内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、单选题
1.某兴趣小组用标准浓度盐酸滴定锥形瓶中未知浓度氢氧化钠溶液,下列图示操作不规范的是
A.调控滴定速度
B.滴定读数时,双手一上一下持滴定管
C.滴定时眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化
D.接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液
2.有关和的性质,下列叙述错误的是
A.相同温度下,等物质的量浓度的和溶液的碱性比较,前者更强
B.常温时水溶性:
C.与溶液中所含微粒种类相同
D.将澄清石灰水分别加入和溶液中,前者产生沉淀,后者无现象
3.在25℃时,0.1mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、Ka1=4.0×10-6、Ka2=4.5×10-7,其中氢离子浓度最小的是
A.HNO2溶液 B.HCOOH溶液 C.HCN溶液 D.H2CO3溶液
4.下列电离方程式书写正确的是
A.在水溶液中的电离:
B.在熔融状态下电离:
C.在水溶液中的电离:
D.在水溶液中的电离:
5.下列能使溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是
A.升高温度 B.加水稀释
C.通入少量HCl气体 D.加少量冰醋酸
6.下列有关MgCl2的说法中,不正确的是
A.MgCl2的水溶液呈酸性
B.MgCl2能使蛋白质聚沉,常用作凝固剂
C.MgCl2熔融状态下可导电,属于电解质
D.MgCl2·6H2O在空气中受热分解可制得无水MgCl2
7.以下说法正确的是
A.用蒸馏水润湿过的pH试纸测某溶液的pH值,所测结果一定会偏低
B.用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.45
C.温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等
D.任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)一定相等
8.下列离子方程式书写不正确的是
A.氯水中存在反应:
B.泡沫灭火器灭火的工作原理:
C.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
D.碳酸钙与足量稀醋酸反应:
9.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.三点溶液中:
B.若使b点溶液中增大、减小,可加入固体
C.三点溶液中醋酸的电离程度:
D.三点溶液用等浓度的KOH溶液中和,消耗KOH溶液的体积:
10.如图中三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是
A.图中温度:T3>T2>T1
B.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
C.向C点的溶液中通入HCl气体可由C点移动到E点
D.图中五点Kw间的关系:E>D>A=B=C
11.用的溶液分别滴定体积均为、浓度均为的溶液(代表、或某弱酸),溶液的随加入溶液的体积变化如图所示,已知曲线②为的滴定曲线。下列说法正确的是
A.曲线①为的滴定曲线
B.在M点,
C.Q点对应的溶液中,水电离出来的
D.N点对应溶液的酸性比P点的强
12.下列叙述正确的是
A.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
B.25℃时的醋酸溶液,稀释至10倍后
C.25℃时的盐酸与等体积水混合后
D.25℃时的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
13.是一种二元弱酸,其溶液中存在以下平衡:,,下列说法正确的是
A.加水稀释,一定变小
B.温度不变,增大时,的值也增大
C.向体系中加少量NaOH溶液,一定变大
D.向体系中加少量NaOH溶液,体系中存在
14.下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向装有碘的溶液的试管中加入等体积浓溶液,振荡,溶液分层,下层紫红色变浅,上层呈棕黄色
碘在浓溶液中的溶解能力小于在中的溶解能力
B
向、的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,观察产生沉淀颜色
C
向反应后溶液中加入水观察溶液变蓝色
验证和浓硫酸反应生成
D
向溶液中逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
A.A B.B C.C D.D
15.常温下,酸性废水中的、、可经以下流程除去。
已知:溶液中浓度低于可认为沉淀完全;,,。
下列说法正确的是
A.溶液中存在
B.被还原的离子方程式为
C.若恰好沉淀完全,“沉淀”后上层清液中存在
D.“还原”时需加入的
二、解答题
16.黔南州龙里被誉为“中国刺梨之乡”,刺梨汁中含有维生素B、维生素C、膳食纤维以及多种矿物质。可对该刺梨汁中的维生素C进行初步提取。某化学兴趣小组用酸性高锰酸钾标准溶液测定初步提取液中维生素C的含量,已知该提取液中其他成分均不与酸性高锰酸钾溶液反应,反应的化学方程式可表示为:。
(1)用酸性高锰酸钾标准溶液滴定该提取液时,______(填“需要”或“不需要”)指示剂,实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)滴定操作的正确顺序______→______→______→______→②→⑧→⑦(选取必须操作序号)
①用维生素C待测液润洗锥形瓶内壁
②取10.00 mL的提取液于锥形瓶中
③检查滴定管是否漏水
④向润洗后的滴定管中装入KMnO4标准液,排气泡、调液面,记录初始读数
⑤蒸馏水洗涤滴定管
⑥用KMnO4标准液润洗滴定管
⑦重复滴定2~3次
⑧向锥形瓶中滴加KMnO4标准液滴定至终点,记录终点读数
(3)有关数据记录如表:
滴定序号
提取液体积/mL
KMnO4标准溶液
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
消耗的体积/mL
1
10.00
2
10.00
0.10
22.11
22.01
3
10.00
1.23
23.22
21.99
第一次滴定前、后滴定管中液面的位置如图所示,则该次滴定所消耗KMnO4标准溶液的体积为_____mL。由实验测得提取液中维生素C的物质的量浓度是______mol/L。
(4)滴定终点的判断方法:__________________________________。
(5)下列操作中可能使所测维生素C的物质的量浓度数值偏高的是______(填字母)。
A.量取酸性KMnO4标准溶液时滴定管未用待装溶液润洗
B.滴定前盛放待测溶液的锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取KMnO4标准溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
17.草酸亚铁晶体()是电池磷酸铁锂正极材料所需的主要原材料。某化学活动小组利用废铁屑制备草酸亚铁晶体并测定其结晶水含量:
I.制备:废铁屑干净铁屑溶液
已知:①二价铁盐易水解,pH>4时易被氧化;②草酸为二元弱酸。
请回答下列问题:
(1)步骤①中清洗废铁屑表面的油污,可选用________试剂。
(2)步骤②所用稀硫酸可用98.3%的浓硫酸进行配制,需要选用的仪器是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(3)步骤③中加入草酸时,通常控制溶液的pH至2~4,原因是___________________________,该步生成草酸亚铁晶体的离子方程式为______________________________________。
Ⅱ.结晶水含量测定:将石英玻璃管(仪器A,带两端开关和)称重,记为。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为。按下图连接好装置进行实验。
实验操作步骤为:打开和,缓缓通入→点燃酒精灯,小火加热→熄灭酒精灯→冷却至室温→停止通,关闭和→称量A。重复上述操作步骤,直至A恒重,记为。
已知:在该条件下,草酸亚铁晶体分解的化学方程式为。
(4)通入的目的是___________________________________________________。
(5)根据实验数据,计算草酸亚铁晶体中结晶水数目________。
(6)若该实验不测定,在仪器B中加入无水,通过测定B的质量变化结合数据能否计算结晶水数目_________________,原因是_________________________。
三、填空题
18.常见溶液的守恒关系式
(1)CH3COONa溶液:
物料守恒:c(Na+)=______________。
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=______________。
质子守恒:c(OH-)= ______________。
(2)NH4Cl溶液:
物料守恒:c(Cl-)=______________。
电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=______________。
质子守恒:c(H+)=______________。
(3)Na2CO3溶液:
物料守恒:c(Na+)=______________。
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=______________。
质子守恒:c(OH-)=______________。
19.在一定温度下,有a、盐酸b、硫酸c、醋酸三种酸(用a、b、c填空):
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是_______________。
(2)若三者pH相同时,中和等体积的该三种溶液所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是________________。
(3)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,pH由大到小的顺序是_______________。
20.Ⅰ.常温下几种酸、碱的电离常数如下表,回答下列问题:
酸/碱
HCOOH
HCN
电离常数
(1)HCOOH、、HCN的酸性由强到弱的顺序是________。
(2)常温下,向氨水中加入稀硫酸至恰好中和,所得溶液的pH________(填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因:________,该离子反应的平衡常数的数量级为________。
(3)等物质的量浓度的HCOONa溶液和溶液中,由水电离的大小关系为:HCOONa________(填“>”“=”或“<”);用蒸馏水稀释0.10 mol/L的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是________(填字母标号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.已知,,回答下列问题:
(4)医疗上常用________(填化学式)作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。
(5)用10 L 溶液溶解1.0 mol ,则溶液的最初浓度应不低于________mol/L(忽略溶液体积变化)。
21.水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,许多化学反应都是在水溶液中进行的。回答下列问题:
(1)某温度下纯水的,若温度不变,某稀盐酸中,则此溶液中由水电离产生的______。
(2)25°C时,在浓度均为的①、②、③溶液中,其铵根离子浓度由大到小的顺序为_________(用①②③表示)。
(3)在25℃时,将的溶液与的溶液混合,若所得溶液,则_________。
(4)25℃时,将的醋酸和的溶液等体积混合,所得溶液呈中性,则醋酸的电离平衡常数可表示为________。
四、计算题
22.室温下,求下列溶液的pH:(已知lg2=0.3)
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 mol·L-1
①此溶液的pH为________。
②用水稀释到原来体积的100倍,pH为________。
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合,pH为________。
(3)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合,pH为________。
(4)某温度(T℃)时,测得0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的Kw=____________。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合。若所得混合液为中性且a=11,b=3,Va:Vb=_____________。
23.已知饱和硫化氢的浓度为,硫化氢的电离常数为,。计算饱和硫化氢溶液中______。
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参考答案
1.B
【详解】A.滴定时,可以通过旋转活塞控制滴定速度,操作规范,A不符合题意;
B.滴定读数时需手持滴定管上端使其保持垂直悬垂状态,待液面稳定后平视凹液面最低处读数,双手一上一下持滴定管易导致滴定管倾斜,读数产生误差,操作不规范,B符合题意;
C.滴定时,眼睛需要观察锥形瓶内颜色变化,避免滴入过量标准溶液,操作规范,C不符合题意;
D.接近终点时,为了避免滴入过量标准浓度盐酸溶液,可以滴入半滴标准浓度盐酸溶液,操作规范,D不符合题意;
故选B。
2.D
【详解】A.的水解程度大于,相同温度下等物质的量浓度的溶液碱性强于溶液,A正确;
B.常温下的溶解度大于,即水溶性,B正确;
C.溶液中存在、、、,溶液中存在、、、,二者均含有、、、、、、,所含微粒种类相同,C正确;
D.澄清石灰水与反应生成沉淀,与反应时,与反应生成,进一步与结合生成沉淀,两者均有沉淀产生,D错误;
故答案选D。
3.C
【详解】对于相同温度、相同物质的量浓度的弱酸溶液,弱酸的电离常数越小,代表其电离能力越弱,溶液中电离出的越小。对比题给各酸的电离常数,其中HCN的电离常数远小于其余三种酸(以第一步电离为主),电离程度最弱,最小,故选C。
4.C
【详解】A.为强电解质,水溶液中完全电离出和,应使用等号,且是弱酸的酸式酸根,不能拆分为和,A错误;
B.熔融状态下仅断裂离子键,电离出和,共价键不断裂,不会产生,B错误;
C.是弱电解质,水溶液中部分电离,使用可逆号,电离方程式为,C正确;
D.在水溶液中会与水反应生成,不存在自由移动的,电离方程式不符合事实,D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大,但电离平衡常数随温度升高而增大,A错误;
B.加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大,温度不变则电离平衡常数不变,B正确;
C.通入少量气体,溶液中浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小,温度不变电离平衡常数不变,C错误;
D.加少量冰醋酸,浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度减小,温度不变电离平衡常数不变,D错误;
故选 B。
6.D
【详解】A.是强酸弱碱盐,溶于水后会发生水解:,使溶液中浓度大于浓度,水溶液呈酸性,A正确;
B.属于可溶性盐,电离出的离子可中和蛋白质胶粒表面的电荷,使蛋白质发生聚沉,生活中常用氯化镁作卤水点豆腐的凝固剂,B正确;
C.电解质的定义是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,熔融状态下能电离出自由移动的和,可以导电,符合电解质的定义,C正确;
D.若直接在空气中加热,会发生水解,同时生成的HCl易挥发,最终得到的是(进一步分解为MgO),无法得到无水,要制无水氯化镁需要在HCl气流中加热抑制其水解,D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.若待测液为酸性溶液,润湿试纸会稀释溶液使测得偏高;若为中性溶液,测得不变,仅碱性溶液时结果偏低,因此所测结果不一定偏低,A错误;
B.广范试纸的测量精度为整数,无法得到3.45的测量结果,B错误;
C.水的电离常数,水的离子积常数,二者相差水的浓度项,温度一定时数值不相等,C错误;
D.水自身存在电离平衡,因此任何水溶液中均存在和,且由水电离出的和一定相等,D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,是弱电解质,反应的离子方程式为,故A错误;
B.泡沫灭火器中与发生完全双水解反应生成沉淀和气体,反应的离子方程式为,故B正确;
C.的溶度积大于,碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙可发生沉淀转化,由微溶的转化为更难溶的,反应的离子方程式为,故C正确;
D.碳酸钙难溶,醋酸难电离,碳酸钙与足量稀醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式为,故D正确;
答案选A。
9.B
【分析】冰醋酸本身几乎不电离,开始阶段加入水较少时,随着水的加入,冰醋酸溶于水开始电离,溶液中的离子浓度不断增加,溶液的导电能力增强;后续再继续加入水,虽然电离平衡会正向移动,但是溶液中离子的浓度仍然不断降低,溶液的导电能力减弱,由此解答;
【详解】A.溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力越强,由图可知,导电能力:,因此溶液中:,A错误;
B.醋酸的电离平衡为,加入后,溶液中浓度变大,电离平衡逆向移动,溶液中增大、减小,B正确;
C.随着水的不断加入,电离平衡正向移动,醋酸的电离程度不断增大,因此电离程度:,C错误;
D.a、b、c三点只是加水的多少不同,醋酸的总物质的量不变,用等浓度中和时消耗的体积相等,即,D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.水的电离为吸热过程,温度越高,越大,由图得,故温度,A正确;
B.,B、D、E三点均为,故,B正确;
C.向C点溶液通入,溶液温度不变,不变,仅增大、减小,点仍在对应曲线上,而E点对应温度为、更大,无法由C点移动到E点,C错误;
D.仅与温度有关,温度越高越大,A、B、C温度均为,D对应,E对应,故关系为,D正确。
11.B
【详解】A.0.1mol/L的是强酸,初始pH=1,对应初始pH最小的曲线③,曲线①为酸性比更弱的的滴定曲线,A错误;
B.M点溶质为等物质的量的和,溶液显碱性,,根据电荷守恒,可得,B正确;
C.任何水溶液中,由水电离出的和始终相等,C错误;
D.pH越小酸性越强,N点pH约为4,P点pH小于2,P点酸性更强,D错误;
故答案选B。
12.C
【详解】A.95℃纯水中,呈中性,pH<7是升温促进水的电离、增大导致,A错误;
B.醋酸为弱电解质,稀释至10倍时电离平衡正向移动,物质的量增大,稀释后溶液,pH<4,B错误;
C.的盐酸与等体积水混合后,,pH=1,C正确;
D.pH=3的醋酸溶液中醋酸浓度远大于,pH=11的氢氧化钠溶液中,等体积混合后醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,D错误;
故选C。
13.D
【详解】A.草酸是二元弱酸,加水稀释促进和电离,生成的的物质的量增加,因此增大,A错误;
B.对于第二步电离,其电离平衡常数为,所以。温度不变时,不变,增大,该比值减小,B错误;
C.加入NaOH溶液,发生反应,使两步电离平衡均向右移动。第一步电离生成,第二步电离消耗,其浓度还受到加液稀释作用的影响。例如,所加NaOH溶液足够稀时,加入的很少,稀释作用可使减小,故不能断定一定变大,C错误;
D.加入NaOH溶液后,溶液中的阳离子为、,阴离子为、、。根据电荷守恒,阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,且每个带两个单位负电荷,因此,D正确;
故选D。
14.D
【详解】A.会与浓溶液中的发生反应,使进入水层,该现象由化学反应导致,并非单纯溶解能力差异,且现象说明更易进入浓溶液,A错误;
B.混合溶液中和的初始浓度未知,无法根据沉淀生成顺序比较和的大小,B错误;
C.与浓硫酸反应后剩余溶液中含有大量浓硫酸,直接向反应后溶液中加水会导致浓硫酸暴沸,存在安全隐患,操作错误,不能达到实验目的,C错误;
D.先出现红褐色沉淀说明发生了水解反应,后沉淀消失、溶液变为绿色说明被还原为,发生了氧化还原反应,可证明两种反应存在竞争,D正确;
故选D。
15.C
【分析】酸性含铬废水加入过量,发生氧化还原反应将六价铬还原为Cr3+,加入NaOH调节pH,形成Cr(OH)3沉淀,过滤得到除Cr后废水。
【详解】A.溶液中,由电荷守恒可得:,由物料守恒可得:,代入得:,A错误;
B.反应中还原剂是,不是,离子方程式应为,B错误;
C.若恰好沉淀完全,则,由,解得,则;根据的二级电离常数,变形得,即,C正确;
D.Cr(Ⅵ)被还原为Cr3+时,每个Cr原子得到3个电子:1mol 的、、中分别含2mol、1mol、1mol Cr,总得到电子的物质的量为,每个被氧化为失去2个电子,电子守恒关系为:,因流程中加入了过量,实际需满足,D错误;
故选C。
16.(1) 不需要 D
(2) ③ ⑤ ⑥ ④
(3) 0.5500
(4)当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
(5)AC
【详解】(1)高锰酸钾溶液本身为紫红色,被还原后褪色,因此不需要添加指示剂;高锰酸钾具有强氧化性,其溶液需要用酸式滴定管盛装,AB为碱式滴定管,故AB错误,用酸式滴定管进行滴定操作时,应使用左手控制酸式滴定管的活塞,大拇指在管前,食指和中指在管后,故C错误,D操作正确,故本题选D;
(2)进行滴定操作时,首先检验滴定管是否漏水,故第一空填③;之后先用蒸馏水洗涤滴定管,故第二空填⑤;再用标准溶液润洗滴定管,故第三空填⑥;润洗完毕后,向滴定管中装入KMnO4标准液,排气泡、调液面,记录初始读数,故第四空填④,随后取一定体积的待测液置于锥形瓶中,向锥形瓶滴加标准溶液至终点,记录读数,重复滴定2到3次;
(3)第一次滴定滴定前的读数为0.30 mL,滴定后的读数为24.90 mL,故消耗的标准溶液体积为24.60 mL;对比第二、第三次滴定消耗的体积,第一次滴定数据误差较大,应当舍去,故平均每次滴定消耗22.00 mL标准溶液,每次滴定消耗的高锰酸钾的物质的量为,由化学方程式可知,维生素C与高锰酸钾的反应比为5:2,故待测液中维生素C的物质的量为5.5000×10-3 mol,提取液中维生素C的浓度为;
(4)到达滴定终点时,待测液中的维生素C被完全消耗,高锰酸钾将溶液染成浅紫红色,故此时的现象为:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色;
(5)A.滴定管未用标准溶液润洗,则滴定管中盛装的标准溶液浓度偏低,滴定消耗的标准溶液体积偏高,测得维生素C的浓度偏高,A符合题意;
B.滴定前盛放待测溶液的锥形瓶洗净后未干燥,锥形瓶中维生素C的总量不变,对滴定结果无影响,B不符合题意;
C.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则滴定消耗的标准溶液体积偏高,测得维生素C的浓度偏高,C符合题意;
D.开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,测得消耗的标准溶液体积偏低,维生素C的浓度偏低,D不符合题意;
故本题选AC。
17.(1)热的饱和溶液
(2)AC
(3) pH过低,抑制电离,难以生成草酸亚铁晶体,pH过高,二价铁易水解,易氧化,故需控制pH至2~4
(4)排干净装置内空气,防止二价铁被氧化
(5)
(6) 否 仪器B与空气直接相连,会吸收空气中的水蒸气,导致水的质量无法准确测定
【分析】本实验分为草酸亚铁晶体制备和结晶水含量测定两部分;
Ⅰ.制备阶段以废铁屑为原料,先通过碱性试剂除去表面油污,再与稀硫酸反应制得硫酸亚铁溶液;为防止Fe2+水解、氧化,将pH控制在2~4,加入弱酸草酸后析出草酸亚铁晶体,全程规避二价铁的变质风险。
Ⅱ.含量测定阶段采用惰性气体保护的热分解法:通入N2排尽装置内空气,既避免FeO被氧化,也能将分解生成的气态产物全部带出;通过称量分解前后的固体质量差,结合分解反应的计量关系计算结晶水数目。
【详解】(1)热的饱和溶液水解显碱性,可用于清洗废铁屑表面的油污。
(2)由浓溶液配制一定物质的量浓度的稀溶液,需要用量筒(A)量取,稀释后在容量瓶(C)中配制。
(3)由已知信息可知,pH过低,抑制电离,难以生成草酸亚铁晶体,pH过高,二价铁易水解,易被氧化,故需控制pH至2~4;生成草酸亚铁晶体的离子方程式为。
(4)二价铁易被氧化,通入的目的是排干净装置内空气,防止二价铁被氧化。
(5)的质量为,FeO的质量为,二者物质的量相等:,据此解得。
(6)仪器B与空气直接相连,会吸收空气中的水蒸气,导致水的质量无法准确测定。
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物料守恒:会发生水解生成,钠元素全部以形式存在,含碳粒子为和,因此;
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总浓度,阳离子为、,阴离子为、,即。
质子守恒:水电离出的与总量相等,一部分被结合生成,剩余留在溶液中,所以;
(2)物料守恒:发生水解生成,氯元素全部以存在,氮元素存在形式是、,因此;
电荷守恒:阳离子是、,阴离子是、,正负电荷浓度相等,因此;
质子守恒:水电离的、总量相等,部分被结合生成,剩余留在溶液,因此;
(3)物料守恒:中的物质的量是C的2倍,碳元素以、、三种粒子存在,因此;
电荷守恒:阳离子、;阴离子、、,带2个负电荷,所以;
质子守恒:水电离的等于剩余加上结合了质子的粒子,结合1个生成,结合2个生成,所以。
19.(1)b>a>c
(2)c>a=b
(3)a=b>c
【详解】(1)盐酸是一元强酸完全电离,氢离子浓度等于酸的浓度;硫酸是二元强酸完全电离,硫酸中氢离子浓度为酸的二倍;醋酸是弱酸部分电离,氢离子的浓度小于酸的浓度;所以c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,
(2)若三者pH相同时,c(H+)相同、体积相同时,醋酸浓度最大,硫酸和盐酸溶液中氢离子物质的量相同,中和等体积的该三种溶液所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是c>a=b,
(3)醋酸是弱电解质,加水稀释能促进醋酸的电离,所以醋酸中氢离子浓度变化慢,即醋酸中氢离子浓度大,所以将c(H+)相同的三种酸均稀释100倍后,[H+]由大到小的顺序是c>a=b,pH由大到小的顺序是a=b>c,
20.(1)
(2) <
(3) < A
(4)
(5)2.6
【详解】(1)同温度下,酸的电离常数越大,酸性越强。表中甲酸的电离常数大于醋酸,且二者均大于氢氰酸,因此酸性由强到弱的顺序为;
(2)硫酸与氨水恰好中和生成硫酸铵,硫酸铵为强酸弱碱盐,溶液中的铵根离子会发生水解,使溶液呈酸性,故pH<7。水解离子方程式为。
该水解反应的平衡常数,故其数量级为;
(3)甲酸的电离常数大于醋酸,因此甲酸根离子的水解程度小于醋酸根离子。两种盐溶液的物质的量浓度相等时,HCOONa溶液中由水电离的小于CH3COONa溶液。
醋酸的电离平衡为。加水稀释时,醋酸的电离程度增大,而氢离子浓度减小,醋酸根离子浓度减小,电离常数和水的离子积不变。由可知,A项比值增大;、和均不随加水量的增加而增大,故选A;
(4)硫酸钡难溶于水,且可用于X射线透视肠胃,因此“钡餐”的化学式为;
(5)硫酸钡转化为碳酸钡的离子方程式为,该反应的平衡常数。
1.0 mol硫酸钡在10 L溶液中恰好完全转化时,生成1.0 mol硫酸根离子,故。由平衡常数可得。初始碳酸钠还应包括转化所消耗的0.10 mol/L,因此,故碳酸钠溶液的最初浓度应不低于2.6 mol/L。
21.(1)
(2)
③>①>②
(3)
(4)
【详解】(1)某温度下纯水的,则该温度下水的离子积常数,在稀盐酸中,由水电离出的等于溶液中的,故由水电离产生的;
(2)三种溶液中铵根离子的初始浓度均为,在水溶液中会发生水解使溶液显酸性;
①中对的水解无影响;②中水解显碱性,会促进的水解,使其浓度减小;③中水解显酸性,会抑制的水解,使其浓度增大,因此,铵根离子浓度由大到小的顺序为③>①>②;
(3)25℃时,的溶液中,的溶液中,混合后溶液,显酸性,说明盐酸过量,混合后溶液中,解得;
(4)混合后溶液呈中性,则,根据电荷守恒,可得,根据物料守恒,溶液中,则醋酸的电离平衡常数。
22.(1) 2 4
(2)3.3
(3)11.7
(4) 1×10-13 1:10
【详解】(1)①为二元强酸,完全电离,,代入公式得。
②稀释100倍后,计算得。
(2)两强酸等体积混合,的浓度远小于可近似忽略,混合后,。
(3)室温下, pH=12的NaOH溶液,pH=4的HCl溶液,等体积混合后碱过量: ,室温下,则,。
(4)该温度下溶液中,则,。混合为中性时碱中与酸中相等,的中,的中,代入得,故。
23.
【详解】是二元弱酸,其第二步电离常数远远小于第一步电离常数,因此溶液中几乎全部来自第一步电离,第二步电离的贡献可忽略,因此可按一元弱酸近似计算浓度,则有,根据公式:,解得:。
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