《水溶液中的离子反应与平衡》单元测试(培优提升)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共45分)
1.(本题3分)常温下,加水稀释冰醋酸,再此过程中始终增大的是
A.溶液的导电能力 B.醋酸的电离度
C.溶液的值 D.醋酸的电离平衡常数
2.(本题3分)常温下,下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A.溶液的
B.溶液
C.溶液比盐酸导电能力弱
D.溶液与溶液恰好中和
3.(本题3分)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
下列选项错误的是
A.2CN- +H2O+CO2=2HCN+
B.2HCOOH+=2HCOO- +H2O+CO2↑
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等浓度的HCOOH和HCN稀释相同的倍数后pH前者小于后者
4.(本题3分)下列离子在指定条件下,一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液中:
B.与铝反应产生的溶液中:
C.水电离出的的溶液中:
D.常温下,的溶液中:
5.(本题3分)在25℃时,将的、两种一元碱溶液各,分别稀释至,其与溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,电离常数
B.稀释后溶液中水的电离程度比溶液中水电离程度小
C.若、都是弱碱,则的值一定大于9
D.完全中和、两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积
6.(本题3分)已知NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下,向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10mol·L-1
C.加入NaHA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
7.(本题3分)25℃,水的电离达到平衡:H2OH++OH->0,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水中加热,Kw增大,c(H+)不变
8.(本题3分)常温下,有下列四种溶液:①的溶液 ②的HCl溶液 ③的氨水 ④的NaOH溶液,下列有关说法正确的是
A.四种溶液的Kw相同,由水电离的:①=③>②=④
B.向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
C.①、②溶液分别与足量锌粉反应,生成H2的量:① =②
D.将②、③两种溶液混合后,若,消耗溶液的体积为:③>②
9.(本题3分)室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是
A.若x=y,且a + b = 14,则pH>7 B.若10x = y,且a + b = 13,则pH = 7
C.若ax=by,且a + b = 13,则pH=7 D.若x = 10y,且a + b = 14,则pH>7
10.(本题3分)已知,,。某溶液中含有Ag+、Cu2+和Sb3+,浓度均为0.010mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的Na2S溶液时,三种阳离子产生沉淀的先后顺序为
A.Ag+、Cu2+、Sb3+ B.Cu2+、Ag+、Sb3+
C.Sb3+、Ag+、Cu2+ D.Ag+、Sb3+、Cu2+
11.(本题3分)0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量盐酸 D.加热
12.(本题3分)已知:硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大,T℃时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点溶液若降低温度,则a点可沿虚线移动到c点
B.向a点的悬浊液中加入NaCl固体,溶液组成可能会由a向d方向移动
C.a点溶液加入硝酸银固体,则a点可沿虚线移动到b点
D.根据曲线数据计算可知,T℃下,Ksp(Ag2SO4)=2.25×10-4
13.(本题3分)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;
②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;
③溶洞、珊瑚的形成;
④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能;
⑤泡沫灭火器灭火的原理。
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
14.(本题3分)室温下,向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化
B.Ka2(H2SO3)的数量级为10 8
C.pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D.NaHSO3溶液中水电离出的c(H+)<1×10 7 mol·L 1
15.(本题3分)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3 向2mL1mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1mol·L-1FeCl3溶液
B 探究浓度对反应速率的影响 相同条件下,向2支各盛有4mL0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液的试管中,分别加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液和2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
C 测定未知浓度的NaOH溶液 用标准盐酸溶液滴定NaOH溶液,用甲基橙作指示剂,当溶液颜色由黄色变为红色即为滴定终点
D 比较HClO和H2CO3的酸性强弱 常温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO溶液和NaHCO3溶液的pH
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共26分)
16.(本题12分)在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,请填写下列空白。
(1)写出醋酸的电离方程式___。
(2)a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由大到小的顺序为___,醋酸的电离程度由大到小的顺序为__。
(3)若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,可采取的措施是___(填标号)。
A.加水 B.加入少量固体CH3COONa
C.加少量浓盐酸 D.加入少量浓氨水
(4)25℃时,醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5,0.1mol L-1醋酸溶液中c(H+)=___(已知:=1.34)。
(5)c(H+)相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的H2在相同状况下的体积分别为V1和V2,则V1___V2(填“>”“<”或“=”,下同);物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的H2在相同状况下的体积分别为V3和V4,则V3__V4。
17.(本题14分)电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
①醋酸在水溶液中的电离方程式为______________。
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH 电离程度增大的是______(填字母序号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_________(填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_______。
③V1和V2的关系: V1___V2 (填“>”、“=”或“<”)。
④M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料: AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度: AgSCN>AgI。
操作步骤 现象
步骤1: 向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/L KSCN溶液,静置。 出现白色沉淀
步骤2: 取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol/L Fe(NO3)3溶液。 溶液变红色。
步骤3: 向步骤2 的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 现象a,溶液红色变浅。
步骤4: 向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 出现黄色沉淀。
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式_____________。
②步骤3中现象a是_____________。
③用化学平衡原理解释步骤4 的实验现象___________。
三、原理综合题(共14分)
18.(本题14分)相同条件下,下列五种溶液:
①0.1 mol L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是_______。
(3)25℃时,将amol L-1的氨水与0.1mol L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显_______性(填“酸”、“碱”或“中”)
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:_______。
②若溶液M由10mL 2mol L-1NaHA溶液与10mL 2mol L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系_______。
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_______(填字母)。
②室温下0.1 mol L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=_______mol L-1。
四、实验题(共15分)
19.(本题15分)Ⅰ.用中和滴定法测定某烧碱的纯度,试根据实验回答:
(1)称取烧碱样品。将样品配成250mL待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需_______。
(2)取待测液,用_______量取。
(3)用标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以酚酞为指示剂,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视_______,直到看到_______即可判断达到滴定终点。
(4)根据表中数据,计算样品烧碱的质量分数为_______结果保留四位有效数字。假设烧碱中不含有与酸反应的杂质
滴定次数 待测液体积 标准盐酸体积
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
(5)滴定过程,下列情况会使测定结果偏高的是_______(填序号。
①记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视;
②碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液;
③滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失;
④滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下;
⑤盐酸在滴定时溅出锥形瓶外;
Ⅱ.室温下,向20.00mL未知浓度的二元酸H2B中,逐滴加入0.1000 mol·L-1的NaOH溶液,用pH计测定溶液的pH,左侧纵轴表示混合溶液中各微粒的物质的量分数,相关数据如图所示(曲线③为滴定曲线)。
(1)H2B的一级电离方程式为_______。
(2)滴定终点时,溶液中c(Na+)=_______。
(3)B2-的水解常数 _______。
《水溶液中的离子反应与平衡》单元测试(培优提升)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共45分)
1.(本题3分)常温下,加水稀释冰醋酸,再此过程中始终增大的是
A.溶液的导电能力 B.醋酸的电离度
C.溶液的值 D.醋酸的电离平衡常数
【答案】B
【详解】
A.冰醋酸加水稀释,离子浓度减小,故导电能力降低,故A错误;
B.冰醋酸加水稀释,电离平衡正向移动,促进电离,故B正确;
C.冰醋酸加水稀释,离子浓度减小,氢离子浓度减小,故pH增大,故C错误;
D.电离常数只与温度有关,故D错误;
故选B。
2.(本题3分)常温下,下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A.溶液的
B.溶液
C.溶液比盐酸导电能力弱
D.溶液与溶液恰好中和
【答案】D
【详解】
A.溶液的,说明该溶液中<,则HX部分电离,一元酸HX是弱酸,A项不符合题意;
B.溶液,溶液显碱性,说明NaX是强酸弱碱盐,则一元酸HX是弱酸,B项不符合题意;
C.溶液比盐酸导电能力弱,说明酸性:HX弱于HCl,即一元酸HX是弱酸,C项不符合题意;
D.溶液与溶液恰好中和,只能说明HX为一元酸,不能说明其强弱,D项符合题意;
答案选D。
3.(本题3分)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
下列选项错误的是
A.2CN- +H2O+CO2=2HCN+
B.2HCOOH+=2HCOO- +H2O+CO2↑
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等浓度的HCOOH和HCN稀释相同的倍数后pH前者小于后者
【答案】A
【详解】
酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的量浓度越小,由题中表格数据可知,酸的电离平衡常数K(HCOOH)>K(H2CO3)>K(HCN)>K(),即酸性HCOOH>H2CO3>HCN>;据此解答。
A.由上述分析可知,酸性HCOOH>H2CO3>HCN>,根据强酸能够制取弱酸原理,则CN-与H2O、CO2反应,生成HCN和,其离子方程式为:CN-+H2O+CO2═HCN+,故A错误;
B.由上述分析可知,酸性HCOOH>H2CO3,根据强酸能够制取弱酸原理,则HCOOH与反应,生成H2O和CO2,其离子方程式为2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑,故B正确;
C.由上述分析可知,酸性HCOOH>HCN,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的量浓度越小,则等pH、等体积的HCOOH和HCN,其物质的量n(HCOOH)<n(HCN),那么消耗NaOH的量前者小于后者,故C正确;
D.由上述分析可知,酸性HCOOH>HCN,等浓度的HCOOH和HCN溶液分别稀释相同倍数后,两种酸溶液浓度仍然相等,酸电离程度为HCOOH>HCN,酸的电离程度越大,酸中c(H+)越大,即c(H+)为HCOOH>HCN,c(H+)越大,pH越小,则pH前者小于后者,故D正确;
故选:A。
4.(本题3分)下列离子在指定条件下,一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液中:
B.与铝反应产生的溶液中:
C.水电离出的的溶液中:
D.常温下,的溶液中:
【答案】D
【详解】
A.使酚酞变红的溶液为碱性溶液, 与OH-能反应不能共存,故A不符合题意;
B.与铝反应产生的溶液为酸性或碱性溶液,在酸性条件下可以氧化而不能大量共存,故B不符合题意;
C.水电离出的的溶液为酸性或碱性溶液,在酸性或碱性溶液中都不能大量共存,故C不符合题意;
D.常温下,的溶液为酸性溶液,在酸性溶液中都可以大量共存,故D符合题意;
故选D。
5.(本题3分)在25℃时,将的、两种一元碱溶液各,分别稀释至,其与溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,电离常数
B.稀释后溶液中水的电离程度比溶液中水电离程度小
C.若、都是弱碱,则的值一定大于9
D.完全中和、两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积
【答案】C
【分析】
pH=11的x、y两种碱溶液各5mL,分别稀释至500mL,加水稀释促进弱碱电离,pH变化大的碱是强碱,变化小的碱是弱碱,根据图示知,x的碱性大于y,据此分析解题。
【详解】
A.25℃时,两种溶液稀释时pH的变化X更大,故Y的碱性相对较弱,电离常数,故A错误;
B.碱中氢氧根离子的浓度越大,其抑制水电离程度越大,根据图象中知,y中氢氧根离子浓度大于x,所以稀释后x溶液中水的电离程度比y溶液中水电离程度大,故B错误;
C.若x、y都是弱碱,加水稀释促进弱电解质电离,所以a的值一定大于9,故C正确;
D. pH相等的两种碱,y的浓度大于x,所以等体积等pH的两种碱,消耗同浓度稀硫酸的体积V(x)<V(y),故D错误;
答案是C。
6.(本题3分)已知NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下,向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10mol·L-1
C.加入NaHA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
【答案】D
【详解】
A.Kw=1×10-6×1×10-6=1×10-12,温度高于25℃,A正确;
B.NaHA电离出的H+抑制H2O电离,c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-10mol·L-1,B正确;
C.NaHA电离出的H+抑制H2O电离,C正确;
D.加H2O稀释c(H+)减小,而c(OH-)增大,D错误。
故选D。
7.(本题3分)25℃,水的电离达到平衡:H2OH++OH->0,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水中加热,Kw增大,c(H+)不变
【答案】B
【详解】
A.向水中加入稀氨水,由于NH3·H2O比H2O更容易电离,电离出的OH-使溶液中的OH-浓度增大,促使水的电离平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,c(OH-)增大,A错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,NaHSO4=Na++H++,c(H+)增大,温度不变Kw不变,B正确;
C.向水中加入少量固体CH3COOH,由于CH3COOH比H2O更容易电离,电离出的H+使溶液中的H+浓度增大,促使水的电离平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,c(H+)增大,C错误;
D.水的电离是一个吸热过程,将水中加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)和c(OH-)都增大,Kw增大,D错误;
故答案为:B。
8.(本题3分)常温下,有下列四种溶液:①的溶液 ②的HCl溶液 ③的氨水 ④的NaOH溶液,下列有关说法正确的是
A.四种溶液的Kw相同,由水电离的:①=③>②=④
B.向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
C.①、②溶液分别与足量锌粉反应,生成H2的量:① =②
D.将②、③两种溶液混合后,若,消耗溶液的体积为:③>②
【答案】B
【详解】
A.Kw只和温度有关,所以四种溶液的Kw相同。酸或碱都抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大,其抑制水电离程度越大,①②中氢离子浓度相等、③④中氢氧根离子浓度相等,且①②中氢离子浓度和③④中氢氧根离子浓度相等,所以抑制水电离程度相等,则由水电离的c(H+):①=③=②=④,故A错误;
B.加水稀释促进弱电解质电离,稀释相同倍数时,强酸强碱溶液的pH变化幅度较大,弱酸弱碱溶液的pH变化幅度较小,则向等体积的四种溶液中分别加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>②>①,故B正确;
C.溶液的体积未知,无法计算生成氢气的量,故C错误;
D.pH=3的HCl溶液和pH=11的氨水等体积混合后溶液显碱性,现混合后溶液呈中性,可知消耗溶液的体积②>③,故D错误;
故答案为B。
9.(本题3分)室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是
A.若x=y,且a + b = 14,则pH>7 B.若10x = y,且a + b = 13,则pH = 7
C.若ax=by,且a + b = 13,则pH=7 D.若x = 10y,且a + b = 14,则pH>7
【答案】D
【详解】
A.若x=y,且a+b=14,则有=1,即酸碱恰好中和,溶液呈中性,pH=7,A错误;
B.若10x=y,且a+b=13,则有=10a+b-15=0.01,即n(H+)>n(OH-),酸过量,pH<7,B错误;
C.若ax=by,且a+b=13,则有=,因a>b,则酸过量,pH<7,C错误;
D.若x=10y,且a+b=14,则有=10,则碱过量,pH>7,D正确;
答案选D。
10.(本题3分)已知,,。某溶液中含有Ag+、Cu2+和Sb3+,浓度均为0.010mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的Na2S溶液时,三种阳离子产生沉淀的先后顺序为
A.Ag+、Cu2+、Sb3+ B.Cu2+、Ag+、Sb3+
C.Sb3+、Ag+、Cu2+ D.Ag+、Sb3+、Cu2+
【答案】A
【详解】
根据溶度积常数求生成饱和溶液的S2 -物质的量浓度,S2 -物质的量浓度越小则越先沉淀。沉淀Ag+时,沉淀Cu2+时,沉淀Sb3+时,,则三种阳离子产生沉淀的先后顺序为Ag+、Cu2+、Sb3+,故答案选A。
11.(本题3分)0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量盐酸 D.加热
【答案】C
【分析】
如果要使更接近于0.1mol/L,需要抑制铵根离子水解,并且加入的物质和铵根离子之间不反应即可,根据水解平衡的移动影响因素来回答。
【详解】
A.加入氢氧化钠,会消耗铵根离子,使得铵根离子浓度更小于,故A错误;
B.加水稀释会导致溶液中铵根离子浓度减小,故B错误;
C.加入盐酸会抑制铵根离子水解,能使更接近于0.1mol/L,故C正确;
D.加热会促进铵根离子水解,导致溶液中铵根离子浓度减小,故D错误;
答案选C。
12.(本题3分)已知:硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大,T℃时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点溶液若降低温度,则a点可沿虚线移动到c点
B.向a点的悬浊液中加入NaCl固体,溶液组成可能会由a向d方向移动
C.a点溶液加入硝酸银固体,则a点可沿虚线移动到b点
D.根据曲线数据计算可知,T℃下,Ksp(Ag2SO4)=2.25×10-4
【答案】B
【详解】
A.硫酸银溶液中存在平衡:Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO(aq),a点时c(Ag+)=c(SO),降低温度溶解平衡逆向移动,析出硫酸银固体,则c(Ag+)和c(SO)不再相等,所以无法移动到c点,故A错误;
B.Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO(aq),向a点的悬浊液中加入NaCl固体,会生成氯化银沉淀,使银离子浓度减小,硫酸银的沉淀溶解平衡右移,硫酸根离子浓度增大,但温度不变,硫酸银的溶度积不变,所以溶液组成会由a向d方向移动,故B正确;
C.a点溶液加入硝酸银固体,虽然银离子浓度增大,但温度不变溶度积不变,a点应沿实线向下移动,故C错误;
D.根据图中a点,Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+) c(SO)=(1.5×10-2)2×1.5×10-2=3.375×10-6,故D错误;
故选B。
13.(本题3分)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;
②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;
③溶洞、珊瑚的形成;
④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能;
⑤泡沫灭火器灭火的原理。
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】A
【详解】
①碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,升高温度,促进水解,碱性增强,碱能促进油脂水解,所以热纯碱溶液的洗涤油污能力强,应用了盐类水解原理,不是沉淀溶解平衡,故①不符合题意;
②钡离子为重金属离子,能使蛋白质变性,可溶性的钡盐有毒,钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即易溶性的物质能向难溶性的物质转化,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释;故②符合题意;
③水中含有钙离子,空气中有二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸和钙离子反应生成难溶性的碳酸钙,长时间反应,形成珊瑚,碳酸钙能与二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙,溶洞的形成,溶洞、珊瑚的形成可以用沉淀平衡原理来解释,故③符合题意;
④胃酸的成分是盐酸,碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳、水,硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能,可以用沉淀平衡原理来解释,故④符合题意;
⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速的产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,故⑤不符合;
综上所述,②③④符合溶解平衡原理,选项A正确;
答案为A。
14.(本题3分)室温下,向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化
B.Ka2(H2SO3)的数量级为10 8
C.pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D.NaHSO3溶液中水电离出的c(H+)<1×10 7 mol·L 1
【答案】C
【分析】
向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,亚硫酸物质的量浓度逐渐减小,亚硫酸氢根物质的量浓度逐渐增大,因此曲线I为亚硫酸,曲线II为亚硫酸氢根,再继续加NaOH溶液,亚硫酸氢根物质的量浓度减小,亚硫酸根物质的量浓度增大,因此曲线III为亚硫酸根。
【详解】
A.根据前面分析曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化,故A正确;
B.在pH=7.2时,亚硫酸氢根物质的量浓度和亚硫酸根物质的量浓度相等,则Ka2(H2SO3)= c(H+)=1×10 7.2=100.8×10 8,因此Ka2(H2SO3)的数量级为10 8,故B正确;
C.pH=7时,根据电荷守恒和pH=7得到c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),又由于pH=7时c(SO)<c(HSO),因此c(Na+)>3c(SO),故C错误;
D.根据图中信息得到NaHSO3溶液pH大约为4,说明溶液显酸性,是亚硫酸氢根电离占主要,抑制水的电离,因此溶液中水电离出的c(H+)<1×10 7 mol·L 1,故D正确。
综上所述,答案为C。
15.(本题3分)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3 向2mL1mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1mol·L-1FeCl3溶液
B 探究浓度对反应速率的影响 相同条件下,向2支各盛有4mL0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液的试管中,分别加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液和2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
C 测定未知浓度的NaOH溶液 用标准盐酸溶液滴定NaOH溶液,用甲基橙作指示剂,当溶液颜色由黄色变为红色即为滴定终点
D 比较HClO和H2CO3的酸性强弱 常温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO溶液和NaHCO3溶液的pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.向2mL1mol/L氢氧化钠溶液中加入3滴1mol/L氯化镁溶液,氢氧化钠溶液过量,氯化镁溶液完全反应,再向溶液中加入3滴1mol/L氯化铁溶液,氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应,没有发生沉淀的转化,故A错误;
B.由得失电子数目守恒可知,4mL0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液完全反应消耗草酸的物质的量为0.01mol/L×0.004L×=0.0001mol<0.1mol/L×0.002L=0.0002mol,则向酸性高锰酸钾溶液中加入的不同浓度的草酸溶液均过量,酸性高锰酸钾溶液均完全反应,溶液紫色都会褪去,则依据溶液褪色所需的时间可以探究浓度对反应速率的影响,故B正确;
C.用标准盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂测定未知浓度的氢氧化钠溶液时,当溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色即为滴定终点,故C错误;
D.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH值,则无法通过测定相同浓度的次氯酸钠和碳酸氢钠溶液的pH比较次氯酸和碳酸的酸性强弱,故D错误;
故选B。
二、填空题(共26分)
16.(本题12分)在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,请填写下列空白。
(1)写出醋酸的电离方程式___。
(2)a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由大到小的顺序为___,醋酸的电离程度由大到小的顺序为__。
(3)若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,可采取的措施是___(填标号)。
A.加水 B.加入少量固体CH3COONa
C.加少量浓盐酸 D.加入少量浓氨水
(4)25℃时,醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5,0.1mol L-1醋酸溶液中c(H+)=___(已知:=1.34)。
(5)c(H+)相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的H2在相同状况下的体积分别为V1和V2,则V1___V2(填“>”“<”或“=”,下同);物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的H2在相同状况下的体积分别为V3和V4,则V3__V4。
【答案】
(1)CH3COOHCH3COO-+H+
(2) b>a>c c>b>a
(3)BD
(4)1.34×10-3mol L-1
(5) < =
【解析】
(1)
醋酸是弱酸,电离方程式为,故答案为:;
(2)
醋酸溶液中离子浓度越大,溶液导电性越强,所以由大到小的顺序为。溶液浓度越小,越有利于醋酸电离,所以醋酸的电离程度:,故答案为:b>a>c;c>b>a;
(3)
c点后加水,有利于电离,但溶液体积增大,减小;是强电解质,加入少量固体,增大;加少量浓盐酸,增大,抑制醋酸电离,减小;加入少量浓氨水,发生反应:,强电解质增大。可见BD正确,故答案为:BD;
(4)
,,解得,故答案为:1.34×10-3mol L-1;
(5)
相同的盐酸和醋酸,体积相同时,锌足量,则在相同状况下醋酸生成的的体积大。等体积等物质的量浓度的盐酸与醋酸物质的量相同,与锌反应在标准状况下生成的体积相等。故答案为:<;=;
17.(本题14分)电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
①醋酸在水溶液中的电离方程式为______________。
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH 电离程度增大的是______(填字母序号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_________(填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_______。
③V1和V2的关系: V1___V2 (填“>”、“=”或“<”)。
④M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料: AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度: AgSCN>AgI。
操作步骤 现象
步骤1: 向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/L KSCN溶液,静置。 出现白色沉淀
步骤2: 取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol/L Fe(NO3)3溶液。 溶液变红色。
步骤3: 向步骤2 的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 现象a,溶液红色变浅。
步骤4: 向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 出现黄色沉淀。
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式_____________。
②步骤3中现象a是_____________。
③用化学平衡原理解释步骤4 的实验现象___________。
【答案】CH3COOHCH3COO-+H+ b、c I 0.1mol/L醋酸溶液 < c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 出现白色沉淀 AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI 后,因为溶解度:AgI
(1)①醋酸是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡,则醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+;
②a.滴加少量浓盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,电离程度减小,a错误;
b.电离吸热,微热溶液促进电离,电离程度增大,b正确;
c.加水稀释粗电离,电离程度增大,c正确;
d.加入少量醋酸钠晶体,增大醋酸根浓度,抑制醋酸电离,电离程度减小,答案选bc;
(2)①醋酸是弱酸,0.1mol/L醋酸溶液的pH大于1,则滴定醋酸的曲线是I;
②盐酸和氢氧化钠溶液均是一元的强酸和强碱,在浓度相等的条件下对水的电离程度影响是相同的。醋酸是一元弱酸,在浓度与盐酸相等的条件下,溶液中氢离子浓度小,对水的电离程度影响小于盐酸,则滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1mol/L醋酸;
③氢氧化钠和醋酸恰好反应时生成的醋酸钠水解溶液显碱性,要满足溶液显中性,则醋酸应该过量。而氢氧化钠与盐酸恰好反应时生成的氯化钠不水解,溶液显中性,所以V1小于V2;
④M点时醋酸过量,溶液是由等浓度的醋酸钠和醋酸构成的,溶液显酸性,则对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(3)①铁离子与KSCN溶液反应使溶液显红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;
②硝酸银溶液能与KSCN溶液反应产生白色沉淀,所以向步骤2的溶液中,继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液时溶液中仍然会出现白色沉淀;
③根据以上分析可知溶液中存在平衡AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,因此Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I-=AgI↓,从而导致AgSCN的溶解平衡正向移动。
三、原理综合题(共14分)
18.(本题14分)相同条件下,下列五种溶液:
①0.1 mol L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是_______。
(3)25℃时,将amol L-1的氨水与0.1mol L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显_______性(填“酸”、“碱”或“中”)
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:_______。
②若溶液M由10mL 2mol L-1NaHA溶液与10mL 2mol L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系_______。
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_______(填字母)。
②室温下0.1 mol L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=_______mol L-1。
【答案】酸 NH+H2O NH3 H2O+H+ ③>①>②>④ 中 H2A H++HA-,HA- H++A2- c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+) D 10-3
【详解】
(1)①0.1 mol/L NH4Cl溶液是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,其原因为:NH+H2O NH3 H2O+H+;
(2)①NH4Cl溶液中铵根离子水解;②CH3COONH4醋酸根离子水解促进铵根离子水解;③NH4HSO4溶液电离出的H+抑制铵根离子水解;④氨水是弱碱电离,且电离的程度很弱;盐溶液完全电离,铵根离子水解极其微弱,氨水电离极其微弱,所以一水合氨中铵根离子的浓度最小,则c(NH)由大到小的顺序是:③>①>②>④;
(3)25℃时,将amol L-1的氨水与0.1mol L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),结合电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可得c(H+)=c(OH-),溶液显中性;
(4)①根据水溶液M中存在A2-、HA-、H+可知H2A为弱电解质,结合多元弱酸的分步电离有H2A H++HA-,HA- H++A2-;
②溶液M由10mL 2mol L-1NaHA溶液与10mL 2mol L-1NaOH溶液混合而得,根据反应方程式:NaHA+NaOH=Na2A+H2O可知,溶质为Na2A,结合A2-的水解有c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+);
(5)①0.1mol L-1NH4Al(SO4)2的溶液中,由于NH4+与Al3+均能水解,NH+H2O NH3 H2O+H+,Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,使得溶液呈酸性,pH<7,且升高温度促进水解,则随温度升高NH4Al(SO4)2溶液的pH逐渐减小,则符合0.1mol L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是D;
②室温下0.1mol L-1NH4Al(SO4)2中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)+3c(Al3+)=2c(SO)+c(OH-),则2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-10≈10-3 mol L-1。
四、实验题(共15分)
19.(本题15分)Ⅰ.用中和滴定法测定某烧碱的纯度,试根据实验回答:
(1)称取烧碱样品。将样品配成250mL待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需_______。
(2)取待测液,用_______量取。
(3)用标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以酚酞为指示剂,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视_______,直到看到_______即可判断达到滴定终点。
(4)根据表中数据,计算样品烧碱的质量分数为_______结果保留四位有效数字。假设烧碱中不含有与酸反应的杂质
滴定次数 待测液体积 标准盐酸体积
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
(5)滴定过程,下列情况会使测定结果偏高的是_______(填序号。
①记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视;
②碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液;
③滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失;
④滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下;
⑤盐酸在滴定时溅出锥形瓶外;
Ⅱ.室温下,向20.00mL未知浓度的二元酸H2B中,逐滴加入0.1000 mol·L-1的NaOH溶液,用pH计测定溶液的pH,左侧纵轴表示混合溶液中各微粒的物质的量分数,相关数据如图所示(曲线③为滴定曲线)。
(1)H2B的一级电离方程式为_______。
(2)滴定终点时,溶液中c(Na+)=_______。
(3)B2-的水解常数 _______。
【答案】250mL容量瓶 胶头滴管 碱式滴定管或移液管 锥形瓶中溶液颜色的变化 溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原色 98.05% ③⑤ H2B= H++HB- 10-9
【分析】
Ⅰ.配置一定物质的量浓度的溶液,操作步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等,根据操作选择仪器;碱性溶液盛放在碱式滴定管中;滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,用0.2010molL-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,甲基橙做指示剂溶液呈黄色,滴入盐酸反应终点变化为橙色;所耗盐酸标准液的体积带入公式c(待测)= 计算;根据m(烧碱)= c(烧碱)·V(烧碱溶液)·M(烧碱),可求出烧碱质量,再计算出烧碱的质量分数; 根据c(待测)= 分析误差,计算式中错误操作引起的变化全部变化为标准溶液体积的变化来判断浓度变化。据此解答。
Ⅱ.由题图可知,达到滴定终点时消耗的NaOH为40mL,由此判断二元酸H2B的浓度为0.1000mol·L-1。混合溶液中各微粒的物质的量分数曲线只有两条,说明二元酸H2B的第一步电离为完全电离,第二步部分电离;根据电荷守恒,可求c(Na+);结合图像,c(HB-)=c(B2-)时溶液的pH=5,据此解答。
【详解】
(1)操作步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器是:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,需要的玻璃仪器除了小烧杯、玻璃棒、量筒还需要250mL容量瓶、胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
(2)待测液是碱性溶液,取10.00mL待测液,用碱式滴定管或移液管量取,故答案为:碱式滴定管或移液管;
(3)滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的化,以便准确判断终点的到达;用0.2010molL-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,甲基橙做指示剂溶液呈黄色,滴入盐酸反应终点变化为橙色且半分钟内不恢复,说明反应达到终点,故答案为:锥形瓶中溶液颜色的变化;溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复;
(4) 标准液的体积分别为:19.90mL,20.10m L,两组数据都有效,平均体积为20.00mL,带入公式可得:c(待测)= = =0.4020molL-1;m(烧碱)=c(烧碱)·V(烧碱溶液)·M(烧碱)=0.4020mol·L-1×0.25L×40g/mol=4.020g,烧碱的纯度w(烧碱)= ×100%=98.05%;故答案为:98.05%;
(3) ①记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视,读取标准液溶液体积减小,测定浓度偏低,故①错误;
②碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液,待测液浓度稀释,测定浓度偏低,故②错误;
③滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失,读取的标准液体积增大,测定浓度偏高,故③正确;
④滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下,以为达到反应终点停止滴加,碱液未被全部反应,会造成测定结果偏低,故④错误;
⑤盐酸在滴定时溅出锥形瓶外,消耗标准液体积增大,测定浓度偏高,故⑤正确;
故答案为:③⑤;
Ⅱ.(1)由分析可知,二元酸H2B的第一步电离为完全电离,一级电离方程式为H2B=H++HB-,故答案为:H2B= H++HB-;
(2) 滴定终点时,根据电荷守恒,溶液中,故答案为:;
(3) 由题图可知,c(HB-)=c(B-)时溶液的pH=5,则Ka(HB-)= =1.0×10-5,Kh(B2-)= =1.0×10-9,故答案为:10-9。