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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡本单元综合与测试习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡本单元综合与测试习题，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东潍坊期末)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( )
A.古代用浸泡过草木灰的溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液和氯化锌溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向TiCl4中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到TiO2
2.(2021广东广州大学附中等三校期中)下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中,正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质电离平衡常数是用各微粒的平衡浓度表示的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液的酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法
3.(2020河北唐山开滦二中高二上月考)下列电离方程式书写正确的是( )
A.H2S的电离方程式:H2S+H2O H3O++HS-
B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3 Na++H++CO32-
C.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4 Na++HSO4-
D.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式:NaHSO4 Na++H++SO42-
4.(2020海南中学高二上期末)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,KW变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,KW变小
C.向纯水中加入少量Na2CO3固体,c(OH-)增大,KW不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
5.(2021湖北襄阳五校联考)对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.通入HCl气体,乙酸的电离程度减小
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
6.人体口腔内唾液的pH通常约为7,在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,之后酸性逐渐减弱,至40 min趋于正常,与上述事实最接近的图像是( )
7.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
8.(2020安徽合肥六校高二上期末)下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
A.常温下pH=4的盐酸中:c(H+)=4.0 ml·L-1
B.CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)
C.NaCl溶液中:c(Na+)=c(Cl-)
D.NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
9.(2020天津一中高二上期中)某些金属卤化物可跟相应的卤素单质反应,如KI+I2 KI3。下列推断错误的是 ( )
A.含I3-的溶液中存在平衡:I3- I2+I-
B.在KI3溶液中加入AgNO3溶液,会析出AgI3沉淀
C.KI3溶液可用于检验淀粉的存在
D.配制碘水时,加入KI可增大I2的溶解量
10.(2020江西南昌十中高二上月考)已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法中错误的是( )
A.向AgCl悬浊液中加少量水,c(Ag+)一定减小
B.AgCl饱和溶液中c(Ag+)=Ksp ml/L
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
D.反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021湖南五市十校第一次联考)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( )
A.常温下pH=7的溶液中:Al3+、Na+、Cl-、I-
B.在c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:Na+、S2-、SO32-、NO3-
C.水电离出的c(H+)=1×10-14 ml·L-1的溶液中:K+、AlO2-、Br-、Cl-
D.在溶质为KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Mg2+、Al3+、Cl-
12.(2021山西太原期中质量监测)电解质溶液的导电能力(用电导率表示,且电导率越大溶液的导电能力越强)与很多因素有关,其中之一是离子的种类,如图所示(HAc代表醋酸)。下列说法正确的是( )
A.强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较小
B.浓度相同时,H2SO4溶液的导电能力可能大于Na2SO4溶液
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D.氨水加水稀释或加酸中和后,溶液的导电能力均下降
13.(2020广东汕头金山中学高二上期末)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.某温度下,CH3COONH4溶液显中性,所以CH3COONH4不水解
B.在常温下稀释两种酸溶液时pH变化如图,其中HX为较弱酸,且a点与b点的KW数值相同
C.25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌充分反应,HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,HA是较弱酸
D.常温下,若pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)为10-11 ml·L-1,则不能证明HA为弱酸
14.[2021新高考八省(市)1月联考,辽宁卷]天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,某溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表CO32-
B.H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C.c(Ca2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9ml·L-1
15.(2020山东泰安高三上期末)25 ℃时,Ag2CrO4在不同浓度CrO42-的溶液中的溶解量如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.图中a点与b点Ag2CrO4溶度积相等
C.在a点向溶液中加入少量AgNO3,溶解量可变为c点
D.该温度下,Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2021河北邢台期中)烟道气中的SO2是主要的大气污染物之一,可用氧化还原滴定法测定其含量。
(1)将a L(标准状况下)处理后的烟道气(主要含SO2、N2等)通入滴有无色酚酞的NaOH溶液中,溶液逐渐变成无色,对这一现象的解释,下列说法正确的是 (填字母)。
A.SO2具有漂白性
B.SO2具有还原性
C.SO2具有酸性氧化物通性
D.SO2具有氧化性
(2)向褪色后的溶液中逐滴滴入酸性高锰酸钾溶液,共消耗c ml·L-1酸性高锰酸钾溶液V mL。
①滴定终点的现象是
。
②滴定中发生反应的离子方程式为 。
③处理后的烟道气中SO2的浓度为 (用含V、a、c的代数式表示) ml·L-1。
(3)几种弱酸的电离平衡常数如下表:
①向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为 。
②向次氯酸钠溶液中通入足量的SO2,发生反应的离子方程式为 。
17.(10分)(2021黑龙江哈尔滨期中)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)常温下,用0.01 ml·L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 ml·L-1 H2N2O2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: 。
②c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
③b点时溶液中c(H2N2O2) c(N2O22-)(填“>”“<”或“=”,下同)。
④a点时溶液中c(Na+) c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(2)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c(N2O22-)c(SO42-)= 。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]
(3)有时我们将NaHCO3溶液中的平衡表示为2HCO3- H2CO3+CO32-;为了证明该平衡存在,你认为应向NaHCO3溶液中加入下列哪种试剂? (填字母)。
A.适当浓度的盐酸
B.适当浓度Ba(OH)2溶液
C.适当浓度BaCl2溶液
18.(14分)废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如下表:
(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀的颜色是 ,该实验说明在相同条件下,同类型沉淀的Ksp越小,物质的溶解度 (填“越大”或“越小”)。
(2)已知,常温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为 ,若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调节pH使Fe3+沉淀完全时,其中 Al(OH)3沉淀(填“含有”或“不含有”)。
(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的 (填序号)。
A.FeS B.Fe2O3
C.Na2S D.ZnO
写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式: 。
(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3,需要进行的操作是 。
19.(12分)(2020北京大兴高三上期末)醋是中国古代劳动人民发明的传统调味品。老陈醋是中国四大名醋之一,至今已有3 000多年的历史,其部分质量标准见资料卡片。
资料卡片:老陈醋质量标准
1.感官标准:颜色黑紫透亮;气味清香浓郁,有纯正柔和的醋香与酯香……
2.理化指标:总酸度含量,以醋酸计算,不得低于9.5%……
Ⅰ.阅读资料卡片,回答下列问题:
(1)老陈醋中醋酸的电离方程式为 。
(2)老陈醋呈酯香的主要物质的结构简式为 。
Ⅱ.用电位滴定法模拟测定某醋酸溶液样品中醋酸的含量,操作如下:
已知:该条件下,醋酸和NaOH以物质的量1∶1反应时得到溶液的pH为8.7。
ⅰ.准确量取10.00 mL醋酸溶液样品,加入蒸馏水至总体积为100.00 mL,取其中20.00 mL进行滴定实验,用酸度计测量溶液的pH变化;
ⅱ.逐滴滴入0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液,当酸度计显示pH=8.7时停止滴定,记录消耗的NaOH溶液的体积V(NaOH溶液);
ⅲ.平行测定多次(数据见下表);
ⅳ.分析处理数据。
实验数据记录表
(3)第1次滴定曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.a点溶液:c(CH3COO-)b.b点溶液:c(Na+)=c(CH3COO-)
c.c点溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COO-)
(4)滴定过程中,从a点到c点水电离出的c(OH-)逐渐增大,用平衡移动原理解释:
。
(5)根据表中的有效数据,计算消耗的NaOH溶液的平均体积V(NaOH溶液)=
mL。该醋酸溶液样品中醋酸的含量是 g/100 mL。[M(CH3COOH)=60 g/ml]
20.(14分)(2020广东汕头潮阳高二上期末)锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 ml/L时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有 (填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为 。
(3)该生产流程能实现循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于 。所加Na2S也不宜过多,其原因为 。
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的离子方程式为 。
答案全解全析
1.B 草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,A不符合题意;铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,与盐类水解无关,B符合题意;铵根离子、锌离子水解,有H+生成,使溶液显酸性,H+与铁锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,C不符合题意;在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2·xH2O和HCl,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl,最后焙烧得到TiO2,与盐类水解有关,D不符合题意。
2.D 升高温度,促进弱电解质的电离,平衡正向移动,则电离平衡常数增大,A错误;电离常数为温度的函数,只与温度有关,B错误;酸溶液的酸性强弱还取决于酸的浓度大小,C错误;弱电解质的电离平衡常数越大,其电离程度越大,D正确。
3.A H2S是弱酸,H2S的电离方程式为H2S+H2O H3O++HS-,A正确;碳酸氢钠为强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-,B错误;NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++SO42-,C错误;硫酸氢钠在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,D错误。
4.C 升高温度,水的电离平衡常数增大,pH变小,但c(H+)=c(OH-),水仍呈中性,A错误;温度不变,KW不变,B错误;碳酸钠水解促进水的电离,溶液显碱性,因此OH-的浓度增大,但温度没变,KW不变,C正确;无论是强酸还是弱酸均会抑制水的电离,D错误。
5.A 通入HCl,HCl在水中会电离出大量氢离子抑制乙酸的电离,A正确;乙酸为弱酸,加水稀释促进其电离,所以稀释至原体积的10倍后pH小于4,B错误;乙酸钠电离出大量乙酸根离子抑制乙酸的电离,使其电离出的氢离子减少,溶液的酸性减弱,pH增大,C错误;加水稀释溶液的酸性减弱,c(OH-)增大,D错误。
6.B 在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,唾液的pH应该减小;之后酸性逐渐减弱,唾液的pH应该增大,至40 min趋于正常,故选B。
7.B PCl3的水解产物是HCl和H3PO3。
8.C 常温下pH=4的盐酸中c(H+)=10-4 ml·L-1,A错误;CH3COONa属于强碱弱酸盐,溶液中的醋酸根离子水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,导致溶液中CH3COO-浓度小于Na+浓度,B错误;NaCl为强酸强碱盐,溶液中的Na+、Cl-都不水解,则c(Na+)=c(Cl-),C正确;NaHCO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),D错误。
9.B 由反应KI+I2 KI3可知,溶液中存在平衡:I3- I-+I2,A正确;在KI3溶液中存在I-,加入AgNO3溶液,会析出AgI沉淀,B错误;在KI3溶液中存在I2,可用于检验淀粉的存在,C正确;从平衡移动的角度分析,对于平衡I3- I-+I2,增加I-浓度,平衡向生成I3-的方向移动,可增大I2的溶解量,D正确。
10.A 若向AgCl悬浊液中加少量水,得到的溶液若为不饱和溶液,则c(Ag+)一定减小;若得到的溶液为饱和溶液或仍为悬浊液,则c(Ag+)不变,A错误。AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=Ksp ml/L,B正确。增大c(Cl-)可使平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,所以用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失,C正确。溶解度小的难溶物可转化生成溶解度更小的难溶物,由反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行可知,溶解度:AgCl>AgBr,D正确。
11.B 铝离子水解使溶液显酸性,中性溶液中不能大量存在铝离子,A不符合题意;c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液显碱性,碱性溶液中四种离子相互之间不反应,也不与氢氧根离子反应,可以大量共存,B符合题意;水电离出的c(H+)=1×10-14 ml·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能是强酸溶液也可能是强碱溶液,酸性溶液中偏铝酸根离子不能大量存在,C不符合题意;酸性环境中硝酸根离子会将亚铁离子氧化,D不符合题意。
12.B 当浓度相同时,强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较小,A错误;由题图可知,当浓度相同时,盐酸的电导率大于氯化钠溶液,由于其阴离子都是氯离子,说明同浓度时,氢离子电导率大于钠离子,因此,同浓度的硫酸溶液的电导率大于硫酸钠溶液,电导率越大,导电能力越强,B正确;由题意知,溶液导电能力与离子浓度和离子种类有关,强电解质溶液的离子浓度不一定大于弱电解质溶液,则强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,C错误;氨水加水稀释,溶液中离子浓度减小,导电能力下降,加酸中和后生成盐,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,D错误。
13.CD 某温度下,醋酸根离子、铵根离子水解程度相同,故CH3COONH4溶液显中性,A错误;稀释等体积pH相同的HX、HY溶液时,弱酸进一步电离,其溶液中氢离子浓度大于较强酸的氢离子浓度,故HY应为较弱酸,KW只与温度有关,所以a点KW的数值等于b点KW的数值,B错误;25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应,HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,由于都是一元酸,则pH相同时HA的浓度大于HB的浓度,说明HA的酸性小于HB,则HA是较弱酸,C正确;常温下,pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=10-11 ml·L-1,这与酸的强弱无关,D正确。
14.D H2CO3分步电离:H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-,因此随pH增大,上述平衡正向移动,HCO3-、CO32-浓度均增大;CaCO3存在沉淀溶解平衡:CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq),温度一定,Ksp不变,c(CO32-)增大,则c(Ca2+)减小。A项,曲线①代表HCO3-,曲线②代表CO32-,曲线③代表Ca2+,错误。B项,通过曲线①与代表H2CO3的曲线的交点为(6.3,-5)可得Ka1=c(H+)·c(HCO3-)c(H2CO3)=c(H+)=1×10-6.3,错误。C项,曲线③代表Ca2+,由题图可知随pH升高c(Ca2+)减小,错误。D项,pH=10.3时,曲线①与曲线②相交,溶液中c(CO32-)=c(HCO3-)=1×10-1.1ml·L-1,则c(Ca2+)=Ksp(CaCO3)c(CO32-)=2.8×10-91×10-1.1 ml·L-1=2.8×10-7.9ml·L-1,正确。
15.BD 图中a、b两点c(Ag+)不相同,a点c(Ag+)大于b点,A错误;曲线上的点都为溶度积相等的点,B正确;在a点向溶液中加入少量AgNO3,银离子浓度增加,铬酸根离子浓度减小,因此溶解量也减小,C错误;25 ℃时,根据b点得知Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12,D正确。
16.答案 (1)C
(2)①当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变成浅红色且30秒内不褪色
②6H++5SO32-+2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O(或5HSO3-+H++2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O) ③2.5cV×10-3a
(3)①CO2+ClO-+H2O HClO+HCO3- ②SO2+ClO-+H2O SO42-+Cl-+2H+
解析 (1)处理后的烟道气(主要含SO2、N2等)通入滴有无色酚酞的NaOH溶液中,溶液逐渐变成无色,说明烟道气中的SO2和NaOH发生反应生成了盐和水,溶液的碱性逐渐减弱,说明SO2具有酸性氧化物的通性。
(2)①SO2和NaOH发生反应2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O或Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3,则褪色后的溶液中主要含有Na2SO3或NaHSO3,逐滴滴入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾和Na2SO3或NaHSO3发生氧化还原反应,滴定终点时的现象是:当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变成浅红色且30秒内不褪色。②滴定中高锰酸根离子氧化了Na2SO3或NaHSO3,发生反应的离子方程式为6H++5SO32-+2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O或5HSO3-+H++2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O。③根据反应的方程式可知,存在关系5SO32-~2MnO4-或5HSO3-~2MnO4-,则n(SO2)=2.5cV×10-3 ml,c(SO2)=2.5cV×10-3a ml·L-1。
(3)根据表中数据可知酸性强弱为H2SO3>H2CO3>HClO。
①向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O HClO+HCO3-。②向次氯酸钠溶液中通入足量的SO2,发生反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O SO42-+Cl-+2H+。
17.答案 (1)①H2N2O2 HN2O2-+H+、HN2O2- H++N2O22-
②c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+) ③> ④>
(2)3×10-4
(3)C
解析 (1)①加入20 mL NaOH溶液后,恰好完全反应,生成Na2N2O2,所得溶液的pH=10.7,显碱性,溶液中存在N2O22-的水解,说明H2N2O2为弱酸,其在水中部分电离,其电离方程式为H2N2O2HN2O2-+H+、HN2O2- H++N2O22-。
②c点溶液的溶质为Na2N2O2,溶液中存在N2O22-的水解,因此溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。
③b点溶液的溶质为NaHN2O2,溶液中存在HN2O2-的电离和水解,由于溶液显碱性,说明HN2O2-的水解程度大于其电离程度,因此溶液中c(H2N2O2)>c(N2O22-)。
④a点溶液显中性,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HN2O2-)+2c(N2O22-),则溶液中c(Na+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-),因此溶液中c(Na+)>c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(2)c(N2O22-)c(SO42-)=c(N2O22-)·c2(Ag+)c(SO42-)·c2(Ag+)=Ksp(Ag2N2O2)Ksp(Ag2SO4)=4.2×10-91.4×10-5=3×10-4。
(3)加入适当浓度的盐酸,无法证明溶液中存在CO32-,故A不符合题意;加入Ba(OH)2溶液,OH-能与HCO3-反应生成CO32-,无法证明溶液中存在CO32-,故B不符合题意;加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中存在CO32-,故C符合题意。
18.答案 (1)黑色 越小 (2)2.6 ml/L 含有
(3)A FeS+Pb2+ Fe2++PbS (4)在干燥的HCl气流中加热
解析 (1)同类型沉淀,Ksp越小,溶解度越小,根据题表中数据Ksp(MnS)>Ksp(CuS)知,在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,优先析出CuS黑色沉淀。
(2)常温下,铁离子开始沉淀的pH为1.0,则溶液中c(OH-)=10-13 ml/L,故溶液中c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=2.6×10-39(10-13)3 ml/L=2.6 ml/L,调节pH使Fe3+沉淀完全时,溶液中c(Fe3+)<10-5 ml/L,此时溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=2.6×10-34 ml/L,则Q=c(Al3+)·c3(OH-)=2.6×2.6×10-34=6.76×10-34>Ksp[Al(OH)3],所以Fe3+沉淀完全时,其中含有Al(OH)3沉淀。
(3)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶的金属硫化物沉淀,同时避免引入更多的杂质,除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS+Pb2+ Fe2++PbS。
(4)在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体,其会发生水解生成氢氧化铁和HCl,为了抑制其水解应该在干燥的HCl气流中加热脱水。
19.答案 (1)CH3COOH CH3COO-+H+ (2)CH3COOCH2CH3 (3)ab (4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱 (5)24.00 7.2
解析 (1)醋酸为弱酸,在溶液中部分电离,存在电离平衡,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(2)老陈醋中含有乙酸乙酯,具有香味,乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3。
(3)a点为醋酸溶液,存在醋酸和水的电离,则c(CH3COO-)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),c错误。
(4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱。
(5)第2次实验误差较大,应舍弃,NaOH溶液的平均体积为V(NaOH溶液)=23.99+24.01+24.003 mL=24.00 mL,滴定终点时应满足n(CH3COOH)=n(NaOH),则n(CH3COOH)=0.024 L×0.100 0 ml·L-1=0.002 4 ml,该醋酸溶液样品中醋酸的含量是0.002 4ml×100 mL20 mL×60 g/ml0.01 L=72 g/L=7.2 g/100 mL。
20.答案 (1)SiO2
(2)Sb2S3+3SbCl5 5SbCl3+3S
(3)SbCl5、Sb
(4)9.04×10-24 ml/L 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3
(5)2As3++3PO23-+3H++3H2O 2As↓+3H3PO3
解析 辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)加入盐酸,浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅,浸出液中加入Sb,Sb将SbCl5还原为SbCl3,加入Na2S时使Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的滤渣2为CuS、PbS,滤液中加入Na3PO2除砷,生成亚磷酸和砷单质,电解SbCl3溶液得到Sb、SbCl5。
(1)由上述分析可知滤渣1中除了S之外,含有二氧化硅。
(2)“浸出”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成单质硫和SbCl3。
(3)根据流程图可知Sb与SbCl5反应生成SbCl3,最后电解SbCl3溶液得到Sb单质及SbCl5,SbCl5可用于溶解辉锑矿粉,所以可以循环利用的物质有SbCl5、Sb。
(4)由溶度积常数可知,当铅全部沉淀时,铜沉淀完全,溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 ml/L时,认为该离子沉淀完全,根据PbS的溶度积计算溶液中的c(S2-);所加Na2S不宜过多,否则会生成有毒气体硫化氢等。
(5)滤液中加入Na3PO2除砷,生成磷酸和砷单质,结合得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式。
弱酸
H2SO3
H2CO3
HClO
电离平衡
常数(25 ℃)
K1=1.4×10-2
K1=4.5×10-7
K=4.0×10-8
K2=6.0×10-6
K2=4.7×10-11
物质
FeS
CuS(黑色)
MnS(红色)
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
1.3×10-35
2.5×10-13
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Pb(OH)2
Zn(OH)2
Ksp
2.6×10-39
3.2×10-34
4.5×10-13
1.0×10-16
1.2×10-17
编号
1
2
3
4
V(NaOH溶液)/mL
23.99
25.00
24.01
24.00
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东潍坊期末)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( )
A.古代用浸泡过草木灰的溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液和氯化锌溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向TiCl4中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到TiO2
2.(2021广东广州大学附中等三校期中)下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中,正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质电离平衡常数是用各微粒的平衡浓度表示的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液的酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法
3.(2020河北唐山开滦二中高二上月考)下列电离方程式书写正确的是( )
A.H2S的电离方程式:H2S+H2O H3O++HS-
B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3 Na++H++CO32-
C.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4 Na++HSO4-
D.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式:NaHSO4 Na++H++SO42-
4.(2020海南中学高二上期末)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,KW变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,KW变小
C.向纯水中加入少量Na2CO3固体,c(OH-)增大,KW不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
5.(2021湖北襄阳五校联考)对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.通入HCl气体,乙酸的电离程度减小
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
6.人体口腔内唾液的pH通常约为7,在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,之后酸性逐渐减弱,至40 min趋于正常,与上述事实最接近的图像是( )
7.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
8.(2020安徽合肥六校高二上期末)下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
A.常温下pH=4的盐酸中:c(H+)=4.0 ml·L-1
B.CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)
C.NaCl溶液中:c(Na+)=c(Cl-)
D.NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
9.(2020天津一中高二上期中)某些金属卤化物可跟相应的卤素单质反应,如KI+I2 KI3。下列推断错误的是 ( )
A.含I3-的溶液中存在平衡:I3- I2+I-
B.在KI3溶液中加入AgNO3溶液,会析出AgI3沉淀
C.KI3溶液可用于检验淀粉的存在
D.配制碘水时,加入KI可增大I2的溶解量
10.(2020江西南昌十中高二上月考)已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法中错误的是( )
A.向AgCl悬浊液中加少量水,c(Ag+)一定减小
B.AgCl饱和溶液中c(Ag+)=Ksp ml/L
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
D.反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021湖南五市十校第一次联考)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( )
A.常温下pH=7的溶液中:Al3+、Na+、Cl-、I-
B.在c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中:Na+、S2-、SO32-、NO3-
C.水电离出的c(H+)=1×10-14 ml·L-1的溶液中:K+、AlO2-、Br-、Cl-
D.在溶质为KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Mg2+、Al3+、Cl-
12.(2021山西太原期中质量监测)电解质溶液的导电能力(用电导率表示,且电导率越大溶液的导电能力越强)与很多因素有关,其中之一是离子的种类,如图所示(HAc代表醋酸)。下列说法正确的是( )
A.强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较小
B.浓度相同时,H2SO4溶液的导电能力可能大于Na2SO4溶液
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D.氨水加水稀释或加酸中和后,溶液的导电能力均下降
13.(2020广东汕头金山中学高二上期末)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.某温度下,CH3COONH4溶液显中性,所以CH3COONH4不水解
B.在常温下稀释两种酸溶液时pH变化如图,其中HX为较弱酸,且a点与b点的KW数值相同
C.25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌充分反应,HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,HA是较弱酸
D.常温下,若pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)为10-11 ml·L-1,则不能证明HA为弱酸
14.[2021新高考八省(市)1月联考,辽宁卷]天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,某溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表CO32-
B.H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C.c(Ca2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9ml·L-1
15.(2020山东泰安高三上期末)25 ℃时,Ag2CrO4在不同浓度CrO42-的溶液中的溶解量如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.图中a点与b点Ag2CrO4溶度积相等
C.在a点向溶液中加入少量AgNO3,溶解量可变为c点
D.该温度下,Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2021河北邢台期中)烟道气中的SO2是主要的大气污染物之一,可用氧化还原滴定法测定其含量。
(1)将a L(标准状况下)处理后的烟道气(主要含SO2、N2等)通入滴有无色酚酞的NaOH溶液中,溶液逐渐变成无色,对这一现象的解释,下列说法正确的是 (填字母)。
A.SO2具有漂白性
B.SO2具有还原性
C.SO2具有酸性氧化物通性
D.SO2具有氧化性
(2)向褪色后的溶液中逐滴滴入酸性高锰酸钾溶液,共消耗c ml·L-1酸性高锰酸钾溶液V mL。
①滴定终点的现象是
。
②滴定中发生反应的离子方程式为 。
③处理后的烟道气中SO2的浓度为 (用含V、a、c的代数式表示) ml·L-1。
(3)几种弱酸的电离平衡常数如下表:
①向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为 。
②向次氯酸钠溶液中通入足量的SO2,发生反应的离子方程式为 。
17.(10分)(2021黑龙江哈尔滨期中)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)常温下,用0.01 ml·L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 ml·L-1 H2N2O2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: 。
②c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
③b点时溶液中c(H2N2O2) c(N2O22-)(填“>”“<”或“=”,下同)。
④a点时溶液中c(Na+) c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(2)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c(N2O22-)c(SO42-)= 。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]
(3)有时我们将NaHCO3溶液中的平衡表示为2HCO3- H2CO3+CO32-;为了证明该平衡存在,你认为应向NaHCO3溶液中加入下列哪种试剂? (填字母)。
A.适当浓度的盐酸
B.适当浓度Ba(OH)2溶液
C.适当浓度BaCl2溶液
18.(14分)废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如下表:
(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀的颜色是 ,该实验说明在相同条件下,同类型沉淀的Ksp越小,物质的溶解度 (填“越大”或“越小”)。
(2)已知,常温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为 ,若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调节pH使Fe3+沉淀完全时,其中 Al(OH)3沉淀(填“含有”或“不含有”)。
(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的 (填序号)。
A.FeS B.Fe2O3
C.Na2S D.ZnO
写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式: 。
(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3,需要进行的操作是 。
19.(12分)(2020北京大兴高三上期末)醋是中国古代劳动人民发明的传统调味品。老陈醋是中国四大名醋之一,至今已有3 000多年的历史,其部分质量标准见资料卡片。
资料卡片:老陈醋质量标准
1.感官标准:颜色黑紫透亮;气味清香浓郁,有纯正柔和的醋香与酯香……
2.理化指标:总酸度含量,以醋酸计算,不得低于9.5%……
Ⅰ.阅读资料卡片,回答下列问题:
(1)老陈醋中醋酸的电离方程式为 。
(2)老陈醋呈酯香的主要物质的结构简式为 。
Ⅱ.用电位滴定法模拟测定某醋酸溶液样品中醋酸的含量,操作如下:
已知:该条件下,醋酸和NaOH以物质的量1∶1反应时得到溶液的pH为8.7。
ⅰ.准确量取10.00 mL醋酸溶液样品,加入蒸馏水至总体积为100.00 mL,取其中20.00 mL进行滴定实验,用酸度计测量溶液的pH变化;
ⅱ.逐滴滴入0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液,当酸度计显示pH=8.7时停止滴定,记录消耗的NaOH溶液的体积V(NaOH溶液);
ⅲ.平行测定多次(数据见下表);
ⅳ.分析处理数据。
实验数据记录表
(3)第1次滴定曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.a点溶液:c(CH3COO-)
c.c点溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COO-)
(4)滴定过程中,从a点到c点水电离出的c(OH-)逐渐增大,用平衡移动原理解释:
。
(5)根据表中的有效数据,计算消耗的NaOH溶液的平均体积V(NaOH溶液)=
mL。该醋酸溶液样品中醋酸的含量是 g/100 mL。[M(CH3COOH)=60 g/ml]
20.(14分)(2020广东汕头潮阳高二上期末)锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 ml/L时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有 (填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为 。
(3)该生产流程能实现循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于 。所加Na2S也不宜过多,其原因为 。
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的离子方程式为 。
答案全解全析
1.B 草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,A不符合题意;铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,与盐类水解无关,B符合题意;铵根离子、锌离子水解,有H+生成,使溶液显酸性,H+与铁锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,C不符合题意;在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2·xH2O和HCl,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl,最后焙烧得到TiO2,与盐类水解有关,D不符合题意。
2.D 升高温度,促进弱电解质的电离,平衡正向移动,则电离平衡常数增大,A错误;电离常数为温度的函数,只与温度有关,B错误;酸溶液的酸性强弱还取决于酸的浓度大小,C错误;弱电解质的电离平衡常数越大,其电离程度越大,D正确。
3.A H2S是弱酸,H2S的电离方程式为H2S+H2O H3O++HS-,A正确;碳酸氢钠为强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-,B错误;NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++SO42-,C错误;硫酸氢钠在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,D错误。
4.C 升高温度,水的电离平衡常数增大,pH变小,但c(H+)=c(OH-),水仍呈中性,A错误;温度不变,KW不变,B错误;碳酸钠水解促进水的电离,溶液显碱性,因此OH-的浓度增大,但温度没变,KW不变,C正确;无论是强酸还是弱酸均会抑制水的电离,D错误。
5.A 通入HCl,HCl在水中会电离出大量氢离子抑制乙酸的电离,A正确;乙酸为弱酸,加水稀释促进其电离,所以稀释至原体积的10倍后pH小于4,B错误;乙酸钠电离出大量乙酸根离子抑制乙酸的电离,使其电离出的氢离子减少,溶液的酸性减弱,pH增大,C错误;加水稀释溶液的酸性减弱,c(OH-)增大,D错误。
6.B 在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,唾液的pH应该减小;之后酸性逐渐减弱,唾液的pH应该增大,至40 min趋于正常,故选B。
7.B PCl3的水解产物是HCl和H3PO3。
8.C 常温下pH=4的盐酸中c(H+)=10-4 ml·L-1,A错误;CH3COONa属于强碱弱酸盐,溶液中的醋酸根离子水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,导致溶液中CH3COO-浓度小于Na+浓度,B错误;NaCl为强酸强碱盐,溶液中的Na+、Cl-都不水解,则c(Na+)=c(Cl-),C正确;NaHCO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),D错误。
9.B 由反应KI+I2 KI3可知,溶液中存在平衡:I3- I-+I2,A正确;在KI3溶液中存在I-,加入AgNO3溶液,会析出AgI沉淀,B错误;在KI3溶液中存在I2,可用于检验淀粉的存在,C正确;从平衡移动的角度分析,对于平衡I3- I-+I2,增加I-浓度,平衡向生成I3-的方向移动,可增大I2的溶解量,D正确。
10.A 若向AgCl悬浊液中加少量水,得到的溶液若为不饱和溶液,则c(Ag+)一定减小;若得到的溶液为饱和溶液或仍为悬浊液,则c(Ag+)不变,A错误。AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=Ksp ml/L,B正确。增大c(Cl-)可使平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,所以用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失,C正确。溶解度小的难溶物可转化生成溶解度更小的难溶物,由反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行可知,溶解度:AgCl>AgBr,D正确。
11.B 铝离子水解使溶液显酸性,中性溶液中不能大量存在铝离子,A不符合题意;c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液显碱性,碱性溶液中四种离子相互之间不反应,也不与氢氧根离子反应,可以大量共存,B符合题意;水电离出的c(H+)=1×10-14 ml·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能是强酸溶液也可能是强碱溶液,酸性溶液中偏铝酸根离子不能大量存在,C不符合题意;酸性环境中硝酸根离子会将亚铁离子氧化,D不符合题意。
12.B 当浓度相同时,强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较小,A错误;由题图可知,当浓度相同时,盐酸的电导率大于氯化钠溶液,由于其阴离子都是氯离子,说明同浓度时,氢离子电导率大于钠离子,因此,同浓度的硫酸溶液的电导率大于硫酸钠溶液,电导率越大,导电能力越强,B正确;由题意知,溶液导电能力与离子浓度和离子种类有关,强电解质溶液的离子浓度不一定大于弱电解质溶液,则强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,C错误;氨水加水稀释,溶液中离子浓度减小,导电能力下降,加酸中和后生成盐,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,D错误。
13.CD 某温度下,醋酸根离子、铵根离子水解程度相同,故CH3COONH4溶液显中性,A错误;稀释等体积pH相同的HX、HY溶液时,弱酸进一步电离,其溶液中氢离子浓度大于较强酸的氢离子浓度,故HY应为较弱酸,KW只与温度有关,所以a点KW的数值等于b点KW的数值,B错误;25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应,HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,由于都是一元酸,则pH相同时HA的浓度大于HB的浓度,说明HA的酸性小于HB,则HA是较弱酸,C正确;常温下,pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=10-11 ml·L-1,这与酸的强弱无关,D正确。
14.D H2CO3分步电离:H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-,因此随pH增大,上述平衡正向移动,HCO3-、CO32-浓度均增大;CaCO3存在沉淀溶解平衡:CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq),温度一定,Ksp不变,c(CO32-)增大,则c(Ca2+)减小。A项,曲线①代表HCO3-,曲线②代表CO32-,曲线③代表Ca2+,错误。B项,通过曲线①与代表H2CO3的曲线的交点为(6.3,-5)可得Ka1=c(H+)·c(HCO3-)c(H2CO3)=c(H+)=1×10-6.3,错误。C项,曲线③代表Ca2+,由题图可知随pH升高c(Ca2+)减小,错误。D项,pH=10.3时,曲线①与曲线②相交,溶液中c(CO32-)=c(HCO3-)=1×10-1.1ml·L-1,则c(Ca2+)=Ksp(CaCO3)c(CO32-)=2.8×10-91×10-1.1 ml·L-1=2.8×10-7.9ml·L-1,正确。
15.BD 图中a、b两点c(Ag+)不相同,a点c(Ag+)大于b点,A错误;曲线上的点都为溶度积相等的点,B正确;在a点向溶液中加入少量AgNO3,银离子浓度增加,铬酸根离子浓度减小,因此溶解量也减小,C错误;25 ℃时,根据b点得知Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12,D正确。
16.答案 (1)C
(2)①当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变成浅红色且30秒内不褪色
②6H++5SO32-+2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O(或5HSO3-+H++2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O) ③2.5cV×10-3a
(3)①CO2+ClO-+H2O HClO+HCO3- ②SO2+ClO-+H2O SO42-+Cl-+2H+
解析 (1)处理后的烟道气(主要含SO2、N2等)通入滴有无色酚酞的NaOH溶液中,溶液逐渐变成无色,说明烟道气中的SO2和NaOH发生反应生成了盐和水,溶液的碱性逐渐减弱,说明SO2具有酸性氧化物的通性。
(2)①SO2和NaOH发生反应2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O或Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3,则褪色后的溶液中主要含有Na2SO3或NaHSO3,逐滴滴入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾和Na2SO3或NaHSO3发生氧化还原反应,滴定终点时的现象是:当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变成浅红色且30秒内不褪色。②滴定中高锰酸根离子氧化了Na2SO3或NaHSO3,发生反应的离子方程式为6H++5SO32-+2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O或5HSO3-+H++2MnO4- 5SO42-+2Mn2++3H2O。③根据反应的方程式可知,存在关系5SO32-~2MnO4-或5HSO3-~2MnO4-,则n(SO2)=2.5cV×10-3 ml,c(SO2)=2.5cV×10-3a ml·L-1。
(3)根据表中数据可知酸性强弱为H2SO3>H2CO3>HClO。
①向次氯酸钠溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O HClO+HCO3-。②向次氯酸钠溶液中通入足量的SO2,发生反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O SO42-+Cl-+2H+。
17.答案 (1)①H2N2O2 HN2O2-+H+、HN2O2- H++N2O22-
②c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+) ③> ④>
(2)3×10-4
(3)C
解析 (1)①加入20 mL NaOH溶液后,恰好完全反应,生成Na2N2O2,所得溶液的pH=10.7,显碱性,溶液中存在N2O22-的水解,说明H2N2O2为弱酸,其在水中部分电离,其电离方程式为H2N2O2HN2O2-+H+、HN2O2- H++N2O22-。
②c点溶液的溶质为Na2N2O2,溶液中存在N2O22-的水解,因此溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。
③b点溶液的溶质为NaHN2O2,溶液中存在HN2O2-的电离和水解,由于溶液显碱性,说明HN2O2-的水解程度大于其电离程度,因此溶液中c(H2N2O2)>c(N2O22-)。
④a点溶液显中性,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HN2O2-)+2c(N2O22-),则溶液中c(Na+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-),因此溶液中c(Na+)>c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(2)c(N2O22-)c(SO42-)=c(N2O22-)·c2(Ag+)c(SO42-)·c2(Ag+)=Ksp(Ag2N2O2)Ksp(Ag2SO4)=4.2×10-91.4×10-5=3×10-4。
(3)加入适当浓度的盐酸,无法证明溶液中存在CO32-,故A不符合题意;加入Ba(OH)2溶液,OH-能与HCO3-反应生成CO32-,无法证明溶液中存在CO32-,故B不符合题意;加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中存在CO32-,故C符合题意。
18.答案 (1)黑色 越小 (2)2.6 ml/L 含有
(3)A FeS+Pb2+ Fe2++PbS (4)在干燥的HCl气流中加热
解析 (1)同类型沉淀,Ksp越小,溶解度越小,根据题表中数据Ksp(MnS)>Ksp(CuS)知,在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,优先析出CuS黑色沉淀。
(2)常温下,铁离子开始沉淀的pH为1.0,则溶液中c(OH-)=10-13 ml/L,故溶液中c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=2.6×10-39(10-13)3 ml/L=2.6 ml/L,调节pH使Fe3+沉淀完全时,溶液中c(Fe3+)<10-5 ml/L,此时溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=2.6×10-34 ml/L,则Q=c(Al3+)·c3(OH-)=2.6×2.6×10-34=6.76×10-34>Ksp[Al(OH)3],所以Fe3+沉淀完全时,其中含有Al(OH)3沉淀。
(3)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶的金属硫化物沉淀,同时避免引入更多的杂质,除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS+Pb2+ Fe2++PbS。
(4)在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体,其会发生水解生成氢氧化铁和HCl,为了抑制其水解应该在干燥的HCl气流中加热脱水。
19.答案 (1)CH3COOH CH3COO-+H+ (2)CH3COOCH2CH3 (3)ab (4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱 (5)24.00 7.2
解析 (1)醋酸为弱酸,在溶液中部分电离,存在电离平衡,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(2)老陈醋中含有乙酸乙酯,具有香味,乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3。
(3)a点为醋酸溶液,存在醋酸和水的电离,则c(CH3COO-)
(4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱。
(5)第2次实验误差较大,应舍弃,NaOH溶液的平均体积为V(NaOH溶液)=23.99+24.01+24.003 mL=24.00 mL,滴定终点时应满足n(CH3COOH)=n(NaOH),则n(CH3COOH)=0.024 L×0.100 0 ml·L-1=0.002 4 ml,该醋酸溶液样品中醋酸的含量是0.002 4ml×100 mL20 mL×60 g/ml0.01 L=72 g/L=7.2 g/100 mL。
20.答案 (1)SiO2
(2)Sb2S3+3SbCl5 5SbCl3+3S
(3)SbCl5、Sb
(4)9.04×10-24 ml/L 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3
(5)2As3++3PO23-+3H++3H2O 2As↓+3H3PO3
解析 辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)加入盐酸,浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅,浸出液中加入Sb,Sb将SbCl5还原为SbCl3,加入Na2S时使Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的滤渣2为CuS、PbS,滤液中加入Na3PO2除砷,生成亚磷酸和砷单质,电解SbCl3溶液得到Sb、SbCl5。
(1)由上述分析可知滤渣1中除了S之外,含有二氧化硅。
(2)“浸出”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成单质硫和SbCl3。
(3)根据流程图可知Sb与SbCl5反应生成SbCl3,最后电解SbCl3溶液得到Sb单质及SbCl5,SbCl5可用于溶解辉锑矿粉,所以可以循环利用的物质有SbCl5、Sb。
(4)由溶度积常数可知,当铅全部沉淀时,铜沉淀完全,溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 ml/L时,认为该离子沉淀完全,根据PbS的溶度积计算溶液中的c(S2-);所加Na2S不宜过多,否则会生成有毒气体硫化氢等。
(5)滤液中加入Na3PO2除砷,生成磷酸和砷单质,结合得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式。
弱酸
H2SO3
H2CO3
HClO
电离平衡
常数(25 ℃)
K1=1.4×10-2
K1=4.5×10-7
K=4.0×10-8
K2=6.0×10-6
K2=4.7×10-11
物质
FeS
CuS(黑色)
MnS(红色)
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
1.3×10-35
2.5×10-13
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Pb(OH)2
Zn(OH)2
Ksp
2.6×10-39
3.2×10-34
4.5×10-13
1.0×10-16
1.2×10-17
编号
1
2
3
4
V(NaOH溶液)/mL
23.99
25.00
24.01
24.00
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