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第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元测试 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
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这是一份第三章 水溶液中的离子反应与平衡 单元测试 2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1,共24页。
第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、单选题(共12题)
1.下列有关实验的叙述正确的是
A.用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体
B.利用图2装置可制备Fe(OH)2
C.图3微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.利用图4可收集氯化氢并进行尾气吸收
2.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-lg。25℃时,用 0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00 mL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电离常数的数量级为10-5
B.b点溶液中存在 c(A-)+c(OH-)=c(Na+ )+c(H+)
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
3.已知常温下,、、、。平衡常数时反应不可逆。下列推断正确的是
A.溶液中:
B.在含的废水中加入FeS可以使
C.常温下,溶液中发生水解反应:
D.用处理废水中的反应的K为
4.水是极弱的电解质,改变外界条件对水的电离有促进或抑制作用,下列说法错误的是
A.在蒸馏水中加入强酸或强碱对水的电离均有抑制作用;增加水的量,促进水的电离
B.在蒸馏水中加入氯化钠,水的电离不会发生改变
C.压强对水的电离影响较小,升高温度对水的电离有促进作用
D.pH=6.5的溶液可能是中性溶液
5.下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测其浓度:KMnO4;紫红色
B.利用“Ag++SCN-=AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3;红色
C.利用“2Fe3++2I-=I2+2Fe2+”原理,用FeCl3溶液测KI样品中的KI的百分含量:淀粉;蓝色
D.利用“OH-+H+=H2O”原理,用NaOH来测量某盐酸溶液的浓度:酚酞;浅红色
6.下列说法正确的是
A.用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pH
B.摩尔盐的制备中用少量酒精洗去硫酸亚铁铵晶体表面附着的水分
C.测得NaHCO3溶液的pH大于相同浓度的NaHSO3溶液,可证明非金属性硫强于碳
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液、AgNO3溶液均可成功鉴别亚硝酸钠和食盐
7.如下说法正确的一组是
①难溶于水的盐(CaCO3、BaSO4 等)都是弱电解质
②醋酸铵是弱电解质
③弱酸、弱碱和水都是弱电解质
④强酸溶液的导电性一定强于弱酸溶液的导电性
⑤电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.③⑤ D.③⑥
8.针对0.1mol·L-1的醋酸溶液中,下列分析判断正确的是
A.升高温度,溶液的pH会增大
B.加入少量0.2mol·L-1的硫酸,水电离产生的c(H+)减小
C.加入少量固体NaOH,溶液中c(CH3COO-)+c(OH-) > c(Na+)+c(H+)
D.与0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(CH3COO-) =c(Na+)
9.有关电解质溶液的说法正确的是
A.将NH4Cl溶液从25℃升至50℃,溶液中增大
B.向0.5mol·L-1NH3·H2O溶液中加入少量水,溶液中减小
C.向盐酸溶液中加入氨水至恰好完全反应,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
10.下列说法正确的是
A.纯碱溶液中:c(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-)
B.0.2 mol/LCH3COOH溶液和0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
C.0.1 mol/LpH=4的NaHB的溶液中c(Na+)>c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类不完全相同
11.常温下,向体积可变的密闭容器中加入和在光照下发生反应:,达到平衡时,保持温度不变,将体积压缩至原来的一半,测得。下列推断正确的是
A. B. C. D.
12.下列实验中,预期的现象不合理的是
选项
滴管
试管
预测的现象
A
浓硫酸
铝片
持续产生使品红溶液褪色的气体
B
氨水
CaO固体
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
C
氯水
FeSO4溶液
溶液变成黄色
D
KI溶液
AgCl悬浊液
白色沉淀变黄
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共10题)
13.25℃时,电离常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离常数
1.8×10-5
K1:4.3×10-7 K2:5.6×10-11
4.9×10-10
请回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol·L-1的下列四种物质:
a.Na2CO3 b.NaCN c.CH3COONa d.NaHCO3
pH由大到小的顺序是 (填标号)。
(2)25℃时,在0.5mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的 倍。
(3)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式: 。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= (填准确数值)。c(CH3COO-)/c(CH3COOH)= 。
(5)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为 。
(6)某温度时,纯水的pH=6。该温度下0.01mol/LNaOH溶液的pH= ,向该温度下的纯水中加入少量的碳酸钠固体,使溶液pH为9,则水电离出的c(OH-)= 。
14.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如表数据(25℃):
化学式
电离平衡常数
(1)25℃时,等浓度的三种溶液(溶液、溶液、溶液)的由大到小的顺序为 。(填写序号)
(2)25℃时,向溶液中通入少量,所发生反应的化学方程式为
(3)现有浓度为的与 等体积混合后,测得,下列关系正确的是 _______
A. B.
C. D.
(4)已知水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小 ;
(5)H2C2O4溶液和酸性溶液可发生反应:,反应中每生成标况下气体,转移的电子的物质的量为
15.盐是一类常见的电解质,实验表明盐溶液不一定呈中性,也可能呈酸性和碱性。
(1)、、的水溶液分别呈 性、 性、 性。
(2)将溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示) 。
(4)纯碱溶液与氯化铝溶液混合有大量泡沫生成,其原因是(用离子方程式表示) 。
16.氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。
已知:锶与镁位于同主族,锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。
I.利用装置A和C制备Sr3N2
(1)锶与镁位于 族,属于 区。
(2)由装置A制备N2的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)装置A中a导管的作用是 。
(4)操作中,你认为应先点燃装置的酒精灯 (填“A”或“C”),理由是 。
II.利用装置B和C制备Sr3N2
利用装置B从空气中提纯N2(已知:氧气可被连苯三酚溶液定量吸收)
(5)装置C中广口瓶盛放的试剂是 。
(6)氮化锶要干燥保存,遇水剧烈反应的化学方程式为 。
III.测定Sr3N2产品的纯度
步骤:称取4.50g所得产品,加入干燥的三颈烧瓶中,然后由恒压滴液漏斗加入蒸馏水,通入水蒸气将产生的氨全部蒸出,用100.00mL1.00mol/L的盐酸完全吸收(吸收液体体积变化忽略不计)。从烧瓶中量取20.00mL的吸收液,用甲基橙作指示剂,用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,滴定到终点时消耗14.00mLNaOH溶液。
(7)产品纯度为 %(计算结果保留一位小数)。
17.醋是我们生活中离不开的一种重要调味品,其主要成分是醋酸,某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验:
Ⅰ.小组同学取一定质量的冰醋酸加水稀释成一定浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
(1)25℃,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序为 。
②a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是 。
③若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法是 (答一条即可)。
(2)取C点溶液用 (填“量筒”或“酸式滴定管”)量取25.00mL,稀释到100.00mL。
①为准确测定c点醋酸溶液浓度,分别取20.00mL稀释后的醋酸溶液,滴加 (填指示剂),用0.2000 mol∙L−1的NaOH溶液对溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如表:
实验序号
1
2
3
4
消耗NaOH溶液的体积(mL)
20.05
20.00
19.95
30.13
②该醋酸溶液的准确浓度为 (保留小数点后四位) 。
③滴定前排气泡时,应选择图中的 (填字母,下同)。
a. b. c. d.
④下列错误操作,造成测定结果偏高的是 (多选、错选不得分)。
a.未用标准液润洗碱式滴定管
b.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确
c.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
d.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
Ⅱ.小组同学用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
醋酸的浓度(mol∙L−1)
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是 。
(4)设计一个简单的实验,证明醋酸的酸性比碳酸的强。实验操作及现象为 。
18.小苏打主要用于食品工业。工业上有多种制取小苏打的方法。
Ⅰ.合成法:。实验室模拟合成法的过程如下:80 g水充分溶解10 g NaOH,保持温度为15℃,向所得溶液中缓慢地通入,用传感器测得溶液pH变化如下图所示。、的溶解度如下表所示。
温度/℃
0
15
20
(g/100 g 水)
6.9
8.72
9.6
(g/100 g 水)
7.1
13.25
21.8
(1)写出前6分钟(M点之前)溶液中发生反应的离子方程式: 。
(2)第13分钟(N点)溶液中 第21分钟(Q点)溶液中(填“>”“<”或“=”)。
(3)补全Q点溶液中离子浓度的等式关系: 。
Ⅱ.用标准盐酸溶液滴定可测定碳酸氢钠样品的纯度。(已知样品中的主要杂质是NaCl)。滴定法测定碳酸氢钠含量的实验步骤:
(4)称量8.450 g 样品配制成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂,用标准盐酸溶液滴定。当滴定至溶液由 色变为 色且半分钟不变色为滴定终点,记录读数。重复滴定操作3次,平均消耗盐酸19.80 mL。样品中的质量分数为 (小数点后保留三位)。
(5)配制250 mL样品溶液需要的定量仪器有 和 。
19.水中的酸碱平衡。一个溶液(X)含有两种一元弱酸(只有一个具有酸性的质子); HA的酸解离常数KHA= 1.74 ×10-7, HB的酸解离常数KHB= 1.34 ×10-7溶液XpH为3.75。
(1).滴定完100 mL溶液X需要100 mL 0.220 M NaOH溶液。计算溶液X中每一种酸的最初的(总量)浓度(mol·L-1) 。在适当的地方合理近似[Kw= 1.00 × 10-14,298K。 ]
(2).计算最初包含6.00 × 10-2 M NaA与4.00 × 10-2 M NaB的溶液Y的pH 。
(3).向溶液X中加入许多蒸馏水得到非常(无限)稀的溶液,酸的总浓度接近于零。计算稀溶液中每一种酸的解离百分数 。
(4).将一个缓冲溶液加到溶液Y中,保持pH为10.0. 得到溶液Z,假定体积无变化。计算物质M(OH)2 在Z中的溶解度 (用mol·L-1)。已知阴离子A-与B-可与M2+形成络合物:
M(OH)2 ⇌ M2+ + 2OH- Ksp=3. 10 ×10-12
M2++A- ⇌ [MA]+ K1=2.1 × 103
[MA]++ A- -⇌ [MA2] K2=5.0 × 102
M2++B- ⇌ [MB]+ K=6.2 × 103
[MB]++B- ⇌ [MB2] K=3.3 × 102
20.甲酸和乙酸都是重要的化工原料。移取20.00mL甲酸和乙酸的混合溶液,以0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗25.00mL。另取20.00mL上述混合溶液,加入50.00mL0.02500mol·L-1KMnO4强碱性溶液,反应完全后,调节至酸性,加入40.00mL0.02000mol·L-1Fe2+标准溶液,用上述KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗24.00mL。
(1)计算混合溶液中甲酸和乙酸的总量 。
(2)写出氧化还原滴定反应的化学方程式 。
(3)计算混合酸溶液中甲酸和乙酸的浓度 。
21.在25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy L NaOH溶液(其中x≤6,y≥8)。问:
(1)若x+y=14,= (填数值);
(2)若x+y=13,= (填数值);
(3)若x+y>14,= (填表达式),且Vx Vy(填“>”、“<”或“=”)。
22.中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(图中部分反应物或生成物及反应条件未列出)。
已知:A、B、C、D是单质,其余是化合物。其中B、D是常见金属。又知A在C中点燃有苍白色火焰,M既可溶于盐酸又可溶于NaOH溶液。请回答下列问题:
(1)W的电子式是 ;Y中含有的化学键类型为 。
(2)写出N的化学式 ;并任写一种N的主要用途 。
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应① 。
反应③ 。
参考答案:
1.B
A项,在FeCl3溶液中,Fe3+发生水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,由于加热蒸发,使HCl挥发,使平衡不断向右移动,结果生成Fe(OH)3,又由于灼热使Fe(OH)3分解生成Fe2O3,故A错误;
B项,如图2装置制备Fe(OH)2,稀硫酸与铁粉反应生成氢气,可排出试管中的空气,盛NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中,右侧导管插入水中隔绝了空气,所以制得的Fe(OH)2可以较长时间稳定存在,故B正确;
C项,稀硝酸与Cu反应生成NO气体,无色NO气体进入广口瓶,被空气中的氧气氧化为红棕色NO2气体,故C错误;
D项,氯化氢的密度比空气的大,如图所示收集应该长导管进气,空气从短导管排出,故D错误;
答案选B。
2.D
a点时,pH= pKa-lg=4.27;b点时,pH= pKa-lg=4.75,联立两式,解得c(HA)=0.2mol/L,pKa=4.75。
A.pKa=4.75,则Ka=10-4.75,HA电离常数的数量级为10-5,A正确;
B.依据电荷守恒,b点溶液中,存在 c(A-)+c(OH-)=c(Na+ )+c(H+),B正确;
C.c点溶液中,n(NaA)=0.1mol/L×0.024L=0.0024mol,n(HA)剩余=0.2mol/L×0.016L-0.0024mol=0.012mol,溶液呈酸性,表明HA发生电离,则c(A- )>c(HA),此时溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),由pH=5.23,可得出c(HA)>c(H+),所以离子浓度的大小关系为 c(A- )>c(HA)>c(H+)>c(OH-),C正确;
D.因为酸性HA>HCN,则pKa(HA)<pKa(HCN),由pH=pKa-lg知,pKa越大,pH越大,故pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直上移,D错误;
故选D。
3.B
A.根据的电离常数知,的水解常数约为,大于的第二步电离常数,故硫氢化钠以水解为主,硫氢化钠溶液中,A项错误;
B.的平衡常数,所以加入硫化亚铁可以将废水中的铅离子除去,B项正确;
C.硫化钠的水解是分步的,以第一步为主,即、,C项错误;
D.利用溶度积和电离常数计算平衡常数,D项错误。
故选B。
4.A
A.水电离出氢离子和氢氧根离子,所以向蒸馏水中加入强酸或强碱对水都有抑制作用,增加水的量不改变水的电离,A错误;
B.在蒸馏水中加入氯化钠,不影响水的电离平衡,B正确;
C.水是液体,压强对水的电离影响较小,水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,C正确;
D.升高温度,促进水的电离,水的离子积随之增大,pH=6.5的溶液也可能是中性的,D正确;
故选A。
5.C
A.KMnO4溶液位紫红色,用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测其浓度,反应生成锰离子、硫酸根离子,溶液无色变为紫红色,A正确;
B.铁离子和硫氰酸根离子反应变为血红色,故用标准KSCN溶液测AgNO3溶液浓度所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色为:Fe(NO3)3,红色,B正确;
C.反应立刻生成碘单质会使溶液立刻变为蓝色,C错误;
D.碱性溶液能使酚酞试液变红色,用NaOH来测量某盐酸溶液的浓度所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色为:酚酞;浅红色,D正确;
故选C。
6.B
A.湿润的pH试纸会将CH3COONa稀释,导致测定的pH不准确,A错误;
B.酒精可以降低硫酸亚铁铵晶体的溶解度,减少溶解损失,且酒精易挥发,易干燥,B正确;
C.亚硫酸不是S元素的最高价氧化物的水化物,不能比较元素非金属性的强弱,C错误;
D.AgNO3溶液和亚硝酸钠、氯化钠都能生成白色沉淀,无法鉴别,D错误;
综上所述答案为B。
7.C
①电解质的强弱与水溶性无关,虽然CaCO3、BaSO4 等难溶,但溶于水的部分完全电离,为强电解质,故①错误;
②醋酸铵属于盐,在水溶液中完全电离,为强电解质,故②错误;
③弱电解质包括弱酸、弱碱和少部分盐以及水,故③正确;
④溶液的导电性与溶液中的离子浓度和离子所带电荷多少有关,与是否为强酸或弱酸无关,若强酸的浓度很小,其导电性不一定大于浓度大的弱酸溶液,故④错误;
⑤电解质在水溶液中可以电离出自由移动的离子,从而可以导电,故⑤正确;
⑥熔融的电解质不一定能导电,如HCl为电解质,但熔融时不能产生离子,不能导电,故⑥错误;
综上所述答案为正确的有③⑤,故答案为C。
8.B
A.醋酸的电离是吸热反应,升高温度,促进醋酸电离,导致溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故A错误;
B.向醋酸溶液中加入少量硫酸溶液,导致溶液中氢离子浓度增大,抑制水电离,所以水电离产生的c(H+)减小,故B正确;
C.向醋酸中加入氢氧化钠固体,促进醋酸电离,因为溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相同,即c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故C错误;
D.等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠,其物质的量相等,两者恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),所以c(CH3COO-)<c(Na+),故D错误;
故选:B。
9.D
A. 将NH4Cl溶液从25℃升至50℃,NH水解程度增大,Kh增大,溶液中= 减小,故A错误;
B. 向0.5mol·L-1NH3·H2O溶液中加入少量水,溶液被稀释,NH3·H2O电离程度增大,n(NH)增大,但c(NH)变小,因为Kb不变,溶液中= 增大,故B错误;
C. 向盐酸溶液中加入氨水至恰好完全反应,NH4Cl,因NH会水解,溶液中溶液中c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),故C错误;
D.Na2CO3和 NaHCO3溶液中含粒子Na+、、、、H+和OH-,两者相同,故D错误;
故答案为:B。
11.B
观察反应式特,点,只有一种气体,即平衡常数。温度不变,仅改变压强(体积),平衡时压强不变。假设平衡不移动,体积变为原来一半时压强为原来的2倍,实际上,缩小体积时,平衡向左移动,压强减小,故压强范围为。
12.A
A、铝在冷的浓硫酸中钝化,不能持续产生二氧化硫气体,故选A;
B、氧化钙能与水反应,并且放热,所以浓氨水滴在氧化钙固体上,能放出氨气,故不选B;
C、氯水把Fe2+氧化为Fe3+,所以氯水滴入FeSO4溶液,溶液变成黄色,故不选C;
D、AgI的溶度积小于AgCl的溶度积,所以KI溶液滴入AgCl悬浊液,白色AgCl转化为黄色沉淀AgI,故不选D。
13. a>b>d>c 9×108 CN-+CO2+H2O=HCO3-+HCN 9.9×10-7mol·L-1(或10-6-10-8) 18 10 10-3moL/L
(1)酸越弱,对应酸根离子的水解程度越大,所以pH由大到小的顺序是a>b>d>c;
(2)Ka(CH3COOH)===1.8×10-5,c(CH3COOH)≈0.5mol·L-1,则c(H+)≈3×10-3mol·L-1,由水电离出的c(H+)约为mol·L-1,故由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的=9×108倍。
(3)酸性强弱顺序为H2CO3>HCN>HCO3-,所以向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCO3-+HCN。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合溶液pH=6,c(H+)=10-6mol·L-1,c(OH-)=10-8mol·L-1,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol·L-1-10-8 mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。通过电离平衡常数的表达式可知c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=K(CH3COOH)/c(H+)=18;
(5)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,此时c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=mol·L-1,剩余的c(CH3COOH)=mol·L-1,则Ka==。
(6)纯水中的c(H+)=c(OH-),pH=6,c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol•L-1,KW=1×10-6×1×10-6=1×10-12,0.01mol•L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,c(H+)=1×10-10mol•L-1,pH=-lgc(H+)=10;温度不变,水的离子积不变KW=1×10-12,pH=9的碳酸钠溶液中氢离子是由水电离产生的,水电离产生的c(H+)等于溶液中水电离出c(OH-),故水电离出c(OH-)=c(H+)=10-3mol/L。
14.(1)B>A>C
(2)
(3)BD
(4)
(5)0.2
【解析】(1)
NaCN、Na2CO3、CH3COONa都属于强碱弱酸盐,它们的水溶液都呈碱性;由于电离平衡常数K(CH3COOH)>K(HCN)>K2(H2CO3),根据“越弱越水解”,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度由大到小的顺序为>CN->CH3COO-,故pH由大到小的顺序为B>A>C;答案为:B>A>C。
(2)
由于电离平衡常数K1(H2CO3)>K(HCN)>K2(H2CO3),根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,向NaCN溶液中通入少量CO2反应生成HCN和NaHCO3,反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3;答案为:NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3。
(3)
浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH等体积混合,充分反应后,得到物质的量浓度均为0.005mol/LNaCN和HCN的混合液;
A.溶液中c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)知,c(H+)<c(OH-),A项错误;
B.由A项解析知,B项正确;
C.溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),物料守恒为2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),两式整理得c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)+2c(OH-),C项错误;
D.溶液中的物料守恒为2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)=0.01mol/L,D项正确;
答案选BD。
(4)
在NaHC2O4溶液中既存在的电离平衡⇌H++、又存在的水解平衡+H2O⇌H2C2O4+OH-,由于溶液呈酸性,则电离程度大于水解程度,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c()>c(H+)>c()>c(OH-);答案为:c(Na+)>c()>c(H+)>c()>c(OH-)。
(5)
标准状况下4.48LCO2物质的量为=0.2mol,反应中碳元素的化合价由H2C2O4中的+3价升至CO2中的+4价,每生成1molCO2转移1mol电子,生成0.2molCO2转移0.2mol电子;答案为:0.2。
15. 碱 酸 中 或,
(1) 是强碱弱酸盐水解显碱性,NH4Cl是强酸弱碱盐水解显酸性, KNO3是强酸强碱盐不水解显中性;
故答案为:碱;酸;中。
(2)氯化铝为强酸弱碱盐, 发生水解,水解的方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3 +3H+,水解后溶液呈酸性,加热时促进水解,生成Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,灼烧时分解生成Al2O3 ;
故答案为: 。
(3)Na2CO3为强碱弱酸盐,CO离子水解方程式为:或,,使溶液呈碱性,故能使油脂水解而去油污;
故答案为: 或,。
(4) Al3+与CO发生双水解,有泡沫的原因是有气体生产,离子方程式为:;
故答案为:
16.(1) IIA s
(2)1∶1
(3)平衡气压,使液体顺利流下
(4) A 利用生成的N2将装置内空气排尽(或排尽装置内空气等)
(5)浓硫酸
(6)Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑
(7)97.3
装置A中与混合加热制取。利用装置B和C制取,装置B中NaOH的作用是除去中的气体,装置B的连苯三酚的作用是除去中的,然后通入装置C,装置C中广口瓶中盛有浓硫酸,作用是吸收中的水蒸气,在硬质玻璃管中与金属Sr在加热时反应得到,装置C中干燥管中的碱石灰作用是防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管,干扰物质的成分的检验。
(1)锶与镁位于IIA族,属于s区。
(2)在装置A中与混合加热发生氧化还原反应制取,制备的化学方程式为,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。
(3)装置A中a导管使饱和氯化铵溶液上下相通,液体上下气压相同,这样就可以使液体在重力作用下顺利流下。
(4)Sr是活泼金属元素,容易与空气中的发生反应,为防止其氧化变质,在操作中,应先点燃A装置的酒精灯,利用反应产生的排出装置内空气,使Sr处于环境中,避免其氧化变质。
(5)空气中被装置B中NaOH溶液吸收,其中的被装置B中连苯三酚吸收。由于Sr金属性很强,容易与水蒸气发生反应,所以中的水蒸气可以被装置C广口瓶中的浓硫酸吸收,故装置C中广口瓶盛放的试剂是浓硫酸。
(6)金属氮化物与水反应,生成对应的碱和氨气,因此反应的化学方程式为。
(7)由题意可知,与氨气反应的盐酸的物质的量为,由氮原子个数守恒可知,氮化锶的物质的量为0.015mol,则产品的纯度为。
17.(1) c<a<b c 加CH3COOH(s)/NaOH(s)/Zn(s)
(2) 酸式滴定管 酚酞 0.8000 c ad
(3)c(CH3COOH)=0.01 mol∙L−1时,pH=3.38,说明CH3COOH未完全电离是弱电解质
(4)用镊子取一小片pH试纸放在表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒,蘸取等浓度CH3COONa和NaHCO3溶液,点在试纸中央,待变色稳定,与标准比色卡对比。若测得NaHCO3溶液pH大于CH3COONa,则说明醋酸的酸性比碳酸的强
(1)①a、b、c三点对应的溶液中,导电性越强,氢离子浓度越大,因此c(H+)由小到大的顺序为c<a<b;故答案为:c<a<b。
②冰醋酸中不断加水,平衡不断正向移动,因此a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是c;故答案为:c。
③若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,消耗氢离子,使平衡正向移动,或则加醋酸钠,可采用的方法是加CH3COOH(s)/NaOH(s)/Zn(s);故答案为:加CH3COOH(s)/NaOH(s)/Zn(s)。
(2)根据量取的体积的精确度得到取C点溶液用酸式滴定管量取25.00mL;故答案为:酸式滴定管。
①为准确测定c点醋酸溶液浓度,分别取20.00mL稀释后的醋酸溶液,用氢氧化钠滴定,生成醋酸钠,显碱性,因此用碱性条件下的指示剂即滴加酚酞;故答案为:酚酞。
②第4次数据是错误数据,取前三次数据平均值得到消耗氢氧化钠溶液的体积为20.00mL,该醋酸溶液的准确浓度为;故答案为:0.8000。
③碱式滴定管是橡胶管,里面有玻璃小球,滴定前排气泡时,应选择图中的c;故答案为:c。
④a.未用标准液润洗碱式滴定管,消耗标液体积偏大,测得浓度偏高,故a符合题意;b.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确,读出的消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,测得浓度偏低,故b不符合题意;c.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对结果无影响,故c不符合题意;d.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,读出的消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,测得浓度偏高,故d符合题意;综上所述,答案为:ad。
(3)若是一元强酸,物质的量浓度为0.1 mol∙L−1,则pH为1,而c(CH3COOH)=0.01 mol∙L−1时,pH=3.38,说明CH3COOH未完全电离,则醋酸为弱电解质;故答案为:c(CH3COOH)=0.01 mol∙L−1时,pH=3.38,说明CH3COOH未完全电离。
(4)设计一个简单的实验,证明醋酸的酸性比碳酸的强,测相同浓度的盐即醋酸钠和碳酸氢钠的pH值,或则利用强酸制弱酸的原理,其实验操作及现象为用镊子取一小片pH试纸放在表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒,蘸取等浓度CH3COONa和NaHCO3溶液,点在试纸中央,待变色稳定,与标准比色卡对比。若测得NaHCO3溶液pH大于CH3COONa,则说明醋酸的酸性比碳酸的强;故答案为诶:用镊子取一小片pH试纸放在表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒,蘸取等浓度CH3COONa和NaHCO3溶液,点在试纸中央,待变色稳定,与标准比色卡对比。若测得NaHCO3溶液pH大于CH3COONa,则说明醋酸的酸性比碳酸的强。
18.(1)
(2)>
(3)
(4) 黄 橙 98.414%
(5) 分析天平 250mL容量瓶
氢氧化钠溶液中通入CO2,CO2先与NaOH反应生成Na2CO3,M点之前,溶液的碱性较强,M点溶质为Na2CO3和未完全反应的NaOH;继续通入CO2,到N点完全生成Na2CO3;继续通入CO2,生成的Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3,即Q点溶质为NaHCO3。
(1)根据分析,前6min CO2先与NaOH反应生成Na2CO3,离子方程式为:;
(2)10gNaOH的物质的量为,根据Na原子守恒,生成Na2CO3的物质的量为0.125mol,质量为13.25g,生成NaHCO3的物质的量为0.25mol,质量为21g。根据表格,在15oC时,Na2CO3的溶解度为13.25g,Na2CO3溶液为饱和溶液,NaHCO3的溶解度为8.72g,生成的NaHCO3的质量为21g,故有NaHCO3晶体析出,钠离子浓度减小,故第13分钟(N点)溶液中大于第21分钟(Q点)溶液中,填“>”;
(3)Q点溶质为NaHCO3,溶液中存在电荷守恒:;
(4)碳酸氢钠溶液显碱性,滴定前加入甲基橙溶液显黄色,到达滴定终点后溶液为橙色,故当滴定至溶液由黄色变为橙色且半分钟不变色为滴定终点;稀盐酸与碳酸氢钠反应的离子方程式为:,故碳酸氢钠的质量分数为:;
(5)配制250 mL样品溶液需要称量固体和准确的溶液的体积,故需要的定量仪器有:分析天平和250mL容量瓶。
19.(1)0.22M
(2)8
(3)100、100
(4)56
(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
20. 2.500×10-3mol 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 0.09375mol·L-l
(1)由酸碱滴定求两种酸总物质的量
na=n(HCOOH)+n(HAc)
=c(NaOH)×V(NaOH)
=0.1000mol·L-1×25.00×10-3L
=2.500×10-3mol
(3)在强碱条件下反应为
HCOO-+2MnO4-+3OH-=CO32-+2MnO42-+2H2O
酸化后反应为
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O
3molHCOOH与6molMnO4-作用生成6molMnO42-,6molMnO42-酸化后歧化为4molMnO4-和2molMnO2,此时与3molHCOOH作用而消耗的MnO4-应为2mol,即从第一个反应的反应物MnO4-扣除掉第二个反应的歧化产物MnO4-。
3molHCOOH~2molMnO4-
n(HCOOH)=3/2n(MnO4-)
用Fe2+回滴剩余的MnO4-反应为
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
由以上反应可知5molFe2+~1molMnO4-
即5n(MnO4-)=n(Fe2+)
用Fe2+回滴MnO2的反应为
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
由以上反应可知2molFe2+~1molMnO2
即2n(MnO2)=n(Fe2+)
则真正与HCOOH作用的KMnO4物质的量应为加入的的KMnO4总物质的量减去与Fe3+作用的KMnO4和MnO2物质的量,即n(Fe2+)=5m(MnO4-)-2n(HCOOH)
n(HCOOH)=[5×(0.2500mol·L-l×50.00mL+002500mol·L-l×24.00mL)-0.2000mol·L-l×40.00mL]×10-3L·mL-1=6.25×10-4mol
混合酸溶液中HAc的物质的量为n(HAc)=n总-n(HCOOH)=2.500×10-3mol-6.250×10-4mol=1.875×10-3mol
混合酸溶液中HCOOH和HAc的浓度分别为c(HCOOH)=6.250×10-4mol/20.00×10-3L=0.03125mol·L-lc(HAc)=1.875×10-3mol/20.00×10-3L=0.09375mol·L-l
21.(1)1
(2)
(3) 10x+y−14 >
25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy L NaOH溶液,说明两者恰好完全反应,则10−x Vx=10y−14Vy,=10x+y−14。
(1)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y=14,=100=1;故答案为:1。
(2)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y=13,=10−1=;故答案为:。
(3)根据前面分析,=10x+y−14,由于x+y>14,且Vx>Vy;故答案为:10x+y−14;>。
22. 离子键、共价键 FeCl3 可用作催化剂、净水剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓
A在C中点燃有苍白色火焰,说明A为氢气,C为氯气,所以W为氯化氢,Y为氢氧化钠,D为铝,Z为偏铝酸钠,K为氯化铝,M氢氧化铝,B为铁,N为氯化铁,H为氯化亚铁。
(1)W为氯化氢,其电子式为:。氢氧化钠中含有的化学键类型为离子键、共价键。
(2)N为氯化铁,即FeCl3;氯化铁可用作催化剂、净水剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(3)反应①为电解食盐水生成氢气和氯气和氢氧化钠,离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;反应③为氯化铝和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠,离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓。
【点睛】化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识,还可引入学科间综合。它不仅可考查学生对化学知识的理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。