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题型02 水溶液中的离子平衡综合题
1.(23-24高二上·安徽·期末)常温下,现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(1)上述溶液中,可发生水解的是 (填序号,下同)。
(2)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(NH)
B.c(Na+)=0.1mol/L
C.c(Na+)+c(NH)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
D.c(H+)>c(OH﹣)
(5)取10mL溶液③,加水稀释到1L,则此时溶液中由水电离出的c(H+)= 。
【答案】(1)④⑤⑥
(2)④>②>③>①
(3)⑥>④>⑤>⑦
(4)A
(5)
【解析】(1)含有弱碱阳离子或弱酸阴离子的盐能发生水解,则能发生水解的是④⑤⑥;
(2)酸或碱抑制水电离,酸中H+浓度越大或碱中OH-浓度越大,抑制水电离程度就越大,硫酸溶液中H+浓度最大,氢氧化钠溶液中OH-浓度大于醋酸溶液中H+浓度,氯化铵促进水电离,则水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④>②>③>①;
(3)一水合氨是弱电解质,溶液中电离出来的浓度最小,H+抑制水解,醋酸根离子促进水解,则④、⑤、⑥、⑦四种溶液中浓度由大到小的顺序是⑥>④>⑤>⑦;
(4)将③和④等体积混合后,溶液中的溶质为等物质的量浓度的NaCl和,A.一水合氨和水都电离出OH-,但只有一水合氨电离出,结合物料守恒得离子浓度大小顺序是c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>,A正确;B.混合后n(Na+)不变,溶液体积增大一倍,浓度降为原来的一半,则c(Na+)=0.05mol/L,B错误;C.由电荷守恒得,C错误;D.混合后溶液的溶质为等物质的量浓度的NaCl和,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),D错误;故选A;
(5)稀释后溶液中,则此时溶液中由水电离出的。
2.(23-24高二上·安徽·期末)平衡移动原理在实验、生活、生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时需将粉末加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因: [已知:水解生成]。
(2)泡沫灭火器里的药品是溶液和溶液,其工作原理为 (用离子方程式表示)。泡沫灭火器有内筒(塑料材质)和外筒(钢质)两部分组成,外筒放入的药品是 (填化学式)。
(3)只用一种试剂就可以鉴别下列溶液:溶液、溶液、溶液。该试剂为 。
(4)相同物质的量浓度的下列溶液:①、②、③、④,由大到小的顺序是 (用序号表示)。
(5)向少量悬浊液中加入适量的饱和溶液,结果固体完全溶解,固体溶解的原因可能是:
猜想甲:①
②
③
结论:由于③反应的发生,使反应①平衡正向移动,溶解。
猜想乙:①
②
结论:由于②反应的发生, 。
(6)设计一个简单的实验方案证明纯碱溶液中存在水解平衡:向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞溶液,振荡,溶液变红, ,证明纯碱溶液中存在水解平衡。已知25℃时,Na2CO3溶液的第一步水解常数Kh=2×10-4,则当溶液pH=10时 。
【答案】(1)溶液中存在水解平衡:,加入浓盐酸,增大,使该平衡逆向移动,抑制水解
(2) NaHCO3
(3)紫色石蕊溶液(或其他合理答案)
(4)①>②>③>④
(5) 使反应①平衡正向移动,Mg(OH)2溶解
(6)加热,溶液红色加深或者向溶液中再加入过量的BaCl2固体,产生白色沉淀,且红色褪去(或其他合理答案)2:1
【解析】(1)Sn2+水解使溶液呈酸性,加入浓盐酸可以抑制其水解,即溶液中存在水解平衡:,加入浓盐酸,增大,使该平衡逆向移动,抑制水解;
(2)铝离子和碳酸氢根离子水发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,即工作原理为;
硫酸铝溶液呈酸性、碳酸氢钠溶液呈碱性,所以外筒应放药品为NaHCO3;
(3)氯化铵溶液呈酸性、醋酸钠溶液呈碱性、氯化钡溶液呈中性,固可用紫色石蕊溶液鉴别,显红色的为氯化铵溶液、显蓝色的为醋酸钠溶液;
(4)硫酸铝铵、氯化铵、醋酸铵均为盐且完全电离,但铝离子抑制铵根离子水解、醋酸跟促进铵根离子水解、氯离子不影响铵根水解,所以相同物质的量浓度的硫酸铝铵、氯化铵、醋酸铵溶液,硫酸铝铵溶液中铵根离子浓度最大、醋酸铵溶液中最小;一水合氨为弱电解质,部分电离,铵根浓度四者中最小,综上顺序为①>②>③>④;
(5)氯化铵电离产生的铵根离子结合氢氧化镁悬浊液中的氢氧根生成弱电解质一水合氨,促进了氢氧化镁的溶解,即答案为;使反应①平衡正向移动,Mg(OH)2溶解;
(6)酚酞遇碱变红,即碳酸根水解使溶液呈碱性,加热促进碳酸根水解,平衡正移碱性增强,现象红色加深;或者加入过量氯化钡溶液生成碳酸钡沉淀,水解平衡逆向移动,碱性减弱直至红色消失,综上答案为加热,溶液红色加深或者向溶液中再加入过量的BaCl2固体,产生白色沉淀,且红色褪去;
水解常数表达式为=2×10-4,所以当溶液pH=10,即c(OH-)=10-4mol/L时,。
3.(23-24高二上·安徽·期末)铁、铜及其化合物在日常生活及工业生产中有着非常广泛的用途。请回答下列问题:
Ⅰ.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
(1)FeCl3净水的原理是 (用离子方程式表示)。
(2)配制 FeCl3溶液时,某同学误将FeCl3固体直接放入NaHCO3溶液中,看到红褐色沉淀和大量气泡,用离子方程式解释原因 。
Ⅱ.常用作电镀添加剂、催化剂等。
(3)①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示,计算当溶液中Fe2+离子浓度均为时,Fe(OH)2沉淀完全时的pH值 (已知)。
化学式
Ksp
开始沉淀时的pH值
沉淀完全时的pH值
Fe(OH)2
6.3
Fe(OH)3
1.5
2.8
Cu(OH)2
4.6
6.6
②为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2,可以用 (填化学式,写出一种即可)将FeCl2氧化为FeCl3,然后通过加入 (填化学式,写出一种即可)调控溶液pH值,使 ,将FeCl3转化为除去。
③除去含CuCl2废水中Cu2+,下列最适合的物质是 (已知:;;)。
a. b. c.
【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(2)
(3)①8.3 ②H2O2或Cl2 CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3 2.8 4.6 ③c
【解析】(1)FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体和HCl,Fe(OH)3胶体表面积大吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀析出,从而具有净水作用,用离子方程式表示该水解过程为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;
(2)FeCl3在溶液中水解产生Fe(OH)3胶体和HCl,使溶液显酸性;NaHCO3在溶液中水解产生H2CO3和NaOH,使溶液显碱性,当二者混合时,酸碱发生中和反应,使FeCl3、NaHCO3水解程度都增大,反应最终变为Fe(OH)3沉淀、CO2气体及NaCl,因而看到有红褐色沉淀和大量气泡产生,反应的离子方程式为:;
(3)①由于Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17,当Fe2+沉淀完全时,c(Fe2+)最大为1.0×10-5 mol/L,则c(OH-)≥,pOH=6-0.3=5.7,故该溶液pH最小为pH=a=14-5.7=8.3;
②氧化溶液中Fe2+变为Fe3+时,不能引入杂质离子,可以使用Cl2或绿色氧化剂H2O2;
调节溶液pH时也不能引入杂质离子,可以使用CuO、或CuCO3或Cu2(OH)2CO3;此时Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不能形成沉淀,根据溶液中离子形成沉淀pH值范围,可知应该控制溶液pH范围为2.8<pH<4.6;
③Ksp(HgS)<Ksp(CuS)<Ksp(FeS),所以根据沉淀的形成与转化,要选择使用溶度积常数比CuS大的FeS,即选择使用的沉淀剂为FeS,故合理选项是c。
4.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)已知在25℃时,醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
(1)写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式 。
(2)相同条件下,、、、的酸性由强到弱的顺序为 。
(3)在相同条件下,、、和结合的能力由弱到强的顺序是 。
(4)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量气体,下列量会变小的是________(填字母序号,下同)。
A. B. C.醋酸的电离平衡常数
(5)下列离子方程式中错误的是 。
A少量通入次氯酸钠溶液中:
B.少量通入次氯酸钙溶液中:
C.过量通入氢氧化钠溶液中:
(6)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实 (填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)A (5)B (6)能
【解析】(1)亚硫酸的电离平衡为:H2SO3⇌H++HSO,电离平衡常数表达式Ka1=;
(2)电离常数越大,酸性越强,由表格数据可知,、、、的酸性由强到弱的顺序为;
(3)如果对应的酸酸性越弱,则该离子越容易结合氢离子,由酸性:可知,,、、和结合的能力由弱到强的顺序是;
(4)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量HCl(g),溶液中c(H+)增大而抑制醋酸电离,温度不变醋酸电离平衡常数不变,A.抑制醋酸电离,则c(CH3COO-)变小,故A符合;B.HCl完全电离导致溶液中c(H+)增大,故B不符合;C.温度不变醋酸的电离平衡常数不变,故C不符合;答案选A;
(5)A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO),则酸性H2CO3>HClO>HCO,少量通入次氯酸钠溶液中的离子方程式为
故A正确;B.SO2、次氯酸钙发生氧化还原反应,离子方程式为SO2+ClO-+Ca2++H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+,故B错误;C.过量CO2通入NaOH溶液中生成可溶性的碳酸氢钙,离子方程式为,故C正确;
答案选B;
(6)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,说明醋酸能与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,由强酸制取弱酸的反应原理可知,醋酸的酸性大于碳酸;乙酸能与碳酸氢钠反应生成CO2气体,符合强酸制弱酸的原理,说明乙酸的酸性比碳酸强。
5.(23-24高二上·安徽合肥·期末)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)25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白。
①若向氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀盐酸,使氨水恰好被中和,则此时溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因 ,此溶液中离子的浓度大小顺序为
③在浓度为的氨水中加入等体积的溶液,已知的电离常数为,此时混合溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),此溶液中离子的浓度大小顺序为
(2)常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
HCOOH
H2CO₃
HCN
HClO
电离平衡常数
K=1.8×10⁻⁴
K₁=4.3×10⁻⁷;K2=5.6×10⁻¹¹
K=4.9×10⁻¹⁰
K=4.7×10⁻⁸
①上述四种酸酸性由强到弱的顺序为 ;
②将少量的CO2通入NaClO溶液中,反应的离子方程式: 。
【答案】(1)①增大 ②酸性 ③碱
(2)① ②
【解析】(1)①氨水中存在电离平衡:,加入少量硫酸铵固体时c()增大,溶液中将增大;故答案为:增大;
②若向氨水中加入稀盐酸,使氨水恰好被中和,得到氯化铵溶液,水解使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),离子方程式为,溶液中存在电荷守恒关系为,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为;
故答案为:酸性;;;
③浓度为0.1mol•L-1的氨水中加入等体积0.1mol•L-1的NH4Cl溶液,≈5.69×10-10<Kb,则一水合氨的电离大于铵离子水解,溶液呈碱性,溶液中存在的电荷守恒关系为,所以溶液中离子的浓度大小顺序为;
故答案为:碱性;;
(2)①平衡常数越大,酸性越强,根据电离平衡常数K可知,酸性:;
故答案为:;
②根据强酸制弱酸的原理,将二氧化碳通入次氯酸钠中生成次氯酸和碳酸氢钠,;
故答案为:。
6.(23-24高二上·安徽淮北·期末)、是两种常见钠的化合物,其水溶液都呈碱性。已知25℃,的电离常数,。
(1)溶液显碱性的理由是 。泡沫灭火器中存放的物质主要是和溶液,使用时,将两物质混合即可产生大量的气体,写出反应的离子方程式 。
(2)常温下,现有浓度均为的和溶液,两种溶液等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)常温下,向20.00mL溶液中逐滴滴加0.1mol/L盐酸,溶液中含碳元素的三种微粒、、(因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的部分情况如图所示。
量取20.00mL溶液应选用的仪器是 (填“酸式滴定管”“碱式滴定管”或“量筒”),将量取的溶液注入锥形瓶中,滴入几滴酚酞作指示剂,用的标准盐酸进行滴定,滴定终点的现象是 。若消耗盐酸的体积为21.40mL,则 (结果保留四位有效数字)。
(4)如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是______。
A.a点溶液的比c点溶液的小
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.ab段,pH减小说明升温抑制了的水解
【答案】(1)溶液中存在的水解和电离,的水解常数为=,因为<,所以溶液显碱性 3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)
(3)碱式滴定管 滴入最后半滴标准溶液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复 0.1070
(4)A
【解析】(1)溶液中存在的水解和电离,的水解常数为=,因为<,所以溶液显碱性; 和溶液混合发生双水解,产生大量的气体,其反应的离子方程式为3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)浓度均为的和溶液,两种溶液等体积混合后,Na+的浓度最大,因为的水解程度大于的水解程度,因此,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是;
(3)溶液显碱性,应选用的仪器是碱式滴定管;溶液注入锥形瓶中,滴入几滴酚酞作指示剂后溶液为红色,用的标准盐酸进行滴定,滴定终点的现象是:滴入最后半滴标准溶液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复;21.40mL盐酸的物质的量为,用酚酞作指示剂,滴定终点是NaHCO3,根据方程式Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,的物质的量为2.140×10-3,;
(4)A.由题图可知a点、c点pH相同,升温时变大,所以增大,即a点溶液的比c点溶液的小,A正确;B.a点NaHCO3溶液显碱性,故水解程度大于电离程度,即水解常数,而,即,可得,B错误;C.b点溶液中,根据电荷守恒,此时溶液显碱性,故,C错误;D.升温促进水解,故ab段pH减小不是升温抑制了的水解,D错误;故答案为:A。
7.(23-24高二上·安徽黄山·期末)(ⅰ)磷能形成多种含氧酸,如次磷酸、亚磷酸、磷酸等。
(1)次磷酸H3PO2是一种精细化工产品,向10mL H3PO2溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO、OH-两种阴离子。
①H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐的化学式为 。
②常温下,0.25mol/L的H3PO2溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值变小的是 (填标号)。
A.c(H+) B.c(H3PO2)/c(H+) C.c(H+)·c(H2PO)
(2)亚磷酸H3PO3是二元中强酸,25℃时亚磷酸的电离常数为K1=5.0×10-2、K2=2.6×10-7。NaH2PO3溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)①25℃时,HF的电离常数为K=3.6×10-4;H3PO4的电离常数为K1=7.5×10-3、K2=6.2×10-8、K3=4.4×10-13。H3PO4溶液和足量NaF溶液反应的离子方程式为 。
②已知:稀磷酸电离吸热、H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3kJ·mol-1;则0.1mol/L H3PO4溶液与足量0.1mol/L NaOH溶液反应生成1mol H2O放出的热量为 (填标号)。
A.=57.3kJ B.<57.3kJ C.>57.3kJ D.无法确定
(ⅱ)N2H4是一种二元弱碱,25℃时电离方程式如下:
N2H4+H2O+OH- K1=10-a
+H2O+OH- K2=10-b。
(4)25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H)>c(N2H4),同时c(N2H)>c(N2H),应控制溶液c(OH-)的范围为 (用含a、b式子表示)。
【答案】(1) ABC
(2)酸性
(3) B
(4)
【解析】(1)①根据反应后得到的阴离子可知次磷酸是一元酸,因此H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐的化学式为NaH2PO2。
②A.酸溶液在加水稀释过程中,酸性减弱,因此减小,A正确;
B.根据,加水稀释能促进电离,使减小,B正确;
C.根据,常温下,电离常数恒定不变,在加水稀释过程中,溶质浓度减小,因此减小,C正确;
故选ABC。
(2)的水解常数,的电离常数K2=2.6×10-7,则的电离程度大于水解程度,NaH2PO3溶液显酸性。
(3)①根据电离常数可知酸性强弱关系为:,根据强酸制弱酸原理,得H3PO4溶液和足量NaF溶液反应的离子方程式为:。
②0.1mol/L H3PO4溶液与足量0.1mol/L NaOH溶液反应生成1mol H2O放出的热量等于57.3kJ减去稀磷酸电离吸收的热量,因此小于57.3kJ,故选B。
(4)根据,欲使,则,根据,欲使,则,因此要控制溶液中的范围为:。
8.(23-24高二下·安徽·期末)已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
Ka=6.2×10-10
回答下列问题:
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
(3)将浓度为0.02mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+ ) c(OH- )(填“>”、“<”或 “=”)。
(4)常温下,向浓度为0.1mol·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入 一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH,变化曲线如图所示,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
①该温度时NH3·H2O的电离常数Kb≈ ;
②b、c、d三点的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小的顺序为 ;
③根据以上滴定曲线判断点d所示溶液中:c(Cl-)= c(NH3·H2O)+ 。
【答案】(1)①>③>② (2)CN-+CO2+H2O=HCN+ (3)<
(4)10-5 d>c>b
【解析】(1)依据图表数据分析,酸性:醋酸>氢氰酸>碳酸氢根离子,所以pH相等的三种溶液:①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,根据越弱越水解,则浓度由大到小的顺序为:①>③>②;
(2)向NaCN溶液中通入少量CO2,酸性:H2CO3>HCN>,所以反应生成氰酸和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,其反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCN+;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度均为0.005mol/L的NaCN和HCN,Ka=6.2×10-10,,则NaCN水解大于HCN的电离,则c(H+)<c(OH-);
(4)滴定前氨水中c(H+)=10-11mol/L,利用水的离子积常数可得:,忽略水的电离,;
②从b到d点,氨水的浓度在减小,氯化铵的浓度在增大,d点恰好完全反应,溶质只有氯化铵,氨水抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,所以从b到d的过程,水的电离程度在增大;所以b、c、d三点时的溶液中,水电离的c(H+)大小顺序是d>c>b;
③d点两种溶液恰好完全反应,溶质为NH4Cl,根据物料守恒可知。
9.(23-24高二上·安徽省亳州市涡阳第一中学·期末)完成下列问题
(1)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(H3PO3)的结构如图,亚磷酸可由PCl3水解而成,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H++H2PO,H2POH++HPO
回答下列问题:
①Na2HPO3属于 (填“正盐”或“酸式盐”)。
②常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线 (填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka2= 。
(2)25℃时,部分弱碱、弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
NH3·H2O
HNO2
H2CO3
H3PO4
电离平衡常数(25℃)
Kb=1.8×10-5
Ka=5.0×10-4
Ka1=4.0×10-7
Ka2=5.0×10-11
Ka1=8.0×10-3
Ka2=6.0×10-8
Ka3=2.0×10-13
①向Na2CO3溶液中加入少量的H3PO4溶液反应的离子方程式是 。
②0.1mol/L的NH4NO2溶液中离子浓度大小关系是 。
(3)常温下,将pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,然后保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。(100℃时:Kw=10-12)
(4)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10−13,Ksp(AgCl)=1.8×10−10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
(5)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11.25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的pH最小是 (已知lg2=0.3)。
【答案】(1)正盐 I 10-6.5
(2)2+H3PO4=2+ c()>c()>c(H+)>c(OH-)
(3)2 ∶ 999
(4)3.0×10-3
(5)9.6
【解析】(1)①根据亚磷酸(H3PO3)的结构可知,亚磷酸属于二元酸,故Na2HPO3属于正盐,故答案为:正盐;
②H3PO3溶液存在2步电离平衡:H3PO3⇌H++H2PO3-,H2PO3-⇌H++HPO32-,当横坐标为1时,曲线Ⅰ对应的pH>曲线Ⅱ对应的pH,当lg=1时,=10=,当lg=1时,=10=,又因Ka1>Ka2,所以,后者c(H+)更大,pH更小,则表示lg的是曲线是Ⅰ,根据曲线Ⅰ上的点(-1,5.5)可知,当lg=-1时,=10-1=,则Ka2=10-1×c(H+)=10-1×10-5.5=10-6.5,故答案为:Ⅰ;10-6.5;
(2)①由题干表格中数据可知, Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO4)>Ka2(H2CO3),Ka越大,酸性越强,根据一般强酸制弱酸的规律可知,向Na2CO3溶液中加入少量的H3PO4溶液反应的离子方程式是2+H3PO4=2+,故答案为:2+H3PO4=2+;
②由题干表格中数据可知,Kb(NH3‧H2O)<Ka(HNO2),可知Kh()=>Kh()=,故有0.1mol/L的NH4NO2溶液中离子浓度大小关系是c()>c()>c(H+)>c(OH-),故答案为:c()>c()>c(H+)>c(OH-);
(3)常温下,将pH=10的Ba(OH)2溶液中c(OH-)==10-2mol/L,与pH=5的稀盐酸中c(H+)=10-5mol//L混合,然后保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,此时溶液显碱性,溶液中c(OH-)==10-5mol/L,则有:=10-5mol/L,即Ba(OH)2与盐酸的体积比为2∶999,故答案为:2∶999;
(4)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10−13,Ksp(AgCl)=1.8×10−10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,===3.0×10-3,故答案为:3.0×10-3;
(5)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11,25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,即c(Mg2+)c2(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2],则c(OH-)≤=4×10-5mol/L,则c(H+)≥=2.5×10-10,应使溶液中的pH最小是9.6,故答案为:9.6。
10.(23-24高二上·安徽阜阳·期末)回答下列问题:
(1)盐酸滴定氢氧化钠溶液:滴定时应将盐酸溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若NaOH溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中NaOH溶液的实际体积为 (填标号)。
A.15.00mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00mL
(2)用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定补血剂某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是 (填字母)。
(3)下列操作能使结果偏大的是___________。
A.滴定管未润洗即装入标准溶液
B.滴定过程中开始仰视,后来俯视度数
C.滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出
D.滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(4)常温下,有关物质的溶度积如下:,。向含有的溶液中滴加溶液,当两种沉淀共存时 。
(5)以为原料制得的溶液中常含有、、等金属离子,通过添加过量难溶电解质,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的。根据上述实验事实,可推知溶解度 CdS(填“<”“>”或“=”),写出生成硫化物沉淀的离子方程式 。
【答案】(1)酸式 C (2)c (3)AD (4)1.6×109 (5)>
【解析】(1)酸式滴定管用于装酸性和氧化性溶液,盐酸应用酸式滴定管盛装;滴定管的0刻度在上方,50mL刻度在下方,当初始读数为0时。滴定管中试剂体积大于50mL,所以若NaOH溶液初始读数为15mL时,滴定管中实际体积大于35mL;
(2)a.高锰酸钾具有强氧化性,会将乳胶管损坏,选项a不正确;b.硫酸锌溶液由于锌离子的水解而显酸性,应该置于酸式滴定管,选项b不正确;c.高锰酸钾具有强氧化性,置于酸式滴定管,操作正确,选项c正确;故选c。
(3)A.滴定管未润洗直接加入标准液,则标准液浓度偏低,测定待测溶液浓度偏大,选项A正确;B.滴定过程中开始仰视,后来俯视度数,导致读数偏小,所测溶液浓度偏小,选项B错误;C.滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出,滴定时标准溶液用量减少,所测溶液浓度偏小,选项C错误;D.滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致读数偏大,所测溶液浓度偏大,选项D正确;故选AD。
(4)两种沉淀共存,根据难溶电解质的溶解度积常数表达式可得,K==1.6×109;
(5)根据沉淀的转化,难溶物MnS能与Cu2+、Pb2+、Cd2+反应生成更难溶的CuS、PbS、CdS,且类型相同,所以MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS,其中MnS与Cd2+反应的离子方程式为。
11.(23-24高二上·安徽宿州·期末)在水溶液中,c(H+)和c(OH- )的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)B点Kw (填“大于”“小于”或“等于”)D的Kw;
(2)向水中加入 (填序号) 可以使从A点到D点;
①Na ②HCl ③NH4Cl ④Na2S ⑤NaHSO4
(3)25°C时,0.1mol· L-1的某一元酸(HA)溶液中,
①0.1mol·L-1HA溶液的Ka= HA电离度= (用百分数表示);
②将0.2mol·L-1的NaOH溶液与等物质的量浓度的HA溶液等体积混合,所得混合液的pH= ;
③浓度均为0.01mol/L的盐酸、HA与足量Zn反应,开始时生成H2的速率为v1、v2,其大小关系为 ; 取pH=2的等体积盐酸、HA,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,消耗NaOH溶液的体积分别为V1、V2,其大到小关系为 。
【答案】(1)大于
(2)②③⑤
(3)10-5 1% 9 v1>v2 V1<V2
【解析】(1)B点的c(H+)、c(OH-)均大于10-7mol/L,因此B点的Kw大于A点的Kw。又因为A、D点温度相同、Kw相等,因此B点Kw大于D点的Kw。
(2)从A点到D点,溶液由中性变为酸性,可以加入酸或者加入水解显酸性的盐,因此选②③⑤。
(3)①25℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14, 又因为,计算出c(H+)=10-3mol/L,;HA的电离度=;
②将0.2mol·L-1的NaOH溶液与等物质的量浓度的HA溶液等体积混合,所得混合液为0.1mol/L的NaA溶液,溶液中存在水解平衡:,其中,c(A-)≈0.1mol/L,假设生成的c(HA)=x=c(OH-),有,计算得x=10-5mol/L,则溶液中c(H+)=10-9mol/L,故pH=9。
③浓度均为0.01mol/L的盐酸、HA与足量Zn反应,盐酸中c(H+)=0.01mol/L,HA是弱酸,电离程度小,H+浓度小于盐酸中H+浓度,因此反应速率v1>v2;pH=2的等体积盐酸、HA,溶液中H+的浓度和物质的量均相等,但因为HA是弱酸,在反应过程中,随着H+的消耗,平衡正向移动继续生成H+,因此消耗的NaOH体积更大,即V1<V2。
12.(23-24高二上·安徽宣城·期末)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
【答案】(1)
(2)溶液恰好由无色变粉红色 84.4 b
【解析】(1)①由图可知,m点时与恰好完全反应生成强碱弱酸盐,能促进水的电离,n点时溶液显中性,水的电离不受影响,p点时溶液显酸性,抑制水的电离,所以水的电离程度由大到小的顺序为:;
②n点溶液中pH=7.0,c(H+)= c(OH-),而溶液中存在电荷守恒,所以;
③用溶液滴定溶液,至p点消耗酸40mL,则得到溶液,p点为溶液,溶液呈酸性,说明电离大于水解,加入氨水至中性,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,则有①c(Na+)+c()=2c()+c(),物料守恒有②c(Na+)=c()+c()+c(),将①式减去②得c()=c()-c(),故<;
(2)①采用酸性溶液滴定该草酸溶液,滴定终点时溶液会呈现高锰酸钾的颜色,因此当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变粉红色,且半分钟内不变化,说明反应达到终点;
②三次滴定消耗酸性高锰酸钾的体积分别为20.12mL、21.50mL、20.08mL,第二次数据偏差太大,舍去,平均体积为20.10mL,,滴定过程中涉及的反应为,则粗草酸晶体中,粗草酸中含草酸晶体的质量分数为;
③a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗,对实验没有影响,所测结果无影响,故a不符合题意;b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下,导致滴入的溶液体积偏大,结果偏高,故b符合题意;c.如果配制好的溶液未经充分振荡就直接取出上层溶液进行滴定,则液体上面的部分以蒸馏水为主,取出的上层溶液浓度偏低,滴定时消耗的高锰酸钾的量偏少,导致测定结果偏低,故c不符合题意;d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡,由于气泡占有一定的体积,使得计算所得的消耗高锰酸钾的体积偏小,会使实验结果偏小,故d不符合题意;故选b。
13.(23-24高二上·安徽六安·期末)已知部分弱酸的电离常数如表,请回答下列问题。
弱酸
电离常数
(1)俗称纯碱,是因为其水溶液呈碱性,用离子方程式表示纯碱溶液呈碱性的主要原因是 。
(2)溶液和溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)常温下,水电离的相同的三种溶液; A.;B.NaCN;C.,其浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
(4)少量通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 。
(5)溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)向中逐滴加入0.1mol/LNaOH过程中,pH变化如图所示。下列说法正确的是 。
a. A、C两点水的电离程度:A>C
b.B点溶液中微粒浓度满足:
c.D点溶液中微粒浓度满足:
【答案】(1) (2) (3)
(4) (5)BD (6)bc
【解析】(1)碳酸钠溶液呈碱性的原因是因为碳酸根离子在水中会发生水解,反应的离子方程式为:。
(2)根据题给信息可知的酸性大于,根据“越弱越水解”理论可知,的水解能力大于,所以<。
(3)酸性:,则水解能力:,故想要水电离的氢离子浓度相等,三者的浓度由大到小的顺序应为:,故答案为:。
(4)根据电离平衡常数可知酸性强弱为:,故将少量通入NaCN溶液,反应的离子方程式应为:。
(5)A.在醋酸溶液的稀释过程中,氢离子和醋酸根离子的浓度均会减小,A不符合题意;B.对进行变形可得:,稀释过程中,醋酸根离子浓度减小,故的值变大,B符合题意;C.由于温度不变,Kw不变,则c(H+)⋅c(OH−)不变,C不符合题意;D.由A和B选项分析知,,比值变大,D符合题意;答案为BD。
(6)a.在滴定的过程中,A点为初始点,此时水的电离受到醋酸的抑制,C点溶液中醋酸对水电离的抑制作用和醋酸根离子对水电离的促进作用互相抵消,故A、C两点水的电离程度:A<C,a错误;b.在B点溶液中,存在等物质的量的和,根据电荷守恒有:,b正确;c.D点溶液二者恰好完全反应,溶液为醋酸钠溶液,根据物料守恒有:,c正确;故选bc。
14.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)回答下列问题
(1)现有醋酸钠溶液500mL(已知室温下醋酸的电离常数)。
①写出醋酸钠水解反应的离子方程式: 。
②下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是 。
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在醋酸钠溶液中加入下列少量物质,能使水解平衡右移的有 。
A.冰醋酸 B.纯碱固体 C.醋酸钠固体 D.氯化铵固体
④在室温下,醋酸钠溶液的pH约为 。
(2)如图是某温度下,将足量的固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入使增大过程中,溶液中和的变化曲线,根据图中的数据分析、计算。
⑤该温度下,的 。
⑥沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数 。
⑦向1L溶液中加入足量固体,假定溶液体积不变,当溶液中的浓度为时,溶解的质量为 g。
【答案】(1) BC CD 9
(2) 0.04 10.6
【解析】(1)①醋酸钠水解即醋酸根和水反应生成醋酸和氢氧根,反应的离子方程式,
②A.钠离子浓度一直不变,故不可说明;
B.随着水解的进行,醋酸根逐渐减小,一直变化,故可说明;
C.随着水解的进行,氢氧根逐渐增多,pH增大,一直变化,故可说明;
D.Kw是温度常数,温度不变,Kw不变,故不可说明,
故BC可说明;
③A.冰醋酸,加入冰醋酸,溶液中醋酸浓度增大,平衡左移,不符合题意;
B.纯碱固体,加入纯碱固体,由于碳酸根离子的水解产生氢氧根离子,抑制醋酸根离子的水解,平衡左移,不符合题意;
C.醋酸钠固体,加入醋酸钙固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,平衡右移,符合题意;
D.氯化铵固体,加入氯化铵固体,铵根离子与水解生成的氢氧根离子结合成一水合氨,使溶液中氢氧根离子浓度减小,平衡右移,符合题意;
故CD可促进平衡右移;
④在室温下,醋酸钠溶液的pH约为,可知,,得,pH=9;
(2)由图可知A-M,沉淀没转化,M之后,沉淀由硫酸钡转化为碳酸钡,
⑤该温度下,的=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10,
⑥,
⑦由上一题可知K=0.04,所以碳酸根时,硫酸根0.04mol,溶解的质量为m=n×M=10.6g,答案:1.0×10-10、0.04、10.6。
15.(23-24高二上·安徽合肥·期末)I.根据表中数据(常温下),完成下列填空。
物质
HCN
HClO
电离常数(K)
(1)常温下,NaCN溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下,有浓度均为0.1 mol/L的下列4种溶液:①溶液②NaCN溶液③溶液④NaClO溶液;这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(3)常温下,向NaClO溶液中通入少量,所发生反应的离子方程式为 。
(4)常温下,溶液中 ;工业上采用氨水除去。将通入氨水中,常温下,若混合溶液中mol/L时,溶液中 。
Ⅱ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法[已知:,]。回答下列问题:
(5)向某含镉废水中加入,当浓度达到 mol/L时,废水中的浓度为 mol/L,此时是否符合生活饮用水卫生标准? (填“是”或“否”)。
(6)室温下,反应达到平衡,该反应的平衡常数为 (保留2位有效数字)。
【答案】(1)碱
(2)②>④>③>①
(3)
(4) 10
(5) 是
(6)
【解析】(1)由题意可知NaCN是强碱弱酸盐,CN-发生水解反应,产生OH-,故NaCN溶液呈碱性;
(2)题中盐均为强碱弱酸盐,由于酸根离子的水解溶液均呈碱性,由电离常数越大酸性越强得:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,酸性越强其酸根离子水解程度越弱,则有:,水解程度越强,其盐溶液碱性越强,则有②>④>③>①;
(3)由电离常数可知酸性强弱顺序:,由强酸制弱酸推得:向NaClO溶液中通入少量CO2会生成和,反应离子方程式为:;
(4)根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,联立可得;
混合溶液中mol/L时,,所以溶液中;
(5)当浓度达到 mol/L时,根据,得废水中Cd2+的浓度为,换算单位可得浓度为:,则符合生活饮用水卫生标准;
(6)反应达到平衡,该反应的平衡常数为:K=。
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题型02 水溶液中的离子平衡综合题
1.(23-24高二上·安徽·期末)常温下,现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(1)上述溶液中,可发生水解的是 (填序号,下同)。
(2)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(NH)
B.c(Na+)=0.1mol/L
C.c(Na+)+c(NH)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
D.c(H+)>c(OH﹣)
(5)取10mL溶液③,加水稀释到1L,则此时溶液中由水电离出的c(H+)= 。
2.(23-24高二上·安徽·期末)平衡移动原理在实验、生活、生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时需将粉末加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因: [已知:水解生成]。
(2)泡沫灭火器里的药品是溶液和溶液,其工作原理为 (用离子方程式表示)。泡沫灭火器有内筒(塑料材质)和外筒(钢质)两部分组成,外筒放入的药品是 (填化学式)。
(3)只用一种试剂就可以鉴别下列溶液:溶液、溶液、溶液。该试剂为 。
(4)相同物质的量浓度的下列溶液:①、②、③、④,由大到小的顺序是 (用序号表示)。
(5)向少量悬浊液中加入适量的饱和溶液,结果固体完全溶解,固体溶解的原因可能是:
猜想甲:①
②
③
结论:由于③反应的发生,使反应①平衡正向移动,溶解。
猜想乙:①
②
结论:由于②反应的发生, 。
(6)设计一个简单的实验方案证明纯碱溶液中存在水解平衡:向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞溶液,振荡,溶液变红, ,证明纯碱溶液中存在水解平衡。已知25℃时,Na2CO3溶液的第一步水解常数Kh=2×10-4,则当溶液pH=10时 。
3.(23-24高二上·安徽·期末)铁、铜及其化合物在日常生活及工业生产中有着非常广泛的用途。请回答下列问题:
Ⅰ.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
(1)FeCl3净水的原理是 (用离子方程式表示)。
(2)配制 FeCl3溶液时,某同学误将FeCl3固体直接放入NaHCO3溶液中,看到红褐色沉淀和大量气泡,用离子方程式解释原因 。
Ⅱ.常用作电镀添加剂、催化剂等。
(3)①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示,计算当溶液中Fe2+离子浓度均为时,Fe(OH)2沉淀完全时的pH值 (已知)。
化学式
Ksp
开始沉淀时的pH值
沉淀完全时的pH值
Fe(OH)2
6.3
Fe(OH)3
1.5
2.8
Cu(OH)2
4.6
6.6
②为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2,可以用 (填化学式,写出一种即可)将FeCl2氧化为FeCl3,然后通过加入 (填化学式,写出一种即可)调控溶液pH值,使 ,将FeCl3转化为除去。
③除去含CuCl2废水中Cu2+,下列最适合的物质是 (已知:;;)。
a. b. c.
4.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)已知在25℃时,醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
(1)写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式 。
(2)相同条件下,、、、的酸性由强到弱的顺序为 。
(3)在相同条件下,、、和结合的能力由弱到强的顺序是 。
(4)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量气体,下列量会变小的是________(填字母序号,下同)。
A. B. C.醋酸的电离平衡常数
(5)下列离子方程式中错误的是 。
A少量通入次氯酸钠溶液中:
B.少量通入次氯酸钙溶液中:
C.过量通入氢氧化钠溶液中:
(6)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实 (填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱。
5.(23-24高二上·安徽合肥·期末)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)25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白。
①若向氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀盐酸,使氨水恰好被中和,则此时溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因 ,此溶液中离子的浓度大小顺序为
③在浓度为的氨水中加入等体积的溶液,已知的电离常数为,此时混合溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),此溶液中离子的浓度大小顺序为
(2)常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
HCOOH
H2CO₃
HCN
HClO
电离平衡常数
K=1.8×10⁻⁴
K₁=4.3×10⁻⁷;K2=5.6×10⁻¹¹
K=4.9×10⁻¹⁰
K=4.7×10⁻⁸
①上述四种酸酸性由强到弱的顺序为 ;
②将少量的CO2通入NaClO溶液中,反应的离子方程式: 。
6.(23-24高二上·安徽淮北·期末)、是两种常见钠的化合物,其水溶液都呈碱性。已知25℃,的电离常数,。
(1)溶液显碱性的理由是 。泡沫灭火器中存放的物质主要是和溶液,使用时,将两物质混合即可产生大量的气体,写出反应的离子方程式 。
(2)常温下,现有浓度均为的和溶液,两种溶液等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)常温下,向20.00mL溶液中逐滴滴加0.1mol/L盐酸,溶液中含碳元素的三种微粒、、(因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的部分情况如图所示。
量取20.00mL溶液应选用的仪器是 (填“酸式滴定管”“碱式滴定管”或“量筒”),将量取的溶液注入锥形瓶中,滴入几滴酚酞作指示剂,用的标准盐酸进行滴定,滴定终点的现象是 。若消耗盐酸的体积为21.40mL,则 (结果保留四位有效数字)。
(4)如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是______。
A.a点溶液的比c点溶液的小
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.ab段,pH减小说明升温抑制了的水解
7.(23-24高二上·安徽黄山·期末)(ⅰ)磷能形成多种含氧酸,如次磷酸、亚磷酸、磷酸等。
(1)次磷酸H3PO2是一种精细化工产品,向10mL H3PO2溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO、OH-两种阴离子。
①H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐的化学式为 。
②常温下,0.25mol/L的H3PO2溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值变小的是 (填标号)。
A.c(H+) B.c(H3PO2)/c(H+) C.c(H+)·c(H2PO)
(2)亚磷酸H3PO3是二元中强酸,25℃时亚磷酸的电离常数为K1=5.0×10-2、K2=2.6×10-7。NaH2PO3溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)①25℃时,HF的电离常数为K=3.6×10-4;H3PO4的电离常数为K1=7.5×10-3、K2=6.2×10-8、K3=4.4×10-13。H3PO4溶液和足量NaF溶液反应的离子方程式为 。
②已知:稀磷酸电离吸热、H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3kJ·mol-1;则0.1mol/L H3PO4溶液与足量0.1mol/L NaOH溶液反应生成1mol H2O放出的热量为 (填标号)。
A.=57.3kJ B.<57.3kJ C.>57.3kJ D.无法确定
(ⅱ)N2H4是一种二元弱碱,25℃时电离方程式如下:
N2H4+H2O+OH- K1=10-a
+H2O+OH- K2=10-b。
(4)25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H)>c(N2H4),同时c(N2H)>c(N2H),应控制溶液c(OH-)的范围为 (用含a、b式子表示)。
8.(23-24高二下·安徽·期末)已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
Ka=6.2×10-10
回答下列问题:
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
(3)将浓度为0.02mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+ ) c(OH- )(填“>”、“<”或 “=”)。
(4)常温下,向浓度为0.1mol·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入 一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH,变化曲线如图所示,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
①该温度时NH3·H2O的电离常数Kb≈ ;
②b、c、d三点的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小的顺序为 ;
③根据以上滴定曲线判断点d所示溶液中:c(Cl-)= c(NH3·H2O)+ 。
9.(23-24高二上·安徽省亳州市涡阳第一中学·期末)完成下列问题
(1)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(H3PO3)的结构如图,亚磷酸可由PCl3水解而成,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H++H2PO,H2POH++HPO
回答下列问题:
①Na2HPO3属于 (填“正盐”或“酸式盐”)。
②常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线 (填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka2= 。
(2)25℃时,部分弱碱、弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
NH3·H2O
HNO2
H2CO3
H3PO4
电离平衡常数(25℃)
Kb=1.8×10-5
Ka=5.0×10-4
Ka1=4.0×10-7
Ka2=5.0×10-11
Ka1=8.0×10-3
Ka2=6.0×10-8
Ka3=2.0×10-13
①向Na2CO3溶液中加入少量的H3PO4溶液反应的离子方程式是 。
②0.1mol/L的NH4NO2溶液中离子浓度大小关系是 。
(3)常温下,将pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,然后保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。(100℃时:Kw=10-12)
(4)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10−13,Ksp(AgCl)=1.8×10−10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
(5)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11.25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的pH最小是 (已知lg2=0.3)。
10.(23-24高二上·安徽阜阳·期末)回答下列问题:
(1)盐酸滴定氢氧化钠溶液:滴定时应将盐酸溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若NaOH溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中NaOH溶液的实际体积为 (填标号)。
A.15.00mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00mL
(2)用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定补血剂某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是 (填字母)。
(3)下列操作能使结果偏大的是___________。
A.滴定管未润洗即装入标准溶液
B.滴定过程中开始仰视,后来俯视度数
C.滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出
D.滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(4)常温下,有关物质的溶度积如下:,。向含有的溶液中滴加溶液,当两种沉淀共存时 。
(5)以为原料制得的溶液中常含有、、等金属离子,通过添加过量难溶电解质,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的。根据上述实验事实,可推知溶解度 CdS(填“<”“>”或“=”),写出生成硫化物沉淀的离子方程式 。
11.(23-24高二上·安徽宿州·期末)在水溶液中,c(H+)和c(OH- )的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)B点Kw (填“大于”“小于”或“等于”)D的Kw;
(2)向水中加入 (填序号) 可以使从A点到D点;
①Na ②HCl ③NH4Cl ④Na2S ⑤NaHSO4
(3)25°C时,0.1mol· L-1的某一元酸(HA)溶液中,
①0.1mol·L-1HA溶液的Ka= HA电离度= (用百分数表示);
②将0.2mol·L-1的NaOH溶液与等物质的量浓度的HA溶液等体积混合,所得混合液的pH= ;
③浓度均为0.01mol/L的盐酸、HA与足量Zn反应,开始时生成H2的速率为v1、v2,其大小关系为 ; 取pH=2的等体积盐酸、HA,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,消耗NaOH溶液的体积分别为V1、V2,其大到小关系为 。
12.(23-24高二上·安徽宣城·期末)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
13.(23-24高二上·安徽六安·期末)已知部分弱酸的电离常数如表,请回答下列问题。
弱酸
电离常数
(1)俗称纯碱,是因为其水溶液呈碱性,用离子方程式表示纯碱溶液呈碱性的主要原因是 。
(2)溶液和溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)常温下,水电离的相同的三种溶液; A.;B.NaCN;C.,其浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
(4)少量通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 。
(5)溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)向中逐滴加入0.1mol/LNaOH过程中,pH变化如图所示。下列说法正确的是 。
a. A、C两点水的电离程度:A>C
b.B点溶液中微粒浓度满足:
c.D点溶液中微粒浓度满足:
14.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)回答下列问题
(1)现有醋酸钠溶液500mL(已知室温下醋酸的电离常数)。
①写出醋酸钠水解反应的离子方程式: 。
②下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是 。
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在醋酸钠溶液中加入下列少量物质,能使水解平衡右移的有 。
A.冰醋酸 B.纯碱固体 C.醋酸钠固体 D.氯化铵固体
④在室温下,醋酸钠溶液的pH约为 。
(2)如图是某温度下,将足量的固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入使增大过程中,溶液中和的变化曲线,根据图中的数据分析、计算。
⑤该温度下,的 。
⑥沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数 。
⑦向1L溶液中加入足量固体,假定溶液体积不变,当溶液中的浓度为时,溶解的质量为 g。
15.(23-24高二上·安徽合肥·期末)I.根据表中数据(常温下),完成下列填空。
物质
HCN
HClO
电离常数(K)
(1)常温下,NaCN溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下,有浓度均为0.1 mol/L的下列4种溶液:①溶液②NaCN溶液③溶液④NaClO溶液;这4种溶液pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(3)常温下,向NaClO溶液中通入少量,所发生反应的离子方程式为 。
(4)常温下,溶液中 ;工业上采用氨水除去。将通入氨水中,常温下,若混合溶液中mol/L时,溶液中 。
Ⅱ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法[已知:,]。回答下列问题:
(5)向某含镉废水中加入,当浓度达到 mol/L时,废水中的浓度为 mol/L,此时是否符合生活饮用水卫生标准? (填“是”或“否”)。
(6)室温下,反应达到平衡,该反应的平衡常数为 (保留2位有效数字)。
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