2024年高考化学一轮复习:专题14水溶液中的离子平衡

2024年高考化学一轮复习:专题14水溶液中的离子平衡
一、选择题
1.室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测得0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH约为8
2 向0.1mol·L-1NaHCO3溶液中加入过量0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
3 向0.1mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液
4 向浓NaHCO3溶液中加入浓Al2(SO4)3溶液,有气体和沉淀生成
下列说法不正确的是(  )
A.实验1的溶液中存在c(Na+)>c(H2CO3)>c()
B.实验2所得上层清液中存在c(Ba2+)·c()=Ksp(BaCO3)
C.实验3反应后的溶液中存在c(Na+)D.实验4中发生反应的离子方程式为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
2.常温下,在不同试剂中加入酸或碱后体系pH的变化如表所示。下列说法错误的是()
试剂 pH
初始 通入0.01molHCl气体 加入0.01molNaOH固体
①1LH2O 7 a 12
②0.10molCH3COOH,0.10molCH3COONa配制成1L的溶液 4.76 4.67 4.85
已知:缓冲作用是维持溶液自身pH值的相对稳定。
A.表中a的数值等于2(忽略通入HCl气体前后体系的体积变化)
B.试剂①如表所示通入HCl和加入NaOH相比,水的电离程度相同
C.试剂②中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
D.NH3·H2O—NH4Cl溶液具有与试剂②相似的缓冲作用
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
3.下列离子浓度的关系正确的是()
A.0.1mol·L-1K2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c()+2c()+c(H2CO3)=c(Na+)
C.等物质的量的CH3COONa和盐酸的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.物质的量浓度相等的NH4Cl溶液、CH3COONH4溶液和NH4HSO4溶液中c()依次增大
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
4.下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaClO4 D.NH3
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
5.为比较盐酸与醋酸的酸性强弱,下列方案不可行的是(均在常温下测定)
A.比较等体积、等pH值的两种溶液的导电性
B.比较等物质的量浓度的氯化钠与醋酸钠溶液的pH值
C.比较等体积、等pH值的两种溶液与过量锌粉反应产生氢气的量
D.比较等体积、等物质的量浓度的两种溶液稀释相同倍数后的pH变化
【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质;弱电解质在水溶液中的电离平衡
6.(2023高一下·嘉兴期末)下列方程式书写不正确的是(  )
A.硫酸氢钠在水中的电离方程式:
B.向氯化铝溶液中加入足量氨水的离子方程式:
C.氯化铁溶液腐蚀铜板的离子方程式:
D.甲烷和氯气在光照条件下生成气态有机物的化学方程式:
【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;弱电解质在水溶液中的电离平衡;甲烷的化学性质
【解析】【解答】 A:电离方程式书写正确,故A不符合题意;
B:氨水为弱碱,书写电离方程式时不拆,向氯化铝溶液中加入足量氨水生成物为Al(OH)3,故B符合题意;
C:离子方程式书写正确,故C不符合题意;
D:化学方程式书写正确,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】氯化铝溶液与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵。
7.(2023高二下·广东期末)常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(  )
A.的NaX溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
C.当时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】A、NaX溶液显碱性,则NaX溶液中:,故A正确;
B、酸性越强,电离常数越大,由分析可知,酸性:HX>HY>HZ,则 ,故B正确;
C、当pH=7时,c(H+)=c(OH-),NaX溶液中由电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-),则c(X-)=c(Na+)-c(Cl-),同理有:c(Y-)=c(Na+)-c(Cl-),c(Z-)=c(Na+)-c(Cl-),三份溶液滴定到pH=7时消耗HCl的量不同,故c(Cl-)不同,则,故C错误;
D、分别滴加20.00mL盐酸后,c(Na+)=c(Cl-),根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-)+c(Y-)+c(Z-),则有 ,故D正确;
故答案为:C。
【分析】 浓度均为的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,pH大小:NaZ>NaY>NaX,则酸性:HX>HY>HZ。
8.(2023高二下·舟山期末)下列有关说法正确的是(  )
A.常温下,相同的盐酸和醋酸与铁粉反应,起始产生气泡的速率是盐酸中比较块
B.一定温度下将冰醋酸加水稀释,冰醋酸的电离度逐渐增加,逐渐增大,但电离常数不变
C.时,某溶液,升温至
D.测得的一元碱溶液,则一定为弱电解质
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;溶液pH的定义;电离平衡常数
【解析】【解答】A:pH相同证明,c(H+)相同,故盐酸和醋酸与铁粉反应,起始产生气泡的速率相等,故A不符合题意;
B:稀释冰醋酸有利于醋酸的电离,但浓度减小程度大于电离程度,故c(H+)逐渐变小,故B不符合题意;
C:升高温度,有利于水的电离,Kw增大,c(OH-)不变,则c(H+)增大,pH减小,故C符合题意;
D:未指明温度,不能确定ROH是否完全电离,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】电离平衡常数、水解平衡常数、离子积常数与温度有关。
稀释反应物浓度、升温有利于水的电离。
9.(2023高二下·彭泽期末)饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是(  )
A.NaCl固体溶于水,破坏了离子键
B.此过程中溶解速率小于结晶速率
C.再加入NaCl固体,溶质的物质的量浓度变大
D.此过程说明NaCl只有在水溶液中才能电离
【答案】A
【知识点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;电解质与非电解质;电解质在水溶液中的电离
【解析】【解答】A:氯化钠是离子晶体,存在离子键,NaCl溶于水破坏离子键,故A符合题意;
B:图示过程说明溶解速率等于结晶速率,故B不符合题意;
C:向饱和溶液中加入溶质,溶质不再溶解,溶质物质的量浓度不变,故C不符合题意;
D:NaCl可以在熔融状态下电离,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】离子化合物之间存在离子键,溶于水破坏离子键。
饱和溶液是在一定温度下一定量的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液,即已达到该溶质的溶解度的溶液。
二、多选题
10.(2023·山东模拟)用双硫腺(H2Dz,二元弱酸)~CCl4络合萃取法可从工业废水中提取金属离子,从而达到污水处理的目的。如在分离污水中的Cu2+时,先发生络合反应:Cu2++2H2DzCu(HDz)2+2H+,再加入CCl4,Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。如图是用上述方法处理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率),下列说法错误的是
A.当分离过程中,Bi3+发生的络合反应为Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+
B.加NaOH溶液调节pH=11,一定存在关系:c(Na+)>c(D)=c[Zn(OH)]>c(OH—)>c(H+)
C.NaHDz溶液存在关系:c(D)+c(OH-)=c(H2Dz)+c(H+)
D.若pH=2.5且-lgc(H2Dz)=pH时,络合反应达到平衡,则H2Dz与Bi3+络合反应平衡常数约为5
【答案】B,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由题意可知,分离污水中的Bi3+时,先发生络合反应Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+,故A不符合题意;
B.由图可知,加氢氧化钠溶液调节溶液pH=11时, Zn(OH)离子的百分率为70%,则溶液中发生如下反应:Zn(HDz)2+6OH-Zn(OH)+2D +2H2O,由方程式可知,溶液中D的浓度是Zn(OH)浓度的2倍,故B符合题意;
C.NaHDz溶液中存在质子关系c(D)+c(OH-)=c(H2Dz)+c(H+),故C不符合题意;
D.由图示可知,溶液pH=2.5时,Bi(HDz)3的百分率为80%,反应Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+的平衡常数K=,由-lgc(H2Dz)=pH可得:K===4,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.依据题目信息和图像分析;
B.依据题意判断发生的有关反应分析;
C.依据质子守恒分析;
D.依据图中数据计算K。
11.(2023·烟台模拟)分析化学中“滴定分数”的定义为滴定过程中标准溶液与待测溶液溶质的物质的量之比。常温下用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定0.01mol·L-1某二元弱酸H2R溶液的滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.H2R的Ka1约为5.67×10-2,Ka2约为4×10-5
B.从b点到e点,溶液中一定存在:c(R2-)>c(H2R)
C.c点溶液中,c(R2-)+c(OH-)=c(HR-)+c(H+)+3c(H2R)
D.滴定过程中,混合溶液中始终增大
【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由a可知,滴定分数为0.85,此时溶液中溶质H2R、NaHR的物质的量之比为0.15:0.85,pH=2,则H2R的;由d可知,滴定分数为1.8,此时溶液中溶质Na2R、NaHR的物质的量之比为0.8:0.2,pH=5,则H2R的,A不符合题意;
B.随着氢氧化钠的加入,NaHR逐渐转化为Na2R,故b点到e点,溶液中一定存在:c(R2-)>c(H2R),B不符合题意;
C.c点溶液中为等量的NaHR、Na2R;根据电荷守恒可知, ,由物料守恒可知,,两式联立可得,C符合题意;
D.滴定过程中,混合溶液中,随着氢氧化钠加入,氢离子浓度逐渐减小,故比值减小,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A.根据计算;
B.b点溶液溶质为NaHR,e点溶液溶质为Na2R;
C.根据电荷守恒和物料守恒分析;
D.根据分析。
12.(2023·济宁模拟)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中与的关系如图所示。已知,下列说法错误的是
A.
B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:
C.随着HM溶液的加入的值变大
D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:
【答案】B,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.当lg=-1时,lg=0,即此时10c(HM)=c(HN)、c(M-)=c(N-),所以Ka(HM)==3.0×10-6,A不符合题意;
B.滴入20mLHM溶液后,因为Ka(HN)>Ka(HM),强酸制备弱酸, NaM物质的量浓度小于HN物质的量浓度,Kh(M-)= =×10-8C.随着HM溶液的加入,存在==,氢离子浓度增大,增大,C不符合题意;
D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在NaN、HM,结合电荷守恒,存在,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.依据Ka(HM)=计算;
B.依据强酸制备弱酸分析;
C.通过变形为常数判断;
D.依据电荷守恒分析。
13.(2023·潍坊模拟)常温下,将0.2 mol·L 溶液与0.2 mol·L NaHA溶液等体积混合所得溶液。向混合溶液中缓慢通入HCl气体或加入NaOH固体(无逸出),溶液中的粒子分布系数随溶液pOH的变化如图所示。
已知:或;a、b、c、d、e分别表示、、、、中的一种。。
下列说法错误的是
A.图中曲线a表示的是,曲线e表示的是
B.pH=7时,mol·L
C.M点时,
D.时,
【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线a表示的是,曲线e表示的是,A符合题意;
B.等体积混合所得初始混合液,此时pH=7时,则必定为加入了HCl,则根据物料守恒可知:、、,根据电荷守恒可知,,;以上式子联立可得,mol·L ;B不符合题意;
C.,可得;、;M点时溶液显碱性,应该加入了氢氧化钠,根据物料守恒可知:,以上式子可得;代入中得,C不符合题意;
D.时,、,,则,故,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.依据曲线变化与POH的关系判断;
B.根据物料守恒、电荷守恒分析;
C.根据物料守恒分析;
D.利用电离平衡常数计算。
14.(2022高三上·滕州期末)25℃时,向20mL0.5的弱碱(MOH)溶液中逐滴加入浓度为0.25的盐酸,溶液中和溶液的随中和率的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该温度下MOH的电离常数
B.该温度下b点时,
C.c点时,
D.d点对应的溶液中,升高温度增大
【答案】B,C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.a点时,=0,=1,溶液的pOH=4.5;的电离常数,A不符合题意;
B.b点中和率为50%,有一半的MOH被中和,溶液中溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,溶液的pOH<7,B符合题意;
C.c点MOH的中和率大于50%而小于100%,溶液中溶质为物质的量浓度MOH小于MCl,则c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以存在2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),C符合题意;
D.d点酸碱恰好完全中和,溶质为MCl,d点对应的溶液中升高温度,MCl水解程度增大,溶液酸性增强,增大,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.根据计算;
B.b点溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,pOH<7;
C.结合电荷守恒分析;
D.d点溶质为MCl,升温MCl的水解程度增大。
三、非选择题
15.(2021高二上·深圳期末)回答下列问题:
(1)某温度下,pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图中,a点对应的酸为   (填名称),该酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是   。(填序号)
a.c(H+) b.c(OH-) c. d.
(2)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则在该温度下,将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=   。
(3)25℃时,将amol·L-1的醋酸和bmol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a   b(填“>”、“<”或“=”),此时溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=   mol·L-1(用字母表示)
【答案】(1)醋酸;ad
(2)11
(3)>;
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;pH的简单计算;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,pH相同的盐酸和醋酸溶液稀释相同的倍数,盐酸的pH变化大,故a点对应的酸为醋酸;该酸溶液稀释过程中:
a.稀释过程中酸性减弱,c(H+)一定减小,a正确;
b.稀释过程中酸性减弱,c(H+)一定减小,则c(OH-)一定增大,b不符题意;
c.=Kh(CH3COO-),温度不变,Kh(CH3COO-)不变,则稀释过程中不变,c不符题意;
d.,稀释过程中c(CH3COO-)减小,Ka不变,则减小,d正确;
选ad;
(2)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则该温度下Kw=c(H+)×c(OH-)=10-amol·L-1×10-bmol·L-1=10-(a+b)mol2·L-2=10-12mol2·L-2,则在该温度下,将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合,碱过量,混合后c(OH-)=mol/L=0.1mol/L,则c(H+)=mol/L=10-11mol/L,溶液的pH=-lg10-11=11;
(3)醋酸和NaOH等浓度等体积混合时得到醋酸钠溶液,显碱性,现在得到pH=7,即中性,则醋酸要过量,故25℃时,将amol·L-1的醋酸和bmol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a>b;此时溶液中存在物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=mol·L-1。
【分析】(1)酸性越强,稀释时pH变化越大;稀释促进醋酸的电离;
(2)先计算c(H+),再根据pH=-lgc(H+)计算;
(3)根据物料守恒计算。
16.(2022高二上·宜春月考)
(1)I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表所示。
名称 醋酸 氢氟酸 草酸
化学式 HF
电离平衡常数
三种酸的酸性由强到弱的顺序为   (填化学式)。
(2)将pH和体积均相同的溶液和HF溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。
①稀释前   (填“>”“=”或“<”)。
②a、b两点:   (填“>”“=”或“<”)。
(3)在NaF溶液中滴加少量的草酸溶液,发生反应的离子反应方程式为   。
(4)II.分别取40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
某学生实验记录数据如下:
实验序号 起始温度 终止温度
盐酸 NaOH 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
近似认为的NaOH溶液和的盐酸的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则中和热   (取小数点后一位)。
(5)用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会   (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)>;>
(3)
(4)
(5)偏小
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和热的测定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,则三种酸的酸性由强到弱的顺序为;
(2)①稀释前HF的pH为2,由于HF为弱酸,则。②据电荷守恒可知,酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度,pH越小,氢离子浓度越大,酸根离子浓度越大,曲线II表示醋酸,则a、b两点:;
(3)氯氟酸的电离平衡常数介于草酸一级电离和二级电离的平衡常数之间,可见酸性:。因此往氟化钠溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为;
(4)40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02mol,实验1、2、3的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃,则三次实验温度差的平均值为3.1℃,中和热;
(5)由于醋酸电离需要吸热,则用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会偏小。
【分析】(1)电离平衡常数越大,酸性越强;
(2)①稀释前HF的pH为2,HF为弱酸;
②据电荷守恒可知,酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度;
(3)根据强酸制弱酸原理书写离子方程式;
(4)根据Q=cmΔt和计算;
(5)醋酸电离吸热。
17.(2022高二上·重庆月考)完成下列问题
(1)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(H3PO3)的结构如图:
亚磷酸可由PCl3水解而成,H3PO3溶液存在电离平衡: H3PO3H++H2PO,H2POH++HPO,回答下列问题:
①Na2HPO3属于   (填“正盐”或“酸式盐”)。
②常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线   (填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka2=   。
(2)25℃时,部分弱碱、弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 NH3·H2O HNO2 H2CO3 H3PO4
电离平衡常数(25℃) Kb=1.8×10-5 Ka=5.0×10-4 Ka1=4.0×10-7 Ka2=5.0×10-11 Ka1=8.0×10-3 Ka2=6.0×10-8 Ka3=2.0×10-13
①向溶液中加入少量的溶液反应的离子方程式是   。
②的溶液中离子浓度大小关系是   。
(3)常温下,将pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,然后保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为   。(100℃时:Kw=10-12)
(4)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10 13,Ksp(AgCl)=1.8×10 10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=   。
(5)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10 11。25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的pH最小是   (已知lg2=0.3)。
【答案】(1)正盐;I;10-6.5
(2) ;
(3)2:9
(4)3.0×10-3
(5)9.6
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;化学方程式的有关计算;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)①根据H3PO3的结构图可知,H3PO3属于二元酸,所以Na2HPO3属于正盐。
②根据图示信息可知,当横坐标为1时,曲线I对应的pH>曲线Ⅱ对应的pH,即若 =1,则 =10= ;若=1,则=10= 。由于Ka1>Ka2,所以后者c(H+)较大,则pH较小,所以表示的曲线是I。根据曲线I可知,当=-1时,即=0.1=,所以Ka2=0.1c(H+)=0.1×10-pH=10-1×10-5.5=10-6.5。
(2)①根据表格信息, Ka1(H2CO3) >Ka2(H3PO4) >Ka2(H2CO3),所以Na2CO3溶液与少量H3PO4溶液反应生成NaHCO3和Na2HPO4,其离子方程式为 。
②NH3·H2O属于弱碱,HNO2属于弱酸,根据表格信息,Kb(NH3·H2O)<Ka(HNO2),说明NH4+水解程度大于NO2-的水解程度,而NH4+水解呈酸性,NO2-水解呈碱性,所以NH4NO2溶液中离子浓度大小关系是 。
(3)常温下,pH=10的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= =mol/L=10-4mol/L,pH=5的稀盐酸中c(H+)=10-5 mol/L,二者混合后保持100℃的恒温,则此时KW=10-12,混合溶液pH=7,即混合液中c(OH-)= =mol/L=10-5mol/L,假设Ba(OH)2与盐酸的体积分别为V1、V2,则=10-5mol/L,所以V1:V2=2:9。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, = == 3.0×10-3。
(5)25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,则c(Mg2+)·c2(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2],所以c(OH-)≤mol/L=4×10-6 mol L 1,pH=-lgc(H+)=-lg≥-lg (2.5×10-9)=9+2lg2=9.6。
【分析】(1)根据图示信息可知,当横坐标为1时,曲线I对应的pH>曲线Ⅱ对应的pH,即若 =1,则 =10= ;若=1,则=10=。
(2)Ka越大,酸性越强,Kb越大,碱性越强,结合盐类水解原理进行分析。
(3)注意常温时Kw=10-14, 100℃ 时,Kw=10-12,据此分析。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, =。
(5)25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,则c(Mg2+)·c2(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2]。
18.(2023高二下·彭泽期末)草酸(H2C2O4)是一种二元有机酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在生命体内发挥重要的功能。已知:常温下,部分酸的电离平衡常数如表所示。
H2C2O4 H2CO3 HNO2
Ka1=5.6×10-2 Ka2=1.5×10-4 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=5.6×10-4
回答下列问题:
(1) H2C2O4的第一步电离方程式为   。
(2)自选化学试剂,设计实验方案证明草酸的酸性比碳酸的强:   。
(3)常温下,0.1 mol L-1 H2C2O4溶液的pH   (填“>”、“<”或“=”,下同)0.1 mol L-1 HNO2溶液的,0.1 mol L-1 Na2C2O4溶液的pH   0.1 mol L-1 Na2CO3溶液的。
(4)测定某H2C2O4溶液的浓度:取25.00 mL H2C2O4溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol L-1酸性KMnO4 溶液滴定(滴定时发生的反应存在关系式:),重复上述操作3次后,得到如表所示的数据:
滴定次数 滴定前酸性KMnO4溶液的读数/mL 滴定后酸性KMnO4溶液的读数/mL
1 0.10 20.30
2 0.50 20.80
3 0.00 22.00
4 1.10 21.20
①KMnO4溶液应盛装在   (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,原因为   。
②达到滴定终点时的标志为   。
③c(H2C2O4)=    mol L-1。
【答案】(1)
(2)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生
(3)<;<
(4)酸式;KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管;当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液变为浅红色,且半分钟内不发生变化;0.2020
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的原理;中和滴定;性质实验方案的设计;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) H2C2O4 为弱酸,第一步电离方程式为 。
(2)证明草酸的酸性比碳酸的强 ,则反应物有草酸,生成物有碳酸,操作为向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生,则能证明。
(3)比较 H2C2O4的第一步电离常数和 HNO2 的电离常数, Ka1>Ka,因此 H2C2O4的电离程度大,酸性强,故常温下,0.1 mol L-1 H2C2O4溶液的pH1<0.1 mol L-1 HNO2溶液。比较 H2C2O4 和 H2CO3 的第二步电离常数,Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3),则 Na2C2O4溶液的电解程度小Na2CO3溶液的,溶液的碱性弱,因此 0.1 mol L-1 Na2C2O4溶液的pH<0.1 mol L-1 Na2CO3溶液的。
(4)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不能放到碱式滴定管中,会腐蚀橡胶管,应放到酸式滴定管内。
②KMnO4溶液显紫色,当KMnO4溶液过量半滴时,溶液显浅红色,因此达到滴定终点时的标志为当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液变为浅红色,且半分钟内不发生变化。
③4次实验消耗KMnO4溶液的体积分别为20.2mL、20.3mL、22.00mL、20.1mL,第3次实验数据与其他实验数据相差较大,应舍弃。
则消耗KMnO4溶液的体积为,
n(KMnO4)=c(KMnO4)·V=0.1mol/L×20.2mL=2.02×10-3mol
滴定时发生的反应存在关系式: ,则=5.05×10-3mol

【分析】(1)根据电离方程式的书写规则书写。
(2)根据强酸制弱酸原理来设计实验。
(3)根据电离常数越大,酸性越强;弱酸的电离常数越小,其所生成的盐水解程度越大来判断。
(4)①根据酸式滴定管盛放酸性或氧化性试剂,碱式滴定管盛放碱性试剂来作答。
②滴定终点标志:当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液变色,且半分钟内不发生变化。
③根据实验数据,消耗的体积分别为20.2mL、20.3mL、22.00mL、20.1mL,3实验数据有明显偏差,故取实验1、实验2和实验4的平均体积,最后结合电子守恒进行计算。
19.(2023·梅州模拟)乙二酸俗称草酸(),是一种二元弱酸,易溶于水,具有还原性。25℃时,的电离平衡常数,。
(1)Ⅰ.学习小组甲用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
中C元素的化合价是   ,写出的电离方程式   。
(2)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如图1所示,合理的是   (填“a”或“b”),由图2可知消耗溶液体积为   mL,若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则由此测得的草酸溶液的物质的量浓度会   (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)Ⅱ.学习小组乙查阅文献获得以下信息:
①三水三草酸合铁酸钾[]为翠绿色晶体,光照易分解,是一种稳定的配离子,能类似于中的在溶液中稳定存在。和存在如下平衡:
ⅰ.
ⅱ.
②相同条件下,草酸根(C2O)的还原性强于
③为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸
【实验】探究Fe3+和草酸根在溶液中的反应。
操作 现象
在避光处,向10mL 0.5 溶液中缓慢加入0.5 溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
取实验中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红,原因是   (结合ⅰ、ⅱ平衡,用必要的化学用语和数据解释原因),继续加入硫酸,溶液变红,说明加入硫酸,与结合使ⅱ平衡   移动(填“正向”或“逆向”)。经检验发现上述实验中和未发生氧化还原反应。
(4)取实验中少量的翠绿色溶液于试管中光照一段时间,产生黄色沉淀和气泡,反应的离子方程式为,用单线桥法表示该反应中的电子转移情况。   
(5)写出一种利用盐类水解原理在生产或生活中应用的实例   。
【答案】(1)+3;NaHC2O4=Na+ +
(2)b;26.10 mL;偏小
(3) K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生;正向
(4)
(5)明矾净水或泡沫灭火器等
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)利用物质化合价为0,设C的化合价为x,2+2x+(-2)×4=0,则x=+3。NaHC2O4为弱酸的酸式盐,电离方程式为NaHC2O4=Na+ + 、。故答案为:+3;NaHC2O4=Na+ + ;
(2)酸性高锰酸钾溶液为强氧化剂对橡胶有腐蚀性不能用碱式滴定管装,正确的装置为b。滴定管的精度为0.01mL,由图读取消耗高锰酸钾的体积为26.10 mL。由电子守恒得出关系式为,则c(H2C2O4)= 。滴定终点时俯视读数会导致V(KMnO4)偏小,所以c(H2C2O4)偏小。故答案为:b;26.10 mL;偏小;
(3) K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生。所以无法看到红色。加入酸之后H+消耗平衡ii的,促使平衡正向。故答案为: K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生;正向;
(4)反应中Fe3+被还原为Fe2+。故答案为: ;
(5)明矾净水,利用Al3+水解产生胶体Al(OH)3吸附净水;泡沫灭火器利用NaHCO3和Al2(SO4)3的双水解产生大量气泡和Al(OH)3达到灭火的目的等。故答案为:明矾净水或泡沫灭火器等。
【分析】(1)利用物质化合价为0分析;NaHC2O4为弱酸的酸式盐;
(2)酸性溶液、强氧化性溶液应选用酸式滴定管;碱性溶液应选用碱式滴定管;滴定管的精度为0.01mL;依据电子守恒得出关系式分析;
(3)利用平衡移动原理分析;
(4)反应中Fe3+被还原为Fe2+;
(5)依据盐类水解规律分析。
20.(2022高二上·平谷期末)是一种重要的试剂,利用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的并可获得无水。
(1)吸收塔中发生反应离子方程式   ,的电离常数   的电离常数(填“<”或“>”)。
(2)向溶液中滴加NaOH溶液,测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。
①由此可知溶液呈   (填“酸性”或“碱性”)
②写出在水中存在的两个平衡:ⅰ   ⅱ   。
这两个平衡程度的大小关系是:ⅰ   ⅱ。(填“<”或“>”)
(3)为了进一步探究性质,两个同学分别做了如下实验:
其中甲同学设计图1装置(盐桥中为KCl),闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转。
①通过验证新产物也可以帮助确认正、负两极,验证电源正极生成物的实验操作方法是   。
②闭合开关后盐桥中的移向   (填“左”或“右”)侧的烧杯。
③负极的电极反应   。
④乙同学按图2操作,并没有出现预期的现象,而是溶液很快呈红色。大约30mm后红色变为橙色,5小时后变为黄绿色。
因此,乙认为刚开始一段时间并不涉及氧化还原反应。
查阅资料:溶液中、、三种微粒会形成一种组成为的“配合物”并存在转化关系:
请从反应速率和平衡的角度解释原因   。
【答案】(1);>
(2)酸性;;;>
(3)向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极;左侧;;在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;原电池工作原理及应用;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)向含有的溶液中通入,生成,发生反应的离子方程式为:,因此酸性:,所以的电离常数大于的电离常数,因此答案为:,>;
(2)①由图可知,溶液的pH小于7,所以溶液显酸性;、
②在水中存在的两个平衡:和,因为溶液显酸性,所以的电离程度大于水解程度;
(3)①和发生原电池反应,正极为,负极为,可以通过检验的存在,判断两级,具体操作为:向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极;
②原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中的向左侧烧杯移动;
③负极为,电极反应为:;
④根据实验现象,说明生成红色络合物的速率较快,由红色络合物生成橙色配合物的速率较慢,在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色。
【分析】(1)依据强酸制弱酸的原理,酸性越强,Ka值越大;
(2)①依据图中曲线对应的pH判断;、
②依据溶液的酸碱性判断;
(3)①通过检验的存在判断;
②原电池中,阳离子向正极移动;
③电池工作时,负极失电子,发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应;
④根据实验现象判断。
21.(NH4)2SO4是一种优良的氮肥,能使枝叶生长旺盛,提高果实的品质和产量,(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气。
(1)请写出(NH4)2SO4溶液的水解方程式:   (用离子方程式表示);写出(NH4)2SO3溶液中的电荷守恒:   。
(2)常温下,相同物质的量浓度的(NH4)2SO3溶液与(NH4)2SO4溶液中,c(NH)较大的是   溶液。
(3)SO2用pH相同、体积相同的三种碱:①氨水;②NaOH;③Ba(OH)2来吸收,吸收SO2的量由大到小的顺序为   (用编号表示)。
【答案】(1)NH+H2O NH3 H2O+H+;c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
(2)(NH4)2SO4
(3)①>②=③
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
22.(2023高二下·武陟期末)硫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V2O5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:
(i)SO2(g)+V2O5(s) SO3(g)+V2O4(s),活化能为Ea1。
(ii)2V2O4(s)+O2(g) 2V2O5(s),活化能为Ea2。
能量变化如图所示。
总反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的    kJ mol 1 (用E1~E5中的合理数据组成的代数式表示)。决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤   (填(i)或(ii)),其活化能为    kJ mol 1 (用E1~E5中的合理数据组成的代数式表示)。
(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++,H++。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH   (填“>”“<”或“=”)7。
②0.100 mol L 1的稀硫酸中,c(H+)=0.109 mol L 1,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 H3O++OH-。平常书写的H+,实际上是纯水或水溶液中H3O+的缩写。如HCl在水中电离,完整写法是HCl+H2O=H3O++Cl-。
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H2SO4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,下列说法正确的是   。
A.加入少量冰醋酸,c()与c()均减小
B.加入少量H2SO4,H2SO4的电离程度增大
C.加入少量NaAc固体。c()与c()的比值减小
D.加入少量Na2SO4固体,c(Ac-)减小
【答案】(1)NO、NO2等合理答案均可
(2)(E1~E2);(i);(E5~E2)
(3)>;第一步完全电离,可电离出0.100 mol L 1的H+,故第二步电离出0.009 mol L 1的H+和,c()=(0.100 0.009) mol L 1=0.091 mol L 1,
(4)HAc+HAcH2Ac++Ac-;H2SO4+HAcH2Ac++;AC
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;弱电解质在水溶液中的电离平衡;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;电离平衡常数
【解析】【解答】(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)图中反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,反应热=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量=△H= E1~E2。
步骤(i) 反应活化分子能量高,因此决定总反应速率的是步骤(i) 。步骤(i) 的活化能 Ea1 =E5-E2。
(3)①水解产生OH-,显碱性, pH >7。
② 第一步完全电离:H2SO4=H++,
第二步部分电离:
0.100 mol L 1的稀硫酸第一步可电离出0.100 mol L 1的H+,那么第二步应电离出0.109mol/L-0.00mol/L=0.009 mol L 1的H+和, c()=(0.100 0.009) mol L 1=0.091 mol L 1, 。
(4)① 仿照水的自偶电离,将AC-看作OH-书写HAc的自偶电离 :HAc+HAcH2Ac++Ac-。
② 硫酸是一种二元弱酸,第一步电离出H+和,故电离方程式 H2SO4+HAcH2Ac++ 。 水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。
A.加入冰醋酸,增加了溶剂,c(H2SO4)、 c()和c()均减小 ,正确,故A符合题意;
B.加入少量H2SO4,增加了硫酸浓度,促进电离,但由于H2SO4增加远大于 H2SO4的电离,故电离程度减小,错误,故B不符合题意;
C.加入少量NaAc固体 ,Ac-与H+结合,电离程度增大,c()减小,c()增大, c()与c()的比值减小 ,正确,故C符合题意;
D.加入少量Na2SO4 ,增大,抑制电离,增大HAc的自偶电离, c(Ac-) 增大,错误,故B不符合题意;
故答案为:AC
【分析】(1)理解氮氧化合物对环境的影响。
①硝酸型酸雨:NO能与空气中的氧气反应生成NO2,NO2与空气中水反应生成成硝酸,硝酸是酸雨的原因之一。
②光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物受到太阳紫外线的照射,发生一系列由光引发的复杂化学变化,产生大量的臭氧和过氧乙酰硝酸酯等有毒物质。这些有毒物质混合在一起形成光化学烟雾。
③臭氧层空洞:在臭氧层中存在看氧原子、氧分子和臭氧的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其问看臭氧分解的方问转移,形成臭氧层空洞。
(2)计算反应热可利用生成物总能量与反应物总能量差值的方法。
图中最高点:SO2和O2的活化分子具有的平均能量为E5,起点:SO3(g)和V2O4(s)具有的能量围殴E2,这两个能量的差值为2( i )活化能。
(3) ① 据第二步电离方程知, 能水解 ,弱酸酸根水解显碱性。
② 溶液中的c(H+)是硫酸两步电离之和,第一步完全电离,电离出等浓度的H+和;第二步电离,电离出等浓度的H+和,即c第二步电离生成(H+)=c()= c总(H+) — c第一步电离生成(H+),溶液中c() = c第一步电离生成() — c第二步电离消耗(),最后结果代入 电离的电离常数即可 。
(4)①根据水的自偶电离方程式写出HAC的电离方程式。
②根据二元弱酸在水中的第一步电离写出硫酸在冰醋酸中的电离,注意H+写成 H2AC+。
A. 加入冰醋酸,即增加了溶剂,c(H2SO4)、 c()和c()均减小 ;
B. 加入少量H2SO4即加入溶质,弱电解质浓度越大,电离程度越小;
C. 加入少量NaAc固体,加入少量NaAc固体 ,Ac-与H+结合,电离程度增大,c()减小,c()增大, c()与c()的比值减小 ;
D.加入少量Na2SO4 ,增大,抑制电离,增大HAc的自偶电离, c(Ac-) 增大。
23.(2023高一上·十堰期末)将一定物质的量浓度的溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的和及和与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(1)由曲线A可知:
①相同状况下,   。
②P点溶液中,   (用含x的代数式表示)。
(2)由曲线B可知:
①“”段发生反应的离子方程式为   。
②向原B等份的溶液中通入后,所得溶液中的溶质为   (填化学式),其质量之比为   。
(3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为   g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原溶液中溶质的质量为   g。
【答案】(1)10∶3;0.75x
(2); 和 (或 和 );53∶42(或42∶53)
(3)10.4x;9.6x
【知识点】电解质在水溶液中的电离;钠的重要化合物;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)①曲线B中开始生成气体时加入盐酸40mL,此时溶液中溶质为NaHCO3,从开使产生气体到生成气体最大值时消耗盐酸80mL,二氧化碳的物质的量为0.08xmol;曲线A中生成二氧化碳的物质的量为0.024xmol,相同条件下,体积之比等于其物质的量之比;
②原子守恒可知,c(HCl)=12010-3L /(40+120)10-3L=0.75x;
故答案为:
第1空、10∶3
第2空、0.75x
(2)①“ob”段溶液中的碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠;
②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后,碳酸钠和碳酸氢钠物质的量之比为40mL:(120-40-40)mL=1:1,质量之比为106:84=53:42;
故答案为:
第1空、
第2空、 和 (或 和 )
第3空、53∶42(或42∶53)
(3) M与N处产生的二氧化碳的物质的量分别为0.08x和0.024x,若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,沉淀均为碳酸钙质量为0.104x x 100 = 10.4xg;
曲线A最终溶液溶质为NaCl,由原子守恒,原溶液中溶质的物质的量等于消耗的盐酸中HCl的物质的量,n(NaOH)=n(HCl)=0.12xmol,平均分成两份做实验,原氢氧化钠的物质的量为0.24xmol,质量为9.6x。
故答案为:
第1空、10.4x
第2空、9.6x
【分析】(1)A中溶质除了碳酸钠以外还有NaOH;当盐酸的体积小于40mL时,没有气体生成,主要为碳酸钠与HCl反应生成碳酸氢钠,B中溶质应为碳酸钠和碳酸氢钠。 ①相同条件下,体积之比等于其物质的量之比;
②原子守恒;
(2) 碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠;
②物质的量之比与质量之比的计算;
(3) 二氧化碳通入澄清石灰水中有沉淀,原子守恒,原溶液中溶质的物质的量等于消耗的物质的量。
24.(2022·淮安模拟)室温下,Ka1(H2SO3)=10-1.81,Ka1(H2SO3)=10-6.99。室温下通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1:测定某浓度的NaHSO3溶液的pH,测得pH为5.2。
实验2:向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中加氨水至pH=7。
实验3:向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中滴几滴0.10mol·L-1FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液,溶液不变红。
实验4:向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中加入BaO2固体,有气体产生,同时有白色沉淀。
下列说法错误的是(  )
A.实验1的溶液中:=10-1.6
B.实验2得到的溶液中有
C.实验3中加FeCl3溶液的离子方程式为:
D.实验4的上层清液中有c(SO) c(Ba2+)=Ksp(BaSO3),产生的气体中一定有SO2
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.某浓度的NaHSO3溶液的pH为5.2,,A不符合题意;
B.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中加氨水至pH=7,混合溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,联立两式可得,B不符合题意;
C.实验3中滴几滴FeCl3溶液后再滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明铁离子与亚硫酸根反应完全,离子反应方程式为:,C不符合题意;
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中加入BaO2固体,BaO2与水反应生成氢氧化钡和氧气,亚硫酸根被氧气氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀,故气体为氧气,白色沉淀为硫酸钡,上清液中存在硫酸钡的沉淀溶解平衡,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 根据计算;
B.根据电荷守恒和物料守恒分析;
C.滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明铁离子与亚硫酸根反应完全。
25.(2019高三上·丽水月考)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 电离平衡常数(25℃)
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
(1)25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为   。
(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,若所得溶液显酸性,则c(Na+)   c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为   。
(4)25 ℃时, pH=8的CH3COONa溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=   。
【答案】(1)Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液
(2)<
(3)NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(4)9.9x10-7 mol/L
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)根据图表数据分析,电离常数:CH3COOH>HCN>HCO3-,酸的电离平衡常数越小,其形成的钠盐越容易水解,溶液的碱性就越强。所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),若所得溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)HCN>HCO3-,可知向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;(4)CH3COONa溶液溶液的pH=8,则溶液中c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)= =10-6mol/L,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)-c(CH3COO-)= c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L。
【分析】(1)根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;(2)根据溶液中电荷守恒分析比较;(3)根据电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO3-,结合复分解反应的规律书写方程式;(4)根据溶液的pH可计算溶液中c(H+)、c(OH-),然后结合电荷守恒计算。
2024年高考化学一轮复习:专题14水溶液中的离子平衡
一、选择题
1.室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测得0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH约为8
2 向0.1mol·L-1NaHCO3溶液中加入过量0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
3 向0.1mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液
4 向浓NaHCO3溶液中加入浓Al2(SO4)3溶液,有气体和沉淀生成
下列说法不正确的是(  )
A.实验1的溶液中存在c(Na+)>c(H2CO3)>c()
B.实验2所得上层清液中存在c(Ba2+)·c()=Ksp(BaCO3)
C.实验3反应后的溶液中存在c(Na+)D.实验4中发生反应的离子方程式为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
2.常温下,在不同试剂中加入酸或碱后体系pH的变化如表所示。下列说法错误的是()
试剂 pH
初始 通入0.01molHCl气体 加入0.01molNaOH固体
①1LH2O 7 a 12
②0.10molCH3COOH,0.10molCH3COONa配制成1L的溶液 4.76 4.67 4.85
已知:缓冲作用是维持溶液自身pH值的相对稳定。
A.表中a的数值等于2(忽略通入HCl气体前后体系的体积变化)
B.试剂①如表所示通入HCl和加入NaOH相比,水的电离程度相同
C.试剂②中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
D.NH3·H2O—NH4Cl溶液具有与试剂②相似的缓冲作用
3.下列离子浓度的关系正确的是()
A.0.1mol·L-1K2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c()+2c()+c(H2CO3)=c(Na+)
C.等物质的量的CH3COONa和盐酸的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.物质的量浓度相等的NH4Cl溶液、CH3COONH4溶液和NH4HSO4溶液中c()依次增大
4.下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaClO4 D.NH3
5.为比较盐酸与醋酸的酸性强弱,下列方案不可行的是(均在常温下测定)
A.比较等体积、等pH值的两种溶液的导电性
B.比较等物质的量浓度的氯化钠与醋酸钠溶液的pH值
C.比较等体积、等pH值的两种溶液与过量锌粉反应产生氢气的量
D.比较等体积、等物质的量浓度的两种溶液稀释相同倍数后的pH变化
6.(2023高一下·嘉兴期末)下列方程式书写不正确的是(  )
A.硫酸氢钠在水中的电离方程式:
B.向氯化铝溶液中加入足量氨水的离子方程式:
C.氯化铁溶液腐蚀铜板的离子方程式:
D.甲烷和氯气在光照条件下生成气态有机物的化学方程式:
7.(2023高二下·广东期末)常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(  )
A.的NaX溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
C.当时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
8.(2023高二下·舟山期末)下列有关说法正确的是(  )
A.常温下,相同的盐酸和醋酸与铁粉反应,起始产生气泡的速率是盐酸中比较块
B.一定温度下将冰醋酸加水稀释,冰醋酸的电离度逐渐增加,逐渐增大,但电离常数不变
C.时,某溶液,升温至
D.测得的一元碱溶液,则一定为弱电解质
9.(2023高二下·彭泽期末)饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是(  )
A.NaCl固体溶于水,破坏了离子键
B.此过程中溶解速率小于结晶速率
C.再加入NaCl固体,溶质的物质的量浓度变大
D.此过程说明NaCl只有在水溶液中才能电离
二、多选题
10.(2023·山东模拟)用双硫腺(H2Dz,二元弱酸)~CCl4络合萃取法可从工业废水中提取金属离子,从而达到污水处理的目的。如在分离污水中的Cu2+时,先发生络合反应:Cu2++2H2DzCu(HDz)2+2H+,再加入CCl4,Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。如图是用上述方法处理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率),下列说法错误的是
A.当分离过程中,Bi3+发生的络合反应为Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+
B.加NaOH溶液调节pH=11,一定存在关系:c(Na+)>c(D)=c[Zn(OH)]>c(OH—)>c(H+)
C.NaHDz溶液存在关系:c(D)+c(OH-)=c(H2Dz)+c(H+)
D.若pH=2.5且-lgc(H2Dz)=pH时,络合反应达到平衡,则H2Dz与Bi3+络合反应平衡常数约为5
11.(2023·烟台模拟)分析化学中“滴定分数”的定义为滴定过程中标准溶液与待测溶液溶质的物质的量之比。常温下用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定0.01mol·L-1某二元弱酸H2R溶液的滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.H2R的Ka1约为5.67×10-2,Ka2约为4×10-5
B.从b点到e点,溶液中一定存在:c(R2-)>c(H2R)
C.c点溶液中,c(R2-)+c(OH-)=c(HR-)+c(H+)+3c(H2R)
D.滴定过程中,混合溶液中始终增大
12.(2023·济宁模拟)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中与的关系如图所示。已知,下列说法错误的是
A.
B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:
C.随着HM溶液的加入的值变大
D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:
13.(2023·潍坊模拟)常温下,将0.2 mol·L 溶液与0.2 mol·L NaHA溶液等体积混合所得溶液。向混合溶液中缓慢通入HCl气体或加入NaOH固体(无逸出),溶液中的粒子分布系数随溶液pOH的变化如图所示。
已知:或;a、b、c、d、e分别表示、、、、中的一种。。
下列说法错误的是
A.图中曲线a表示的是,曲线e表示的是
B.pH=7时,mol·L
C.M点时,
D.时,
14.(2022高三上·滕州期末)25℃时,向20mL0.5的弱碱(MOH)溶液中逐滴加入浓度为0.25的盐酸,溶液中和溶液的随中和率的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该温度下MOH的电离常数
B.该温度下b点时,
C.c点时,
D.d点对应的溶液中,升高温度增大
三、非选择题
15.(2021高二上·深圳期末)回答下列问题:
(1)某温度下,pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图中,a点对应的酸为   (填名称),该酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是   。(填序号)
a.c(H+) b.c(OH-) c. d.
(2)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则在该温度下,将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=   。
(3)25℃时,将amol·L-1的醋酸和bmol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a   b(填“>”、“<”或“=”),此时溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=   mol·L-1(用字母表示)
16.(2022高二上·宜春月考)
(1)I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表所示。
名称 醋酸 氢氟酸 草酸
化学式 HF
电离平衡常数
三种酸的酸性由强到弱的顺序为   (填化学式)。
(2)将pH和体积均相同的溶液和HF溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。
①稀释前   (填“>”“=”或“<”)。
②a、b两点:   (填“>”“=”或“<”)。
(3)在NaF溶液中滴加少量的草酸溶液,发生反应的离子反应方程式为   。
(4)II.分别取40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
某学生实验记录数据如下:
实验序号 起始温度 终止温度
盐酸 NaOH 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
近似认为的NaOH溶液和的盐酸的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则中和热   (取小数点后一位)。
(5)用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会   (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
17.(2022高二上·重庆月考)完成下列问题
(1)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(H3PO3)的结构如图:
亚磷酸可由PCl3水解而成,H3PO3溶液存在电离平衡: H3PO3H++H2PO,H2POH++HPO,回答下列问题:
①Na2HPO3属于   (填“正盐”或“酸式盐”)。
②常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线   (填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka2=   。
(2)25℃时,部分弱碱、弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 NH3·H2O HNO2 H2CO3 H3PO4
电离平衡常数(25℃) Kb=1.8×10-5 Ka=5.0×10-4 Ka1=4.0×10-7 Ka2=5.0×10-11 Ka1=8.0×10-3 Ka2=6.0×10-8 Ka3=2.0×10-13
①向溶液中加入少量的溶液反应的离子方程式是   。
②的溶液中离子浓度大小关系是   。
(3)常温下,将pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,然后保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为   。(100℃时:Kw=10-12)
(4)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10 13,Ksp(AgCl)=1.8×10 10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=   。
(5)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10 11。25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的pH最小是   (已知lg2=0.3)。
18.(2023高二下·彭泽期末)草酸(H2C2O4)是一种二元有机酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在生命体内发挥重要的功能。已知:常温下,部分酸的电离平衡常数如表所示。
H2C2O4 H2CO3 HNO2
Ka1=5.6×10-2 Ka2=1.5×10-4 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=5.6×10-4
回答下列问题:
(1) H2C2O4的第一步电离方程式为   。
(2)自选化学试剂,设计实验方案证明草酸的酸性比碳酸的强:   。
(3)常温下,0.1 mol L-1 H2C2O4溶液的pH   (填“>”、“<”或“=”,下同)0.1 mol L-1 HNO2溶液的,0.1 mol L-1 Na2C2O4溶液的pH   0.1 mol L-1 Na2CO3溶液的。
(4)测定某H2C2O4溶液的浓度:取25.00 mL H2C2O4溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol L-1酸性KMnO4 溶液滴定(滴定时发生的反应存在关系式:),重复上述操作3次后,得到如表所示的数据:
滴定次数 滴定前酸性KMnO4溶液的读数/mL 滴定后酸性KMnO4溶液的读数/mL
1 0.10 20.30
2 0.50 20.80
3 0.00 22.00
4 1.10 21.20
①KMnO4溶液应盛装在   (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,原因为   。
②达到滴定终点时的标志为   。
③c(H2C2O4)=    mol L-1。
19.(2023·梅州模拟)乙二酸俗称草酸(),是一种二元弱酸,易溶于水,具有还原性。25℃时,的电离平衡常数,。
(1)Ⅰ.学习小组甲用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
中C元素的化合价是   ,写出的电离方程式   。
(2)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如图1所示,合理的是   (填“a”或“b”),由图2可知消耗溶液体积为   mL,若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则由此测得的草酸溶液的物质的量浓度会   (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)Ⅱ.学习小组乙查阅文献获得以下信息:
①三水三草酸合铁酸钾[]为翠绿色晶体,光照易分解,是一种稳定的配离子,能类似于中的在溶液中稳定存在。和存在如下平衡:
ⅰ.
ⅱ.
②相同条件下,草酸根(C2O)的还原性强于
③为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸
【实验】探究Fe3+和草酸根在溶液中的反应。
操作 现象
在避光处,向10mL 0.5 溶液中缓慢加入0.5 溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
取实验中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红,原因是   (结合ⅰ、ⅱ平衡,用必要的化学用语和数据解释原因),继续加入硫酸,溶液变红,说明加入硫酸,与结合使ⅱ平衡   移动(填“正向”或“逆向”)。经检验发现上述实验中和未发生氧化还原反应。
(4)取实验中少量的翠绿色溶液于试管中光照一段时间,产生黄色沉淀和气泡,反应的离子方程式为,用单线桥法表示该反应中的电子转移情况。   
(5)写出一种利用盐类水解原理在生产或生活中应用的实例   。
20.(2022高二上·平谷期末)是一种重要的试剂,利用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的并可获得无水。
(1)吸收塔中发生反应离子方程式   ,的电离常数   的电离常数(填“<”或“>”)。
(2)向溶液中滴加NaOH溶液,测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。
①由此可知溶液呈   (填“酸性”或“碱性”)
②写出在水中存在的两个平衡:ⅰ   ⅱ   。
这两个平衡程度的大小关系是:ⅰ   ⅱ。(填“<”或“>”)
(3)为了进一步探究性质,两个同学分别做了如下实验:
其中甲同学设计图1装置(盐桥中为KCl),闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转。
①通过验证新产物也可以帮助确认正、负两极,验证电源正极生成物的实验操作方法是   。
②闭合开关后盐桥中的移向   (填“左”或“右”)侧的烧杯。
③负极的电极反应   。
④乙同学按图2操作,并没有出现预期的现象,而是溶液很快呈红色。大约30mm后红色变为橙色,5小时后变为黄绿色。
因此,乙认为刚开始一段时间并不涉及氧化还原反应。
查阅资料:溶液中、、三种微粒会形成一种组成为的“配合物”并存在转化关系:
请从反应速率和平衡的角度解释原因   。
21.(NH4)2SO4是一种优良的氮肥,能使枝叶生长旺盛,提高果实的品质和产量,(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气。
(1)请写出(NH4)2SO4溶液的水解方程式:   (用离子方程式表示);写出(NH4)2SO3溶液中的电荷守恒:   。
(2)常温下,相同物质的量浓度的(NH4)2SO3溶液与(NH4)2SO4溶液中,c(NH)较大的是   溶液。
(3)SO2用pH相同、体积相同的三种碱:①氨水;②NaOH;③Ba(OH)2来吸收,吸收SO2的量由大到小的顺序为   (用编号表示)。
22.(2023高二下·武陟期末)硫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V2O5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:
(i)SO2(g)+V2O5(s) SO3(g)+V2O4(s),活化能为Ea1。
(ii)2V2O4(s)+O2(g) 2V2O5(s),活化能为Ea2。
能量变化如图所示。
总反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的    kJ mol 1 (用E1~E5中的合理数据组成的代数式表示)。决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤   (填(i)或(ii)),其活化能为    kJ mol 1 (用E1~E5中的合理数据组成的代数式表示)。
(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++,H++。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH   (填“>”“<”或“=”)7。
②0.100 mol L 1的稀硫酸中,c(H+)=0.109 mol L 1,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 H3O++OH-。平常书写的H+,实际上是纯水或水溶液中H3O+的缩写。如HCl在水中电离,完整写法是HCl+H2O=H3O++Cl-。
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H2SO4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,下列说法正确的是   。
A.加入少量冰醋酸,c()与c()均减小
B.加入少量H2SO4,H2SO4的电离程度增大
C.加入少量NaAc固体。c()与c()的比值减小
D.加入少量Na2SO4固体,c(Ac-)减小
23.(2023高一上·十堰期末)将一定物质的量浓度的溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的和及和与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(1)由曲线A可知:
①相同状况下,   。
②P点溶液中,   (用含x的代数式表示)。
(2)由曲线B可知:
①“”段发生反应的离子方程式为   。
②向原B等份的溶液中通入后,所得溶液中的溶质为   (填化学式),其质量之比为   。
(3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为   g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原溶液中溶质的质量为   g。
24.(2022·淮安模拟)室温下,Ka1(H2SO3)=10-1.81,Ka1(H2SO3)=10-6.99。室温下通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1:测定某浓度的NaHSO3溶液的pH,测得pH为5.2。
实验2:向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中加氨水至pH=7。
实验3:向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中滴几滴0.10mol·L-1FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液,溶液不变红。
实验4:向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中加入BaO2固体,有气体产生,同时有白色沉淀。
下列说法错误的是(  )
A.实验1的溶液中:=10-1.6
B.实验2得到的溶液中有
C.实验3中加FeCl3溶液的离子方程式为:
D.实验4的上层清液中有c(SO) c(Ba2+)=Ksp(BaSO3),产生的气体中一定有SO2
25.(2019高三上·丽水月考)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 电离平衡常数(25℃)
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
(1)25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为   。
(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,若所得溶液显酸性,则c(Na+)   c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为   。
(4)25 ℃时, pH=8的CH3COONa溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
2.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
3.【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
4.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
5.【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质;弱电解质在水溶液中的电离平衡
6.【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;弱电解质在水溶液中的电离平衡;甲烷的化学性质
【解析】【解答】 A:电离方程式书写正确,故A不符合题意;
B:氨水为弱碱,书写电离方程式时不拆,向氯化铝溶液中加入足量氨水生成物为Al(OH)3,故B符合题意;
C:离子方程式书写正确,故C不符合题意;
D:化学方程式书写正确,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】氯化铝溶液与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵。
7.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】A、NaX溶液显碱性,则NaX溶液中:,故A正确;
B、酸性越强,电离常数越大,由分析可知,酸性:HX>HY>HZ,则 ,故B正确;
C、当pH=7时,c(H+)=c(OH-),NaX溶液中由电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-),则c(X-)=c(Na+)-c(Cl-),同理有:c(Y-)=c(Na+)-c(Cl-),c(Z-)=c(Na+)-c(Cl-),三份溶液滴定到pH=7时消耗HCl的量不同,故c(Cl-)不同,则,故C错误;
D、分别滴加20.00mL盐酸后,c(Na+)=c(Cl-),根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-)+c(Y-)+c(Z-),则有 ,故D正确;
故答案为:C。
【分析】 浓度均为的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,pH大小:NaZ>NaY>NaX,则酸性:HX>HY>HZ。
8.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;溶液pH的定义;电离平衡常数
【解析】【解答】A:pH相同证明,c(H+)相同,故盐酸和醋酸与铁粉反应,起始产生气泡的速率相等,故A不符合题意;
B:稀释冰醋酸有利于醋酸的电离,但浓度减小程度大于电离程度,故c(H+)逐渐变小,故B不符合题意;
C:升高温度,有利于水的电离,Kw增大,c(OH-)不变,则c(H+)增大,pH减小,故C符合题意;
D:未指明温度,不能确定ROH是否完全电离,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】电离平衡常数、水解平衡常数、离子积常数与温度有关。
稀释反应物浓度、升温有利于水的电离。
9.【答案】A
【知识点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;电解质与非电解质;电解质在水溶液中的电离
【解析】【解答】A:氯化钠是离子晶体,存在离子键,NaCl溶于水破坏离子键,故A符合题意;
B:图示过程说明溶解速率等于结晶速率,故B不符合题意;
C:向饱和溶液中加入溶质,溶质不再溶解,溶质物质的量浓度不变,故C不符合题意;
D:NaCl可以在熔融状态下电离,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】离子化合物之间存在离子键,溶于水破坏离子键。
饱和溶液是在一定温度下一定量的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液,即已达到该溶质的溶解度的溶液。
10.【答案】B,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由题意可知,分离污水中的Bi3+时,先发生络合反应Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+,故A不符合题意;
B.由图可知,加氢氧化钠溶液调节溶液pH=11时, Zn(OH)离子的百分率为70%,则溶液中发生如下反应:Zn(HDz)2+6OH-Zn(OH)+2D +2H2O,由方程式可知,溶液中D的浓度是Zn(OH)浓度的2倍,故B符合题意;
C.NaHDz溶液中存在质子关系c(D)+c(OH-)=c(H2Dz)+c(H+),故C不符合题意;
D.由图示可知,溶液pH=2.5时,Bi(HDz)3的百分率为80%,反应Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+的平衡常数K=,由-lgc(H2Dz)=pH可得:K===4,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.依据题目信息和图像分析;
B.依据题意判断发生的有关反应分析;
C.依据质子守恒分析;
D.依据图中数据计算K。
11.【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由a可知,滴定分数为0.85,此时溶液中溶质H2R、NaHR的物质的量之比为0.15:0.85,pH=2,则H2R的;由d可知,滴定分数为1.8,此时溶液中溶质Na2R、NaHR的物质的量之比为0.8:0.2,pH=5,则H2R的,A不符合题意;
B.随着氢氧化钠的加入,NaHR逐渐转化为Na2R,故b点到e点,溶液中一定存在:c(R2-)>c(H2R),B不符合题意;
C.c点溶液中为等量的NaHR、Na2R;根据电荷守恒可知, ,由物料守恒可知,,两式联立可得,C符合题意;
D.滴定过程中,混合溶液中,随着氢氧化钠加入,氢离子浓度逐渐减小,故比值减小,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A.根据计算;
B.b点溶液溶质为NaHR,e点溶液溶质为Na2R;
C.根据电荷守恒和物料守恒分析;
D.根据分析。
12.【答案】B,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.当lg=-1时,lg=0,即此时10c(HM)=c(HN)、c(M-)=c(N-),所以Ka(HM)==3.0×10-6,A不符合题意;
B.滴入20mLHM溶液后,因为Ka(HN)>Ka(HM),强酸制备弱酸, NaM物质的量浓度小于HN物质的量浓度,Kh(M-)= =×10-8C.随着HM溶液的加入,存在==,氢离子浓度增大,增大,C不符合题意;
D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在NaN、HM,结合电荷守恒,存在,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.依据Ka(HM)=计算;
B.依据强酸制备弱酸分析;
C.通过变形为常数判断;
D.依据电荷守恒分析。
13.【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线a表示的是,曲线e表示的是,A符合题意;
B.等体积混合所得初始混合液,此时pH=7时,则必定为加入了HCl,则根据物料守恒可知:、、,根据电荷守恒可知,,;以上式子联立可得,mol·L ;B不符合题意;
C.,可得;、;M点时溶液显碱性,应该加入了氢氧化钠,根据物料守恒可知:,以上式子可得;代入中得,C不符合题意;
D.时,、,,则,故,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.依据曲线变化与POH的关系判断;
B.根据物料守恒、电荷守恒分析;
C.根据物料守恒分析;
D.利用电离平衡常数计算。
14.【答案】B,C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.a点时,=0,=1,溶液的pOH=4.5;的电离常数,A不符合题意;
B.b点中和率为50%,有一半的MOH被中和,溶液中溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,溶液的pOH<7,B符合题意;
C.c点MOH的中和率大于50%而小于100%,溶液中溶质为物质的量浓度MOH小于MCl,则c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以存在2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),C符合题意;
D.d点酸碱恰好完全中和,溶质为MCl,d点对应的溶液中升高温度,MCl水解程度增大,溶液酸性增强,增大,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.根据计算;
B.b点溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,pOH<7;
C.结合电荷守恒分析;
D.d点溶质为MCl,升温MCl的水解程度增大。
15.【答案】(1)醋酸;ad
(2)11
(3)>;
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;pH的简单计算;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,pH相同的盐酸和醋酸溶液稀释相同的倍数,盐酸的pH变化大,故a点对应的酸为醋酸;该酸溶液稀释过程中:
a.稀释过程中酸性减弱,c(H+)一定减小,a正确;
b.稀释过程中酸性减弱,c(H+)一定减小,则c(OH-)一定增大,b不符题意;
c.=Kh(CH3COO-),温度不变,Kh(CH3COO-)不变,则稀释过程中不变,c不符题意;
d.,稀释过程中c(CH3COO-)减小,Ka不变,则减小,d正确;
选ad;
(2)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则该温度下Kw=c(H+)×c(OH-)=10-amol·L-1×10-bmol·L-1=10-(a+b)mol2·L-2=10-12mol2·L-2,则在该温度下,将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合,碱过量,混合后c(OH-)=mol/L=0.1mol/L,则c(H+)=mol/L=10-11mol/L,溶液的pH=-lg10-11=11;
(3)醋酸和NaOH等浓度等体积混合时得到醋酸钠溶液,显碱性,现在得到pH=7,即中性,则醋酸要过量,故25℃时,将amol·L-1的醋酸和bmol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a>b;此时溶液中存在物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=mol·L-1。
【分析】(1)酸性越强,稀释时pH变化越大;稀释促进醋酸的电离;
(2)先计算c(H+),再根据pH=-lgc(H+)计算;
(3)根据物料守恒计算。
16.【答案】(1)
(2)>;>
(3)
(4)
(5)偏小
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和热的测定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,则三种酸的酸性由强到弱的顺序为;
(2)①稀释前HF的pH为2,由于HF为弱酸,则。②据电荷守恒可知,酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度,pH越小,氢离子浓度越大,酸根离子浓度越大,曲线II表示醋酸,则a、b两点:;
(3)氯氟酸的电离平衡常数介于草酸一级电离和二级电离的平衡常数之间,可见酸性:。因此往氟化钠溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为;
(4)40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02mol,实验1、2、3的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃,则三次实验温度差的平均值为3.1℃,中和热;
(5)由于醋酸电离需要吸热,则用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会偏小。
【分析】(1)电离平衡常数越大,酸性越强;
(2)①稀释前HF的pH为2,HF为弱酸;
②据电荷守恒可知,酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度;
(3)根据强酸制弱酸原理书写离子方程式;
(4)根据Q=cmΔt和计算;
(5)醋酸电离吸热。
17.【答案】(1)正盐;I;10-6.5
(2) ;
(3)2:9
(4)3.0×10-3
(5)9.6
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;化学方程式的有关计算;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)①根据H3PO3的结构图可知,H3PO3属于二元酸,所以Na2HPO3属于正盐。
②根据图示信息可知,当横坐标为1时,曲线I对应的pH>曲线Ⅱ对应的pH,即若 =1,则 =10= ;若=1,则=10= 。由于Ka1>Ka2,所以后者c(H+)较大,则pH较小,所以表示的曲线是I。根据曲线I可知,当=-1时,即=0.1=,所以Ka2=0.1c(H+)=0.1×10-pH=10-1×10-5.5=10-6.5。
(2)①根据表格信息, Ka1(H2CO3) >Ka2(H3PO4) >Ka2(H2CO3),所以Na2CO3溶液与少量H3PO4溶液反应生成NaHCO3和Na2HPO4,其离子方程式为 。
②NH3·H2O属于弱碱,HNO2属于弱酸,根据表格信息,Kb(NH3·H2O)<Ka(HNO2),说明NH4+水解程度大于NO2-的水解程度,而NH4+水解呈酸性,NO2-水解呈碱性,所以NH4NO2溶液中离子浓度大小关系是 。
(3)常温下,pH=10的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= =mol/L=10-4mol/L,pH=5的稀盐酸中c(H+)=10-5 mol/L,二者混合后保持100℃的恒温,则此时KW=10-12,混合溶液pH=7,即混合液中c(OH-)= =mol/L=10-5mol/L,假设Ba(OH)2与盐酸的体积分别为V1、V2,则=10-5mol/L,所以V1:V2=2:9。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, = == 3.0×10-3。
(5)25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,则c(Mg2+)·c2(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2],所以c(OH-)≤mol/L=4×10-6 mol L 1,pH=-lgc(H+)=-lg≥-lg (2.5×10-9)=9+2lg2=9.6。
【分析】(1)根据图示信息可知,当横坐标为1时,曲线I对应的pH>曲线Ⅱ对应的pH,即若 =1,则 =10= ;若=1,则=10=。
(2)Ka越大,酸性越强,Kb越大,碱性越强,结合盐类水解原理进行分析。
(3)注意常温时Kw=10-14, 100℃ 时,Kw=10-12,据此分析。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, =。
(5)25℃时,向0.02 mol L 1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,则c(Mg2+)·c2(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2]。
18.【答案】(1)
(2)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生
(3)<;<
(4)酸式;KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管;当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液变为浅红色,且半分钟内不发生变化;0.2020
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的原理;中和滴定;性质实验方案的设计;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) H2C2O4 为弱酸,第一步电离方程式为 。
(2)证明草酸的酸性比碳酸的强 ,则反应物有草酸,生成物有碳酸,操作为向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生,则能证明。
(3)比较 H2C2O4的第一步电离常数和 HNO2 的电离常数, Ka1>Ka,因此 H2C2O4的电离程度大,酸性强,故常温下,0.1 mol L-1 H2C2O4溶液的pH1<0.1 mol L-1 HNO2溶液。比较 H2C2O4 和 H2CO3 的第二步电离常数,Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3),则 Na2C2O4溶液的电解程度小Na2CO3溶液的,溶液的碱性弱,因此 0.1 mol L-1 Na2C2O4溶液的pH<0.1 mol L-1 Na2CO3溶液的。
(4)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不能放到碱式滴定管中,会腐蚀橡胶管,应放到酸式滴定管内。
②KMnO4溶液显紫色,当KMnO4溶液过量半滴时,溶液显浅红色,因此达到滴定终点时的标志为当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液变为浅红色,且半分钟内不发生变化。
③4次实验消耗KMnO4溶液的体积分别为20.2mL、20.3mL、22.00mL、20.1mL,第3次实验数据与其他实验数据相差较大,应舍弃。
则消耗KMnO4溶液的体积为,
n(KMnO4)=c(KMnO4)·V=0.1mol/L×20.2mL=2.02×10-3mol
滴定时发生的反应存在关系式: ,则=5.05×10-3mol

【分析】(1)根据电离方程式的书写规则书写。
(2)根据强酸制弱酸原理来设计实验。
(3)根据电离常数越大,酸性越强;弱酸的电离常数越小,其所生成的盐水解程度越大来判断。
(4)①根据酸式滴定管盛放酸性或氧化性试剂,碱式滴定管盛放碱性试剂来作答。
②滴定终点标志:当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液变色,且半分钟内不发生变化。
③根据实验数据,消耗的体积分别为20.2mL、20.3mL、22.00mL、20.1mL,3实验数据有明显偏差,故取实验1、实验2和实验4的平均体积,最后结合电子守恒进行计算。
19.【答案】(1)+3;NaHC2O4=Na+ +
(2)b;26.10 mL;偏小
(3) K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生;正向
(4)
(5)明矾净水或泡沫灭火器等
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)利用物质化合价为0,设C的化合价为x,2+2x+(-2)×4=0,则x=+3。NaHC2O4为弱酸的酸式盐,电离方程式为NaHC2O4=Na+ + 、。故答案为:+3;NaHC2O4=Na+ + ;
(2)酸性高锰酸钾溶液为强氧化剂对橡胶有腐蚀性不能用碱式滴定管装,正确的装置为b。滴定管的精度为0.01mL,由图读取消耗高锰酸钾的体积为26.10 mL。由电子守恒得出关系式为,则c(H2C2O4)= 。滴定终点时俯视读数会导致V(KMnO4)偏小,所以c(H2C2O4)偏小。故答案为:b;26.10 mL;偏小;
(3) K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生。所以无法看到红色。加入酸之后H+消耗平衡ii的,促使平衡正向。故答案为: K=5.7×10-18,该反应的K值极小该反应很难发生;正向;
(4)反应中Fe3+被还原为Fe2+。故答案为: ;
(5)明矾净水,利用Al3+水解产生胶体Al(OH)3吸附净水;泡沫灭火器利用NaHCO3和Al2(SO4)3的双水解产生大量气泡和Al(OH)3达到灭火的目的等。故答案为:明矾净水或泡沫灭火器等。
【分析】(1)利用物质化合价为0分析;NaHC2O4为弱酸的酸式盐;
(2)酸性溶液、强氧化性溶液应选用酸式滴定管;碱性溶液应选用碱式滴定管;滴定管的精度为0.01mL;依据电子守恒得出关系式分析;
(3)利用平衡移动原理分析;
(4)反应中Fe3+被还原为Fe2+;
(5)依据盐类水解规律分析。
20.【答案】(1);>
(2)酸性;;;>
(3)向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极;左侧;;在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;原电池工作原理及应用;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)向含有的溶液中通入,生成,发生反应的离子方程式为:,因此酸性:,所以的电离常数大于的电离常数,因此答案为:,>;
(2)①由图可知,溶液的pH小于7,所以溶液显酸性;、
②在水中存在的两个平衡:和,因为溶液显酸性,所以的电离程度大于水解程度;
(3)①和发生原电池反应,正极为,负极为,可以通过检验的存在,判断两级,具体操作为:向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极;
②原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中的向左侧烧杯移动;
③负极为,电极反应为:;
④根据实验现象,说明生成红色络合物的速率较快,由红色络合物生成橙色配合物的速率较慢,在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色。
【分析】(1)依据强酸制弱酸的原理,酸性越强,Ka值越大;
(2)①依据图中曲线对应的pH判断;、
②依据溶液的酸碱性判断;
(3)①通过检验的存在判断;
②原电池中,阳离子向正极移动;
③电池工作时,负极失电子,发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应;
④根据实验现象判断。
21.【答案】(1)NH+H2O NH3 H2O+H+;c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
(2)(NH4)2SO4
(3)①>②=③
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理
22.【答案】(1)NO、NO2等合理答案均可
(2)(E1~E2);(i);(E5~E2)
(3)>;第一步完全电离,可电离出0.100 mol L 1的H+,故第二步电离出0.009 mol L 1的H+和,c()=(0.100 0.009) mol L 1=0.091 mol L 1,
(4)HAc+HAcH2Ac++Ac-;H2SO4+HAcH2Ac++;AC
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;弱电解质在水溶液中的电离平衡;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;电离平衡常数
【解析】【解答】(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)图中反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,反应热=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量=△H= E1~E2。
步骤(i) 反应活化分子能量高,因此决定总反应速率的是步骤(i) 。步骤(i) 的活化能 Ea1 =E5-E2。
(3)①水解产生OH-,显碱性, pH >7。
② 第一步完全电离:H2SO4=H++,
第二步部分电离:
0.100 mol L 1的稀硫酸第一步可电离出0.100 mol L 1的H+,那么第二步应电离出0.109mol/L-0.00mol/L=0.009 mol L 1的H+和, c()=(0.100 0.009) mol L 1=0.091 mol L 1, 。
(4)① 仿照水的自偶电离,将AC-看作OH-书写HAc的自偶电离 :HAc+HAcH2Ac++Ac-。
② 硫酸是一种二元弱酸,第一步电离出H+和,故电离方程式 H2SO4+HAcH2Ac++ 。 水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。
A.加入冰醋酸,增加了溶剂,c(H2SO4)、 c()和c()均减小 ,正确,故A符合题意;
B.加入少量H2SO4,增加了硫酸浓度,促进电离,但由于H2SO4增加远大于 H2SO4的电离,故电离程度减小,错误,故B不符合题意;
C.加入少量NaAc固体 ,Ac-与H+结合,电离程度增大,c()减小,c()增大, c()与c()的比值减小 ,正确,故C符合题意;
D.加入少量Na2SO4 ,增大,抑制电离,增大HAc的自偶电离, c(Ac-) 增大,错误,故B不符合题意;
故答案为:AC
【分析】(1)理解氮氧化合物对环境的影响。
①硝酸型酸雨:NO能与空气中的氧气反应生成NO2,NO2与空气中水反应生成成硝酸,硝酸是酸雨的原因之一。
②光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物受到太阳紫外线的照射,发生一系列由光引发的复杂化学变化,产生大量的臭氧和过氧乙酰硝酸酯等有毒物质。这些有毒物质混合在一起形成光化学烟雾。
③臭氧层空洞:在臭氧层中存在看氧原子、氧分子和臭氧的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其问看臭氧分解的方问转移,形成臭氧层空洞。
(2)计算反应热可利用生成物总能量与反应物总能量差值的方法。
图中最高点:SO2和O2的活化分子具有的平均能量为E5,起点:SO3(g)和V2O4(s)具有的能量围殴E2,这两个能量的差值为2( i )活化能。
(3) ① 据第二步电离方程知, 能水解 ,弱酸酸根水解显碱性。
② 溶液中的c(H+)是硫酸两步电离之和,第一步完全电离,电离出等浓度的H+和;第二步电离,电离出等浓度的H+和,即c第二步电离生成(H+)=c()= c总(H+) — c第一步电离生成(H+),溶液中c() = c第一步电离生成() — c第二步电离消耗(),最后结果代入 电离的电离常数即可 。
(4)①根据水的自偶电离方程式写出HAC的电离方程式。
②根据二元弱酸在水中的第一步电离写出硫酸在冰醋酸中的电离,注意H+写成 H2AC+。
A. 加入冰醋酸,即增加了溶剂,c(H2SO4)、 c()和c()均减小 ;
B. 加入少量H2SO4即加入溶质,弱电解质浓度越大,电离程度越小;
C. 加入少量NaAc固体,加入少量NaAc固体 ,Ac-与H+结合,电离程度增大,c()减小,c()增大, c()与c()的比值减小 ;
D.加入少量Na2SO4 ,增大,抑制电离,增大HAc的自偶电离, c(Ac-) 增大。
23.【答案】(1)10∶3;0.75x
(2); 和 (或 和 );53∶42(或42∶53)
(3)10.4x;9.6x
【知识点】电解质在水溶液中的电离;钠的重要化合物;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)①曲线B中开始生成气体时加入盐酸40mL,此时溶液中溶质为NaHCO3,从开使产生气体到生成气体最大值时消耗盐酸80mL,二氧化碳的物质的量为0.08xmol;曲线A中生成二氧化碳的物质的量为0.024xmol,相同条件下,体积之比等于其物质的量之比;
②原子守恒可知,c(HCl)=12010-3L /(40+120)10-3L=0.75x;
故答案为:
第1空、10∶3
第2空、0.75x
(2)①“ob”段溶液中的碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠;
②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后,碳酸钠和碳酸氢钠物质的量之比为40mL:(120-40-40)mL=1:1,质量之比为106:84=53:42;
故答案为:
第1空、
第2空、 和 (或 和 )
第3空、53∶42(或42∶53)
(3) M与N处产生的二氧化碳的物质的量分别为0.08x和0.024x,若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,沉淀均为碳酸钙质量为0.104x x 100 = 10.4xg;
曲线A最终溶液溶质为NaCl,由原子守恒,原溶液中溶质的物质的量等于消耗的盐酸中HCl的物质的量,n(NaOH)=n(HCl)=0.12xmol,平均分成两份做实验,原氢氧化钠的物质的量为0.24xmol,质量为9.6x。
故答案为:
第1空、10.4x
第2空、9.6x
【分析】(1)A中溶质除了碳酸钠以外还有NaOH;当盐酸的体积小于40mL时,没有气体生成,主要为碳酸钠与HCl反应生成碳酸氢钠,B中溶质应为碳酸钠和碳酸氢钠。 ①相同条件下,体积之比等于其物质的量之比;
②原子守恒;
(2) 碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠;
②物质的量之比与质量之比的计算;
(3) 二氧化碳通入澄清石灰水中有沉淀,原子守恒,原溶液中溶质的物质的量等于消耗的物质的量。
24.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.某浓度的NaHSO3溶液的pH为5.2,,A不符合题意;
B.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中加氨水至pH=7,混合溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,联立两式可得,B不符合题意;
C.实验3中滴几滴FeCl3溶液后再滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明铁离子与亚硫酸根反应完全,离子反应方程式为:,C不符合题意;
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中加入BaO2固体,BaO2与水反应生成氢氧化钡和氧气,亚硫酸根被氧气氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀,故气体为氧气,白色沉淀为硫酸钡,上清液中存在硫酸钡的沉淀溶解平衡,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 根据计算;
B.根据电荷守恒和物料守恒分析;
C.滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明铁离子与亚硫酸根反应完全。
25.【答案】(1)Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液
(2)<
(3)NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(4)9.9x10-7 mol/L
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)根据图表数据分析,电离常数:CH3COOH>HCN>HCO3-,酸的电离平衡常数越小,其形成的钠盐越容易水解,溶液的碱性就越强。所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;(2)25 ℃时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),若所得溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)HCN>HCO3-,可知向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;(4)CH3COONa溶液溶液的pH=8,则溶液中c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)= =10-6mol/L,在该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)-c(CH3COO-)= c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L。
【分析】(1)根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;(2)根据溶液中电荷守恒分析比较;(3)根据电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO3-,结合复分解反应的规律书写方程式;(4)根据溶液的pH可计算溶液中c(H+)、c(OH-),然后结合电荷守恒计算。

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