第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元测试
一、单选题
1.已知室温时0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的Kw增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.该溶液里不存在HA分子
2.下列物质属于盐且水溶液呈酸性是
A. B. C. D.
3.化学与生活生产密切相关。下列说法中,错误的是( )
A.将海水直接电解可获得 Mg及Cl2等单质
B.把石灰浆喷涂在树干上可消灭树皮上的过冬虫卵
C.施用适量石膏可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
D.施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用
4.下列物质不属于弱电解质的是( )
A.氯化钠 B.氢氟酸 C.醋酸 D.一水合氨
5.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.HCOOH+H2O HCOO- + H3O+
B.CO2 + H2O HCO3- + H+
C.CO32— + H2O HCO3- + OH-
D.HS— + H2O S2— + H3O+
6.化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是( )
A.明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同
B.将AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液直接蒸干均不能得到原溶质
C.铵态氮肥和草木灰(含K2CO3)可以混合施用
D.泡沫灭火器内的玻璃筒里盛碳酸氢钠溶液,铁筒里盛硫酸铝溶液
7.已知时二元酸的。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.取的溶液,加蒸馏水稀释至,则该溶液
C.向的溶液中通入气体(忽略溶液体积的变化)至,则的电离度为
D.由题干数据可以判断的水解程度强于电离程度,因此溶液显碱性
8.现有物质的量浓度相同的5种溶液:(a)NaHSO4,(b)NaHCO3;(c)H2SO4 (d)Al2(SO4)3;(e)Na2CO3,其pH由小到大的顺序为( )
A.(c)(a)(b)(d)(e) B.(c)(a)(d) (b)(e)
C.(e)(b)(d)(a)(c) D.(c)(a)(d)(e)(b)
9.下列各图与表述一致的是( )
A.图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
B.用图2所示装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3
C.曲线图③可以表示向一定量的明矾溶液中逐滴摘加一定浓度氢氧饭化钡溶液时产生Al(OH)3沉淀的物质的量变化
D.图④电解饱和食盐水的装置中,溶液A、B中由水电离出的c(H+):A>B
10.下列事实中,能说明醋酸是弱酸的是( )
A.冰醋酸能和氨水反应
B.冰醋酸加水后导电性增强
C.醋酸溶液能溶解CaCO3
D.醋酸溶液加热后c(CH3COO-)变大
11.室温下,向的氨水中逐滴加入溶液,混合溶液中水电离出的与加入的盐酸溶液的体积关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.已知,溶液中,则
B.由图及题意可推知
C.已知,则的电离平衡常数的数量级为
D.在a点到b点之间始终有:
12.下列叙述中正确的是( )
A.在离子方程式中盐都要以离子形式表示
B.电解质溶液中,阳离子带的正电荷总数一定和阴离子带的负电荷总数相等
C.酸碱中和反应都可以用 H++OH-=H2O表示
D.电解质放在水中一定能导电,非电解质放在水中一定不导电
13.R知某温度电离平衡常数为K.该温度下向20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0 1mol/L NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化).下列说法中正确的是( )
A.a点表示溶液中c(CH3COO﹣)﹣定为10﹣3 mol/L
B.b点表示的溶液中c(Na+)<c(CH3COO﹣)
C.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
D.d点表示的溶液中 大于K
14.现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加入10mL 0.01mol L﹣1的NaOH溶液
B.加入10mL 的水进行稀释
C.加水稀释成100mL
D.加入10mL 0.01mol L﹣1的盐酸溶液
15.将0.1mol L﹣1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)和c(OH﹣)都减小
B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动
D.溶液的pH增大
16.下列反应不属于水解反应或水解方程式错误的是( )
①
②
③
④碳酸氢钠溶液:
⑤ 溶于 中:
A.①②③④ B.①②③ C.②③⑤ D.全部
二、综合题
17.常温下,有下列浓度的甲胺(CH3NH2,弱电解质)溶液和氢溴酸。
① ② ③ ④
0.01mol/L的甲胺溶液 pH=12的甲胺溶液 0.01mol/L的氢溴酸 pH=2的氢溴酸
回答下列问题:
(1)①稀释到原来体积的10倍后,溶液的pH (填“>”“=”或“<”,下同)11,①和③两溶液中由水电离出的c(H+):① ③。
(2)②③等体积混合后所得溶液的pH 7。
(3)①与③混合时发生反应的离子方程式为 。
(4)②与④混合,若所得溶液呈酸性,则溶液体积:② (填“>”“=”或“<”)④。
18.写出下列盐类水解的离子方程式,并指出其溶液的酸碱性.
(1)Fe2(SO4)3水解: (显 性).
(2)CH3COONa水解: (显 性).
19.现有a.盐酸、b.醋酸、c.硫酸三种稀溶液,用字母回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等。
① 三种溶液中的c(H+)大小关系为 。
② 取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为 。
(2)若三种酸溶液中的c(H+)相等。
① 三种酸的物质的量浓度大小关系为 。
② 取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为 。
20.为测定市售食用白醋的醋酸浓度,室温下取10mL市售白醋样品,稀释并定容至100 mL,取20.00 mL溶液,滴定至终点时共用去0.1000 mol·L-1NaOH标准溶液16.00mL。
(1)计算市售白醋中醋酸浓度为 moL L-1。
(2)实验过程中当醋酸与NaOH的物质的量之比为1:1时,溶液中的 = 求此时溶液的pH= (已知室温下醋酸的Ka=1.8×10-5)。
21.食醋的总酸量即一定体积的食醋原液所含醋酸的质量,单位是g L﹣1或g/100mL.国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5g/100mL.
(1)用酸碱滴定法测定某食醋样品中的总酸量时,下列说法中正确的是 (双选).
A.用NaOH溶液滴定时反应的离子方程式为H++OH﹣=H2O
B.食醋样品通常需要预先稀释一定倍数后再进行滴定
C.用NaOH溶液滴定时,可使用酚酞或甲基橙作指示剂
D.若测得样品的物质的量浓度为0.75mol L﹣1,则其总酸量为45g L﹣1
(2)某同学仔细观察该食醋样品的标签,发现其中还含有作为食品添加剂的苯甲酸钠(C6H5COONa),他想用理论验证醋酸与苯甲酸钠不会发生离子互换反应,需查找在一定温度下醋酸与苯甲酸的 .
A.pH B.电离度 C.电离常数 D.溶解度
(3)常温下,用0.1000mol L﹣1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol L﹣1 HCl溶液和20.00mL 0.1000mol L﹣1 CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示.
①滴定醋酸溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”);滴定曲线中a= mL;
②E点pH>8的原因是(用离子方程式表示): .
(4)测定食醋的总酸量实验中,配制NaOH溶液和稀释食醋所用的蒸馏水必须煮沸,目的是 .
(5)实验时,吸取食醋样品10mL于100mL容量瓶中定容.移取定容后的溶液20mL于锥形瓶中,加入1~2滴指示剂,用浓度为c mol L﹣1的NaOH标准溶液滴定,平行测定三次,消耗NaOH溶液的平均体积为V mL.则原食醋样品的总酸量= g/100mL.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.HA电离出的c(H+)为0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L,则pH=-lg(10-4)=4,故A不符合题意;
B.Kw只随温度的变化而变化,温度升高促进水的电离,Kw增大,故B不符合题意;
C.HA电离平衡常数为K= ,HA电离出的c(H+)=c(A-)=10-4mol/L,所以K= 1×10-7,故C不符合题意;
D.HA在水中有0.1%发生电离,即HA部分电离,所以在溶液中存在HA分子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用氢离子的浓度计算pH;
B.温度升高促进水的电离,KW增大;
C.根据电离度及离子的浓度计算电离平衡常数;
D.HA在水中只有0.1%发生电离,还有分子形式。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.KHSO4是由K+和HSO4-构成的化合物,属于盐,其在水中能完全电离,产生H+,使得水溶液显酸性,A符合题意;
B.SiO2只含有两种元素,其中一种是氧元素,因此SiO2属于氧化物,不属于盐,B不符合题意;
C.MgO只由两种元素组成,其中一种是氧元素,属于氧化物,不属于盐,C不符合题意;
D.CaCl2是由Ca2+和Cl-构成的化合物,属于盐,其在水中完全电离产生,不产生H+,且Ca2+、Cl-都不发生水解,因此溶液显中性,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】盐是指由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物。
3.【答案】A
【解析】【解答】A. 镁离子在水溶液中不放电,直接电解海水得不到 Mg单质,A项符合题意;
B.用石灰浆消灭树皮上的过冬虫卵是利用碱溶液能使蛋白质变性的原理,B项不符合题意;
C.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性是由碳酸根水解引起的,故加入石膏CaSO4·2H2O后,能将碳酸钠中的碳酸根转化为碳酸钙沉淀,从而减低盐碱地的碱性,C项不符合题意;
D.草木灰(含K2CO3)显碱性,能与铵态氮肥如硝酸铵等发生反应生成氨气,降低氨态氮肥的肥效,故不能混合使用,D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据电解的放电顺序可知,在水溶液中氢离子优先于镁离子放电,所以电解海水不能得到Mg单质,制备Mg单质的方法是电解熔融的MgCl2;铵态氮肥与草木灰(含K2CO3)混合使用会降低肥效,是由于草木灰与铵态氮肥如硝酸铵等发生反应产生氨气挥发,因此不能混合使用。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.氯化钠在水溶液或熔融状态下能发生完全电离,属于强电解质,A符合题意;
B.氢氟酸在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,B不符合题意;
C.醋酸在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,C不符合题意;
D.一水合氨在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 弱电解质是在水溶液中不完全(少部分)电离的电解质。弱电解质导电的性质与溶液浓度和温度有关,与物质的溶解度无关。弱电解质在水溶液中既有分子存在又有离子存在。水是一种特殊的弱电解质。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.属于甲酸的电离反应,不是水解反应,A不符合题意;
B.为二氧化碳与水反应的化学平衡,不属于水解反应,B不符合题意;
C.为CO32-的水解反应,弱酸根离子水解生成弱酸和氢氧根离子,C符合题意;
D.为HS-的电离方程式,不是水解反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据水解反应的过程分析所给选项。水解过程是弱酸阴离子或弱碱阳离子与水电离产生的H+或OH-结合成弱电解质的过程。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.明矾净水的原因是Al3+水解成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮的固体小颗粒,胶体聚沉,达到净水的目的,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,ClO-水解成HClO,利用HClO的强氧化性,进行杀菌消毒,因此两者原理不同,故A不符合题意;
B.三种物质的水溶液直接蒸干后分别得到Al2O3、Fe2O3、CuO,故B符合题意;
C.铵态氮肥溶液显酸性,K2CO3溶液显碱性,两者混用发生双水解反应,使N元素转化成NH3,造成N元素的损失,因此两者不能混用,故C不符合题意;
D.硫酸铝溶液显酸性,对铁筒具有腐蚀性,因此玻璃筒中盛放硫酸铝,铁筒中盛放碳酸氢钠,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.明矾净水是胶体性质,而漂白粉是氧化性;
B.三者金属阳离子存在水解,蒸干后均会变化;
C.氮肥和钾肥的运用常识;
D.铁桶与硫酸铝反应。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.在等浓度的溶液中,由于前者只有A2-发生水解,后者HA-既能水解又能电离,且前者水解程度大于后者,盐类水解促进水的电离,则水的电离程度前者大于后者,A不符合题意;
B.由题干信息可知,H2A是一种二元弱酸,故取的溶液,加蒸馏水稀释至,根据弱酸稀释规律可知,则该溶液,B不符合题意;
C.向的溶液中通入气体(忽略溶液体积的变化)至,由Ka1==1.3×10-7,则=1.3×10-7,=1.3×10-5,即的电离度为×100%=,C不符合题意;
D.由题干数据Ka1=1.3×10-7可推知Kh2===7.69×10-8>Ka2,故可以判断的水解程度强于电离程度,因此溶液显碱性,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.A2-发生水解,水解促进水的电离,HA-既能水解又能电离,通过计算发现,电离大于水解,所以前者水的电离程度大
B.弱酸稀释过程会继续电离,H+浓度稀释倍数小于10倍
C.利用H2A的电离方程,结合电离常数可以算出电离度
D.比较Kh与Ka2大小判断电离和水解的程度大小,Kh>Ka2,水解大于电离;反之则水解小于电离
8.【答案】B
【解析】【解答】现有物质的量浓度相同的5种溶液:设它们的物质的量浓度均为0.1mol/L.
(a)NaHSO4是强酸酸式盐,在水中完全电离成钠离子、硫酸根离子、氢离子,所以c(H+)=0.1mol/L,所以pH=1;
(b)NaHCO3是弱酸的酸式盐水解显碱性pH>7,水解程度小于Na2CO3 ,碱性小于Na2CO3;
(c)H2SO4是二元强酸,完全电离,c(H+)=0.2mol/L,所以pH=0.699;
(d)Al2(SO4)3是强酸弱碱盐,水解后溶液呈酸性,1<pH值<7;
(e)Na2CO3是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性pH>7,pH大于NaHCO3的;
所以pH由小到大的顺序为:(c)(a)(d)(b)(e);
故答案为:B.
【分析】首先根据酸、显酸性的盐、显碱性的盐进行分类,然后根据电离出氢离子的盐的酸性比水解显酸性的盐的酸性强,显碱性的盐水解程度越大碱性越强进行排序即可.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:A.升高温度,正逆反应速率都增大,降低温度,正逆反应速率都减小,图中应为增大生成物浓度,降低生成物浓度,故A错误;
B.加热FeCl3溶液促进铁离子的水解,水解生成氢氧化铁,加热蒸干得到氢氧化铁,得不到无水FeCl3,故B错误;
C.向一定量的明矾溶液中逐滴摘加一定浓度氢氧化钡溶液,开始时生成氢氧化铝沉淀,当氢氧化钡过量,氢氧化铝溶解,所以Al(OH)3沉淀的物质的量开始逐渐增大,达到最大值又逐渐减少,最后全部溶解,故C正确;
D.图电解饱和食盐水的装置中,根据钠离子移向阴极,知道b是阳极,该极上产生氯气、氧气,氢氧根离子失电子,a是阴极,该电极上是氢离子浓度减小,生成氢气和氢氧化钠,溶液A、B中由水电离出的c(H+):A<B,故D错误.
故选C.
【分析】A.升高温度,正逆反应速率都增大,降低温度,正逆反应速率都减小;
B.加热FeCl3溶液促进铁离子的水解;
C.向一定量的明矾溶液中逐滴摘加一定浓度氢氧化钡溶液,开始时生成氢氧化铝沉淀,当氢氧化钡过量,氢氧化铝溶解;
D.电解饱和食盐水的装置中,阳极上产生氧气,氢氧根离子失电子,阴极上是氢离子浓度减小,生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠抑制水的电离.
10.【答案】D
【解析】【解答】A.冰醋酸能和氨水反应,表现酸性,无法判断酸性强弱,故A不符合题意;
B.冰醋酸加水后导电性增强,说明加水电离,氢离子浓度增大,但不能确定酸性强弱,故B不符合题意;
C.醋酸溶液能溶解CaCO3,说明醋酸的酸性比碳酸强,不能说明酸性强弱,故C不符合题意;
D.醋酸溶液加热后c(CH3COO-)变大,加热促进电离,说明存在电离平衡,说明醋酸为弱酸,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】证明醋酸是弱酸,需要证明醋酸的电离存在电离平衡,也可利用盐类水解原理进行说明。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.已知,此时溶液中的溶质成分为且物质的量相同,溶液中,说明一水合氨的电离大于铵根离子的水解,故,A不符合题意;
B.根据分析可知V2=20,B不符合题意;
C.已知,可知溶液中氢氧根浓度为:,根据一水合氨的电离:,,的数量级为,C符合题意;
D.在a点到b点之间始终有电荷守恒:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、V1=10mL,氨水只反应一半,此时为氨水和氯化铵的混合溶液,仍能够有呈碱性,即一水合氨的电离大于氯化铵的水解;
B、V2为最高点,此时水的电离程度最大,溶质应该为NH4Cl,即氨水和盐酸恰好完全反应;
C、电离平衡常数,c(NH3·H2O)=0.01mol/L,a=2.5×10-11,即c(OH-)==c(NH4+),代入Ka的公式可以计算Ka=1.6×10-5;
D、结合电荷守恒,可以知道有 。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.在离子方程式中,可溶性盐以离子形式表示,难溶性盐保留化学式,A不符合题意;
B.溶液呈现电中性,而溶液中的阴阳离子带正负电荷,故溶液中阳离子所带正电荷的总量等于阴离子所带负电荷总量,B符合题意;
C.“ H++OH-=H2O ”表示的是强酸强碱反应生成可溶性盐和水,故该离子方程式不可表示有沉淀生成、或弱酸弱碱参与的酸碱中和反应,C不符合题意;
D.电解质的水溶液不一定能导电,如BaSO4是电解质,但其水溶液中离子浓度很小,不导电;而非电解质的水溶液一定不导电,D不符合题意;
故答案为:
【分析】A.难溶性盐不能以离子形式表示;
B.溶液中阴阳离子带正负电荷,整个溶液不带电;
C.离子方程式可以表示某一类反应;
D.电解质的水溶液要导电,需存在自由移动的离子,非电解质的水溶液一定不导电;
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A.a点是c(H+)=10﹣3mol/L,由于醋酸为弱酸,酸能抑制水的电离,醋酸的电离远远大于水的电离,所以溶液中氢离子浓度近似等于醋酸根离子浓度,大约为10﹣3 mol/L,故A错误;
B.溶液满足c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),b点时,c(H+)>c(OH﹣),则有c(CH3COO﹣)>c(Na+),故B正确;
C、醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,当酸碱恰好反应时溶液应该呈碱性,但C点溶液呈中性,说明酸过量,故C错误;
D、d点溶液的温度相同,所以d点表示的溶液中 等于K,故D错误;
故选B.
【分析】A.酸能抑制水的电离,再根据弱电解质的性质分析溶液中醋酸根离子的浓度.
B.从溶液电中性的角度分析;
C、根据醋酸和氢氧化钠生成盐的类型判断恰好反应时溶液的酸碱性,从而确定该选项是否正确.
D、电离平衡常数只与温度有关,与其它任何条件都无关.
14.【答案】C
【解析】【解答】解:常温下pH=1的某强酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,使溶液的pH变成2,即c(H+)=0.01mol/L,则:
A、pH=1的某强酸溶液10mL,n(H+)=0.01L×0.1mol/L=0.001mol,10mL0.01mol/L的NaOH溶液,n(OH﹣)=0.01L×0.01mol/L=0.0001mol,混合后c(H+)= ≠0.01mol/L,故A错误;
B、加入10mL的水进行稀释,混合后c(H+)= =0.05mol/L≠0.01mol/L,故B错误;
C、加水稀释成100mL,c(H+)= =0.01mol/L,故C正确;
D、加入10mL0.01mol/L的盐酸,混合后,c(H+)= ≠0.01mol/L,故D错误.
故选C.
【分析】常温下pH=1的某强酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,使溶液的pH变成2,即c(H+)=0.01mol/L,可加水稀释或加入一定量的碱进行中和,使c(H+)=0.01mol/L即可.
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A、因醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,则氢氧根浓度增大,故A错误;
B、因醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,故B错误;
C、醋酸是弱电解质,则醋酸溶液中加水稀释将促进电离,平衡向右移动,故C错误;
D、醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,根据Kw值不变,所以氢氧根浓度增大,故D正确;
故选D.
【分析】根据醋酸是弱电解质,则醋酸溶液中加水稀释将促进电离,离子的数目增多,但溶液的体积增大,则电离产生的离子的浓度减小,并利用温度与电离常数的关系确定氢氧根浓度的变化.
16.【答案】D
【解析】【解答】① 属于HCl的电离方程式,故①符合题意;
② 属于AlCl3的水解方程式,但水解是微弱的,应用“ ”表示,而不是“=”,故水解方程式不符合题意,故②符合题意;
③多元弱酸根离子的水解分步进行,因此 水解方程式不符合题意,故③符合题意;
④碳酸氢钠溶液: 属于 的电离方程式,故④符合题意,
⑤ 溶于 中 水解方程式不符合题意, 水解生成 和 ,正确的水解离子反应方程式为: ,故⑤符合题意;
故答案为:D。
【分析】此题是对电离方程式和水解方程式书写的考查,结合电解质在水中的电离、离子的水解进行分析。
17.【答案】(1)<;>
(2)>
(3)CH3NH2+H+=CH3NH
(4)<
【解析】【解答】(1)0.01mol L-1的甲胺溶液的稀释10倍,浓度变为0.001mol/L,且不能完全电离,溶液的pH<11;氢离子或氢氧根离子浓度越大,对水的电离抑制程度越大,则①和③两溶液中由水电离出的c(H+):①>③;
(2)②③等体积混合后,甲胺过量,则溶液显碱性,则pH>7;
(3)①与③混合时恰好生成CH3NH3Br,HBr为强酸,则离子方程式为CH3NH2+H+=CH3NH ;
(4)②与④等体积混合显碱性,若所得溶液呈酸性,应使酸过量,则溶液体积:②<④。
【分析】 (1)0.01mol/L的甲胺溶液的稀释10倍,浓度变为0.001mol/L,且不能完全电离,氢离子或氢氧根离子浓度越大,对水的抑制越大;
(2)②③等体积混合后,甲胺过量;
(3)①与③混合时恰好生成CH3NH3Br;
(4)②与④混合等体积混合显碱性,若所得溶液呈酸性,应使酸过量。
18.【答案】(1)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;酸
(2)CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;碱
【解析】【解答】解:(1)Fe2(SO4)3为强酸弱碱盐,水解显酸性,铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,水解离子方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;溶液显酸性;故答案为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;酸;(2)醋酸钠强碱弱酸盐,水解显碱性,醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,水解离子方程式:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,溶液呈碱性;故答案为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,碱.
【分析】(1)Fe2(SO4)3为强酸弱碱盐,水解显酸性,铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子;(2)醋酸钠强碱弱酸盐,水解显碱性,醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子.
19.【答案】(1)c>a>b;c>a=b;a=b>c
(2)b>a>c;b>a=c;a=c>b
【解析】【解答】a、c是强酸,b是弱酸,a、b是一元酸,c是二元酸;
(1) 若三种酸的物质的量浓度相等。
① c是二元酸,c(H+)最大,a为强酸c(H+)大于b弱酸,三种溶液中的c(H+)大小关系为 c>a>b。
② 等体积等物质的量浓度的这三种酸分别与相同浓度的NaOH溶液中和,所需NaOH溶液体积与最终酸电离出的n(H+)成正比,体积相同、物质的量浓度相同的这三种酸,最后电离出的n(H+):2a=2b=c,则消耗碱液体积:2a=2b=c,即体积比为1:1:2,所需NaOH溶液体积大小关系为 c>a=b。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗的氢离子的物质的量相同,消耗三种酸的体积大小关系为 a=b>c。
(2) 若三种酸溶液中的c(H+)相等,这三种溶液体积相同时,最终电离出n(H+):a=c<b;
① b是弱酸,浓度最大,c是二元酸,浓度为a的一半,三种酸的物质的量浓度大小关系为b>a>c 。
② 若三种酸溶液中的c(H+)相等,这三种溶液体积相同时,最终电离出n(H+):a=c<b,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,n(H+)越大消耗的碱体积越大,所以消耗碱液体积a=c<b。
③ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗的氢离子的物质的量相同,消耗三种酸的体积大小关系为 a=c>b。
【分析】(1)①硫酸是二元强酸,盐酸是一元强酸,醋酸是一元弱酸,据此确定相同浓度的酸溶液中c(H+)的大小。
②酸碱中和反应的本质是H++OH-=H2O,据此确定所需NaOH溶液体积的大小。
③与等质量的锌反应,锌恰好完全反应,则参与反应的n(H+)相同,据此分析。
(2)①c(H+)相同,则c(HCl)=0.5c(H2SO4)
③由于醋酸的浓度最大,则反应消耗醋酸溶液的体积最小。
20.【答案】(1)0.800
(2)8
【解析】【解答】(1)设醋酸的浓度为c(CH3COOH),醋酸与氢氧化钠等物质的量反应,所以有[c(CH3COOH)×10 mL÷100 mL]×20 mL= 0.1000 mol·L-1×16.00mL,c(CH3COOH)= 0.800 moL L-1;
(2)由Ka= 有c(H+)=1.8×10-5× =10-8moL L-1,所以pH=- =8。
【分析】(1)滴定时n(CH3COOH)=n(NaOH),且稀释前后溶质的物质的量不变;
(2)当醋酸与NaOH的物质的量之比为1:1时,恰好生成醋酸钠,溶液中的=,结合醋酸的Ka=1.8×10-5计算。
21.【答案】(1)B;D
(2)C
(3)图2;20.00;CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣
(4)除去溶解在水中的二氧化碳
(5)3cV
【解析】【解答】解:(1)A.醋酸为弱电解质,离子方程式应为CH3COOH+OH﹣=CH3COO++H2O,故A错误;
B.食醋试样需稀释一定倍数后再进行滴定,目的为减小实验误差,故B正确;
C.醋酸为弱电解质,滴定终点时,溶液呈碱性,不能用甲基橙为酸碱指示剂,否则误差较大,故C错误;
D.食醋的物质的量浓度为0.75mol L﹣1,总酸量为0.75mol L﹣1×60g/mol=45g/L,故D正确;
故选:BD; (2)电离常数决定酸电离难易程度,由电离常数判断酸的强弱,进而判断反应能否发生,其他选项不能判断酸的强弱,故选C;(3)①醋酸为弱电解质,醋酸为弱酸,氯化氢为强电解质,0.1mol/L的盐酸溶液的pH=1,而0.1mol/L的醋酸溶液的pH一定大于1,根据图象中氢氧化钠溶液体积为0时溶液的pH可知,滴定醋酸溶液的曲线是图2;根据图1中氯化氢与氢氧化钠等物质的量时,溶液为中性,则a点时盐酸的体积为20.00mL,
故答案为:图2;20.00;
②醋酸钠为强碱弱酸盐,醋酸根离子水解,溶液呈碱性,水解的离子方程式为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,
故答案为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;(4)水中溶解二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应,影响测定结果,所以配制溶液所用的蒸馏水必须煮沸以除去溶解在水中的二氧化碳;
故答案为:除去溶解在水中的二氧化碳;(5)设10mL市售白醋样品含有 CH3COOOH xg,则
CH3COOOH~ NaOH
60 40
xg×0.2 cmol L﹣1×V×10﹣3L×40g/mol
解得:x=0.3cV
则原食醋样品的总酸量=0.3cV×10=3cVg/100mL;
故答案为:3cV;
【分析】(1)A.醋酸为弱电解质,离子方程式中应写为化学式;
B.实验时,为减小误差,应降低溶液的浓度;
C.不能用甲基橙为酸碱指示剂;
D.食醋的物质的量浓度为0.75mol L﹣1,总酸量为0.75mol L﹣1×60g/mol=45g/L;(2)根据电离常数判断酸的强弱,然后依据强酸制弱酸来分析;(3)①醋酸为弱电解质,0.1mol/L的醋酸溶液的pH大于1,据此可以判断图2正确;根据图1计算出a值;
②E点时氢氧化钠与醋酸反应生成醋酸钠,醋酸根离子水解,溶液显示碱性;(4)根据水中溶解二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应,影响测定结果;(5)根据白醋与NaOH 溶液反应的关系式来解答;