第3章《水溶液中的离子反应与平衡》
一、单选题(共14题)
1.下列说法不正确的是
A.25℃时,0.1mol·L 1NaHCO3溶液和CH3COONa溶液,前者的pH较大
B.25℃时,pH相同的HCl溶液和NH4Cl溶液,后者的c(Cl-)较大
C.40℃时,0.01mol·L 1HClO4溶液的pH=2
D.25℃时,pH=2的某酸HA溶液和pH=12的某碱BOH溶液分别加水稀释100倍后,两溶液pH之和小于14,则HA一定是弱酸
2.室温下,取浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl溶液、K2CrO4溶液各为10.00 mL于锥形瓶中,分别用0.1 mol·L-1的AgNO3溶液滴定,滴定过程中的pX(pX=-lgc(X),X=Cl-、CrO)与滴加AgNO3溶液体积的关系如图所示,已知:lg3=0.47。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示AgNO3溶液滴定K2CrO4溶液的过程
B.Ksp(Ag2CrO4)=4.0 ×10-8
C.a=8.53
D.其他条件不变,如果NaCl溶液浓度改0.2 mol·L-1,则滴定终点向上移动
3.常温下,浓度均为1.0mol·L-1的HX溶液、HY溶液、HY和NaY的混合溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1
B.常温下HY的电离常数为1.0×10-4
C.溶液中水的电离程度:a点大于b点
D.c点溶液中:c(Na+)>c(Y-)>c(HY)>c(H+)>c(OH-)
4.向硫酸铝铵溶液中逐滴加入溶液,其生成沉淀的质量与加入溶液体积的关系如图所示,下列离子组能够在相应溶液中大量共存的是
A.a点: B.b点:
C.c点: D.d点:
5.化学与生产、生活密切相关,下列叙述错误的是
A.用K2FeO4处理自来水,既可以杀菌消毒,又可净水
B.加热AlCl3·6H2O固体和SOCl2的混合物能获得无水AlCl3固体
C.可用Na2S、H2S等硫化物或纳米铁粉除去废水中的Hg2+、Cu2+等,其作用原理相同
D.TiO2是一种稳定的白色颜料,可通过往TiCl4溶液中加大量的水稀释,同时加热来制得TiO2·xH2O,而后经焙烧制得
6.往1L部分变质的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,碳酸根离子的浓度随通入的CO2物质的量的变化如图所示,忽略溶液体积变化,以下说法错误的是
A.a点与c点的溶质不同
B.c点c(Na+)=0.6 mol L 1
C.往c点溶液中加盐酸,反应的离子方程式可能为:+5+7H+=6CO2↑+6H2O
D.d点溶液中:2c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c(H2CO3)+3c()
7.室温下,下列实验探究方案不能达到实验目的的是
选项 探究方案 实验目的
A 向2mL1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液,观察现象 比较Ka(CH3COOH)和Ka1(H2CO3)的大小
B 向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解,再加入8mL95%乙醇,过滤 制备[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体
C 把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中,观察混合气体的颜色变化 探究温度对化学平衡的影响
D 向溶液X中滴加少量稀硝酸,然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液,观察现象 检验溶液X是否含有SO
A.A B.B C.C D.D
8.常温时,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3、HCO和CO的物种分布分数α(X)=与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.H2CO3H++HCO的平衡常数Ka1的数量级是10-6
B.NaHCO3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性:c(Na+)=c(Cl-)
C.pH=8的溶液中:c(Na+)>c(HCO)
D.向pH= 6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生的离子反应:HCO+OH- =CO+H2O
9.下列有关化学用语表示正确的是
A.Mg2+的结构示意图:
B.N2的结构式: N ≡N
C.核内有12个中子的Na:Na
D.H2C2O4在水溶液中的电离方程式为H2C2O4=2H++C2O
10.25℃时,实验测得0.1的酸式盐NaHB溶液的pH=9.1,下列说法中正确的是
A.NaHB的电离方程式为:
B.在水溶液中只存在的水解平衡
C.的水解程度大于电离程度
D.溶液中水电离出的为
11.下列说法正确的是
A.某二元弱酸的酸式盐溶液中:
B.一定量的溶液与混合所得的酸性溶液中:
C.物质的量浓度均为的和溶液等体积混合后所得溶液中:
D.物质的量浓度相等的①溶液、②溶液、③溶液,大小关系:①>②>③
12.现有物质的量浓度均为 0.1 mol·L - 1 的四种溶液各25mL:①氨水 ②NH4Cl 溶液 ③Na2CO3溶液 ④NaHCO3溶液,下列说法正确的是:
A.4种溶液pH的大小顺序:①>④>③>②
B.①、②混合后pH>7,则混合溶液中c()<c(NH3·H2O)
C.①、②中分别加入25mL 0.1 mol·L – 1盐酸后,溶液中c():①>②
D.③、④中分别加入12.5mL 0.1 mol·L – 1NaOH溶液后,两溶液中离子种类相同
13.下列关于电解质分类的组合中,完全正确的是
选项 A B C D
强电解质
弱电解质
非电解质
A.A B.B C.C D.D
14.常温下,向1升的NaClO溶液中缓慢通入气体,使其充分吸收,溶液pH与通入的物质的量关系如图所示(忽略溶液体积变化及NaClO、HClO的分解,以上发生的氧化还原反应均为不可逆反应)。下列说法错误的是
A.常温下,HClO电离平衡常数的数量级为
B.a点溶液中:
C.b点溶液中:
D.c点溶液中:
二、填空题(共7题)
15.对于弱酸,在一定温度下达到电离平衡时,各粒子的浓度存在一种定量的关系。若25 ℃时有HA H++A-,则K=,式中:K为电离平衡常数,只与温度有关,c为各粒子的平衡浓度。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。
酸 电离方程式 电离平衡常数K
CH3COOH CH3COOHCH3COO-+H+ K=1.76×10-5
H2CO3 H2CO3H++HCO HCOH++CO K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
H2S H2SH++HS- HS-H++S2- K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12
H3PO4 H3PO4H++H2PO H2POH++HPO HPOH++PO K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13
回答下列各题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,且K值越大酸性越 ;某酸的K=6.4×10-6,则0.1 mol/L的上述各酸的H+离子浓度比该酸大的有 (填名称)。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、、H2S、HS-、H3PO4、、都看作是酸,其中酸性最强的是 ,最弱的是 。
16.盐类水解的应用
应用 举例
配制易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量 ,防止Cu2+水解; 配制FeCl3溶液时,加入少量 ,防止Fe3+水解; 配制FeSO4溶液时,加入少量 ,防止Fe2+水解,加少量 防止Fe2+被氧化
贮存易水解的盐溶液 在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用 ;保存NaF溶液不能用 。
判断盐溶液蒸干时所得的产物 ①盐溶液水解生成难挥发性酸时,一般得原物质,如CuSO4(aq) CuSO4(s) ②盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq) Al(OH)3Al2O3 ③酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后可得到原物质。如Na2CO3 ④热稳定性: Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,故Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4+MnO2;NH4Cl→NH3↑+HCl↑ ⑤还原性盐被氧化 例如,Na2SO3(aq) Na2SO4(s)
从溶液中获取晶体 从CuSO4溶液获得胆矾晶体: ; 从FeCl3溶液获得FeCl3晶体:
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应:
泡沫灭火器原理 成分为 与 ,发生反应为
作净水剂 明矾可作净水剂,原理为
物质的提纯 除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入 、 、 、
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰( )不得混用;长期施用硫酸铵[(NH4)2SO4]会使土壤酸性增强
活泼金属与强酸弱酸盐反应 镁条放入NH4Cl、FeCl3溶液产生氢气(Mg与NH4+、Fe3+水解产生的H+反应)
分离、除杂 例如除去Ca2+中含有Fe3+(酸性环境),可向溶液中加入CaCO3,促进Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀
17.常温下:某二元弱酸()水溶液中、、随pH的分布如图所示:
(1)的第一步电离方程式为 ,设其电离常数为,则: 。(已知:)
(2)NaHX水解的离子方程式为 ,其水溶液显 (填酸、碱、中)性。
(3)将NaOH溶液逐滴加入到溶液中:
①当溶液pH由5.4变为5.5时,该过程中主要反应的离子方程式为 。
②当混合溶液呈中性时,溶液中、、三种离子的物质的量浓度大小关系可表示为 。
(4)已知的,。
①向的溶液中加入少量的溶液,反应的离子方程式为 。
②溶液呈碱性是因为发生水解,请设计实验证明 。(可供选择的试剂及用品有:稀盐酸,酚酞、溶液)
18.按要求回答问题
(1)KAl(SO4)2溶液中2c(SO)-c(K+)-3c(Al3+)=
(2)Na2CO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
(3)泡沫灭火器中Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生相互促进的水解反应,离子方程式为
(4)用离子方程式及必要的文字说明为何热的纯碱溶液去油污效果好
(5)NaHCO3溶液中c(H2CO3) c(HCO)(填“>”“<”“=”)
19.用标准酸液滴定待测碱液时,下列操作对所测碱液的物质的量浓度有何影响。
A、偏低 B、偏高 C、无影响
请用序号填空
(1)用待测液润洗锥形瓶后再注入所量取的一定体积待测液
(2)未用标准液润洗酸式滴定管就直接注入标准酸液
(3)用滴定管尖端未排气泡的碱式滴定管量取待测碱液
(4)滴定前仰视读数、滴定后俯视读数
(5)锥形瓶未润洗,且瓶中有少量蒸馏水
20.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表。
弱酸 HCN
电离平衡常数
(1)已知常温下,溶液pH=1.7,则磷酸的 (已知)
(2)等体积等浓度的和NaCN溶液中的离子总数大小关系为: NaCN(填“大于”,“小于”或“等于”)
(3)向溶液中通入过量的离子反应方程式为
(4)的平衡常数K= (填数值)
(5)将通入1L1.5mol/LNaOH溶液中充分反应,所得溶液离子浓度大小的关系为:
21.乙二酸是一种有机酸,俗名草酸,化学式为H2C2O4,广泛分布于植物、动物和真菌体中,常温下,用pH试纸测得0.2mol/L的H2C2O4溶液的pH=3。
(1)测定血液样品中Ca2+的浓度。取血液样品50.00mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液可析出CaC2O4沉淀,将洗涤后的CaC2O4沉淀溶于强酸可得H2C2O4,将H2C2O4溶液稀释成250mL。再用0.010mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定。
①滴定达到终点的判断是 。
②如图是第一次滴定结束时滴定管中的液面,读数为a= mL。
③根据下列数据计算:
滴定次数 草酸溶液体积(mL) 标准液体积(mL)
滴定前读数 滴定后读数
第一次 25.00 0.60 a
第二次 25.00 0.10 24.10
第三次 25.00 1.20 25.20
滴定时MnO被还原为Mn2+的离子方程式为 。计算血液样品中Ca2+的浓度为 mol/L。
(2)根据氧化还原滴定还可以根据沉淀原理滴定,即滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶,且二者之间有明显的颜色差别。
难溶物 AgCl AgBr AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白色 浅黄色 白色 砖红色 白色
Ksp 1.8×10-10 5.35×10-13 1.21×10-16 2.0×10-12 1.0×10-12
参考表中的数据,若用AgNO3溶液滴定NaCl溶液,可选用的指示剂是_______溶液(填标号)。
A.NaBr B.NaCN C.Na2CrO4 D.NaSCN
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.CH3COONa溶液的浓度不确定,无法比较二者的pH,A错误;
B.NH4Cl溶液因铵根的水解显酸性,而水解是微弱的,所以当pH相同时,NH4Cl的浓度远大于HCl,NH4Cl溶液中c(Cl-)较大,B正确;
C.0.01mol·L 1HClO4溶液中氢离子主要由HClO4电离,所以溶液中c(H+)=0.01mol,pH=2,C正确;
D.pH=12的BOH溶液稀释100倍后其pH≥10,而两溶液pH之和小于14,说明pH=2的某酸HA溶液稀释100倍后,其pH<4,所以HA一定是弱酸,D正确;
综上所述答案为A。
2.C
【详解】A.由图可知,pX=4或5时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,发生反应为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3、Na2CrO4+AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线Ⅱ表示NaCl溶液滴定曲线、曲线Ⅰ表示Na2CrO4溶液滴定曲线,A错误;
B.曲线Ⅰ表示用0.1 mol·L-1的AgNO3溶液滴定K2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=4,即c(CrO)=1.0×10-4 mol/L,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO(aq),则c(Ag+)=2c(CrO)=2.0×10-4 mol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c(CrO)=(2.0×10-4)2×(1.0×10-4)=4.0×10-12,B错误;
C.曲线Ⅰ表示Na2CrO4溶液,由曲线Ⅱ可知,pX=5时达到滴定终点,此时c(Cl-)=c(Ag+)=10-5 mol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl-)=10-10,当在NaCl溶液中加入20 mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)≈mol/L,则溶液中c(Cl-)=mol/L=3×10-9 mol/L,pX=-lg3×10-9=9-lg3=9-0.47=8.53,C正确;
D.温度不变,AgCl的溶度积不变,若将NaCl溶液浓度改为0.2 mol L-1,需要的AgCl溶液的体积变成原来的2倍,因此滴定终点会向右平移,D错误;
故合理选项是C。
3.B
【详解】A.根据图象可知1mol/LHX溶液的pH=0,说明HX全部电离为强电解质,当无限稀释时pH接近7,A错误;
B.根据图象可知1mol/LHY溶液的pH=2,溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,所以该温度下HY的电离常数为=1.0×10-4,B正确;
C.酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越小其抑制水电离程度越小,根据图知,b溶液中氢离子浓度小于a,则水电离程度a<b,C错误;
D.c点溶液中显酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,则溶液中:c(Y-)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH-),D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查弱电解质电离,为高频考点,侧重考查学生分析推断及识图能力,正确判断两种酸的强弱是解本题关键,注意:酸的电离平衡常数只与温度有关,与溶液浓度无关,易错选项是A,注意无限稀释时酸溶液的pH不可能大于7,只能是接近7,即无限稀释时要考虑水的电离。
4.D
【分析】硫酸铝铵溶液中滴加NaOH溶液,先发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓,继续滴加NaOH溶液,发生NH+OH-=NH3·H2O,继续滴加NaOH,发生Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,据此分析;
【详解】A.a点溶液中所含离子是NH、Al3+、SO,Ca2+与SO生成微溶物CaSO4,因此所给离子在指定溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B.根据上述分析,b点所含离子是NH、SO、Na+,NH与SiO发生双水解反应,不能大量共存,故B不符合题意;
C.题中所给OH-与Cu2+、NH分别生成氢氧化铜沉淀、NH3·H2O,因此它们不能大量共存,故C不符合题意;
D.d点所含微粒为Na+、NH3·H2O、SO、AlO,所给离子在d点能够大量共存,故D符合题意;
答案为D。
5.C
【详解】A.用K2FeO4处理自来水,+6价的铁有强氧化性,可杀菌消毒,还原后的+3价铁水解生成的氢氧化铁胶体又可除去悬浮杂质,A正确;
B.SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水反应,生成的HCl抑制了AlCl3的水解,可以获得无水AlCl3固体,B正确;
C.纳米铁粉具有还原性,可将水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子还原为金属单质而除去,Na2S、H2S等硫化物可以和Hg2+、Cu2+等形成硫化物沉淀,原理不同,C错误;
D.TiO2是一种稳定的白色颜料,可通过往TiCl4中加入大量水,TiCl4水解,TiCl4+(x+2)H2O=TiO2 xH2O↓+4HCl,因此加热来制备TiO2 xH2O,而后经焙烧制得,D正确;
故选C。
6.C
【详解】A.a点溶质是氢氧化钠和碳酸钠,c点的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠,故A正确;
B.根据质量守恒,b点的离子浓度等于c点钠离子浓度,b点碳酸钠物质的量浓度为0.3 mol L 1,则c点c(Na+)=0.6 mol L 1,故B正确;
C.c点溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,且碳酸钠物质的量浓度为0.1 mol L 1,则根据B选项和钠守恒得到碳酸氢钠物质的量浓度为0.4 mol L 1,两者物质的量浓度之比为1:4,则往c点溶液中加盐酸,反应的离子方程式可能为:+4+6H+=5CO2↑+5H2O,故C错误;
D.d点溶液溶质是碳酸氢钠,电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),在根据物料守恒得到(Na+)=c()+c(H2CO3)+c(),两者相加得到2c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c(H2CO3)+3c(),故D正确。
综上所述,答案为C。
7.D
【详解】A.碳酸钠和乙酸生成二氧化碳气体,说明乙酸酸性强于碳酸,Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3),A项不符合题意;
B.向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解,得到铜氨溶液,再加入8mL95%乙醇[Cu(NH3)4]SO4溶解度减小析出[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶体,B项不符合题意;
C.NO2和N2O4分别为红棕色和无色气体,且两者转化为可逆反应,把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中,观察混合气体的颜色变化可以判断平衡移动情况,能探究温度对化学平衡的影响,C项不符合题意;
D.若溶液中含有亚硫酸根离子,亚硫酸根离子会被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,故不能检验溶液X是否含有SO,D项符合题意。
故选D。
8.C
【详解】A.由图可知,pH=6.4时,c(HCO)=c(H2CO3),H2CO3H++HCO的电离平衡常数Ka1==c(H+)=10-6.4,数量级是10-7,故A错误;
B.向NaHCO3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+ c(HCO)+2c(CO),所以c(Na+)>c(Cl-),故B错误;
C.pH=8时溶液呈碱性,c(H+)
D.pH= 6.4的溶液中含有等物质的量的NaHCO3和H2CO3,pH=8的溶液主要含NaHCO3,则向pH= 6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生的离子反应为H2CO3+OH- = HCO+H2O,故D错误;
答案选C。
9.B
【详解】A.Mg2+核外有10个电子,结构示意图为,故A错误;
B.2个氮原子通过3个共用电子对形成N2分子,结构式为N ≡N,故B正确;
C.核内有12个中子的Na,质量数是23,该原子表示为Na,故C错误;
D.H2C2O4是二元弱酸,在水溶液中的电离方程式为H2C2O4H++HC2O,故D错误;
选B。
10.C
【分析】25℃时,实验测得0.1的酸式盐NaHB溶液的pH=9.1,溶液显碱性,则的水解程度大于电离程度,H2B为二元弱酸。
【详解】A. NaHB的电离方程式为:,故A错误;
B. 在水溶液中既存在的水解平衡,也存在的电离平衡,故B错误;
C. 的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,故C正确;
D. 的水解程度大于电离程度,则对水的电离是促进作用,则溶液中水电离出的大于,故D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.某二元弱酸的酸式盐溶液中电荷守恒:,A错误;
B.一定量的(NH4)2SO4与NH3 H2O混合所得的酸性溶液中铵根离子水解远远大于一水合氨的电离程度,由电荷守恒可知,,由于溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以溶液中c()<,B正确;
C.物质的量浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa的溶液等体积混合后,忽略溶液体积的变化,溶液中存在物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01mol/L,C错误;
D.物质的量浓度相等的几种溶液中,①NH4HSO4溶液中氢离子对铵根离子水解起到抑制作用;②NH4HCO3溶液中, 碳酸氢根离子水解促进铵根离子水解;③NH4Cl溶液中,氯离子对铵根离子水解无影响;溶液中铵根离子浓度大小为:①>③>②,D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.等浓度的四种溶液,氨水是弱碱溶液,溶液的碱性最强,pH最大,NH4Cl是强酸弱碱盐,溶液呈酸性,pH最小,Na2CO3和NaHCO3是强碱弱酸盐,但碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度,则四种溶液的pH的大小顺序:①>③>④>②,A错误;
B.①、②混合后pH>7,则混合溶液中NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,混合溶液中c()>c(NH3·H2O),B错误;
C.①、②中分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,分别得到NH4Cl溶液和NH4Cl、HCl的混合溶液,HCl抑制的水解,故溶液中c():①<②,C错误;
D.向溶液③、④中分别加入25mL 0.1mol/L NaOH溶液后,碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠,两溶液中的离子种类相同,D正确;
答案选D。
13.B
【分析】强电解质是指在水中完全电离成离子的化合物,主要包括强酸、强碱、大部分盐和活泼金属氧化物;弱电解质是指在水中不完全电离,只有部分电离的化合物,主要包括弱酸、弱碱、少部分盐和水;在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,主要包括非金属氧化物、一些氢化物和有机物等,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
【详解】A.HF属于弱酸,是弱电解质,是强电解质,Cl2既不是电解质,也不是非电解质,故A错误;
B.是强酸,是强电解质,属于弱酸,是弱电解质,本身不能电离,是化合物,属于非电解质,故B正确;
C.次氯酸属于弱酸,是弱电解质,是强电解质,故C错误;
D.硝酸是强酸,属于强电解质,熔融状态下完全电离,属于强电解质,本身不能电离,是化合物,属于非电解质,故D错误;
故选B。
14.C
【分析】向NaClO溶液中通入SO2气体,开始时发生反应:①3NaClO+SO2+H2O=NaCl+ 2HClO+Na2SO4,当NaClO完全转变为HClO之后,再继续发生反应:②NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4,所以b点为恰好发生反应①,NaClO全部转变为NaCl和HClO,c点恰好发生反应②。
【详解】A.由分析可知,b点为恰好发生反应①,b点溶液为HClO和Na2SO4的混合溶液,此时pH=3.8,则HClO电离平衡常数Ka=,数量级为,故A正确;
B.对于a点, 当通入n(SO2)=0.2 mol时,溶液中溶质为n(NaClO) =n(HClO)=0.4 mol,此时pH>7,溶液呈碱性,说明ClO-在溶液中的水解程度大于HClO的电离,则,故B正确;
C.由分析可知,b点为恰好发生反应3NaClO+SO2+H2O=NaCl+ 2HClO+Na2SO4,通入n(SO2)=mol,则此时溶质n(NaCl)=mol,n(HClO)=mol,n(Na2SO4)=mol,由物料守恒,故C错误;
D.由分析可知,c点恰好完全反应,溶液中溶质为H2SO4和NaCl,溶液中存在电荷守恒,故D正确;
故选C。
15.(1)增大
(2) 强 醋酸、磷酸
(3) H3PO4 HPO
【详解】(1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度促进弱电解质电离,则生成物浓度增大反应物浓度减小,所以K值增大;
(2)K值越大,酸的电离程度越大,则溶液中氢原子浓度比氢氧根离子浓度更大,所以溶液的酸性越强;某酸的K=6.4×10-6,上述各酸的K值比该酸大的是醋酸和磷酸,则0.1 mol/L的上述各酸的H+离子浓度比该酸大的有醋酸和磷酸;
(3)电离平衡常数越大的酸性越强,越小的酸性越弱,根据表格知,酸性最强的是H3PO4,最弱的是 HPO。
16. H2SO4 盐酸 H2SO4 Fe粉 橡胶塞 玻璃试剂瓶 直接加热溶液 在干燥的氯化氢气流保护下加热溶液 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ NaHCO3 Al2(SO4)3 Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ MgO 镁粉 Mg(OH)2 MgCO3 K2CO3
【详解】配制易水解的盐溶液时,加入少量相应的酸溶液,以抑制盐的水解,因此配置硫酸铜时加入少量硫酸;配置氯化铁时加入少量盐酸;配置氯化亚铁时除要加入盐酸抑制其水解,还要加入铁粉防止其氧化;
Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液因水解显碱性,能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏合性的硅酸钠,导致玻璃瓶塞和瓶体粘连不宜打开,因此试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞;NaF水解生成HF,HF能腐蚀玻璃,因此NaF溶液不能用玻璃试剂瓶保存,应选用塑料瓶或铅制器皿;
CuSO4为难挥发性酸水解盐,加热蒸干产物为其自身,因此从CuSO4溶液获得胆矾晶体可采用直接加热浓缩、冷却结晶的方法;
FeCl3为易挥发性酸水解盐,直接加热蒸发会促进氯化铁水解,最终生成氢氧化铁,因此从FeCl3溶液获得FeCl3晶体因在HCl气氛中进行,以防止其水解;
制取Fe(OH)3胶体利用加热条件促进FeCl3水解,反应方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;
泡沫灭火器利用NaHCO3与Al2(SO4)3能发生完全双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,反应离子方程式为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
明矾可作净水剂,原理为铝离子水解生成氢氧化铝胶体,离子反应为:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+;
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁等固体调节溶液的pH值,促进三价铁水解生成氢氧化铁沉淀;
草木灰的主要成分为碳酸钾;
故答案为:H2SO4;盐酸;H2SO4;Fe粉;橡胶塞;玻璃试剂瓶;直接加热溶液;在干燥的氯化氢气流保护下加热溶液;Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;NaHCO3;Al2(SO4)3;Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+;MgO;镁粉;Mg(OH)2;MgCO3;K2CO3;
17.(1) 4.4
(2) 酸性
(3) c(Na+)> c(X2-)> c(HX-)
(4) 取少量碳酸钠溶液于试管中,滴加两到三滴酚酞,溶液显红色。再向溶液中逐滴加入氯化钡溶液,溶液红色变浅至消失,说明碳酸根发生水解
【详解】(1)是二元弱酸,其第一步电离方程式为,从图可知,当pH=4.4时,H2X与HX-两种粒子的物质的量分数是相同的,即pH=4.4时,两种粒子的物质的量浓度是相等的,c(H2X)= c(HX-),,则。
(2)是二元弱酸,则NaHX水解的离子方程式为。从图可知,当pH=5.4时, HX-与X2-两种粒子的物质的量分数是相同的,即pH=5.4时,两种粒子的物质的量浓度是相等的,即c(X2-)= c(HX-),则,已知则,则> 说明NaHX的电离程度大于其水解,故NaHX的水溶液显酸性。
(3)①从图中可以看出,当溶液pH由5.4变为5.5时,HX-继续减少,X2-离子继续增多,则该过程中主要反应的离子方程式为。
②当混合溶液呈中性时,溶液中存在电荷守恒c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+ c(HX-)+2 c(X2-),其中c(H+)= c(OH-),则c(Na+)= c(HX-)+ 2c(X2-),由于X2-水解程度较小,则c(Na+)> c(X2-)> c(HX-)。
(4)①从第一问和第二问中可知的=110-4.4,=110-5.4,其大于的、,可知酸性>>H2CO3>,则向的溶液中加入少量的溶液,反应的化学方程式为+=Na2X+H2O+CO2↑,其离子方程式为。
②水解的离子方程式是+H2O+OH-,要设计实验证明其碱性是因为水解导致的,可根据盐类水解是可逆反应来证明,故答案是取少量碳酸钠溶液于试管中,滴加两到三滴酚酞,溶液显红色,然后利用水解是可逆的,再向溶液中逐滴加入氯化钡溶液,使平衡右移,溶液红色变浅至消失,证明碱性是碳酸根水解导致的。
18.(1)c(H+)-c(OH-)
(2)c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
(3)Al3+ +3HCO= Al(OH)3↓ +3CO2↑
(4)CO+H2OHCO+OH- ,升温后溶液碱性增强,有利于油脂的水解
(5)>
【详解】(1)KAl(SO4)2溶液中存在电荷守恒:2c(SO)+ c(OH-) = c(H+)+ c(K+)+3c(Al3+),则2c(SO)-c(K+)-3c(Al3+)= c(H+)-c(OH-);
(2)Na2CO3溶液显碱性,CO存在两步水解:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,以第一步水解为主,水解程度较小,则溶液中的离子浓度顺序为:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+);
(3)Al2(SO4)3溶液水解成酸性,小苏打即NaHCO3溶液水解成碱性,二者发生互促水解生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为Al3+ +3HCO= Al(OH)3↓ +3CO2↑;
(4)纯碱溶液中碳酸根离子的水解显碱性,反应的离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-,油脂在碱溶液中发生水解生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油容易洗去,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解是吸热反应,升温促进水解,溶液碱性增强,去污效果好;
(5)NaHCO3溶液中既存在电离平衡为HCOCO+H+,水解平衡为HCO+H2OH2CO3+OH-,因NaHCO3溶液显碱性,HCO的水解程度大于自身的电离程度,所以c(H2CO3)> c(HCO)。
19.(1)B
(2)B
(3)A
(4)A
(5)C
【详解】(1)将锥形瓶用待测液润洗,造成(标准)偏大,所以(待测)偏高,故答案选B。
(2)未用标准液润洗酸式滴定管就直接注入标准酸液,造成(标准)偏大,所以(待测)偏高,故答案选B。
(3)用滴定管尖端未排气泡的碱式滴定管量取待测碱液,造成(标准)偏小,所以(待测)偏小,故答案选A。
(4)滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,造成(标准)偏小,所以(待测)偏小,故答案选A。
(5)锥形瓶未润洗,且瓶中有少量蒸馏水,所取待测液的量没变,故不影响(标准),所以滴定结果无影响,故答案选C。
【点睛】本题考查分析误差时要看是否影响标准体积的用量,若标准体积偏大,结果偏高;若标准体积偏小,则结果偏小;若不影响标准体积,则结果无影响。根据c(待测)=分析误差。
20.(1)
(2)大于
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)磷酸的电离方程式为:,;
(2)电离平衡常数越大,酸性越强,故酸性:CH3COOH>HCN,酸性越强,其酸根离子的水解程度越小,故水溶液碱性:CH3COOH
(4)的平衡常数;
(5)将通入1L1.5mol/LNaOH溶液中充分反应,NaOH的物质的量为1.5mol,的物质的量为1.0mol,,,1.5mol NaOH消耗0.75mol生成0.75mol Na2SO3,0.25mol消耗0.25mol Na2SO3生成0.5mol NaHSO3,反应后溶质成分:0.5molNa2SO3和0.5molNaHSO3。亚硫酸根的水解平衡常数:,溶液显碱性,故离子浓度大小为:。
21.(1) 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,锥形瓶内溶液颜色右无色变成浅红色,且半分钟内不恢复 20.60 2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.12
(2)C
【详解】(1)①KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,反应开始阶段草酸过量溶液始终无色,当达到终点时,高锰酸钾过量溶液变浅红色,滴定终点现象为:当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,锥形瓶内溶液颜色右无色变成浅红色,且半分钟内不恢复
②由图可知此时读数为:20.60;
③滴定时MnO被还原为Mn2+,H2C2O4被氧化为二氧化碳气体,根据得失电子守恒得反应离子方程式:2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O;由上述反应结合元素守恒得关系式:;表中数据中第一组数据差距较大,舍弃,则KMnO4溶液消耗的平均体积为:24.00mL,血液样品中Ca2+的浓度为;
(2)指示沉淀要有颜色便于分辨(AgBr和AgaCrO4),同时需要在Cl-之后沉淀,但AgBr的Ksp小先于Cl-沉淀而不能作为指示剂,故选C。
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