第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、选择题
1.下列物质中,属于弱电解质的是
A.CO2 B.H2O C.CuCl2 D.BaSO4
2.化学与生产、生活紧密相关,下列说法错误的是
A.电能属于一次能源,也属于清洁能源
B.用热的碳酸钠溶液去油污,利用了盐类水解原理
C.自热饭盒中盛放氧化钙与水,二者混合时反应放出大量热
D.用硫化钠作沉淀剂除去废水中的铜离子的过程中,没有利用氧化还原反应原理
3.柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐酸和醋酸的说法正确的是
A.两种溶液中水的电离程度相等
B.两溶液浓度:
C.加水稀释同等倍数后,盐酸中的更大
D.与同浓度的NaOH溶液反应,两溶液所需NaOH溶液的体积相等
4.下列应用只与沉淀溶解平衡有关的是
A.用碳酸钠溶液清洗油污,加热可以增强去污效果
B.在实验室配制氯化铁溶液,常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度
C.使用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
D.为了除去水垢中的CaSO4,可先用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙
5.下列说法正确的是
A.氨气溶于水能导电,所以NH3是电解质
B.用冰醋酸、蒸馏水和容量瓶可以配制pH=1的醋酸溶液
C.在醋酸钠溶液中再加入少量水,会使其水解平衡正向移动
D.室温下pH=12NaOH与pH=2的硫酸恰好中和,消耗二者体积比为1:2
6.在下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.=10-5mol L-1的溶液中:Ba2+、ClO-、Cl-、NO
B.由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液中:Na+、HCO、K+、SO
C.能使甲基橙试液变红的溶液:Fe2+、Na+、Cl-、NO
D.无色透明溶液中:Al3+、Na+、AlO、Cl-
7.劳动实践促成长。下列劳动实践项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动实践项目 化学知识
A 洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污 油脂在碱性条件下能发生水解反应
B 用pH计测定正常雨水的pH约为5.6 CO2溶于水后溶液显酸性
C 制作豆腐的过程中煮沸豆浆 一定条件下,蛋白质可发生盐析
D 用明矾处理污水 明矾水解可形成Al(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
8.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH H++CH3COO-,△H>0。已知25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.75×10-5。下列叙述不正确的是
A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,平衡时溶液中c(H+)减小
B.向该溶液中加少量CH3COONa固体,平衡逆向移动
C.该温度下,0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka = 1.75×10-5
D.升高温度,c(H+)增大,Ka增大
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.锌与CH3COOH溶液反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
B.氢氧化镁与稀硝酸反应:H++OH-=H2O
C.Na与水反应:2Na+2H2O=2Na++2H2↑+O2↑
D.氨水与AlCl3溶液反应:3NH ·H O+Al3+= 3NH+Al(OH)3↓
10.常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.水电离的 c(H+)=10-13 mol·L的溶液中:Al3+、Cl-、K+、
B.遇甲基橙变红色的溶液中:Fe2+、Na+、、-
C.c(H+) /c(OH-)=1×106的溶液中:K+、Na+、Cl-、
D.pH=1 溶液中:Na+、Mg2+、、
11.下列水溶液呈酸性的是
A.CH3COONa B.NaHSO4 C.NaHS D.NaCl
12.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH﹣向左移动且溶液呈酸性的是
A.向水中加入NaHSO4溶液 B.向水中加入Al2(SO4)3溶液
C.向水中加入NaOH溶液 D.将水加热到100℃,使pH=6
13.下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
D.在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
14.下列实验操作和数据记录都正确的是
A.用托盘天平称量时,将NaOH固体放在右盘内的滤纸上,读数为10.3g
B.用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为2.0
C.用量筒准确量取碳酸钠溶液
D.在试管中制备时,将吸有NaOH溶液的滴管插入溶液的底部
15.下列措施不能使氨水中的电离度增大的是
A.加水 B.升温 C.通入氨气 D.加入盐酸
二、填空题
16.(1)将4gNaOH溶于___________g水中,可使溶液中H2O与Na+的物质的量之比等于20:1。
(2)在标准状况下,某气体的密度为1.25g/L,则此气体的摩尔质量是________。
(3)如图所示是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。以下三个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是________,与B图变化趋势一致的是________,与C图变化趋势一致的是________。
a.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的H2SO4至过量
b.向醋酸溶液中逐滴加入等浓度的氨水至过量
c.向盐酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液至过量
(4)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合气体中CO和CO2的物质的量之比为_________,CO的体积分数是________。
17.按要求完成下列各题。
(1)pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积的关系如图所示。回答下列问题:
①若a=5,则A为_________酸,(填“强”或“弱”),若再稀释1000倍,则A的pH_________。
②若A、B都是弱酸,则a的范围是_________。
(2)浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:①盐酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氨水,四种溶液中pH值由大到小的顺序是(填序号)_________。
(3)一定温度下,向等体积纯水中分别加入等物质的量的下列物质:①NaOH、②CH3COOH、③NaClO,则水的电离程度最大的是_________(填编号)。
(4)将pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH_________为。(Lg2=0.3)
18.T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题。
(1)T1_______(填“>”“<”或“=”)T2温度时Ksp(BaSO4)=_______。
(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是_______(填序号)。
A.加入Na2SO4固体可由a点变为b点
B.T1温度下,在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点
D.升温可由b点变为d点
(3)T2时,现有0.2mol的BaSO4沉淀,每次用1L饱和Na2CO3溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使BaSO4中的全部转化到溶液中,需要反复处理_______次。[提示:BaSO4(s)+(aq) (aq)+BaCO3(s) ;=]
19.常温下,有四种溶液:①0.1mol·L-1CH3COOH溶液②0.1mol·L-1CH3COONa溶液③0.1mol·L-1NaHSO3溶液④0.1mol·L-1NaHCO3溶液
(1)溶液①的pH_______(填“>”“<”或“=”)7。
(2)溶液②呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性。其原因是_______(用离子方程式说明)。
(3)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是_______(填字母)。
a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1mol·L-1
b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol·L-1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
20.已知某温度下有如下三个反应:
则该温度下HF、HCN和三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是___________。
三、计算题
21.化学平衡常数(K)、电离常数(Ka)、水解常数(Kh)、水的离子积常数(Kw)和溶度积常数(Ksp)都是判断物质性质或变化的重要常数。
(1)上述常数随着温度升高,一定增大的是_______。
(2)C(s)+CO2(g) 2CO(g),化学平衡常数表达式K =_______。
(3)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,则反应AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq)的化学平衡常数是_______。
(4)弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数Kw三者间的关系可表示为_______。
(5)25℃时,将a mol/L的醋酸溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),用含a的代数式表示醋酸的电离平衡常数Ka=_______。
22.某溶液中含有Ba2+和Sr2+,它们的浓度均为0.010mol/L,向其中滴加Na2CrO4溶液,请通过计算说明下列问题,已知Ksp[BaCrO4]=1.2×10-10;Ksp[SrCrO4]=2.2 ×10-5,)
(1)当溶液中Ba2+开始沉淀,溶液中CrO的浓度为多少?
(2)当溶液中Ba2+沉淀完全时,Sr2+是否开始沉淀?
四、元素或物质推断题
23.A、B、C、D分别是(NH4)2SO4、Ba(OH)2、AlC13、Na2CO3四种物质中的某一种,现进行如下实验:
① 实验测得A溶液和D溶液显碱性,B溶液和C溶液显酸性;
②A溶液和D溶液混合可生成沉淀甲;
③ 足量A溶液与B溶液混合共热沉淀乙和刺激性气味气体;
请回答下列问题:
(1)A的化学式为____________,D的化学式为____________。
(2)将C溶液加热蒸干,并灼烧至恒重,最后得固体为___________(填化学式)。
(3)B溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________。
(4)将沉淀甲加入到B溶液中,沉淀甲会转化为沉淀乙。沉淀甲会转化为沉淀乙的离子方程式是____________。
五、实验题
24.氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,实验室可用无水氯化铬()与氨气在高温下反应制备,反应原理为。
【实验1】以红矾钠()为原料制备,流程如图1所示。
已知:a.不溶于乙醚,易溶于水、乙醇,易水解。
b.易升华,在高温下能被氧化。
(1)步骤Ⅰ中“加入40% NaOH溶液”的作用是_______;步骤Ⅱ中“加与10%盐酸”,其中甲醇作为还原剂,反应后生成,请写出反应的离子方程式:_______。
(2)由步骤Ⅱ得到的固体经多步操作制备的实验操作为_______(实验中须使用6.0 mol/L盐酸、乙醚减压干燥器)。
【实验2】制备CrN的装置如图2所示。
(3)仪器B中的试剂是_______,其作用为_______。
(4)处理尾气时,使用装置E的优点是_______。
(5)整套装置的不足之处为_______,改进的措施是_______。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.CO2为非金属氧化物,属于非电解质,A不符合题意;
B.H2O能发生微弱电离,产物H+和OH-,属于弱电解质,B符合题意;
C.CuCl2为可溶性盐,在水溶液中发生完全电离,属于强电解质,C不符合题意;
D.BaSO4虽然难溶于水,但溶于水的部分发生完全电离,属于强电解质,D不符合题意;
故选B。
2.A
解析:A.一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,电能属于二次能源,也属于清洁能源,A错误;
B.热的碳酸钠溶液溶液中的水解使溶液显碱性,可以去除油污,利用了盐类水解原理,B正确;
C.氧化钙与水的反应是放热反应,因此自热饭盒中盛放氧化钙与水,可以利用二者混合时反应放出大量的热加热食物,C正确;
D.用硫化钠做沉淀剂除去废水中的铜离子,是因为难溶,从而使与Cu2+结合而除去Cu2+,没有利用了氧化还原反应原理,D正确;
故选A。
3.A
【分析】由图可知,盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中存在电离平衡,则氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,中和能力小于醋酸溶液。
解析:A.由分析可知,盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,抑制水的电离程度相等,所以两种溶液中水的电离程度相等,故A正确;
B.由分析可知,氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,故B错误;
C.由分析可知,盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,加水稀释同等倍数后,强酸溶液的氢离子浓度变化大,则盐酸中的氢离子浓度更小,故C错误;
D.由分析可知,氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,中和能力小于醋酸溶液,所以与同浓度的氢氧化钠溶液反应时,盐酸所需氢氧化钠溶液的体积小于醋酸,故D错误;
故选A。
4.D
解析:A.碳酸钠溶液中碳酸根水解生成氢氧根,油污在碱性条件下水解,加热,促进碳酸根水解,碱性增强,因此可以增强去污效果,故A不符合题意;
B.在实验室配制氯化铁溶液,常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,主要抑制铁离子水解,然后加水稀释到所需的浓度,故B不符合题意;
C.使用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,铝盐、铁盐水解生成胶体,胶体具有吸附杂质作用,起净水功效,故C不符合题意;
D.为了除去水垢中的CaSO4,可先用碳酸钠溶液处理,利用沉淀的溶解平衡移动原理,使之转化为碳酸钙,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
5.C
解析:A.氨气溶于水生成的NH3·H2O能够电离,NH3·H2O是电解质,NH3自身不能电离,是非电解质,A错误;
B.醋酸是弱酸,醋酸的浓度不同时电离程度不同,难以配制pH=1的醋酸溶液,B错误;
C.加水稀释促进盐的水解,则在醋酸钠溶液中加入少量水,促进醋酸钠的水解,水解平衡正向移动,C正确;
D.室温下pH=12的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液,NaOH溶液中氢氧根离子的浓度等于硫酸中氢离子的浓度,所以二者恰好中和时,消耗二者的体积比为1:1,D错误;
故答案选C。
6.A
解析:A.=10-5mol L-1的溶液为碱性溶液,四种离子在碱性溶液中不发生任何反应,能大量共存,故A正确;
B.由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,碳酸氢根离子既能与酸溶液中的氢离子反应,也能与碱溶液中的氢氧根离子反应,一定不能大量共存,故B错误;
C.能使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,酸性条件下,溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.溶液中铝离子和偏铝酸根离子发生双水解反应,不能大量共存,故D错误;
故选A。
7.C
解析:A.热的纯碱溶液呈碱性,能够促进油脂水解转化为可溶性的甘油和高级脂肪酸钠,故洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污是由于油脂在碱性条件下能发生水解反应,A不合题意;
B.正常雨水中由于溶有CO2,CO2+H2OH2CO3的缘故,导致溶有呈酸性,pH约为5.6,B不合题意;
C.加热煮沸将使蛋白质发生变性而不是盐析,C符合题意;
D.明矾水解可形成Al(OH)3胶体Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有很强的吸附性,故可用明矾处理污水,D不合题意;
故答案为:C。
8.A
解析:A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,由于该反应是可逆反应,滴加的浓盐酸不能完全转化为CH3COOH,故到达新的平衡时,溶液中c(H+)增大,A错误;
B.向该溶液中加少量CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,B正确;
C.电离平衡常数K和温度有关,温度不变,Ka不变,C正确;
D.醋酸的电离是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,c(H+)、c(CH3COO-)均增大,c(CH3COOH)减小,Ka增大,D正确;
故选A。
9.D
解析:A.醋酸不能拆开,正确的离子方程式为:2CH3COOH+ Zn=Zn2++H2↑+2CH3COO-,A错误;
B.氢氧化镁是沉淀,不能拆开,故氢氧化镁与稀硝酸反应的离子方程式:,B错误;
C.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,故正确的离子方程式为:
2Na+2H2O=2Na++H2↑+2,C错误;
D.氨水与AlCl3溶液反应,会生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,3NH ·H O+Al3+= 3NH+Al(OH)3↓,D正确;
故本题选D。
10.A
解析:A.水电离的c(H+)=10-13 mol·L的溶液中,可能是碱性也可能是酸性,碱性条件下,Al3+无法大量共存,酸性条件下,Al3+、Cl-、K+、之间相互不反应,能大量共存;故A符合题意;
B.甲基橙变红色的溶液显酸性,将氧化Fe2+,故B不符合题意;
C.c(H+)/c(OH-)=1×106的溶液呈酸性,无法大量共存,故C不符合题意;
D.pH=1溶液中,Na+、Mg2+、、之间相互不发生反应,一定能大量共存,故D不符合题意;
故答案选A。
11.B
解析:A.醋酸钠因为醋酸根离子水解,使溶液显碱性,A错误;
B.硫酸氢钠再水溶液中可电离出氢离子,溶液显酸性,B正确;
C.硫氢化钠溶液中存在硫氢根离子,可发生电离和水解,且水解程度大于电离程度,所以溶液显碱性,C错误;
D.氯化钠溶液显中性,D错误;
故选B。
12.A
【分析】能使电离平衡H2O H++OH-向左移动,说明加入的物质能抑制水的电离;溶液呈酸性,说明加入的物质,导致溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度而使溶液呈酸性;
解析:A.硫酸氢钠的电离:NaHSO4═Na++H++,溶液中氢离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,故A符合题意;
B.向水中加入Al2(SO4)3,铝离子水解而促进水电离,铝离子和水电离时生成的氢氧根离子结合生成氢氧化铝,使溶液中氢离子浓度浓度大于氢氧根离子,溶液呈酸性,故B不符合题意;
C.向水中加入氢氧化钠溶液呈碱性且会抑制水的电离,故C不符合题意;
D.升高温度,水的电离程度增大,但是溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液显示中性,故D不符合题意;
故选A。
13.D
解析:A.难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加难溶电解质的量对平衡无影响,故A错误;
B.难溶电解质在熔融状态下可以完全电离,不一定都是弱电解质,如AgCl难溶于水,但为强电解质,故B错误;
C.在白色ZnS沉淀上滴加 CuSO4 溶液,沉淀变黑,说明CuS比ZnS更难溶于水,故C错误;
D.相同温度下,氯化银在溶液中存在沉淀溶解平衡,氯化钠溶液中氯离子抑制氯化银溶解,AgCl在水中的溶解度大于在饱和NaCl溶液中的溶解度,故D正确;
故选D。
14.D
解析:A.氢氧化钠固体会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,所以用托盘天平称量氢氧化钠固体时,应将氢氧化钠放在玻璃器皿中称量,故A错误;
B.广泛pH试纸测得溶液的pH为范围值,所以不可能用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为2.0,故B错误;
C.量筒是粗量器,不可能准确量取16.25mL的碳酸钠溶液,故C错误;
D.在试管中制备氢氧化亚铁时,将吸有氢氧化钠溶液的滴管插入硫酸亚铁溶液的底部可以减少空气中的氧气进入,防止氢氧化亚铁被氧化,故D正确;
故选D。
15.C
【分析】氨水中存在平衡:,据此分析解答。
解析:A.加水可促进一水合氨电离,使其电离度增大,A不符合题意;
B.一水合氨的电离属于吸热反应,所以升温促进电离,使其电离度增大,B不符合题意;
C.通入氨气,生成更多的一水合氨,虽然会使平衡向正向移动,但一水合氨的浓度增大,会使电离度(转化率)减小,C符合题意;
D.加入盐酸,增大氢离子浓度,消耗溶液中的氢氧根离子,从而使一水合氨的电离平衡向正向移动,增大其电离度,D不符合题意;
故选C。
二、填空题
16.28g/mol b a c 1:3 25%
解析:(1)4gNaOH的物质的量为:,溶液中H2O与Na+的物质的量之比为,则水的物质的量为:2mol,故水的质量为:,故答案为:36
(2) 标准状况下摩尔体积为22.4L,某气体的密度为1.25g/L,此气体的摩尔质量为:,故答案为:28
(3) 图象A中导电性先增大后减小,反应b中醋酸是弱电解质,加入氨水,生成强电解质醋酸铵,导电性增强,所以符合A的是b;图象B中导电性先减小,然后增大,反应a中生成硫酸钡和水,导电性降低,当硫酸过量时再增大所以符合图象B的是a;图象C中导电性先减小后不变,反应c中向盐酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液至过量,反应生成水,离子浓度变,导电性降低,当NaOH过量时,离子浓度保持不变,导电性不变,所以符合图象C的是c,故答案为:b,a,c。
(4)标准状况下,混合气体的物质的量为:,设CO和CO2物质的量为x和y,,,解得:x=0.075mol,y=0.225mol;混合气体中CO和CO2的物质的量之比为:,体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为:,故答案为:1:3,25%。
17.(1) 强 无限接近7 2(2)③>④>②>①
(3)③
(4)11.7
解析:(1)①强酸稀释,体积每增大10n倍,pH就增大n个单位;弱酸稀释,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位。当pH为2的酸,稀释1000倍,pH变为5,说明A为强酸,继续稀释1000倍,pH会无限趋近于7;
②弱酸稀释,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位,故若A、B都是弱酸,则a的范围是2(2)①盐酸为强酸,完全电离,②醋酸为弱酸,部分电离,故同浓度时盐酸的pH小于醋酸;③氢氧化钠为强碱,完全电离,④氨水为弱碱,部分电离,故同浓度时氢氧化钠的pH大于氨水,综合四种溶液中pH值由大到小的顺序是③>④>②>①。
(3)①氢氧化钠为强碱,抑制水的电离,②醋酸为弱酸,抑制水的电离,但弱于氢氧化钠,③次氯酸钠为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,故水电离程度最大的是③。
(4)pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol/L,pH=4的HCl溶液中c(H+)=10-4mol/L,等体积混合后c(OH-)=mol/L,则c(H+)=2×10-12 mol/L,pH=12-0.3=11.7。
18.(1) <
(2)ABC
(3)3
解析:(1)温度越高BaSO4的溶解度越大,T1温度下BaSO4的溶度积较小,所以T1<T2;T2时的溶度积可利用c点的数据进行计算求得,T2温度时,Ksp(BaSO4)=c(SO)×c(Ba2+)=5.0×10-5mol/L×1.0×10-4mol/L=5.0×10-9mol2/L2;
(2)A.由于存在沉淀溶解平衡,加入Na2SO4,硫酸根离子浓度增大,BaSO4的沉淀溶解平衡逆向移动,Ba2+的浓度降低,可由a点变为b点,A说法正确;
B.T1曲线上方区域的浓度商大于溶度积,所以会析出沉淀,B说法正确;
C.蒸发溶剂,不饱和溶液中Ba2+和硫酸根离子的浓度都变大,可能由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点,C说法正确;
D.升高温度,沉淀溶解平衡正向移动,c(SO)、c(Ba2+)会变大,不可能由b点变为d点,D说法错误。
答案为ABC;
(3)设每次用1L 1.7mol/L饱和Na2CO3溶液能处理xmol BaSO4,
根据,解得:x=0.081,处理次数=≈3,所以至少要反复处理3次。
19.(1)<
(2) 碱 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
(3)bc
解析:(1)醋酸为酸,所以溶液①0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH<7,故答案为:<;
(2)CH3COONa为强碱弱酸盐,CH3COO-水解使溶液呈碱性,水解离子方程式为:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,故答案为:碱;CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;
(3)水解和电离都是微弱的,所以c(CH3COO-)都小于0.1mol·L-1,且CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-),故bc正确,故答案为:bc。
20.
解析:三个反应均为盐+酸→新盐+新酸的反应,按复分解反应规律:应满足强酸制弱酸反应原理,则由反应可知,酸性:、、,即酸性排序为;三者都是一元弱酸,电离常数越大,酸性越强,则三者电离常数的由大到小排序为。
三、计算题
21. 电离常数(Ka)、水解常数(Kh)、水的离子积常数(Kw) 2.1×106 Kw=Ka ·Kh
解析:(1)温度升高,平衡常数减小,说明正反应为放热反应,平衡常数增大,说明正反应是吸热反应;弱电解质的电离、水的电离、盐类水解一定是吸热反应,相关平衡常数随温度的升高而增大;
(2)C为固态,不计入表达式中,所以;
(3);
(4)由知,由知,所以;
(5)两溶液等体积混合后,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.005mol/L,根据元素守恒,c(CH3COOH)=()mol/L,根据电荷守恒,,所以,则。
22.(1)1.2×10-8mol/L
(2)否
解析:(1)根据Ksp[BaCrO4]=c(Ba2+)c(CrO42-),有:0.010mol/L×c(CrO)=1.2×10-10,
解得c(CrO)=1.2×10-8mol/L
答:当溶液中Ba2+开始沉淀,溶液中CrO的浓度为1.2×10-8mol/L;
(2)当溶液中Ba2+沉淀完全时,c(Ba2+)=1.0×10-5mol/L,此时溶液中c(CrO)==1.2×10-5mol/L,Qc=c(Sr2+)c(CrO)=0.010mol/L×1.2×10-5mol/L=1.2×10-7<Ksp[SrCrO4]=2.2 ×10-5,无SrCrO4沉淀生成
答:当溶液中Ba2+沉淀完全时,Sr2+还没有开始沉淀。
四、元素或物质推断题
23.(1)Ba(OH)2、Na2CO3;(2)Al2O3;
(3)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);
(4)BaCO3(s)+SO42-(aq)=BaSO4(s)+CO32-(aq)。
解析:试题分析:(1)溶液显酸性的有硫酸铵和氯化铝,溶液显碱性的有氢氧化钡和碳酸钠,A与B反应有刺激性气味的气体生成,说明A为氢氧化钡,B为硫酸铵,C为氯化铝,D为碳酸钠。
(2)氯化铝溶液加热过程中促进水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸有挥发性,蒸干剩余氢氧化铝,灼烧到恒重,氢氧化铝分解生成氧化铝和水,得到的固体为Al2O3。
(3)每个硫酸铵电离出2个铵根离子和1个硫酸根离子,铵根离子水解,但铵根离子浓度大于硫酸根离子,溶液显酸性,所以离子浓度顺序为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。
(4)沉淀甲为碳酸钡,和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀,说明BaSO4的溶解度比BaCO3更小,离子方程式为:BaCO3(s)+SO42-(aq)=BaSO4(s)+CO32-(aq)。
五、实验题
24.(1) 将转化为
(2)先将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,然后用乙醚洗涤2~3次,最后减压干燥得到
(3) 碱石灰 干燥氨气
(4)防止倒吸
(5) 装置C、D之间的导管太细,容易堵塞 换成粗导管
解析:【实验1】
红矾钠()中先加入40% NaOH溶液,将转化为,再加与10%盐酸,发生反应,调节pH,将CrCl3转化为,过滤后经多步操作得到,最后脱水得到CrCl3。
【实验2】
装置A用来制取氨气,B中装有碱石灰,用来干燥氨气,装置C为氨气和的反应装置,发生反应,装置D中的碱石灰主要是防止E中的水蒸气进入,E吸收尾气氨气和HCl。
(1)步骤Ⅰ中,加入40%NaOH溶液,可实现向的转化,所以作用是将红矾钠转化为铬酸钠;步骤I中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,同时Na2CrO4被还原为CrCl3,反应的离子方程式为;
(2)加入过量盐酸后,Cr(OH)3溶解生成CrCl3,若想获得,需要从溶液中提取溶质,所以需进行的操作为蒸发浓缩、冷却结晶;由题给信息可知,不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解,所以需进行过滤,用乙醚洗涤2 ~ 3次;由题给信息可知,易升华,在高温下能被氧化,所以还要进行低温干燥或减压干燥的操作;由此可知实验操作为:先将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,然后用乙醚洗涤2~3次,最后减压干燥得到;
(3)根据分析,仪器B中的试剂为碱石灰;其作用是干燥氨气;
(4)装置E的作用是吸收氨气和HCl,防止污染空气,玻璃管的作用是平衡压强,防止倒吸;
(5)装置C、D之间的导管太细,尾气氨气和HCl反应生成氯化铵固体,容易造成导管堵塞;可以换成较粗的导管。