2024年新教材高考化学第二轮专题
专题八 水溶液中的离子反应与平衡
A组 基础巩固练
1.(2023·北京西城区一模)下列反应与电离平衡无关的是( )
A.FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应制备FeCO3
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH
C.加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3
D.将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3
2.(2023·上海闵行区一模)H2S是一种有毒气体,能溶于水,人们常用CuSO4溶液除去气体中混有的H2S杂质,生成黑褐色的CuS沉淀。下列说法正确的是( )
A.离子方程式:Cu2++S2-CuS↓
B.溶解或电离出S2-的能力:H2S>CuS
C.足量NaOH溶液吸收H2S可得到NaHS
D.稀释H2S溶液,溶液中的离子浓度都降低
3.(2023·安徽鼎尖名校联盟联考)酸性强弱与物质本身电离出氢离子的能力有关,还与溶剂接受氢离子的能力有关,如HCl在冰醋酸中只有部分电离,CH3COOH与HF在液氨中可完全电离。下列说法不正确的是( )
A.在水中,HCl的电离方程式为HClH++Cl-
B.比较H2SO4、HClO4、HNO3酸性时,可在冰醋酸中进行
C.在液氨中,反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl能够发生
D.在A溶剂中,甲的酸性大于乙;在B溶剂中,甲的酸性不可能小于乙
4.(2023·湖南衡阳八中模拟)常温下,下列说法正确的是( )
A.室温下,0.01 mol·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,1 L该溶液中含有N的数目为0.01NA
B.用CH3COOH溶液做导电性试验,灯泡很暗,说明CH3COOH是弱电解质
C.相同物质的量浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸<醋酸
D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,混合液呈碱性
5.(2023·北京通州区统考)某温度下,四种不同一元酸溶液在不同浓度时的pH如下表所示,下列推测不合理的是( )
酸HX 的pH 酸HY 的pH 酸HM 的pH 酸HN 的pH
0.010 3.44 2.00 2.92 2.20
0.10 2.94 1.00 2.42 1.55
A.该温度下电离出H+的能力:HY>HN>HM>HX
B.该温度下将HY溶液加入NaX溶液中,发生反应为HY+NaXHX+NaY
C.该温度下当HX的浓度为0.10 mol·L-1时,c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
D.该温度下用同种方法测定,相同体积的0.10 mol·L-1 HM溶液比0.010 mol·L-1 HM溶液导电能力强
6.(2023·黑龙江齐齐哈尔一模)室温下,通过下列实验探究Na2SO3溶液的性质(已知:室温下,NaHSO3水溶性约为300 g·L-1)
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,测得pH约为10
2 向1 mol·L-1 Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀不溶解
3 向2 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入足量SO2至有固体析出,测得溶液pH约为5
4 向1 mol·L-1 Na2SO3溶液中滴入稀盐酸,调节至溶液pH=7
下列说法正确的是( )
A.实验1中,0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(S)>c(HS)>c(OH-)>c(H+)
B.实验2中,向Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,先产生的白色沉淀为BaSO4
C.根据实验3可以得出结论(H2SO4)>
D.实验4中pH=7的溶液中存在:c(Na+)=2c(S)+c(HS)
7.(2023·北京清华附中统考)向NaOH溶液中持续滴加稀盐酸,记录溶液pH及温度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液的起始浓度为10-a mol·L-1
B.在滴定至终点的过程中,水的电离程度不断减小
C.t1 s→t3 s对应的溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.由t2 s后溶液的温度变化可推知,NaOH与HCl的反应是吸热反应
8.(2023·天津红桥区一模)常温下,下列溶液中的粒子浓度关系正确的是( )
A.NH4Cl溶液中:c(Cl-)=c(N)>c(OH-)=c(H+)
B.Na2SO4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(OH-)
C.NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)
D.浓度均为0.1 mol·L-1 CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
9.(2023·广州天河区一模)常温下,用20 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液吸收SO2气体。吸收液的pH与lg的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.常温下,H2SO3的第二步电离常数为1.0×10-7.2
B.b点对应溶液中:c(Na+)>c(HS)>c(OH-)
C.c点对应溶液中:c(Na+)=c(HS)+c(S)
D.通入SO2气体的过程中,水的电离平衡逆向移动
10.(2023·河南洛阳统考)已知:pCu=-lg c(Cu2+),常温下向20 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.2 mol·L-1 Na2S溶液的滴定曲线如图所示。已知:Ksp(FeS)>Ksp(CuS)。下列说法正确的是 ( )
A.A、B、C三点的Ksp从大到小的顺序为C>B>A
B.在A点的溶液中存在c(Cu2+)
D.其他条件相同,若将CuCl2溶液换为同浓度、同体积的FeCl2溶液,B点会平行向右移动
11.(2023·湖南邵阳一模)常温下,将0.1 mol·L-1羟胺溶液滴加到20 mL的稀盐酸中,羟胺的电离方程式为NH2OH+H2ONH3OH++OH-(常温时,Kb=9.0×10-9),溶液中由水电离出的氢离子浓度随滴入羟胺溶液体积的变化如图(已知:lg 3=0.5),下列说法正确的是( )
A.该盐酸的浓度为0.2 mol·L-1
B.b点溶液中c(H+)
D.d点对应溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(NH2OH)
12.(2023·广东梅州名校联考)25 ℃时,向20 mL 0.2 mol·L-1 MOH溶液中逐滴加入浓度为0.2 mol·L-1的盐酸,溶液中lg 与pOH[pOH=-lg c(OH-)]、加入盐酸的体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.MCl水解平衡常数的数量级为10-10
B.b点溶液中各微粒的浓度关系为c(MOH)>c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)
C.a、b、c、d四点溶液中水的电离程度逐渐增大
D.d点溶液的pOH>7
13.(2023·湖南岳阳一模)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子方程式: ,铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去,除去H2O2的简便操作是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。某同学称取1.0 g电池铜帽进行实验,得到100.00 mL含有Cu2+的溶液,量取20.00 mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,滴入几滴淀粉溶液,加入过量的KI,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。再重复操作实验3次,记录数据如下:
实验编号 1 2 3 4
V(Na2S2O3)/mL 26.32 25.31 25.30 25.32
上述过程中反应的离子方程式如下:2Cu2++4I-2CuI(白色)↓+I2;2S2+I22I-+S4。
①滴定终点的判断方法是 。
②计算电池铜帽中Cu的质量分数为 %(保留小数点后2位),若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,则所测定c(Cu2+)将会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。如图列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀pH以离子浓度为1.0 mol·L-1计)。
请结合图中相关数据,完成由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤(以最佳方案填写,可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH)。
①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应;
②滴加1.0 mol·L-1 NaOH,调节溶液pH范围为 ;
③过滤;
④ ;
⑤过滤、洗涤、干燥;
⑥900 ℃煅烧。
B组 能力提升练
1.(2023·江西吉安统考)25 ℃时,下列说法正确的是 ( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.等物质的量的CH3COONa、Na2CO3混合溶液中:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C)
C.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1
D.可溶性正盐BA的溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
2.(2023·辽宁抚顺二模)下列有关实验或操作能达到实验目的的是( )
A.①证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.②装置蒸发氯化铝溶液制备无水氯化铝
C.③装置用NaOH标准液滴定加入几滴酚酞的盐酸(锥形瓶中),测定盐酸浓度
D.④验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用
3.(2023·天津东丽区一模)酒石酸是葡萄酒中主要的有机酸之一,其结构式为HOOCCH(OH)CH(OH)COOH(简写为H2R)。已知:25 ℃时,H2R和H2CO3的电离平衡常数如下,下列说法正确的是( )
化学式 H2R H2CO3
电离平衡常数 K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5 K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11
A.NaHR溶液呈酸性,且溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
B.在Na2R溶液中通入足量CO2生成的盐是NaHR和NaHCO3
C.1 mol H2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1
D.25 ℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,反应的离子方程式为R2-+HCHR-+C
4.(2023·天津河东区一模)常温下,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,甲酸(HCOOH)的Ka=1.77×10-4,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,pH相等的C6H5ONa和HCOONa溶液中,c(C6H5O-)>c(HCOO-)
B.常温时,取pH=a的HCOOH溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
C.常温时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
D.向HCOONa溶液中加入NaOH至pH等于11,则c(HCOO-)>c(HCOOH)
5.(2023·北京市第四中学模拟)室温下,1 L含0.1 mol CH3COOH和0.1 mol CH3COONa的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表(加入前后溶液体积不变):
物质 溶液a 通入0.01 mol HCl 加入0.01 mol NaOH
pH 4.76 4.67 4.85
像溶液a这样,加入少量强酸或强碱后pH变化不大的溶液称为缓冲溶液。
下列说法不正确的是( )
A.溶液a和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度前者小于后者
B.向溶液a中通入0.01 mol HCl时,CH3COO-结合H+生成CH3COOH,pH变化不大
C.向溶液a中加入0.1 mol NaOH固体,pH基本不变
D.含0.1 mol·L-1 NH3·H2O与0.1 mol·L-1 NH4Cl的混合溶液也可做缓冲溶液
6.(2023·湖北十堰一模)电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。常温下,用c mol·L-1 HCl标准溶液测定V mL某生活用品中Na2CO3的含量(假设其他物质均不反应,且不含碳、钠元素),得到滴定过程中溶液电位与V(HCl)的关系如图所示。已知:两个滴定终点时消耗盐酸的体积差可计算出Na2CO3的量。
下列说法正确的是( )
A.a至c点对应溶液中逐渐增大
B.水的电离程度:a>b>d>c
C.a溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)
D.V mL生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2-V1) g
7.(2023·江西南昌一模)常温下,向1 L 1.0 mol·L-1的NaClO溶液中缓慢通入SO2气体,使其充分吸收,溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法错误的是( )
A.a点时,被还原的NaClO的物质的量为0.2 mol
B.b点的总反应:SO2+H2O+3NaClONa2SO4+NaCl+2HClO
C.c点的总反应:SO2+H2O+NaClOH2SO4+NaCl
D.常温下,HClO的电离平衡常数为1.5×10-8
8.(2023·江苏南通一模)室温下,以0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收含少量SO2的烟气(主要成分为空气),并用H2SO4再生SO2的过程如图所示。若吸收过程中溶液体积、温度变化可忽略,H2SO3电离常数分别为=1×10-2,=5×10-8,下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ所得溶液中不可能含S
B.若反应Ⅰ所得溶液pH=7,则溶液中c(NaHSO3)=0.1 mol·L-1
C.反应Ⅱ所得溶液中一定存在c(Na+)<2c(S)+c(HS)+2c(S)
D.若反应Ⅱ所得溶液中c(H2SO3)=1010c(S),则溶液pH=2
9.(2023·辽宁鞍山一模)HM是一种一元弱酸,常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 HM溶液中逐滴加入浓度为0.2 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中lg、pH、中和率(中和率=)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点时,c(HM)+c(M-)=2c(Na+)
B.溶液中水的电离程度:c点>b点
C.b点时,c(M-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.HM的电离常数为10-5.2
10.(2022·海南卷,14改编)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH(aq)。25 ℃时,-lg c与pH的关系如图所示,c为M2+或M(OH浓度的值,下列说法错误的是( )
A.线①代表-lg c(M2+)与pH的关系
B.M(OH)2的Ksp约为1×10-17
C.向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在
D.向c[M(OH]=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.4 mol·L-1的HCl溶液后,体系中元素M主要以M2+存在
11.(2023·广东佛山调研)常温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1的H3PO2溶液,滴定过程中混合溶液的pH随加入的NaOH溶液体积变化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.常温下,Ka(H3PO2)的数量级为10-5
B.B点对应的溶液中:2[c(H+)-c(OH-)]=c(H2P)-c(H3PO2)
C.H3PO2为一元弱酸
D.滴定至V=20 mL的过程中,溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
12.(2023·北京海淀区统考)食醋的酸度是指每100 mL食醋中含酸(均折合成醋酸计)的质量。国家标准规定酿造食醋酸度不得低于3.5 g/100 mL,可用滴定法测定食醋的酸度。某小组同学量取10.00 mL自制食醋样品稀释至250.00 mL(溶液几乎无色),每次量取25.00 mL于锥形瓶中,加入3.00 mL中性甲醛溶液(掩蔽氨基的碱性),以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,滴定管读数记录如下表。
NaOH溶液的体积 第一次 第二次 第三次
滴定前NaOH溶液的 体积读数/mL 0.00 1.00 2.00
滴定后NaOH溶液的 体积读数/mL 9.90 11.00 12.10
下列说法不正确的是( )
A.醋酸易溶于水与“醋酸分子和水分子之间能形成氢键”有关
B.锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色时停止滴定
C.该自制食醋样品的酸度不符合国家标准
D.若不加甲醛溶液,测定结果会偏低
13.(2023·河北省名校联盟联考)磷的含氧酸有磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)等多种,它们在工业上都是重要的化工原料。
(1)亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(2)某温度下,0.01 mol·L-1 H3PO3溶液的pH为2.7,该温度下,H3PO3的一级电离常数= (已知:lg 2=0.3,lg 3=0.5,lg 5=0.7,H3PO3的第二步电离忽略不计)。
(3)某实验小组用NaOH溶液处理含H3PO3的废水,当溶液中c(Na+)=c(H2P)+2c(HP)时,溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。
(4)已知:常温下,磷酸(H3PO4)的=7.11×10-3、=6.23×10-8、=4.5×10-13,则常温下,Na2HPO4溶液中H2P、HP和P的浓度由大到小的顺序为 。
(5)向某浓度的磷酸溶液中滴加NaOH溶液,其pH与溶液中H3PO4、H2P、HP和P的物质的量分数δ(X)(平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,发生主要反应的离子方程式是 。
(6)已知:常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp(AlPO4)=5.2×10-19。常温下,向含Fe3+、Al3+的混合溶液中滴加Na3PO4溶液,当FePO4、AlPO4同时生成时,溶液中c(Fe3+)∶c(Al3+)= 。
参考答案
专题八 水溶液中的离子反应与平衡
A组 基础巩固练
1.D 将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3,利用了难溶电解质的转化,与电离平衡无关,D符合题意。
2.B H2S为弱电解质,不能写成离子形式,正确的离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+,A错误;由Cu2+和H2S生成CuS沉淀可知,相同条件下溶解或电离出S2-的能力:H2S>CuS,B正确;足量NaOH溶液吸收H2S可得到Na2S和H2O,C错误;温度不变,KW不变,稀释H2S溶液,c(H+)降低,则c(OH-)必然增大,故不是溶液中的所有离子浓度都降低,D错误。
3.C 在水中H2SO4、HClO4、HNO3都完全电离,不能比较其酸性,在冰醋酸中电离程度不同,可在冰醋酸中比较H2SO4、HClO4、HNO3的酸性,B正确。液氨能接受H+,在液氨中CH3COOH和HCl都完全电离,在液氨中反应CH3COONa+HClNaCl+CH3COOH不能够发生,C错误。在A溶剂中甲的酸性大于乙,甲电离出H+的能力强于乙;在B溶剂中,甲电离出H+的能力可能强于乙,也可能相等(如HCl和CH3COOH在液氨中都完全电离),即甲的酸性可能大于或等于乙,但不可能小于乙,D正确。
4.C N在水中会发生水解,故1 L 0.01 mol·L-1 CH3COONH4溶液含有N的数目小于0.01NA,A错误;用CH3COOH溶液做导电性试验,灯泡很暗,只能说明溶液中阴阳离子浓度较小,无法证明CH3COOH的电离程度,即无法证明醋酸为弱电解质,B错误;醋酸为弱酸,不能完全电离,盐酸、醋酸稀释相同倍数后,醋酸中氢离子浓度小,pH较大,C正确;等体积的pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液,醋酸溶液浓度大于氢氧化钠溶液浓度,等体积混合后反应生成醋酸钠,还会剩余醋酸,所得溶液呈酸性,D错误。
5.C 由题表中数据可知,等浓度的四种一元酸溶液的pH:HX>HM>HN>HY,则该温度下四种酸电离出H+的能力:HY>HN>HM>HX,A正确;等浓度HY溶液的pH小于HX溶液,说明HY的酸性强于HX,由强酸制弱酸的原理可知,HY溶液加入NaX溶液中发生反应的化学方程式为HY+NaXHX+NaY,B正确;HX为一元弱酸,在溶液中部分电离出H+和X-,则溶液中:c(HX)>c(H+)>c(X-)>c(OH-),C错误;HM为一元弱酸,则相同体积的0.10 mol·L-1 HM溶液中离子浓度大于0.010 mol·L-1 HM溶液,故导电能力强于0.010 mol·L-1 HM溶液,D正确。
6.C 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH约为10,溶液呈碱性,S水解导致溶液呈碱性,则溶液中存在c(Na+)>c(S)>c(OH-)>c(HS)>c(H+),A错误;Na2SO3和Ba(NO3)2发生复分解反应,生成白色沉淀BaSO3,加入盐酸后,溶液中相当于含有硝酸,BaSO3能被硝酸氧化为BaSO4,B错误;为HS的水解平衡常数,向Na2SO3溶液中通入足量SO2得到NaHSO3溶液,则析出的固体是NaHSO3,溶液呈酸性,说明HS电离程度大于水解程度,故存在(H2SO4)>,C正确。混合溶液pH=7,则c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-)+c(Cl-),则存在c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(Cl-),D错误。
7.C 向NaOH溶液中持续滴加稀盐酸,曲线a到b为中和曲线,b点时刚好反应完全,此时反应温度最高。未滴加盐酸时,溶液pH最大,起始时NaOH溶液pH=a,c(H+)=10-a mol·L-1,常温下,根据KW=c(OH-)·c(H+)=10-14可得c(OH-)= mol·L-1=10a-14 mol·L-1,故NaOH溶液的起始浓度为10a-14 mol·L-1,A错误;酸或碱均抑制水的电离,在滴定至终点的过程中,NaOH浓度减小,水的电离程度不断增大,恰好反应时,达到最大,B错误;t1 s时,NaOH过量,溶质为NaOH和NaCl,t3 s时,盐酸过量,溶质为HCl和NaCl,根据电荷守恒,t1 s→t3 s对应的溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),C正确;曲线a到b为中和曲线,b点时刚好反应完全,此时反应温度最高,故NaOH与HCl的反应是放热反应,D错误。
8.D NH4Cl溶液中N部分水解,溶液显酸性,则c(OH-)
=0.1 mol·L-1,D正确。
9.C b点溶液pH=7.2,lg=0,即c(H+)=1.0×10-7.2,c(HS)=c(S),则H2SO3的=1.0×10-7.2,A正确;Na2SO3溶液吸收SO2气体,发生反应:SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,b点对应的溶液pH=7.2,此时溶质为Na2SO3和NaHSO3混合物,即溶液中c(Na+)>c(HS)>c(OH-),B正确;常温下pH=7.0时溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),依据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),c(Na+)=c(HS)+2c(S),C错误;由题图可知,在通入SO2气体的过程中,溶液的酸性不断增强,对水的电离抑制程度逐渐增大,故水的电离平衡逆向移动,D正确。
10.C Ksp只受温度影响,A、B、C三点温度不变,则三点的Ksp相等,A错误;向20 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加10 mL 0.2 mol·L-1 Na2S溶液时,c(Cu2+)=c(S2-),此时pCu=18.3,A点V[Na2S(aq)]小于10 mL,则c(Cu2+)>c(S2-),B错误;向20 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加10 mL 0.2 mol·L-1 Na2S溶液时,c(Cu2+)=c(S2-),此时pCu=18.3,c(Cu2+)=10-18.3 mol·L-1=c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.0×10-36.6,C正确;其他条件相同,若将CuCl2溶液换为同浓度、同体积的FeCl2溶液,滴加10 mL 0.2 mol·L-1 Na2S溶液时,pFe=-lg c(Fe2+)=-lg,由于Ksp(FeS)>Ksp(CuS),则pFe曲线会向左移动,D错误。
11.C 由题图可知,a点为未加入羟胺溶液的盐酸、b点和c点为NH3OHCl和盐酸的混合溶液,d点为NH3OHCl溶液,e点和f点为NH2OH和NH3OHCl的混合溶液。a点为未加入羟胺溶液的盐酸,溶液中水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1,则由水电离出的c总(H+)等于水电离出的c(OH-)可知,盐酸的浓度为0.1 mol·L-1,A错误;b点溶液为NH3OHCl和盐酸的混合溶液,溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),B错误;由羟胺的电离常数可知,溶液中c(OH-)≈ mol·L-1=3×10-5 mol·L-1,则溶液的pH为14-5+lg 3=9.5,C正确;d点为NH3OHCl溶液,溶液中存在质子守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(NH2OH),D错误。
12.B 由题图可知,lg=0时,c(MOH)=c(M+),此时pOH=4.2,则c(OH-)=10-4.2 mol·L-1,根据Kb(MOH)=可知,此时Kb(MOH)=c(OH-)=10-4.2,MCl的水解常数为Kh==10-9.8,其数量级为10-10,A正确;b点加入10 mL 0.2 mol·L-1盐酸,溶质为等物质的量的MOH和MCl,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则MOH的电离程度大于M+的水解程度,故离子浓度:c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B错误;酸和碱都会抑制水的电离,开始未加入HCl溶液,原碱溶液电离出的OH-抑制水的电离,加入HCl溶液到中和率100%时生成可以水解的MCl,促进水的电离,即中和率从0至100%的过程水的电离程度一直增大,故水的电离程度:a
13.答案 (1)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 加热(至沸腾)
(2)①当滴加最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液蓝色褪去,且半分钟内颜色不变 ②80.99 偏高
(3)②3.2~5.9 ④向滤液中滴加1 mol·L-1 NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
解析 (2)由题给数据可知,第一次数据偏差较大,为偶然误差,应去掉,则反应消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为=25.31 mL,根据关系式2Cu~2Cu2+~I2~2S2,则电池铜帽中铜的质量分数为×100%≈80.99%。若滴定前溶液中的过氧化氢没有除尽,过量的过氧化氢能将溶液中的碘离子氧化为单质碘,导致消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积偏大,使测定的铜离子浓度偏高。
B组 能力提升练
1.B 向醋酸溶液中加少量的水,溶液被稀释,酸性减弱,c(CH3COO-)减小,Ka=不变,故增大,A错误;等物质的量的CH3COONa、Na2CO3混合溶液中,根据元素守恒分别可得3[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]=c(Na+)、c(Na+)=3[c(HC)+c(H2CO3)+c(C)],则有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C),B正确;HCl完全电离,盐酸的浓度为2.0×10-7 mol·L-1,pH接近中性,溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl电离出的氢离子浓度相差不大,则计算氢离子浓度时,不能忽略水中的氢离子浓度,其数值应大于2.0×10-7 mol·L-1,C错误;可溶性正盐BA的溶液呈中性,BA可能是强酸强碱盐,也可能是弱酸弱碱盐,D错误。
2.C ①中硝酸银过量,过量硝酸银会和碘化钾生成碘化银沉淀,不能证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误;铝离子容易水解生成氢氧化铝,另一水解产物是易挥发的盐酸,故不能蒸发氯化铝溶液制备无水氯化铝,B错误;装置用NaOH标准液滴定加入几滴酚酞的盐酸(锥形瓶中),当最后半滴标准液滴入后溶液变红色且半分钟不褪色,说明恰好反应,可以测定盐酸浓度,聚四氟乙烯活塞滴定管可以酸碱两用,C正确;实验中有氯化锰、温度两个变量,不能验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用,D错误。
3.C 由于K2(H2R)=4.3×10-5>Kh(H2R),则NaHR在溶液中以电离为主,溶液呈酸性,则有溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),A错误;由于K2(H2R)=4.3×10-5>K1(H2CO3),在Na2R溶液中通入足量CO2气体,不能发生反应,B错误;1 mol H2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应,都生成Na2R,且Na2CO3转化为NaHCO3,消耗NaOH、Na2CO3、Na都为2 mol,则消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1,C正确;25 ℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,由于K2(H2R)=4.3×10-5>K2(H2CO3),不能发生反应,D错误。
4.D 相同温度下,pH相等的C6H5ONa和HCOONa溶液中,水解生成的c(OH-)相等,根据越弱越水解,则有c(C6H5O-)
5.C 1 L含0.1 mol CH3COOH和0.1 mol CH3COONa的溶液a中,CH3COONa电离出CH3COO-,对CH3COOH的电离有抑制作用,溶液a中CH3COOH的电离程度小于0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度,A正确;向溶液a中通入0.01 mol HCl时,CH3COO-结合H+生成CH3COOH,反应后溶液组成为0.11 mol CH3COOH和0.09 mol CH3COONa,溶液组成没有大的变化,pH变化不大,B正确;向溶液a中加入0.1 mol NaOH固体,0.1 mol CH3COOH完全反应,得到CH3COONa溶液,显碱性,pH变化大,C错误;含0.1 mol·L-1 NH3·H2O与0.1 mol·L-1 NH4Cl的混合溶液,加入少量强酸或强碱,溶液组成不会明显改变,故也可叫缓冲溶液,D正确。
6.D 根据,推出,温度不变,不变,但随着盐酸的加入,c(H+)逐渐增大,则逐渐减小,A错误;未加盐酸前,溶液中溶质主要为Na2CO3,对水的电离起促进作用,随着盐酸的加入,溶质逐步转化为NaHCO3、H2CO3,水的电离程度应逐步减小,故水的电离程度:a>b>c>d,B错误;a点溶液对应的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)+c(OH-),C错误;V1→V2表示发生反应NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,根据碳元素守恒,有n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=c(V2-V1)×10-3 mol,即V mL生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2-V1) g,D正确。
7.D 反应中,硫元素从+4价升高到+6价、氯元素从+1价降低到-1价,按得失电子数守恒,则a点时,被还原的NaClO为0.2 mol,A正确;b点为1 L 1.0 mol·L-1的NaClO溶液中通入 mol二氧化硫,总反应为SO2+H2O+3NaClONa2SO4+NaCl+2HClO,B正确;c点为1 L 1.0 mol·L-1的NaClO溶液中通入1 mol二氧化硫,被氧化二氧化硫和被还原的次氯酸根等物质的量,则总反应为SO2+H2O+NaClOH2SO4+NaCl,C正确;由B项分析,常温下,HClO的电离平衡常数为Ka==1.5×10-7.6,D错误。
8.C NaOH溶液吸收SO2生成Na2SO3,因烟气中含有空气,Na2SO3会被氧化成Na2SO4,故溶液中含有S,A错误;NaHSO3的水解常数Kh==1.0×10-12<,则HS的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,根据元素守恒可知,若溶液中c(NaHSO3)=0.1 mol·L-1,说明NaOH完全转化成了NaHSO3,则溶液呈酸性,pH小于7,B错误;反应Ⅱ溶液中生成SO2逸出,溶液呈酸性,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+2c(S)+c(OH-),c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)<2c(S)+c(HS)+2c(S),C正确;H2SO3H++HS,HSH++S,H2SO32H++S K,根据盖斯定律可知K==1×10-2×5×10-8=5×10-10,若反应Ⅱ所得溶液中c(H2SO3)=1010c(S),则溶液中氢离子浓度小于0.01 mol·L-1,pH大于2,D错误。
9.A a点时lg=0,此时c(HM)=c(M-),据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(M-),此时pH=5.2,则c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)
10.D 结合M(OH)2(s)在水中的溶解、反应及图像可知,c(M2+)随pH增大而减小,c[M(OH]随pH增大而增大,故线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,线②代表-lg c[M(OH]与pH的关系,A正确;M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(M2+)·c2(OH-),由题图可知,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3,c(M2+)=1×10-3 mol·L-1,此时c(OH-)= mol·L-1=1×10-7 mol·L-1,故Ksp=1×10-3×(1×10-7)2=1×10-17,B正确;由题图可知在pH=9.0时M2+和M(OH含量极低,主要以M(OH)2(s)存在,C正确;由于存在题给平衡,c[M(OH]=0.1 mol·L-1的溶液中,换算成含M的微粒总浓度大于0.1 mol·L-1,加入等体积0.4 mol·L-1的HCl溶液后,溶液中发生反应,M(OH过量,体系中元素M主要以M(OH存在,D错误。
11.D 由题图可知,未加入氢氧化钠溶液时,0.1 mol·L-1的H3PO2溶液pH为3,说明H3PO2为弱酸,则Ka(H3PO2)==1.0×10-5,其数量级为10-5,A、C正确;B点时NaOH溶液与H3PO2溶液反应得到等浓度的H3PO2和NaH2PO2混合溶液,据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2P),据元素守恒:2c(Na+)=c(H2P)+c(H3PO2),综合可得2[c(H+)-c(OH-)]=c(H2P)-c(H3PO2),B正确;加入20 mL 0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液时,20 mL 0.1 mol·L-1的H3PO2溶液恰好完全反应,所得NaH2PO2溶液呈碱性,则H2P在溶液中水解促进水的电离,溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)增大,D错误。
12.C 醋酸分子与水分子间可以形成氢键,故醋酸易溶于水,A正确;达到滴定终点时,锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,B正确;三次平均消耗的NaOH体积为 mL=10.00 mL,据CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,则10.00 mL自制食醋中醋酸为0.01 mol,故酸度为=6 g/100 mL>3.5 g/100 mL,符合国家标准,C错误;若不加甲醛溶液,由于氨基的碱性,导致所需NaOH溶液偏少,测定结果会偏低,D正确。
13.答案 (1)H3PO3+2NaOHNa2HPO3+2H2O
(2)5×10-4 (3)中
(4)c(HP)>c(H2P)>c(P)
(5)H2P+OH-HP+H2O
(6)1∶(4×103)
解析 (2)0.01 mol·L-1 H3PO3溶液的pH=2.7,则c(H+)=10-2.7 mol·L-1=2×10-3 mol·L-1、c(H2P)≈c(H+)=2×10-3 mol·L-1、c(H3PO3)=8×10-3 mol·L-1,=5×10-4。
(3)根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+c(OH-)可知,溶液呈中性。
(4)Na2HPO4溶液中HP的电离常数=4.5×10-13,水解常数Kh=,故溶液中c(HP)>c(H2P)>c(P)。
(5)酚酞的变色范围为8~10,以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,溶液的pH大于8,根据图像,溶液中H2P转化为HP,离子方程式为H2P+OH-HP+H2O。
(6)当FePO4、AlPO4同时生成时,溶液中=2.5×10-4。
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