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第三章 单元检测
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.其他条件不变,升高温度,下列数据不一定增大的是( )
A.可逆反应的化学平衡常数K
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液pH
C.水的离子积常数Kw
D.弱电解质的电离程度
时间:75分钟 满分:100分
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2.用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法不正确的是( )
A.可以用酚酞代替指示剂
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
解析:量筒只能准确到0.1 mL,不可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管,D不正确。
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3.下列说法正确的是( )
A.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可通过在常温下测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A一定是弱酸
B.用NaOH标准溶液滴定CH3COOH溶液至中性时,CH3COOH溶液恰好被中和
C.向冰醋酸中不断加水,溶液的pH不断增大
D.25 ℃和40 ℃时,0.1 mol·L-1的氨水的pH不相等,而25 ℃和40 ℃时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH相等
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解析:常温下,若NaHA溶液的pH>7,则说明NaHA发生了水解,说明其为强碱弱酸盐,即H2A为弱酸,A正确;CH3COOH为弱酸,刚好中和的产物CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液显碱性,B错误;纯醋酸不电离,向冰醋酸中不断加水,氢离子浓度先增大后减小,则溶液的pH先减小后增大,C错误;25 ℃和40 ℃时,水的离子积不同,水的电离程度不同,40 ℃时水的离子积较大,相同浓度的NaOH溶液在40 ℃时溶液中的氢离子浓度较大,pH偏小,D错误。
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5.碳酸钠是重要的工业原料,下列根据实验方案所得结论正确的是( )
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6.现有a mol·L-1的NaX和b mol·L-1的NaY两种盐溶液。下列说法正确的是( )
A.若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸
B.若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X-)+c(OH-)>c(Y-)+c(OH-)
C.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性:HX>HY
D.若两溶液等体积混合,则c(Na+)=(a+b) mol·L-1
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7.乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数Ka=1.4×10-4。下列有关说法正确的是( )
A.乳酸稀溶液加少量水稀释的过程中,溶液中c(OH-)减小
B.在乳酸稀溶液中滴加少量同浓度盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,c(H+)变小
C.恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量NaOH溶液,乳酸的电离常数Ka>1.4×10-4
D.常温下,体积为10 mL pH=3的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000 mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
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解析:常温下,乳酸在水溶液中存在电离平衡,加水稀释,c(H+)减小,则c(OH-)增大,A错误;在乳酸稀溶液中滴加同浓度盐酸,c(H+)增大,电离平衡逆向移动,B错误;温度不变,电离常数不变,C错误;酸越弱,Ka越小,相同pH的酸的浓度越大,稀释相同倍数后,越弱的酸溶液的酸性越强,D正确。
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10.25 ℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)如表所示:
下列说法正确的是( )
A.氯化银、溴化银和碘化银的溶解度依次增大
B.将硫酸银溶解于水形成饱和溶液后,向其中加入少量硫化钠溶液,不可能得到黑色沉淀
C.在5 mL 1.8×10-5 mol·L-1的NaCl溶液中加入1滴(1 mL约20滴)0.1 mol·L-1的AgNO3溶液(忽略溶液体积变化),不能观察到白色沉淀
D.将足量浅黄色溴化银固体浸泡在饱和氯化钠溶液中,有少量白色固体生成
物质 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI
溶度积常数(Ksp) 1.8×10-10 1.4×10-5 6.3×10-50 7.7×10-13 8.51×10-16
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11.室温下,为了探究Na2SO3、H2SO3的性质进行了下列实验,已知Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2,Ka2 (H2SO3)=6.0×10-8,下列说法正确的是( )
实验 实验操作及结论
1 测定某浓度的Na2SO3溶液pH约为10.0
2 测量并计算0.2 mol·L-1 H2SO3溶液的c(H+)约为0.04 mol·L-1
3 测量并计算0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中的c(H2SO3)约为0.14 mol·L-1
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二、非选择题
15.常温下,有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子。(每种物质只含一种阴离子且互不重复)
提示:CH3COONH4溶液为中性
已知:①A、C溶液的pH均大于7,同浓度A、B的溶液中水的电离程度相同;
②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象。
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(1)A是____________,B是__________。
(2)25 ℃时,0.1 mol/L B溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)-c(NH3·H2O)=________________(用含a的关系式表示)。
(3)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为____________________________________。
(4)常温下,在一定体积0.005 mol/L的C溶液中,加入一定体积的0.00125 mol/L的盐酸时,混合溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是_______。
CH3COONa
NH4Cl
1×10(a-14) mol/L
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16.Ⅰ.亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和NaNO2进行了如下探究:
(1)测算溶液pH
常温下,用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性。
NaNO2溶液呈碱性的原因是_________________________(用离子方程式解释)。NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为____________ mol·L-1(测得NaNO2溶液pH=b,用含b的代数式表示)。
10b-14-10-b
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Ⅱ.亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定,实验流程如下:
(4)碘标准液应选用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,加标准液之前必须对滴定管进行____________、洗涤、润洗。
(5)锥形瓶内的指示剂为__________ ,判断达到滴定终点的依据是________________________________________________________________。
酸式
检漏(或查漏)
淀粉溶液
滴入最后半滴I2标准溶液时,溶液由无色变为浅蓝色,且半分钟内不褪色
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17.钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如表所示:
上述几种钠盐的阴离子,结合氢离子能力最强的是________(填离子符号),根据表中数据判断,将浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是______(填序号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
C
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
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(2)实验室中常用氢氧化钠溶液进行洗气和提纯。
①用150 mL 1 mol·L-1的氢氧化钠溶液吸收标准状况下的2.24 L二氧化碳,所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________________________________。
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②已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如表所示:
当向含有相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,______(填离子符号)先沉淀;Ksp[Fe(OH)2]_____(填“>” “=”或“<”)Ksp[Mg(OH)2];要使0.2 mol·L-1的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH=____。(Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20)
离子 Fe2+ Cu2+ Mg2+
pH 7.6 5.2 10.4
Cu2+
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18.一种银铟矿主要含Au、Ag2S、CuS、ZnS、PbS、FeS、In2O3、Ge2O3等物质,从该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示:
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该工艺条件下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
金属离子 Fe3+ In3+ Ga3+ Cu2+ Zn2+ Pb2+
开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1
完全沉淀(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 3.2 3.4 4.3 6.6 8.24 9.1
CuS+2H++ClO-===Cu2++Cl-+S+H2O
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(2)高温水蒸气除铁利用了FeCl3易水解的性质,写出该反应的化学方程式:____________________________________。
(3)“二次还原”得到的滤渣的主要成分为_____。
(4)“二次中和”得到的滤渣除少量Fe(OH)3外,主要成分还有__________________(写化学式)。
(5)“分铅锌”步骤中,维持H2S饱和水溶液的浓度为0.01 mol·L-1,为使Zn2+沉淀完全(沉淀完全是指离子浓度小于或等于1×10-5 mol·L-1),需控制溶液的pH不小于______。
已知:lg 3=0.48;Ksp(ZnS)=3.0×10-25;Ka1(H2S)=1.0×10-7;K a2(H2S)=1.0×10-13。
Cu
In(OH)3、Ga(OH)3
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金属离子 Fe3+ In3+ Ga3+ Cu2+ Zn2+ Pb2+
开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1
完全沉淀(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 3.2 3.4 4.3 6.6 8.24 9.1
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4.下列方程式书写正确的是( )
A.NaHS去除工业废水中的Pb2+:Pb2++S2-===PbS↓
B.泡沫灭火器的原理:2Al3++3COeq \o\al(2-,3)+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
C.SnCl4加入大量热水中:SnCl4+(x+2)H2Oeq \o(=====,\s\up15(△))SnO2·xH2O↓+4HCl
D.纯碱溶液去油污:HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
解析:NaHS去除工业废水中的Pb2+,发生的反应方程式为Pb2++HS-===PbS↓+H+,故A错误;泡沫灭火器的原理是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合产生CO2,反应的离子方程式为Al3++3HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑,故B错误;SnCl4加入大量热水中发生水解反应,反应方程式为SnCl4+(x+2)H2Oeq \o(=====,\s\up15(△))SnO2·xH2O↓+4HCl,故C正确;纯碱溶液去油污的离子方程式为COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,故D错误。
序号
方案设计
现象
结论
A
将Na2CO3固体加入含酚酞的蒸馏水中,用手触摸容器外壁
水溶液变红,容器外壁发热
Na2CO3水解呈碱性,且水解过程放热
B
向NaHCO3溶液中加入
Na[Al(OH)4]充分反应
产生白色沉淀
HCOeq \o\al(-,3)和[Al(OH)4]-混合发生双水解而生成Al(OH)3白色沉淀
C
向含有Na2CO3、酚酞的红色溶液中加入过量物质A
溶液由红色变成无色
室温下,物质A水溶液的pH<7
D
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB
溶液中无明显气泡
相同温度下,Ka(HB)< Ka1(H2CO3)
解析:将Na2CO3固体加入含酚酞的蒸馏水中,水溶液变红,说明Na2CO3水解呈碱性,但由于Na2CO3固体溶于水放热,容器外壁发热并不能说明水解过程放热,且水解是吸热过程,故A错误;NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4],不是发生双水解反应(带相反电荷的弱离子互相促进水解),故B错误;Na2CO3溶液中由于COeq \o\al(2-,3)的水解而呈碱性,溶液为红色,若物质A为BaCl2,它可与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀和NaCl,溶液会由红色变为无色,室温下,BaCl2溶液的pH=7,故C错误;向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB,溶液中无明显气泡,由较强酸可制较弱酸的规律可知,相同温度下,Ka(HB)<Ka1(H2CO3),故D正确。
解析:若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),说明X-未发生水解,Y-发生水解生成HY,则HX为强酸,A正确;NaX和NaY溶液中,根据电荷守恒可知,c(X-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)、c(Y-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),说明两溶液中c(Na+)相等,NaX溶液中c(H+)小于NaY溶液中c(H+),从而可得c(X-)+c(OH-)<c(Y-)+c(OH-),B错误;若a>b且c(X-)=c(Y-),说明X-的水解程度大于Y-的水解程度,则酸性:HX<HY,C错误;若两溶液等体积混合,Na+不发生水解反应,但溶液体积增大1倍,则有c(Na+)=eq \f(a+b,2) mol·L-1,D错误。
8.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SOeq \o\al(2-,4)。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,温度不变,测得溶液的pH为2。下列叙述错误的是( )
A.该溶液的温度高于25 ℃
B.该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1
C.该温度下加入等体积的pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
D.等物质的量浓度的NaHSO4溶液与盐酸的酸性相当
解析:25 ℃时水的pH=7,而题述温度下水的pH=6,说明水的电离程度较25 ℃时的大,故题述温度高于25 ℃,A正确;pH=6的水的离子积常数为1×10-12,题述溶液的pH为2,即题述溶液中c(H+)=1×10-2 mol·L-1,溶液中c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,OH-来自水的电离,故溶液中由水电离出来的c(H+)=c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,B正确;该温度下Kw=1×10-12,则pH=2的硫酸氢钠溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=eq \f(1×10-12,1×10-12) mol·L-1=
1 mol·L-1,二者等体积混合后碱过量,溶液显碱性,C错误;由NaHSO4和HCl在水中的电离方程式可知,等物质的量浓度的NaHSO4溶液与盐酸的酸性相当,D正确。
9.某二元酸H2X在水中的电离方程式是H2X===H++HX-,HX-H++X2-,常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 H2X溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。已知pOH水表示溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数,即pOH水=-lg c水(OH-)。下列说法错误的是( )
A.常温下,0.1 mol·L-1 H2X溶液的pH为0.8
B.溶液中水的电离程度:d>c>b
C.e点溶液呈碱性
D.d点溶液中存在:2c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)
解析:向20 mL 0.1 mol·L-1 H2X溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,滴加NaOH溶液20 mL恰好生成NaHX,对应图像b点;滴加NaOH溶液40 mL恰好生成Na2X,此时由于X2-的水解对水的电离的促进作用最大,对应图像d点;此后氢氧化钠过量,水的电离又受到抑制;由H2X===H++HX-,HX-H++X2-可知,H2X的一级电离完全进行、二级电离部分进行。由题图可知,常温下,0.1 mol·L-1 H2X溶液的pOH水=13.2,则pH为0.8,A正确;由图像可知,b点溶质为NaHX,pOH水=11.2,溶液中c(H+)=10-2.8 mol·L-1,则溶液为酸性,水的电离受到抑制,c点溶质为NaHX、Na2X,pOH水=7,溶液中c(OH-)=10-7 mol·L-1,则溶液为中性,d点溶质为Na2X,水的电离受到促进,电离程度最大,故水的电离程度:d>c>b,B正确;e点溶质为NaOH、Na2X,溶液显碱性,C正确;d点溶质为Na2X,根据元素守恒可知,c(Na+)=2c(HX-)+2c(X2-),D错误。
解析:当难溶物组成类型相同时,可以利用Ksp直接比较难溶物的溶解度,Ksp值越小越难溶,所以氯化银、溴化银、碘化银的溶解度依次减小,A错误;硫酸银的Ksp远大于硫化银的Ksp,因此会有更难溶的黑色硫化银生成,B错误;c(Ag+)=eq \f(0.1×\f(1,20),5) mol·L-1=0.001 mol·L-1,Q=0.001×1.8×10-5=1.8×10-8,大于氯化银的Ksp,故会有白色沉淀生成,C错误;足量溴化银固体浸泡在氯化钠的饱和溶液中,则溶液中氯离子与银离子的离子积大于氯化银的溶度积,所以会有少量白色固体生成,D正确。
A.实验1所在溶液中:c(HSOeq \o\al(-,3))>c(SOeq \o\al(2-,3))
B.实验1所在溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HSOeq \o\al(-,3))+2c(H2SO3)
C.0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中存在:c(HSOeq \o\al(-,3))>c(H2SO3)
D.将浓度均为0.4 mol·L-1 的H2SO3溶液与BaCl2溶液等体积混合,不能生成BaSO3沉淀
解析:水解是微弱的,则Na2SO3溶液中c(SOeq \o\al(2-,3))>c(HSOeq \o\al(-,3)),A错误;在Na2SO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HSOeq \o\al(-,3))+2c(H2SO3),B正确;由0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中的c(H2SO3)约为0.14 mol·L-1,可知在该溶液中c(H2SO3)>c(HSOeq \o\al(-,3)),C错误;将浓度均为0.4 mol·L-1的H2SO3溶液与BaCl2溶液等体积混合后,c(H2SO3)约为0.2 mol·L-1,c(Ba2+)约为0.2 mol·L-1,c(SOeq \o\al(2-,3))=eq \f(Ka1·Ka2·c(H2SO3),c2(H+))=eq \f(1.4×10-2×6.0×10-8×0.14,0.042)=7.35×10-8 mol·L-1,则Q(BaSO3)=c(Ba2+)·c(SOeq \o\al(2-,3))=0.2×7.35×10-8=1.47×10-8>Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,所以溶液中会产生BaSO3沉淀,D错误。
12.已知:MOH和ROH中只有一种是强碱。常温下,浓度均为c0、体积均为V0的MOH和ROH两种溶液分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg eq \f(V,V0)的变化如图甲所示;当pH=b时,两曲线出现交点x,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.c0、V0均不能确定其数值大小
B.电离常数Kb(MOH)=1.1×10-4
C.x点时两种溶液中水的电离程度相等
D.lg eq \f(V,V0)相同时,将两种溶液同时升高
相同的温度,则eq \f(c(R+),c(M+))增大
解析:MOH和ROH中只有一种是强碱,常温下,浓度均为c0的MOH溶液和ROH溶液的pH分别为12、13,则ROH为强碱,则c0=0.1 mol·L-1,A错误;由上述分析可知,MOH的浓度为0.1 mol·L-1,电离常数Kb(MOH)=eq \f(0.01×0.01,0.1-0.01)≈1.1×10-3,B错误;x点时两种溶液的pH相等,二者都呈碱性,都抑制水的电离,所以二者中水的电离程度相等,C正确;升高温度促进MOH电离,ROH的电离不受影响,所以lg eq \f(V,V0)相同时,升高温度c(R+)不变、c(M+)增大,则eq \f(c(R+),c(M+))减小,D错误。
13.AsOeq \o\al(3-,4)、POeq \o\al(3-,4)都是造成水体污染的离子,可以利用沉淀法除去,如图a、b分别是Mg3(AsO4)2、Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡曲线。下列说法错误的是( )
A.Ksp[Mg3(AsO4)2]=10-19.68
B.向浓度相等的Na3AsO4、Na3PO4的废水中滴加Mg(NO3)2溶液,POeq \o\al(3-,4)先沉淀
C.要使废水中AsOeq \o\al(3-,4)、POeq \o\al(3-,4)的浓度均不大于10-6 mol·L-1,则Mg2+浓度至少为10-2.56 mol·L-1
D.若Mg3(AsO4)2(s)+2POeq \o\al(3-,4)(aq)Mg3(PO4)2(s)+2AsOeq \o\al(3-,4)(aq)成立,则平衡常数K=104.52
解析:根据题意a、b分别代表Mg3(AsO4)2、Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡曲线,利用坐标可知:Ksp[Mg3(AsO4)2]=10-19.68,Ksp[Mg3(PO4)2]=10-25.2,A正确;Mg3(PO4)2的溶解度比Mg3(AsO4)2更小,所以向浓度相等的Na3AsO4、Na3PO4的废水中滴加Mg(NO3)2溶液,POeq \o\al(3-,4)先沉淀,B正确;要使废水中AsOeq \o\al(3-,4)、POeq \o\al(3-,4)的浓度均不大于10-6 mol·L-1,根据Mg3(AsO4)2的Ksp,可得Mg2+浓度至少为10-2.56 mol·L-1,C正确;Mg3(AsO4)2(s)+2POeq \o\al(3-,4)(aq) Mg3(PO4)2(s)+2AsOeq \o\al(3-,4)(aq),
其K=eq \f(Ksp[Mg3(AsO4)2],Ksp[Mg3(PO4)2])=105.52,D错误。
14.常温下,含有一定浓度Na2A的溶液中
-lg eq \f(c(H2A),c(HA-))或-lg eq \f(c(HA-),c(A2-))随pH的变化
关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.常温下,H2A的Ka1=10-7
B.a点对应溶液中可能有c(Na+)=c(H2A)+2c(A2-)
C.将0.1 mol Na2A加入1 L水中,溶液中有c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)
D.常温下,相同浓度的Na2A溶液与H2A溶液等体积混合,所得溶液的pH>7
解析:因为Ka1=eq \f(c(H+)·c(HA-),c(H2A))>Ka2=eq \f(c(H+)·c(A2-),c(HA-)),所以当纵坐标为0时,Ka1对应的c(H+)较大,即pH较小,则直线M、N分别表示-lg eq \f(c(H2A),c(HA-))、-lg eq \f(c(HA-),c(A2-))随pH的变化关系,则K a1=10-7,Ka2=10-15,A正确。a点对应溶液中,pH=7,即c(H+)=c(OH-)①,-lg eq \f(c(H2A),c(HA-))=0,即c(H2A)=c(HA-)②。Na2A溶液呈碱性,则a点对应溶液中还含有一种酸性物质,若该酸性物质为H2A,则根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)③,联立①②③得c(Na+)=c(H2A)+2c(A2-),B正确。
Kh(A2-)=eq \f(c(HA-)·c(OH-),c(A2-))=eq \f(Kw,Ka2)=10,若c(A2-)>c(HA-),则c(OH-)>10 mol·L-1,而0.1 mol·L-1 Na2A溶液中c(OH-)不可能大于10 mol·L-1,故c(A2-)不能大于c(HA-),C错误。常温下,相同浓度的Na2A溶液与H2A溶液等体积混合恰好生成NaHA,Kh(HA-)=eq \f(c(H2A)·c(OH-),c(HA-))=eq \f(Kw,Ka1)=10-7>Ka2=10-15,HA-的水解程度大于其电离程度,故NaHA溶液呈碱性,pH>7,D正确。
阳离子
Na+、Ba2+、NHeq \o\al(+,4)
阴离子
CH3COO-、Cl-、OH-、SOeq \o\al(2-,4)
c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NHeq \o\al(+,4))>c(H+)
解析:(1)A、C溶液的pH均大于7,说明A、C的溶液中含有的阴离子为CH3COO-或OH-,阳离子为Na+或Ba2+;C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,说明C、D中存在Ba2+或SOeq \o\al(2-,4)中的一种;B溶液和C溶液相遇只生成刺激性气味的气体NH3,说明B、C中存在NHeq \o\al(+,4)或OH-中的一种,所以C为Ba(OH)2,则A为CH3COONa,A、B的溶液中水的电离程度相同,则B为NH4Cl,D为Na2SO4。
(2)0.1 mol/L NH4Cl溶液中,根据电荷守恒有c(H+)+c(NHeq \o\al(+,4))=c(OH-)+c(Cl-),根据元素守恒有c(Cl-)=c(NHeq \o\al(+,4))+c(NH3·H2O),联立两式可得c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=eq \f(10-14,10-a) mol/L=1×10(a-14) mol/L。
(3)设1 L 1 mol/L的NH4Cl溶液与1 L 1 mol/L Ba(OH)2溶液混合,则所得溶液为0.5 mol/L NH3·H2O、0.25 mol/L BaCl2和0.25 mol/L Ba(OH)2的混合溶液,c(OH-)>0.5 mol/L,c(Cl-)=c(Ba2+)=0.5 mol/L,c(NHeq \o\al(+,4))<0.5 mol/L,c(H+)最小。
(4)设Ba(OH)2溶液的体积为x,盐酸的体积为y,则eq \f(x×0.005 mol/L×2-0.00125 mol/L×y,x+y)=0.001 mol/L,解得x∶y=1∶4。
阳离子
Na+、Ba2+、NHeq \o\al(+,4)
阴离子
CH3COO-、Cl-、OH-、SOeq \o\al(2-,4)
NOeq \o\al(-,2)+H2OHNO2+OH-
(2)沉淀法
取2 mL 0.1 mol·L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴稀硝酸银溶液,两支试管均产生白色沉淀,分别滴加几滴稀硝酸并振荡,盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
则反应AgNO2(s)+Cl- (aq)AgCl(s)+NOeq \o\al(-,2)(aq)的化学平衡常数K=_____。
(3)氧化法
取2 mL 0.1 mol·L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴酸性KMnO4溶液,使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。该反应的离子方程式为______________________________________________。
5NOeq \o\al(-,2)+2MnOeq \o\al(-,4)+6H+===5NOeq \o\al(-,3)+2Mn2++3H2O
eq \x(样品)
eq \o(――――――→,\s\up15(①足量稀硫酸),\s\do12(边通N2,边煮沸))
eq \x(气体A)
eq \o(――――――――→,\s\up15(②碱液充分吸收后,),\s\do12(用盐酸调节至弱酸性))
eq \x(溶液B)
eq \o(―――――→,\s\up15(③I2标准溶液),\s\do12(滴定))
eq \x(数据处理)
(6)下列操作会使测定结果偏大的有______(填字母)。
A.起始读数时平视,终点读数时俯视
B.未用标准液润洗滴定管
C.步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸
(7)若取样品w g,按方案测得消耗0.01000 mol·L-1 I2标准溶液V mL,则1 kg样品中含SO2的质量是________ g(用含w、V的代数式表示)。
eq \f(0.64V,w)
eq \x(样品)
eq \o(――――――→,\s\up15(①足量稀硫酸),\s\do12(边通N2,边煮沸))
eq \x(气体A)
eq \o(――――――――→,\s\up15(②碱液充分吸收后,),\s\do12(用盐酸调节至弱酸性))
eq \x(溶液B)
eq \o(―――――→,\s\up15(③I2标准溶液),\s\do12(滴定))
eq \x(数据处理)
解析:(1)NaNO2是强碱弱酸盐,NOeq \o\al(-,2)发生水解反应使溶液呈碱性,其离子方程式为NOeq \o\al(-,2)+H2OHNO2+OH-。测得NaNO2溶液pH=b,c(H+)=10-b mol·L-1,根据水的离子积常数可得c(OH-)=eq \f(10-14,10-b) mol·L-1=10b-14 mol·L-1。根据亚硝酸钠溶液中的质子守恒可得c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)=(10b-14-10-b) mol·L-1。
(2)反应AgNO2(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+NOeq \o\al(-,2)(aq)的化学平衡常数K=-,2)eq \f(c(NO),c(Cl-))
=-,2)eq \f(c(Ag+)·c(NO),c(Ag+)·c(Cl-))
=eq \f(Ksp(AgNO2),Ksp(AgCl))=eq \f(1.8×10-8,1.8×10-10)=100。
(7)滴定时发生的反应为H2O+SOeq \o\al(2-,3)+I2===SOeq \o\al(2-,4)+2I-+2H+,根据硫原子守恒及化学方程式可得n(SO2)=n(SOeq \o\al(2-,3))=n(I2)=0.01000 mol·L-1×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为eq \f(V×10-5 mol×64 g·mol-1,w g)×1000 g=eq \f(0.64V,w) g。
eq \x(样品)
eq \o(――――――→,\s\up15(①足量稀硫酸),\s\do12(边通N2,边煮沸))
eq \x(气体A)
eq \o(――――――――→,\s\up15(②碱液充分吸收后,),\s\do12(用盐酸调节至弱酸性))
eq \x(溶液B)
eq \o(―――――→,\s\up15(③I2标准溶液),\s\do12(滴定))
eq \x(数据处理)
COeq \o\al(2-,3)
c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(COeq \o\al(2-,3))>c(OH-)>c(H+)
解析:(1)越容易水解的盐,其阴离子越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大,则盐的水解程度越大,其中最容易水解的盐是碳酸钠,所以结合氢离子能力最强的阴离子为COeq \o\al(2-,3);浓度相同的酸液稀释相同倍数后,酸性越强的酸其溶液的pH变化越大,四种酸中醋酸的酸性最强,其次为碳酸,然后为次氯酸,最弱的为HCN,所以溶液pH变化最大的为醋酸。
(2)①0.15 mol氢氧化钠和0.1 mol二氧化碳反应生成等物质的量的碳酸氢钠和碳酸钠,由于COeq \o\al(2-,3)的第一步水解程度大于第二步水解程度,所以HCOeq \o\al(-,3)的浓度大于COeq \o\al(2-,3)的浓度,溶液显碱性,所得溶液中各离子的浓度关系为c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(COeq \o\al(2-,3))>c(OH-)>c(H+)。②由表中数据可知,Cu2+先沉淀;同类型物质,溶度积常数小的其阳离子先沉淀,则Ksp[Fe(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2];当铜离子沉淀较为完全时,溶液中铜离子浓度为2×10-4 mol·L-1,则OH-的浓度为eq \r(\f(2×10-20,2×10-4)) mol·L-1=1×10-8 mol·L-1,溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1,溶液的pH=6。
(1)“浸出”过程中金、银、铜分别转化为AuCleq \o\al(-,4)、AgCleq \o\al(-,2)、CuCl2进入溶液,同时生成硫,写出CuS发生反应的离子方程式:________________________________________。
2FeCl3+3H2O(g)eq \o(=====,\s\up15(高温))Fe2O3+6HCl↑
解析:(5)“分铅锌”步骤中,维持H2S饱和水溶液的浓度为0.01 mol·L-1,即c(H2S)=0.01 mol·L-1,Zn2+恰好沉淀完全时c(Zn2+)=1×10-5 mol·L-1,故溶液中c(S2-)=eq \f(Ksp(ZnS),c(Zn2+))=3.0×10-20 mol·L-1。Ka1(H2S)·Ka2(H2S)=eq \f(c(S2-)·c2(H+),c(H2S))=1.0×10-20,代入数据得eq \f(3.0×10-20×c2(H+),0.01)=1.0×10-20,解得c(H+)=eq \r(\f(1,3))×10-1 mol·L-1,pH=1.24。
$$