内容正文:
化学
特训11
水溶液中的离子反应与平衡
(时间:45分钟满分:100分)
、选择题:本题12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.检验草木灰浸出液的性质,下列实验操作不正确的是
镊子
市
pH试纸
蓝色钴
整
玻璃
A.浸取草木灰
B.过滤草木灰浊液
C.测量浸出液pH
D.检验浸出液中K+
2.下列物质属于强电解质的是
(
郑
A.CH CI
B.C,H NH CI
C.S0,
D.Mg(OH)2
3.小嘉同学用pH试纸测1.0mol·L-1 NaCIO溶液,结果为
A.pH>7
B.pH<7
C.pH=7
D.无法知道
1
4.已知25℃时,RS04(s)+CO(aq)=一RCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=1.75×10,
K,(RCO3)=2.80×109,下列叙述中正确的是
(
刻
A.向c(CO)=c(SO?)的混合液中滴加RCL2溶液,首先析出RSO4沉淀
B.将浓度均为3X1045mol·L1的RCL2、NaCO,溶液等体积混合后可得到RCO,沉淀
扬
C.25℃时,RS04的Km约为4.9X10-5
D.相同温度下,RCO3在水中的Kp大于在Na2CO3溶液中的K
5.某温度下,保持溶液中c(HF)=0.1mol·L1,通过调节pH使
Pb2+、Ba+形成氟化物而分离,体系中pH与pX[X表示c(F-)、
(3.2,5.4
(4.2.5.7刀
c(Ba2+)、c(Pb2+)]的关系如图所示。已知:pX=-lgc(X);
Kp(BaF2)>Kap(PbF2)。则下列说法错误的是
(
A.①为pH与pc(F-)的关系
阳
B.Kp(BaF2)=1.0X10-5.7
数
C.①与②线的交点pH为2.1
D.pH=2时,c(Ba+)>c(H+)>c(F-)>c(OH)
PH
6.常温下,向10mL0.1mol·L1某三元弱酸(简写为H3A)溶液中滴加V mL pH=13的
NaOH溶液,滴加NaOH溶液后的pH与含A粒子分布系数的关系如图所示。已知:HA的
n(H2A)
分布系数表达式为6(HA)=
(HA)十n(HA)+n(HA2-)+n(A)X100%。下列叙述
错误的是
100
A.曲线②表示6(H2Aˉ)变化
B.常温下,Ka(H3A)=106.39mol·L-1
C.常温下Na2HA溶液中c(H2A)>c(A3-)
D.pH=4.77时,溶液中:c(Na+)<3c(HA2-)+3c(A3-)
·41·
7.部分含N及C1物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是()
含N物质
含CI物质
含氧酸
d'e'
及其盐
氧化物
单质
氢化酬a
+54+2
-10+1
+5+7
N的化合价
CI的化合价
A.图中e、e对应含氧酸均为强电解质
B.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO
C.利用a还原c或者d可以消除氮氧化物的污染
D.久置的b'水溶液酸性会增强
8.C1,常用于漂白,也用于柠檬等水果的熏蒸处理,易水解(非氧化还原反应),反应为
NCl3十3H2O一NH3+3HClO,设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
()
A.H2O中含有s-po键
B.NCl3中N元素为+3价
C.0.1 mol Cl2通入足量水中,生成的HClO的数目为0.1NA
D.常温下,1LpH=10的氨水中OH的数日为0.0001NA
9.下列离子在指定条件下可能大量共存的是
A.由水电离的c(H+)=101mol/L的溶液:Cu+、K+、S,O、C
B.与A1反应可以生成H2的溶液:Na、Mg2+、Br、SO
C.能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液:Na+、Fe2+、SO号、NO
D.使pH试纸变蓝的溶液:K+、[AI(OH)4]、SO、HCO
10.常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度,1H
11
均为0.10mol·L1的HX溶液和HY溶液,所得滴定曲线如图
91
②HX
⑤
④
示。下列说法错误的是
③
A.HY的酸性强于HX的酸性
10
20
B.点②所示溶液中:c(X)>c(Na)>c(HX)>c(OH厂)>c(H+)
30+
VNaOH(aq)VmL
C.点④和点⑤所示溶液中:c(OH)十c(Y)=c(H+)十c(Na)
D.点②和点③所示溶液中:c(X)一c(Y)=c(HY)-(HX)
11.已知25℃,HC0OH的K。=1.80×10-4;H2S03的K1=1.3×10-2,K2=6.2×10-8;
下列描述正确的是
()
A.过量甲酸和CaSO,反应的化学方程式2 HCOOH+CaSO3一H2SO3+(HCOO),Ca
B.将S0,通入氨水中,当c(0H)降至1.0X10'molL1时,溶液中的,c(SC)
c(HSO)
=6.2
C.该温度下0.1mol/L的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系:c(SO)<c(H2SO3)
D.该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,则K.(CaSO3)≈3.9×10-
·42·
12.难溶物M(OH)3在溶液中存在两种平衡关系:M(OH)3(s)
02
468101214
pH
-M+(aq)+30H (aq);M(OH3 (s)+OH (aq)
2
①
ge
②
[M(OH)4]厂(aq),常温下,lgc(M3+)、lgc([M(OH)4])与pH
(10,-3.37)
4
的关系如图所示。下列说法正确的是
)
A.曲线①代表lgc([M(OH),]-)与pH的关系
B.M(OH),(s)的溶度积常数Kp=101.37
C.向c(M+)=0.1mol·L1溶液中加NaOH至pH=9时,M元素主要以[M(OHD4]厂存在
D.M3+(aq)十4OH(aq)→[M(OH)4]-(aq)的平衡常数K=103.6
二、非选择题:本题2小题,共40分
13.(20分)H2S是一种重要的化工原料,25℃时,Kp(CuS)=6.0X1036,Kp(FS)=
6.0×10-18;H2S:Ka1=1×10-7,K2=1×10-18。
(1)写出CuS在水中的沉淀溶解平衡方程式:
。
HS的水解方程
式:
(2)常温下,NaHS溶液显
(填“酸性”“中性”或“碱性”),溶液中含硫粒子的
浓度由大到小的顺序为
(3)常温下,水溶液中c(H)和c(OH)的浓度变化如图所示,
↑c(OH)/mol-L)
下列说法正确的是
(填标号)。
A.将硫化氢通人水中,溶液中c(H+)的变化:a→c
B.a点溶液中可大量存在的离子:Na+、K+、Fe3+、Cl、SO
1×10
C.将NaHS固体加到水中,水的电离程度减小
c(S2-)
1×10-7
c(H)/(mol-L-)
D.c点时加人少量硫化钠固体,c(OH.HS)始终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,是一个弱酸制强酸的特例。其反应原
理为H,S(aq)+Cu+(aq)CuS(s)十2H+(aq),该反应的平衡常数为
(保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含Cu+的废水中加入沉淀剂FeS,发
生反应的离子方程式为
,当反应达到平衡时,c(Fe+)
c(Cu2+)
14.(20分)疏及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)SO2、H2S都是常见的污染性气体,具有一定的毒性。请再写出两种与酸雨、光化学
烟雾和臭氧层空洞均有关的污染性气体:
(2)变废为宝是治理污染的常用手段。以V,O为催化剂,将SO2氧化为SO3,再进一步
转化为硫酸,是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤:
(1)S02(g)+V2O(s)S03(g)+V2O4(s),活化能为Ea1。
(i)2V2O4(s)十O2(g)=2V2O(s),活化能为E2。
能量变化如图所示。
+能量/(kJ-mol)
总反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的△H=
Es
kJ·mol1(用E~E,中的合理数据组成的代数式表示)。
E
决定SO,催化氧化的总反应速率的是步骤
2 mol SO2(g)+1 mol O(g)+2 mol V20,(s)
[填(1)或(ⅱ)],其活化能为
kJ·mol-1(用
E
2 mol SO,(g)+2 mol V2Os(s)
E~E中的合理数据组成的代数式表示)。
反应过程
·43·
(3)在水中,硫酸是一种强酸,但实际上只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完
全,电离方程式可表示为:H2SO4—H+十HSO,,HSO4一H+SO。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH
(填“>”“<”或“=”)7。
②0.100mol·L1的稀硫酸中,c(H+)=0.109mol·L1,求硫酸第二步电离的电离常
数
(写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
(4)液态水中,水存在自偶电离:H2O+H2O一H3O十OH。平常书写的H+,实际
上是纯水或水溶液中H,O的缩写。如HCI在水中电离,完整写法是HCI+H2O
HO++CI。
①液态的醋酸(用HAc表示)中,同样存在HAc的自偶电离,其方程式可表示为
②用醋酸作溶剂时,硫酸是一种二元弱酸。将少量H,SO,溶于冰醋酸中,第一步电离的
完整写法是
。若保持温度不变,关于该所得溶液,下列说
E
法正确的是
(填标号)。
A.加入少量冰醋酸,c(HSO,)与c(SO)均减小
B.加入少量H2SO4,H2SO,的电离程度增大
C.加人少量NaAc固体。c(HSO,)与c(SO)的比值减小
D.加入少量Na2SO,固体,c(Ac)减小
三、(选做)不定项选择题:本题共2小题,不计入总分。
1.已知常温下,向20mL0.1000mol/LCH3COOH溶液中滴
pH
入0.1000mol/L NaOH溶液,忽略温度变化,所得曲线如
12
图所示。下列说法正确的是
)8.7
-D
A.若A点pH=3.0,醋酸的电离度为10%
4.7
A
B.若B点pH=4.7,该点电荷守恒式为
0510
15 20 V(NaOH)/mL
c(CH COO)+c(OH)=c(H)+c(Na)
19.88
C.若C点加入NaOH溶液的体积为19.88mL,离子浓度大小关系是c(CH,COO)
烯
c(Na)>c(OH)=c(H)
D.D点pH=8.7,溶液的元素质量守恒关系式是c(CH COO)+c(CH,COOH)=2c(Na+)
2.Hg2+是一种有毒的重金属离子,常使用S2-处理以降低其毒性。已知:Hg2+十S2-
HgS1K=4×1053Hg2++2S2-=HgSK=1×1053
现向0.2mol/L的HgCl2溶液中不断加入2mol/L的Na2S溶液至溶液体积加倍,下列
说法不正确的是
A.HgS+S2-→HgS2K=4.0
B.将2mol/L的Na2S溶液改为0.45mol/L的Na2S溶液则现象为生成沉淀并且沉淀不
消失
C.该实验的现象为先生成沉淀,随后沉淀消失
D.随着不断加入Na2S溶液,溶液的pH不断升高
·44·特训11
1.C[A.浸取草木灰在烧杯中搅拌进行,A正确;B.过
滤草木灰浊液操作注意“一贴、二低、三靠”,图中操作
正确,B正确;C.测量浸出液pH,不能将pH试纸直接
伸入浸出液,应用洁净千燥的玻璃棒蘸取浸出液,再
滴至pH试纸上,待变色后与标准比色卡对照读数,
C错误;D.检验浸出液中K+,应进行焰色试验,观察
颜色时要透过蓝色钻玻璃观察火焰的颜色,以滤去黄
色的光,D正确。]
2.B[强电解质一般是强酸、强碱以及大部分盐;弱电
解质在溶液中部分电离,弱电解质一般指弱酸、弱碱、
水,据此分析;A.CH3C1,属于非电解质,A错误;B.
C2HNH3Cl,是由C2HNH2和盐酸反应生成的盐,
属于强电解质,B正确;C.SO3属于非电解质,C错误;
D.Mg(OH)2是中强碱,属于弱电解质,D错误。]
3.D[ClO-+H20=OH+HClO,CIO水解生成
OH,溶液显碱性,但是HCIO会漂白pH试纸,故无
法用pH试纸测出NaCIO溶液的pH,D符合题意。]
4.C[A.RSO4(s)+CO号(aq)=→RCO3(s)+SO-(aq)
的平衡常数K=c(SO)=c(S0?)·c(R2+)
c(CO-)c(CO?-)·c(R2+)
Kp(RS02=1.75X104,Kp(RS04)=1.75×104×
Ksp(RCO3)
Ksp(RC03)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5。
RSO4、RCO3属于同种类型且Kp(RSO4)>
KP(RCO3),故向c(CO?)=c(SO?)的混合液中滴
加RC2溶液,首先析出RCO3沉淀,A错误;B.将浓
度均为3×10-4.5mol·L1的RC2、Na2CO3溶液等
体积混合后,c(R2+)=1.5×10-4.5mol·L1、
c(C0号-)=1.5×10-4.5mol·L-1,此时的离子积
Q=c(R2+)·c(C0)=1.5×10-4.5X1.5X10-4.5
=2.25×10-9<Kp(RC03),不会产生RCO3沉淀,
B错误;C.根据A项计算,Kp(RSO4)=4.9×10-5,
C正确;D.K即只与温度有关,与浓度无关,相同温度
下RCO3在水中的Kp与在Na2CO3溶液中的Ksp相
等,D错误。]
5.C[根据HF一H++F-可知,pH增大,H+的浓
度减小,F-的浓度增大,一lgc(F-)减小,则①为pH
与pc(F-)的关系曲线,根据pc(F-)=1时,pH=3.2,
则K=cF):H)=103X10=103.2,根
c(HF)
0.1
据曲线③给的点可知,Kp=10-5.4×(10-1)2=
10一7.4,根据曲线②给的点可得,此时Ka=
c(F-)c(Ht)_10-42×c(F)=10-3.2,则c(F-)
c(HF)
0.1
=1mol/L,则Kp=10-5.7×12=10-5.7,根据
·78
Ksp(BaF2)>Ksp(PbF2),所以Kp(BaF2)=l0-5.7,
Kp(PbF2)=10-7.4,③为pc(Pb2+)与pH的关系曲
线,②为pc(Ba2+)与pH的关系曲线。
A.根据分析可知,①为pH与pc(F-)的关系曲线,A
正确;B.根据分析可知,Kp(BaF2)=10-5.7,B正确;
C.曲线①与曲线②的交点为c(F-)=c(Ba2+)=
Kp(BaF2)=101.9,K,=c(F):c(Ht)=
c(HF)
101.9×c(H)=10-3.2,c(H+)=102.3mol/L,则
0.1
pH为2.3,C错误;D.当pH=2时,K。=
c(F)·c(Ht)=102×c(F)=10-3.2,则c(F-)
c(HF)
0.1
=l0-2.2mol/L<c(H+),溶液中c(Ba2+)=
10-5.7
(10-22)2mol/L=10-1.3mol/L>c(H+),则
c(Ba2+)>c(H+)>c(F-)>c(OH-),D正确。]
6.C[A.根据H3A是三元弱酸知,H3A的三步电离方
程式为:H3A三H++H2A,H2A-一H++
HA2-,HA2-=H+十A3-,随着NaOH溶液的加
入,8(H3A)不断减少,6(H2A)、6(HA2-)先增大后
减小,6(A3-)一直增大,故曲线①表示6(H3A),曲线
②表示6(H2A一),曲线③表示6(HA2-),曲线④表
示6(A3-),故A正确;B.由题图可知,曲线③和曲线
④的交,点处c(HA2-)=c(A3-),pH=6.39,c(H十)
=106.39mol/L,Ka(H,A)=c(H+)·c(A3-)-
c(HA2-)
10-6.39mol·L-1,故B正确;C.由B项分析知,
Ka3(H3A)=10-6.39m0·L1,HA2-的水解常数
K=c(HA)cOH)=K=101
c(HA2-)
=K2=1047=109.28
<Ka3(H3A),所以HA2-以电离为主,故c(H2A)
<c(A3-),故C错误;D.pH=4.77时,c(H2A-)=
c(HA2-),c(H+)>c(OH),溶液中存在电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A3-)+2c(HA2-)
+c(H2A-),所以c(Na+)<3c(HA2-)+3c(A2-),
故D正确.]
7.B[a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为
HNO3,a'为HCl,b'为Cl2,c'为HClO,d'为HClO3,e
为HClO4;A.e、e'对应含氧酸分别为HNO3、HClO4,
均为强电解质,A正确;B.工业上用NH3的催化氧化
先合成NO,进一步制备HNO3,并不通过合成N2这
一步骤,B错误;C.利用NH3还原NO或NO2生成
N2,可以消除氦氧化物的污染,C正确;D.氯水会反应
生成氯化氢和次氯酸,HClO见光分解生成HCl,酸性
会增强,D正确。]
8.D[A.水分子的结构式为H一O一H,其中氧原子杂
化类型为sp3,水分子中的。键由O的sp3杂化轨道
与H的s轨道形成,属于sp3-so键,故A错误;B.根
据题意可知,该反应为非氧化还原反应,化合价不发生
变化,根据水解反应方程式可知,NH3中N显一3价,
HC1O中CI显+1价,从而推出NCl3中CI的化合价
为+1价,N的化合价为一3价,故B错误;C.Cl2与水
的反应Cl2十H2O-一HC1+HCIO,该反应为可逆反
应,生成的HClO数目小于0.1NA,故C错误;D.常温
下,pH=10的氦水中,c(0H)=1×10-4mol/L,1L
该溶液中OH数目为1L×10-4mol/L×Na=
0.0001NA,故D正确。]
9.B[A.由水电离的c(H+)=10-11mol/L的溶液可
能为强酸性或强碱性。C2+在碱性条件下生成沉淀,
S2O?在酸性条件下歧化分解,两种条件均导致离子
无法大量共存,A不符合题意;B.与AI反应生成H2
的溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,所有离子
无反应;若为碱性,Mg2+生成沉淀。但酸性条件下可
能大量共存,B符合题意;C.能使碘化钾淀粉试纸变
蓝的溶液含强氧化性物质。F2+和亚硫酸根离子均
有还原性,易被氧化,无法大量共存,C不符合题意;
D.使pH试纸变蓝的溶液为强碱性。HCO3与OH
反应生成CO?一,且本身四羟基合铝离子与碳酸氢根
离子也不能大量共存,D不符合题意。]
10.B[A.等浓度的酸溶液,酸性越强初始pH越低。
由滴定曲线可知,初始时(V=0)HY的pH低于
HX,说明HY电离出的H十更多,酸性更强,A正
确;B.点②为HX溶液中加入l0 mL NaOH溶液,此
时溶质为等物质的量的HX和NaX,溶液显碱性
c(OH一)>c(H+),说明X水解程度大于HX电离
程度,故c(HX)>c(X),正确浓度顺序应为c(HX)
>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),B错误;
C.点④和,点⑤溶液中均含Na+、H+、OH一及酸根
Y一,根据电荷守恒:c(OH-)十c(Y-)=c(H十)+
c(Na+),C正确;D.,点②和,点③所示溶液中,根据元
素质量守恒:c(HX)+c(X)=c(HY)+c(Y-),移
项即得c(X-)一c(Y-)=c(HY)一c(HX),
D正确。]
11.D[A.HCOOH的Ka=1.80×10-4,H2S03的第
一步电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,则说明酸性:
甲酸<亚硫酸,根据复分解反应的规律,弱酸不能与
强酸的盐反应制强酸,故不能反应生成H2SO3,A错
误;B.当c(OH-)=1.0×10-7mol/L时,溶液pH=
c(S0号)_K26.2X10-8
7
c(HSO3)c(H+)10-7
=0.62,B错误;
·79
C.NaHSO3溶液中存在HSO5的电离平衡和水解
平衡。HS03的电离平衡常数K2=6.2×10-8;其
Kw=10-14
水解平衡常数K2==1,3X107≈7.69X
10-13,6.2×10-8>7.69×10-13,说明HS03的电
离程度大于其水解程度,故粒子浓度:c(SO)>
c(H2SO3),C错误;D.在25℃时,当溶液pH=9时,
c(OH-)=1×10-5mol/L。SO号-的水解反应的离
子方程式为:SO?+H2O一HSO3+OH,在该
悬浊液中c(HSO3)=c(OH)=1×10-5mol/L,
=Kw=1014
S03水解平衡常数第一步K1=K26.2×10-8’
又K=cHS0,)·c(0H)_105)2
c(SO)
c(S0,由以上两
式解得c(SO号-)=6.2×10-4mol/L,又根据沉淀溶
解平衡即元素质量守恒可知c(Ca2+)=c(SO号)十
c(HS03)=6.2×10-4mol/L+1×10-5mol/L=
6.3×10-4mol/L,故Kp(CaSO3)=c(Ca2+)·
c(S0号)=(6.3×10-4)×(6.2×10-4)≈3.9×
10-7,D正确。]
12.D[随pH增大c(OH-)增大,c(M3+)减小,
c(M(OHD4]-)增大,则lgc([M(OH)4]-)增大,故曲
线②代表lgc(M(OHD4]-),曲线①代表lgc(M+)。
A.根据分析可知,曲线②代表lgc([M(OH)4]一),曲
线①代表lgc(M3+),A错误;B.根据曲线①可知,当
pH=5,c(M3+)=10-6mol/L,此时的Kp=10-6×
(10-9)3=10-33,B错误;C.当向c(M3+)=
0.1mol·L1溶液中加碱至pH=9时,lgc(M(OHD4]广)
大约在一4左右,c(CM(OH)4]-)大约为10-4mol/L,
此时体系仍以沉淀M(OH)3为主,C错误;D.根据曲线
②上的数据(10,一3.37)可知,反应M(OH)3(s)十
OH-(aq)=[M(OH)4]-(aq)的平衡常数为K1=
c(M(OHD4]-)=10-3.37
c(OH-)
104=10.63,则反应
M3+(aq)+4OH-(aq)=[M(OH)4]-(aq)的平衡
常数K=
c([M(OH)4]-)
=K1=100.63
c(M3+)·c4(OH)=Kp=10-3=
1033.63,D正确。]
13.解析:(1)CuS在水中的沉淀溶解平衡方程式为CuS(s)
-=Cu2+(aq)+S2-(aq);HS的水解方程式为HS
+H2O=H2S+OH-。
(2H2S的K2=1X101B,共K2=
Kw=1X
10-7,则Ka2<Kh2,HS的电离程度弱于其水解程
度,溶液显碱性;因为HS一的电离程度弱于其水解
程度且其电离和水解都是微弱的,因此溶液中含硫
粒子的浓度由大到小的顺序为c(HS)>c(H2S)>
c(S2-)。
(3)A.硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为
HS、H+,溶液中氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度
减小,A错误;B.Fe3+在中性溶液中不能大量存在,
B错误;C.根据(2)解析,HS的电离程度弱于其水
解程度,将硫氢化钠固体加到水中,水的电离程度增
c(S2-)
大,C错误;D.cOH)·c(HS)
c(S2-)·c(H+)
):c4O1)·cHS)2,温度不变则
c(S2-)
(OH)·c(HS)不变,D正确。
最终
(4)DH2S(aq)+Cu2+(aq)-CuS(s)+2H+(aq)
②H2S=H++HS
③HS一H++S2
4CuS(s)-Cu2+(ag)+S2-(ag)
则①=②十③-④,①的平街常数为K=KpCS
KalKa2
=1×10-7×1X10-13
6.0×10-36
≈1.67X1015.
(5)Ksp(CuS)=6.0X10-36<Kp(FeS)=6.0×
l0-18,则向含Cu2+的废水中加入沉淀剂FeS,FeS
转化为CuS,离子方程式为FeS(s)+Cu2+(aq)=
Fe2+(aq)+CuS(s);当反应达到平衡时,c(Fe3+
c(Cu2+)
c(Fe2+)·c(S2-)=
Ksp(FeS)
,6.0×10-18
c(Cu2+)·c(S2-)
Ksp(CuS)
6.0X10-36
=1018。
答案:(1)CuS(s)=Cu2+(aq)十S2-(aq)
HS+H2O-H2S+OH
(2)碱性c(HS)>c(H2S)>c(S2-)
(3)D
(4)1.67×1015
(5)FeS(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)CuS(s)
1018
14.解析:(1)与酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞均有关
的污染性气体是:NO、NO2。
(2)根据焓变等于生成物的总能量减去反应物的总
能量,则总反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的
△H=(E1一E2)kJ·mol-1。反应速率主要由活化
能最大的那一步决定,因此决定SO2催化氧化的总
反应速率的是步骤(1),步骤(i)是1mol二氧化
硫,国此其活化能为2(E。-Ek·mol1。
·80
(3)在水中,硫酸是一种强酸,但实际上只有第一步
电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可
表示为:H2SO4一H++HSO4,HSO4=H+
+SO。
①根据HSO4=一H++SO?-,25℃时,Na2SO4溶
液中硫酸根水解生成硫酸氢根和氢氧根,导致溶液
中氢氧根浓度大于氢离子浓度,因此溶液的pH>7。
②0.100mol·L-1的稀硫酸中,c(H+)=
0.109mol·L-1,硫酸第一步完全电离,可电离出
0.100mol·L1的H+,故第二步电离出0.009mol·L-1
的H+和SO},c(HS04)=(0.100-0.009)mol·L-1
=0.091mal·L1,Ka=c(H+):c(s0)_
c(HSO)
0.109×0.009≈1.08×10-2。
0.091
(4)液态水中,水存在自偶电离:H20十H20一
H3O+十OH一。平常书写的H+,实际上是纯水或
水溶液中H3O十的缩写。如HCI在水中电离,完整
写法是HC1+H2O—H3O++C-。
①根据H2O+H2O=一H3O++OH分析液态的
醋酸(用HAc表示)中同样存在HAc的自偶电离,
其方程式可表示为HAc十HAc=一H2Ac+十Ac。
②用醋酸作溶剂时,硫酸是一种二元弱酸。将少量
H2SO4溶于冰醋酸中,硫酸电离出的氢离子与HAc
结合成H2Ac+,因此第一步电离的完整写法是
H2SO4十HAc-H2Ac++HSOM。若保持温度
不变:A.加入少量冰醋酸,由于溶液体积增大占主要
因素,因此c(HSO4)与c(SO-)均减小,故A正确;
B.加入少量H2SO4,平衡正向移动,由于硫酸浓度增
大占主要因素,因此H2SO4的电离程度减小,故B
错误;C.加入少量NaAc固体,Ac与氢离子结合,
硫酸氢根电离程度增大,硫酸氢根浓度减小,硫酸根
浓度增大,则c(HSO4)与c(SO?)的比值减小,故C
正确;D.加入少量Na2SO4固体,抑制硫酸氢根电
离,增大了HAc的自偶电离,则c(Ac)增大,故D
错误。
答案:(1)NO、NO2(合理答案均可)
(2)E-E2(1)2(E:-E)
(3)①>②第一步完全电离,可电离出0.100mol·L1
的H+,故第二步电离出0.009mol·L-1的H+和
S0,c(HS04)=(0.100-0.009)mol·L-1=
0.091m0l·L-1,K2=c(H):c(s0)-
c(HSO)
0.109×0.009≈1.08×10-2
0.091
(4)①HAc+HAc→H2Ac++Ac
2H2SO+HAc-H2Ac++HSO AC
选做不定项
1.BC[A.CH3COOH==CH3COO+H+,电离度
为)19000=1%,A项错误;B.B点溶液溶质是
CH3 COONa和CH3COOH,满足电荷守恒:
c(CH3COO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),B项正
确;C.溶液呈中性,c(CH3COO)=c(Na+)>
c(OH一)=c(H+),C项正确;D.D点溶液中的溶质只
CHaCOONa,c(CHCOO)+c(CHCOOH)=
c(Na十),D项错误。」
2.AB[A.第二个化学方程式减去第一个化学方程式,
则平衡常数相除,得到HgS十S2-一HgS号K=
2.5×101o5,故A错误;B.将2mol/L的Na2S溶液改
为0.45mol/L的Na2S溶液,硫离子过量,开始生成
沉淀,后来沉淀消失,故B错误;C.加入硫化钠溶液,
生成HgS沉淀,硫化钠过量,HgS又溶解,因此该实
验的现象为先生成沉淀,随后沉淀消失,故C正确;
D.硫化钠是强碱弱酸盐,水解显碱性,随着不断加入
Na2S溶液,溶液的pH不断升高,故D正确。]
特训12
1.D[A.C60和C0的大小不同,可利用空腔大小与其
中之一近似的“杯酚”分离两者,故A正确;B.X射线
衍射法可用于研究晶体结构,故B正确;C.每种元素
电子能级不同,具有不同的光谱图,利用原子光谱可
以鉴别元素,故C正确;D.质谱法只能测相对分子质
量,故D错误。]
2.A[A.乙烯和丙烯结构相似,分子组成相差1个
“CH2”,二者互为同系物,A项正确;B.航空煤油的碳
链长度短于柴油,B项错误;C.生物柴油是酯类,柴油
是烃类,C项错误;D.醛、醇不是碳水化合物,D项
错误。]
3.B[A.启普发生器适用于块状固体与液体不加热的
反应,且固体不是粉末状、反应不剧烈,电石与水反应
剧烈,生成的Ca(OH)2易堵塞启普发生器,不能用启
普发生器代替,A错误;B.电石中含CaS、Ca3P2等杂
质,与水反应生成H2S、PH3等还原性气体,CuSO4溶
液可与H2S反应生成CuS沉淀,同时与PH3也能发
生反应,起到净化乙炔的作用,B正确;C.丙中溴的
CCl4溶液褪色是乙炔与Br2发生加成反应,丁中酸性
KMnO4溶液褪色是乙炔被氧化,褪色原理分别为加
成反应和氧化反应,不相同,C错误;D.乙炔密度与空
气接近,排空气法收集易混入空气,且可能仍含少量
未除尽杂质,无法收集到纯净乙炔,D错误。]
4.B[A.X、Y都含有氨基,且Y中含有羟基,都能与水
分子形成氢键,故A正确;B.连接4个不同的原子或
原子团的碳原子为手性碳原子,Y分子中只有与羟基
相连的碳原子为手性碳原子,故B错误;C.Z中含有
酯基和酰胺基,能在碱性介质中发生水解反应,故C
正确;D.碳碳三键是直线形结构,与其相连的原子共
线,如图:人乙=-,故D正确]
·81
5.B「A.
甲
乙
丙
由题给甲、乙、丙的结构简式可知,三者每个分子中均
含有2个手性碳原子,A正确;B.甲中含羟基、醚键,
而乙、丙中只含醚键,B错误;C.甲、乙、丙中与苯环直
接相连的碳含有氢原子可以被酸性高锰酸钾氧化,均
能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;D.一定条件下,
苯环能与H2发生加成反应,D正确。]
6.B[A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合
物;同素异形体是同种元素组成的不同单质;由结构
可知,甲、乙互为同分异构体,A错误;B.甲、乙中支链
中存在甲基,环中无甲基,转化过程中支链结构不变,
则含有的甲基数相同,B正确;C.甲中与F相连的碳
原子上没有未成对电子,不能参与形成大π健,C错
误;D.甲中与C2加成时,有机产物最多有2种:
Cl F
CI F
CI
C,Hu HuCs
CHn'乙与C2
CI
CI
加成时,有机产物最多有3种:HC
CHm、
CI
CI
H
CH,有机产物
CI CI
种类数不一定相同,D错误。]
7.D[A.PET(聚对苯二甲酸乙二酯)是由对苯二甲酸
和乙二醇通过缩聚反应合成的高分子化合物,属于合
成高分子,而不是天然高分子,A错误;B.催化剂Ru/
TiO2只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,所以
不能提高上述反应的平衡转化率,B错误;C.由对苯
二甲酸和乙二醇合成PET的反应中,除了生成高分
子化合物PET外,还有小分子水生成,反应类型为缩
聚反应,而不是加聚反应,C错误;D.苯、甲苯和二甲
苯结构相似,都含有一个苯环,分子组成上依次相差
一个或两个“CH2”原子团,互为同系物,D正确。]
8.B[图示为一套乙炔制备、除杂和收集一体化的实验
装置,可以解决反应速率过快、放热过多不易控制、生
成的糊状物难以实现固液分离等导致乙炔气流不平
稳,甚至发生堵塞等问题。A.实验室选用电石和饱和
食盐水制备乙炔,故A正确;B.将电石放置于甲处时,
产生的糊状物质可以沿着玻璃珠空隙流下,而电石留
在玻璃珠上方,实现固体与糊状物质的及时分离,故B
错误;C.制得的乙炔气体中含有H2S、PH3等杂质气
体,可以选择CuSO4溶液除杂,因此装置M中盛放
CuSO4溶液,故C正确;D.玻璃珠之间留有空隙,可
以促进固液分离,防止堵塞,故D正确。]