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第三章 物质在水溶液中的行为 基础练习题
一、单选题
1.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.溶液中浓度为
B. 若放出46.2kJ热量,则反应消耗分子数为
C.精炼铜,若阳极重量减轻32g,则电路中一定通过个电子
D.完全水解生产的胶粒数目等于
2.常温下,,。CuS和FeS的沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Cu或Fe),下列说法正确的是
A.0.1mol/L溶液中含少量,加入,时,有FeS沉淀生成
B.曲线Ⅱ表示FeS
C.N点的RS饱和溶液蒸发少量水,溶液组成由N点向M点移动
D.M点的RS饱和溶液中加入,溶液组成由M点向P点移动
3.下列解释事实的方程式正确的是
A.在空气中切开金属钠,光亮表面变暗:2Na+O2===Na2O2
B.向氯化铝溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀:Al3+ + 3OH-===Al(OH)3↓
C.将铁粉与水蒸气共热,产生气体:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
D.电解饱和氯化钠溶液,产生气体:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
4.常温下,向10mL0.1mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴滴入等浓度的NaOH溶液至过量,用甲基橙(变色范围的pH值为3.1~4.4)作指示剂,并用pH计测定滴定过程的溶液pH值变化,其滴定曲线如图所示,则下列分析正确的是
A.滴入10mL标准NaOH溶液时,溶液颜色由红色变为橙色
B.图中①点所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O)
C.在①②之间的任意一点,均存在:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
D.图中②点所示的溶液中:2c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)
5.关于下列实验仪器的说法正确的是
A.可用作反应器的仪器:②④ B.标有0刻度的仪器:①③
C.可以直接加热的仪器:④⑤ D.使用时需要检漏的仪器:②③
6.向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。下列分析正确的是
A.段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的不是电解质
B.处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.段溶液的导电能力不断增大,主要是由于溶液的温度升高
D.逐滴加入稀硫酸的过程中,水的电离程度逐渐减小
7.是一种高效消毒剂,在0℃时1体积水能溶解100体积以上的,与有机物接触时爆炸。实验室将体积比为1:2的和通入HgO粉末中,发生反应:制取并收集,装置如图所示(部分夹持仪器已省略)。已知:的熔点为−116℃,沸点为3.8℃;的沸点为−34.6℃;的熔点为−77.8℃,沸点为−33.5℃。下列有关该实验的说法错误的是
A.组装装置时,仪器、导管间不能用橡胶管与橡胶塞连接
B.浓盐酸与足量的反应,若参加反应的HCl为8 mol,则反应中转移电子的物质的量为5 mol
C.装置D的作用只是干燥气体,试剂为浓硫酸;装置G的作用只是尾气回收,试剂为碱石灰
D.装置F中液氨的作用是冷凝,便于收集产品并使其与分离
8.下列有关实验的操作不正确的是
选项
实验
操作
A
制取气体
先检查装置的气密性,再加入药品
B
点燃氢气
先检验氢气的纯度,再点燃气体
C
木炭还原氧化铜实验结束时
先熄灭酒精灯,再将导管从液体中移出
D
排水法集满氧气后
先在水面下用玻璃片盖住瓶口,再把集气瓶移出水槽
A.A B.B C.C D.D
9.室温下,用含有少量的CeCl3溶液制备Ce2(CO3)3的流程如图所示。
已知:①Ksp(FePO4)=1.3×10-22;②测得“除磷”后的滤液中c(Fe3+)=1x10-2mol/L;③0.1mol·L-1NH4HCO3溶液pH约为8;
下列说法不正确的是
A.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中有c(NH3·H2O)<c(H2CO3)
B.“除磷”后上层清液中=1.3×10-20mol/L
C.“沉铈”所得滤液中大量存在的阳离子有Mg2+、、H+
D.“沉铈”后的滤液中有c(H+)<c(NH3·H2O)+c(OH-)
10.下列事实不能说明NH3·H2O是弱电解质的是
A.常温下,0.1 mol/L NaOH的pH比0.1 mol/L NH3·H2O的pH大
B.同温下,相同物质的量浓度的氨水导电性比NaOH弱
C.氯化铵溶液呈酸性
D.10 mL l mol/L盐酸恰好与10 mL 1 mol/L氨水完全反应
11.下列关于水的说法正确的是
A.纯水的一定等于7
B.水比较稳定是由于水分子间存在氢键
C.温度升高,纯水中的和增大
D.等于4的盐酸和溶液中,水的电离程度相同
12.在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
13.在以下各种情形下,下列电离方程式的书写正确的是
A.熔融状态的NaHSO4电离:NaHSO4=Na++HSO
B.H2CO3的电离:H2CO32H++CO
C.Al(OH)3的碱式电离:Al(OH)3=Al3++3OH-
D.亚硫酸氢钠溶液中水的电离:NaHSO3Na++HSO
14.已知:pKa =—lgKa,25℃时,二元弱酸H2A的pKa1 = 1.23, pKa2 = 4.19.用0.1 mol/L NaOH 溶液滴定20mL 0.1mol/L H2A 溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法正确的是
A.a点所得溶液中:2c(HA—) +c(A2—) =0.1mol/L
B.b点所得溶液中:c(A2—)+c(H+) =c(H2A) +c(OH—)
C.c点所得溶液中:c(Na+)<3c(HA—)
D.d点所得溶液中:c(Na+) >c(A2-) >c(H+) >c(OH—)
15.某同学探究溶液的酸碱性对AlCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制10 mL 0.01 mol·L−1 AlCl3溶液、10 mL对照组溶液A,取两种溶液各两份,分别滴加1滴0.20 mol·L−1 HCl溶液、1滴0.20 mol·L−1 KOH 溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.依据M点对应的pH,说明AlCl3发生了水解反应
B.对照组溶液A可能是0.03 mol·L−1 KCl溶液
C.曲线③和④说明水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
二、填空题
16.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如下图所示,请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是 。
(2)A、B、C三点溶液c(H+)由小到大的顺序为 。
(3)若使C点溶液中c(CH3COO-)增大的同时溶液的c(H+)减小,可采取的措施是:① ;② ;③ 。
(4)经实验测得C点处:c(CH3COOH)=0.1mol·L-1,c(CH3COO-)=0.01mol·L-1,则该条件下CH3COOH的电离常数Ka= 。
17.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)
酸
电离方程式
电离平衡常数K
回答下列问题:
(1)写出碳酸在水中的电离方程式 ,
(2)当温度升高时,K值 (填“增大”“减小”或“不变)。
(3)若把、、、、、、、都看作是酸,其中酸性最强的是 。
(4)过量的通入溶液的离子方程式为 。
18.现有一包不纯的硫酸钠固体,可能含有中的一种或几种。现进行如下实验:
①取少量固体溶于足量水,过滤得白色固体A和无色滤液B;
②取固体,加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
③取少量滤液,滴加溶液,无明显现象;
④另取少量滤液,先滴加过量稀硝酸,静置,再滴加溶液,出现白色沉淀。
回答下列问题:
(1)上述列举的物质中,焰色反应呈黄色的是 (填化学式,下同)。
(2)由①②③可知,原固体一定不含 ,一定含 。(填化学式)
(3)能否由④推知原固体一定含? 。如若不行,应该如何改进? 。
19.类别万千的酸碱溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩。
(1)现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mo1/L (丙),请根据下列操作回答:
①常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值一定变小的是 (填字母)。
A. B. C. D.
②常温下,取甲、乙各1mL分别稀释至100mL,稀释后,水的电离程度:乙 甲(填“>”“<”或“=”)。
(2)①某温度时,测得0.01mol/L NaOH溶液pH为11,则该温度 25℃。(填“>”“<”或“=”)
②相同条件下,取等体积、等pH的、NaOH和三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为、、,则三者的由大到小关系为 。
③某温度下,水的离子积常数,将L pH=4的HCl溶液和L pH=9的溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则 。
(3)已知:在25℃,有关弱电解质的电离平衡常数如下表有下表:
弱电解质
HClO
电离平衡常数
①将通入氨水中,当降至时,溶液中的 。
②下列微粒在溶液中不能大量共存的是 。
A.、 B.、 C.、 D.HClO、
20.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。请回答下列问题:
(1)镓(Ga)与铝同族。镓(Ga)在周期表的位置是 ;写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式 。
(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:,常温下Al的金属性比Ba的金属性 (选填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是 。
A.高温时Al的活泼性大于Ba B.高温有利于BaO分解
C.高温时比稳定 D.Ba的沸点比Al的低
(3)在稀的中加入适量溶液至SO恰好完全沉淀,此时铝元素的存在形式主要为 (用化学符号表示)。
(4)聚合氯化铝晶体()是一种高效无机水处理剂。它的制备原理是调节溶液的pH、通过促进其水解而结晶析出。用平衡移动原理解释控制pH在4.0~4.5之间的原因: 。
(5)用铝和氧化铁作铝热剂,将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解,并加入硫氰化钾溶液、溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁?说明理由: 。
21.在研究弱电解质的电离、盐类的水解和溶液中离子浓度大小比较中,某师生共同做了这样一个实验:常温下,向20.0mL,0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol/L NaOH溶液,并在滴加过程中不断用pH计测量混合溶液的pH,绘出pH—V(NaOH)图像,如图所示。请分析:
(1)在滴加NaOH溶液至过量过程中的溶液中溶质的变化情况,a、b、c、d各点的溶质各是什么( )( )( )( )?
(2)CH3COOH与NaOH恰好完全反应的点在图像中的位置在 (填:pH>7或pH<7或 pH=7)区域内,由此可验证CH3COOH为 (填:弱酸或强酸),此时共滴加V(NaOH)= mL。
(3)若将此实验改为中和滴定实验应用 作为指示剂。
(4)随着NaOH的加入,水的电离受到一定的影响,当水的电离达到最大时溶液中的溶质为 。
(5)当测得pH为7时共用去V(NaOH)=VmL,请用V的表达式表示此时CH3COOH的电离平衡常数 。
22.回答下列问题
(1)处理含CO、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
①
②
此反应的热化学方程式是 。
(2)科学家已获得了极具理论研究意义的N分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂键吸收193kJ热量,断裂键吸收941kJ热量,则气体转化为时要放出 kJ能量。
(3)常温时的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示) 。
(4)在实验室配制溶液时,常将固体先溶于较浓的盐酸中,然后用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
(5)把溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是 (写化学式)。
(6)纯碱溶液与氯化铝溶液混合有大量泡沫生成,其原因是(用离子方程式表示) 。
23.已知溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度和所带电荷数,离子浓度越大,所带电荷数越多,溶液导电能力越强。现有浓度均为1mol/L的以下电解质溶液:①K2CO3②AgNO3③NaHSO4④KOH⑤H2SO4⑥HCl⑦NaHCO3⑧Ba(OH)2⑨Al2(SO4)3⑩NaCl请回答相关问题。
(1)这些溶液中导电能力最强的是 (填溶质化学式),其电离方程式为 。写出一种导电原理与电解质溶液不同的物质名称 。
(2)以上溶液两两混合后溶液的导电能力有多种变化趋势,请写出符合要求的组合(不考虑温度变化,填序号,如①和②)。导电能力变化符合图1的组合是 (任写一组);导电能力变化符合图2的组合是 ,混合过程中发生反应的离子方程式是 ;①的溶液和 (任写一种)的溶液混合导电能力变化符合图3且两溶液体积相等时导电能力最弱,溶液导电能力最弱时溶质的物质的量浓度为 。
24.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式
HF
HClO
H2CO3
NH3·H2O
电离
常数
6.8×10-4
4.7×10-8
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
1.7×10-5
(1)常温下,物质的量浓度相同的三种溶液①NaF溶液、②NaClO溶液、③Na2CO3溶液,其pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)NaClO溶液中的电荷守恒关系为 。
(3)向NaClO溶液中通入少量的CO2,所发生反应的离子方程式为
(4)向Na2CO3溶液中加入明矾会产生沉淀和气体,请写出相关反应的离子方程式 。
(5)TiCl4水解可制得二氧化钛水合物(TiO2·xH2O),再将其固体焙烧可制得二氧化钛,写出制得二氧化钛水合物的化学方程式 ,制备时加入大量的水并加热,其目的是 。
(6)已知某溶液中存在OH-、H+、、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C.c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(H+)>c()>c(OH-)
①若上述关系中C是正确的,则溶液中的溶质为 。
②若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+) c(OH-)。
25.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH (填字母)。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质, (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.碳酸根离子会水解,则溶液中浓度小于,A错误;
B. 由 可知,反应中消耗1molN2时放热92.4kJ,若放出46.2kJ热量,则反应消耗分子数为,B正确;
C.电解精炼铜,阳极失电子的可能为Zn、Fe、Cu,若阳极重量减轻32 g,则电路中通过的电子数不能确定, C错误;
D.胶体粒子的微粒直径在1-100nm之间,Fe(OH)3胶粒为含一定数目Fe(OH)3的分子集合体,则完全水解生产的胶粒数目小于,D错误;
答案选B。
2.A
【分析】由图像的坐标意义可知,M、N点对应离子浓度积,离子浓度积与的数值大小一致,利用的大小关系可以判断曲线I对应的是FeS,曲线II对应的是CuS,据此分析。
【详解】A.0.1mol/L溶液中含少量,加入,时,根据,可以计算得:
,
根据,可以计算:
小于0.1 mol/L ,有FeS沉淀生成,故A正确;
B.由图像的坐标意义可知,M点对应离子浓度积为10-2a,N点对于的离子浓度积为10-2b,a小于b,10-2a大于10-2b,二点离子积为的大小,根据二者的关系可知,曲线I代表FeS,B错误;
C.N点的CuS饱和溶液蒸发少量水,由于温度不变,不变,故离子浓度也不变,溶液组成还是在N点,C错误;
D.M点的FeS饱和溶液中加入,变大,P点与M点相比,下降,故D错误;
故本题选A。
3.D
【详解】A.钠与空气中的氧气缓慢反应,生成的是白色Na2O,错误;
B.氨水中一水合氨为弱电解质,离子反应为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,错误;
C.铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,错误;
D.电解饱和氯化钠溶液,阴极氢离子放电生成氢气,阳极氯离子放电生成氯气,方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,正确。
4.B
【分析】图中①点为第一滴定点,得到溶质为NaHC2O4;图中②点为第二滴定点,得到溶质为Na2C2O4;
【详解】A.甲基橙变色范围的pH值为3.1~4.4,滴入10mL标准NaOH溶液时,溶液pH为4.7,颜色由红色变为黄色,A错误;
B.图中①点为第一滴定点,得到溶质为NaHC2O4,由质子守恒可知,所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O),B正确;
C.在①②之间的任意一点,得到溶质为NaHC2O4、Na2C2O4,如果溶质以Na2C2O4为主,则c(HC2O)<c(C2O),C错误;
D.图中②点为第二滴定点,得到溶质为Na2C2O4,所示的溶液中由物料守恒可知: c(Na+)=2c(HC2O)+2c(C2O)+2c(H2C2O4),D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.容量瓶只能做配制一定物质的量浓度的仪器,不能做反应、稀释、溶解仪器,故A错误;
B.量筒没有0刻度,故B错误;
C.蒸馏烧瓶不能直接加热,需要垫石棉网,故C错误;
D.容量瓶和滴定管使用前需要检查是否漏水,故D正确;
答案为D。
6.B
【详解】A.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,生成硫酸钡和水,AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成BaSO4的溶解度较低,电离出的离子比较少,而BaSO4是盐,属于电解质,A错误;
B.导电能力越强,说明溶液中离子浓度越大,B处的导电能力为0,说明该点溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;
C.BC段过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子,导致溶液中自由移动离子浓度变大,导电能力增强,C错误;
D.溶液抑制水的电离,滴加硫酸的过程中水的电离程度先增大,当恰好完全反应时继续滴加稀硫酸,抑制水的电离,水的电离程度先增大后减小,D错误;
答案为:B。
7.C
【详解】A.与有机物接触时爆炸,因此组装装置时,仪器、导管间不能用橡胶管与橡胶塞连接,故A正确;
B.浓盐酸与足量的反应,根据2KMnO4~16HCl~5Cl2,16molHCl参与反应转移10mol电子,若参加反应的HCl为8 mol,则反应中转移电子的物质的量为5 mol,故B正确;
C.装置D试剂为浓硫酸,装置D的作用干燥气体,将氮气和氯气混合均匀,根据在0℃时1体积水能溶解100体积以上的,装置G的作用尾气回收和防止空气中水蒸气进入F,试剂为碱石灰,故C错误;
D.根据的熔点为−116℃,沸点为3.8℃;的沸点为−34.6℃;的熔点为−77.8℃,沸点为−33.5℃,装置F中液氨的作用是冷凝,便于收集产品并使其与分离,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.C
【详解】A.制备气体的装置,在实验开始前必须先检查装置气密性,再加入药品,故A正确;
B.可燃性气体在点燃前必须验纯,故B正确;
C.木炭还原氧化铜实验结束时,应先将导管从液体中移出,再熄灭酒精灯,否则会有倒吸的危险,故C错误;
D.排水法集满氧气后,先在水面下用玻璃片盖住瓶口,以防氧气外逸,再把集气瓶移出水槽,故D正确;
故选:C。
9.C
【详解】A.溶液存在和,溶液pH约为8,的水解程度大于,所以,A正确;
B.,“除磷”后的滤液中,所以,B正确;
C.“聚沉”过程中加入MgO,“沉铈”过程中加入过量的,所得滤液中大量存在的阳离子有Mg2+、,但是没有大量的H+,C错误;
D.“沉铈”后的滤液中含有,还有过量的,根据质子守恒,有 ,则有 ,D正确;
故选C。
10.D
【详解】A.常温下,0.1 mol/L NaOH的pH比0.1 mol/L NH3·H2O的pH大,说明NaOH溶液中c(OH-)比NH3·H2O大,从而可证明NH3·H2O是弱电解质,部分电离,存在电离平衡,A不符合题意;
B.同温下,相同物质的量浓度的氨水导电性比NaOH弱,说明自由移动的离子浓度NaOH比NH3·H2O多,从而可证明NH3·H2O是弱电解质,部分电离,存在电离平衡,B不符合题意;
C.氯化铵溶液呈酸性,说明在溶液中发生了水解反应,消耗了水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),使溶液显酸性,故可以证明NH3·H2O是弱电解质,C不符合题意;
D.10 mL l mol/L盐酸恰好与10 mL 1 mol/L氨水完全反应,说明二者的物质的量相等,NH3·H2O是一元碱,二者反应时物质的量的比是1:1,而不能说明NH3·H2O是否是弱电解质,D符合题意;
故合理选项是D。
11.C
【详解】A.纯水的不一定等于7,比如100℃时纯水的pH小于7,故A错误;
B.水比较稳定是由于水中的氢氧键键能大,故B错误;
C.温度升高,纯水的电离平衡正向移动,因此纯水中的和增大,故C正确;
D.等于4的盐酸和溶液中,前者抑制水的电离,后者促进水的电离,因此水的电离程度不相同,故D错误。
综上所述,答案为C。
12.B
【详解】A.锌和硫酸亚铁生成铁单质,Fe和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,A不符合题意;
B.和氧气高温生成铜和二氧化硫,铜和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化铜和氯化亚铁,B符合题意;
C.氢氧化钙和氯气生成次氯酸钙,次氯酸钙和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙和氯化钙,C不符合题意;
D.氧化铁和盐酸生成氯化铁和水,氯化铁溶液蒸干过程中会水解生成氢氧化铁,氢氧化铁分解得到氧化铁,得不到氯化铁,D不符合题意;
故选B。
13.A
【详解】A.硫酸氢钠为强电解质,熔融状态完全电离,电离方程式:NaHSO4═Na++ HSO,故A正确;
B.碳酸为二元弱酸属于弱酸,分步电离,以第一步为主,H2CO3的电离:H2CO3 ⇌H++HCO,故B错误;
C.氢氧化铝为弱电解质,部分电离用可逆号,水溶液中的Al(OH)3电离的方程式:Al(OH)3⇌Al3++3OH-,故C错误;
D.亚硫酸氢钠为强电解质,完全电离出亚硫酸氢根离子和钠离子,电离方程式:NaHSO3═Na++HSO,故D错误;
故选:A。
14.C
【分析】由图可知,a点为NaHA和H2A的混合溶液,溶液pH为1.23,由Ka1(H2A)= 可知,溶液中c(H2A)= c(HA—)时,Ka1(H2A)= c(H+),由溶液pH为1.23可知,溶液中c(H2A)= c(HA—);b点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液;c点为NaHA和Na2A的混合溶液,溶液pH为4.19,由Ka2(H2A)= 可知,溶液中c(A2—)= c(HA—)时,Ka2(H2A)= c(H+),由溶液pH为4.19可知,溶液中c(A2—)= c(HA—);d点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到Na2A溶液。
【详解】A.由分析可知,a点溶液中c(H2A)= c(HA—),由物料守恒关系可得c(H2A)+c(HA—)+ c(A2—)= 2c(HA—) +c(A2—) =,V(NaOH)<20mL,故2c(HA-) +c(A2-) <0.05mol/L,故A错误;
B.由分析可知,b点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液。溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(HA—)+2c(A2—)+ c(OH—)和物料守恒关系c(Na+)= c(H2A)+c(HA—)+ c(A2—),整合关系式可得c(A2—)+2c(H+) =c(H2A) +2c(OH—),故B错误;
C.由分析可知,c点为NaHA和Na2A的混合溶液,溶液pH为4.19,溶液中c(H+) >c(OH—)、c(A2—)= c(HA—),由电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(HA—)+2c(A2—)+ c(OH—)可知,溶液中c(Na+)<3c(HA—),故C正确;
D.由分析可知,d点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到Na2A溶液,溶液的pH为8.36,溶液中c(OH—) > c(H+),故D错误;
故选C。
15.B
【分析】
【详解】A.AlCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明Al3+在溶液中发生了水解,故A正确;
B.向对照组溶液A中加碱后,溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,若对照组溶液A是0.03 mol·L−1 KCl溶液,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称关系,故B错误;
C.在AlCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化程度均比对照组溶液A的变化程度小,因为加酸或加碱均引起了Al3+水解平衡的移动,对照组加酸后pH的变化程度小说明水解平衡发生了移动,故C正确;
D.AlCl3溶液水解生成氢氧化铝,故溶液的浑浊程度变大,则水解受到促进,否则受到抑制,故D正确。
16. CH3COOH是共价化合物,无水不电离,也就无自由移动的离子,所以不导电 C<A<B 加活泼金属(如Mg) 加碱性氧化性(如Na2O) 加碱(如NaOH) 加某些盐(如Na2CO3) 加醋酸盐(如CH3COONa) 1×10-3
【详解】(1)CH3COOH是一种共价化合物,是弱电解质,共价化合物只有在水溶液里才能电离导电。“O”点不导电说明此时CH3COOH未电离,说明此时无水,不电离,不存在自由移动的离子。
(2)c(H+)越小,导电能力越弱;c(H+)越大,导电能力越强。故c(H+)由小到大的顺序为C<A<B。
(3)欲使c(CH3COO-)增大,可以使平衡右移,即消耗c(H+)的办法,此时可考虑酸的五大通性,其中适合的有加金属、金属氧化物、碱、某些盐;也可以使平衡逆向移动,此时只能加醋酸盐。
(4)由CH3COOHCH3COO-+H+,可知c(H+)=c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1,则Ka=1×10-3。
17.(1)
(2)增大
(3)
(4)
【详解】(1)碳酸为二元弱酸,在水中部分电离,电离方程式、;
(2)温度升高,促进弱电解质的电离,K增大;
(3)相同温度时,K越大,弱酸电离出的越大,酸性越强;由表中数据可看出的K最大,酸性最强,故酸性最强的为;
(4)利用K的大小进行比较,的K最小,酸性最弱,过量的通入溶液,反应生成碳酸氢根离子和硫氢根离子,。
18.(1)
(2)
(3) 不能(无法判断原固体中是否含,因为有可能生成白色沉淀) 应先加入过量的溶液,静置后向上层清液中再加入溶液,若有沉淀,则说明含有
【详解】(1)含有Na元素的物质焰色试验使火焰呈黄色,有;
(2)由①取少量固体溶于足量水,过滤得白色固体A和无色滤液B,原固体一定不含;②取固体A,加入足量稀HCl,固体完全溶解,氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,所以原固体一定不含Ba(OH)2;③取少量滤液B,滴加NaOH溶液,无明显现象,则原固体一定不含MgCl2;再根据②A,加入足量稀HCl,固体完全溶解,说明固体A中含有;即原样品中一定不含,一定含有;
(3)固体中有硫酸钠,先滴加过量稀硝酸,静置,再滴加溶液,可一生成白色沉淀,故不能推知原固体一定含;改进为方法为:应先加入过量的溶液,静置后向上层清液中再加入溶液,若有沉淀,则说明含有。
19.(1) AB <
(2) > V1=V2<V3 9:1
(3) 1.02 C
【详解】(1)①A.,氨水溶液加水稀释过程中减小,Kw不变,则比值减小,故A正确;
B.氨水溶液加水稀释过程中 减小,而 增大,则一定减小,故B正确;
C.加水稀释有利于的电离,则溶液中 增大,故C错误;
D.,加水稀释过程中不变, 减小,则比值增大,故D错误;
②常温下,取甲、乙各1mL分别稀释至100mL,稀释后,醋酸电离产生的c(H+)大,对水电离的抑制作用大,所以水的电离程度:乙<甲。
(2)①某温度时,测得0.01mol/LNaOH溶液pH为11,则水的离子积常数为10-11×0.01=10-13>10-14,所以该温度>25℃。
②相同条件下,等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3∙H2O三种碱溶液,Ba(OH)2、NaOH消耗盐酸的物质的量相同,NH3∙H2O的浓度最大,消耗盐酸最多,所以分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积大小关系为V1=V2<V3。
③某温度下,KW=10-12,将VaLpH=4HCl溶液和VbLpH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则c(OH-)==10-5,Va:Vb=9:1。
(3)①将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol∙L-1时,溶液中的=1.02。
②A.<,则、能大量共存,A不符合题意;
B.<,则、能大量共存,B不符合题意;
C.>,则、能发生反应,不能大量共存,C符合题意;
D.<,则HClO、能大量共存,D不符合题意;故选C。
20.(1) 第四周期第ⅢA族 GaCl3+3NH3·H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓
(2) 弱 D
(3)Al(OH)3
(4)Al3++3OH-⇌Al(OH)3⇌+H++H2O,pH太小,氢氧化铝电离平衡向碱式电离方向移动,pH太大,氢氧化铝电离平衡向酸式电离方向移动,得不到氢氧化铝胶体
(5)不能确认,因为所得固体中有铁,会将 Fe3+还原为 Fe2+
【解析】(1)
元素Ga位于Al的下一周期,位于第四周期第ⅢA族;同主族元素化学性质相似,因此类比氯化铝与氨水的反应可得氯化稼与氨水反应的方程式,反应的化学方程式为GaCl3+3NH3·3H2O=3NH4Cl+Ga(OH)3↓;
(2)
Al(OH)3呈两性,Ba(OH)2为强碱,则金属活泼性:Al<Ba,但Al在高温下可将氧化钡中钡置换出来,原因是Ba的沸点低于铝,高温时Ba转化为气体脱离反应体系,使反应正向进行,故选D;
(3)
使SO恰好完全沉淀,设NH4Al(SO4)2的物质的量为1mol,则需要2mol Ba(OH)2,因此发生的反应为NH+Al3++2SO+4OH-+2Ba2+=Al(OH)3↓+NH3·H2O+BaSO4↓,此时铝元素的存在形式主要为Al(OH)3;
(4)
Al3++3OH-⇌Al(OH)3⇌+H++H2O,pH太小,氢氧化铝电离平衡向碱式电离方向移动,pH太大,氢氧化铝电离平衡向酸式电离方向移动,得不到氢氧化铝胶体,故需严格控制pH范围;
(5)
将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解,并加入硫氰化钾溶液,溶液不变血红色说明无铁离子,而固体中有铁,会将 Fe3+还原为 Fe2+,所以不能确认,是否含氧化铁。
21.(1) a点的溶质为CH3COOH b点的溶质为CH3COOH和CH3COONa c点的溶质为CH3COOH和CH3COONa d点的溶质为CH3COOH和CH3COONa或CH3COONa或CH3COONa和NaOH
(2) pH>7 弱酸 200
(3)酚酞
(4)CH3COONa
(5)K=
【详解】(1)常温下,向20.0mL,0.1mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol/L的NaOH溶液,a点没有滴入NaOH溶液,其溶质为CH3COOH;b点呈酸性,则溶质为CH3COOH、CH3COONa;c点溶液的pH=7,溶质为CH3COOH和CH3COONa;d点溶液呈碱性,溶质可能为CH3COOH和CH3COONa或CH3COONa或CH3COONa和NaOH。
(2)CH3COOH与NaOH恰好完全反应生成CH3COONa,醋酸根离子部分水解,溶液显示碱性,所以此时溶液的pH>7;根据盐的水解原理可知强碱弱酸盐溶液显示碱性,由此实验可验证CH3COOH为弱酸;20.0mL,0.1mol/LCH3COOH溶液中含有醋酸的物质的量为:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,则需要0.002molNaOH才能恰好反应,则需要0.01mol/L的氢氧化钠溶液的体积为: =0.2L=200mL。
(3)氢氧化钠和醋酸恰好反应时生成醋酸钠,此时溶液呈碱性,酚酞的变色范围为8-10,可以选用酚酞做指示剂。
(4)酸溶液中的氢离子,碱溶液中的氢氧根离子都抑制了水的电离,而能够水解的盐溶液会促进水的电离,则溶质为CH3COONa时水的电离程度最大。
(5)当测得pH=7时共用去V(NaOH)=VmL,此时溶液中氢离子浓度为:c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)=c(Na+)= mol/L,根据物料守恒可知醋酸的浓度为:0.1mol/l×- mol/L=mol/L-mol/L,则醋酸的电离平衡常数Ka= =×10-7,答:此时CH3COOH的电离平衡常数Ka=。
22.(1)
(2)724
(3) 酸
(4)抑制
(5)
(6)
【详解】(1)CO、在催化剂作用下转化为单质S和二氧化碳,其热化学方程式是:,该反应是由①×2-②所得,则,故答案为:;
(2)气体转化为,其中中断裂6个键,生成键,则放出的热量=941kJ ×2-193kJ×6=724kJ,故答案为:724;
(3)中铜离子会水解,水解方程式为:,则该溶液显酸性,故答案为:酸;;
(4)中铁离子会水解,水解方程式为:,加入盐酸后,其氢离子会抑制其水解,故答案为:抑制;
(5)溶液蒸干,其中铝离子会水解为氢氧化铝,氢氧化铝灼烧会生成氧化铝,则最后得到的主要固体产物是,故答案为:;
(6)纯碱与氯化铝溶液混合有大量泡沫生成,该气泡为二氧化碳,同时还有氢氧化铝生成,离子方程式为:,故答案为:;
23. Al2(SO4)3 Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 铜 ③和⑤、⑥和⑩、④和⑩ ⑤和⑧ Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O ⑤或者⑧ 0.5mol/L(对应⑤)或者 1 mol/L(对应⑧)
【详解】(1)溶液中自由移动的离子的浓度越大,所带电荷数越多,导电性越强,因此这些溶液中导电能力最强的是硫酸铝,化学式为Al2(SO4)3,其电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-。电解质溶液导电是靠离子的定向移动,金属导电是靠自由电子的定向移动,因此导电原理与电解质溶液不同的物质名称可以是金属铜。
(2)图1说明等浓度的两种溶液导电能力相同且混合后不发生反应,符合要求的是③和⑤、⑥和⑩、④和⑩;图2说明两溶液混合导电能力可以降到0,即混合后反应生成难电离的物质或难溶性物质,符合要求的只有⑤和⑧,反应的方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O;能和①的溶液反应且等体积时导电能力最弱说明二者物质的量1:1时恰好完全反应,符合要求的有⑤或者⑧,如果是⑤,导电能力最弱时溶质是与碳酸钾等物质的量的硫酸钾,此时溶液体积变为起始的2倍,浓度为0.5mol/L;如果是⑧,导电能力最弱时溶质是氢氧化钾且物质的量是碳酸钾的二倍,此时溶液体积变为起始的2倍,浓度为1mol/L。
24.(1)③>②>①
(2)
(3)
(4)
(5) 促进四氯化钛水解,将四氯化钛尽量多的转化为二氧化钛
(6) NH3∙H2O,NH4Cl 小于 大于
【详解】(1)根据表中电离常数可知酸性HF> H2CO3> HClO > ,酸性越强该酸对应的离子水解程度越弱,其pH由大到小的顺序是③>②>①;
(2)NaClO溶液中存在Na+、H+、OH-、ClO-的电荷守恒关系为;
(3)根据表中电离常数可知酸性H2CO3> HClO > ,向NaClO溶液中通入少量的CO2生成次氯酸和碳酸氢钠,所发生反应的离子方程式为;
(4)向Na2CO3溶液中加入明矾,和Al3+会产生沉淀和气体,反应的离子方程式为:;
(5)TiCl4水解可制得二氧化钛水合物(TiO2·xH2O),再将其固体焙烧可制得二氧化钛,TiCl4水解的化学方程式为;越稀释越水解,制备时加入大量的水并加热,促进四氯化钛水解,将四氯化钛尽量多的转化为二氧化钛;
(6)①只含有NH4Cl溶液呈酸性,若上述关系中C是正确的,说明溶液呈碱性,则溶液中的溶质为NH3∙H2O,NH4Cl;
②若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,说明NH3∙H2O未被中和完,溶液溶质为NH3∙H2O,NH4Cl,则混合前c(HCl)小于c(NH3·H2O);盐酸是强酸完全电离,NH3·H2O是弱电解质,部分电离,混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)大于 c(OH-)。
25.(1)Cu2+
(2)B
(3) 不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
【解析】(1)
由图示信息可知pH等于3时,氢氧化铜完全溶解,铜元素的主要存在形式是Cu2+,故答案为:Cu2+;
(2)
要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH使Fe3+完全沉淀,而不能使Cu2+沉淀,由图可知pH值应大于2.7小于4.5,故答案为:B。
(3)
Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,不能采用调节pH值的方法除去,原因是由图示信息可知两者形成沉淀时的pH值反应很接近,故答案为:不能;Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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