章末综合检测卷(三) 物质在水溶液中的行为(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案(鲁科版)
2025-10-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3章 物质在水溶液中的行为 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 237 KB |
| 发布时间 | 2025-10-10 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 梁山启智教育图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金榜题名·高中同步学案 |
| 审核时间 | 2025-08-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53617053.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
章末综合检测卷(三) 物质在水溶液中的行为
(时间:90分钟 满分100分)
一、选择题(共15题,1-10题,每题2分,11-15题,每题4分,共40分)
1.下列实验能达到预期目的是( )
编号
实验内容
实验目的
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
室温下,用pH试纸测定浓度为0.1 mol/LNaClO溶液和0.1 mol/LCH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
C
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快
证明HX酸性比HY强
D
向10mL 0.2mol/L NaOH溶液中滴2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下Ksp:
Mg(OH)2>Fe(OH)3
A.A B.B C.C D.D
解析:选A A.含有酚酞的Na2CO3溶液,因碳酸根离子水解显碱性:CO+H2O⥫⥬HCO+OH-,滴有酚酞溶液变红,加入少量BaCl2固体,发生 Ba2++CO=BaCO3↓反应,水解平衡逆向移动,则溶液颜色变浅,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,故A正确;
B.NaClO水解生成次氯酸,有漂白性,所以用pH试纸无法测定其pH,不能达到预期目的,故B错误;
C.等体积、pH均为2的HX和HY两种酸分别与足量铁反应,HX放出的H2多且速率快,说明HX的物质的量浓度更大,但是电离的氢离子一样(pH都是2),所以说明HX电离程度更小,即HA酸性更弱,故C错误;
D.氢氧化钠溶液过量,加入FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,不能证明Mg(OH)2和Fe(OH)3溶度积的大小,若加入足量氯化镁完全生成氢氧化镁沉淀后再加入氯化铁,能生成红褐色沉淀,则可证明,故D错误;
故答案选A。
2.氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的4种钠盐溶液pH如表:
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法中,正确的是( )
A.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的浓度
B.四种溶液中,水的电离程度最大的是NaClO溶液
C.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最大的是H2SO3溶液
D.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)
解析:选A A.由表中数据可知酸性:H2SO3>H2CO3>HClO>HCO,氯水中存在平衡:Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,由于酸性:HCl>H2CO3>HClO,则NaHCO3会与盐酸发生反应,使上述平衡向生成次氯酸的方向移动,次氯酸的浓度增大,A正确;
B.NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO的电离程度大于其水解程度,NaHSO3溶液中水的电离受到抑制,其他三种强碱弱酸盐溶液中弱酸根离子的水解会促进水的电离,弱酸根离子水解程度越大,水的电离程度越大,溶液的pH越大,则四种溶液中,水的电离程度最大的是Na2CO3溶液,B错误;
C.酸性:H2SO3>H2CO3>HClO,则相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最大的是HClO溶液,C错误;
D.NaHSO3溶液中HSO的电离、水解都很微弱,而水电离还可产生H+和OH-,则溶液中离子浓度大小顺序为c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-),D错误;
故选A。
3.下列实验中根据现象得出的结论错误的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
相同条件下,用1 mol·L-1的醋酸和1 mol·L-1的盐酸分别做导电性实验
醋酸溶液对应的灯泡较暗
CH3COOH
是弱电解质
B
向某溶液中加铜和浓
H2SO4
试管口有红棕色气体产生
原溶液含
有NO
续表
C
向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为
Na2SO3
或NaHSO3
D
向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
先出现蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]
>Ksp[Cu(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
解析:选C A.等浓度时,灯泡暗的说明离子浓度小,即电离程度小,由操作和现象可知CH3COOH是弱电解质,故A正确;
B.某溶液中加铜和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,说明生成NO,NO与空气反应生成红棕色二氧化氮,则原溶液在含有NO,故B正确;
C.品红溶液褪色,气体可能为二氧化硫或氯气等其他具有漂白性的气体,则可能为NaClO溶液等,故C错误;
D.浓度均为0.1 mol•L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀,即先生成氢氧化铜沉淀,同种类型的沉淀Ksp小的先沉淀,所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故D正确;
故选:C。
4.20 ℃时向 20 mL 0.1 mol·L-1 醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液pH变化如图所示。此过程中溶液中离子浓度的关系错误的是( )
A.a点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.b点:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C.c点:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.d点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:选C A.a点:20 mL 0.1 mol·L-1 醋酸溶液中滴入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,反应后,溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COONa),溶液的pH<7,则表明主要发生CH3COOH电离,c(CH3COO-)增大,但电离程度很小,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;
B.b 点:溶液的pH=7,此时可认为CH3COOH不电离,CH3COO-不水解,溶液中的c(H+)、c(OH-)主要来自水的微弱电离,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),B正确;
C.c点:醋酸与NaOH刚好完全反应,生成醋酸钠和水,依据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(H+)≠c(CH3COO-)+c(OH-),C错误;
D.d点:NaOH过量,此时n(CH3COONa)=2n(NaOH),而CH3COO-水解程度很小,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;
故选C。
5.向锅炉中注入Na2CO3浸泡液,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去,下列叙述正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液中Kw增大,c(OH-)减小
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸的酸性强于盐酸
D.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)⥫⥬CaCO3(s)+SO(aq)
解析:选D A.温度升高,水的电离平衡H2O⥫⥬H++OH-和CO的水解平衡CO+H2O⥫⥬HCO+OH-,均正向移动,则Kw和c(OH-)均增大,故A错误;
B.沉淀之间的转化符合溶解度小的电解质向溶解度更小的电解质转化,CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故B错误;
C.CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳,即CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CaSO4与盐酸不满足复分解反应进行的条件,与H2SO4、HCl的酸性强弱无关,故C错误;
D.向锅炉中注入Na2CO3浸泡液,水垢中的CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)⥫⥬CaCO3(s)+SO(aq),故D正确;
答案为D。
6.常温下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lgc(HC2O)[或-lgc(C2O)]与-lg[或-lg]的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ka1的数量级为10-2
B.线M表示-lg和-lgc(HC2O)的关系
C.线N表示-lg和-lgc(HC2O)的关系
D.向NaHC2O4溶液中加入少量NaOH至c(HC2O)=c(C2O)时,溶液的pH为5
分析:H2C2O4为二元弱酸,且第一步电离远远大于第二步电离,则-lgc(HC2O)<-lgc(C2O),故直线M为-lgc(HC2O)与的乘积的图像,同理可知直线N为-lgc(C2O)与的乘积的图像。
解析:选C A.分析可知,直线M为-lgc(HC2O)与的乘积的图像,-lgc(HC2O)×=-lgKa1,b点的横、纵轴对应值之和为2,则Ka1=10-2,A说法正确;
B.分析可知,直线M为-lgc(HC2O)与的乘积的图像,B说法正确;
C.直线N为-lgc(C2O)与的乘积的图像,C说法错误。
D.a点的横、纵轴对应值之和为5,-lg=5,当c(HC2O)=c(C2O)时,-lgc(H+)=5,c(H+)=10-2 mol/L,则pH=5,D说法正确;
答案为C。
7.已知在温度T1和T2时水的电离平衡曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.在A、C两点处,水的离子积常数:C>A
B.升高温度可实现由C点到A点
C.T1时,pH=4的硫酸溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液的pH=7
D.图中矩形POMA的面积表示T2时水的离子积常数的值
解析:选A A.A点对应的c(H+)、c(OH-)均大于C点对应的c(H+)、c(OH-),故水的离子积常数:A>C,A项错误;
B.升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)增大,可实现由C点到A点,B项正确;
C.T1时,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4mol·L-1,pH=10的氢氧化钠溶液中c平(OH-)== mol·L-1=10-4 mol·L-1,等体积混合时,二者恰好完全反应,所得溶液的pH=7,C项正确;
D.T2时,水的离子积常数等于c(OH-)·c(H+),即|OM|·|OP|,为矩形POMA的面积,D项正确;
故选A。
8.下列实验与盐类水解无关的是( )
A.CaCO3的饱和溶液pH约为9.3
B.在氯化氢气流中加热蒸发CuCl2溶液以制备CuCl2·2H2O
C.FeCl3溶液和Na2S溶液混合有沉淀生成
D.实验室配制硫化钾溶液时加入适量KOH溶液
解析:选C A.CaCO3的饱和溶液中碳酸根离子水解显碱性,则常温下,CaCO3的饱和溶液pH约为9.3,故A不选;
B.由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,2CuCl2•2H2OCu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;想得到无水CuCl2的合理方法是,让CuCl2•2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水,与水解有关,故B不选;
C.FeCl3溶液和Na2S溶液混合有沉淀生成,发生的氧化还原反应,与盐类水解无关,故C正确;
D.在配制硫化钾(K2S)溶液时,硫离子水解溶液显碱性,为了防止发生水解,应加入对应碱,可以加入少量的氢氧化钾,与水解有关,故D不选;
故选:C。
9.下列关于0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的说法正确的是( )
A.溶质的电离方程式为NaHCO3=Na++ H++ CO
B.25 ℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
D.温度升高,c(HCO)增大
解析:选B A.碳酸氢钠为强电解质,在溶液中完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,正确的电离方程式为:NaHCO3===Na++HCO,故A错误;
B.25 ℃时,加水稀释后,促进HCO水解,n(OH-)增大,c(OH-)减小,由Kw不变,可知c(H+)增大,则n(H+)增大,则n(H+)与n(OH-)的乘积变大,故B正确;
C.离子浓度关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),遵循电荷守恒,故C错误;
D.HCO水解为吸热反应,温度升高,促进HCO 的电离和水解,c(HCO )减小,D错误;
故选B。
10.氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为:2H2+O2=2H2O,下列说法不正确的是( )
A.多孔金属a作负极
B.多孔金属b上,O2发生还原反应
C.电池工作时,电解质溶液中OH-移向a极
D.正极的电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O
分析:氢氧燃料电池,氢气在负极失电子,发生氧化反应,氧气在正极得电子,发生还原反应。
解析:选D A.由分析可知,a作负极,A正确;
B.b为正极,O2在正极得电子,发生还原反应,B正确;
C.原电池的电解质溶液中,阴离子移向负极,阳离子移向正极,C正确;
D.电解质为KOH溶液,电极反应不能出现H+,正极反应式应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,D错误。
11.室温下,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定均为20.00 mL0.100 mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00 mL
C.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
解析:选C A.0.100 mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,醋酸属于弱酸,存在电离平衡,所以起点pH较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线,A项错误;
B.当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时,形成醋酸钠溶液,醋酸钠水解使溶液pH>7,所以pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)<20.00 mL,B项错误;
C.V(NaOH)=20.00 mL时,酸碱恰好完全反应,因为CH3COO-水解而消耗,所以两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),C项正确;
D.V(NaOH)=10.00 mL时,生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等,由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误。
12.室温下,甲、乙两烧杯均盛有5 mL pH=3.0的醋酸溶液,向乙烧杯中加水稀释至pH=4.0。关于甲、乙烧杯中溶液的描述正确的是( )
A.溶液的体积10V甲=V乙
B.水电离出的H+浓度:c(H+)甲=10c(H+)乙
C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:甲=乙
D.若分别用pH=11的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液体积:甲=乙
解析:选D A.醋酸为弱酸,加水稀释时,促进醋酸的电离,电离产生的氢离子增多,要使pH仍然为4,加入的水应该多一些,所以10V甲<V乙,故A错误;
B.醋酸溶液中的氢氧根离子是水电离的,则pH=3的酸中,水电离的氢氧根离子浓度为10-11 mol/L,因此水电离的氢离子浓度为10-11 mol/L;pH=4的酸中,水电离的氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,因此水电离的氢离子浓度为10-10 mol/L,则水电离出的H+浓度:10c(H+)甲=c(H+)乙,故B错误;
C.稀释前后甲乙两个烧杯中所含的醋酸的物质的量相等,依据酸碱中和反应可知,消耗氢氧化钠的物质的量相等,甲中醋酸钠的浓度大于乙中,醋酸为弱酸,则甲溶液水解导致的pH大于乙,即所得溶液的pH:甲>乙,故C错误;
D.稀释前后甲乙两个烧杯中所含的醋酸的物质的量相等,依据酸碱中和反应可知,消耗氢氧化钠的物质的量相等,即消耗NaOH溶液体积:甲=乙,故D正确;
故答案选D。
13.常温下,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A.BOH的电离常数Kb约为1×10-5
B.B+与Cl-的导电能力:b>a
C.a点溶液中:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1
解析:选D A.据图可知未滴加盐酸时,0.100 mol·L-1BOH溶液的pH=11,则溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,溶液中存在电离平衡BOH⥫⥬B++OH-,
所以Kb=
=≈1×10-5,故A正确;
B.a点滴入10 mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,此时c(Cl-)约为=0.033 mol/L,b点滴入20 mL盐酸,溶液中的溶质为BCl,c(Cl-)约为=0.05 mol/L,而且随着盐酸的滴入c(B+)逐渐增大,所以B+与Cl-的导电能力:b>a,故B正确;
C.a点滴入10 mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),存在物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+),二式联立可得c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH),故C正确;
D.pH=7时,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),c(OH-)= c(H+),所以c(Cl-)=c(B+),据图可知pH=7时,加入的盐酸体积略大于20 mL,n(Cl-)略大于0.002 mol,溶液体积略大于40 mL,所以c(Cl-)不为0.1 mol/L,故D错误;
综上所述答案为D。
14.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳:2ClO-+H2O+CO2=CO+2HClO
B.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O
C.用氨水吸收少量二氧化硫:NH3•H2O+SO2=NH+HSO
D.向硝酸铁溶液中加入过量氨水:Fe3++NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH
解析:选D A.次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳,反应生成碳酸钙和次氯酸,故离子方程式为:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,A错误;
B.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液,根据氧化还原反应中得失电子守恒,正确的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,B错误;
C.用氨水吸收少量二氧化硫,反应生成亚硫酸铵,离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O,C错误;
D.硫酸铝溶液中加过量的氨水,生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3 ↓+3NH,D正确。
15.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是( )
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等
B.常温下,测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=4
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4
D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
解析:选A A.相同pH的醋酸溶液和盐酸中H+的物质的量浓度相等,分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等,未告知醋酸和盐酸的浓度,故无法证明醋酸是弱电解质,A符合题意;
B.常温下,测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=4,即溶液中H+浓度为10-4 mol/L,即可说明醋酸部分电离,说明其属于弱电解质,B不合题意;
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4,说明醋酸电离存在一个平衡,随着稀释电离正向移动,产生了更多的H+,使得H+浓度大于10-4 mol/L,说明醋酸是弱电解质,C不合题意;
D.由于醋酸和盐酸均为一元酸,在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱,说明醋酸不能够完全电离产生能够自由移动的离子,说明醋酸是弱电解质,D不合题意。
二、综合题(共6题,共60分)
16.(6分)(1)下列说法正确的是________。
①用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
②装置用于干燥NaHCO3
③用热的纯碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应
④1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA
⑤NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液的离子方程式:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
⑥向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
(2)某种难溶强电解质MA常温下的Ksp=1.4×10-9。MCl溶液与NaA溶液混合可形成MA沉淀,现将等体积的MCl溶液与NaA溶液混合,若MCl溶液的浓度为1×10-4 mol/L,则生成沉淀所需NaA溶液的最小浓度为________mol/L。
(3)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用浓Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入________molNa2CO3。[已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。]
分析:①根据反应产物及现象判断;
②根据NaHCO3的稳定性分析判断;
③根据盐的水解规律分析;
④根据物料守恒分析判断;
⑤酸式盐与碱反应,要以不足量的物质为标准书写离子方程式;
⑥正盐与酸反应产生酸式盐,利用物质溶解性及物质的多少判断实验现象。
解析:①Na2CO3和NaHCO3溶液均与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,因此不能使用澄清石灰水鉴别,①错误;
②碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,不能用该装置干燥碳酸氢钠,②错误;
③纯碱是强碱弱酸盐,碳酸根离子发生水解反应使溶液显碱性,升高温度促进盐的水解,使溶液的碱性更强,因此用热的纯碱溶液可以更好地洗去油污,而不是碳酸钠与油污直接发生反应,③错误;
④根据物料守恒可知在1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中含有溶质的物质的量是n(NaHCO3)=cV=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,HCO在溶液中会有部分发生水解和电离作用,则根据C元素守恒可知,其中含碳元素的微粒H2CO3、HCO和CO离子数之和为0.1NA,④错误;
⑤NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,假设其物质的量为1 mol,根据其反应需消耗的Ba(OH)2书写反应方程式,该反应的化学方程式为NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,其离子反应方程式HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,⑤正确;
⑥向Na2CO3饱和溶液中通入CO2发生的反应为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,由于NaHCO3的溶解度较小,反应消耗溶剂,且产生的NaHCO3质量比溶液中的Na2CO3多,因此会有结晶析出,⑥正确;
综上所述可知,说法正确的是⑤⑥。
(2)某种难溶强电解质MA常温下的Ksp=1.4×10-9。MCl溶液与NaA溶液混合可形成MA沉淀,现将等体积的MCl溶液与NaA溶液混合,若MCl溶液的浓度为1×10-4mol/L,Ksp=1.4×10-9=×10-4 mol/L×c(A-),则生成沉淀所需NaA溶液的最小浓度为5.6×10-5 mol/L;
(3)将BaSO4转化为BaCO3后,设溶液的体积为1 L,若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3,溶液中硫酸根的物质的量浓度至少为0.05 mol/L,钡离子的物质的量浓度至少为====2×10-9mol/L,根据Ksp(BaCO3)=2.5×10-9可知,溶液中的碳酸根离子的浓度===1.25 mol/L,碳酸钡中还有0.05 mol/L的碳酸根离子,共需要碳酸钠的物质的量=1.25 mol/L×1 L+0.05 mol/L×1 L=1.3 mol,至少要加入1.3 mol Na2CO3。
答案:(1)⑤⑥(2分) (2)5.6×10-5(2分) (3)1.3(2分)
17.(10分)人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,NaUr(s)⥫⥬Na+(aq)+Ur-(aq)ΔH>0.某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37 ℃时,Ka(HUr)=4×10-6,
Kw=2.4×10-14,Ksp(NaUr)=6.4×10-5
②37 ℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.6×10-4mol•L-1
(1)尿酸电离方程式为____________。
(2)Kh为盐的水解常数,37 ℃时,Kh(Ur-)=__________。
(3)37 ℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)________c(Ur-)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(4)37 ℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2 mol•L-1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程____________________。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是________。
a.加强锻炼,注意关节保暖
b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒
c.多喝水,饮食宜多盐、多脂
d.减少摄入易代谢出尿酸的食物
解析:(1)由Ka(HUr)=4×10-6,知尿酸为弱酸,其电离的方程式为:HUr(尿酸,aq)⥫⥬Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq);故答案为:HUr(尿酸,aq)⥫⥬Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq);
(2)Kh为盐的水解常数,37 ℃时,Kh(Ur-)===6×10-9;故答案为:6×10-9;
(3)37 ℃时,模拟关节滑液pH=7.4,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Ur-),因为c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(Ur-);故答案为:>;
(4)利用浓度积和Ksp(NaUr)比较,Qc=c(Na+)•c(Ur-)=0.2 mol•L-1×4.6×10-4 mol•L-1=9.2×10-5>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出;故答案为:Qc=c(Na+)•c(Ur-)=0.2 mol•L-1×4.6×10-4 mol•L-1=9.2×10-5>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出;
(5)已知NaUr(s)⥫⥬Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0.关节炎的形成与该平衡有关,该反应为吸热反应,
a.加强锻炼,注意关节保暖,都是使平衡正向移动,a正确;
b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒,乙醇在体内不能消毒,不能减少痛风,b错误;
c.多喝水,饮食不宜多盐、多脂,饮食多盐,增大Na+的摄入,使平衡左移,加重痛风,c错误;
d.减少摄入易代谢出尿酸的食物,使平衡右移,减轻痛风,d正确;
故答案为:ad。
答案:(1)HUr(尿酸,aq)⥫⥬Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq)(2分) (2)6×10-9(2分) (3)>(2分) (4)Qc=c(Na+)•c(Ur-)=0.2 mol•L-1×4.6×10-4 mol•L-1=9.2×10-5>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出(2分) (5)ad(2分)
18.(10分)请按要求回答下列问题:
(1)25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol•L-1的几种盐溶液的pH如下表所示。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
溶液
NH4Cl
溶液
CH3COONH4
溶液
NaHCO3
溶液
pH
5
7
8.4
①溶液Ⅰ显酸性的原因是________________________(用离子方程式表示)。
②溶液Ⅱ中,Ka(CH3COOH)________(填“>”“<”或“=”)Kb(NH3•H2O)。
③写出溶液Ⅲ中阴离子浓度由大到小的关系:__________________________。
(2)几种离子开始沉淀时的pH如下表所示。
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
5.2
10.4
①当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,__________(填离子符号)最先沉淀。
②25 ℃时,要使0.2 mol•L-1硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液,使溶液pH为__________。{Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20}
解析:(1)①铵根水解,因此溶液Ⅰ显酸性,离子方程式为NH+H2O⥫⥬NH3•H2O+H+。
②常温下溶液Ⅱ的pH=7,即溶液显中性,这说明铵根和醋酸根的水解程度相等,即相应碱和酸的电离程度相等,所以Ka(CH3COOH)=Kb(NH3•H2O)。
③碳酸氢钠溶液显碱性,这说明碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,则溶液Ⅲ中阴离子浓度由大到小的关系为c(HCO)>c(OH-)>c(CO)。
(2)①根据表中数据可知铜离子沉淀需要的pH最小,因此当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,Cu2+最先沉淀。
②25 ℃时,要使0.2 mol•L-1硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子浓度降至原来的千分之一),即反应后溶液中铜离子浓度是2×10-4 mol•L-1,所以根据Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20可知此时溶液中氢氧根的浓度是 mol/L=10-8 mol•L-1,所以pH=6,则应向溶液里加入氢氧化钠溶液,使溶液pH为6。
答案:(1)NH+H2O⥫⥬NH3•H2O+H+(2分) =(2分)
c(HCO)>c(OH-)>c(CO)(2分) (2)Cu2+(2分) 6(2分)
19.(22分)Ⅰ.已知常温下,0.1 mol·L-1HA溶液pH约为3,则:
(1)0.1 mol·L-1HA溶液中HA的电离度约为________。
(2)向上述HA溶液中加入等浓度的NaOH溶液,
①若两者体积相等,溶液呈________性,原因为(离子方程式)__________________,若所得溶液pH=a,则c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
②若混合溶液呈中性,则加入的NaOH溶液的体积________原HA溶液的体积。
③若两者以体积比2:1混合,溶液呈________性,此时溶液中各分子、离子浓度由大到小的顺序为________________。
④上述①②③所得混合液中水的电离程度最大的是____________。
(3)用0.1 mol·L-1NaOH标准溶液滴定未知浓度的HA溶液,应选用________作为指示剂,滴定终点的现象为________。滴定时所用的锥形瓶中残留少量蒸馏水,则测定的HA浓度会________,若滴定前碱式滴定管中有气泡,滴定后消失,则测定的HA浓度会__________。
解析:(1)0.1 mol·L-1HA溶液pH约为3,HA的电离平衡常数===1.0×10-5,0.1 mol·L-1 HA溶液中HA的电离度===1%;
(2)向上述HA溶液中加入等浓度的NaOH溶液,
①若两者体积相等,得到的是NaA溶液,A-要水解,呈碱性,原因为,A-+H2O⥫⥬HA+OH-;若所得溶液pH=a,c(H+)=10-a,室温下,c(H+)=10-a,c(OH-)==10-(14-a),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),则c(Na+)-c(A-)=10-(14-a)-10-a mol·L-1。
②等浓度的弱酸中加入强碱,若混合溶液呈中性,则加入的NaOH溶液的体积小于原HA溶液的体积;
③若两者以体积比2∶1混合得到的是弱酸和弱酸强碱盐,溶液呈酸性,HA的电离程度大于A-的水解程度,c(H+)>c(OH-),氢离子是弱酸电离出的,故c(HA)>c(H+),HA和NaOH以体积比2∶1混合:c(A-)>c(Na+),此时溶液中各分子、离子浓度由大到小的顺序为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-);④②③中酸和碱都过量,抑制水的电离,故①②③所得混合液中水的电离程度最大的是①;
(3)用0.1 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定未知浓度的HA溶液,应选择酚酞作为指示剂,酸遇酚酞不变色,遇碱变红,滴定终点的现象为溶液由无色变为浅红色,半分钟不褪色;滴定时所用的锥形瓶中残留少量蒸馏水,氢氧化钠的物质的量是不变的,则测定的HA浓度不变,若滴定前碱式滴定管中有气泡,滴定后消失,使氢氧化钠的体积读数偏大,则测定的HA浓度会偏大。
答案:(1)1%(2分) (2)碱(2分) A-+H2O⥫⥬HA+OH-(2分) 10-(14-a)-10-a(2分) 小于(2分) 酸(2分)
c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)(2分) ①(2分) (3)酚酞(2分) 溶液由无色变为浅红色,半分钟不褪色(2分) 不变(2分) 偏大(2分)
20.(12分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看做化学平衡。请根据所学的知识回答:
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为________________________________________________________________________。
(2)B为0.1 mol·L-1NaHCO3溶液,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:________________________________________________________________________。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时常加入________以抑制其水解,若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为______________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq),在25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入:
①100 mL蒸馏水中;②100 mL 0.2 mol·L-1AgNO3溶液中;③100 mL 0.1 mol·L-1氯化铝溶液中;④100 mL 0.1 mol·L-1盐酸中,充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是__________(填序号);向②中加入足量氯化银后,氯离子的浓度为______mol·L-1。
分析:(1) (NH4)2SO4溶液中,铵根离子水解显酸性;
(2)碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度;
(3) Fe3+水解呈酸性,NaHCO3水解呈碱性;
(4) 含有足量AgCl固体的饱和溶液中c(Ag+) c(Cl-)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10;
解析:(1) (NH4)2SO4溶液中,溶液中铵根离子水解显酸性,水解微弱,铵根离子浓度大于硫酸根离子,溶液中离子浓度大小为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-);
(2)在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为HCO3+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,电离平衡为HCO⥫⥬H++CO;碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,所以显碱性;
(3) Fe3+水解呈酸性,配制FeCl3溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe3+水解;NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(4) ①100 mL蒸馏水中,c(Ag+)=c(Cl-),c(Ag+) c(Cl-)=1.8×10-10,则c(Ag+)=×10-5;
②100 mL 0.2 mol·L-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.2 mol·L-1;③100 mL 0.1 mol·L-1氯化铝溶液中,c(Cl-)=0.3 mol·L-1,c(Ag+)===6×10-10 mol·L-1;④100 mL 0.1 mol·L-1盐酸中c(Cl-)=0.1 mol·L-1,c(Ag+)===1.8×10-9 mol·L-1,c(Ag+)由大到小的顺序是②>①>④>③;向②中加入足量氯化银,c(Ag+)=0.2 mol·L-1,c(Cl-)===9×10-10。
答案:(1)c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)(2分) (2)HCO的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性(2分) (3)盐酸(2分) Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑(2分) (4)②>①>④>③(2分) 9×10-10(2分)
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