题型03 水溶液中的离子反应与平衡综合应用(期末真题汇编,北京专用)高二化学上学期
2025-11-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.31 MB |
| 发布时间 | 2025-11-11 |
| 更新时间 | 2025-11-11 |
| 作者 | 2023精品课件 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54825814.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型03 水溶液中的离子反应与平衡综合应用
1.(23-24高二上·北京延庆区·期末)已知:25℃时,CH3COOH和NH3•H2O的电离平衡常数近似相等。
(1)关于0.1mol•L-1CH3COOH溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,则由水电离出的的浓度为 mol•L-1。
②CH3COONa溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因: 。
(2)关于0.1mol•L-1氨水,回答下列问题。
①NH3•H2O的电离方程式为 ,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb= 。
②25℃时,0.1mol•L-1氨水的pH= 。
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是 。
a.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
b.c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O)
2.(24-25高二上·北京昌平区·期末)①盐酸②醋酸③一水合氨④氢氧化钠⑤氯化铵⑥醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)CH3COONa溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因 。
(2)将浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是 。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是 。
a.氨水中存在NH4+、OH− 、H+
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)常温下,pH=4的CH3COOH和NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)之比是 。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因 。
3.(23-24高二上·北京西城区·期末)醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,c(H+)最大的是 (填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,CH3COOH电离程度最大的是 。
③若使B点对应的溶液中,c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法是 。
a.加H2O b.加NaOH固体 c.加入浓硫酸
(2)室温下,电离常数如下:
酸
HF
CH3COOH
HCN
电离常数(Ka)
6.3×10-4
1.75×10-5
6.2×10-10
①HCN的电离方程式是 。
②物质的量浓度相同的NaF和CH3COONa溶液的pH大小:NaF CH3COONa(填“<”“>”或“=”)。
③结合电离常数判断,NaCN + HF = HCN + NaF进行的比较完全,其理由是 。
4.(24-25高二上·北京东城区·期末)为探究弱电解质的电离情况,进行如下实验。
【实验Ⅰ】探究浓度对电离程度的影响。
25℃时,测定不同浓度醋酸溶液的pH,结果如下:
组别
①
②
③
④
⑤
浓度/()
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
(1)由表中数据可得出是弱电解质,依据是 。
(2)②中的 ;的 (列出计算式即可)。
(3)依据K与Q关系分析,①、②溶液浓度与变化程度不同的原因 。
【实验Ⅱ】探究中和反应过程中水电离程度的变化。
用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,溶液pH随V(NaOH)变化的曲线如图所示。
(4)a点时,消耗NaOH溶液的体积 20mL(填“<”“>”或“=”)。
用滴定
(5)判断恰好完全反应时,溶液的pH 7(填“<”“>”或“=”),用化学用语解释原因: 。
(6)上述过程存在与a点水的电离程度相同的溶液,该溶液所含的溶质为 。
(7)分析加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓的原因是 。
5.(24-25高二上·北京海淀区·期末)双乙酸钠又名二醋酸氢钠,是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,可用作纺织、涂料等行业中的缓冲剂。某品牌双乙酸钠的部分标签如图,同学们针对双乙酸钠的酸度及调节进行以下研究。
化学式:
性状:白色粉末,易溶于水,有醋酸气味。
pH:4.5~5.0
使用方法:直接添加或溶水后使用。
Ⅰ.比较同浓度的双乙酸钠与盐酸、乙酸溶液的pH
配制的三种溶液各10mL,分别放置于三个烧杯中,25℃时,测定溶液pH,结果如下表。
溶液
盐酸
乙酸溶液
双乙酸钠溶液
pH
1.0
2.9
4.7
(1)乙酸溶液的pH大于1.0,结合化学用语说明其原因是 。
(2)双乙酸钠溶液中, (填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.比较加水稀释时溶液pH的变化
分别向Ⅰ的三种溶液中逐滴加水,并用传感器记录溶液pH的变化,溶液体积约为100mL时停止滴加,绘制pH的变化曲线如图。
(3)在图中绘制出盐酸溶液稀释过程中pH变化的曲线。
(4)双乙酸钠溶液稀释过程中pH的变化不明显,利用平衡常数解释其原因是 。[已知:双乙酸钠溶液稀释过程中,近似相等。]
Ⅲ.比较溶液加碱后pH的变化
从Ⅱ中加水后得到的三种溶液中各取20mL,分别滴加溶液至恰好中和,过程中控制溶液温度为25℃,并记录溶液pH的变化。
(5)20mL乙酸溶液中,当加入NaOH溶液体积为V时,所得溶液相当于一定浓度的双乙酸钠溶液。则
(6)实验过程中,下列说法正确的是 (填字母)。
A.恰好中和时,消耗NaOH溶液的体积:盐酸>乙酸>双乙酸钠
B.恰好中和时,溶液的pH:盐酸<乙酸=双乙酸钠
C.溶液恰好为中性时,消耗的NaOH溶液体积:盐酸>乙酸>双乙酸钠
6.(24-25高二上·北京十一学校·期末)食醋作为日常饮食中的一种调味剂,深受人们青睐,它对改善食物的口感、增进食欲、促进食物消化等都有独特的功能。食醋的酸味主要来自其中的醋酸等有机酸。食醋的总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋的总酸含量不得低于3.5 g/100mL。某活动小组探究市场上某品牌白醋总酸度的步骤如下:
①移取25.00 mL某品牌白醋,置于250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀得待测食醋溶液;
②用0.100 mol/L的标准NaOH溶液润洗碱式滴定管3次;
③把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液;
④调节液面至“0”刻线或零刻线下任一刻线;
⑤用_____取20.00 mL待测食醋溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴指示剂;
⑥用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度;
⑦重复滴定3次。
请回答下列问题:
(1)为了完成该实验,步骤⑤中所用的仪器为 (选填“酸式”、“碱式”)滴定管。
(2)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:
①甲基橙:3.1~4.4 ②石蕊:5.0~8.0 ③酚酞:8.2~10.0
你认为该活动小组应该选用的最佳指示剂是 (选填编号)。滴定终点的操作及现象为 。
(3)数据记录与处理:
滴定次数
待测液体积(mL)
标准NaOH溶液体积(mL)
滴定前刻度
滴定后刻度
第1次
20.00
1.03
21.04
第2次
20.00
1.06
21.06
第3次
20.00
2.06
22.05
经数据处理,此品牌的食醋总酸含量的平均值是 g/100 mL。(已知醋酸的摩尔质量为60 g/mol)
(4)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得该品牌白醋的总酸度含量会 。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响)
7.(24-25高二上·北京第二十中学·期末)已知常温下几种物质的电离常数如下:
(1)常温下,的溶液中由水电离的氢离子浓度为 ,若加水将其稀释,溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,溶液呈 性(填“酸”、“中”或“碱”),原因是 (用化学用语表示)。
(3)写出少量二氧化碳通入到次氯酸钠溶液中的离子方程式 。
(4)下列事实能说明的酸性强于的是 (填字母)。
A.饱和溶液的小于饱和溶液的
B.同温下,等浓度的溶液和溶液,溶液的碱性强
C.将过量气体通入溶液后,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊
(5)向的溶液中滴加的溶液,测得溶液变化如图。
①C点表示的溶液中,各离子浓度由大到小的顺序是 。
②A、B、C、D点表示的溶液中,由水电离出的最大的是 。
8.(23-24高二上·北京房山区·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)常温下,用0.100 mol/L NaOH溶液滴定10 mL 0.100 mol/L CH3COOH溶液的滴定曲线如图所示。
a、b、c三点中:
①c(Na+) =c(CH3COO−)的点是 (填“a”、“b”或“c”,下同)。
②水的电离程度最大的点是 。
(2)已知:25 ℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常(Ka)
1.75×10–5
Ka1=4.5×10–7
Ka2=4.7×10–11
4.0×10–8
①CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka= 。
②比较等物质的量浓度溶液的pH:pH(NaClO) pH(CH3COONa) (填“>”、“<”或“=”)。
③预测下列化学反应能够发生的是 。
A.HClO + CH3COONa = CH3COOH + NaClO
B.CO2 + H2O + NaClO = NaHCO3 + HClO
C.2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + H2O+CO2
9.(23-24高二上·北京东城区·期末)中和反应是常见的酸碱反应之一,利用其原理可以测定酸或碱溶液的浓度。
(1)利用中和滴定的方法测定某醋酸溶液的浓度:取待测液,用标准溶液进行滴定。
①实验中还需用到酚酞溶液作指示剂,它在滴定中的作用是 ;在滴定过程中,除了锥形瓶,还需要用到的玻璃仪器是 。
②某同学为了进一步测定该实验条件下醋酸的电离平衡常数,在该实验的基础上,还需测定的数据是 。
(2)向体积和浓度均为的盐酸和醋酸溶液中,分别匀速滴入溶液,用传感器测出滴定过程中溶液随时间变化的曲线(如下图)。
①写出溶液与醋酸溶液反应的离子方程式: 。
②比较两图,可推断图乙所示是溶液滴定醋酸的变化曲线,推断理由是 。
③下列说法正确的是 (填序号)。
a.图中A点和B点相比,所消耗的溶液的体积相等
b.图中A点和B点相比,溶液中的
c.反应至接近终点时,产生突跃,表明此时的化学反应速率增大
d.滴定过程中的突跃范围大小,与待测酸的有关
10.(23-24高二上·北京东城区·期末)某小组同学探究镁条和醋酸溶液的反应。
(1)同学们分析醋酸溶液中,具有活泼价氢元素的微粒有分子、分子。其中,的主要来源是 (用电离方程式表示)。
(2)依据醋酸分子和水分子的结构特点,同学们预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易。
①同学们预测的依据是 。
②实验证实上述预测:将足量条分别投入冰醋酸和纯水中,观察到前者产生气泡的速率明显大于后者。向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)实验:将(过量)镁条分别同时放入体积和均相同的醋酸溶液和盐酸中,观察到开始阶段醋酸溶液中产生氢气的速率明显更快,并测得反应体系随时间的变化如图所示。
①对于开始阶段反应速率的差异,甲同学解释:在反应过程中,随着醋酸中的消耗,促进了的电离,使得反应过程中醋酸溶液中的比盐酸的大。而乙同学依据实验事实认为该观点不成立,其依据是 ;进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒一定是 。
②已知的水溶液呈中性或弱酸性。依据上图所示实验结果: ,可说明反应过程中醋酸溶液中的水也参与了反应。
③分析反应后两溶液最终差异的可能原因: 。
(4)上述实验条件下,过量镁条在醋酸溶液中发生的反应有 (用化学方程式或离子方程式表示)。
11.(23-24高二上·北京延庆区·期末)某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
12.(23-24高二上·北京海淀区·期末)CO2的过量排放会产生一系列生态和环境问题,CO2主要通过如下平衡过程对水体钙循环和海洋生态产生影响。
(1)碳酸盐的溶解是水体中Ca2+的主要来源。CO2过量排放会导致水体中 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)海水中含有的离子主要有Na+、Ca2+、K+、Cl-、,海水呈弱碱性,用化学用语解释原因: 。
(3)珊瑚藻是一种对海水酸化极为敏感的藻类,其可通过光合作用和钙化作用促进珊瑚礁(主要成分为CaCO3)的形成,过程如下图所示。
资料:海水pH降低会使珊瑚藻呼吸作用增强。
①珊瑚藻能促进珊瑚礁的形成,原因是 。
②CO2排放导致海水酸化,对珊瑚藻的影响有 (填字母)。
a.阻碍了钙化作用 b.阻碍了光合作用 c.增强了呼吸作用,消耗有机物
(4)水体中、浓度的监测对生态研究具有重要意义,测定方法如下:
i.取50mL待测水样,滴加4~6滴酚酞溶液,摇匀。
ii.溶液变为红色,用盐酸滴定至红色刚好消失(pH约8.3),消耗盐酸体积为V1mL。
iii.滴加4~6滴甲基橙溶液,摇匀,用盐酸滴定至溶液从黄色变为橙色(pH约3.8),消耗盐酸体积为V2mL。
①ii中发生反应的离子方程式为 。
②该水体中为 。(用计算式表示)。
13.(23-24高二上·北京顺义区·期末)乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸,在日常生活、实验研究、化学工业中应用广泛。
(1)人体内草酸累积过多是导致结石形成的主要原因,其主要成分是草酸钙,草酸钙的化学式为 。
(2)常温下,测得溶液的pH=1.3.草酸的电离方程式为 。
(3)向某溶液中滴加KOH溶液,溶液中、和物质的量浓度分数[已知]与pH关系如图所示
①由图可知,草酸的 。
②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.8时发生的主要反应是 (写离子方程式)。
③pH=4.2时,溶液中的溶质为 (填化学式).下列粒子浓度关系正确的是 (填字母)。
a.
b.
c
(4)利用草酸制备草酸亚铁晶体()的流程及组分测定方法如下:
已知:i.pH>4时,另被氧气氧化;
ii.三种物质的溶解度(g/l00g水)如下:
20℃
48
75
37
60℃
101
88
38
①用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是: , 。
②测定草酸亚铁晶体()的x值:
实验为:称取0.2700g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸溶液中,用酸性KMnO4溶液滴定。到达滴定终点时,消耗0.1000 的酸性KMnO4溶液9.00mL,已知:滴定过程中铁、碳元素分别被氧化为、CO2,锰元素被还原为Mn2+。中x= (FeC2O4的摩尔质量是)。
14.(23-24高二上·北京丰台区·期末)三价砷毒性很强,其废水需要处理后才能排放。
Ⅰ.常温下,用溶液滴定时,①~④四种含砷微粒的物质的量分数随的变化曲线如图所示,其中、、、四点的横坐标分别为、、和。
(1)该温度下,的 。
(2)结合化学用语解释溶液显碱性的原因 。
(3)下列说法正确的是 。(填字母)
A.点的溶液中,
B.在12~14之间,随增大,电离程度增大,减小
C.溶液中,
Ⅱ.用化学沉降法处理酸性含砷废水的工艺流程如下:
资料:与过量的存在反应:;
(4)用平衡移动原理解释加入的作用是 。
(5)写出与含砷物质反应的化学方程式 。
(6)沉淀为 。
(7)含砷废水允许排放标准为。若低浓度含砷废水(假设砷均以形式存在)中的浓度为,定量说明该含砷废水是否符合排放标准 。
15.(23-24高二上·北京昌平区·期末)① ② ③ ④ ⑤是实验室的常见物质,回答下列问题。
(1)溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因: 。
(2)下列有关②③溶液的叙述,正确的是 。
a.向溶液中加入少量固体,减小
b.溶液中离子浓度关系满足:
c.等浓度的和溶液的导电性相同
d.等的和溶液分别稀释10倍,变化大的是溶液
(3)常温下,均等于9的溶液和溶液,溶液中水电离出的与溶液中水电离出的之比是 。
(4)未知浓度的溶液可通过不同方法测得其浓度。
方法一:用标准酸性溶液滴定未知浓度的溶液。
资料:酸性条件下被还原为
①滴定终点的现象为 。
②该反应中 。
方法二:测定流程如下:
③滴定时,标准溶液装入滴定管 中(填“a”或“b”)。
④未知浓度溶液的体积为,滴定步骤中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算溶液的浓度还需要的实验数据有 。
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题型03 水溶液中的离子反应与平衡综合应用
1.(23-24高二上·北京延庆区·期末)已知:25℃时,CH3COOH和NH3•H2O的电离平衡常数近似相等。
(1)关于0.1mol•L-1CH3COOH溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,则由水电离出的的浓度为 mol•L-1。
②CH3COONa溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因: 。
(2)关于0.1mol•L-1氨水,回答下列问题。
①NH3•H2O的电离方程式为 ,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb= 。
②25℃时,0.1mol•L-1氨水的pH= 。
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是 。
a.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
b.c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O)
【答案】(1) 1×10-11 碱性 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2) NH3•H2O+OH- 11 b
【详解】(1)①CH3COOH溶液中,由水电离出的的浓度等于溶液中OH-的浓度,则pH=3的CH3COOH溶液中,由水电离出的的浓度为mol/L=1×10-11mol/L;
②CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COONa溶液中CH3COO-发生水解反应:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液显碱性。
(2)①NH3•H2O是一元弱碱,电离方程式为为NH3•H2O+OH-,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb=;
②因为25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,而0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,c(H+)=1×10-3mol/L,故25 ℃时,0.1mol•L-1NH3•H2O 溶液中c(OH-)=1×10-3mol/L ,c(H+)=mol/L=1×10-11mol/L,pH=11;
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸,得到NH4Cl溶液,发生水解生成NH3·H2O和H+,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中各离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);根据物料守恒:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O),故选b。
2.(24-25高二上·北京昌平区·期末)①盐酸②醋酸③一水合氨④氢氧化钠⑤氯化铵⑥醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)CH3COONa溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因 。
(2)将浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是 。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是 。
a.氨水中存在NH4+、OH− 、H+
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)常温下,pH=4的CH3COOH和NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)之比是 。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因 。
【答案】(1) 碱性 CH3COONa在溶液中完全电离:CH3COONa = CH3COO-+Na+ 水中存在:H2OH++OH-,CH3COO-结合H2O电离出的H+,c(H+)减小,使水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液中c(H+)<c(OH-),因此溶液显碱性
(2)c(Cl-)>c(NH) >c(H+) >c(OH-)
(3)ab
(4)10-10:10-4
(5)在溶液中,存在平衡HCO H++CO ,向溶液中加入Ca2+,发生反应Ca2++CO=CaCO3↓,产生白色沉淀,使c(CO)减小,使平衡正移,c(H+)增大,发生反应H++ HCO =H2O+CO2↑,CO2逸出,产生大量气体
【详解】(1)CH3COONa是强碱弱酸盐,其溶液因水解显碱性;
原因是:CH3COONa在溶液中完全电离:CH3COONa = CH3COO-+Na+ 水中存在:H2OH++OH-,CH3COO-结合H2O电离出的H+,c(H+)减小,使水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液中c(H+)<c(OH-),因此溶液显碱性;
(2)浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后刚好完全反应生成NH4Cl,少量的离子水解显示酸性,溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Cl-)>c(NH) >c(H+) >c(OH-);
(3)a.水电离出H+和OH-离子,氨水中的NH3·H2O会电离出和OH-离子,氨水中存在、OH− 、H+ ,不能确定氨水存在电离平衡,a符合;
b.没有给出二者的浓度,不能根据氨水和NaOH溶液导电性来判断氨水是弱碱,b符合;
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12,c(OH-)=10-2mol/L,说明氨水是部分电离,存在电离平衡,c不符合;
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1,说明氨水电离平衡正向移动,存在店里平衡,d不符合;
答案选ab;
(4)CH3COOH电离出的H+对水电离抑制,NH4Cl电离出的铵根离子水解,对水电离促进,常温下,pH=4的CH3COOH溶液中水电离出的H+浓度为10-10mol/L,pH=4的NH4Cl溶液溶液中水电离出的H+浓度为10-4mol/L,由水电离出的c(H+)之比是:10-10:10-4;
(5)NaHCO3溶液中电离出的,存在平衡 ⇋H++ ,向溶液中加入Ca2+,发生反应Ca2++=CaCO3↓,产生白色沉淀,使c()减小,使平衡正移,c(H+)增大,发生反应H++ =H2O+CO2↑,CO2逸出,产生大量气体。
3.(23-24高二上·北京西城区·期末)醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,c(H+)最大的是 (填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,CH3COOH电离程度最大的是 。
③若使B点对应的溶液中,c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法是 。
a.加H2O b.加NaOH固体 c.加入浓硫酸
(2)室温下,电离常数如下:
酸
HF
CH3COOH
HCN
电离常数(Ka)
6.3×10-4
1.75×10-5
6.2×10-10
①HCN的电离方程式是 。
②物质的量浓度相同的NaF和CH3COONa溶液的pH大小:NaF CH3COONa(填“<”“>”或“=”)。
③结合电离常数判断,NaCN + HF = HCN + NaF进行的比较完全,其理由是 。
【答案】(1) B C b
(2) HCNH+ + CN- < 经计算该反应的K≈1.0×106>105,说明该反应正反应进行的程度大;或HCN的电离常数6.2×10-10远小于HF的电离常数6.3×10-4
【详解】(1)①醋酸是弱电解质,随着醋酸的稀释,醋酸电离程度越大,根据图片知,醋酸电离程度最大的是C点,则C点氢离子的物质的量最大,但氢离子浓度最大的是B,故答案为B;②醋酸是弱电解质,随着醋酸的稀释,醋酸电离程度越大,根据图片知,醋酸电离程度最大的是C点;③a.加H2O则c(CH3COO-)、c(H+)都减小; b.加NaOH固体中和氢离子则c(CH3COO-)增大、c(H+)减小;c.加入浓硫酸则c(CH3COO-)减小、c(H+)增大,故选b;
(2)①HCN的电离方程式是HCNH+ + CN-;②由两者的电离常数可知,HF的酸性更强,则NaF的水解程度更小,pH的大小关系为NaF<CH3COONa;③该反应NaCN + HF = HCN + NaF的平衡常数为:,可知该反应进行的比较完全。
4.(24-25高二上·北京东城区·期末)为探究弱电解质的电离情况,进行如下实验。
【实验Ⅰ】探究浓度对电离程度的影响。
25℃时,测定不同浓度醋酸溶液的pH,结果如下:
组别
①
②
③
④
⑤
浓度/()
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
(1)由表中数据可得出是弱电解质,依据是 。
(2)②中的 ;的 (列出计算式即可)。
(3)依据K与Q关系分析,①、②溶液浓度与变化程度不同的原因 。
【实验Ⅱ】探究中和反应过程中水电离程度的变化。
用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,溶液pH随V(NaOH)变化的曲线如图所示。
(4)a点时,消耗NaOH溶液的体积 20mL(填“<”“>”或“=”)。
用滴定
(5)判断恰好完全反应时,溶液的pH 7(填“<”“>”或“=”),用化学用语解释原因: 。
(6)上述过程存在与a点水的电离程度相同的溶液,该溶液所含的溶质为 。
(7)分析加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓的原因是 。
【答案】(1)以①组数据为例,0.0010的溶液pH为3.88,由,即醋酸部分电离,说明醋酸为弱电解质
(2)
(3)醋酸电离,。稀释,由于正向的粒子数增多,中各微粒浓度均减小,,平衡正移
(4)<
(5) >
(6)醋酸钠与氢氧化钠
(7)溶质为浓度差异不大的醋酸钠与醋酸,既有①,又有②;当加入少量碱时,②被促进,溶液中变化较缓
【分析】用NaOH溶液滴定20.00mL溶液,醋酸的浓度逐渐减小,醋酸钠的浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用越来越小,至恰好完全反应时溶质为醋酸钠,水的电离程度最大,此时溶液呈碱性;再加入NaOH,NaOH对水的电离有抑制作用,水的电离程度越来越小。
【详解】(1)以①组数据为例,0.0010的溶液pH为3.88,由,即醋酸部分电离,说明醋酸为弱电解质;
(2)②组中的pH为3.38,即,,,故答案为:;;
(3)醋酸溶液中存在电离平衡,。稀释,中各微粒浓度均减小,,平衡正移;
(4)与20.00mL溶液恰好完全反应需NaOH溶液20.00mL,此时溶液成分为醋酸钠,水解呈碱性,a点时pH=7时,加入NaOH不足,醋酸有剩余,说明消耗NaOH溶液的体积<20mL,故答案为:<;
(5)由(4)分析可知,恰好完全反应时,溶液的pH>7,发生的水解方程式为,故答案为:>;;
(6)a点时溶质为醋酸钠与醋酸,醋酸钠水解对水的电离的促进作用等于醋酸对水的电离的抑制作用,使水的电离程度不受影响;当溶液中溶质为醋酸钠与氢氧化钠时,醋酸钠促进水的电离,氢氧化钠抑制水的电离,使水的电离程度不受影响,故答案为:醋酸钠与氢氧化钠;
(7)溶质为浓度差异不大的醋酸钠与醋酸,既有①,又有②;当加入少量碱时,②被促进,溶液中变化较缓,所以加入NaOH溶液体积在8~12mL之间时,溶液pH变化较缓。
5.(24-25高二上·北京海淀区·期末)双乙酸钠又名二醋酸氢钠,是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,可用作纺织、涂料等行业中的缓冲剂。某品牌双乙酸钠的部分标签如图,同学们针对双乙酸钠的酸度及调节进行以下研究。
化学式:
性状:白色粉末,易溶于水,有醋酸气味。
pH:4.5~5.0
使用方法:直接添加或溶水后使用。
Ⅰ.比较同浓度的双乙酸钠与盐酸、乙酸溶液的pH
配制的三种溶液各10mL,分别放置于三个烧杯中,25℃时,测定溶液pH,结果如下表。
溶液
盐酸
乙酸溶液
双乙酸钠溶液
pH
1.0
2.9
4.7
(1)乙酸溶液的pH大于1.0,结合化学用语说明其原因是 。
(2)双乙酸钠溶液中, (填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.比较加水稀释时溶液pH的变化
分别向Ⅰ的三种溶液中逐滴加水,并用传感器记录溶液pH的变化,溶液体积约为100mL时停止滴加,绘制pH的变化曲线如图。
(3)在图中绘制出盐酸溶液稀释过程中pH变化的曲线。
(4)双乙酸钠溶液稀释过程中pH的变化不明显,利用平衡常数解释其原因是 。[已知:双乙酸钠溶液稀释过程中,近似相等。]
Ⅲ.比较溶液加碱后pH的变化
从Ⅱ中加水后得到的三种溶液中各取20mL,分别滴加溶液至恰好中和,过程中控制溶液温度为25℃,并记录溶液pH的变化。
(5)20mL乙酸溶液中,当加入NaOH溶液体积为V时,所得溶液相当于一定浓度的双乙酸钠溶液。则
(6)实验过程中,下列说法正确的是 (填字母)。
A.恰好中和时,消耗NaOH溶液的体积:盐酸>乙酸>双乙酸钠
B.恰好中和时,溶液的pH:盐酸<乙酸=双乙酸钠
C.溶液恰好为中性时,消耗的NaOH溶液体积:盐酸>乙酸>双乙酸钠
【答案】(1)醋酸为弱电解质,在溶液中存在电离平衡:,因此小于溶液浓度
(2)<
(3)
(4)温度一定时,乙酸的电离平衡平衡常数为定值,由于双乙酸钠溶液中,近似相等,因此,近似等于Ka,也为常数(也可用的水解平衡常数解释)
(5)1
(6)C
【详解】(1)的乙酸溶液的,说明它是弱电解质,电离的氢离子浓度小于,电离方程式为:。
(2)由题意可知,双乙酸钠溶液中pH=4.7,所以双乙酸钠溶液中醋酸电离大于醋酸根的水解(水解显碱性),则。
(3)为强电解质,水溶液中完全电离,的盐酸,加水稀释到,变化到,可画出曲线为:。
(4)双乙酸钠又名二醋酸氢钠,是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,一定温度下,双乙酸钠溶液中,又知双乙酸钠溶液稀释过程中,、 近似相等,所以近似等于,几乎保持不变。
(5)已知双乙酸钠是乙酸与乙酸钠的物质的量之比为的复合物,Ⅱ中加水稀释后的醋酸溶液浓度为,取加碱中和,反应一半就可得到相当于一定浓度的双乙酸钠溶液, 即醋酸与溶液反应,所以消耗氢氧化钠溶液的体积为。
(6)A.相同体积的同浓度的双乙酸钠、盐酸、 乙酸溶液分别与等浓度氢氧化钠溶液反应,恰好中和时消耗氢氧化钠溶液体积相等,故A错误;
B.相同体积的同浓度的双乙酸钠、盐酸、乙酸溶液分别与等浓度氢氧化钠溶液恰好中和, 对应溶液分别为醋酸钠溶液、氯化钠溶液、醋酸钠溶液,但双乙酸钠所得醋酸钠溶液浓度大,所以对应溶液的:盐酸<乙酸<双乙酸钠,故B错误;
C.相同体积的同浓度的双乙酸钠、盐酸、乙酸溶液与等浓度氢氧化钠溶液反应恰好为中性时,盐酸消耗氢氧化钠溶液体积最多,双乙酸钠消耗最少,即消耗的氢氧化钠溶液体积:盐酸>乙酸>双乙酸钠,故C正确;
故选:C。
6.(24-25高二上·北京十一学校·期末)食醋作为日常饮食中的一种调味剂,深受人们青睐,它对改善食物的口感、增进食欲、促进食物消化等都有独特的功能。食醋的酸味主要来自其中的醋酸等有机酸。食醋的总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋的总酸含量不得低于3.5 g/100mL。某活动小组探究市场上某品牌白醋总酸度的步骤如下:
①移取25.00 mL某品牌白醋,置于250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀得待测食醋溶液;
②用0.100 mol/L的标准NaOH溶液润洗碱式滴定管3次;
③把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液;
④调节液面至“0”刻线或零刻线下任一刻线;
⑤用_____取20.00 mL待测食醋溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴指示剂;
⑥用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度;
⑦重复滴定3次。
请回答下列问题:
(1)为了完成该实验,步骤⑤中所用的仪器为 (选填“酸式”、“碱式”)滴定管。
(2)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:
①甲基橙:3.1~4.4 ②石蕊:5.0~8.0 ③酚酞:8.2~10.0
你认为该活动小组应该选用的最佳指示剂是 (选填编号)。滴定终点的操作及现象为 。
(3)数据记录与处理:
滴定次数
待测液体积(mL)
标准NaOH溶液体积(mL)
滴定前刻度
滴定后刻度
第1次
20.00
1.03
21.04
第2次
20.00
1.06
21.06
第3次
20.00
2.06
22.05
经数据处理,此品牌的食醋总酸含量的平均值是 g/100 mL。(已知醋酸的摩尔质量为60 g/mol)
(4)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得该品牌白醋的总酸度含量会 。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响)
【答案】(1)酸式
(2) ③ 滴入最后半滴NaOH标准溶液,溶液由无色变为浅红色,半分钟内不再变为无色,就达到了滴定终点
(3)6.0
(4)无影响
【分析】用一定物质的量浓度的NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸时,NaOH标准溶液应该盛放在碱式滴定管中,待测醋酸溶液用酸式滴定管量取。滴定管是准确量取液体体积的仪器,精确度是0.01 mL。滴定管有“0”刻度。 “0”刻度“在上,大刻度在下。待测酸溶液在锥形瓶中,由于二者恰好反应时溶液显碱性,为减小实验误差,用碱性范围变色酚酞作指示剂,开始滴定时溶液无色,随着碱标准溶液的滴入,溶液酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,溶液的pH逐渐增大,当滴入最后半滴NaOH标准溶液,溶液由无色变为浅红色,半分钟内不再变为无色,滴定达到终点,停止滴加。为减少实验的偶然性,使实验测定值更接近真实值,要多进行几次平均实验,再根据实验数据,确定有效实验数据,计算平均反应消耗NaOH溶液的体积,然后计算粗待测酸溶液的浓度。若操作导致消耗标准溶液体积偏多,则待测溶液浓度偏高;操作导致消耗标准溶液体积偏少,则待测溶液浓度偏低。
【详解】(1)食醋显酸性,为了完成该实验,步骤⑤中所用的仪器为酸式滴定管;
(2)强碱NaOH溶液滴定弱酸醋酸,当二者恰好反应时,生成强碱弱酸盐CH3COONa,CH3COONa是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,为了减少滴定产生的实验误差,要选择碱性范围变色的酚酞为指示剂,故合理选项是③;
用酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液滴定食醋中的醋酸时,开始滴定时溶液显无色,随着碱标准溶液的滴入,溶液酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,溶液的pH逐渐增大,当接近滴定终点时滴定发生突跃,当滴入最后半滴NaOH标准溶液,溶液由无色变为浅红色,半分钟内不再变为无色,此时滴定达到终点,应该停止滴加NaOH标准溶液。
(3)滴定20.00 mL食醋时,进行了三次平行实验,消耗NaOH标准溶液的体积分别是20.01 mL、20.00 mL、19.99 mL,三次实验数据相差不大,均有效,消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)==20.00 mL,根据反应NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O中物质反应转化关系可知n(CH3COOH)=n(NaOH)=0.100 mol/L×0.020 L=0.0020 mol,c(CH3COOH)==0.100 mol/L,故稀释前食醋溶液的浓度为c(CH3COOH)食醋=0.100 mol/L×=1.000 mol/L,则在100 mL食醋中含有醋酸的质量为m(CH3COOH)=1.000 mol/L×0.100 L×60 g/mol=6.0 g,大于每100 mL食醋质量3.5 g,故该食醋符合国家标准规定;
(4)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,由于锥形瓶中待测溶液中醋酸的物质的量不变,则反应消耗NaOH的物质的量就不变,消耗NaOH 溶液的体积就不变,因此对所测得该品牌白醋的总酸度含量无影响。
7.(24-25高二上·北京第二十中学·期末)已知常温下几种物质的电离常数如下:
(1)常温下,的溶液中由水电离的氢离子浓度为 ,若加水将其稀释,溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,溶液呈 性(填“酸”、“中”或“碱”),原因是 (用化学用语表示)。
(3)写出少量二氧化碳通入到次氯酸钠溶液中的离子方程式 。
(4)下列事实能说明的酸性强于的是 (填字母)。
A.饱和溶液的小于饱和溶液的
B.同温下,等浓度的溶液和溶液,溶液的碱性强
C.将过量气体通入溶液后,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊
(5)向的溶液中滴加的溶液,测得溶液变化如图。
①C点表示的溶液中,各离子浓度由大到小的顺序是 。
②A、B、C、D点表示的溶液中,由水电离出的最大的是 。
【答案】(1) 不变
(2) 酸
(3)
(4)B
(5) C
【详解】(1)pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=10-2mol/L,则c(OH-)=10-12mol/L,氢氧根全部由水电离,水电离出氢离子浓度和氢氧根相等,所以也为10-12mol/L;=,温度不变Ka和Kw不变,所以该比值不变;
(2)NH4Cl溶液中存在铵根的水解:+H2O⇌NH3·H2O+H+,所以溶液显酸性;
(3)根据题目所给信息可知酸性:H2CO3>HClO>,所以少量二氧化碳通入到次氯酸钠溶液中生成HClO和碳酸氢钠,离子方程式为;
(4)A.饱和H2SO3溶液和饱和H2CO3溶液的浓度不同,所以不能根据这两种物质的饱和溶液pH大小判断酸性强弱,A不符合题意;
B.同温下,等浓度的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,NaHCO3溶液的碱性强,说明的水解程度更大,则H2CO3的电离程度小,即H2SO3的酸性强于H2CO3的,B符合题意;
C.二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,因为该题中二氧化硫是过量的,澄清石灰水变浑浊不能说明是否产生二氧化碳,则不能说明酸性强弱,C不符合题意;
综上所述答案为B;
(5)①C点表示的溶液中滴加的溶液20ml,二者完全反应生成物只有CH3COONa,CH3COO-水解显碱性,故离子浓度大小顺序为:;
②CH3COOH和NaOH抑制水的电离,CH3COONa促进水的电离,A点成分为 CH3COOH和CH3COONa,B点成分是CH3COOH和CH3COONa,C点成分只有CH3COONa,D点成分有NaOH和CH3COONa,因此水电离程度最大的是C。
8.(23-24高二上·北京房山区·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)常温下,用0.100 mol/L NaOH溶液滴定10 mL 0.100 mol/L CH3COOH溶液的滴定曲线如图所示。
a、b、c三点中:
①c(Na+) =c(CH3COO−)的点是 (填“a”、“b”或“c”,下同)。
②水的电离程度最大的点是 。
(2)已知:25 ℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常(Ka)
1.75×10–5
Ka1=4.5×10–7
Ka2=4.7×10–11
4.0×10–8
①CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka= 。
②比较等物质的量浓度溶液的pH:pH(NaClO) pH(CH3COONa) (填“>”、“<”或“=”)。
③预测下列化学反应能够发生的是 。
A.HClO + CH3COONa = CH3COOH + NaClO
B.CO2 + H2O + NaClO = NaHCO3 + HClO
C.2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + H2O+CO2
【答案】(1) b c
(2) > BC
【详解】(1)①根据溶液中的电荷守恒可知,要得到c(Na+) =c(CH3COO−),即,所以应该为b点;
②向溶液中加入酸或碱都会抑制水的电离,所以氢氧化钠和醋酸恰好完全反应生成醋酸钠时,水的电离程度最大,即c点;
(2)①根据平衡常数的表达式可知,醋酸的电离平衡常数的表达式为Ka=;
②由表格中的电离平衡常数可知,醋酸的酸性大于次氯酸,根据越弱越水解,所以次氯酸根离子的水解程度大,pH值大一些;
③A.由Ka可知,醋酸的酸性强于次氯酸,弱酸不能制强酸,所以该反应不能发生,A错误;
B. 由Ka可知,碳酸的酸性强于次氯酸,符合强酸制弱酸规律,该反应能够发生,B正确;
C. 由Ka可知,醋酸的酸性强于碳酸,符合强酸制弱酸规律,该反应能够发生,C正确;
故选BC。
9.(23-24高二上·北京东城区·期末)中和反应是常见的酸碱反应之一,利用其原理可以测定酸或碱溶液的浓度。
(1)利用中和滴定的方法测定某醋酸溶液的浓度:取待测液,用标准溶液进行滴定。
①实验中还需用到酚酞溶液作指示剂,它在滴定中的作用是 ;在滴定过程中,除了锥形瓶,还需要用到的玻璃仪器是 。
②某同学为了进一步测定该实验条件下醋酸的电离平衡常数,在该实验的基础上,还需测定的数据是 。
(2)向体积和浓度均为的盐酸和醋酸溶液中,分别匀速滴入溶液,用传感器测出滴定过程中溶液随时间变化的曲线(如下图)。
①写出溶液与醋酸溶液反应的离子方程式: 。
②比较两图,可推断图乙所示是溶液滴定醋酸的变化曲线,推断理由是 。
③下列说法正确的是 (填序号)。
a.图中A点和B点相比,所消耗的溶液的体积相等
b.图中A点和B点相比,溶液中的
c.反应至接近终点时,产生突跃,表明此时的化学反应速率增大
d.滴定过程中的突跃范围大小,与待测酸的有关
【答案】(1) 指示滴定终点 酸式滴定管、碱式滴定管 醋酸溶液的
(2) 同浓度盐酸的pH小于醋酸溶液 bd
【详解】(1)①氢氧化钠溶液与醋酸反应生成醋酸钠和水,反应中没有明显实验现象,所以中和滴定实验中还需用到酚酞溶液作指示剂用于指示滴定终点;在滴定过程中,除了锥形瓶,还需要用到酸式滴定管取用醋酸溶液、盛装氢氧化钠溶液的碱式滴定管滴定醋酸溶液,故答案为:指示滴定终点;酸式滴定管、碱式滴定管;
②由公式可知,测定该实验条件下醋酸的电离平衡常数应该知道醋酸溶液的浓度和溶液中氢离子浓度,所以在该实验的基础上,还需测定的数据醋酸溶液的pH,故答案为:醋酸溶液的pH;
(2)①氢氧化钠溶液与醋酸反应生成醋酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
②盐酸是一元强酸,在溶液中完全电离,醋酸是一元弱酸,在溶液中部分电离,所以等浓度的盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液,pH小于醋酸溶液,由图可知,图乙中未滴入氢氧化钠溶液时,酸溶液的pH大于甲图,所以图乙所示的是氢氧化钠溶液滴定醋酸的pH变化曲线,故答案为:同浓度盐酸的pH小于醋酸溶液;
③由②可知,图甲所示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的pH变化曲线,图乙所示的是氢氧化钠溶液滴定醋酸的pH变化曲线;
a.由图可知,A点是盐酸与氢氧化钠溶液恰好反应得到的氯化钠溶液,B点是醋酸溶液与氢氧化钠溶液部分反应得到的醋酸和醋酸钠的混合溶液,所以A点反应消耗的氢氧化钠溶液的体积大于B点,故错误;
b.由图可知,A点是盐酸与氢氧化钠溶液恰好反应得到的氯化钠溶液,B点是醋酸溶液与氢氧化钠溶液部分反应得到的醋酸和醋酸钠的混合溶液,所以A点溶液中钠离子的物质的量大于B点,故正确;
c.盐酸和醋酸溶液的浓度越大,与氢氧化钠溶液的反应速率越快,滴定过程中盐酸和醋酸溶液浓度减小,反应速率减小,所以反应至接近终点时,化学反应速率减慢,故错误;
d.由图可知,滴定时盐酸溶液的pH突跃范围大于等浓度醋酸,说明弱酸的电离常数越大,酸性越强,溶液中氢离子浓度越大,滴定时pH突跃范围越大,所以滴定过程中的pH突跃范围大小与待测酸的电离常数有关,故正确;
故选bd。
10.(23-24高二上·北京东城区·期末)某小组同学探究镁条和醋酸溶液的反应。
(1)同学们分析醋酸溶液中,具有活泼价氢元素的微粒有分子、分子。其中,的主要来源是 (用电离方程式表示)。
(2)依据醋酸分子和水分子的结构特点,同学们预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易。
①同学们预测的依据是 。
②实验证实上述预测:将足量条分别投入冰醋酸和纯水中,观察到前者产生气泡的速率明显大于后者。向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)实验:将(过量)镁条分别同时放入体积和均相同的醋酸溶液和盐酸中,观察到开始阶段醋酸溶液中产生氢气的速率明显更快,并测得反应体系随时间的变化如图所示。
①对于开始阶段反应速率的差异,甲同学解释:在反应过程中,随着醋酸中的消耗,促进了的电离,使得反应过程中醋酸溶液中的比盐酸的大。而乙同学依据实验事实认为该观点不成立,其依据是 ;进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒一定是 。
②已知的水溶液呈中性或弱酸性。依据上图所示实验结果: ,可说明反应过程中醋酸溶液中的水也参与了反应。
③分析反应后两溶液最终差异的可能原因: 。
(4)上述实验条件下,过量镁条在醋酸溶液中发生的反应有 (用化学方程式或离子方程式表示)。
【答案】(1)
(2) 醋酸分子羧基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼 红
(3) 由图所示,开始阶段的醋酸溶液的大于盐酸的 分子 反应后溶液的接近10 溶液中存在,醋酸溶液中最终大,使小
(4)、
【详解】(1)醋酸溶液中存在弱电解质水和醋酸的电离,但的主要来源是;
(2)醋酸分子羧基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼,故预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易;向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,因溶液含氢氧化镁显碱性而呈红色;
(3)①均相同的醋酸和盐酸中,醋酸的浓度大于盐酸。由图所示,开始阶段的醋酸溶液的大于盐酸的,进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒是醋酸,随着反应的进行,醋酸不断电离出更多的氢离子参与反应;
②上图所示实验结果显示醋酸溶液与水反应后溶液的接近10,而已知的水溶液呈中性或弱酸性,故醋酸溶液中的水也参与了反应;
③溶液中存在,醋酸溶液中最终大,使小,导致反应后两溶液最终出现差异;
(4)由分析可知过量镁条在醋酸溶液中既与醋酸发生反应还与水发生反应:、。
11.(23-24高二上·北京延庆区·期末)某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
【答案】(1)碱式
(2)26.10
(3)锥形瓶内溶液的颜色变化
(4)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
(5)0.12mol/L
(6)ac
(7)2
【分析】用盐酸标准液滴定NaOH待测液,利用反应的n(H+)=n(OH-),可知c(NaOH)= ,酚酞遇碱变红,反应后溶液红色褪去,现象明显,可指示反应终点,代入数据即可求得n(NaOH),进而求得烧碱的纯度。
【详解】(1)待测液为NaOH溶液,用碱式滴定管量取;
(2)从图中可以看出,滴定开始时读数为0,结束时读数为26.10,则消耗盐酸标准液的体积为26.10mL;
(3)用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
(4)盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,以酚酞做指示剂,滴定达到终点的标志是:滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;
(5)从表中数据可得出,三次实验所用盐酸的体积分别为19.90mL、20.10mL、20.00mL,则平均所用盐酸的体积为20.00mL,c(NaOH)==0.12mol/L;
(6)a.用待测溶液润洗锥形瓶,则n(NaOH)偏大,消耗V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,a符合题意;
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对标准液的用量没有影响,c(NaOH)不变,b不合题意;
c.部分标准液滴出锥形瓶外,则V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,c符合题意;
故选ac;
(7)为13时,c(H+)=1×10-13 mol/L,则c(OH-)=1×10-1mol/L,则有,解V(HCl)=2mL。
12.(23-24高二上·北京海淀区·期末)CO2的过量排放会产生一系列生态和环境问题,CO2主要通过如下平衡过程对水体钙循环和海洋生态产生影响。
(1)碳酸盐的溶解是水体中Ca2+的主要来源。CO2过量排放会导致水体中 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)海水中含有的离子主要有Na+、Ca2+、K+、Cl-、,海水呈弱碱性,用化学用语解释原因: 。
(3)珊瑚藻是一种对海水酸化极为敏感的藻类,其可通过光合作用和钙化作用促进珊瑚礁(主要成分为CaCO3)的形成,过程如下图所示。
资料:海水pH降低会使珊瑚藻呼吸作用增强。
①珊瑚藻能促进珊瑚礁的形成,原因是 。
②CO2排放导致海水酸化,对珊瑚藻的影响有 (填字母)。
a.阻碍了钙化作用 b.阻碍了光合作用 c.增强了呼吸作用,消耗有机物
(4)水体中、浓度的监测对生态研究具有重要意义,测定方法如下:
i.取50mL待测水样,滴加4~6滴酚酞溶液,摇匀。
ii.溶液变为红色,用盐酸滴定至红色刚好消失(pH约8.3),消耗盐酸体积为V1mL。
iii.滴加4~6滴甲基橙溶液,摇匀,用盐酸滴定至溶液从黄色变为橙色(pH约3.8),消耗盐酸体积为V2mL。
①ii中发生反应的离子方程式为 。
②该水体中为 。(用计算式表示)。
【答案】(1)增大
(2)HCO+H2O⇌H2CO3+OH-
(3) 珊瑚藻通过光合作用吸收CO2,二氧化碳的将减少,使CaCO3+CO2+H2O⇌Ca2++2HCO的平衡逆向移动,生成更多的CaCO3,促进珊瑚礁的形成 ac
(4) CO+H+= HCO
【详解】(1)CO2过量排放会导致的平衡正向移动,则水体中c(Ca2+)增大;
(2)HCO水解生成H2CO3和OH-导致溶液呈碱性,水解离子方程式为:HCO+H2O⇌H2CO3+OH-;
(3)①珊瑚藻通过光合作用吸收CO2,二氧化碳的将减少,使CaCO3+CO2+H2O⇌Ca2++2HCO的平衡逆向移动,生成更多的CaCO3,促进珊瑚礁的形成;
②a.CO2排放导致海水酸化,导致CaCO3+CO2+H2O⇌Ca2++2HCO的平衡正向移动,阻碍了钙化作用,故a正确;
b.CO2是光合作用的反应物,CO2排放导致海水酸化促进光合作用,故b错误;
c.海水pH降低,会使珊瑚藻呼吸作用增强,消耗有机物,故c正确;
故答案为:ac;
(4)①ⅱ中CO和H+反应生成HCO,发生反应的离子方程式为CO+H+= HCO;
②iii中发生的离子反应方程式为H++HCO=CO2↑+H2O,原溶液中HCO消耗的V(HCl)=(V2-V1)mL,该水体中c(HCO)==。
13.(23-24高二上·北京顺义区·期末)乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸,在日常生活、实验研究、化学工业中应用广泛。
(1)人体内草酸累积过多是导致结石形成的主要原因,其主要成分是草酸钙,草酸钙的化学式为 。
(2)常温下,测得溶液的pH=1.3.草酸的电离方程式为 。
(3)向某溶液中滴加KOH溶液,溶液中、和物质的量浓度分数[已知]与pH关系如图所示
①由图可知,草酸的 。
②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.8时发生的主要反应是 (写离子方程式)。
③pH=4.2时,溶液中的溶质为 (填化学式).下列粒子浓度关系正确的是 (填字母)。
a.
b.
c
(4)利用草酸制备草酸亚铁晶体()的流程及组分测定方法如下:
已知:i.pH>4时,另被氧气氧化;
ii.三种物质的溶解度(g/l00g水)如下:
20℃
48
75
37
60℃
101
88
38
①用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是: , 。
②测定草酸亚铁晶体()的x值:
实验为:称取0.2700g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸溶液中,用酸性KMnO4溶液滴定。到达滴定终点时,消耗0.1000 的酸性KMnO4溶液9.00mL,已知:滴定过程中铁、碳元素分别被氧化为、CO2,锰元素被还原为Mn2+。中x= (FeC2O4的摩尔质量是)。
【答案】(1)CaC2O4
(2)、
(3) 10-1.2 和 a
(4) 防止被氧化 抑制的水解 2
【详解】(1)草酸钙的化学式为CaC2O4,故答案为CaC2O4。
(2)H2C2O4为乙二酸,由0.1 mol/L H2C2O4溶液pH=1.3可知,H2C2O4为二元弱酸,分步电离的方程式为:、,故答案为、。
(3)H2C2O4为乙二酸,为二元弱酸,pH增大,降低,先增大后降低,所以曲线1表示,曲线2表示,曲线3表示;
①由图可知,当pH=1.2时,=,此时溶液中不存在,所以=,草酸的,故答案为10-1.2;
②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.8时,=0,发生的主要反应是,故答案为;
③pH=4.2时,=,溶液中的溶质为和;
a.根据电荷守恒,有,故a正确;
b.pH=4.2时,,,故b错误;
c.pH=4.2时,,此时,溶液中没有,又,所以,故c错误;
故答案选a。
(4)①已知,pH>4时,另被氧气氧化;所以用稀硫酸调溶液pH至1~2是为了防止被氧化,此外,发生水解,,用稀硫酸调溶液pH至1~2可以抑制的水解,故答案为防止被氧化;抑制的水解;
②根据电子守恒可知,与的反应的计量关系为,达到滴定终点时,消耗0.1000mol•L−1的酸性KMnO4溶液9.00mL,则n()=,草酸亚铁晶体的质量为0.2700g,所以的摩尔质量,所以,故答案为2。
14.(23-24高二上·北京丰台区·期末)三价砷毒性很强,其废水需要处理后才能排放。
Ⅰ.常温下,用溶液滴定时,①~④四种含砷微粒的物质的量分数随的变化曲线如图所示,其中、、、四点的横坐标分别为、、和。
(1)该温度下,的 。
(2)结合化学用语解释溶液显碱性的原因 。
(3)下列说法正确的是 。(填字母)
A.点的溶液中,
B.在12~14之间,随增大,电离程度增大,减小
C.溶液中,
Ⅱ.用化学沉降法处理酸性含砷废水的工艺流程如下:
资料:与过量的存在反应:;
(4)用平衡移动原理解释加入的作用是 。
(5)写出与含砷物质反应的化学方程式 。
(6)沉淀为 。
(7)含砷废水允许排放标准为。若低浓度含砷废水(假设砷均以形式存在)中的浓度为,定量说明该含砷废水是否符合排放标准 。
【答案】(1)10—9.3
(2)H2AsO在溶液中存在电离趋势:H2AsOHAsO+H+,也存在水解趋势:H2AsO+H2OH3AsO3+OH—,由电离常数公式可知,H3AsO3的一级电离常数Ka1(H3AsO3)= = c(H+)=10—9.3,二级电离常数Ka2(H3AsO3)= = c(H+)=10—12.1,H2AsO在溶液中的Kh===10—4.7>Ka2(H3AsO3),则H2AsO在溶液中的水解程度大于电离程度,所以KH2AsO3溶液呈碱性
(3)C
(4)除去过量的S2—,使平衡逆向移动,防止三硫化二砷转化为AsS,提高沉砷效果
(5)H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O
(6)CaSO4
(7)溶液中AsO为=5.7×10—17mol/L<0≈6.7×10—6mol/L,所以该含砷废水符合排放标准
【分析】由题给流程可知,向酸性含砷废水加入硫化钠,将废水中的砷元素转化为三硫化二砷沉淀,同时加入硫酸亚铁,将溶液中的硫离子除去,防止三硫化二砷转化为AsS导致沉砷效果降低,过滤得到含有三硫化二砷、硫化亚铁和滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚砷酸、亚铁离子氧化为砷酸、铁离子,加入氧化钙,将溶液中的硫酸根离子、砷酸和铁离子转化为砷酸钙沉淀、砷酸铁沉淀、氢氧化铁沉淀、硫酸钙沉淀,则X为硫酸钙,过滤得到含有砷酸钙、砷酸铁、氢氧化铁、硫酸钙的滤渣和低浓度含砷废水。
【详解】(1)由图可知,亚砷酸和亚砷酸氢根离子浓度相等时,溶液pH为9.3,由电离常数公式可知,H3AsO3的一级电离常数Ka1(H3AsO3)= = c(H+)=10—9.3,故答案为:10—9.3;
(2)H2AsO在溶液中存在电离趋势:H2AsOHAsO+H+,也存在水解趋势:H2AsO+H2OH3AsO3+OH—,由电离常数公式可知,H3AsO3的一级电离常数Ka1(H3AsO3)= = c(H+)=10—9.3,二级电离常数Ka2(H3AsO3)= = c(H+)=10—12.1,H2AsO在溶液中的Kh===10—4.7>Ka2(H3AsO3),则H2AsO在溶液中的水解程度大于电离程度,所以KH2AsO3溶液呈碱性,故答案为:H2AsO在溶液中存在电离趋势:H2AsOHAsO+H+,也存在水解趋势:H2AsO+H2OH3AsO3+OH—,由电离常数公式可知,H3AsO3的一级电离常数Ka1(H3AsO3)= = c(H+)=10—9.3,二级电离常数Ka2(H3AsO3)= = c(H+)=10—12.1,H2AsO在溶液中的Kh===10—4.7>Ka2(H3AsO3),则H2AsO在溶液中的水解程度大于电离程度,所以KH2AsO3溶液呈碱性;
(3)A.由图可知,c点为亚砷酸氢钠、亚砷酸二氢钠和亚砷酸钠的混合溶液,溶液中存在电荷守恒关系,故错误;
B.由图可知,pH在12~14之间,随溶液pH增大,亚砷酸氢根离子的浓度先增大后减小,则离子的电离程度先减小后增大,故错误;
C.亚砷酸二氢钠溶液中存在质子守恒关系,故正确;
故选C;
(4)由分析可知,加入硫酸亚铁的目的是除去溶液中过量的硫离子,使平衡逆向移动,防止三硫化二砷转化为AsS,提高沉砷效果,故答案为:除去过量的S2—,使平衡逆向移动,防止三硫化二砷转化为AsS,提高沉砷效果;
(5)由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚砷酸氧化为砷酸,反应的化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O,故答案为:H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)由分析可知,X为硫酸钙,故答案为:CaSO4;
(7)由溶度积可知,溶液中AsO为=5.7×10—17mol/L<0≈6.7×10—6mol/L,所以该含砷废水符合排放标准,故答案为:溶液中AsO为=5.7×10—17mol/L<0≈6.7×10—6mol/L,所以该含砷废水符合排放标准。
15.(23-24高二上·北京昌平区·期末)① ② ③ ④ ⑤是实验室的常见物质,回答下列问题。
(1)溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因: 。
(2)下列有关②③溶液的叙述,正确的是 。
a.向溶液中加入少量固体,减小
b.溶液中离子浓度关系满足:
c.等浓度的和溶液的导电性相同
d.等的和溶液分别稀释10倍,变化大的是溶液
(3)常温下,均等于9的溶液和溶液,溶液中水电离出的与溶液中水电离出的之比是 。
(4)未知浓度的溶液可通过不同方法测得其浓度。
方法一:用标准酸性溶液滴定未知浓度的溶液。
资料:酸性条件下被还原为
①滴定终点的现象为 。
②该反应中 。
方法二:测定流程如下:
③滴定时,标准溶液装入滴定管 中(填“a”或“b”)。
④未知浓度溶液的体积为,滴定步骤中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算溶液的浓度还需要的实验数据有 。
【答案】(1) 酸性 在溶液中完全电离:,水中存在:结合电离出的减小,使水的电离平衡向右移动,增大,溶液中,因此溶液显酸性
(2)ad
(3)
(4) 溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 所用NaOH溶液的浓度和体积(或空白实验中消耗标准硫酸溶液的体积)
【详解】(1)NH4Cl 在溶液中完全电离:NH4Cl =+Cl-,水中存在:结合电离出的减小,使水的电离平衡向右移动,增大,溶液中,因此溶液显酸性;
(2)a.NH3•H2O溶液中存在电离平衡,向NH3•H2O溶液中加入少量NaOH固体,平衡逆向进行,c()减小,故a正确;
b.NH3•H2O溶液中存在一水合氨电离平衡和水的电离平衡,溶液中离子浓度关系满足:c(OH-)>c()>c(H+),故b错误;
c.一水合氨为弱电解质,等浓度的NH3•H2O和NaOH溶液的导电性不相同,故c错误;
d.一水合氨为弱电解质,溶液中存在电离平衡,等pH的NH3•H2O和NaOH溶液中,溶质浓度一水合氨大于氢氧化钠,溶液分别稀释10倍,一水合氨电离程度被促进,又电离出氢氧根离子,则pH变化大的是NaOH溶液,故d正确;
故答案为:ad;
(3)常温下,pH均等于9的NH3•H2O溶液和CH3COONa溶液,NH3•H2O溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-9mol/L,CH3COONa溶液中水电离出的c(OH-)==10-5mol/L,NH3•H2O溶液中水电离出的c(OH-)与CH3COONa溶液中水电离出的c(OH-)之比=10-9:10-5=1:104;
(4)①用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的NaHSO3溶液,利用高锰酸钾溶液的紫红色指示终点,滴定终点的现象为:溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
②反应的离子方程式为:2+5+H+=2Mn2++5+3H2O,该反应中n( ):n()=2:5;
③滴定时,标准H2SO4溶液装入酸式滴定管中,选择b;
④未知浓度NaHSO3溶液的体积为V1,滴定步骤中标准H2SO4溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V2,计算NaHSO3溶液的浓度还需要的实验数据有:所用NaOH溶液的浓度和体积(或空白实验中消耗标准 H2SO4 溶液的体积)。
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