内容正文:
化学测试题
说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟.
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分.1-14小题只有一个选项符合题意)
1. 下列叙述正确的是
A. 硫酸钡难溶于水,故硫酸钡为弱电解质
B. 硝酸钾溶液能导电,故硝酸钾溶液为电解质
C. 二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳为弱电解质
D. 石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质
2. 25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
C. 向水中加入少量固体NaOH,平衡正向移动,降低
D. 将水加热,减小
3. 室温下,某溶液中由水电离出的是,下列说法中正确的是
A. 该溶液的溶质不可能是
B. 向该溶液中加入铝粉,一定能产生
C. 下列离子在该溶液中一定能大量共存:
D. 向该溶液中加入,一定有化学反应发生
4. 25℃时,若pH = a的10体积某强酸溶液与pH = b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是
A. a + b = 14 B. a + b = 13 C. a + b = 15 D. a + b = 7
5. 在一定体积某浓度的Ba(NO3)2溶液中,逐滴加入pH=1的稀硫酸至溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,测得溶液pH=2,若忽略两溶液混合时的体积变化,则稀硫酸的体积与Ba(NO3)2溶液的体积比是
A. 10∶1 B. 1∶10 C. 9∶1 D. 1∶9
6. 25℃时,下列各组溶液的pH一定等于7的是
A. pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B. 0.05 mol⋅L−1 H2SO4与0.10 mol⋅L−1 NaOH溶液以等体积混合
C. 将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D. pH=1H2SO4与0.10 mol⋅L−1 Ba(OH)2溶液以等体积混合
7. 已知:①是二元弱酸;②。向溶液中通入或加入少量的以下物质:①;②;③。其中能使溶液中增大的是
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
8. 已知0.1 mol•L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值减小,可以采取的措施是 ( )
A. 通入少量HCl气体 B. 升高温度 C. 加少量冰醋酸 D. 加水
9. 由表格中的电离平衡常数判断下列可以发生的反应是
化学式
电离常数
HClO
A.
B.
C.
D.
10. 下列关于盐溶液呈现酸性或碱性的说法错误的是
A. 盐溶液呈现酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B. 溶液呈酸性是由于溶液中
C. 在溶液中,由水电离的
D. 水电离出的或与盐中弱离子结合,造成盐溶液呈现酸性或碱性
11. 室温下,物质的量浓度相同的下列溶液,按pH由小到大的顺序排列的是
A. 、、NaCl、
B. 、、、NaCl
C. 、、、
D. 、、、
12. 物质的量浓度相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是( )
A. CaCl2 B. CH3COONa C. NH3 D. K2S
13. 要使0.1 mol·L-1 K2SO3溶液中的更接近0.1 mol·L-1,可以采取的措施是
A. 通入SO2 B. 加入SO3 C. 加热 D. 加入适量KOH固体
14. 下列关于盐类水解的说法错误的是
A. 在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离
B. 加热溶液,溶液中的值将减小
C. 同温时,等浓度的和溶液,溶液的pH大
D. 在溶液中加入稀能抑制水解
15. 下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A. 向溶液中通入,增大
B. 将的溶液从25℃升温至35℃,增大
C. 向的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,
D. 向的溶液中加入少量水,增大
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16. 按如图Ⅰ所示的装置来测定烧杯中溶液的导电能力的强弱。
(1)若烧杯中盛放的是溶液,当从滴定管中逐渐加入相同物质的量浓度的某种溶液时,溶液的导电性的变化趋势如图Ⅱ所示。
①根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是________或________(至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式:________、________。
②想一想:A可否或溶液?为什么?________。
(2)若烧杯中盛放的是浓氨水,当从滴定管中逐渐加入相同浓度的浓醋酸时,溶液的导电性的变化趋势如图Ⅲ所示,则实验中观察的灯泡变化的现象是________,原因是________。
(3)由(1)和(2)两个实验对比可知,溶液导电性的强弱取决于________,在相同温度和浓度的条件下,可溶性的强电解质的导电能力________于弱电解质的导电能力(填“强”或“弱”)。
17. 请回答下列问题。
(1)计算常温时下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化):
①的盐酸与等体积的水混合:____________。
②的盐酸加水稀释到1000倍:______。
③的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,稀释后的pH为______,若稀释倍,则pH为______。
(2)在一定体积的溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的溶液,当溶液中的恰好完全沉淀时,溶液。若反应后溶液的体积等于溶液与溶液的体积之和,则溶液与溶液的体积比是______。
18. 下表是几种常见弱酸电离平衡常数(25℃)。
酸
电离方程式
电离平衡常数K
回答下列各题:
(1)当温度升高时,值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的值不同,那么值的大小与酸性的相对强弱有何关系?_____。
(3)若把都看作是酸,其中酸性最强的是_____,最弱的是_____。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律,此规律是_____,产生此规律的原因是_____。
(5)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,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案:_____。
19. 请回答下列问题
(1)浓度均为的8种溶液:①;②;③;④;⑤NaOH;⑥;⑦;⑧.其溶液的pH由小到大的顺序是______(填序号)。
(2)室温时,的盐酸和的溶液中,水电离出的分别为和,两者的关系正确的是______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)常温下,溶液中。现取溶液与的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题:
①混合溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性,理由是________(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的______(填“大于”“小于”或“等于”)溶液中由水电离出的。
20. 已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是___(填序号)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)物质Y是____。
(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目?___,原因是___。
(4)除去Fe3+的有关离子方程式是____。
(5)加氧化剂的目的是____。
(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体___,应如何操作___。
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化学测试题
说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟.
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分.1-14小题只有一个选项符合题意)
1. 下列叙述正确的是
A. 硫酸钡难溶于水,故硫酸钡为弱电解质
B. 硝酸钾溶液能导电,故硝酸钾溶液为电解质
C. 二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳为弱电解质
D. 石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸钡难溶于水,但溶于水的部分完全电离,故硫酸钡为强电解质,错误;
B.硝酸钾溶液能导电,但硝酸钾溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,错误;
C.二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸,碳酸能部分电离,故碳酸为弱电解质,二氧化碳属于非电解质,错误;
D.石墨为单质,石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质,正确;
故答案选D。
2. 25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
C. 向水中加入少量固体NaOH,平衡正向移动,降低
D. 将水加热,减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水呈弱碱性,向水中加入稀氨水,增加了水电离平衡体系中的浓度,平衡逆向移动,但浓度增加的量大于逆向移动消耗的量,最终升高,A错误;
B.硫酸氢钠在水中完全电离会生成,浓度增大,但温度不变,则不变,B正确;
C.向水中加入少量固体NaOH,浓度增大,平衡逆向移动,降低,C错误;
D.水的电离过程吸热,加热,将水加热,能使水的电离平衡正向移动,、均增大,导致增大,D错误;
故选B。
3. 室温下,某溶液中由水电离出的是,下列说法中正确的是
A. 该溶液的溶质不可能是
B. 向该溶液中加入铝粉,一定能产生
C. 下列离子在该溶液中一定能大量共存:
D. 向该溶液中加入,一定有化学反应发生
【答案】D
【解析】
【详解】A.在水中完全电离产生,溶液呈强酸性,此时水电离的被抑制至,因此溶质可能是,A错误;
B.若溶液为强酸性或强碱性,铝粉可能反应生成,但若溶液含强氧化性离子(如且在酸性条件下),可能不产生,因此不一定能成立,B错误;
C.若溶液呈碱性,会与生成沉淀,无法大量共存,因此C错误;
D.无论溶液呈酸性(与反应)还是碱性(与反应),加入均会发生反应,D正确;
故选D。
4. 25℃时,若pH = a的10体积某强酸溶液与pH = b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是
A. a + b = 14 B. a + b = 13 C. a + b = 15 D. a + b = 7
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】25℃时,混合后,溶液中H+物质的量为,OH-物质的量为,混合溶液呈中性,说明溶液中氢离子的物质的量和氢氧根离子的物质的量相等,则,得到a+b=15,答案选C。
5. 在一定体积某浓度的Ba(NO3)2溶液中,逐滴加入pH=1的稀硫酸至溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,测得溶液pH=2,若忽略两溶液混合时的体积变化,则稀硫酸的体积与Ba(NO3)2溶液的体积比是
A. 10∶1 B. 1∶10 C. 9∶1 D. 1∶9
【答案】D
【解析】
【详解】溶液的pH=-lgc(H+),硫酸为二元强酸,pH=1的稀硫酸c(H+)=2c(H2SO4)=0.1 mol/L,BaNO3溶液中逐滴加入pH=1的H2SO4至溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,根据H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3,设稀硫酸的体积与BaNO3溶液的体积分别是x、y,则生成硝酸是0.05x×2=0.1x mol,=0.01,解得x∶y=1∶9,故选D。
6. 25℃时,下列各组溶液的pH一定等于7的是
A. pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B. 0.05 mol⋅L−1 H2SO4与0.10 mol⋅L−1 NaOH溶液以等体积混合
C. 将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D. pH=1的H2SO4与0.10 mol⋅L−1 Ba(OH)2溶液以等体积混合
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=2溶液,c(H+)=10-2 mol/L,pH=12的溶液c(OH-)=10-2 mol/L,若酸、碱都是强电解质,则二者两种溶液以等体积混合时,恰好完全中和,溶液显中性,pH=7;若酸是弱酸,由于存在电离平衡,当二者等体积混合后,未电离的酸分子会进一步电离产生氢离子,使溶液显酸性,pH<7;若碱是弱碱,当二者等体积混合后,过量的碱又电离产生氢氧根离子,使溶液显碱性,pH>7;因此pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合后溶液的pH可能大于7、等于7、小于7,A错误;
B.0.05 mol·L-1H2SO4,c(H+)=0.1 mol/L与0.10 mol·L-1NaOH溶液以等体积混合,由于是强酸与强碱反应,因此反应后溶液现中性,pH=7,B正确;
C.CH3COOH是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以酸分子形式存在, CH3COOH溶液pH=5,c(CH3COOH)> c(H+)=10-5 mol/L,稀释100倍后,溶液中未电离的酸分子进一步电离,使氢离子的浓度增大,因此溶液的pH<7,C错误;
D.0.10 mol·L-1Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.2 mol/L,pH=1的H2SO4,c(H+)=0.1 mol/L,当二者以等体积混合时碱过量,溶液显碱性,pH>7,D错误;
故选B。
7. 已知:①是二元弱酸;②。向溶液中通入或加入少量的以下物质:①;②;③。其中能使溶液中增大的是
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【详解】溶液中存在平衡:,;
①向其中加入少量的时,会与结合生成CuS沉淀,减小,平衡向右移动,溶液中增大;
②能与反应生成S和,平衡向左移动,减小;
③与反应生成S和HCl,HCl是强酸,溶液中增大;
能使溶液中增大的是①③,答案选B。
8. 已知0.1 mol•L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值减小,可以采取的措施是 ( )
A. 通入少量HCl气体 B. 升高温度 C. 加少量冰醋酸 D. 加水
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入少量HCl气体,增加了氢离子浓度,平衡左移,c(CH3COOH)增大,但是溶液中氢离子浓度增大程度更大,所以 c(H+)/c(CH3COOH)增大,故A错误;
B. 弱电解质的电离为吸热过程,升高温度醋酸的电离平衡向右移动,电离程度增大,则c(H+)/c(CH3COOH)值增大,故B错误;
C.加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,醋酸的物质的量增大,则c(H+)/c(CH3COOH)值减小,故C正确;
D. 加水稀释,溶液体积增大,导致c(H+)和 c(CH3COOH)均减小,但是电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,氢离子浓度减的少,醋酸浓度减的多,则 c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,D错误;
综上所述,本题选C。
9. 由表格中的电离平衡常数判断下列可以发生的反应是
化学式
电离常数
HClO
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】依据电离常数分析可知酸性:,根据酸性较强的酸可以制取比它酸性弱的酸来判断反应是否可以发生。
【详解】A.,与酸性矛盾,该反应不发生,A错误;
B.,与酸性相符合,该反应能发生,B正确;
C.,与酸性矛盾,反应应生成,而不是,C错误;
D.,与酸性矛盾,该反应不发生,D错误;
故选B。
10. 下列关于盐溶液呈现酸性或碱性的说法错误的是
A. 盐溶液呈现酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B. 溶液呈酸性是由于溶液中
C. 在溶液中,由水电离的
D. 水电离出的或与盐中弱离子结合,造成盐溶液呈现酸性或碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐溶液呈现酸性或碱性的原因,就是破坏了水的电离平衡,使溶液中,A正确;
B.溶液呈酸性是由于发生水解反应,导致溶液中,B正确;
C.在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-结合水电离出的H+生成难电离的醋酸,使溶液中的c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,而水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;
D.盐溶液酸碱性源于盐中的弱离子结合水电离的或,使溶液中的或浓度变化,D正确;
故选C。
11. 室温下,物质的量浓度相同的下列溶液,按pH由小到大的顺序排列的是
A. 、、NaCl、
B. 、、、NaCl
C. 、、、
D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】的水解程度大于,相同物质的量浓度时,;NH4+水解使溶液、溶液显酸性,相同物质的量浓度时,溶液中NH4+浓度大于溶液中浓度,则,NaCl、不水解,溶液显中性,水解使溶液显碱性,
A.物质的量浓度相同的四种溶液的pH由小到大的顺序为:、 NaCl、、,A错误;
B.结合A分析可知,B错误;
C.物质的量浓度相同的四种溶液的pH由小到大的顺序为:、、、,C正确;
D.结合C分析可知,D错误;
故答案:C。
12. 物质的量浓度相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是( )
A. CaCl2 B. CH3COONa C. NH3 D. K2S
【答案】D
【解析】
【详解】A、CaCl2不水解,溶液中存在的粒子有Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O,共5种;
B、CH3COONa发生水解,溶液中存在Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O,共6种粒子;
C、氨水中存NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+、H2O,共6种粒子;
D、K2S中S2-发生两步水解,溶液中存在K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O,共7种粒子;
答案选D。
13. 要使0.1 mol·L-1 K2SO3溶液中的更接近0.1 mol·L-1,可以采取的措施是
A. 通入SO2 B. 加入SO3 C. 加热 D. 加入适量KOH固体
【答案】D
【解析】
【分析】K2SO3溶液中离子发生水解反应:+H2O⇌+OH-,导致的浓度小于0.1 mol·L-1,要使更接近0.1 mol·L-1,即需要加入抑制水解的物质或能使增大的物质,据此分析解答。
【详解】A.向 K2SO3溶液中通入SO2发生反应生成KHSO3,导致溶液中减小,不可能更接近0.1 mol·L-1,故A不符合题意;
B.加入SO3与水反应生成硫酸,消耗水解产生的氢氧根离子,促进水解平衡正向移动,导致溶液中减小,不可能更接近0.1 mol·L-1,故B不符合题意;
C.盐类的水解反应属于吸热反应,加热促进水解平衡正向移动,导致溶液中减小,不可能更接近0.1 mol·L-1,故C不符合题意;
D.加入适量KOH固体,增大溶液中氢氧根离子浓度,的水解平衡逆向移动,更接近0.1 mol·L-1,故D符合题意;
答案选D。
14. 下列关于盐类水解的说法错误的是
A. 在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离
B. 加热溶液,溶液中的值将减小
C. 同温时,等浓度的和溶液,溶液的pH大
D. 在溶液中加入稀能抑制水解
【答案】C
【解析】
【详解】A. 水的电离平衡,能水解的盐,能结合水电离出的氢离子或氢氧根离子,从而促进水的电离,故A正确;
B. 加热溶液,促进醋酸根离子的水解,减小,钠离子浓度不变,则溶液中的值将减小,故B正确;
C. 由于的水解程度大于的水解程度,则同温时,等浓度的和溶液,溶液的pH小,故C错误;
D. 在溶液中,铵根离子水解,加入稀,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,则能抑制水解,故D正确;
故选C。
15. 下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A. 向溶液中通入,增大
B. 将的溶液从25℃升温至35℃,增大
C. 向的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,
D. 向的溶液中加入少量水,增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液水解呈碱性,通入NH3,溶液碱性增强,水解平衡逆向移动,增大,而不变,因此比值减小,A错误;
B.升温促进溶液中的水解,降低,而不变,因此的比值增大,B正确;
C.HF与NaOH反应至中性时,,根据电荷守恒,当溶液呈中性时,可得,因此,C正确;
D.溶液中加入少量水,但温度不变,电离常数不变,不变,D错误;
故选AD。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16. 按如图Ⅰ所示的装置来测定烧杯中溶液的导电能力的强弱。
(1)若烧杯中盛放的是溶液,当从滴定管中逐渐加入相同物质的量浓度的某种溶液时,溶液的导电性的变化趋势如图Ⅱ所示。
①根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是________或________(至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式:________、________。
②想一想:A可否为或溶液?为什么?________。
(2)若烧杯中盛放的是浓氨水,当从滴定管中逐渐加入相同浓度的浓醋酸时,溶液的导电性的变化趋势如图Ⅲ所示,则实验中观察的灯泡变化的现象是________,原因是________。
(3)由(1)和(2)两个实验对比可知,溶液导电性的强弱取决于________,在相同温度和浓度的条件下,可溶性的强电解质的导电能力________于弱电解质的导电能力(填“强”或“弱”)。
【答案】(1) ①. H2SO4 ②. MgSO4 ③. ④. ⑤. 不能,因为溶液与Ba(OH)2发生反应,溶液导电能力几乎不变;与Ba(OH)2开始发生反应,溶液导电能力逐渐减小至几乎为零,后来发生,溶液导电能力增强;
(2) ①. 由暗变亮再变暗 ②. NH3·H2O是弱电解质,离子浓度很小,导电性很弱,随着醋酸加入,生成了强电解质CH3COONH4,CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大,导电性增强,但随着醋酸的不断加入,溶液体积增大,离子浓度减小,导电性减弱
(3) ①. 溶液中自由移动的离子浓度的大小 ②. 强
【解析】
【分析】从图Ⅱ分析,随着A溶液的加入,溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与反应转化为沉淀,还要与OH-反应生成水或其他弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,溶液导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等。
【小问1详解】
①经分析可知A可能是H2SO4或MgSO4对应的离子方程式为、;
②A不能是或溶液。因为溶液与Ba(OH)2发生反应,溶液导电能力几乎不变;与Ba(OH)2开始发生反应,溶液导电能力逐渐减小至几乎为零,后来发生,溶液导电能力慢慢地增强;
【小问2详解】
开始时溶液中NH3·H2O是弱电解质,离子浓度很小,导电性很弱,随着醋酸的加入,生成了强电解质CH3COONH4,CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大,导电性增强,但随着醋酸的不断加入,溶液体积增大,离子浓度减小,导电性减弱,所以灯泡是由暗变亮再变暗。
【小问3详解】
由(1)和(2)两个实验对比可知,溶液导电性的强弱取决于溶液中自由移动的离子浓度的大小,在相同温度和浓度的条件下,可溶性的强电解质的导电能力强。
17. 请回答下列问题。
(1)计算常温时下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化):
①的盐酸与等体积的水混合:____________。
②的盐酸加水稀释到1000倍:______。
③的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,稀释后的pH为______,若稀释倍,则pH为______。
(2)在一定体积的溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的溶液,当溶液中的恰好完全沉淀时,溶液。若反应后溶液的体积等于溶液与溶液的体积之和,则溶液与溶液的体积比是______。
【答案】(1) ①. 2.3 ②. 5 ③. 10 ④. 接近于7
(2)1∶4
【解析】
【小问1详解】
①设pH为2的盐酸的体积为V L,该盐酸与等体积的水混合得到的溶液中氢离子浓度为:,则混合后;
②设pH为2的盐酸的体积为V L,该盐酸加水稀释到1000倍后溶液中氢离子浓度为:,则稀释后pH=5;
③设pH为12的氢氧化钠溶液体积为V L,该氢氧化钠溶液加水稀释100倍后溶液中氢氧根离子浓度为:,则稀释后pH=14-4=10;加水稀释106倍后溶液中氢氧根离子浓度接近,溶液接近中性,则pH接近于7;
【小问2详解】
溶液与溶液反应至恰好完全沉淀发生的反应为:Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O,设pH=12的溶液的体积为a L,溶液的体积为b L,由反应式可知,恰好完全沉淀时,反应生成氢氧化钠的物质的量为:10-2 mol/L×a L×=5a×10-3 mol,则反应后溶液pH=11,即 ,解得a∶b=1∶4。
18. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。
酸
电离方程式
电离平衡常数K
回答下列各题:
(1)当温度升高时,值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的值不同,那么值的大小与酸性的相对强弱有何关系?_____。
(3)若把都看作是酸,其中酸性最强的是_____,最弱的是_____。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律,此规律是_____,产生此规律的原因是_____。
(5)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,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案:_____。
【答案】(1)增大 (2)值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 上一级电离产生的对下一级电离有抑制作用
(5) ①. 能 ②. 可用与(水垢的主要成分)或反应产生来证明。
【解析】
【小问1详解】
弱电解质的电离过程为吸热过程,所以升高温度,电离平衡向右移动,增大,减小,所以K值增大;
【小问2详解】
在温度相同时,各弱酸的K值不同,K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强;
【小问3详解】
比较这几种粒子的电离常数可知,酸性最强,酸性最弱;
【小问4详解】
由于上一级电离对下一级电离有抑制作用,使得上一级电离常数远大于下一级电离常数,;
【小问5详解】
食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,可以证明醋酸的酸性比碳酸强;
验证方案:可用与 (水垢的主要成分)或反应产生来证明。
19. 请回答下列问题。
(1)浓度均为的8种溶液:①;②;③;④;⑤NaOH;⑥;⑦;⑧.其溶液的pH由小到大的顺序是______(填序号)。
(2)室温时,的盐酸和的溶液中,水电离出的分别为和,两者的关系正确的是______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)常温下,溶液中。现取溶液与的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题:
①混合溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性,理由是________(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的______(填“大于”“小于”或“等于”)溶液中由水电离出的。
【答案】(1)②①③⑧⑦⑥⑤④
(2)a (3) ①. 碱 ②. ③. 大于
【解析】
【小问1详解】
①、②和③分别为一元强酸、二元强酸和一元弱酸,浓度相同的情况下,溶液中浓度从大到小依次是②、①、③,则pH由小到大顺序为②①③。⑥、⑦、⑧分别是强碱弱酸盐、强酸强碱盐和强酸弱碱盐,其水溶液分别为碱性、中性、酸性,则溶液pH从小到大顺序为⑧⑦⑥。④和⑤NaOH分别为二元强碱和一元强碱,浓度相同时④的pH大于⑤NaOH。综上,八种溶液pH从小到大依次是②①③⑧⑦⑥⑤④;
【小问2详解】
HCl是强酸,在水溶液中完全电离,则的盐酸溶液中,来自水的电离,。在的溶液中, ,则,二者均来自水的电离。综合以上结果可知,,,则有,故答案选a;
【小问3详解】
①在常温下,有,根据题干信息,,将二者联立可得出溶液中,,说明HA未完全电离,是弱酸。的NaOH溶液中,。说明该NaOH溶液浓度为,与HA浓度相等,将二者等体积混合得到的NaA溶液。由于HA是弱酸,会发生水解反应:,使溶液呈碱性;
②NaOH会抑制水的电离,NaA会促进水的电离,因此,混合溶液中由水电离出的大于中由水电离出的。
20. 已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是___(填序号)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)物质Y是____。
(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的?___,原因是___。
(4)除去Fe3+有关离子方程式是____。
(5)加氧化剂的目的是____。
(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体___,应如何操作___。
【答案】 ①. C ②. CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ③. 不能 ④. 因加碱的同时也会使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀 ⑤. Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+=Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O等] ⑥. 将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离 ⑦. 不能 ⑧. 应在HCl气流中加热蒸发
【解析】
【分析】加入氧化剂X的目的是把亚铁离子氧化,根据除杂原则,不能引入新的杂质;加入试剂Y的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀,过滤除去沉淀,对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体;
(1)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,易除去,除杂时,不能引入新的杂质;
(2)物质Y的作用是调节溶液的pH,据此来选择合适的试剂;
(3)加碱的同时Cu2+也会生成沉淀;
(4)CuO能促进三价铁离子的水解;
(5)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+;
(6) CuCl2属于强酸弱碱盐,加热蒸发时促进其水解(HCl易挥发)。
【详解】(1)根据题意,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为H2O2;
故答案是:C;
(2)结合题示,调节pH至3.7,使Fe3+全部沉淀,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ;
故答案是: CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ;
(3)加碱同时,Cu2+也会生成沉淀;
答案是:不能;因加碱的同时也会使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀;
(4)铁离子水解产生H+,氧化铜与H+ ,减小了氢离子浓度,促进了铁离子的水解,产生氢氧化铁沉淀,达到除去铁离子的目的;除去Fe3+的有关离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+=Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O等];
答案是: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+=Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O等];
(5) Fe2+沉淀为氢氧化物时所需pH与Cu2+的沉淀的pH相同,也就是说, Fe2+沉淀的同时, Cu2+也会沉淀,无法将两者分离开,根据题干提供信息可以知道Fe3+沉淀所需的pH较小,所以应先将Fe2+氧化为Fe3+后再将其除去;
答案是: 将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离 ;
(6)CuCl2属于强酸弱碱盐,加热蒸发时促进其水解(HCl易挥发),所以应在HCl气氛中采用浓缩后冷却结晶的方法,以得到CuCl2∙2H2O的晶体;
答案是: 不能;应在HCl气流中加热蒸发。
【点睛】CuCl2属于强酸弱碱盐,水解产生易挥发性的盐酸,加热蒸干该溶液,可以得到氢氧化铜固体,灼烧可以得到氧化铜;要想从氯化铜溶液中得到氯化铜晶体,就得抑制其水解,所以应在HCl气氛中采用浓缩后冷却结晶的方法,以得到CuCl2∙2H2O的晶体。
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