第3章《水溶液中的离子反应与平衡》
一、单选题(共14题)
1.化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.工业合成氨,常采用铁触媒、减小氨气的浓度来提高反应速率
B.去除锅炉水垢中的,用饱和溶液浸泡预处理
C.误食可溶性钡盐造成中毒,可以服用溶液来解毒
D.氯化铵和氯化锌溶液可作为焊接金属时的除锈剂
2.水体中的As(V)可转化为Ca3(AsO4)2沉淀除去, As(Ⅲ)可用碘水氧化为As(Ⅴ)后,再转化为Ca3(AsO4)2沉淀除去,已知Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×10-21.2、Ksp[Ca(CO3)]=1×10-8.6;H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数与pH的关系分别如下图所示。下列说法正确的是
A.0.1mol-1Na2HASO4溶液中存在:2c(Na+)=c(H3ASO4)+c(H2ASO)+c(HASO)+c(ASO)
B.用0.1mol·L-1Na2CO3溶液浸泡Ca3(ASO4)2沉淀,无CaCO3沉淀转化生成
C.
D.pH>13时,向Na3AsO3溶液中滴加少量碘水时发生反应的离子方程式为:
3.某些电解质分子的中心原子最外层电子未达饱和结构,其电离采取结合溶液中其他离子的形式,而使中心原子最外层电子达到饱和结构。例如:硼酸分子的中心原子B最外层电子并未达到饱和,它在水中的电离过程为:
下列判断正确的是
A.凡是酸或碱对水的电离都是抑制的
B.硼酸是三元酸
C.硼酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-
D.硼酸是两性氢氧化物
4.硫酸镁的溶解度随温度变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是
A.要从MgSO4溶液中得到MgSO4·7H2O晶体,结晶时最好的温度范围是1.8~48.1℃
B.要得到MgSO4·H2O晶体,应在67.5℃以上蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤后干燥
C.加热10.54gMgSO4·xH2O晶体,得到5.14g无水MgSO4固体,则x=7
D.将MgSO4溶液加热蒸干,得到的是Mg(OH)2或MgO固体
5.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.向溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:
B.在气流中加热得到无水
C.向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红:、
D.用KI溶液将转化为
6.为测定葡萄酒中SO2的含量,可将500mL葡萄酒中的SO2加热逸出,用过量H2O2溶液全部吸收;往吸收液中滴加几滴酚酞作指示剂,用0.1000 mol·L-1的NaOH标准溶液进行滴定,此过程中不需用到的仪器为
A. B. C. D.
7.向溶液中滴加溶液,实验过程中混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示(不考虑离子种类对溶液导电能力的影响)。下列关于该实验的说法错误的是
A.N点时生成沉淀质量最大
B.P点时生成沉淀只有
C.Q点溶液中存在
D.M、N、P、Q四点中,最大的点为P点
8.用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
9.在不同温度下,水溶液中[H+]与[OH-]有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是
A.a点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、
B.b点对应的溶液中大量存在: 、Ba2+、OH-、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、、Cl-
10.下列对实验操作和现象所作的解释正确的是
选项 实验操作和现象 解释
A 向NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀 发生反应H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B 向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液,溶液变为黄色 + H2O 2 +2H+的平衡正向移动
C 向胆矾中滴加浓H2SO4,固体变为白色 浓H2SO4具有脱水性
D 将一小块钠加入MgSO4溶液中,出现白色固体 钠的金属性强于镁,置换出镁单质
A.A B.B C.C D.D
11.为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.常温下, 的溶液中总数为
B.分子中原子的最外层电子总数为
C.与完全反应生成转移电子总数为
D.通常状况下,气体中含有的分子数目小于
12.常温下,下列混合溶液的pH一定小于7的
A.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合
D.0.1mol/L的醋酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合
13.已知某难溶电解质A2B的Ksp为3.2×10-5,将适量A2B固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中A+和B2-浓度随时间变化关系如图。若t1时刻在上述体系中加入100mL2.0mol·L-1Na2B溶液,下列示意图中(实线代表B2-,虚线代表A+),能正确表示t1时刻后A+和B2-浓度随时间变化趋势的是
A. B. C. D.
14.同一温度下,金属导体a、强电解质溶液b、弱电解质溶液c,三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是
A.b>a>c B.a=b=c C.c>b>a D.b>c>a
二、填空题(共9题)
15.化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2O NH3·H2O _______
(1)补充完题干中的电离方程式:NH3·H2O ,加热滴有酚酞的氨水,其颜色会 。(填“深”或“浅”)
(2)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向 移动,OH-的浓度 ,的浓度 (填“减小”“增大”或“不变”)。
(3)向氨水中加入浓盐酸,平衡向 移动,此时溶液中浓度增大的离子 。
(4)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向 移动,此时发生的现象是 。
(5)常温下,NH3·H2O 的电离常数为2×10-5,则NH4Cl水溶液水解常数Kh= 。
(6)0.1mol/LHCl的pH= ,水电离出的c(OH-)= ,此溶液中的电荷守恒表达式为 。
16.常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线及混合溶液中[其中X表示或]随的变化如图所示。
回答下列问题:
(1) ,X表示的是 。
(2)在水中的电离方程式为 。
(3)计算的电离常数 。
(4)滴加溶液至时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 ;滴加溶液至时,所得溶液中 。
(5)恰好达滴定终点时,所得溶液的微粒浓度关系正确的是 (填字母标号)。
a.
b.
c.
17.(1)0.1mol/L的下列溶液按pH值由大到小的顺序排列是(填编号)
①H2SO4 ②Ba(OH)2 ③NH4Cl ④NaCl ⑤CH3COONa
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,溶液中离子浓度关系符合上述 。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 和 。
18.滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
中和滴定,用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合溶液中NaOH的含量。
(1)滴定前可向混合液中加入过量的 使Na2CO3沉淀,向混有沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸,再选用酚酞做指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是 。
(2)下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值低的是___________。
A.锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C.在滴定前无气泡,滴定后有气泡
D.滴定前平视读数,滴定结束俯视读数
19.回答下列问题:
(1)的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是 (用离子方程式表示);实验室在配制溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水将其稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)将溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)常温下,纯碱溶液的,则此溶液中水电离出的等于 。
20.根据要求填空:
(1)已知以下键能数据:
共价键 C-H C-C C=C C-Br Br-Br
键能(kJ/mol) a b c d e
对于反应C2H4(g)+Br2(g)C2H4Br2(g) △H=-x kJ/mol,下列说法确的是
A.c<2b
B.x=c+e-b-2d
C.对于该反应来说,当C2H4(g)与Br2(g)反应时,每断裂1 molπ键放出xkJ热量
(2)已知电离常数:Ka(HCN)=5×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×107,Ka2=5.6×10-11。若向KCN溶液中通入少量CO2气体发生反应的离子方程式为 。
(3)某温度下,纯水的pH=6。将pH=11的NaOH溶液与pH=1的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的pH= (忽略体积变化,已知lg2=0.3,lg5=0.7)。
21.已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线分别如下图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”)。
(2)95℃时,某溶液中由水电离出c(H+)=1×10-10mol/L,该溶液pH为 。
(3)25℃时,向0.01mol·L-1、pH=2的NaHA溶液中加入NaOH溶液,请写出反应的离子方程式 。
(4)在曲线B对应的温度下,有下列四组溶液:
序号 ① ② ③ ④
溶液 氢氧化钠溶液 氨水 盐酸 醋酸
pH 9 9 3 3
若将V1L溶液①和V2L④混合后溶液呈中性,则V1 V2(填“>”=“”或“<”);若对溶液①②③④分别加水稀释10倍,则所得溶液pH由大到小排序为 (填序号);若向VL溶液②中逐滴加入溶液③,下列各选项中数值变大的有 (填序号);
A. B. C. D.
(5)25℃时,将nmol L-1的氨水与0.2mol L-1的盐酸等体积混合反应,溶液中时溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),NH3 H2O的电离常数Kb= (用含n的代数式表示)。
22.已知常温下某二元弱酸(H2R)电离常数为Ka1=5×10-7,Ka2=5.6×10-11,HClO的Ka=3.0×10-8,回答下列问题:
(1)常温下向NaClO溶液加入少量的H2R溶液发生反应的离子方程式为 。
(2)常温下pH=3的HClO溶液浓度为c1,pH=4的HClO溶液浓度为c2,则c1 10c2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下2mol/L的H2R溶液的pH约为 。
(4)常温下0.1mol/L的NaHR溶液pH 7(填“>”、“<”或“=”),溶液中的阴阳离子的浓度由大到小的顺序为 。
(5)常温下,向10mL 0.1mol/L H2R溶液中滴加0.1mol/L的KOH溶液VmL。
①若混合后的溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(R2-)+c(HR-),V 10(填“>”、“<”或“=”)。
②当混合后的溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R),则溶液中溶质为 ,V 10(填“>”、“<”或“=”)。
③当V=30时,混合后的溶液中c(OH-)-c(H+)-c(HR-)-2c(H2R)= mol/L。
23.回答下列问题:
I.某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数
④量取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
请回答:
(1)以上步骤有错误的是 (填编号)。
(2)滴定终点的现象为滴入最后半滴氢氧化钠溶液后, 。
(3)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入 中(从图中选填“甲”或“乙”)。
II.常温下,有浓度均为的下列6种溶液:
①NaCN溶液 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液 ⑥溶液
HCN
(4)溶液③pH=10的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)溶液①中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(6)pH相等的溶液②和溶液④,稀释相同的倍数,则稀释后pH(NaOH) (填“>”“<”或“=”)
(7)25℃时,向①NaCN溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为 。
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.减小氨气的浓度不能提高反应速率,故A错误;
B.硫酸钙和碳酸钙阴离子和阳离子比相同,可以直接比较溶解度和溶度积常数,处理锅炉水垢中的CaSO4时,先加入饱和Na2CO3溶液发生了沉淀转化,后加入盐酸,水垢溶解,故B正确;
C.可溶性的钡盐均有毒,服用 溶液会与Ba2+发生化学反应,生成无毒的难溶于水、难溶于酸的硫酸钡,从而解毒,故C正确;
D.金属锈是金属氧化物,NH4Cl和ZnCl2属于强酸弱碱盐,NH、Zn2+发生水解,使NH4Cl和ZnCl2溶液显酸性,因此氯化铵与氯化锌溶液可作焊接金属时的除锈剂,故D正确;
故选A。
2.C
【分析】如图所示,当时,H3AsO4的,同理 ,。
【详解】A. 0.1mol-1Na2HASO4溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c(H3ASO4)+c(H2ASO)+c(HASO)+c(ASO)],A错误;
B. Ca3(ASO4)2沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡:,,,用0.1mol·L-1Na2CO3溶液浸泡Ca3(ASO4)2沉淀,,故有CaCO3沉淀转化生成,B错误;
C. ,C正确;
D. pH>13时,向Na3AsO3溶液中滴加少量碘水时会发生反应: ,但由于Na3AsO3溶液过量,生成的氢离子继续与Na3AsO3反应生成,D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.由信息可知,中心原子最外层电子未达饱和结构的酸,能结合水电离出的OH-,从而促进水的电离,A错误;
B.1个硼酸分子能结合1个OH-,从而表现一元酸的性质,所以硼酸是一元酸,B错误;
C.硼酸的中心原子未达饱和结构,与碱反应时,能结合OH-,从而生成[B(OH)4]-,C正确;
D.硼酸只能结合OH-而不能结合H+,所以它是酸性化合物,D错误。
故选C。
4.D
【分析】由图可以看出,温度在-3.9°C~1.8°C可以析出MgSO4·12H2O,在1.8°C~48.1°C析出的是MgSO4·7H2O,在48.2°C~67.5°C析出MgSO4·6H2O,在67.5°C以上可以析出MgSO4·H2O。
【详解】A.由图得知,温度在1.8°C~48.1°C析出的是MgSO4·7H2O,故A正确;
B.在67.5°C以上可以析出MgSO4·H2O,因此要得到MgSO4·H2O晶体,应在67.5℃以上蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤后干燥,故B正确;
C.10.54gMgSO4·xH2O晶体中有5.14g无水MgSO4和5.4g水,n(MgSO4):n(H2O)=,因此x=7,故C正确;
D.将MgSO4溶液加热蒸干最后得到的还是硫酸镁固体,故D错误;
答案选D。
5.A
【详解】A.发生水解,溶液呈碱性,遇酚酞变红,水解分步进行,,A错误;
B.HCl能抑制氯化镁水解,加热得到无水氯化镁,,B正确;
C.亚硫酸电离溶液呈酸性,使紫色石蕊溶液变红,、,C正确;
D.难溶的能转化为更难溶的转化为,,D正确;
故答案选A。
6.B
【详解】为测定葡萄酒中SO2的含量,可将500mL葡萄酒中的SO2加热逸出,需要用到酒精灯;往吸收液中滴加几滴酚酞作指示剂,需要用到胶头滴管;用0.1000 mol·L-1的NaOH标准溶液进行滴定,需要用到碱式滴定管;整个过程中不需要分液漏斗,故选B。
7.A
【详解】A.N点时溶液导电能力最弱,离子浓度最小,发生反应,沉淀物质的量最大,选项A错误;
B.P点时发生反应,生成沉淀只有,选项B正确;
C.Q点溶液为与以物质的量之比为2∶1混合的溶液,由于的水解,溶液中存在,选项C正确;
D.由上述分析知,M、N、P、Q四点中,最大的点为P点,选项D正确;
答案选A。
8.D
【分析】温度不变,酸的电离常数不变,设酸的浓度为cmol/L,由pH=pKa-1g可得pKa =pH+1g,即,化简得,解得c=0.2,则即;
【详解】A.由分析可知HA电离常数Ka=10-4.75,选项A正确;
B.由分析可知,b点时,故c(HA)=c(A-),此时溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),故c(A-)+c(OH-)
D.由HA的酸性强于HCN可知,HA的电离常数大于HCN,由pH=pKa-1g可知,当1g相等时,酸的电离常数越大,溶液pH越小,则若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直上移,选项D错误;
答案选D。
9.D
【详解】A. 由图可知a点c(H+)=c(OH-),溶液显中性,而Fe3+水解显酸性,不能大量存在,故A错误;
B. b点时c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,b点溶液中OH-不能大量存在, 、OH-也不能大量共存,故B错误;
C. c点c(H+)=c(OH-),溶液显中性,水解显碱性,不能大量存在,故C错误;
D. d点时c(H+)<c(OH-),溶液显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.向NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2完全反应,反应的离子方程式为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A错误;
B.向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液,消耗氢离子,使得+ H2O 2+2H+的平衡正向移动,溶液变为黄色,B正确;
C.向胆矾中滴加浓H2SO4,CuSO4·5H2O转化为CuSO4,体现浓硫酸的吸水性,C错误;
D.钠的活动性强,将一小块钠加入MgSO4溶液中,钠会先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,并不能置换出镁单质,D错误;
答案选B。
11.A
【详解】A.、,的溶液中氢氧根离子为0.01mol,则小于0.01mol,总数小于,A错误;
B.1分子CH2Cl2分子中原子的最外层电子总数为20,则分子中原子的最外层电子为2mol,总数为,B正确;
C.为0.1mol,反应中钠化合价由0变为+1,则与完全反应生成转移电子总数为,C正确;
D.通常状况下,小于0.5mol,则气体中含有的分子数目小于,D正确;
故选A。
12.C
【详解】A.盐酸为强酸溶液,Ba(OH)2为强碱,pH=3的盐酸中氢离子浓度为0.001 mol/L,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.001mol/L,两者等体积混合恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,室温下pH等于7,A错误;
B.盐酸为强酸溶液,氨水为弱碱溶液,室温下pH=3的盐酸的浓度远小于pH=11的氨水的浓度, pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,反应后氨水过量,溶液呈碱性,pH大于7,B错误;
C.醋酸为弱酸,NaOH为强碱,室温下pH=3的醋酸的浓度远大于pH=11的氢氧化钠的浓度, pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,反应后醋酸过量,溶液呈酸性,pH小于7,C正确;
D.0.1mol/L的醋酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合,两者恰好反应生成强碱弱酸盐醋酸钠,醋酸根离子水解溶液显碱性,D错误;
故选C。
13.A
【详解】在A2B固体的饱和溶液中c(A+)=2c(B2-),Ksp=c2(A+)·c(B2-)=3.2×10-5,则有c(A+)=4×10-2mol/L,c(B2-)=2×10-2mol/L。t1时刻向上述体系中加入100mL2.0mol·L-1Na2B溶液,此时相当于先将原溶液稀释两倍,A+的浓度变成c(A+)=×4×10-2mol/L=2×10-2mol/L,B2-的浓度变成c(B2-)=(2×10-2mol/L+2.0mol/L)=1.01mol/L,Q=c2(A+)·c(B2-)=(2×10-2)2×1.01=4.04×10-4>3.2×10-5,所以会生成A2B沉淀,两者的浓度会减小,只有A图像符合此变化。
14.C
【详解】对金属导体a升温之后,电阻率增大,导电能力下降;对强电解质溶液b升温,各离子浓度和电荷数都不变,故导电能力不变;对弱电解质溶液c升温,由于电离过程要吸热,升温之后向电离方向移动,使离子浓度增大,导电能力增大,故导电能力强弱顺序为c>b>a,故选C。
15.(1) NH3·H2O +OH- 深
(2) 右 减小 增大
(3) 右 铵根离子、氢离子、氯离子
(4) 左 固体溶解,有刺激性气味的气体产生
(5)5×10-10
(6) 1 10-13 mol/L c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)
【详解】(1)一水合氨电离生成铵根离子和氢氧根离子,故NH3·H2O +OH-;电离为吸热反应,加入氨水电离程度变大,平衡正向移动,氢氧根离子浓度变大,颜色加深;
(2)向氨水中加入MgCl2固体时,镁离子和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,平衡向右移动,OH-的浓度减小,的浓度增大;
(3)向氨水中加入浓盐酸,两者发生中和反应生成氯化铵和水,平衡向右移动,此时溶液中浓度增大的离子为铵根离子、氢离子、氯离子;
(4)氢氧化钠溶于水放出大量的热,促进氨气的挥发;向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向左移动,此时发生的现象是固体溶解,有刺激性气味的气体产生;
(5)NH4Cl水溶液水解常数Kh=;
(6)盐酸为强酸,HCl完全电离,0.1mol/LHCl的c(H+)=0.1mol/L,故pH=1,水电离出的c(OH-)=,此溶液中的电荷守恒表达式为c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)。
16.(1) 20
(2)、
(3)
(4)
(5)ac
【分析】常温下,根据图1可知起始时0.1000mol/LH2B溶液的pH=1,即溶液中氢离子浓度是0.1000mol/L,这说明H2B的第一步电离是完全的,溶液中不存在H2B,因此图2曲线表示pH与的变化关系。
【详解】(1)恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液是40mL,二者的浓度相等,所以H2B溶液的体积为20.00mL;据分析,X表示的是。
(2)据分析,H2B的第一步电离是完全的,HB-部分电离,则在水中的电离方程式为、。
(3)图2中pH=2即氢离子浓度是0.01000mol/L时,lgx=0,这说明c(B2-)=c(HB-),所以的电离常数 =c(H+)=1.0×10 2。
(4)滴加溶液至时,所得溶液为等物质的量浓度NaHB和Na2B的混合溶液, =c(H+)=1.0×10 2,Na2B的水解常数Kh=1.0×10 12,则NaHB的电离程度大于Na2B的水解程度、混合溶液呈酸性,各离子浓度由大到小的顺序是;滴加溶液至时,据 =1.0×10 2,所得溶液中。
(5)恰好达滴定终点时,所得为Na2B溶液,因发生B2-的水解反应呈碱性,则微粒浓度关系:
a.,结合电荷守恒,则,a正确;
b.溶液中不存在H2B,按物料守恒得,b不正确;
c.按电荷守恒,物料守恒得,二式合并得,c正确;
选ac。
17. ②⑤④③① 氯化铵 A NH4Cl HCl
【分析】(1)溶液酸性越强,pH越小,溶液碱性越强,pH越大,等浓度的强酸弱碱盐水解的酸性比酸的酸性弱;等浓度的强碱弱酸盐水解的碱性比碱的碱性弱;
(2)只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子的溶液,可能为氯化铵溶液、可能为氯化铵和盐酸的混合溶液、可能为氯化铵和氨水的混合溶液;
①若为NH4Cl溶液,由铵根离子水解来分析;
②若C是正确的,c(H+)>c(NH4+),以此来分析。
【详解】(1)①H2SO4是二元强酸,酸溶液的pH<7;
②Ba(OH)2是二元强碱,碱溶液的pH>7;
③NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,但其酸性比H2SO4的酸性弱,所以pH比硫酸的大,但也小于7;
④NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,pH=7;
⑤CH3COONa是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,pH>7,但其碱性比Ba(OH)2的碱性弱,所以pH比Ba(OH)2的小,但也大于7;
故上述五种物质的水溶液的pH由大到小的顺序排列是②⑤④③①;
(2)只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子的溶液,可能为氯化铵溶液、可能为氯化铵和盐酸的混合溶液、可能为氯化铵和氨水的混合溶液;
①若为一种物质,该物质NH4Cl溶液,名称为氯化铵,因铵根离子水解,水解显酸性,则离子浓度为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故物质为氯化铵,合理选项是A;
②C是正确的,c(H+)>c(NH4+),由于盐水解产生的H+是微弱的,应该为HCl电离产生,则该溶液应为HCl和NH4Cl溶液。
【点睛】本题考查了溶液酸碱性的定性判断和离子浓度大小比较等知识点,盐水解的程度是非常微弱的,溶液的酸碱性主要取决于溶液中酸和碱的电离。即:酸、碱的电离程度大于盐水解的程度,因此酸性:酸>盐;碱性:碱>盐,根据溶液中的溶质及其性质确定溶液酸碱性,再结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒比较溶液中微粒浓度大小。
18.(1) BaCl2溶液(或Ba2+的盐溶液等) 当滴入最后半滴时,溶液的颜色刚好由浅红变为无色,且半分钟内颜色不变化
(2)CD
【详解】(1)使Na2CO3沉淀,加入的沉淀剂不能引入OH-,也不能消耗OH-,用含钙的物质可能会让部分OH-沉淀;用酚酞作示剂,NaOH完全反应完时,达到滴定终点时,溶液呈碱性,BaCO3不发生反应,原溶液为碱性,遇酚酞为红色,滴定终点时,颜色变化为浅红色褪为无色,故答案为:BaCl2溶液(或Ba2+的盐溶液等);当滴入最后半滴时,溶液的颜色刚好由浅红色变为无色,且半分钟内颜色不变化;
(2)A项,锥形瓶无需用待测液润洗,故未润洗锥形瓶对实验结果无影响,不符合题意;B项,未用标准液润洗滴定管,导致标准液被稀释,反应等量的样品溶液消耗标准液体积偏大,所测结果偏高,不符合题意;C项,滴定前无气泡,滴定后有气泡,则所计消耗标准液体积偏小,所测结果偏低,符合题意;D项,滴定终点俯视读数,读数偏小,导致所计消耗标准液体积偏小,所测结果偏低,符合题意;故答案为:CD。
19.(1) 酸 Ag++H2OAgOH+H+ 抑制
(2)Fe2O3
(3)
【详解】(1)AgNO3是强酸弱碱盐,在溶液中Ag+水解消耗水电离产生的OH- 产生AgOH,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),所以水溶液呈酸性;水解反应的离子方程式为:Ag++H2OAgOH+H+;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,由于比不加入硝酸溶液时,溶液中c(H+)增大了,因此对盐的水解平衡起抑制作用,故答案为:酸;Ag++H2OAgOH+H+;抑制;
(2)是强酸弱碱盐,Fe3+水解产生Fe(OH)3,把溶液蒸干,盐水解产生的HCl挥发,得到的固体是Fe(OH)3,物质Fe(OH)3不稳定在,灼烧时发生分解产生Fe2O3和水,则最后得到的主要固体产物是Fe2O3,故答案为:Fe2O3;
(3)常温下,纯碱溶液的,则,则此溶液中水电离出的,故答案为:。
20.(1)AC
(2)
(3)6
【详解】(1)A.碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,故c<2b,A正确;
B.反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和,故焓变为△H =(4a+c+e-4a-b-2d ) kJ/mol =(c+e-b-2d) kJ/mol,故x=-(c+e-b-2d),B错误;
C.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,对于该反应来说,当C2H4(g)与Br2(g)反应时,每断裂1 molπ键,则有1mol C2H4(g)参与反应,结合B分析可知,放出xkJ热量,C正确;
故选AC;
(2)已知电离常数:Ka(HCN)=5×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×107,Ka2=5.6×10-11;则向KCN溶液中通入少量CO2气体发生反应生成HCN和HCO,反应为;
(3)某温度下,纯水的pH=6,则Kw=10-12;pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,pH=1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,两者等体积混合,所得溶液为中性,pH=6。
21.(1)A
(2)2或10
(3)H++OH—=H2O
(4) > ②>①>③>④ B
(5) 中
【详解】(1)水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,水中氢离子和氢氧根离子浓度增大,水的离子积常数增大,由图可知,B点氢离子浓度与氢氧根离子浓度的乘积大于A点,则25℃时水的电离平衡曲线应为A,故答案为:A;
(2)由图可知,95℃时,水的离子积常数为10—12,若95℃时,某溶液中由水电离出的氢离子浓度为1×10-10mol/L,则该溶液可能是酸溶液,也可能为碱溶液,酸溶液中pH为2,碱溶液中pH为10,故答案为:2或10;
(3)由0.01mol/LNaHA溶液pH为2可知,NaHA为强酸的酸式盐,则NaHA溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为H++OH—=H2O,故答案为:H++OH—=H2O;
(4)95℃时,等体积pH之和为12的氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应时,醋酸溶液过量使溶液呈酸性,若两溶液混合呈中性说明氢氧化钠溶液体积大于醋酸溶液体积;溶液中氢离子浓度相同的酸溶液或溶液中氢氧根离子浓度相同的碱溶液稀释相同倍数时,强电解质溶液的pH变化大,则溶液①②③④分别加水稀释10倍后所得溶液pH由大到小排序为②>①>③>④;向VL氨水中逐滴加入盐酸,氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,溶液中氨水和氢氧根离子的浓度减小,铵根离子和氢离子浓度增大,水的离子积常数和氨水的电离常数不变,则反应时:
A.溶液中=KwKb,则 不变,故不符合题意;
B.溶液中增大,故符合题意;
C.溶液中=,则减小,故不符合题意;
D.溶液中==,则不变,故不符合题意;
故选B,故答案为:>;②>①>③>④;B;
(5)由电荷守恒可知,溶液中铵根离子浓度和氯离子浓度相等时,氢离子浓浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液呈中性,则一水合氨的电离常数Kb==,故答案为:中;。
22.(1)ClO-+H2R=HClO+HR-
(2)>
(3)3
(4) > c(Na+)>c(HR-)>c(OH-)>c(H+)>c(R2-)
(5) < KHR = 0.025
【详解】(1)H2R的Ka2=5.6×10﹣11小于HClO的Ka=3.0×10﹣8,则酸性HClO>HR﹣,所以向NaClO溶液加入少量的H2R溶液,反应生成HClO和HR﹣,该反应的离子方程式为:ClO﹣+H2R=HClO+HR﹣,故答案为:ClO﹣+H2R=HClO+HR﹣;
(2)常温下pH=3的HClO溶液浓度为c1,pH=4的HClO溶液浓度为c2,HClO的电离程度相同时c1=10c2,由于“越稀释越电离”,HClO的浓度越小其电离程度越大,则c1>10c2,故答案为:>;
(3)多元弱酸溶液中的H+主要由第一步电离决定,且c(H+)≈c(HR﹣),常温下若H2R的浓度为2mol/L,根据Ka1==5×10﹣7,c(H2R)≈2,则c(H+)≈mol/L=1×10﹣3mol/L,该溶液的pH=-lg(1×10﹣3)=3,故答案为:3;
(4)常温下强酸弱碱盐NaHR的水解平衡常数,>HR﹣的电离平衡常数Ka2=5.6×10—11,则HR—的水解程度大于其电离程度,NaHR溶液呈碱性,所以0.1mol/L的NaHR溶液pH>7;NaHR溶液中:NaHR=Na++HR—,HR-在溶液中存在电离平衡,也存在水解平衡,HR﹣的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,则c(H2R)>c(R2—),c(OH-)>c(H+),但是HR—水解或电离程度是微弱的,主要以HR—的形式存在,而且溶液中还存在水电离作用,所以c(H+)>c(R—),因此溶液中各种微粒的浓度关系是:c(Na+)>c(HR—)>c(OH—)>c(H+)>c(R2—)。故答案为:>;c(Na+)>c(HR—)>c(OH—)>c(H+)>c(R2—);
(5)①若混合后的溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(R2-)+c(HR-),根据电荷守恒可得:c(H+)+c(K+)=2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-),两式相减可得c(H+)=c(OH-),溶液显中性,结合(4)中NaHR溶液呈碱性可知,加入的KOH溶液体积V<10mL,故答案为:<;
②当混合后的溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R),说明在溶液中K、R元素的原子个数比为1:1,根据物料守恒可知溶质为KHR,H2R和KOH的物质的量相等,二者恰好反应产生酸式盐,则加入的KOH溶液体积V=10mL,故答案为:KHR;=;
③当V=30mL时,发生反应:H2R+2KOH=K2R+2H2O,KOH过量,反应后溶质为等浓度的K2R和KOH,根据物料守恒可知:3c(R2﹣)+3c(HR﹣)+3c(H2R)=c(K+)①,根据电荷守恒可知:c(K+)+c(H+)=2c(R2﹣)+c(HR﹣)+c(OH﹣)②,①×2+②×3可得:3c(HR﹣)+6c(H2R)+c(K+)+3c(H+)=3c(OH﹣),整理可得c(OH﹣)﹣c(H+)﹣c(HR﹣)﹣2c(H2R)=c(K+)==0.025mol/L,故答案为:0.025。
23.(1)①
(2)溶液变为红色,且半分钟内不变色
(3)乙
(4)
(5)
(6)<
(7)
【分析】中和滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【详解】(1)①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,然后使用标准液再洗涤后注入氢氧化钠标准液,错误;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,排出气泡,正确;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数,正确;
④量取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液,准备滴定,正确;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数,算出标准液用量,正确;
故选①;
(2)滴定终点的现象为滴入最后半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为红色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点;
(3)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入碱式滴定管中,故选乙;
(4)溶液③pH=10的原因是醋酸根离子水解生成氢氧根离子,导致溶液显碱性,;
(5)NaCN溶液为强碱弱酸盐,CN-水解生成氢氧根离子溶液显碱性,CN-浓度小于钠离子但仍大于氢氧根离子,故各离子浓度由大到小的顺序是;
(6)氢氧化钠为强碱,一水合氨为弱碱部分电离,pH相等的溶液②和溶液④,稀释相同的倍数,一水合氨还会电离出氢氧根离子,故稀释后pH(NaOH)<;
(7)由图表可知,,25℃时,向①NaCN溶液中通入少量,发生反应生成HCN和碳酸氢根离子,离子方程式为。
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