内容正文:
课时作业(八)
1.在25 ℃时对氨水进行如下操作,正确的是( C )
A.若向氨水中加少量硫酸铵固体,则溶液中将增大
B.若向氨水中加稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液pH>7
C.向氨水中加稀硫酸至溶液的pH=7,此时溶液c(NH)=a mol/L,则c(SO)=0.5a mol/L
D.将pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:氨水中存在NH3·H2O⥫⥬NH+OH-,加少量硫酸铵固体,NH含量增加,抑制氨水的电离,c(NH3·H2O)增大,c(OH-)减小,则溶液中将减小,故A错误;若向氨水中加稀硫酸,使氨水恰好被中和,此时溶液中溶质为硫酸铵,NH水解使得所得溶液pH<7,故B错误;向氨水中加稀硫酸至溶液的pH=7,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒有c(OH-)+2c(SO)=c(NH)+c(H+),此时溶液c(NH)=a mol/L,所以c(SO)=0.5a mol/L,故C正确;将pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,此时溶质为NH4Cl和NH3·H2O,溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),NH3·H2O电离,c(NH)>c(Cl-),所以离子浓度为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D错误;故答案选C。
2.室温下,通过下列实验探究草酸以及草酸盐的性质。
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液的pH,测得pH约为5
2
向0.0100 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.0200 mol·L-1 CaCl2溶液,产生沉淀
3
隔绝空气时加热草酸晶体,将产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
4
向Na2C2O4溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7
已知:25℃时,Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9。
下列说法正确的是( B )
A.实验1中存在:c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)
B.实验2上层清液中c(C2O)=5×10-7 mol·L-1
C.结合实验3的现象分析,确定气体的成分仅为CO2
D.实验4中存在:c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)
解析:由质子守恒得,c(C2O)+c(OH-)=c(H+)+c(H2C2O4),A错误;向该溶液中加入等体积0.0200 mol·L-1 CaCl2溶液后,溶液中钙离子的浓度为 mol·L-1=5.00×10-3 mol·L-1,由25 ℃时Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9可得溶液中草酸根离子的浓度为mol·L-1=5.00×10-7 mol·L-1,B正确;结合现象可知,H2C2O4受热分解的反应为H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O,C错误;向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)+c(Cl-),故c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(Cl-),D错误;故选B。
3.在25 ℃时,对10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是( C )
A.加入少量CH3COONa固体,溶液中将减小
B.加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,所得溶液pH>7
C.加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,则水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1
D.加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1
解析:向盐酸和醋酸的混合溶液中加入少量CH3COONa固体,则c(CH3COO-)变大,平衡逆向移动,c(CH3COOH)变大,但没有c(CH3COO-)变大的多,故变大,A错误;加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,溶液中为氯化钠和醋酸混合物,显酸性,所得溶液pH<7,B错误;加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,说明溶液显酸性,即酸有剩余,酸对水的电离抑制,故水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,C正确;加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,根据物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1×=0.067 mol·L-1,D错误;故选C。
4.室温下,用含少量Fe3+、Mg2+的粗NiSO4溶液制备NiSO4·6H2O晶体的流程如下图所示。
已知Ka(HF)=6.3×10-4,Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=1.3×10-11。下列说法正确的是( C )
A.粗NiSO4溶液中:2c(Ni2+)+3c(Fe3+)+2c(Mg2+)=2c(SO)
B.“沉铁”反应为:3Fe3++Na++2SO+6OH-===NaFe3(SO4)2(OH)6↓
C.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)
D.“沉镁”后的滤液中:c(F-)<2c(OH-)
解析:粗NiSO4溶液的电荷守恒中缺少氢离子和氢氧根离子浓度,A错误;溶液呈弱酸性,“沉铁”反应为:3Fe3++Na++2SO+6H2O===NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,B错误;氟化氢为弱酸,0.1 mol·L-1NaF溶液中根据质子守恒:c(OH-)=c(HF)+c(H+),C正确;沉镁过程形成MgF2沉淀,根据沉淀溶解平衡,c(F-)= mol/L= mol/L=×10-3 mol/L,c(OH-)= mol/L= mol/L=×10-3 mol/L,此时c(F-)=2c(OH-),该溶液中,镁离子浓度相同,形成的是MgF2沉淀,没有形成Mg(OH)2沉淀,则溶液中c(OH-)<×10-3 mol/L,故得出沉镁后c(F-)>2c(OH-),D错误;故选C。
5.室温下,0.1 mol·L-1NH4HCO3与0.1 mol·L-1氨水的混合溶液,与0.1 mol·L-1 FeSO4溶液等体积混合,制取FeCO3沉淀(忽略溶液混合时的体积变化),下列说法正确的是( C )
A.溶液混合后Q=c(Fe2+)·c(CO)<Ksp(FeCO3)
B.反应的离子方程式为Fe2++HCO+OH-===FeCO3↓+H2O
C.过滤所得滤液中存在2c(SO)=c(NH)+c(NH3·H2O)
D.0.1 mol·L-1 NH4HCO3与0.1 mol·L-1氨水的混合溶液中存在:c(NH)+c(H+)===c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
解析:混合后溶液中有沉淀形成,则Ksp(FeCO3)>c(Fe2+)·c(CO),A错误;该反应的离子方程式为Fe2++HCO+NH3·H2O===FeCO3↓+NH+H2O,B错误;所得滤液为(NH4)2SO4,根据物料守恒,=,则可以推出2c(SO)===c(NH)+c(NH3·H2O),C正确;0.1 mol·L-1 NH4HCO3与0.1 mol·L-1氨水的混合溶液中,根据电荷守恒,c(NH)+c(H+)===c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),D错误;故选C。
6.常温下,用NaOH溶液滴定磷酸的稀溶液,溶液的pH与lg或lg或lg的关系如图所示,下列说法错误的是( C )
A.直线b表示lg与pH的关系
B.Y点溶液的pH=7.24
C.2H++HPO⥫⥬H3PO4的平衡常数为10-9.32
D.等浓度的Na3PO4溶液与KH2PO4溶液按体积比1∶3混合后,c(Na+)<3c(PO)+3c(HPO)
分析:电离常数的表达式Ka1(H3PO4)=,随着pH增大,c(H+)减小,增大,图像中曲线a表示lg与pH的关系:Ka2(H3PO4)=,Ka3(H3PO4)=,在pH相等时,Ka2(H3PO4)>Ka3(H3PO4),>,则曲线b表示lg与pH的关系,曲线c表示lg与pH的关系。
解析:根据分析,b表示lg与pH的关系,A正确;Y点=,=,=,即=,c(H+)===10-7.24,pH=7.24,B正确;在b线上,(0,-7.20)的点,Ka2=10-7.20,根据c线上(0,12.36),Ka3=10-12.36,2H++PO⥫⥬H2PO的平衡常数K=,Ka2(H3PO4)×Ka3(H3PO4)=,K==1019.56,C错误;根据原子守恒,存在c(Na+)=3[c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)],D正确;故答案为C。
7.常温下,用0.20 mol·L-1盐酸滴定25.00 mL 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、NH和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( C )
A.曲线①代表x(NH3·H2O)
B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00 mL
C.NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D.a点的溶液中存在c(NH)=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
解析:随着盐酸的滴入,溶液pH减小,且在二者恰好完全反应前后,pH会发生突变,溶液中铵根离子的物质的量增加、一水合氨的物质的量减小,所以①代表x(NH3·H2O)、曲线②代表x(NH),A正确;氯化铵溶液显酸性,则当溶液显中性时,溶液溶质为氯化铵和一水合氨,此时滴入盐酸的体积小于25.00 mL,故B正确;a点溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,pOH=pKw-pH=4.74溶液中c(OH-)=10-4.74 mol/L,则Kb==c(OH-)=10-4.74,故C错误;D.a点溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,可知c(Cl-)<c(NH),D正确;故答案为C。
8.一定温度下,H2SO3水溶液中H2SO3、HSO、SO的分布分数δ与pH的关系如下图。例如δ(SO)=。向0.5 L浓度为0.10 mol/L的氨水中通入SO2气体。已知该温度下Kw(NH3·H2O)=2×10-5,lg 2≈0.3,Kw≈1×10-14,下列说法正确的是( B )
A.通入0.05 mol SO2时,c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(HSO)+c(H2SO3)+c(H+)
B.当=1时,=2×104
C.当pH=7.0时,c(NH)<c(SO)+c(HSO)
D.P点时溶液的pH值为8.3
解析:0.5 L浓度为0.10 mol/L的氨水,n(NH3·H2O)=0.05 mol,通入0.05 mol SO2时,此时溶质为NH4HSO3,根据物料守恒有c(NH3·H2O)+c(NH)===c(HSO)+c(H2SO3)+c(SO),根据电荷守恒有c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)===c(H+)+c(NH),所以c(NH3·H2O)+c(OH-)≠c(HSO)+c(H2SO3)+c(H+),故A错误;Ka1=,Ka2=,Ka1·Ka2=
=10-2.2×10-7.8,得c2(H+)=10-10,c(H+)=10-5,c(OH-)=10-9,Kb==2.5×10-5,得=2×104,故B正确;根据电荷守恒有c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)===c(H+)+c(NH),当pH=7.0时,c(OH-)=c(H+),所以c(NH)===c(HSO)+2c(SO),则c(NH)>c(SO)+c(HSO),故C错误;Ka2==10-7.8==4c(H+),c(H+)=,pH=-lgc(H+)=7.8+2lg 2=8.4,故D错误;故答案选B。
9.酒石酸是一种有机二元弱酸(记为H2A)。25 ℃时,H2A、HA-和A2-的分布分数δ(例如δ(HA-)=)与溶液pH关系如图,已知酒石酸的pKa1=3.04,pKa2=4.37,下列说法错误的是( D )
A.任意pH下,δ(H2A)+δ(HA-)+δ(A2-)=1
B.酒石酸溶液中,2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)===c(H+)
C.pH从0到8,水的电离程度先增大后减小
D.pH=3.04时,δ(H2A)=δ(HA-)=0.5
解析:任意pH下,根据A元素守恒可知,δ(H2A)+δ(HA-)+δ(A2-)=1,A正确;酒石酸溶液中根据电荷守恒:2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)===c(H+),B正确;酸和碱都会抑制水的电离,pH从0到8的过程中,H2A转化为酸根离子A2-,A2-水解促进水的电离,当pH=8时,溶液中几乎完全是A2-离子,说明溶液中加入碱过量,A2-离子水解受到抑制,水的电离也受到抑制,故水的电离程度先增大后减小,C正确;由图可知,pH=3.04时,溶液中存在H2A、HA-和A2-三种A的粒子,则δ(H2A)=δ(HA-)<0.5,D错误;故选D。
10.向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液,发生反应Ag++Cl-⥫⥬AgCl(s)和AgCl(s)+Cl-⥫⥬[AgCl2]-。-lg[c(M)/(mol·L-1)]与-lg[c(Cl-)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+或[AgCl2]-)。下列说法错误的是( A )
A.c(Cl-)=10-2.52 mol·L-1时,溶液中c(NO)=2c([AgCl2]-)
B.c(Cl-)=10-1 mol·L-1时,溶液中c(Cl-)>c([AgCl2]-)>c(Ag+)
C.Ag++2Cl-⥫⥬[AgCl2]-的平衡常数K的值为105.04
D.用Cl-沉淀Ag+,溶液中Cl-浓度过大时,沉淀效果不好
分析:由题可知c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,c([AgCl2]-)越大,即与纵坐标交点为(0,9.74)的线M为Ag+。
解析:c(Cl-)=10-2.52 mol·L-1,溶液中c(Ag+)=c([AgCl2]-),根据物料守恒得n(NO)===n(Ag+)+n([AgCl2]-)+n(AgCl),即n(NO)===2n([AgCl2]-)+n(AgCl),c(NO)>2c([AgCl2]-),A错误;由分析可得,c(Cl-)=10-1 mol·L-1,溶液中c(Cl-)>c([AgCl2]-)>c(Ag+),B正确;Ag++2Cl-⥫⥬[AgCl2]-的平衡常数为:K=,将交点数值代入得:=105.04,C正确;用Cl-沉淀Ag+,溶液中Cl-浓度过大时,导致AgCl(s)+Cl-⥫⥬[AgCl2]-平衡正向移动,沉淀效果不好,D正确;故选A。
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