专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共14题)
1.HA是一元弱酸,微溶性盐的饱和溶液中随而变化,不发生水解。定义如下关系:,。25℃时,实验测得pM与的关系如图所示,其中D点对应的。已知,则下列说法不正确的是
A.25℃时,的数量级为
B.E点的
C.D点存在
D.25℃时,HA的电离常数为
2.铜氨法可用于测定气体中氧气浓度。该方法是以Cu作为还原剂,用一定量和氨水的混合液作为吸收液吸收,其原理如图所示。
已知:水溶液中为蓝色,为无色。
下列说法错误的是
A.的作用是抑制氨水的电离,防止生成沉淀
B.吸收过程中,、、是中间产物
C.启动阶段,氨气的加入加快铜氧化物溶于铵盐的速率
D.随着吸收过程不断进行,当吸收液由蓝色变为无色时,表明吸收液已失效
3.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.2 mol·L-1CH3COONa与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合pH<7:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1NH4Cl与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH)>c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1Na2CO3与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1Na2C2O4与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
4.室温下,向20.00mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1盐酸,溶液中pH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.N点消耗盐酸的体积V>20mL
B.N点所示溶液中:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.Q点溶液中:3[c(NH)+c(NH3·H2O)]=2c(Cl-)
D.M点和N点所示溶液中水的电离程度:M>N
5.下列说法正确的是
A.某浓度的氨水加水稀释后变小,则其中的的值也减小
B.向悬浊液中加入少量溶液,沉淀转化为黄色,说明
C.常温下,溶液和溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
D.室温下,的溶液与的溶液等体积混合,溶液
6.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+SO2+H2O=2HClO+
B.NaHCO3的水解:HCO+H2O=CO+H3O+
C.向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2-=CuS↓
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液等体积混合:Ba2++2OH-+H++NH+SO= BaSO4↓+H2O+NH3·H2O
7.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
8.根据下列实验操作和实验现象,得出的实验结论正确的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 常温下,分别测定0.01mol/L的NaHSO3溶液和0.01mol/L的NaHCO3溶液的pH值 NaHCO3的pH值大 非金属性:S>C
B 向某钠盐中滴加稀盐酸,将产生的无色气体通入品红溶液 品红溶液褪色 该钠盐可能为Na2S2O3
C 将样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液 溶液变红 样品已变质
D 向盛有过量AgNO3溶液的试管中滴加少量NaCl溶液,再向其中滴加Na2CrO4溶液 先观察到白色沉淀,后产生砖红色沉淀 AgCl沉淀可转化为更难溶的沉淀Ag2CrO4
A.A B.B C.C D.D
9.根据下列实验操作,现象和结论都正确的是
实验操作 现象 结论
A 等体积、pH=3的两种酸HA和HB,分别与足量Zn反应 HA放出的氢气多 酸性:HA
C 用pH试纸测定NaCl与NaF溶液的pH 前者小于后者 非金属性:F
A.A B.B C.C D.D
10.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铝的导电性强,可用于制作铝合金门窗
B.氧化铝能与强碱反应,可用作耐火材料
C.硫酸铝溶于水并水解形成酸性溶液,可用于泡沫灭火器
D.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
11.下列说法不正确的是
A.物质的量浓度相同的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4三种溶液中c():③>①>②
B.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液至过量,溶液的红色褪去
C.往Na2CO3溶液中加水,增大
D.在水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中,Al3+可能大量存在
12.图为不同温度下水的电离平衡曲线,,下列说法错误的是
A.和的关系是:
B.A点到D点:加入少量酸可实现
C.的关系是:
D.时:pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈碱性
13.常温下,下列说法不正确的是
A.0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
B.0.02 mol·L-1的NaOH溶液与0.04 mol·L-1的NaHC2O4溶液等体积混合:2c(OH-)+c(C2O)=c(HC2O)+2c(H+)
C.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近,0.1 mol·L-1 NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
D.向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7,则混合液中c(NH)=c(Cl-)
14.常温下,有关下列四种溶液的说法错误的是
序号 ① ② ③ ④
pH 11 11 3 3
溶液 氨水 氢氧化钠 醋酸 硫酸
A.分别往①、②中加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的 pH 均减小
B.②③两溶液等体积混合,溶液中存在:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.②④两溶液等体积混合,所得溶液中 c(H+)=c(OH-)
D.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>③>④
二、填空题(共8题)
15.常温时,一元酸HA溶液在溶液中有0.1%的HA发生电离,已知: ,回答下列问题:
(1)该溶液的 。
(2)HA的电离常数 。
(3)升高温度将 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),溶液的pH将 。
(4)该溶液中由HA电离出的约为水电离出的的 倍。
(5)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HB溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中溶液pH随体积的变化如图所示。则HB的电离常数 (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离常数。
16.回答下列问题:
(1)向醋酸溶液中加入少量水, , (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)醋酸溶液a、盐酸溶液b分别与足量Zn粉充分反应,初始反应速率a b,溶液的导电能力a b;最终产生氢气的质量a b(填“<”、“>”或“=”)。
(3)已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
化学式
电离平衡常数
以下说法不正确的是_______。(填选项)
A.向弱酸溶液中加入少量溶液,电离平衡常数变大
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.表中三种酸,酸性最强的是
D.向溶液中通入气体,可以生成
17.亚磷酸钠(Na2HPO3)用途广泛,也是一种性价比高的催化剂。“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠(Na2HPO3)的工业流程如图如下:
“合成”过程中主要氧化产物为亚磷酸(H3PO3),相应的化学方程式为:NaH2PO2+I2+H2O=H3PO3+NaI+HI。
已知:亚磷酸(H3PO3)为二元酸,其电离常数K1=3.7×l0-2,K2=2.9×l0-7;180℃分解为PH3和磷酸。
请回答:采取减压蒸馏的原因是 。
18.高锰酸钾(KMnO4)是一种广泛使用的氧化剂和消毒剂。完成下列填空:
(1)测定室内甲醛含量,发生反应如下。
_______+_______HCHO +_______H+ →_______Mn2+ +_______CO2↑ +_______H2O
配平该方程式 。
(2)将室内气体通入20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中,通入10 L时,溶液颜色恰好变为无色,计算室内甲醛的浓度为 mg/L;上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液,请说明不使用硝酸酸化的理由 。
(3)配制KMnO4溶液,定容操作的方法为 。
(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中,溶液会逐渐褪色,体现HCl的 性质。
(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后,发生复分解反应,生成深紫色沉淀,写出该反应的化学方程式 。
(6)0.01%的KMnO4溶液可用于消毒蔬果和餐具,该溶液一般保存在棕色试剂瓶中,请解释原因 。
19.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由 ,25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是 。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1 α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合溶液的pH 7,判断的理由是 。
20.乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产、生活及医药方面有广泛用途。
Ⅰ.已知25℃时,部分物质的电离常数如下表所示。
弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO
电离常数
(1)根据表中数据,将pH=3的下列三种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填标号)。
a.CH3COOH b.H2CO3 c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②CH3COONa ③CH3COOH,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是 (填标号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出来的c(OH-)= mol/L;请设计实验,比较常温下0.1 mol/L CH3COONa溶液的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH溶液的电离程度大小: (简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol/L,溶液中各含磷微粒的关系如图所示。
已知:,;x、z两点的坐标为x(7.3,1.3)、z(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(5)表示随pOH变化的曲线是 。(填“①”、“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的 (填“<”“>”或“=”)。
21.弱电解质的电离程度与外界条件有关。
(1)某温度下纯水的pH=6。则此温度下pH=7的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。0.05mol·L-1 Ba(OH)2溶液的pH= 。
(2)向0.1mol/L 醋酸溶液中加入水,电离平衡向 移动 (填“左”或“右”) ;n(CH3COOH) (填“增大”、“减小”或“不变”,下同); 。
22.Ⅰ、铁能形成多种价态的化合物,单质铁能被众多的氧化剂所氧化。
(1)将5.6g的生铁与足量的稀盐酸反应,生成H2的质量 0.2g(填“>”“<”“=”),向此生铁上滴加几滴稀硝酸,写出反应的离子方程式: 。
(2)配制FeCl3溶液时常会出现浑浊现象,其原因是 (用离子方程式表示)。室温下配制5mol/L 200mL FeCl3溶液,至少需要添加 mL 2mol/L的盐酸才会不出现浑浊(已知室温时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,忽略加入盐酸对溶液体积的影响)。
(3)钢铁制品易生锈,导致其生锈的最主要原因是发生了 腐蚀;用NaOH、NaNO2等溶液对铁制品进行钝化处理可提高其抗腐蚀能力,下面是处理过程中所发生的一个反应: Na2FeO2+_____NaNO2+_____H2O===_____Na2Fe2O4+_____NH3↑+_____,请完善该反应方程式。
II、硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
(1)下列说法中可以说明该反应已达到平衡状态的是 。
a. 体系内混合气体的密度保持不变 b.
c. 容器内气体的总压强保持不变 d. NO体积分数不再改变
(2)某温度下,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数k=2.25,该温度下在甲、乙、丙三个体积为2L的恒容密闭容器中,投入NO2(g)和SO2(g),其起始浓度如下表所示。
起始浓度 甲 乙 丙
c(NO2)/mol/L 0.10 0.20 0.20
c(SO2)/mol/L 0.10 0.10 0.20
①10min后,甲中达到平衡,则甲中反应的平均速率 。
②丙达到平衡所用的时间 (填“<”“>”“=”)10min,达到平衡后,设甲、乙、丙中SO2(g)的转化率分别为a、b、c,则三者的大小关系为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】MA2在溶液中发生电离,MA2M2++2A-,当有H+加入时,H++A-HA,使电离平衡正向移动,在D点时,=0.2,所以c(HA)=4c(A-),pH=5,故c(H+)=10-5mol/L,Ka==0.25×10-5=2.5×10-6。
【详解】A.当δ(A-)=1时,pM=3,即c(M2+)=10-3mol/L, =1说明c(HA)=0,即溶液中的A-均为MA2电离的,根据MA2M2++2A-,c(M2+)=10-3mol/L时,c(A-)=2c(M2+)=2×10-3mol/L,Ksp(MA2)= c(M2+) c2(A-)=4×10-9,数量级为10-9,A正确;
B.E点时, =0.5,因此c(HA)=c(A-),Ka== c(H+)=2.5×10-5,pH=-lg c(H+)=-lg2.5×10-5≈5.6,B正确;
C.D点时根据电荷守恒可得,c(H+)+2c(M2+)=c(A-)+c(OH-),由分析可知,c(A-)=c(HA),故有c(H+)+2c(M2+)=c(HA)+c(OH-),pH=5时,c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-9mol/L,若2c(M2+)=3c(HA),则有10-5mol/L+3c(HA)=c(HA)+ 10-9mol/L,此时c(HA)为负值,因此2c(M2+)≠3c(HA),C错误;
D.根据分析,HA的电离常数Ka为2.5×10-6,D正确;
故选C。
2.D
【详解】A.NH4Cl电离产生,抑制氨水电离产生较多OH-,防止生成Cu(OH)2沉淀,A选项正确;
B.根据原理图可知总反应为2Cu+O2+4NH3+4=2[Cu(NH3)4]2+ +2H2O,所以CuO 、 Cu2O 、 [Cu(NH3)2]+ 是中间产物,B选项正确;
C.铵盐水溶液显酸性,CuO溶于酸性溶液产生Cu2+,加入氨气后的氨水可与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+络离子,利于CuO的溶解,C选项正确;
D.当溶液中[Cu(NH3)2]+ 被氧化为[Cu(NH3)4]2+,吸收液由无色变为蓝色时,表明吸收液已失效,D选项错误;
答案选D。
3.A
【详解】A.0.2 mol·L-1CH3COONa与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合,所得溶液为CH3COONa、CH3COOH、NaCl按1:1:1混合溶液。混合的混合溶液,pH<7,c(H+)>c(OH-),说明CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Cl-);盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的两种浓度,则c(Cl-)>c(H+);根据物料守恒可得c(Na+)>c(CH3COO-),所以微粒浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),A正确;
B.0.1 mol·L-1NH4Cl与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,所得溶液为等浓度NH4Cl、NH3·H2O的混合溶液,溶液pH>7,说明NH3·H2O的电离作用大于的水解作用,所以c()>c(Cl-)>c(NH3·H2O);弱电解质主要以电解质分子存在,弱电解质电离产生的离子浓度远小于电解质的浓度,所以c(NH3·H2O)>c(OH-),故微粒浓度大小关系:c()>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),B错误;
C.0.1 mol·L-1Na2CO3与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合,根据物料守恒可得2c(Na+)=3c()+3c()+3c(H2CO3),C错误;
D.二者恰好反应产生NaCl、NaHC2O4,根据电荷守恒可得:2c()+c()+c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),D错误;
故合理选项是A。
4.C
【详解】A.盐酸与氨水的浓度相等时,恰好反应生成NH4Cl,消耗盐酸的体积为20mL,由于NH4Cl是强酸弱碱盐,此时溶液呈酸性,而N点溶液呈中性,说明盐酸稍不足,所以V<20mL,故A错误;
B.由A分析可知,N点盐酸稍不足,此时溶液中存在NH3·H2O和NH4Cl,则不可能存在c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),故B错误;
C.Q点时加入盐酸30mL,则反应前n(HCl)=n(NH3·H2O),根据物料守恒可知Q点溶液中:3[c(NH)+c(NH3·H2O)]=2c(Cl-),故C正确;
D.M点溶液pH>7,水的电离被抑制;N点溶液pH=7,水的电离既不被促进也不被抑制,M点和N点所示溶液中水的电离程度:M
5.A
【详解】A.氨水加水稀释变小,电离平衡正向移动,减小,增大,所以的值减小,故A正确;
B.一种沉淀易转化为更难溶的沉淀,向悬浊液中加入少量溶液,沉淀转化为黄色AgI,说明,故B错误;
C.是强酸强碱盐,对水电离无影响; 是弱酸弱碱盐,水解促进水电离,溶液中水电离程度大于溶液,故C错误;
D.室温下,的溶液的浓度大于的溶液的浓度,的溶液与的溶液等体积混合,醋酸有剩余,溶液,故D错误;
选A。
6.D
【详解】A.向NaClO溶液中通入少量SO2,NaClO有强氧化性,SO2有还原性,二者发生氧化还原反应,ClO-被还原为Cl-,SO2被氧化为,正确的离子方程式为:3ClO-+SO2+H2O=2HClO++Cl-,故A错误;
B.NaHCO3的水解是结合水电离产生的H+生成弱酸碳酸,促进水电离出更多的OH-:+H2O+OH-,故B错误;
C.向CuSO4溶液中通入H2S气体,H2S不能写成离子,正确的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故C错误;
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液等体积混合,即两者等物质的量混合,恰好生成BaSO4沉淀、H2O和NH3·H2O,故D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.25℃时纯水中c(H+)=1×10-7mol/L,c(H+)=1×10-6mol/L说明促进了水的电离,故T>25℃,故A正确;
B.c(H+)=1×10-6mol/L,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根浓度的乘积,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol/L,故B正确;
C.NaHSO4的电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,故C正确;
D.温度不变时,Kw不变,加水稀释c(H+)减小,Kw=c(H+)×c(OH-),所以c(OH-)增大,故D错误;
故选:D。
8.B
【详解】A.测定等浓度的和溶液的pH,前者pH比后者大,说明的酸性比强,但不是S的最高价氧化物的水化物,所以无法判断S、C的非金属性强弱,A错误;
B.因,二氧化硫可以使品红溶液褪色,该钠盐可能为Na2S2O3,B正确;
C.将样品溶于稀硫酸,此时溶液中氢离子和硝酸根离子共存具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,滴加KSCN溶液,溶液变红,C错误;
D.向盛有过量AgNO3溶液的试管中滴加少量NaCl溶液,再向其中滴加Na2CrO4溶液,过量的银离子和铬酸根离子结合生成Ag2CrO4,先观察到白色沉淀,后产生砖红色沉淀,但不是AgCl沉淀转化为Ag2CrO4,D错误;
故选B。
9.A
【详解】A.等体积、pH=3的两种酸HA和HB,分别与足量Zn反应,HA放出的氢气多,说明HA的物质的量浓度大,则酸更弱即酸强弱:HA<HB,故A正确;
B.向AgNO3溶液中依次滴加NaCl、KI溶液,依次出现白色、黄色沉淀,若NaCl不足,则KI可以直接与AgNO3反应,无法判断的大小关系,故B错误;
C.用pH试纸测定NaCl与NaF溶液的pH,前者小于后者,说明酸性HF<HCl,但不能说明非金属性F<Cl,非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关,与氢化物酸性强弱无关,故 C错误;
D.用pH试纸测定饱和新制氯水的pH,pH试纸变红色后褪色,故D错误。
综上所述,答案为A。
10.C
【详解】A.铝合金可用于制作铝合金门窗是因为铝合金硬度大、密度小,与铝的导电性无关,故不选A;
B.氧化铝可用作耐火材料的原因是熔点高,与氧化铝能与强碱反应无关,故不选B;
C.硫酸铝溶于水并水解形成酸性溶液,碳酸氢钠溶于水形成碱性溶液,硫酸铝、碳酸氢钠溶液混合后生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,所以可用于泡沫灭火器,故C正确;
D.氢氧化铝用于中和过多的胃酸是因为氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,反应消耗酸,与氢氧化铝受热分解无关,故不选D;
选C。
11.C
【详解】A.在溶液中发生水解,水解程度越高,c()越低;在①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4中,NH4HSO4将电离出H+抑制水解,CH3COONH4中电离出CH3COO-促进水解,NH4Cl电离出的Cl-对的水解无影响,所以物质的量浓度相同的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4三种溶液中c():③>①>②,故A正确;
B.Na2CO3溶液中水解使得酚酞变红,慢慢滴入BaCl2后消耗产生BaCO3沉淀,使水解平衡向左移动,氢氧根离子浓度减小,溶液的红色褪去,故B正确;
C.碳酸钠在溶液中的水解常数Kh=,水解常数是温度函数,温度不变,水解常数不变,则碳酸钠溶液加水稀释时,不变,故C错误;
D.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液,为酸或碱溶液,Al3+在酸性条件下可能大量存在,故D正确;
故答案选C。
12.A
【详解】A.由图可知,pOH=7时,T1、T2分别对应点D和B,此时PH(D)
B.A到D点为同温下pH降低的过程,加入酸可实现,B正确;
C.由图可知ADE对应的温度为T1,B对应的温度为T2,C对应的温度位于两者之间,又T1>T2,故有Kw的关系:B
故答案为A。
13.B
【详解】A.NaHCO3溶液因HCO水解程度大于其电离程度而呈碱性,因此溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),A项正确;
B.混合后得到等物质的量浓度的Na2C2O4、NaHC2O4的混合溶液,根据电荷守恒得:c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O)=c(Na+)+c(H+),根据物料守恒得:2c(Na+)=3[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)],消去c(Na+),得:2c(OH-)+c(C2O)=c(HC2O)+3c(H2C2O4)+2c(H+),B项错误;
C.NaN3为强碱弱酸盐,N水解使溶液呈碱性,c(Na+)>c(N)>c(OH-)>c(H+),C项正确;
D.根据电荷守恒得:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7,则c(OH-)=c(H+),故c(NH)=c(Cl-),D项正确;
选B。
14.D
【详解】A.NH3·H2ONH4++OH-,加入NH4Cl晶体NH4Cl=NH4++Cl-,增加NH4+的浓度,使反应向逆反应方向进行,c(OH-)减少,pH减小,NaOH溶液中加入NH4Cl晶体发生:NH4++OH-=NH3·H2O,强碱制备弱碱,pH减小,故A正确;
B.②③两溶液等体积混合后除了生成的醋酸钠以外,还有大量醋酸剩余,c(CH3COO-)>c(Na+),溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),所以溶液中存在:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;
C.②④两溶液为强酸强碱溶液,两者等浓度等体积混合,所得溶液为硫酸钠,显中性,所以c(H+)=c(OH-),故C正确;
D.分别加水稀释10倍,①②对比,氢氧化钠为强碱,加水稀释10倍以后pH降低到10,氨水中一水合氨为弱碱,加水稀释10倍,促进其电离,则pH降低程度小于氢氧化钠的,故①>②;③④对比,硫酸为强酸,加水稀释10倍,pH会升高到4,而醋酸为弱酸,加水稀释相等倍数,促进其发生电离,则pH升高程度小于硫酸的,即稀释后的pH:④>③,综上四种溶液的pH:①>②>④>③,故D错误;
答案选D。
15.(1)4
(2)
(3) 增大 减小
(4)
(5)大于
【详解】(1)常温时,一元酸HA溶液在溶液中有0.1%的HA发生电离,则c(H+)=0.1mol/L×0.1%=1×10-4mol/L,该溶液的4;
(2)常温时,一元酸HA溶液在溶液中有0.1%的HA发生电离,c(H+)= c(A-)=0.1mol/L×0.1%=1×10-4mol/L,HA的电离常数;
(3)电离吸热,升高温度,电离平衡正向移动, 将增大,溶液的pH将减小。
(4)一元酸HA溶液在溶液中有0.1%的HA发生电离,该溶液中由HA电离出的=0.1mol/L×0.1%=1×10-4mol/L,水电离出的=,HA电离出的约为水电离出的的倍。
(5)酸性越弱,稀释相同倍数,pH变化越小,根据图示,HB溶液的pH变化大于醋酸,HB的酸性大于醋酸,则HB的电离常数大于醋酸的电离常数。
16.(1) 减小 增大
(2) < < =
(3)A
【详解】(1)向醋酸溶液中加入少量水,根据越稀越电离可知电离平衡向右移动减小;电离平衡常数Ka不变,c(H+)减小,则=,分母减小则该比值增大。
(2)醋酸是弱酸,部分电离,盐酸是强酸,全部电离。等浓度的醋酸溶液和盐酸溶液,溶液的初始c(H+) a(3)A. 弱酸电离平衡常数只与温度有关,温度不变,常数不变,A错误;
B. 多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;
C.表中三种酸根据电离常数的比较可得酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,C正确;
D. 向溶液中通入气体,复分解反应中较强酸可制较弱酸,生成次氯酸和碳酸氢钠,D正确;
故选A。
17.防止温度高于180℃时H3PO3分解为PH3和磷酸
【分析】NaH2PO2被I2氧化为亚磷酸,用FeS除铅,滤液中含有亚磷酸和氢碘酸,减压蒸馏,将沸点低的HI蒸出,亚磷酸和NaI的混合物中加入水和H2O2,H2O2将I-氧化为I2,调节溶液的pH,并加入活性炭将I2吸附,过滤后调节滤液的pH,然后结晶得到亚磷酸钠。
【详解】由亚磷酸180℃分解为PH3和磷酸可知,为防止亚磷酸发生分解反应,将亚磷酸转化为亚磷酸二氢钠时,应采用减压蒸馏,故答案为:防止温度高于180℃时H3PO3分解为PH3和磷酸。
18. 4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑ +11H2O 0.075 硝酸具有强氧化性,会与待测物(HCHO)发生反应,所以作为标准溶液会使测定结果偏低 加蒸馏水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管逐滴滴加,至凹液面与刻度线齐平 还原性、酸性 3KMnO4+KAl(SO4)2=Al(MnO4)3↓+2K2SO4 高锰酸钾溶液见光能发生分解
【详解】(1)在该反应中,Mn元素化合价由反应前中的+7价变为反应后Mn2+的+2价,化合价降低5价;C元素的化合价由反应前HCHO中的0价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高4价,化合价升降最小公倍数是20,所以、Mn2+的系数是4,HCHO、CO2的系数是5;根据电荷守恒可知H+的系数是12,最后根据H元素守恒,可知H2O的系数是11,则配平后该反应的离子方程式为:4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑ +11H2O;
(2)20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)= 1×10-3 mol/L×0.02 L=2×10-5 mol/L,根据物质反应关系可知n(HCHO)=n(KMnO4)=2.5×10-5 mol,由于溶液的体积是10 L,则甲醛的浓度为c(HCHO)==2.5×10-6 mol/L,用单位体积的质量表示浓度为2.5×10-6 ×30 g/L=7.5×10-5 g/L=0.075 mg/L;
上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液,不使用硝酸酸化,是因为硝酸具有强氧化性,会与待测物(HCHO)发生反应,所以作为标准溶液会使测定结果偏低;
(3)配制KMnO4溶液,定容操作的方法为:向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管逐滴滴加,至凹液面最低处与刻度线齐平;
(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中,溶液会逐渐褪色,这是由于二者发生氧化还原反应,HCl被氧化为Cl2,KMnO4被还原为无色Mn2+,同时部分HCl提供酸根离子Cl-与金属阳离子结合形成盐,故该反应中体现了HCl的酸性和还原性;
(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后,发生复分解反应,生成深紫色沉淀为Al(MnO4)3,该反应的化学方程式为:3KMnO4+KAl(SO4)2=Al(MnO4)3↓+2K2SO4;
(6)0.01%的KMnO4溶液可用于消毒蔬果和餐具,说明KMnO4具有强氧化性。该溶液一般保存在棕色试剂瓶中,这是由于KMnO4不稳定,光照会发生分解反应,因此要保存在棕色瓶试剂瓶中避光保存。
19.(1) A 水电离需要吸热,温度越高Kw越大 10﹕1
(2)a+b =14
(3) 小于 无法确定 若BOH是弱碱,无法确定酸碱的物质的量的相对多少
【详解】(1)因为水电离需要吸热,温度越高Kw越大,因此25℃时水的电离平衡曲线应为A;25℃时,pH=9的NaOH溶液中,pH=4的硫酸中,当二者恰好反应完时有,解得V碱﹕V酸=10﹕1。
(2)95℃时,Kw=(10-6)2=10-12,pH=a的强酸溶液中,,pH=b的强碱溶液中,,二者恰好完全反应呈中性,则100×10-a =1×10b-12,解得a+b =14。
(3)25℃时,pH=2的HCl溶液中,pH=11的某BOH溶液中,由于盐酸中大于碱BOH溶液中,结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强,故α1小于α2.;若BOH是强碱,等体积混合时酸过量,此时pH<7,若BOH是弱碱,则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少,故无法确定反应后溶液的pH。
20.(1)c
(2)②①③
(3) 10-4 将等浓度的CH3COONa、CH3COOH两种溶液等体积混合,然后用pH测定溶液pH。若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用;若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(4)H3PO3+2OH-=+2H2O
(5)②
(6)<
【详解】(1)酸的电离平衡常数越大,等浓度时该酸电离程度就越大。根据表格数据可知电离平衡常数:K(CH3COOH)>K(H2CO3)>K(HClO),所以pH=3的三种溶液的浓度:c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH),当将溶液稀释100倍后,弱酸电离产生H+,使溶液中c(H+)有所增加,因此稀释100倍后溶液中c(H+):HClO>H2CO3>CH3COOH,故溶液中 pH变化最小的是HClO,故合理选项是c;
(2)常温下相同浓度的溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,①②是盐是强电解质,完全电离,而③是弱酸,只有很少部分发生电离,所以③CH3COOH中c(CH3COO-)最小;在②CH3COONa中只有CH3COO-部分水解,而在①CH3COONH4中CH3COO-、双水解,水解彼此促进,使c(CH3COO-)比②CH3COONa溶液中少,因此三种溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序是:②①③;
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c(H+)=10-10 mol/L,则溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,溶液中的OH-完全由水电离产生,所以由水电离出来的c(OH-)=10-4 mol/L;
(4)要比较常温下0.1 mol/L CH3COONa溶液的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH溶液的电离程度大小,可将两种溶液等体积混合,得到等浓度CH3COONa、CH3COOH的混合溶液,然后用pH试纸测定溶液的pH,根据pH大小进行判断。由于溶液中同时存在CH3COOH电离作用和CH3COO-的水解作用,若溶液pH<7,说明CH3COOH电离作用大于CH3COO-的水解作用,若溶液pH>7,说明CH3COOH电离作用小于CH3COO-的水解作用;
(5)图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,所以H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3、H2O,反应的离子方程式为:H3PO3+2OH-=+2H2O;
(6)图示三条曲线中①表示pc()、pc()、pc(H3PO3)随pOH变化曲线,所以表示pc()随pOH变化的曲线是②;
在常温下NaHPO3溶液中存在电离产生和H+,使溶液显酸性;也存在水解产生H3PO3和OH-,使溶液显碱性。由于①表示pc(),③表示pc(H3PO3),根据图示可知:在y点c()=c(H3PO3)时,溶液pH=10>7,溶液显碱性,所以水解作用大于其电离作用,因此在常温下NaHPO3溶液中c()<c(H3PO3)。
21. 碱性 11 右 减小 增大
【详解】(1)某温度下纯水的pH=6,则该温度下水的离子积常数Kw=10-12,此温度下pH=7的溶液中,c(H+)=10-7mol/L,则c(OH-)=mol/L,则c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,0.05mol·L-1 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,则,则pH=-lgc(H+)=11;
(2)醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向0.1mol/L 醋酸溶液中加入水,加水促进电离,因此电离平衡向右移动,则n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度均会减小,根据,温度不变,平衡常数K不变,c(H+)减小,则增大。
22. < Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 5 吸氧 6、1、5、3、1、7 NaOH bd 0.006mol/(L.min) < a=c【详解】Ⅰ、(1)将5.6g的生铁与足量的稀盐酸反应,因生铁中含有碳,实际Fe的质量小于5.6g,则生成H2的质量<0.2g;过量铁溶解于少量稀硝酸生成硝酸亚铁和NO,此反应的离子方程式为 ;3Fe+8H++2NO3- =3Fe2++2NO↑+4H2O;
(2)因Fe3+易水解,水解反应式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,则配制FeCl3溶液时常会出现浑浊现象;若不出现浑浊现象,则c(Fe3+)×C3(OH-)≤Ksp[Fe(OH)3],代入有关数据后可求出c(OH-)≤2×10-13mol/L,c(H+)≥0.05mol/L,则加入盐酸的体积至少为=0.005L=5mL;
(3)钢铁是合金,易发生吸氧腐蚀;在此氧化还原反应中,Na2FeO2化合价由+2价升为Na2Fe2O4的+3价,当2molNa2FeO2参与反应时,失去2mol电子;NaNO2做氧化剂,化合价由+3价将为NH3的-3价,当1molNaNO2参与反应时,失去6mol电子,根据得失电子数守恒可知,Na2FeO2的计量数为6,Na2Fe2O4的计量数为3,NaNO2的计量数为1,NH3的计量数为1,然后根据质量守恒可知,H2O的计量数为5,NaOH的计量数为7,反应为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O═3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;
II、(1)a.混合气体的质量和体积不变,密度始终不变,无法判断是平衡状态,故a错误;b. 是平衡状态,故b正确;c.混合气体的总物质的量不变,体积不变,容器内压强始终不变,无法判断是平衡状态,故c错误;d.NO体积分数不再改变,量不变,是平衡状态,故d正确;答案为bd;
(2)①根据反应中NO2(g)和SO2(g)的起始浓度分别为0.1mol/L,设在10min达到平衡时,NO2浓度的该变量为x,根据三段式可知:
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)
初始(mol/L):0.1 0.1 0 0
△C:x x x x
平衡:0.1-x 0.1-x x x
根据平衡常数为可知:= 解得x=0.06mol/L.
则平均速率v(NO2)==0.006mol/(L min);
②由于容器体积相同,且反应为气体体积不变的反应,故按照等比加料,达到的是等效平衡,故甲和丙为等效平衡,即丙中所达的平衡状态和甲相同,而由于丙中反应物的浓度大于甲,故反应速率比甲快,到达平衡的时间比10min短;由于甲和丙为等效平衡,故甲、丙中SO2(g)的转化率相等,而乙相当于是向甲容器中加入NO2,据故SO2的转化率大于甲,故三个容器中的转化率的关系为a=c<b。
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