专题3《水溶液中的离子反应》(含解析)单元检测题2023--2024上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共13题)
1.室温下,将两种浓度均为的溶液等体积混合,假设混合后溶液的体积等于混合前两溶液的体积之和,下列各混合溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.的混合溶液:
B.混合溶液:
C.混合:
D.混合溶液:
2.已知:Ka1(H2SO3)=1.0×10-2、Ka2(H2SO3)=5.0×10-8.室温下,通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1:用pH计测得某Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH为7。
实验2:将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合,无明显现象。
实验3:向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅。
实验4:向NaHSO3溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.实验1混合溶液中=5.0×10-4
B.实验2混合后的溶液中存在:3c(Na+)=2[c()+c()+c(H2SO3)]
C.实验3中随水的不断加入,溶液中的值逐渐变小
D.实验4中反应的离子方程式为Ba2+++OH-=BaSO3↓+H2O
3.下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.过量铁粉加入稀硝酸中:
B.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D.少量氯化铜溶液滴入溶液中:
4.下列用于解释事实的方程式书写错误的是
A.醋酸钠溶液中滴入酚酞,变为浅红色:
B.球浸泡在热水中,颜色变深:
C.用惰性电极电解溶液,有红色物质和气泡产生:
D.用饱和溶液处理锅炉水垢中的:
5.下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是
A.NaHCO3溶液:+H2O +H3O+
B.NaHS溶液:HS-+H2O H2S+OH-
C.Na2CO3溶液:+2H2O H2CO3+2OH-
D.NH4Cl溶于D2O中:+D2O NH3·D2O+H+
6.下列离子方程式正确的是。
A.向硫代硫酸钠溶液中滴加浓盐酸:
B.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:
C.酸性KMnO4溶液滴定双氧水:
D.将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中:
7.天然气中含有毒气体H2S,用如图所示流程可实现天然气在氧化亚铁硫杆菌(T·F)作用下催化脱硫。下列说法不正确的是
A.过程①的pH降低,过程②的pH升高
B.该脱硫过程不可以在中性环境中进行
C.该脱硫过程不需要补充FeSO4溶液
D.该脱硫过程的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
8.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示和体积相同的溶液与氨水稀释过程的变化,曲线a对应氨水
B.图乙是常温下用溶液滴定的滴定曲线,Q点表示酸碱中和滴定终点
C.图丙表示用溶液滴定浓度均为的、混合溶液时,随溶液体积的变化,说明
D.图丁表示不同温度水溶液中和的浓度变化,图中a点对应温度高于b点
9.常温下,向10mL浓度为0.lmol L-1二元弱酸H2A溶液中逐滴加入VmL0.1mol L-1NaOH溶液,下列离子浓度关系错误的是
A.V=5时,则2[Na+]=[H2A]+[HA-]+[A2-]
B.V=10时,则[H2A]+[H+]=[OH-]+2[A2-]
C.V=15时,若溶液pH<7,则[Na+]>[A2-]>[HA-]
D.V=20时,则[Na+]>2[A2-]>2[HA-]
10.常温下,将溶液滴入某二元酸溶液中,混合溶液的与或变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A.曲线表示与的变化关系
B.时,
C.溶液中
D.当混合溶液呈中性时,存在关系:
11.下列有关说法中正确的是
A.已知25℃时NH4CN溶液显碱性,则25℃时的电离常数K(NH3·H2O)>K(HCN)
B.室温时,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液中由水电离出的c(H+):盐酸小于醋酸溶液
C.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,向含有Cl-、CrO且浓度均为0.010mol/L溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时,CrO先产生沉淀
D.在铜的精炼中,若转移2mol电子,则阳极质量减轻64g
12.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
弱电解质 电离常数
H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
下列对I、II、III中主要发生反应的离子方程式判断错误的是
A.I中+2SO2+H2O=CO2+2
B.II中+2=CO2↑+H2O+2
C.III中+SO2+H2O=2
D.III中+SO2=CO2+
13.H3A是一种多元酸,25℃时,向1mol·L-1H3A溶液中逐滴加入NaOH稀溶液至过量,滴加过程中各种含A微粒的物质的量分数随溶液pH的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.1 mol·L-1的H3A溶液中存在:c(H+)=c(OH-)+c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-)
B.25℃时H3A的第一级电离平衡常数数量级为10-3
C.1 mol·L-1的NaH2A溶液中存在:c(Na+)>c(OH-)>c(H2A-)>c(HA2-)
D.NaH2A溶液中存在:c(H3A)+c(H+)=c(OH-)+c(HA2-)
二、填空题(共8题)
14.弱酸HA的电离常数Ka=。25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式 HNO2 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数 5.1×10-4 1.8×10-5 6.2×10-10 K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
(1)根据上表数据填空:
①物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是 。
②分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl) v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸 m(H2)醋酸。
③将0.2 mol/L HCN溶液与0.1 mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的化学方程式为 。
(2)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中溶液pH变化如图所示。稀释后,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+) ;电离常数Ka(HX) Ka(CH3COOH)(填“>”、“=”或“<”),理由是 。
15.第一次滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图,则消耗标准碘溶液的体积为 mL。
16.常温下,回答下列关于盐酸和醋酸溶液的问题:
①对于的盐酸和的醋酸溶液的pH:盐酸 选填“”“”或“”醋酸,写出醋酸的电离方程式 若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的盐酸和醋酸溶液,则消耗NaOH溶液的体积关系为:前者 后者选填“”“”或“”.
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸能与氢氧化钠反应生成醋酸钠.实验室现有醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈 选填“酸性”、“中性”或“碱性”,其原因是用离子方程式表示 .
③向醋酸溶液中加入一定量的NaOH溶液,当测得溶液的时,溶液中离子物质的量的浓度大小关系为 ;当测得溶液的时,溶液中离子物质的量的浓度大小关系可能为写出一种关系即可 .
④已知时,的醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠呈碱性,所以溶液的pH增大;乙同学给出另外一种不同于甲同学的解释,请你写出乙同学可能的理由 .
17.NaOH溶液可用于多种气体的处理。
(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到或。
①俗称纯碱,因水解而使其水溶液呈碱性,写出第一步水解的离子方程式 。已知25℃时,第一步水解的平衡常数,当溶液中时,溶液的 。
②泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式 。
(2)金属与浓硝酸反应产生的可用溶液吸收,反应方程式为:。含的水溶液与恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为溶液,则两份溶液中、和由大到小的顺序为 (已知的电离常数,的电离常数。可使溶液A和溶液B的相等的方法是 。
A.向溶液A中加适量NaOH B.向溶液A中加适量水
C.向溶液B中加适量NaOH D.向溶液B中加适量水
(3)烟气中的会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收吸收的过程中,常温下,溶液中、、三者所占物质的量分数随变化的关系如图所示:
①图中时,溶液中离子浓度关系正确的是 。
A.
B.
C.
D.
②由上图可以判断NaHSO3溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),试通过计算解释其原因 。
18.已知的、,HClO的,HF的。
(1)NaClO溶液中通入少量反应的离子方程式为 。
(2)常温下,将pH和体积都相同的氢氟酸和次氯酸分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积变化如图所示。
①曲线Ⅰ为 稀释时pH的变化曲线。
②取A点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗 体积较小。
(3)25℃时,将0.40 HCN溶液与0.20 NaOH溶液各100mL混合后,测得溶液的。则该溶液中所有离子浓度大小关系为 ; 。(用a的代数式表示)
19.回答下列问题:
(1)①25℃时,三种弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式 HCOOH CH3COOH NH3 H2O
电离平衡常数 1.77×10-4 1.75×10-5 1.76×10-5
下列方法中,可以使0.10mol L-1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是 。
a.通入少量HCl气体 b.加入少量冰醋酸 c.加入少量醋酸钠固体 d.加入少量水
②常温下,0.1mol L-1的NH3 H2O溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是 。
a.c(OH-) b. c.c(H+) c(OH-) d.
(2)常温下,有pH相同、体积相同的a.CH3COOH溶液和b.HCl溶液,现采取以下措施:
①分别加适量醋酸钠晶体后,CH3COOH溶液中c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”,下同),HCl溶液中c(H+) 。
②分别加等浓度的NaOH溶液至恰好反应,所需NaOH溶液的体积:CH3COOH溶液 (填“>”“=”或“<”)HCl溶液。
③温度都升高20℃,CH3COOH溶液中c(H+) (填“>”“<”或“=”)HCl溶液中c(H+)。
④分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 (填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
a. b. c. d.
(3)将0.1mol L-1的CH3COOH溶液加水稀释,下列有关稀释后CH3COOH溶液的说法正确的是 。
A.电离程度增大 B.溶液中离子总数增多
C.溶液导电性增强 D.溶液中醋酸分子增多
20.回答下列问题:
(1)请写出下列物质的电离方程式,并写出②的电离平衡常数表达式。
①Al2(SO4)3 ;
②NH3·H2O 、 。
(2)写出下列物质的水解离子方程式
①(NH4)2SO4 ;
②FeCl3 。
(3)请写出CH3COONa的电荷守恒表达式: 。
(4)常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH为8.4,说明的电离程度和水解程度中相对较强的是 。
21.室温下,用0.10mol/LKOH溶液滴定10.00mL0.10mol/LH2C2O4(二元弱酸)溶液,所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答:
(1)点①所示溶液中,Kw= 。
(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为 。
(3)点③所示溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为 。
(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10mol/L= 。
22.工业制取氯化铜时,将浓盐酸用蒸汽加热至80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得到强酸性的混合溶液,现欲从该混合液中制备纯净的CuCl2溶液
参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3。回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调节pH=9.6将Fe2+沉淀除去 (填“能”或“不能”),理由是 。
(2)①有人用强氧化剂NaClO将Fe2+ 氧化为Fe3+,你认为是否妥当 (填“是”或“否”),理由是 。
②有人用H2O2将Fe2+ 氧化为Fe3+,写出该反应的离子方程式 。
(3)除去溶液中的Fe3+的方法是调节pH=3.7,可选用 。
A.CuO     B.NH3·H2O    C.Cu(OH)2     D.CuCO3
E.NaOH    F.Cu2(OH)2CO3
23.请根据信息回答下列问题。
(1)硒酸(H2SeO4)在水溶液中的电离方程式如下:H2SeO4=H++HSeO,HSeO H++SeO。
①写出NaHSeO4在水溶液中的电离方程式 。
②已知25℃时,1mol/L的H2SeO4溶液中,HSeO的电离度为α,则其电离常数Ka= (用含α的计算式表示,忽略水的电离)
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,25℃时,Ka1=1×10-2、Ka2=2.6×10-7,HF的电离常数的值为Ka=3.6×10-4,将足量H3PO3溶液和NaF溶液反应,其离子方程式为 。
(3)在常温下,有硫酸和盐酸的混合液20 mL,向该溶液中加入0.05 mol/L的Ba(OH)2时,生成的BaSO4沉淀的质量和混合溶液的pH有如图所示关系。
①C点溶液中的主要溶质是 (写化学式)。
②当滴加Ba(OH)2的体积至80 mL时,溶液的pH值为 (已知lg2=0.3,混合后溶液体积变化忽略不计)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.为1:1的混合溶液,根据物料守恒有2c(Na+)=3[c(H2CO3) +c()+c()],A项错误;
B.为1:1的混合溶液中,电荷守恒为:,物料守恒为:,两式联立消去c(Cl-)可得:,B项错误;
C.为1:1的混合溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则溶液中微粒浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C项错误;
D.该混合溶液中物料守恒为:,电荷守恒为:,两式相加可得:,D项正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.实验1混合溶液中,Ka2(H2SO3)==5.0×10-8,的水解平衡常数Kh2=, ,A错误;
B.实验2:将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合,Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等,根据物料守恒可得2c(Na+)=3[c()+c()+c(H2SO3)],B错误;
C.实验3中随水的不断加入,溶液中的水解平衡正向移动,水解程度不断增大,的值逐渐变大,C错误;
D.NaHSO3在溶液中电离产生Na+、,二者反应除产生BaSO3沉淀外,还产生H2O,要以不足量的NaHSO3为标准,假设NaHSO3的物质的量是1 mol,反应的离子方程式为:+Ba2++OH-=BaSO3↓+H2O,D正确;
故选:D。
3.B
【详解】A.过量铁粉加入稀硝酸中,起初生成的Fe3+将被过量的Fe还原,最终得到Fe2+,A不正确;
B.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙时,CaSO4将转化为CaCO3,离子方程式为:,B正确;
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液,最终生成Al(OH)3沉淀,C不正确;
D.少量氯化铜溶液滴入溶液中,起初生成的H+能与HS-继续反应生成H2S,离子方程式为:,D不正确;
故选B。
4.D
【详解】A.CH3COONa溶液中CH3COO-的水解产生OH-而使酚酞变红,,A项正确;
B.NO2为红棕色而N2O4为无色,热水中颜色加深,说明升温平衡朝生成NO2的反应进行且该反应方向为吸热,则,B项正确;
C.红色物质说明Cu2+在阴极被还原,则阳极为OH-放电。则方程式为,C项正确;
D.CaSO4为微溶于水的固体,在离子方程式中要用化学式表示,该反应的离子方程式为,D项错误;
故选D。
5.B
【详解】A. 在NaHCO3溶液中,水解生成H2CO3和H+,水解程度很小,不会生成二氧化碳,水解离子方程式为:+H2O H2CO3+ OH-,故A错误;
B. 在NaHS溶液中,HS-水解生成H2S和OH-,水解离子方程式为:HS-+H2O H2S+OH-,故B正确;
C.水解分两步进行,不能合并书写,则Na2CO3溶液中的水解离子方程式为:+H2O +OH-、+H2O H2CO3+ OH-,故C错误;
D. NH4C溶于D2O中,水解使溶液呈酸性,水解离子方程式为:+D2O NH3·HDO+D+,故D错误;
答案选B。
6.A
【详解】A.Na2S2O3与盐酸反应生成SO2和S,离子方程式为:+2H+=SO2↑+S↓+H2O,A正确;
B.Mg(OH)2在水溶液中存在溶解平衡Mg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(aq),可与OH-结合生成NH3·H2O,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,使得Mg(OH)2溶解,离子方程式为:Mg(OH)2+2=Mg2++2NH3·H2O,B错误;
C.酸性KMnO4溶液滴定双氧水,H2O2被氧化为O2,离子方程式为:2+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,C错误;
D.将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中,会生成H+,溶液中过量的与会H+结合生成,离子方程式:Br2+H2O+3=2Br-++2,D错误;
答案选A。
7.D
【分析】过程①Fe元素化合价降低,S元素化合价升高,反应方程式:Fe2(SO4)3+H2S=2+S+H2SO4,过程②Fe元素化合价升高,O元素化合价减低,反应方程式:4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O。
【详解】A.过程①反应方程式:Fe2(SO4)3+H2S=2+S+H2SO4,生成强酸H2SO4,pH降低,过程②反应方程式:4+O2+2H2SO4=2 Fe2(SO4)3+2H2O,消耗H2SO4,pH升高,故A正确;
B.Fe2(SO4)3溶液中Fe3+溶液水解,不能在中性环境中共存,故B正确;
C.该脱硫过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O,溶液为中间物质,没有消耗,则不需要补充溶液,故C正确;
D.该脱硫过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O,O元素化合价减低,O2做氧化剂,S元素化合价升高,H2S做还原剂,两者的物质的量之比为1:2,故D错误;
故选D。
8.A
【详解】A.图甲表示和体积相同的溶液与氨水稀释过程的变化,加水稀释,由于氨水又会电离,因此氨水中氢氧根浓度大于氢氧化钠溶液中氢氧根浓度,即曲线a对应氨水,故A正确;
B.图乙是常温下用溶液滴定的滴定曲线,NaOH溶液与醋酸溶液恰好完全反应时所得溶液呈碱性,Q点表示溶液呈中性的点,并非是酸碱中和滴定终点,故B错误;
C.图丙表示用溶液滴定浓度均为的、混合溶液时,随溶液体积的变化,越大,说明阴离子浓度越小,因此说明,故C错误;
D.图丁表示不同温度水溶液中和的浓度变化,b点溶液中水的离子积大于a点溶液中水的离子积,而水的离子积随温度的升高而增大,因此图中a点对应温度低于b点,故D错误;
综上所述,答案为A。
9.B
【详解】A.当时,所得溶液为等物质的量的NaHA和的混合溶液,存在物料守恒,故A正确;
B.当时,所得溶液为NaHA溶液,存在质子守恒,故B错误;
C.当时,所得溶液为等物质的量的NaHA和的混合溶液,,说明HA-的电离程度大于的水解程度,则溶液中存在,故C正确;
D.当时,所得溶液为溶液,存在物料守恒,水解生成,水解生成,且以的水解为主,所以,故D正确;
故答案为:B。
10.D
【详解】A.二元酸的,,当==0.8时,==,因为,所以此时对应溶液小,氢离子浓度大,即曲线表示与的变化关系,A正确;
B.由A中的分析可知=,=,根据表达式,当 时,,B正确;
C.溶液中存在:和,
,所以电离大于水解 ,溶液显酸性,,C正确;
D.根据电荷守恒,当混合溶液呈中性时,=,当溶液呈中性时,所以,,D错误;
故选D。
11.A
【详解】A.盐溶液水解时,遵循“谁强显谁性”,NH4CN溶液显碱性,则说明CN-的水解程度大于NH3·H2O的,则说明NH3·H2O的电离程度大于HCN的电离程度,则25℃时的电离常数K(NH3·H2O)>K(HCN),故A正确;
B.室温时,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液中,氢离子浓度相等;根据Kw=c(H+) c(OH-)可知,c(OH-)也相等,而两溶液中氢氧根均全部来自水的电离,且水电离出的c(H+)=c(OH-),故两溶液中水电离出的c(H+)相同,故B错误;
C.Ksp(AgCl)=1.56×10-10,c(Cl-)=0.010mol/L,滴加硝酸银溶液出现沉淀时,根据Ksp(AgCl)= 0.010×c(Ag+)=1.56×10-10,产生沉淀所需的银离子浓度为c(Ag+)=1.56×10-8 mol/L;Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,c(CrO)=0.010mol/L,滴加硝酸银溶液出现沉淀时,根据Ksp(Ag2CrO4)= 0.010×c2(Ag+)=9.0×10-12,产生沉淀所需的银离子浓度为c(Ag+)=3×10-5mol/L;所需的银离子浓度越小越先产生沉淀,故氯离子先沉淀,故C错误;
D.在铜的精炼中,阳极上放电的是粗铜中的铜以及比铜活泼的杂质,则当转移2mol电子时,则阳极质量减轻不是64g,故D错误;
故选A。
12.B
【分析】由电离平衡常数的数值可得出,Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),则往Na2CO3饱和溶液中通入SO2至pH=4.1,发生反应生成NaHSO3和CO2;往溶液中再加入Na2CO3饱和溶液至pH=7~8,与NaHSO3发生反应,生成Na2SO3和NaHCO3;再往溶液中通入SO2至pH=4.1,与Na2SO3和NaHCO3发生反应,分别生成NaHSO3和CO2气体等,从而获得NaHSO3过饱和溶液;结晶脱水,从而获得Na2S2O5。
【详解】A.由分析可知,I中,通入过量SO2后,先转化为,再转化为CO2气体,SO2转化为,离子方程式为+2SO2+H2O=CO2+2,A正确;
B.II中,与反应,只能生成和,不能生成CO2,离子方程式为+=+,B错误;
C.III中,通入过量SO2,转化为,离子方程式为+SO2+H2O=2,C正确;
D.III中,与过量SO2反应,生成CO2气体和,离子方程式为+SO2=CO2+,D正确;
故选B。
13.D
【分析】根据图知,c(H3A)=c(H2A-)时,Ka1=c(H+)=10-3.49;c(H2A-)=c(HA2-)时,Ka2=c(H+)=10-5.85;
【详解】A.根据图有2个交点,可知H3A是二元弱酸,H3A溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(H2A-)+2c(HA2-),故A错误;
B.根据图知,c(H3A)=c(H2A-)时,K1=c(H+)=10-3.49,25℃时H3A的第一级电离平衡常数数量级为10-4,故B错误;
C.NaH2A的水解常数为,电离常数为10-5.85,其电离平衡常数大于水解平衡常数,则H2A-以电离为主,溶液呈酸性,存在:c(Na+)> c(H2A-)>c(HA2-)> c(OH-),故C错误;
D.由于H3A为二元弱酸,其不存在A3-,则有NaH2A的物料守恒:c(Na+)=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)、电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A-)+2c(HA2-),将两式进行整理得到NaH2A溶液中存在的质子守恒:c(H3A)+c(H+)=c(OH-)+c(HA2-),故D正确;
故选:D。
14. HCN>H2CO3>CH3COOH>HNO2 = < HCN+Na2CO3=NaCN+NaHCO3 大 > 稀释相同倍数,较强的酸pH变化较大,较强的酸电离常数较大,从图中看出HX的pH变化较大
【详解】(1)①弱酸的电离常数越大,相同条件下弱酸的电离程度越大,物质的量浓度相同时氢离子浓度越大,pH越小,故物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是HCN>H2CO3>CH3COOH>HNO2;
②盐酸和醋酸与足量锌粉反应,产生氢气的速率由氢离子浓度决定,产生氢气的物质的量由HCl和醋酸的物质的量决定;相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液氢离子浓度相等,则反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)=v(CH3COOH);HCl为强电解质,全部电离,醋酸为弱电解质,部分电离,相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液,盐酸的浓度小于醋酸的浓度,则等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液,HCl的物质的量小于醋酸的物质的量,故反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸<m(H2)醋酸;
③根据表中数据知酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,根据强酸制弱酸原理分析将0.2 mol/L HCN溶液与0.1 mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的化学方程式为HCN+Na2CO3==NaCN+NaHCO3;
(2)酸溶液分析水的电离,看溶液中氢氧根离子浓度大小。分析图象知稀释后,HX溶液的pH较大,氢氧根浓度较大,故HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)大;pH相同的酸稀释相同的倍数,较强的酸pH变化较大,较强的酸电离常数较大,从图中看出HX的pH变化较大,故电离常数Ka(HX)>Ka(CH3COOH)。
15.26.10
【详解】根据示意图可知滴定前滴定管读数是0.00mL,滴定结束后滴定管读数是26.10mL,所以消耗标准碘溶液的体积为26.10mL。
16. 碱性 或 ,因醋酸钠电离,使增大,醋酸的电离平衡逆向移动,减小,所以溶液pH增大
【分析】醋酸为弱酸,不能完全电离,等pH时,醋酸浓度较大;
醋酸钠为强碱弱酸盐,水解呈碱性;
时,溶液呈中性;时,溶液呈酸性;
加入少量醋酸钠晶体,增大,可抑制醋酸的电离。
【详解】醋酸为弱酸,不能完全电离,等浓度是盐酸pH较小,电离方程式为,等pH时,醋酸浓度较大,消耗NaOH溶液多;
醋酸钠为强碱弱酸盐,水解呈碱性,水解方程式为;
时,溶液呈中性,存在,时,溶液呈酸性,溶液中离子物质的量的浓度大小关系可能为 或如果醋酸剩余的太多,还会存在:;
加入少量醋酸钠晶体,增大,可抑制醋酸的电离,具体为,因醋酸钠电离,使增大,醋酸的电离平衡逆向移动,减小,所以溶液pH增大。
17.(1) 9
(2) AD
(3) A 酸性 HSO的电离平衡常数Ka2=10-7,水解平衡常数Kh=<10-7,HSO电离程度大于水解程度,故溶液呈酸性
【详解】(1)①第一步水解的离子方程式为:,,当溶液中时,20=,=,==,溶液的9,故答案为:;9;
②NaHCO3溶液和溶液混合后,与Al3+发生完全双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:,故答案为:;
(2)含的水溶液与恰好完全反应,反应生成0.1mol和0.1mol,配成1L溶液后,因为强酸强碱盐,不发生水解,则=0.1mol/L; 为强碱弱酸盐,会发生水解,因此<0.1mol/L;溶液B为溶液,醋酸钠为强碱弱酸盐,会发生水解,因此<0.1mol/L;又因:的电离常数大于电离常数,可知酸性大于,根据越弱越水解可知水解程度大于,则,由此可得:;由分析可知等浓度的溶液的碱性小于溶液的碱性,若使两溶液pH相等,可向溶液A中加适量NaOH提高A溶液的pH或向溶液B中加适量水降低B溶液的pH,故答案为:;AD;
(3)①A.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),图中时,中性溶液中c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),则,由于图中可知存在,所以,则,故A正确;
B.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),图中时,中性溶液中c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(SO)+c(HSO) ,由图中可知因为c(SO)>c(H2SO3),,故B错误;
C.此时溶液呈中性则,,故C错误;
D.由图中可知此时溶液中,故D错误;故答案选A。
②由图可知最大时溶液为NaHSO3溶液,此时溶液pH小于7,呈酸性,由题意可知:HSO的电离平衡常数Ka2=10-7,HSO水解平衡常数Kh=<10-7,HSO电离程度大于水解程度,故溶液呈酸性;故答案为:A;酸性;H2SO3的电离平衡常数Ka2=10-7,水解平衡常数Kh=<10-7,HSO电离程度大于水解程度,故溶液呈酸性。
18. HF HClO 2×(10a-14-10-a)
【详解】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,从题所给的电离平衡常数分析,酸性强弱顺序为:H2CO3>HClO >,次氯酸钠和二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠,离子方程式:ClO- + CO2 +H2O HClO + ;
(2)①氟化氢的酸性比次氯酸强,所以加水稀释,溶液的pH变化比较大,所以曲线Ⅰ为HF;
②两溶液的pH相等,但次氯酸的电离程度比氟化氢小,所以次氯酸的浓度比氟化氢的大,中和等体积等浓度的氢氧化钠时消耗次氯酸少;
(3)二者反应后得到等物质的量浓度的HCN、NaCN,溶液显碱性,说明CN-水解程度大于HCN的电离程度,所以离子浓度顺序为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) ;根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+ c(CN-), 物料守恒2 c(Na+)= c(CN-)+ c(HCN),两式联立,消去钠离子,则得到c(HCN)-c(CN-)=2[c(OH-)-c(H+)]=2×(10a-14-10-a)。
19.(1) d a
(2) 减小 减小 > > c
(3)AB
【详解】(1)①a.加入少量HCl气体,溶液中氢离子浓度增大,抑制醋酸的电离,则醋酸的电离程度降低,故a不选;
b.加入少量冰醋酸,醋酸的电离平衡向正反应方向移动,但醋酸的电离程度降低,故b不选;
c.加入少量醋酸钠固体,溶液中c(CH3COO-)增大,平衡逆向进行,CH3COOH电离程度降低,故c不选;
d.加入少量水促进CH3COOH电离,其电离程度增大,故d选;
故选:d;
②a.NH3 H2O溶液加水稀释过程,促进电离,但c(OH-)减小,故a选;
b.NH3 H2O溶液加水稀释过程,促进电离,=,溶液中n(OH-)增大,n(NH3 H2O)减小,所以增大,故b不选;
c.Kw=c(H+) c(OH-),只随温度改变而改变,故c不选;
d.NH3 H2O溶液加水稀释过程,促进电离,c(OH-)减小,c(H+)增大,所以
增大,故d不选,
故选:a。
(2)①CH3COOH溶液中存在平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加适量 CH3COONa晶体,平衡向左移动,c( H+)减小;HCl溶液中加适量 CH3COONa晶体,发生反应:CH3COO-+H+ CH3COOH,c( H+)减小,
故答案为:减小;减小;
②由于CH3COOH部分电离,故pH相同时,c(CH3COOH)>c( HCl),pH、体积相同的盐酸和醋酸中n(CH3COOH)>n( HCl),则加等浓度的NaOH溶液至恰好反应时,消耗碱的体积与酸的物质的量成正比,所以CH3COOH溶液所需NaOH溶液的体积大,
故答案为:>;
③升高温度,CH3COOH的电离平衡正向移动,c( H+)增大,HCl已全部电离,则CH3COOH溶液>HCl溶液。
故答案为:>;
④因为强酸完全电离,一元弱酸部分电离,因此要有相同的pH值,一元弱酸的浓度必须比强酸高,由于体积相等,因此一元弱酸的物质的量大于强酸,因此产生的H2也比强酸多。反应过程由于H+不断被消耗掉,促使一元弱酸继续电离,这就延缓了H+浓度下降的速率,而强酸没有H+的补充途径,浓度下降的更快,由于其他条件都相同,反应速率取决于H+浓度,由于开始时H+浓度相等,因此反应速率也相等,后面强酸的反应速率下降得快,斜率也就更小,曲线更平坦.最终生成H2的体积也比一元弱酸少,因此曲线在一元弱酸下面,
故选:c。
(3)A.加水稀释促进醋酸电离,则醋酸电离程度增大,故A正确;
B.加水稀释促进醋酸电离导致溶液中离子总数增多,故B正确;
C.加水稀释促进醋酸电离,但是醋酸电离程度程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)减小,则溶液导电性减弱,故C错误;
D.加水稀释促进醋酸电离,则溶液中醋酸分子减少,故D错误;
故选:AB。
20.(1) Kb=
(2)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(4)水解
【详解】(1)①Al2(SO4)3在水溶液中电离出铝离子、硫酸根离子,电离方程式为 ;
②NH3·H2O是弱电解质,在水溶液中部分电离为铵根离子和氢氧根离子,电离方程式为,根据电离平衡常数的定义,氨水的电离平衡常数表达式为Kb=;
(2)①(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解使溶液呈酸性,水解的离子方程式为;
②FeCl3溶液中Fe3+水解使溶液呈酸性,水解的离子方程式为;
(3)溶液中阳离子所带正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷总数,CH3COONa的电荷守恒表达式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
(4)水解产生氢氧根离子,电离产生氢离子,常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH为8.4,说明的电离程度小于水解程度,较强的是水解。
21. 1×10-14 c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-) c(K+)>c()>c(H+) >c()>c(OH-) c(K+)+c(H2C2O4)+c()+c()
【详解】(1)在任何的溶液中均存在水的离子积常数,室温下水的离子积为:KW=1×10-14 ;
(2)溶液中所有阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数,即c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-);
(3)点③时两溶液恰好完全反应生成了KHC2 O4 ,根据物料守恒可得c(K+)= c()+c()+c(H2C2O4)所以c(K+)> c();在溶液中存在电离平衡:H++; +H2OH2C2O4+OH-,根据图示可知HC2O4-电离大于水解,所以c(H+) >c(OH-);在该溶液中除电离产生H+外,还存在水的电离平衡,水电离产生氢离子和氢氧根离子,因此c(H+)>c()﹥,故该溶液中离子浓度关系是c(K+)>c()>c(H+) >c()>c(OH-);
(4)点④所示的溶液的总体积25mL,根据物料守恒:c(H2C2O4)+c(HC2O)+c() =0.10mol/L×10mL÷25mL=0.04mol/L;c(K+)=0.10mol/L×(15mL÷25mL)=0.06mol/L,所以0.10mol L-1 = c(H2C2O4)+c()+c()+ c(K+)。
22. 否 因为Fe2+沉淀时pH最大,Fe2+沉淀完全时Cu2+,Fe3+早已沉淀 否 引入新杂质Na+ H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O A、C、D、F
【详解】(1)要除去Fe2+,溶液的pH≥9.6,而Cu2+完全水解成Cu(OH)2时pH≥6.4;Fe3+完全水解成Fe(OH)3时,溶液pH≥3.7。由题给信息可知,除去Fe2+时,应避免Cu2+生成沉淀,如直接调整溶液pH=9.6,则生成Fe(OH)2的同时,Cu(OH)2、Fe(OH)3也同时生成,因此不能直接调节pH=9.6;
(2)①加入氧化剂时,不能引入新的杂质,如用NaClO氧化Fe2+,就会引入新杂质离子Na+,因此用NaClO氧化不妥当;
②在酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2被还原为H2O,该反应的离子方程式为:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,应调节溶液的pH,所加物质能与酸反应,但同时不能引入新杂质,则可用CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3,故合理选项是A、C、D、F。
23.(1) NaHSeO4=Na++ 、 H++
(2)H3PO3+F-=+HF
(3) BaCl2 12.3
【详解】(1))①硒酸(H2SeO4)在水溶液分两步电离,第二步是可逆的,则NaHSeO4在水溶液中的电离方程式为:NaHSeO4=Na++ 、 H++;
②25℃时,1mol/L的H2SeO4溶液中,的起始浓度为1mol/L,H+的起始浓度也为1mol/L,的电离度为α,列出三段式:
电离常数 Ka==;
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,25℃时,K a1=1×10-2、Ka2=2.6×10-7,HF的电离常数的值为Ka=3.6×10-4,由电离常数可知,酸性:H3PO3>HF>,根据强酸制弱酸原理,足量H3PO3溶液和NaF溶液反应生成NaH2PO3和HF,离子方程式为:H3PO3+F-=+HF;
(3)①C点时,溶液的pH为7,表明酸碱恰好中和,盐酸和氢氧化钡生成氯化钡和水,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,所以C点时,溶液中的溶质为BaCl2;
当滴加Ba(OH)2的体积至60mL时,溶液为中性,当滴加Ba(OH)2的体积至80 mL时,溶液总体积为20mL+80mL=100mL,则反应后 c(OH-)==0.02mol/L,则 pOH=-lgc(OH-)= lg0.02=1.7 ,常温下,pH+pOH=14,所以 pH=12.3 。
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