4)等体积等浓度的醋酸钠和碳酸氢钠,碱性越强,则消耗的醋酸越多;
(5)氰酸根和二氧化碳、水反应生成氰化氢和碳酸氢根。
24.【答案】(1)Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)
(2)解:某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,则c(Cu2+)·c2(OH-)>Ksp=2×10-20,则c2(OH-)> =1.0×10-18 mol/L,则c(OH-)>1.0×10-9 mol/L,所以c(H+)< =1.0×10-5 mol/L,因此溶液的pH>5;
(3)解:要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则此时溶液中c(Cu2+)= mol/L,应向溶液里加入NaOH溶液,则c2(OH-)> =1.0×10-16 mol/L,c(OH-)=1.0×10-8 mol/L,所以c(H+)= =1.0×10-6 mol/L,则应该使溶液的pH为6。
【解析】【解答】(1)Cu(OH)2是难溶性固体,在溶液中存在沉淀溶解平衡,其沉淀溶解平衡表达式为:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq);
【分析】利用溶度积常数进行计算。
25.【答案】(1)I;水解吸热,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小;0.1
(2)BC
(3);,,,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性
(4)a;
【解析】【解答】(1)①正确的曲线是I,导致溶液的pH随温度变化的原因是:NH4Al(SO4)2溶于水电离出的NH4+ 、Al3+在溶液中水解使溶液显酸性,水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中氢离子浓度增大,pH减小。
②由物料守恒可知,20℃时,溶液中0.1。
(2)醋酸钠溶液中存在水解反应CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,
A.钠离子不参与水解,不发生变化,A不正确,不选;
B.反应物浓度越大,反应速率越快,醋酸根离子水解的速率随着浓度的下降而减小、当速率不再变化时,说明水解已平衡,B正确,选;
C.随着反应的进行,氢氧根的数目、浓度不断增大,当氢氧根浓度不再变化时,说明已平衡,C正确,选;
D.Kw值与温度有关,温度不变Kw不变、但不能说明平衡,D不正确,不选;
选BC。
(3)H3PO4是三元弱酸,在溶液中存在电离平衡,当溶液中c(H3PO4)=c(H2PO)时,其第一步电离平衡常数Ka1==c(H+),图示可知:c(H3PO4)=c(H2PO)时,c(H+)=10-2.1,故Ka1=10-2.1;同理,由pH=7.2对应的交点可求得、由pH=12.2对应的交点可求得,则 ,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
(4)①室温时,向溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,发生的反应依次为H++OH-=H2O、OH-+=NH3·H2O,由方程式可知,a点时氢氧化钠溶液恰好中和溶液中氢离子,得等浓度的硫酸铵和硫酸钠的混合溶液,溶液中的铵根水解促进水的电离;a点之后,铵根离子与氢氧根离子反应生成抑制水电离的一水合氨,铵根离子浓度越小,促进水的电离程度越小,所以溶液中水的电离程度最大是a点;
②由图可知b点时,溶液pH为7,该点为硫酸钠、硫酸铵和一水合氨的混合溶液,则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。
【分析】(1)①硫酸铝铵水解先酸性,温度升高,水解程度变大,酸性增强,pH减小,铵根和Al3+都可以水解产生H+
②根据N守恒,列出物料守恒计算即可
(2)可以根据变化的量不再发生变化,达到化学平衡
A.钠离子浓度始终不变,不能作为判断标准
B.随着反应进行,醋酸根浓度降低,达到平衡时不再变化,可以作为判断依据
C.温度升高,水解程度变大,c(OH-)增大,pH变大,达到平衡时候,不再变化,可以作为判断依据
D.Kw始终不变
(3)充分利用图像交点,磷酸与磷酸二氢根相等时进行计算Ka1,要知道Na2HPO4溶液是酸性还是碱性,要判断水解和电离二者关系,弱水解大于电离,溶液显碱性,电离大于水解,溶液显酸性
(4)c(H+)、c(OH-)都会抑制水的电离,当H+与OH-恰好完全反应时,此时水的电离程度最大。
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