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新教材适用2023_2024学年高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡学业质量标准检测新人教版选择性必修1
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这是一份新教材适用2023_2024学年高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡学业质量标准检测新人教版选择性必修1,共15页。
第三章 学业质量标准检测
(90分钟,100分)
一、选择题(本题包含15个小题,每小题3分,共45分)
1.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( B )
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
解析: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错误;铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,B正确;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错误;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错误。
2.常温下,下列事实不能说明BOH是弱碱的是( D )
A.将pH=12的BOH溶液稀释10倍,测得pH>11
B.0.1 mol·L-1 BOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1
C.一定浓度的BCl溶液显酸性
D.一定浓度的BOH溶液可以使酚酞溶液变浅红
解析:将pH=12的BOH溶液稀释10倍,测得pH>11,说明稀释促进了BOH的电离,说明BOH部分电离,能证明 BOH是弱电解质,A正确;常温下,0.1 mol·L-1一元强碱溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1 BOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1,说明BOH不完全电离,BOH是弱碱,B正确;一定浓度的BCl溶液显酸性,说明B+离子水解,导致溶液显酸性,说明BOH为弱碱,C正确;碱溶液均可以使酚酞溶液变红,说明BOH能电离出氢氧根离子,而不能说明BOH的电离程度,所以不能证明BOH是弱电解质,D错误。
3.(2021·辽宁,14)下列说法正确的是( B )
A.向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,即可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时:c(HCOO-)>c(Na+)
C.常温下等物质的量浓度的四种溶液① NH3·H2O、②NH4HSO4、③(NH4)2CO3、④NH4Cl,c(NH)的关系为②>④>③>①
D.等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液:3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
解析: 向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,则有AgBr生成,当Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)即有AgBr沉淀,若溴化钾浓度很大,使Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)也有浅黄色沉淀AgBr生成,故不可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A错误;常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-)可知,c(HCOO-)>c(Na+),B正确;①NH3·H2O是弱电解质,其余都是强电解质,故c(NH)最小的是①,根据能够电离出的NH的个数可分为两类,③(NH4)2CO3是二元铵盐,虽然(NH4)2CO3溶液中,CO和NH相互促进水解,但水解不彻底,NH浓度较大,②NH4HSO4和④NH4Cl是一元铵盐,②NH4HSO4中电离产生的H+抑制NH水解,故②和④比较,c(NH)较大的是②,则c(NH)的关系为③>②>④>①,C错误;等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液中存在物料守恒:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],D错误。
4.加热下列物质的稀溶液,可能使离子总数减小的是(不考虑溶液的挥发)( D )
A.Fe2(SO4)3 B.CH3COOH
C.NaOH D.Ca(HCO3)2
解析:A项,考虑Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升温该平衡正向移动,离子总数增大;B项,考虑CH3COOH的电离,升温该电离平衡正向移动,离子总数增大;C项,考虑水的电离,升温水的电离平衡正向移动,离子总数增大;D项,Ca(HCO3)2受热促进HCO电离:HCOH++CO,由于Ca2++CO===CaCO3↓,而使溶液中离子总数减小。
5.下列能说明0.1 mol·L-1的NaHA溶液一定呈酸性的是( B )
A.某温度下,测得溶液的pH<7
B.溶液中c(Na+)=c(A2-)
C.溶液中存在Na+、HA-、A2-、H2A多种微粒
D.NaHA溶液可与等体积等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应
解析:没有指明温度是25 ℃,所以pH<7的溶液不一定呈酸性,A项错误;溶液中c(Na+)=c(A2-),说明HA-完全电离,NaHA为强酸的酸式盐,溶液一定呈酸性,B项正确;溶液中存在Na+、HA-、A2-、H2A多种微粒,说明NaHA为弱酸的酸式盐,HA-的电离与水解程度大小不确定,溶液的酸碱性不确定,C项错误;不论NaHA是强酸酸式盐还是弱酸酸式盐,与等体积等物质的量浓度的NaOH溶液都恰好反应,所以无法确定NaHA溶液的酸碱性,D项错误。
6.(2021·湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( C )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
解析: 由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确。
7.25 ℃时,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液pH=3,0.1 mol·L-1的HCN溶液pH=4。下列说法正确的是( B )
A.CH3COOH与HCN均为弱酸,酸性:HCN>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出来的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,酸的浓度:HCN>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和NaCN溶液中,pH大小:CH3COONa>NaCN
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HCN溶液各100 mL与等浓度的NaOH溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积:CH3COOH>HCN
解析:0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液pH=3,0.1 mol·L-1的HCN溶液pH=4,可以确定CH3COOH的酸性强于HCN。酸性应该CH3COOH>HCN,故A错误;水电离出来的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,说明两种酸的pH均为3,因为CH3COOH的酸性强于HCN,则酸的浓度:HCN>CH3COOH,故B正确;因为CH3COOH的酸性强于HCN,则CH3COONa和NaCN溶液中,CN-水解程度大于CH3COO-,pH大小:CH3COONa
8.已知:25 ℃时某些弱酸的电离平衡常数。下面图像表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时、溶液pH随加水量的变化,下列说法正确的是( D )
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
C.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度
D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
解析:酸性:CH3COOH>HClO,所以水解程度:CH3COONac(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;酸性:H2CO3>HClO> HCO,所以向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,故B错误; 图像中pH变化较快的酸的酸性较强,浓度较小,所以a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度,故C错误; 图像中a、c两点处的溶液中盐的水解常数相等,所以相等,故D正确。
9.如图是Ca(OH)2在温度分别为T1、T2时的沉淀溶解平衡曲线[图中浓度单位为mol·L-1,温度为T1时Ca(OH)2的Ksp=4×10-6,≈1.6]。下列说法正确的是( C )
A.温度:T1
B.温度为T1时,P点分散系中分散质粒子直径均小于1 nm
C.Q点的溶液中c(OH-)约为0.012 5 mol·L-1
D.T1时,向Ca(OH)2饱和澄清溶液中加水,溶液碱性减弱,Z点溶液可转化为Q点溶液
解析:氢氧化钙溶解度随着温度的升高而降低,根据图像,因此T1>T2,故A错误;P点属于过饱和溶液,即悬浊液,因此分散质粒子直径大于100 nm,故B错误;根据Ksp=c(Ca2+)×c2(OH-),4×10-6=4a×(2a)2,解得a=6.25×10-3,因此c(OH-)=2×6.25×10-3 mol·L-1=0.012 5 mol·L-1,故C正确;加水稀释,c(Ca2+)和c(OH-)都减小,故D错误。
10.常温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号
起始浓度/(mol·L-1)
反应后溶液的pH
c(HA)
c(KOH)
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
下列判断不正确的是( B )
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
解析:等体积等浓度混合后恰好生成KA,pH=9,水解显碱性,则离子浓度c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项正确;由电荷守恒可知,c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),则c(OH-)-c(H+)=c(K+)-c(A-),B项错误;pH=7可知溶液为中性,则反应后溶质为HA和KA,HA的浓度大于0.2 mol·L-1,由物料守恒可知反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C项正确;溶液遵循电荷守恒,c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),pH=7可知,c(OH-)=c(H+),且显性离子大于隐性离子,c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),D项正确。
11.室温下,通过实验探究亚硫酸盐的性质。
已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2、Ka2(H2SO3)=1.02×10-7
实验
实验操作和现象
1
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入112 mL(标准状况)SO2
2
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入SO2至溶液pH=7
3
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入224 mL(标准状况)SO2
4
向实验3所得溶液中加入少量的1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液
下列说法正确的是( C )
A.实验1得到的溶液中有c(SO)+c(OH-)=c(H2SO3)+c(H+)
B.实验2得到的溶液中有c(HSO)>c(SO)
C.实验3得到的溶液中有c(Na+)
D.实验4中反应的离子方程式为HSO+OH-+Ba2+===BaSO3↓+H2O
解析:实验1中,标准状况下112 mL二氧化硫的物质的量为=0.005 mol,10 mL 1.0 mol·L-1氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为1.0 mol·L-1×0.01 L=0.01 mol,0.005 mol二氧化硫与含有0.01 mol氢氧化钠的溶液恰好反应得到亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠溶液中存在的质子守恒关系为c(OH-)=2c(H2SO3)+c(H+)+c(HSO),故A错误;由题给电离常数可知亚硫酸氢钠的水解常数为==6.49×10-13>Ka2(H2SO3)=1.02×10-7,亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,则实验2得到pH=7的溶液为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠的混合溶液,由Ka2(H2SO3)= 可得===1.02,溶液中c(HSO)
12.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中,正确的是( C )
A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小
C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-(aq)===AgI(s)+Cl-(aq)能够发生
D.Ka(HCN)
解析:平衡常数的大小与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关,A不正确;电离是吸热的,升温促进电离,电离常数增大,B不正确;酸的电离常数越大,酸性越强,D不正确。
13.已知常温下0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液pH=7.8,已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示,下列说法不正确的是( C )
A.溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
B.NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
C.通过分析可知常温下:Kb(NH3·H2O)
D.在此溶液中滴加少量浓盐酸,溶液中减小
解析:结合图示可知:溶液的pH=9时溶液中粒子浓度由大到小的顺序为:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO),A正确;NH4HCO3溶液中存在物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),B正确;常温下0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=7.8,溶液呈碱性,说明HCO的水解程度大于NH的水解程度,则根据盐的水解规律:谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解,可知NH3·H2O的电离程度大于H2CO3的电离程度,所以Kb(NH3·H2)>Ka1 (H2CO3),C错误;溶液中存在电离平衡:HCOH++CO,该电离平衡常数Ka=,则=,溶液中滴加少量浓盐酸,c(H+)增大,由于电离平衡常数不变,则的比值减小,D正确。
14.在25 ℃时,将1.0 L c mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是( D )
A.水的电离程度:a>b>c
B.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)
C.a点对应的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=
解析:由图可知a点加入0.1 mol NaOH固体,pH=7,溶质为CH3COONa和CH3COOH的混合物,则原n(CH3COOH)>0.2 mol,酸抑制H2O电离,a、b、c三点均酸过量,且c(H+)ab>c,A正确;c点通入0.1 mol HCl,相当于恰好与0.1 mol NaOH反应,溶质为0.1 mol NaCl和原CH3COOH,c(CH3COOH)>0.2 mol·L-1,c(Na+)=0.1 mol·L-1,则B正确;a点溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时pH=7,则c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;该温度下pH=7时,c(H+)=10-7 mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2 mol·L-1,c(CH3COOH)=(c-0.2)mol·L-1,则醋酸的电离平衡常数Ka===,故D错误。
15.20 ℃时,Ka1(H2C2O4)=10-1.3,Ka2(H2C2O4)=10-4.2。用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 mol·L-1 H2C2O4溶液过程中,下列说法正确的是( C )
A.20 ℃时C2O的水解常数Kh=10-18.2
B.当加入NaOH溶液体积为10.00 mL时,c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
C.当加入NaOH溶液体积为15.00 mL时,c(HC2O)+3c(H2C2O4)
D.当加入NaOH溶液体积为20.00 mL时,c(Na+)+c(H2C2O4)+2c(H+)=c(OH-)+2c(C2O)
解析:20 ℃时C2O的水解常数Kh= ====10-9.8,故A错误;当加入NaOH溶液体积为10.00 mL时,形成的溶质为NaHC2O4溶液,Ka2(H2C2O4)=10-4.2,HC2O的水解常数Kh= ====10-12.7,HC2O的电离程度大于其水解程度,则c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),故B错误;当加入NaOH溶液体积为15.00 mL时,形成的为等浓度的NaHC2O4和Na2C2O4溶液,溶液中的物料守恒有:c(Na+)=1.5[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)],溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),两式相减可得质子守恒:c(OH-)+0.5c(C2O)=0.5c(HC2O)+1.5c(H2C2O4)+c(H+),由A、B可知,HC2O的电离平衡常数Ka2(H2C2O4)=10-4.2,C2O的水解常数Kh=10-9.8,则溶液中HC2O的电离程度大于C2O的水解程度,溶液显酸性,即溶液中c(H+)>c(OH-),则0.5c(C2O)>0.5c(HC2O)+1.5c(H2C2O4),即c(HC2O)+3c(H2C2O4)
二、非选择题(本题包含5小题,共55分)
16.(10分)(1)25 ℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl;②CH3COOH;③Ba(OH)2;④Na2CO3;⑤KCl;⑥NH4Cl。溶液pH由小到大的顺序为_①②⑥⑤④③__(填编号)。
(2)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=_5.7×10-10__(保留到小数点后一位)。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_酸性__(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:_c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)__。
(4)25 ℃时,将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol·L-1 ,m与n的大小关系是m_>__n(填“>”“=”或“<”)。
(5)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=_1.75×10-5__。
解析:(1)①HCl是一元强酸,②CH3COOH是一元弱酸,③Ba(OH)2是二元强碱,④Na2CO3是强碱弱酸盐,⑤KCl是强酸强碱盐;⑥NH4Cl是强酸弱碱盐。物质的量浓度相同时酸性:强酸>弱酸>强酸弱碱盐;物质的量浓度相同时碱性:强碱>强碱弱酸盐。所以这几种溶液pH由小到大的顺序为①②⑥⑤④③。
(2)醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=;该温度下CH3COONa的水解平衡为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数Kh=。Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,所以Kh==≈5.7×10-10。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸,c(H+)=10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-11mol·L-1,则c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-11=10-3mol·L-1。当等体积混合后,CH3COOH电离的H+恰好将OH-完全中和。但由于醋酸为弱酸,还有大量未电离的醋酸分子存在,会继续电离产生H+和CH3COO-,所以溶液呈酸性。在溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。
(4)由于溶液为等体积混合,所以溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol·L-1。因为酸是弱酸,碱是强碱,若等物质的量混合,恰好生成CH3COONa,由于CH3COO-的水解而使溶液呈碱性,为了使溶液呈中性,酸必须稍微过量一些,来抵消醋酸根离子水解的碱性,所以m与n的大小关系是m>n。
(5)25 ℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,说明醋酸与一水合氨的电离程度相同,也就是电离常数相等。由于醋酸的电离常数为Ka=1.75×10-5,所以NH3·H2O的电离常数Kb=1.75×10-5。
17.(10分)醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。
(1)为用实验证明醋酸是弱电解质,实验小组同学设计如下几种方案:
①用pH试纸测出0.1 mol·L-1的醋酸溶液pH:若pH_>__1(填“>”“<”或“=”),则证明醋酸是弱酸;
②先测0.1 mol·L-1醋酸的pH ;量取该溶液5 mL用蒸馏水稀释至500 mL,再测其pH,若_ΔpH<2__,则证明醋酸是弱电解质;
③分别配制pH相同的醋酸和盐酸,各取10 mL与足量的锌粒反应(装置如图),测试在不同时间间隔中得到H2的量,即可证明醋酸是弱电解质。下列示意图(X为醋酸,Y为盐酸)中,符合该实验结果的是_D__(选填字母);
但在该实验中难以实现之处为_锌粒和酸的接触面积相同/配相同pH的溶液__。(举例)
(2)醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠(CH3COONa)。
①将CH3COONa固体溶于蒸馏水后其溶液显碱性,其原因是(用离子方程式表示) CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ;在该溶液中,下列关系式中正确的是_ABC__;(选填字母)
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
D.c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)
②醋酸和氢氧化钠反应后得到溶液中溶质的组成有多种可能:
若得到的溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),试推断该溶液中的溶质为_NaOH、CH3COONa__;
若得到的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),则可以推断该溶液中的溶质可能为_CH3COOH、CH3COONa__;
③将a mol·L-1 CH3COOH稀溶液和b mol·L-1 NaOH稀溶液等体积混合:
若测得溶液中c(OH-)=c(H+),则a_>__b;(选填“>”“<”“=”“≤”或“≥”)
若测得溶液中c(OH-)>c(H+),则a_>、<_或=__b。(选填“>”“<”“=”“≤”或“≥”)
解析:(1)①若醋酸是弱酸,在水溶液中不能完全电离,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,pH>1。
②取该溶液5 mL用蒸馏水稀释至500 mL,相当于稀释100倍,如果醋酸是强酸,前后的pH差ΔpH=2,若两者的pH差ΔpH<2,则可证明醋酸是弱电解质。
③刚开始醋酸和盐酸的pH相等,氢离子浓度相等,因为醋酸在反应过程中还在不断电离出氢离子,则醋酸与锌粒反应的速率更快;之后又因为醋酸是弱酸,其浓度要大于盐酸的浓度,最终会生成更多的氢气,故选D;反应过程中难以实现之处为:锌粒和酸的接触面积相同和配相同pH的溶液。
(2) ①CH3COONa固体溶于蒸馏水后会发生水解,导致其溶液显碱性,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;CH3COONa溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),结合电荷守恒和物料守恒可以得到:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);浓度大小:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故选ABC。
②若c(OH-)>c(CH3COO-)> c(H+)时说明溶液中氢氧化钠过量,是氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,推断该溶液中的溶质为:NaOH、CH3COONa;若c(H+)>c(OH-)时说明溶液中醋酸过量,是醋酸和醋酸钠的混合溶液, 可以推断该溶液中的溶质为:CH3COOH、CH3COONa。
③若c(OH-)=c(H+),溶液显中性,一定为醋酸和醋酸钠的混合液,则a>b;若c(OH-)>c(H+),溶液为醋酸钠溶液或醋酸钠和NaOH的混合液或大量醋酸钠和少量醋酸的混合液,则a可能大于b,也可能等于b,还可能小于b。
18.(12分)盐类的水解在生产生活中应用广泛
(1)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。FeCl3在溶液中分三步水解,请回答下列问题:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)+H+ K2
Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H+ K3
①以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_K1>K2>K3__。
②通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为xFe3++yH2OFe′x(OH)+yH+。欲使平衡正向移动可采用的方法是_bd__(填标号)。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
③室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是_调控溶液的pH__。
(2)现有常温下的0.1 mol·L-1纯碱溶液。
①你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示) CO+H2OHCO+OH- 。为证明你的上述观点,请设计实验,简述实验操作,现象和结论:_向纯碱溶液中滴加数滴酚酞溶液后,溶液显红色;然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量,若溶液红色随白色沉淀生成逐渐变浅直至消失,则说明上述观点正确__。
②同学甲认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO不超过其总量的10%,请你设计实验证明该同学的观点是否正确(忽略CO3的第二步水解):_用pH试纸(或pH计)测常温下0.1_mol·L-1纯碱溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确__。
解析:(1)①铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;②水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动,故a错误;加水稀释,促进水解,水解平衡正向移动,故b正确;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,故c错误;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,故d正确;故选bd;③从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。
(2)碳酸根离子在溶液中发生水解反应:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,水解以第一步为主,导致溶液显示碱性。
②证明纯碱溶液显示碱性是碳酸根离子水解导致的方法为:向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后,溶液显红色;然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量,若溶液红色逐渐变浅直至消失,则说明上述观点。
③Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO离子不超过其总量的10%,证明方法为:用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol·L-1纯碱溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确。
19.(10分)铜冶炼过程中,产生的粗硫酸镍废液中含有Cu2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、H3AsO3等杂质微粒,工业生产以此为原料,精制硫酸镍,主要流程如图:
已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=5.48×10-16,Ka(HF)=6.3×10-4
(1)步骤ⅰ的操作名称是_萃取分液__。
(2)①H3AsO3中As的化合价为_+3价__。
②步骤ⅱ中H2O2的作用是_将Fe2+、H3AsO3氧化为FeAsO4__。
(3)步骤ⅲ,加入Na2CO3的目的是通过调pH进一步去除Fe3+,使c(Fe3+)≤2.5×10-9 mol·L-1,若溶液2中c(Ni2+)=0.054 8 mol·L-1,则需控制pH的大致范围为_4~7__。
(4)①步骤ⅳ,沉淀3的主要成分有_CaF2、MgF2__(填化学式)。
②在加入NaF的同时需调pH约为5,若pH过低,导致沉淀率下降,原因是_F-与H+结合生成弱电解质HF,导致c(F-)降低,沉淀率下降__。
(5)结合图说明由溶液4得到NiSO4·6H2O的操作是_加热浓缩、冷却结晶、过滤__。
解析:由题给流程可知,向粗硫酸镍废液中加入有机溶剂萃取溶液中的铜元素,分液得到含铜有机物和溶液1;向溶液1中加入双氧水溶液将亚铁离子、亚砷酸氧化为砷酸铁沉淀,过滤得到砷酸铁和溶液2;向溶液2中加入碳酸钠溶液调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和溶液3;向溶液3中加入氟化钠溶液,将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化钙、氟化镁的沉淀3和溶液4;由图可知,NiSO4·6H2O溶解度随温度升高而增大,则溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到NiSO4·6H2O。
(1)由分析可知,步骤Ⅰ的操作为萃取分液。
(2)①由化合价代数和为0可知,亚砷酸中砷元素的化合价为+3价。
②由分析可知,加入双氧水溶液的目的是将亚铁离子、亚砷酸氧化为砷酸铁沉淀。
(3)由氢氧化镍的溶度积可知,当溶液中镍离子的浓度为0.054 8 mol·L-1时,溶液中氢氧根离子的浓度不能大于=10-7 mol·L-1,由氢氧化铁的溶度积可知,当溶液中铁离子的浓度不大于2.5×10-9 mol·L-1时,溶液中氢氧根离子的浓度应小于≈10-10 mol·L-1,则加入碳酸钠溶液将铁离子转化为氢氧化铁沉淀时,需控制溶液pH的大致范围为4~7。
(4)①由分析可知,加入氟化钠溶液的目的是将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀。
②氢氟酸为弱酸,若溶液pH过低,氢离子与溶液中氟离子反应生成氢氟酸,使得溶液中氟离子浓度减小,导致沉淀率下降。
(5)由分析可知,溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到NiSO4·6H2O。
20.(13分)草酸是植物常具有的成分,具有广泛的用途。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101 ℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170 ℃以上分解。常温下它的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5。回答下列问题:
(1)设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的是_C__。
A.常温下,取0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH=2
B.常温下,取0.010 mol·L-1的NaHC2O4溶液,测其pH>7
C.常温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pH D.标准状况下,取0.10 mol·L-1的H2C2O4溶液100 mL与足量锌粉反应,收集到H2的体积为224 mL
(2)医学上常用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。
①溶解沉淀时_不能__(填“能”或“不能”)用稀盐酸,原因是_KMnO4也能氧化盐酸__。
②滴定过程中发生反应的离子方程式为 2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4mol·L-1 KMnO4溶液20 mL,则200 mL该血液中含钙_0.02__g。
④下列操作会引起测定结果偏高的是_A__。
A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗
B.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,没用待测液润洗
解析:(1)A项,草酸是二元弱酸,常温下0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液的pH>2,现象不正确;B项,常温下草酸的电离常数Ka1=5.4×10-2、Ka2=5.4×10-5,HC2O水解方程式为HC2O+H2OH2C2O4+OH-,HC2O的水解常数为:Kw/Ka1=(1×10-14)/(5.4×10-2)≈1.85×10-13<5.4×10-5,HC2O的电离程度大于HC2O的水解程度,常温下0.010 mol·L-1的NaHC2O4溶液的pH<7,现象不正确;C项,常温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后测其pH (2)①溶解沉淀时不能用稀盐酸,原因是KMnO4也能氧化盐酸。
②滴定过程中KMnO4将H2C2O4氧化成CO2,发生反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液20 mL,根据关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,n(Ca)=5/2c(KMnO4)·V[KMnO4(aq)]=5/2×1.0×10-4 mol·L-1×0.02 L=5×10-6 mol,200 mL该血液中含钙5×10-6 mol×40 g·mol-1×=0.02 g。
④A项,滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗,所消耗KMnO4溶液体积偏高,测定结果偏高,正确;B项,滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出,所消耗KMnO4溶液体积偏低,测定结果偏低,错误;C项,滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,所消耗KMNO4溶液体积偏低,测定结果偏低,错误;D项,装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,没用待测液润洗,对测定结果无影响,错误。
第三章 学业质量标准检测
(90分钟,100分)
一、选择题(本题包含15个小题,每小题3分,共45分)
1.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( B )
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
解析: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错误;铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,B正确;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错误;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错误。
2.常温下,下列事实不能说明BOH是弱碱的是( D )
A.将pH=12的BOH溶液稀释10倍,测得pH>11
B.0.1 mol·L-1 BOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1
C.一定浓度的BCl溶液显酸性
D.一定浓度的BOH溶液可以使酚酞溶液变浅红
解析:将pH=12的BOH溶液稀释10倍,测得pH>11,说明稀释促进了BOH的电离,说明BOH部分电离,能证明 BOH是弱电解质,A正确;常温下,0.1 mol·L-1一元强碱溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1 BOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1,说明BOH不完全电离,BOH是弱碱,B正确;一定浓度的BCl溶液显酸性,说明B+离子水解,导致溶液显酸性,说明BOH为弱碱,C正确;碱溶液均可以使酚酞溶液变红,说明BOH能电离出氢氧根离子,而不能说明BOH的电离程度,所以不能证明BOH是弱电解质,D错误。
3.(2021·辽宁,14)下列说法正确的是( B )
A.向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,即可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时:c(HCOO-)>c(Na+)
C.常温下等物质的量浓度的四种溶液① NH3·H2O、②NH4HSO4、③(NH4)2CO3、④NH4Cl,c(NH)的关系为②>④>③>①
D.等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液:3c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
解析: 向AgCl浊液中加入KBr溶液,沉淀颜色变为浅黄色,则有AgBr生成,当Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)即有AgBr沉淀,若溴化钾浓度很大,使Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)也有浅黄色沉淀AgBr生成,故不可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A错误;常温下向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液至pH=5时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-)可知,c(HCOO-)>c(Na+),B正确;①NH3·H2O是弱电解质,其余都是强电解质,故c(NH)最小的是①,根据能够电离出的NH的个数可分为两类,③(NH4)2CO3是二元铵盐,虽然(NH4)2CO3溶液中,CO和NH相互促进水解,但水解不彻底,NH浓度较大,②NH4HSO4和④NH4Cl是一元铵盐,②NH4HSO4中电离产生的H+抑制NH水解,故②和④比较,c(NH)较大的是②,则c(NH)的关系为③>②>④>①,C错误;等物质的量浓度的NaHCO3与Na2CO3混合溶液中存在物料守恒:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],D错误。
4.加热下列物质的稀溶液,可能使离子总数减小的是(不考虑溶液的挥发)( D )
A.Fe2(SO4)3 B.CH3COOH
C.NaOH D.Ca(HCO3)2
解析:A项,考虑Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升温该平衡正向移动,离子总数增大;B项,考虑CH3COOH的电离,升温该电离平衡正向移动,离子总数增大;C项,考虑水的电离,升温水的电离平衡正向移动,离子总数增大;D项,Ca(HCO3)2受热促进HCO电离:HCOH++CO,由于Ca2++CO===CaCO3↓,而使溶液中离子总数减小。
5.下列能说明0.1 mol·L-1的NaHA溶液一定呈酸性的是( B )
A.某温度下,测得溶液的pH<7
B.溶液中c(Na+)=c(A2-)
C.溶液中存在Na+、HA-、A2-、H2A多种微粒
D.NaHA溶液可与等体积等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应
解析:没有指明温度是25 ℃,所以pH<7的溶液不一定呈酸性,A项错误;溶液中c(Na+)=c(A2-),说明HA-完全电离,NaHA为强酸的酸式盐,溶液一定呈酸性,B项正确;溶液中存在Na+、HA-、A2-、H2A多种微粒,说明NaHA为弱酸的酸式盐,HA-的电离与水解程度大小不确定,溶液的酸碱性不确定,C项错误;不论NaHA是强酸酸式盐还是弱酸酸式盐,与等体积等物质的量浓度的NaOH溶液都恰好反应,所以无法确定NaHA溶液的酸碱性,D项错误。
6.(2021·湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( C )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
解析: 由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确。
7.25 ℃时,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液pH=3,0.1 mol·L-1的HCN溶液pH=4。下列说法正确的是( B )
A.CH3COOH与HCN均为弱酸,酸性:HCN>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出来的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,酸的浓度:HCN>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和NaCN溶液中,pH大小:CH3COONa>NaCN
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HCN溶液各100 mL与等浓度的NaOH溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积:CH3COOH>HCN
解析:0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液pH=3,0.1 mol·L-1的HCN溶液pH=4,可以确定CH3COOH的酸性强于HCN。酸性应该CH3COOH>HCN,故A错误;水电离出来的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,说明两种酸的pH均为3,因为CH3COOH的酸性强于HCN,则酸的浓度:HCN>CH3COOH,故B正确;因为CH3COOH的酸性强于HCN,则CH3COONa和NaCN溶液中,CN-水解程度大于CH3COO-,pH大小:CH3COONa
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
C.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度
D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
解析:酸性:CH3COOH>HClO,所以水解程度:CH3COONa
9.如图是Ca(OH)2在温度分别为T1、T2时的沉淀溶解平衡曲线[图中浓度单位为mol·L-1,温度为T1时Ca(OH)2的Ksp=4×10-6,≈1.6]。下列说法正确的是( C )
A.温度:T1
C.Q点的溶液中c(OH-)约为0.012 5 mol·L-1
D.T1时,向Ca(OH)2饱和澄清溶液中加水,溶液碱性减弱,Z点溶液可转化为Q点溶液
解析:氢氧化钙溶解度随着温度的升高而降低,根据图像,因此T1>T2,故A错误;P点属于过饱和溶液,即悬浊液,因此分散质粒子直径大于100 nm,故B错误;根据Ksp=c(Ca2+)×c2(OH-),4×10-6=4a×(2a)2,解得a=6.25×10-3,因此c(OH-)=2×6.25×10-3 mol·L-1=0.012 5 mol·L-1,故C正确;加水稀释,c(Ca2+)和c(OH-)都减小,故D错误。
10.常温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号
起始浓度/(mol·L-1)
反应后溶液的pH
c(HA)
c(KOH)
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
下列判断不正确的是( B )
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
解析:等体积等浓度混合后恰好生成KA,pH=9,水解显碱性,则离子浓度c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项正确;由电荷守恒可知,c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),则c(OH-)-c(H+)=c(K+)-c(A-),B项错误;pH=7可知溶液为中性,则反应后溶质为HA和KA,HA的浓度大于0.2 mol·L-1,由物料守恒可知反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C项正确;溶液遵循电荷守恒,c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),pH=7可知,c(OH-)=c(H+),且显性离子大于隐性离子,c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),D项正确。
11.室温下,通过实验探究亚硫酸盐的性质。
已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2、Ka2(H2SO3)=1.02×10-7
实验
实验操作和现象
1
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入112 mL(标准状况)SO2
2
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入SO2至溶液pH=7
3
向10 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液通入224 mL(标准状况)SO2
4
向实验3所得溶液中加入少量的1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液
下列说法正确的是( C )
A.实验1得到的溶液中有c(SO)+c(OH-)=c(H2SO3)+c(H+)
B.实验2得到的溶液中有c(HSO)>c(SO)
C.实验3得到的溶液中有c(Na+)
解析:实验1中,标准状况下112 mL二氧化硫的物质的量为=0.005 mol,10 mL 1.0 mol·L-1氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为1.0 mol·L-1×0.01 L=0.01 mol,0.005 mol二氧化硫与含有0.01 mol氢氧化钠的溶液恰好反应得到亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠溶液中存在的质子守恒关系为c(OH-)=2c(H2SO3)+c(H+)+c(HSO),故A错误;由题给电离常数可知亚硫酸氢钠的水解常数为==6.49×10-13>Ka2(H2SO3)=1.02×10-7,亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,则实验2得到pH=7的溶液为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠的混合溶液,由Ka2(H2SO3)= 可得===1.02,溶液中c(HSO)
A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小
C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-(aq)===AgI(s)+Cl-(aq)能够发生
D.Ka(HCN)
13.已知常温下0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液pH=7.8,已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示,下列说法不正确的是( C )
A.溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
B.NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
C.通过分析可知常温下:Kb(NH3·H2O)
解析:结合图示可知:溶液的pH=9时溶液中粒子浓度由大到小的顺序为:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO),A正确;NH4HCO3溶液中存在物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),B正确;常温下0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=7.8,溶液呈碱性,说明HCO的水解程度大于NH的水解程度,则根据盐的水解规律:谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解,可知NH3·H2O的电离程度大于H2CO3的电离程度,所以Kb(NH3·H2)>Ka1 (H2CO3),C错误;溶液中存在电离平衡:HCOH++CO,该电离平衡常数Ka=,则=,溶液中滴加少量浓盐酸,c(H+)增大,由于电离平衡常数不变,则的比值减小,D正确。
14.在25 ℃时,将1.0 L c mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是( D )
A.水的电离程度:a>b>c
B.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)
C.a点对应的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=
解析:由图可知a点加入0.1 mol NaOH固体,pH=7,溶质为CH3COONa和CH3COOH的混合物,则原n(CH3COOH)>0.2 mol,酸抑制H2O电离,a、b、c三点均酸过量,且c(H+)ab>c,A正确;c点通入0.1 mol HCl,相当于恰好与0.1 mol NaOH反应,溶质为0.1 mol NaCl和原CH3COOH,c(CH3COOH)>0.2 mol·L-1,c(Na+)=0.1 mol·L-1,则B正确;a点溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时pH=7,则c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;该温度下pH=7时,c(H+)=10-7 mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2 mol·L-1,c(CH3COOH)=(c-0.2)mol·L-1,则醋酸的电离平衡常数Ka===,故D错误。
15.20 ℃时,Ka1(H2C2O4)=10-1.3,Ka2(H2C2O4)=10-4.2。用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 mol·L-1 H2C2O4溶液过程中,下列说法正确的是( C )
A.20 ℃时C2O的水解常数Kh=10-18.2
B.当加入NaOH溶液体积为10.00 mL时,c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
C.当加入NaOH溶液体积为15.00 mL时,c(HC2O)+3c(H2C2O4)
解析:20 ℃时C2O的水解常数Kh= ====10-9.8,故A错误;当加入NaOH溶液体积为10.00 mL时,形成的溶质为NaHC2O4溶液,Ka2(H2C2O4)=10-4.2,HC2O的水解常数Kh= ====10-12.7,HC2O的电离程度大于其水解程度,则c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),故B错误;当加入NaOH溶液体积为15.00 mL时,形成的为等浓度的NaHC2O4和Na2C2O4溶液,溶液中的物料守恒有:c(Na+)=1.5[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)],溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),两式相减可得质子守恒:c(OH-)+0.5c(C2O)=0.5c(HC2O)+1.5c(H2C2O4)+c(H+),由A、B可知,HC2O的电离平衡常数Ka2(H2C2O4)=10-4.2,C2O的水解常数Kh=10-9.8,则溶液中HC2O的电离程度大于C2O的水解程度,溶液显酸性,即溶液中c(H+)>c(OH-),则0.5c(C2O)>0.5c(HC2O)+1.5c(H2C2O4),即c(HC2O)+3c(H2C2O4)
16.(10分)(1)25 ℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl;②CH3COOH;③Ba(OH)2;④Na2CO3;⑤KCl;⑥NH4Cl。溶液pH由小到大的顺序为_①②⑥⑤④③__(填编号)。
(2)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=_5.7×10-10__(保留到小数点后一位)。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_酸性__(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:_c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)__。
(4)25 ℃时,将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol·L-1 ,m与n的大小关系是m_>__n(填“>”“=”或“<”)。
(5)25 ℃时,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=_1.75×10-5__。
解析:(1)①HCl是一元强酸,②CH3COOH是一元弱酸,③Ba(OH)2是二元强碱,④Na2CO3是强碱弱酸盐,⑤KCl是强酸强碱盐;⑥NH4Cl是强酸弱碱盐。物质的量浓度相同时酸性:强酸>弱酸>强酸弱碱盐;物质的量浓度相同时碱性:强碱>强碱弱酸盐。所以这几种溶液pH由小到大的顺序为①②⑥⑤④③。
(2)醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=;该温度下CH3COONa的水解平衡为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数Kh=。Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,所以Kh==≈5.7×10-10。
(3)25 ℃时,pH=3的醋酸,c(H+)=10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-11mol·L-1,则c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-11=10-3mol·L-1。当等体积混合后,CH3COOH电离的H+恰好将OH-完全中和。但由于醋酸为弱酸,还有大量未电离的醋酸分子存在,会继续电离产生H+和CH3COO-,所以溶液呈酸性。在溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。
(4)由于溶液为等体积混合,所以溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol·L-1。因为酸是弱酸,碱是强碱,若等物质的量混合,恰好生成CH3COONa,由于CH3COO-的水解而使溶液呈碱性,为了使溶液呈中性,酸必须稍微过量一些,来抵消醋酸根离子水解的碱性,所以m与n的大小关系是m>n。
(5)25 ℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,说明醋酸与一水合氨的电离程度相同,也就是电离常数相等。由于醋酸的电离常数为Ka=1.75×10-5,所以NH3·H2O的电离常数Kb=1.75×10-5。
17.(10分)醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。
(1)为用实验证明醋酸是弱电解质,实验小组同学设计如下几种方案:
①用pH试纸测出0.1 mol·L-1的醋酸溶液pH:若pH_>__1(填“>”“<”或“=”),则证明醋酸是弱酸;
②先测0.1 mol·L-1醋酸的pH ;量取该溶液5 mL用蒸馏水稀释至500 mL,再测其pH,若_ΔpH<2__,则证明醋酸是弱电解质;
③分别配制pH相同的醋酸和盐酸,各取10 mL与足量的锌粒反应(装置如图),测试在不同时间间隔中得到H2的量,即可证明醋酸是弱电解质。下列示意图(X为醋酸,Y为盐酸)中,符合该实验结果的是_D__(选填字母);
但在该实验中难以实现之处为_锌粒和酸的接触面积相同/配相同pH的溶液__。(举例)
(2)醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠(CH3COONa)。
①将CH3COONa固体溶于蒸馏水后其溶液显碱性,其原因是(用离子方程式表示) CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ;在该溶液中,下列关系式中正确的是_ABC__;(选填字母)
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
D.c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)
②醋酸和氢氧化钠反应后得到溶液中溶质的组成有多种可能:
若得到的溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),试推断该溶液中的溶质为_NaOH、CH3COONa__;
若得到的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),则可以推断该溶液中的溶质可能为_CH3COOH、CH3COONa__;
③将a mol·L-1 CH3COOH稀溶液和b mol·L-1 NaOH稀溶液等体积混合:
若测得溶液中c(OH-)=c(H+),则a_>__b;(选填“>”“<”“=”“≤”或“≥”)
若测得溶液中c(OH-)>c(H+),则a_>、<_或=__b。(选填“>”“<”“=”“≤”或“≥”)
解析:(1)①若醋酸是弱酸,在水溶液中不能完全电离,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,pH>1。
②取该溶液5 mL用蒸馏水稀释至500 mL,相当于稀释100倍,如果醋酸是强酸,前后的pH差ΔpH=2,若两者的pH差ΔpH<2,则可证明醋酸是弱电解质。
③刚开始醋酸和盐酸的pH相等,氢离子浓度相等,因为醋酸在反应过程中还在不断电离出氢离子,则醋酸与锌粒反应的速率更快;之后又因为醋酸是弱酸,其浓度要大于盐酸的浓度,最终会生成更多的氢气,故选D;反应过程中难以实现之处为:锌粒和酸的接触面积相同和配相同pH的溶液。
(2) ①CH3COONa固体溶于蒸馏水后会发生水解,导致其溶液显碱性,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;CH3COONa溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),结合电荷守恒和物料守恒可以得到:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);浓度大小:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故选ABC。
②若c(OH-)>c(CH3COO-)> c(H+)时说明溶液中氢氧化钠过量,是氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,推断该溶液中的溶质为:NaOH、CH3COONa;若c(H+)>c(OH-)时说明溶液中醋酸过量,是醋酸和醋酸钠的混合溶液, 可以推断该溶液中的溶质为:CH3COOH、CH3COONa。
③若c(OH-)=c(H+),溶液显中性,一定为醋酸和醋酸钠的混合液,则a>b;若c(OH-)>c(H+),溶液为醋酸钠溶液或醋酸钠和NaOH的混合液或大量醋酸钠和少量醋酸的混合液,则a可能大于b,也可能等于b,还可能小于b。
18.(12分)盐类的水解在生产生活中应用广泛
(1)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。FeCl3在溶液中分三步水解,请回答下列问题:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)+H+ K2
Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H+ K3
①以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_K1>K2>K3__。
②通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为xFe3++yH2OFe′x(OH)+yH+。欲使平衡正向移动可采用的方法是_bd__(填标号)。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
③室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是_调控溶液的pH__。
(2)现有常温下的0.1 mol·L-1纯碱溶液。
①你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示) CO+H2OHCO+OH- 。为证明你的上述观点,请设计实验,简述实验操作,现象和结论:_向纯碱溶液中滴加数滴酚酞溶液后,溶液显红色;然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量,若溶液红色随白色沉淀生成逐渐变浅直至消失,则说明上述观点正确__。
②同学甲认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO不超过其总量的10%,请你设计实验证明该同学的观点是否正确(忽略CO3的第二步水解):_用pH试纸(或pH计)测常温下0.1_mol·L-1纯碱溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确__。
解析:(1)①铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;②水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动,故a错误;加水稀释,促进水解,水解平衡正向移动,故b正确;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,故c错误;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,故d正确;故选bd;③从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。
(2)碳酸根离子在溶液中发生水解反应:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,水解以第一步为主,导致溶液显示碱性。
②证明纯碱溶液显示碱性是碳酸根离子水解导致的方法为:向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后,溶液显红色;然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量,若溶液红色逐渐变浅直至消失,则说明上述观点。
③Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO离子不超过其总量的10%,证明方法为:用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol·L-1纯碱溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确。
19.(10分)铜冶炼过程中,产生的粗硫酸镍废液中含有Cu2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、H3AsO3等杂质微粒,工业生产以此为原料,精制硫酸镍,主要流程如图:
已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=5.48×10-16,Ka(HF)=6.3×10-4
(1)步骤ⅰ的操作名称是_萃取分液__。
(2)①H3AsO3中As的化合价为_+3价__。
②步骤ⅱ中H2O2的作用是_将Fe2+、H3AsO3氧化为FeAsO4__。
(3)步骤ⅲ,加入Na2CO3的目的是通过调pH进一步去除Fe3+,使c(Fe3+)≤2.5×10-9 mol·L-1,若溶液2中c(Ni2+)=0.054 8 mol·L-1,则需控制pH的大致范围为_4~7__。
(4)①步骤ⅳ,沉淀3的主要成分有_CaF2、MgF2__(填化学式)。
②在加入NaF的同时需调pH约为5,若pH过低,导致沉淀率下降,原因是_F-与H+结合生成弱电解质HF,导致c(F-)降低,沉淀率下降__。
(5)结合图说明由溶液4得到NiSO4·6H2O的操作是_加热浓缩、冷却结晶、过滤__。
解析:由题给流程可知,向粗硫酸镍废液中加入有机溶剂萃取溶液中的铜元素,分液得到含铜有机物和溶液1;向溶液1中加入双氧水溶液将亚铁离子、亚砷酸氧化为砷酸铁沉淀,过滤得到砷酸铁和溶液2;向溶液2中加入碳酸钠溶液调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和溶液3;向溶液3中加入氟化钠溶液,将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化钙、氟化镁的沉淀3和溶液4;由图可知,NiSO4·6H2O溶解度随温度升高而增大,则溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到NiSO4·6H2O。
(1)由分析可知,步骤Ⅰ的操作为萃取分液。
(2)①由化合价代数和为0可知,亚砷酸中砷元素的化合价为+3价。
②由分析可知,加入双氧水溶液的目的是将亚铁离子、亚砷酸氧化为砷酸铁沉淀。
(3)由氢氧化镍的溶度积可知,当溶液中镍离子的浓度为0.054 8 mol·L-1时,溶液中氢氧根离子的浓度不能大于=10-7 mol·L-1,由氢氧化铁的溶度积可知,当溶液中铁离子的浓度不大于2.5×10-9 mol·L-1时,溶液中氢氧根离子的浓度应小于≈10-10 mol·L-1,则加入碳酸钠溶液将铁离子转化为氢氧化铁沉淀时,需控制溶液pH的大致范围为4~7。
(4)①由分析可知,加入氟化钠溶液的目的是将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀。
②氢氟酸为弱酸,若溶液pH过低,氢离子与溶液中氟离子反应生成氢氟酸,使得溶液中氟离子浓度减小,导致沉淀率下降。
(5)由分析可知,溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到NiSO4·6H2O。
20.(13分)草酸是植物常具有的成分,具有广泛的用途。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101 ℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170 ℃以上分解。常温下它的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5。回答下列问题:
(1)设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的是_C__。
A.常温下,取0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH=2
B.常温下,取0.010 mol·L-1的NaHC2O4溶液,测其pH>7
C.常温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pH D.标准状况下,取0.10 mol·L-1的H2C2O4溶液100 mL与足量锌粉反应,收集到H2的体积为224 mL
(2)医学上常用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。
①溶解沉淀时_不能__(填“能”或“不能”)用稀盐酸,原因是_KMnO4也能氧化盐酸__。
②滴定过程中发生反应的离子方程式为 2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4mol·L-1 KMnO4溶液20 mL,则200 mL该血液中含钙_0.02__g。
④下列操作会引起测定结果偏高的是_A__。
A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗
B.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,没用待测液润洗
解析:(1)A项,草酸是二元弱酸,常温下0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液的pH>2,现象不正确;B项,常温下草酸的电离常数Ka1=5.4×10-2、Ka2=5.4×10-5,HC2O水解方程式为HC2O+H2OH2C2O4+OH-,HC2O的水解常数为:Kw/Ka1=(1×10-14)/(5.4×10-2)≈1.85×10-13<5.4×10-5,HC2O的电离程度大于HC2O的水解程度,常温下0.010 mol·L-1的NaHC2O4溶液的pH<7,现象不正确;C项,常温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后测其pH (2)①溶解沉淀时不能用稀盐酸,原因是KMnO4也能氧化盐酸。
②滴定过程中KMnO4将H2C2O4氧化成CO2,发生反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液20 mL,根据关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,n(Ca)=5/2c(KMnO4)·V[KMnO4(aq)]=5/2×1.0×10-4 mol·L-1×0.02 L=5×10-6 mol,200 mL该血液中含钙5×10-6 mol×40 g·mol-1×=0.02 g。
④A项,滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗,所消耗KMnO4溶液体积偏高,测定结果偏高,正确;B项,滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出,所消耗KMnO4溶液体积偏低,测定结果偏低,错误;C项,滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,所消耗KMNO4溶液体积偏低,测定结果偏低,错误;D项,装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,没用待测液润洗,对测定结果无影响,错误。
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