高中第四单元 沉淀溶解平衡课后测评
展开3.4.1沉淀溶解平衡原理同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c()+c(OH﹣)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl﹣)=c(I﹣)
C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+2c(Cl﹣)
D.0.1mol/LNa2C2O4与0.1mol/LHCl溶液等体积混合:c()+c()=c(Cl-)
2.下列解释事实的方程式正确的是
A.向硫酸铜溶液中加少量铁粉,溶液蓝色变浅:3Cu2++2Fe=2Fe3++3Cu
B.向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀生成:ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)
C.泡沫灭火器原理:3CO+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.碱性锌锰电池放电时正极的电极反应:MnO2+e-+H+=MnO(OH)
3.下列化学用语书写正确的是
A.水溶液中的电离方程式:
B.溶液水解的离子方程式:
C.溶液水解的离子方程式:
D.的沉淀溶解平衡表达式:
4.大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO (aq)+H2O(aq) 2HCO (aq),下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,CO浓度降低
C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO 浓度越低
D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
5.向等体积pH不同的盐酸和NH4Cl溶液中加入过量镁条,溶液pH和温度随时间变化曲线如图。下列有关说法错误的是
A.在NH4Cl溶液中,P点存在:2c(Mg2+)+c(NH)>c(Cl-)
B.Ksp[Mg(OH)2]=5×10-10.39
C.在NH4Cl溶液中,2000~4000s温度上升是因为Mg与H2O发生反应
D.在盐酸中,Q点后pH上升是因为Mg与HCl发生反应
6.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A.NaHS水解反应:HS-+H2OH3O++S2-
B.AlCl3水解反应:Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+
C.AgCl(s)悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
D.BaSO4的水溶液导电性极弱:BaSO4=Ba2++SO
7.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A.达到平衡时,沉淀溶解和离子沉淀停止
B.达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等
C.加水时,溶解平衡向溶解方向移动
D.升高温度,溶解平衡向溶解方向移动
8.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(固体) Ba2++2OH-。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末,下列叙述正确的是:
A.溶液中氢氧根离子浓度增大 B.溶液中钡离子浓度减少
C.溶液中钡离子数目减小 D.pH减小
9.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,T时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,Pb2+浓度不变
C.T时刻改变的条件是升高温度,因而PbI2的Ksp增大
D.常温下Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液, PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数为5×1018
10.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液,再滴入适量浓氨水,下列叙述不正确的是
A.开始生成蓝色沉淀,加入适量浓氨水后,形成无色溶液
B.Cu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
C.开始生成蓝色沉淀,加入适量浓氨水后,沉淀溶解形成深蓝色溶液
D.开始生成Cu(OH)2,之后生成更稳定的配合物
二、填空题
11.沉淀溶解平衡状态
(1)定义:在一定条件下,当难溶固体 的速率与 的速率相等时,溶液中离子浓度、固体的量保持不变的状态。
(2)表示方法:如的沉淀溶解平衡可表示为 。
12.回答下列问题:
(1)难溶于水,但可溶于含的溶液中,原因是 (用离子方程式表示,已知在溶液中可稳定存在)。
(2)中,与形成配位键的原子是 (填元素符号)。
13.CaSO4·2H2O微溶于水,但在HNO3( 1 mol·L-1)、HClO4( 1 mol·L-1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。
14.存在沉淀溶解平衡的难溶物都属于弱电解质吗 ?
15.外界因素对沉淀溶解平衡的影响
①温度:升高温度,多数沉淀溶解平衡向 的方向移动;少数沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
②浓度:加水稀释,平衡向 方向移动。
③相同离子:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向 的方向移动。
④反应离子:加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,平衡向 的方向移动。
16.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
(1)写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式: 。
(2)c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)b点时溶液中c(H2N2O2) c()。(填“>”“<”或“=”,下同)
(4)a点时溶液中c(Na+) c()+c()。
(5)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中= 。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]。
17.CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)设计简单实验证明CH3COOH为弱酸 。
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,在稀释过程中,下列量的变化是(“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”):
n(H+)= ,= ,= ,c(OH-)= 。
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液:盐酸和CH3COOH,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是 (填写序号)
①反应需要的时间:CH3COOH>HCl
②开始反应的速率:HCl>CH3COOH
③参加反应的锌粉的物质的量:CH3COOH=HCl
④反应过程的平均速率:CH3COOH>HCl
⑤盐酸中有锌粉剩余
⑥CH3COOH溶液中有锌粉剩余
(4)向饱和食盐水中滴加一定浓度的盐酸,对出现现象的预测可能正确的是 。
A.白色沉淀 B.液体分层 C.无明显现象 D.黄绿色气体
(5)现有下列溶液:①纯水;②pH=10的NaOH溶液;③pH=3的醋酸溶液;④pH=10的CH3COONa溶液。试比较四种溶液中水的电离程度的大小关系 。
18.依据所学知识回答问题:
(1)0.1 mol·L-1的KAl(SO4)2溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 。
(2)液态SO2是一种似水溶剂,可以微弱电离:SO2+SO2SO2++SO在液态SO2中,视SOCl2为酸,Cs2SO3为碱,试写出二者在液态SO2体系中发生反应的化学方程式: 。
(3)盐类水解的实质就是盐产生的阴阳离子与水电离出的H+或OH-结合的过程,下列物质与水反应和盐类水解类似,写出相应的化学方程式:
Mg3N2与水反应: ;
PCl5与热水反应: 。
(4)常温下,BaCO3(s)在水中的溶解平衡曲线如图所示,则该温度下,Ksp(BaCO3)= ;将0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合后,混合溶液的pH= ,c(CO)= 。(忽略混合时溶液体积的变化)
19.写出下列盐的三大守恒:
(1)Na2C2O4溶液中,1电荷守恒 。2物料守恒 。3质子守恒 。
(2)Na2CO3溶液中,1电荷守恒 。2物料守恒 。3质子守恒 。
(3)将足量的AgCl(s)分别添加到下述四种溶液中,所得溶液c(Ag+)由大到小的顺序是 。
A.10 mL 0.4mol•L-1的盐酸 B.10 mL 0.3mol•L-1 MgCl2溶液
C.10 mL 0.5mol•L-1 NaCl溶液 D.10 mL 0.1mol•L-1 AlCl3溶液
20.水溶液中存在多种平衡,请回答下列问题。
(1)有下列几种溶液:a. NH3·H2O b. CH3COONa c. NH4Cl d. NaHSO4
常温下呈酸性的溶液有 (填序号)。
(2)已知NaHCO3溶液呈碱性,该溶液中除水的电离外还存在着两个平衡,用电离方程式或离子方程式表示: 、
。
(3)有浓度均为0.1 mol•L-1的 ①盐酸 ②硫酸 ③醋酸三种溶液,请用序号填空:
三种溶液的c(H+)大小顺序为 ;若三种溶液的pH都为2,分别取10mL上述溶液加水稀释至1000mL,此时三种溶液的pH的大小关系为 。
(4)25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10 ,试写出AgCl溶解平衡的Ksp表达式: 。
三、实验题
21.某学习小组在实验室进行了有关碘化铅(PbI2)的实验探究。回答下列问题:
I.制备PbI2的悬浊液
(1)KI溶液和Pb(NO3)2溶液反应,会产生金黄色的PbI2沉淀,形成美丽的“黄金雨”。
①KI溶液在空气中久置会变质,其原因是 。
②生成PbI2的化学方程式为 。充分反应后,经系列操作得到纯净的PbI2固体,向其中加入蒸馏水,得到PbI2悬浊液。
II.探究浓度对PbI2沉淀溶解平衡的影响
【查阅资料】ⅰ.温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;
ii.26.5℃时,PbI2饱和溶液的电导率为368μS•cm-1。
(2)稀释对PbI2溶解平衡的影响
26.5℃时,向PbI2悬浊液中加入一定体积的蒸馏水,通过图甲所示装置测定电导率,并得到电导率随时间变化的曲线(图乙)。
①实验装置中仪器X的名称为 。
②由电导率变化曲线可知:实验中通过仪器X加入蒸馏水的方式是 (填标号)。
A.连续逐滴加入 B.分三次快速放入 C.一次性快速放入
③曲线图中, 段(用字母表示,任写一段)表示PbI2固体的溶解达到平衡状态:c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是 导致了溶液中离子浓度不断增大。
(3)c(KI)对PbI2沉淀溶解平衡的影响
26.5℃时,将PbI2悬浊液静置后,取200mL上层清液[c(I-)=2.5×10-3mol·L-1]于烧杯中,另取蒸馏水于相同规格的烧杯中进行对比实验,再分别向其中加入1mol·L-1KI溶液。实验数据记录如表:
KI溶液累计加入量/mL
电导率/(μS•cm-1)
PbI2饱和溶液
蒸馏水
0
368
4
0.50
A1
B1
1.00
A2
B2
①上述实验过程中,增大PbI2饱和溶液中I-的浓度,可观察到的实验现象是 。
②利用蒸馏水进行对比实验时,所取蒸馏水的体积为 mL。
③表格数据A2-A1 B2-B1(填“大于”“小于”或“等于”),说明增大KI的浓度,PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
22.Na2S2O4 (保险粉)是一种强还原剂,锌粉法制备Na2S2O4的原理为、,制备Na2S2O4的装置(夹持及加热装置已省略)如图所示,回答下列问题:
(1)仪器a中盛放的药品是 (填名称),导管b的作用是 。
(2)实验开始前,需要向三口烧瓶中充满N2,目的是 。
(3)通入三口烧瓶中的SO2是由铜屑与浓硫酸反应制得的,生成SO2的化学方程式为 。
(4)制备Na2S2O4时,三口烧瓶的加热方式是 。
(5)Zn粉消耗完全后,在搅拌下向三口烧瓶中加入NaOH溶液,充分反应后过滤,向滤液中加入NaCl固体,冷却结晶、过滤、蒸馏水洗涤、酒精洗涤及干燥得产品。加入NaCl固体的作用是 ,酒精洗涤的目的是 。
(6)取a g产品溶于适量NaOH溶液,加入亚甲基蓝指示剂,用的标准溶液滴定,至终点时消耗标准溶液V mL。
已知:被还原为,被氧化为。
①滴定反应的离子方程式为 。
②产品中Na2S2O4的质量分数为 。(列出计算式)。
23.某兴趣小组借助数字化实验仪器完成了两组实验,分别为酸碱中和滴定、沉淀滴定,通过传感器反馈的数据绘制图象。
[实验1]室温下,取溶液于洁净的烧杯中,将烧杯放在磁力搅拌器上,加入磁子,将传感器连接到采集器上,传感器插入液面以下,接通电源,向溶液中滴加溶液并不断搅拌,随溶液的加入绘制变化曲线如图1所示。
[实验2]与实验1类似,向溶液中滴加溶液,设置纵坐标为氯离子浓度的负对数,随溶液的加入绘制变化曲线如图2所示。
请回答下列问题:
(1)室温下由图1知,A点溶液,此时由水电离出的氢离子浓度为 ;的电离平衡常数Ka= 。
(2)分析B点溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)C点溶液,该点 (填“是”或“否”)达到滴定终点;D点加入溶液,酸碱恰好完全反应,而图象显示,请说明原因: (用离子方程式表示)。
(4)图2中,根据曲线数据计算可知:Ksp(AgCl)数量级为 。
(5)加入溶液后,继续滴加溶液,分析氯离子浓度变化的原因: 。
(6)实验室测定溶液浓度过程中,用碱式滴定管量取一定体积的溶液,注入锥形瓶中,滴加几滴酚酞溶液,用酸式滴定管向其中滴加盐酸,并不断摇动锥形瓶。当看到溶液颜色变浅时放慢滴加速度,直到滴入半滴盐酸后变成无色时停止滴加盐酸。其中“滴入半滴盐酸”的具体操作是 。
参考答案:
1.A
【详解】A. pH=1的NaHSO4溶液中存在 和,电荷守恒:,物料守恒: ,则有 c(H+)=c()+c(OH﹣),A正确;
B. 含有AgCl和AgI固体的悬浊液的中,氯化银溶解度大于碘化银:c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣),B错误;
C. CH3COONa溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH), CaCl2溶液中: 2c(Ca2+)= c(Cl﹣) ,则混合溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+ c(Cl﹣),C错误;
D. 0.1mol/LNa2C2O4与0.1mol/LHCl溶液等体积混合,发生反应得到等物质的量浓度的NaHC2O4与NaCl混合溶液:NaHC2O4既电离又水解,存在、 和 ,按物料守恒得:,D错误;
答案选A。
2.B
【详解】A.向硫酸铜溶液中加少量铁粉,溶液蓝色变浅,离子方程式为:Cu2++Fe=Fe2++Cu,A错误;
B.向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀生成,离子方程式为:ZnS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Zn2+(aq),B正确;
C.泡沫灭火器中的药品是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,所以相应的离子反应方程式是Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑,C错误;
D.二氧化锰在正极得电子,化合价降低,由于是碱性溶液,反应生成MnO(OH)则反应的电极式为:MnO2+ H2O+e-=MnO(OH)+OH-,D错误;
故选B。
3.D
【详解】A.碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以一级电离为主,电离方程式为,故A错误;
B.碳酸氢钠是强碱弱酸盐,碳酸氢根离子在溶液中水解生成碳酸和氢氧根离子,使溶液呈碱性,水解的离子方程式为,故B错误;
C.氯化铝是强酸弱碱盐,铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性,水解的离子方程式为,故C错误;
D.硫酸钡是难溶性盐,在溶液中存在如下溶解平衡:,故D正确;
故选D。
4.C
【分析】题中给出的图,涉及模拟空气中CO2浓度以及温度两个变量,类似于恒温线或恒压线的图象,因此,在分析此图时采用“控制变量”的方法进行分析。判断温度的大小关系,一方面将模拟空气中CO2浓度固定在某个值,另一方面也要注意升高温度可以使HCO分解,即让反应CO2+ CO+H2O2HCO逆向移动。
【详解】A.升高温度可以使HCO分解,反应CO2+ CO+H2O2HCO逆向移动,海水中的CO浓度增加;当模拟空气中CO2浓度固定时,T1温度下的海水中CO浓度更高,所以T1温度更高,A项正确;
B.假设海水温度为T1,观察图象可知,随着模拟空气中CO2浓度增加,海水中的CO浓度下降,这是因为更多的CO2溶解在海水中导致反应CO2+ CO+H2O2HCO正向移动,从而使CO浓度下降,B项正确;
C.结合上述分析可知,大气中CO2浓度一定时,温度越高,海水中的CO浓度也越大,C项错误;
D.结合B项分析可知,大气中的CO2含量增加,会导致海水中的CO32-浓度下降;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的溶解平衡方程式为:CaCO3(s) Ca2+(aq)+ CO (aq),若海水中的CO浓度下降会导致珊瑚礁中的CaCO3溶解平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D项正确.
故答案选C。
5.D
【详解】A.在NH4Cl溶液中,P点溶液呈碱性,根据溶液呈电中性:2c(Mg2+)+c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则2c(Mg2+)+c(NH)>c(Cl-),选项A正确;
B.HCl为强酸,根据图示初始pH=1.65,即溶液中氯离子浓度等于氢离子浓度等于10-1.65mol/L,与镁反应后根据氯元素守恒可知,溶液中的镁离子浓度为mol/L;最后溶液的pH=10.13,则此时c(H+)=10-10.13mol/L,即氢氧根离子浓度c(OH-)==10-3.87mol/L,则氢氧化镁的溶度积Ksp[Mg(OH)2]=,选项B正确;
C.在NH4Cl溶液中,2000~4000s时,溶液pH变平缓,反应达到平衡,但反应温度上升明显,不是Mg与HCl的反应,是因为Mg与H2O发生反应放热导致,选项C正确;
D.在盐酸中,Mg与HCl反应生成的氯化镁溶液显酸性,则Q点后pH上升是因为过量的Mg与H2O发生反应而导致,选项D错误;
答案选D。
6.C
【详解】A.NaHS水解反应为HS-+H2OH2S+OH-,A错误;
B.水解反应可逆,且生成不是氢氧化铝沉淀,正确离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,B错误;
C.AgCl(s)悬浊液中存在AgCl的沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),C正确;
D.BaSO4为强电解质,其水溶液导电性极弱是因为硫酸钡的溶解度很小,与硫酸钡的电离无关,D错误;
综上所述答案为C。
7.C
【详解】A.沉淀溶解平衡是动态平衡,达到平衡时,沉淀溶解和离子沉淀仍在进行,但速率相等,A项错误;
B.达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度不变,但不一定相等,B项错误;
C.加水稀释时,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,即促进沉淀溶解,C项正确;
D.多数难溶电解质溶解于水时吸热的,升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。但Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,溶解平衡向沉淀方向移动,D项错误;
答案选C。
8.C
【详解】A.反应后仍为饱和溶液,溶液中氢氧根离子浓度不变,故A错误;
B.反应后仍为饱和溶液,溶液中钡离子浓度不变,故B错误;
C.加入氧化钡粉末,消耗水,由于原溶液已达到饱和,则平衡向逆反应方向移动,溶液中Ba2+数目减少,故C正确;
D.反应后仍为饱和溶液,溶液中氢氧根离子浓度不变,则氢离子浓度也不变,pH不变,故D错误;
故选:C。
9.D
【详解】A.根据图象知常温下,PbI2的Ksp=c(Pb2+)c2(I-)=4×10-9,A错误;
B.PbI2饱和溶液中存在平衡:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,Pb2+浓度增大,平衡逆向移动,PbI2的溶解度减小,B错误;
C.根据图象知T时刻改变的条件是增大碘离子浓度,温度不变,PbI2的Ksp不变,C错误;
D.反应:PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数K= c2(I-)/c(S2-)= Ksp(PbI2)/ Ksp(PbS)=5×1018,D正确;
故选D。
10.A
【分析】向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,Cu(OH)2沉淀为蓝色,再加入适量浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,形成深蓝色溶液,以此来解析;
【详解】A.向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,Cu(OH)2沉淀为蓝色,再加入适量浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,形成深蓝色溶液,A错误;
B.Cu(OH)2溶于浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,B正确;
C.开始生成蓝色沉淀,加入适量浓氨水后,沉淀溶解形成深蓝色溶液,C正确;
D.发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,开始生成Cu(OH)2,适量浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,之后生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+,D正确;
故选A。
11. 溶解 离子结合生成难溶固体
【解析】略
12.(1)
(2)O
【解析】(1)
中存在沉淀溶解平衡:,溶液中的与形成,,使沉淀溶解平衡向右移动,导致氟化钙溶解;
(2)
分子中的O原子有孤电子对,能与形成配位键。
13.或
【详解】微溶于水,但在中可溶,是因为硫酸氢钙溶于水。CaSO4在酸中溶解的反应方程式为:或。
14.可以是强电解质(如等),也可以是弱电解质[如等]
【详解】存在沉淀溶解平衡的难溶物可以是强电解质(如等),也可以是弱电解质[如等]。
15. 溶解 溶解 生成沉淀 溶解
【解析】略
16. H2N2O2+H+ c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+) > > 3.0×10-4
【详解】(1)若H2N2O2为强酸,则0.01 mol/L H2N2O2溶液中c(H+) >0.01 mol/L,故pH<2,而由图象知0.01 mol/L H2N2O2溶液pH=4.3>2,故H2N2O2为弱酸,电离方程式为:、(第二步电离可不写);
(2)c点对应NaOH体积为20 mL,由题意知n(NaOH):n(H2N2O2)=2:1,故两者恰好反应生成Na2N2O2,此时溶液中发生如下过程:电离Na2N2O2=2Na++(完全)、第一步水解(微弱)、第二步水解(弱于第一步)、电离(微弱),三个微弱过程中,第一步水解程度最大,由此确定离子大小顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+);
(3)根据b点投料知n(NaOH):n(H2N2O2)=1:1,故b点组成为NaHN2O2,由于图象知b点溶液呈碱性,说明水解程度大于其电离程度,故水解生成的H2N2O2要比电离生成的浓度大,故此处填“>”;
(4)a点pH=7,结合电荷守恒,得>,故此处填“>”;
(5)由题意知,此时相应离子的浓度商均已达到对应的Ksp,则:,即该比值为3×10-4。
17. 测定醋酸钠溶液的pH值,若pH大于7,则说明醋酸为弱酸 增大 不变 减小 增大 ③④⑤ A ④>①>②>③
【分析】(1)若醋酸为弱酸,则醋酸钠水解;
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度均减小,CH3COOHCH3COO-+H+正向移动;
(3)OH-浓度相同的等体积的盐酸和CH3COOH,说明氢离子浓度相同,由于醋酸是弱酸,醋酸的浓度大于盐酸,盐酸的物质的量小于醋酸。
(4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),加入浓盐酸后氯离子浓度增大,则溶解平衡向着逆向移动。
(5)酸、碱抑制水电离,盐水解促进水电离。
【详解】(1)测定醋酸钠溶液的pH,若pH大于7,说明醋酸根离子水解,醋酸为弱酸;
(2)向0.1mol/L CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释至100mL,CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,所以n(H+)增大;=,所以不变;,减小,所以 减小;Kw不变,减小,所以c(OH-)增大。
(3)①开始氢离子浓度相同,反应速率相同,开始后醋酸继续电离出氢离子,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,醋酸反应速率快,所以反应需要的时间:CH3COOH<HCl,故①错误;②开始氢离子浓度相同,反应速率相同,故②错误;③放出氢气的质量相等,所以参加反应的锌粉的物质的量相等,故③正确;④放出氢气的质量相等,开始后醋酸反应速率大于盐酸,反应过程的平均速率:CH3COOH>HCl,故④正确;⑤醋酸的物质的量大于盐酸,放出氢气一样多,所以醋酸一定有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑤正确;⑥醋酸物质的量大于盐酸,若CH3COOH溶液中有锌粉剩余,说明醋酸完全反应,则醋酸放出的氢气大于盐酸,故⑥错误。答案选③④⑤;
(4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡:NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq),由于加入浓盐酸,溶液中氯离子浓度增大,抑制了氯化钠的溶解,会析出白色的NaCl晶体,故选A。
(5)①纯水中水电离出的=10-7;②氢氧化钠抑制水电离,pH=10的NaOH溶液,水电离出的=10-10;③醋酸抑制水电离,pH=3的醋酸溶液,水电离出的=10-11;④醋酸钠水解,促进水电离,pH=10的CH3COONa溶液,水电离出的=10-4。水的电离程度的大小关系是④>①>②>③。
18. c(SO)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-) SOCl2+Cs2SO3=2CsCl+2SO2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2O PCl5+4H2OH3PO4+5HCl 4.9×10-9 13 7×10-5
【详解】(1) 0.1 mol·L-1的KAl(SO4)2溶液中铝离子水解溶液显酸性,溶液中的离子浓度大小为c(SO)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(SO)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-);
(2) 液态SO2是一种似水溶剂,可以微弱电离:SO2+SO2=SO2-+SO, 在液态SO2中,看作 SOC12为酸,Cs2SO3为碱,二者在液态SO2体系中发生反应即类似于酸碱中和反应,故该反应的化学方程式为:SOC12+Cs2SO3 =2CsC1+2SO2,故答案为:SOCl2+Cs2SO3=2CsCl+2SO2;
(3) 根据信息,盐类水解的实质就是盐产生的阴、阳离子与水电离出的H+或OH-结合的过程,可知下列物质与水反应和盐类水解类似,故Mg3N2与水反应的反应方程式为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2O
PC15与热水反应的反应方程式为:PCl5+4H2OH3PO4+5HCl,故答案为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2O,PCl5+4H2OH3PO4+5HCl;
(4)常温下,BaCO3(s)在水中的溶解平衡曲线如图所示,则该温度下,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+) c(CO),由图中数据可知,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+) c(CO)=7×10-5××10-5=4.9×10-9,将0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合后,体积扩大一倍,溶液c(OH-)=0.1 mol·L-1,所以pH=13,此时即达到BaCO3的溶解平衡,故c(CO)= c(Ba2+)=7×10-5 mol·L-1,故答案为:4.9×10-9,13,7×10-5。
19. c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(OH-)+c(HC2O) c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4) c(H+)+ c(HC2O)+2c(H2C2O4)= c(OH-) c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)+c(HCO) c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3) c(H+)+ c(HCO)+2c(H2CO3)= c(OH-) DACB
【详解】(1) Na2C2O4在溶液中的过程:Na2C2O4=2Na++C2O;C2O+H2O⇌HC2O+OH-;HC2O+H2O⇌H2C2O4+OH-;H2O⇌H++OH-;根据溶液呈电中性可知:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(OH-)+c(HC2O);Na2C2O4溶液中钠元素与原草酸根为1:2的关系,钠元素的存在形式就是钠离子,原草酸根的存在形式有:C2O、HC2O、H2C2O4,物料守恒关系为:c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4);
Na2C2O4本身不含氢离子和氢氧根,故溶液中所有的氢原子和氢氧根均来自于水且相等,故有:c(H+)+ c(HC2O)+2c(H2C2O4)= c(OH-),故答案为: c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(OH-)+c(HC2O);c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4);c(H+)+ c(HC2O)+2c(H2C2O4)= c(OH-);
(2)Na2CO3在溶液中的过程来分析:Na2CO3 =2Na++CO;CO+H2O⇌HCO+OH-;HCO+H2O⇌H2CO3+OH-;H2O⇌H++OH-;根据溶液呈电中性可知:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)+c(HCO);Na2CO3溶液中钠元素与碳元素为1:2的关系,钠元素的存在形式就是钠离子,碳元素的存在形式有:CO、HCO、H2CO3,物料守恒关系为:c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3);Na2CO3本身不含氢离子和氢氧根,故溶液中所有的氢原子和氢氧根均来自于水且相等,故有:c(H+)+ c(HCO)+2c(H2CO3)= c(OH-),故答案为:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)+c(HCO);c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3);c(H+)+ c(HCO)+2c(H2CO3)= c(OH-);
(3) AgCl(s)溶解后存在溶解平衡为:AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq),当增大Cl-浓度时,平衡逆移,Ag+的浓度会减小;所以将足量氯化银分别放入相同体积的下列溶液中,各溶液中Ag+浓度由大到小的顺序是:DACB,故答案为:DACB。
20. c、d HCO3-H++CO32- HCO3-+H2OH2CO3+OH- ②>①>③ ①=②>③ Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
【详解】(1)a. NH3·H2O是弱电解质,电离后溶液显碱性;b. CH3COONa是强碱弱酸盐,在水溶液中CH3COO-水解,溶液显碱性;c. NH4Cl是强酸弱碱盐,在水溶液中NH4+水解,溶液显酸性;d. NaHSO4是强酸的酸式盐,电离溶液显酸性,故常温下呈酸性的溶液有c、d;
(2)在NaHCO3溶液中存在HCO3-的电离和水解,其中电离方程式为 HCO3-H++CO32-、水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-;
(3)浓度均为0.1 mol•L-1的 ①盐酸 ②硫酸 ③醋酸三种溶液,其中盐酸和硫酸均为强酸,醋酸为弱酸,盐酸中H+浓度为0.1 mol•L-1、硫酸中H+浓度为0.2 mol•L-1、醋酸中H+浓度远小于0.1 mol•L-1,则三种溶液的c(H+)大小顺序为②>①>③;若三种溶液的pH都为2,盐酸和硫酸溶液的pH由2变为4,而醋酸在稀释过程中同时促进电离,最终溶液pH略小于4,则三种溶液的pH的大小关系为①=②>③;
(4)AgCl是难溶性强电解质,AgCl溶于水存在的溶解平衡为:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),平衡的表达式Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)。
21.(1) I-会被空气中的O2氧化 2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3
(2) 酸式滴定管 B ab或ba(答“de”“ed”“gh”“hg”“jk”“kj”均可) PbI2固体不断溶解
(3) 产生金黄色沉淀(或“产生亮黄色沉淀”“产生黄色浑浊”) 200 小于
【详解】(1)①I-具有较强还原性,会被空气中的O2氧化,导致KI溶液变质;
②根据题意KI和Pb(NO3)2发生复分解反应生成PbI2沉淀,根据元素守恒可得化学方程式为2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3;
(2)①根据仪器X的结构特点可知其为酸式滴定管;
②由电导率变化曲线可知,电导率出现3次急剧的下降,说明蒸馏水是分三次快速放入,故选B;
③悬浊液导电是因为存在平衡PbI2Pb2++2I-,加水稀释后,离子浓度瞬间下降,电导率瞬间减小,之后反应正向移动,PbI2固体不断溶解,重新达到平衡,而PbI2饱和溶液中Pb2+和I-的浓度不变,所以平衡后电导率相同,即ab、de、gh、jk均可以表示PbI2固体的溶解达到平衡状态,而c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是PbI2固体不断溶解,导致了溶液中离子浓度不断增大;
(3)①增大PbI2饱和溶液中I-的浓度,沉淀溶解平衡逆向移动,清液中产生金黄色的PbI沉淀;
②为保证变量唯一,所用蒸馏水的体积应与所用“上层清液”的体积相同,即200mL;
③增大KI的浓度,PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,导致溶液中的离子浓度减小,电导率的变化会小于蒸馏水中,所以A2-A1小于B2-B1。
22. 碱石灰(或固体氢氧化钠或生石灰) 平衡气压,使NaOH溶液顺利滴下 排出装置内的空气,防止生成的ZnS2O4被氧化 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O 水浴加热 利用同离子小于,减小Na2S2O4的溶解度 使产品快速干燥 2[Fe(CN)6]3-+S2O+4OH-=2[Fe(CN)6]4-+2SO+2H2O
【分析】本实验的目的是制备Na2S2O4,首先SO2与Zn在溶液中、28~35℃的条件下反应生成ZnS2O4,ZnS2O4再与NaOH反应生成Na2S2O4,为防止装置中的空气氧化ZnS2O4,实验开始前要先使装置中充满氮气。
【详解】(1)仪器a的作用是防止二氧化硫溢出而污染环境,所以a盛装的是碱石灰(或固体氢氧化钠或生石灰);导管b可以平衡气压,使NaOH溶液顺利滴下;
(2) Na2S2O4 (保险粉)是一种强还原剂,则推测制备的ZnS2O4也易被氧化,而N2化学性质稳定,实验开始前充入氮气不仅可以排除空气,还可作保护气,防止生成的ZnS2O4被氧化;
(3)铜屑与浓硫酸反应在加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,其化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;
(4)根据题干信息可知,锌粉法制备,所需的温度是28~35C°,所以不能直接加热,应该水浴加热;
(5)根据题给信息可知,加入NaCl固体,可增大溶液中钠离子的浓度,利用同离子效应,减小Na2S2O4的溶解度,进而促进Na2S2O4的析出;酒精可快速挥发,从而快速干燥固体,
(6)①根据题干信息“[Fe(CN)6]3-被还原为[Fe(CN)6]4-,S2O被氧化为SO”可知,Fe元素化合价降低1价,S元素化合价从+3升高到+4价,S2O共升高2价,结合电子转移数守恒可知,[Fe(CN)6]3-与S2O的化学计量数之比为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为2[Fe(CN)6]3-+S2O+4OH-=2[Fe(CN)6]4-+2SO+2H2O
②参与反应的两者物质的量之比也为2:1,因此n(S2O)=n([Fe(CN)6]3-)=mol,所以Na2S2O4的质量为=g,所以其在产品中的质量分数为。
23. 1×10-11 1×10-5 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 否 A-+H2OHA+OH- 10-10 加入25mLAgNO3溶液后,AgCl刚好达到沉淀溶解平衡,继续滴加AgNO3溶液,溶液中c(Ag+)增大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Cl-)减小 微微转动活塞,使溶液悬挂在滴定管尖嘴口上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落,再用蒸馏水冲洗瓶壁
【详解】(1)由图1知,室温下,A点溶液,此时c(H+)H2O=c(OH-)aq==1×10-11;的电离平衡常数Ka=≈1×10-5。答案为:1×10-11;1×10-5;
(2)在B点,反应刚结束时,n(HA)=n(NaA),溶液中同时存在HA电离和A-水解,溶液显酸性,说明电离大于水解,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。答案为:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(3)C点溶液,该点所加入NaOH溶液的体积小于20mL,则HA剩余,未达到滴定终点;D点加入溶液,此时酸碱恰好完全反应,生成强碱弱酸盐NaA,A-发生水解而使溶液的,原因是:A-+H2OHA+OH-。答案为:否;A-+H2OHA+OH-;
(4)图2中,曲线数据显示,-lgc(Cl-)≈5,c(Cl-)≈10-5mol/L,由于Cl-与Ag+刚好完全反应,所以c(Ag+)≈10-5mol/L,则Ksp(AgCl) ≈10-5×10-5=10-10,数量级为10-10。答案为:10-10;
(5)加入溶液后,溶液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),继续滴加溶液,增大了溶液中的c(Ag+),平衡逆向移动,从而得出氯离子浓度变化的原因:加入25mLAgNO3溶液后,AgCl刚好达到沉淀溶解平衡,继续滴加AgNO3溶液,溶液中c(Ag+)增大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Cl-)减小。答案为:加入25mLAgNO3溶液后,AgCl刚好达到沉淀溶解平衡,继续滴加AgNO3溶液,溶液中c(Ag+)增大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Cl-)减小;
(6)在酸式或碱式滴定管中,自然滴落为一滴,管口接触锥形瓶内壁流出的则为半滴,“滴入半滴盐酸”的具体操作是微微转动活塞,使溶液悬挂在滴定管尖嘴口上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落,再用蒸馏水冲洗瓶壁。答案为:微微转动活塞,使溶液悬挂在滴定管尖嘴口上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落,再用蒸馏水冲洗瓶壁。
【点睛】为了提高测定的准确率,在滴定接近终点时,我们常需半滴半滴加液体。
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