第三章 物质在水溶液中的行为 强化复习(含解析)2022-2023上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1

第三章 物质在水溶液中的行为 强化复习
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.常温下pH= 10的Na2C2O4溶液中:2c(Na+) = c(C2O) + c(HC2O) + c(H2C2O4)
B.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体使溶液呈中性,此时混合液中c(Na+) <c(CH3COO-)
C.0.2 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/L (NH4)2SO3溶液中,c(NH)前者较大
D.浓度均为0.1 mol/L的NaCl溶液和NaF溶液中,离子总浓度相等
2.完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置部分已略去)正确的是
A.分离Na2CO3溶液和CH3CH2OH
B.除去Cl2中含有的少量HCl
C.做SO2与NaOH溶液的喷泉实验
D.用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
3.化学实验常对“纸”进行湿润,下列说法正确的是
A.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气
B.用湿润的pH试纸测定某酸溶液的pH
C.用湿润的红色石蕊试纸检验浓盐酸的挥发性
D.将滤纸湿润后放入漏斗中制作过滤装置
4.下列物质属于盐且水解后溶液呈碱性的是
A. B. C. D.
5.如图表示25℃时,的一元弱酸溶液在加水稀释过程中,某物理量(y)随加水量(x)变化的情况,则图中纵轴y不可能是
A. B. C. D.
6.为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.等体积等物质的量浓度的与中离子总数大小:
B.用铜电极电解饱和食盐水,若线路中通过个电子,则阳极产生(标准状况)气体
C.与在密闭容器中充分反应后生成的
D.溶液中,水解形成胶体粒子数为
7.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.Na2S溶液中S2-的水解:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-
B.HS-的电离方程式:HS-+H2OS2-+H3O+
C.H3PO4的电离方程式:H3PO43H++
D.用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
8.下列实验装置能达到实验目的的是(部分夹持仪器未画出)
A.甲装置用于石油的分馏 B.乙装置用于实验室制硝基苯
C.丙装置可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚 D.丁装置用于检验1—溴丙烷的消去产物
9.下列变化的离子方程式表示正确的是
A.大理石与醋酸反应:
B.用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体:
C.硫酸铝溶液与过量氨水反应:
D.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
10.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.0.1mol/LKI溶液:
B.由水电离产生的氢离子浓度为的溶液:
C.溶液:
D.的HCl溶液:
11.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO、NO
B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、AlO、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO、Fe2+、Ag+
12.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.中性溶液中:K+、Fe3+、SO、Cl-
B.由水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、NO、SO
D.= 1×10-13mol/L的溶液中:K+、Cu2+、Cl-、NO
13.下列属于有机物,又是弱电解质的是
A.草酸 B.葡萄糖 C.四氯化碳 D.苯酚钠
14.下列说法正确的是
A.用石墨电极电解熔融 Al2O3时,阳极须定期更换
B.如上图所示为向10 mL一定浓度的HCl溶液中滴加NaOH溶液时,所得室温下溶液pH随NaOH溶液体积的变化,由图可知c(NaOH)=0.1 mol·L 1
C.由方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol 1可知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol 1
D.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一定条件下能自发进行的原因是ΔH>0
15.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在无色溶液中:NH、Cu2+、SO、NO
B.在含大量Ca2+的溶液中:Ba2+、Na+、Cl-、OH-
C.在强酸性溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、SO
D.在强碱性溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO
二、填空题
16.水的离子积常数Kw与温度T(℃)的关系如图D3-5所示:
(1)若T1=25℃,则Kw1=_____________;若T2=100℃时,Kw2=10-12,则此时0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH=_____________。
(2)已知25℃时,0.1L 0.1mol/L的NaA溶液的pH=10,则NaA溶液中存在的平衡有_______________________________________________。
溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为__________________________。
(3)25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_____________。
17.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的量。
化学式 电离平衡常数(25℃)
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
(1)25℃时,有等浓度的 NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为____________________________________________________。
(2)25℃时,pH=8的CH3COONa溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=__________________________。
18.某同学用图(Ⅰ)所示的装置进行导电性实验,滴定管是用于滴加溶液的仪器。烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液A时,溶液的导电性的变化趋势如图(Ⅱ)所示。
(1)滴加液体至图(Ⅱ)中曲线最低点时,灯泡可能熄灭,可能的原因是___________。
(2)试根据离子反应的特点分析,溶液A中含有的溶质可能是(填序号)___________。
①HNO3②H2SO4③K2SO4④Fe2(SO4)3⑤NaHSO4
(3)NaHSO4通常为晶体,易溶于水,请回答下列问题:
①NaHSO4属于___________(填序号)。
A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐 E.电解质
②写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式___________。
③向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至Ba2+刚好沉淀完全,请写出发生反应的离子方程式:___________;在以上溶液中,继续滴加NaHSO4溶液,请写出此步反应的离子方程式:___________。
19.将高温水蒸气通到KSCN的表面,会发生下列反应:4KSCN+9H2O(g)═K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3,请填空:
(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是______(填元素符号,下同);属于第二周期元素的非金属性由强到弱的顺序为:______;
(2)上述反应所涉及的各物质中,属于非电解质的是:______;
(3)写出CO2的电子式:______;
(4)已知物质的量浓度均为0.10mol/L的K2CO3和K2S溶液pH如下:K2CO3水溶液呈碱性的原因是______(用化学用语解释),从表中数据可知,K2CO3溶液c(CO32-)______K2S溶液c(S2-)(填“>”“<”或“=”);
溶液 K2CO3 K2S
pH 11.6 12.5
(5)K2S接触潮湿银器表面,会出现黑色斑点(Ag2S),其原理如下(配平反应式):______K2S+______Ag+______O2+______H2O→______Ag2S+______KOH。_____________,每消耗标准状况下224mLO2,转移电子数目为______。
20.某无色气体A中可能含有Cl2、SO2、CO2、HCl气体中的一种或几种。
(1)将此气体通入氯水后溶液变得无色透明。
(2)将得到的溶液分为两份:①其中一份取出少量在试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀。②另一份取出少量加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,也得到白色沉淀。
试回答:
(1)气体A中肯定含有的气体是________,理由是____________。
(2)气体A中肯定不存在的气体是________,理由是__________。
(3)气体A中不一定存在的气体是________。
21.过氧化物是一类非常重要的化合物,从人们制得第一种过氧化物距今已有200多年的历史了,在众多的过氧化物中过氧化氢迄今为止仍然得到广泛的应用。
(1)与H2O2具有相同的电子总数的双原子分子有_______(写两种);
(2)若从海水中提取碘,需将碘化物变成单质碘。写出在酸性条件下H2O2氧化I-离子的离子方程式_______;
(3)Na2O2、K2O2、CaO2和BaO2都能与酸作用生成H2O2,目前实验室制取H2O2可通过上述某种过氧化物与适量的稀H2SO4作用并过滤后获得,其中最适合的过氧化物是_______(填化学式);
(4)纯H2O2可用作火箭燃料的氧化剂,已知0.4mol液态肼(N2H4)与足量的液态H2O2反应,生成N2(g)和H2O(g),放出256.6kJ的热量,则该反应的热化学方程式是_______。
22.NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:___NaNO2+___HI ═___NO↑+___I2 +___NaI +___H2O.
(1)配平上述化学方程式_______________。
(2)上述反应中氧化剂是____________;若有1mol 的还原剂被氧化,则反应中转移电子的数目是_____________
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl.,可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋。进行试验,下列选项合适的是:_____________(填字母).
A.③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤
(4)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,采用.NH4Cl ,能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2,反应的离子方程式为:______________________。
(5)请配平以下化学方程式:Al+NaNO3+NaOH=NaAlO2+N2↑+_______ ____________________________________________________________.若反应过程中转移5mol e-,则生成标准状况下N2的体积为_____________L.
23.硫氰酸盐、苯酚及硫代硫酸盐是HPF脱硫废液中的主要污染物(其中还含有Cl-、SO、Na+等),可用NaClO3、H2SO4作脱除的试剂。
(1)Cl2与热的NaOH溶液反应生成NaClO3,该反应的化学方程式为____________________________。
(2) 常温时,反应C6H5O-+H2O C6H5OH+OH-的平衡常数为K=________(C6H5OH的Ka=1×10-10)。
(3)处理该废水需经预处理和再处理阶段。
①用浓硫酸对600 mL HPF脱硫废液进行酸化预处理(反应温度100℃),其结果如表1所示:
表1 预处理前后三种离子浓度变化情况
项目 S2O (g·L-1) SCN-(g·L-1) 苯酚(g·L-1) pH
处理前 34.28 70.11 1.3 8.55
处理后 0.91 69.76 1.35 2.4
由表1可知,该处理过程中主要被除去的污染物是________。
②对预处理后废液进行再处理(反应温度100 ℃)时,13次依次向废液中加入试剂情况如表2所示:
表2 13次依次加入试剂情况
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
NaClO3/g 16.3 0 0 0 0 0 7.6 0 5.7 0 10.9 0 7.1
浓H2SO4/mL 0 2 2 2 4 4 0 4 0 4 0 4 0
实验结果如图1所示:
前6次苯酚脱除率可达到80%左右,该过程中苯酚转化为白色沉淀(含苯环),这与溶液中ClO和Cl-反应产生Cl2有关。该白色沉淀可能的结构简式为______________。
③由表2和图1中数据得出,第7~13次操作中SCN-在较强酸性条件下被ClO (不水解)氧化的依据是________。此过程中产生大量砖红色沉淀(夹杂少量白色沉淀),对沉淀进行XPS分析,部分元素的物质的量分数如图2所示。已知SCN-可被某些氧化剂(如Cu2+等)最终氧化为砖红色的沉淀(SCN)x。一种推测认为该实验中产生的砖红色沉淀为(SCN)x,支持该推测的证据有:________。
24.现有下列10种物质:①铝,②纯醋酸,③,④,⑤NaOH,⑥硫酸铜溶液,⑦熔融的NaCl,⑧,⑨,⑩乙醇。
(1)上述物质中属于非电解质的有_______(填序号);①②⑥⑦⑨⑩这六种物质中能导电的有_____(填序号)。
(2)③④⑤⑦⑨这五种物质中,只含有离子键的是_______(填序号,下同);既含有离子键又含有共价键的是_______;只含有共价键的是_______。
(3)向⑤中加入①的离子方程式是________________。
(4)⑧在水中的电离方程式为_____________________。
(5)上述物质中有两种物质在水溶液中发生的反应可用离子反应表示,请写出该离子反应对应的其中一个化学方程式________________。
(6)用双线桥表示反应电子转移情况:_________________。
25.(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,写出满足下列条件时溶液中所发生反应的离子方程式。
①滴到恰好使溶液呈中性:______________________________________________。
②滴到恰好使溶液中的沉淀完全:______________________________________。
(2)向复盐NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式有_____(填序号)。
①Ba2++2OH-+Fe2++=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
②+Fe3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3 H2O
③2Fe3++3+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
④3+Fe3++3+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3 H2O
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.任何电解质溶液中都存在元素质量守恒,根据元素质量守恒得c(Na+) = 2c() + 2c() + 2c(H2C2O4),A错误;
B.根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(CH3COO-),溶液呈中性c(H+)= c(OH-),此时混合液中c(Na+) =c(CH3COO-),B错误;
C.0.2 mol/L NH4Cl溶液中铵根无水解影响, 0.1 mol/L (NH4)2SO3溶液中亚硫酸根水解生成氢氧根,氢氧根与铵根离子反应,故c()前者较大,C正确;
D.NaCl中离子不会水解,氟离子水解为HF,所以NaF溶液中,离子总浓度降低,离子总浓度前者较大,D错误;
答案选C。
2.C
【详解】A.乙醇和碳酸钠溶液互溶,不能直接用分液法分离,由于乙醇沸点低,故可以采用蒸馏方法分离,A错误;
B.HCl和Cl2都能和碳酸氢钠溶液反应,应该将饱和NaHCO3溶液换成饱和食盐水,B错误;
C.SO2极易和NaOH反应生成Na2SO3而导致烧瓶内压强急剧降低而形成喷泉,所以能作喷泉实验,C正确;
D.碱性溶液应该盛放在碱式滴定管中,所以NaOH溶液应该盛放在碱式滴定管中,D错误;
故答案选C。
3.A
【详解】A.氯气与碘化钾溶液反应生成的碘能使淀粉溶液变蓝色,则用湿润的淀粉碘化钾试纸可检验氯气,故A正确;
B.用湿润的pH试纸测定的某酸溶液pH为稀释后溶液的pH,所以测定溶液pH时不能用湿润的pH试纸,故B错误;
C.氯化氢能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色,所以检验浓盐酸的挥发性应选用湿润的蓝色石蕊试纸,不能选用湿润的红色石蕊试纸,故C错误;
D.制作过滤装置时应先将滤纸放入漏斗,再用水湿润使其紧贴漏斗内壁,否则容易将滤纸弄破,故D错误;
故选A。
4.A
【详解】A.K2S是强碱弱酸盐,水溶液中S2-水解后溶液呈碱性,故A正确;
B.CuCl2是强酸弱碱盐,水溶液中Cu2+水解后溶液呈酸性,故B错误;
C.Na2O溶于水,与水化合生成NaOH,溶液呈碱性,故C错误;
D.Na2SO4是强酸强碱盐,水溶液中不存在水解反应,溶液呈中性,故D错误;
故答案为A。
5.B
【详解】A.的一元弱酸溶液在加水稀释过程中,减小,故不选A;
B.只与温度有关,的一元弱酸溶液在加水稀释过程中,温度不变时,不变,故选B;
C.的一元弱酸溶液在加水稀释过程中,减小,故不选C;
D.的一元弱酸溶液在加水稀释过程中,减小,故不选D;
选B。
6.A
【详解】A.醋酸是弱酸,所以CH3COONa溶液中发生水解反应: CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使溶液呈碱性,氢离子浓度小于10-7mol/L,所以NaCl溶液中c (Na+) +c (H+ )大于CH3COONa溶液中c(Na+)+c(H+) ,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)可得溶液中离子总数为2×[c (Na+) +c(H+)]×V;同理可得CH3COONa溶液中总数为2×[c (Na+) +c(H+)]×V,所以NaCl溶液中离子总数大于CH3COONa溶液,即:N前B.铜电极为活性电极,作阳极时失电子,Cu-2e-=Cu2+,则阳极不会产生气体,B错误;
C.因2NO+O2=2NO2,2NO2 N2O4,故2mol NO与1mol O2在密闭容器中充分反应后生成2NA的NO2,故生成NO2的会转化为四氧化二氮,故生成NO2的数目小于2NA,C错误;
D.20mL 0.1mol L-1AlCl3的物质的量为:n=cV=0.1mol/L×20×10-3L=0.002mol,根据AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,可知Al(OH)3粒子数目小于0.002NA,但是氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝粒子的聚集体,故所得胶粒个数远于0.002NA个,D错误;
故选A。
7.B
【详解】A.Na2S溶液中S2-发生水解生成硫氢根离子和氢氧根离子,且水解为可逆反应:S2-+H2O HS-+OH-,故A错误;
B.HS-在溶液中可部分电离生成氢离子和硫离子,电离方程式:HS-+H2OS2-+H3O+,故B正确;
C.H3PO4是弱酸,分步电离,电离方程式:H3PO4H++、H++、H++,故C错误;
D.用石墨作电极电解NaCl溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,离子反应为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+OH-,故D错误;
8.B
【分析】
【详解】A.甲装置中温度计插入到液面以下、冷凝水进出口流向错误,故不能用于石油的分馏,A错误;
B.乙装置用水浴加热控制反应温度在60℃左右,可用于实验室制硝基苯,B正确;
C.丙装置中浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中含有氯化氢,氯化氢可以与苯酚钠反应生成苯酚,故不能证明酸性:碳酸>苯酚,C错误;
D.丁装置的消去反应产物丙烯中含有乙醇蒸气,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能用于检验1—溴丙烷的消去产物,D错误;
故选B。
9.B
【详解】A.大理石的主要成分为CaCO3,难溶物,不能拆,A错误;
B.二氧化硫与过量氢氧化钠反应,生成,B正确;
C.生成的Al(OH)3沉淀不能溶于过量的氨水,C错误;
D.硝酸具有强氧化性,与S2-会发生氧化还原反应,D错误;
故答案选B。
10.C
【详解】A.ClO-具有氧化性,可以氧化I-而不能大量共存,故不符合题意;
B.由水电离产生的氢离子浓度为的溶液为酸性或碱性溶液,酸性溶液中都能H+反应,故不符合题意;
C.在溶液中,互不反应,可以大量共存,故符合题意;
D.Ag+和Cl-可以生成沉淀,H+和CH3COO-可以生成CH3COOH,不能大量共存,故不符合题意;
故选C。
11.C
【分析】b点前没有气体产生,所以O-b段的反应为CO+H+=HCO
【详解】A.a点滴入盐酸时没有气体产生,且直到b点开始产生气体,则a点溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3,HCO不能和氢氧根大量共存,A不符合题意;
B.b点时开始产生气体,说明CO恰好完全反应,此时溶液中的溶质为NaHCO3,HCO与AlO可以反应生成氢氧化铝沉淀,B不符合题意;
C.c点恰好不再产生气体,溶质为NaCl,四种离子相互之间不反应,也不与氯化钠反应,可以大量共存,C符合题意;
D.d盐酸过量,溶质为NaCl和HCl,F-和H+结合生成弱电解质HF,Ag+和氯离子生成沉淀,酸性环境中NO可以把Fe2+氧化,D不符合题意;
综上所述答案为C。
12.D
【详解】A.Fe3+易发生水解,只能存在于酸性溶液,不能存在于中性溶液,即中性溶液中不能大量存在Fe3+,A项错误;
B.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1<1×10-7mol·L-1,水的电离被抑制,溶液呈强酸性或强碱性,强酸性条件下[Al(OH)4]-、CO都能和H+反应而不能大量共存,B项错误;
C.与Al反应生成氢气的溶液为弱氧化性酸溶液或强碱溶液,如果溶液呈酸性,HNO3和Al反应不产生H2,且酸性条件下Fe2+、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,碱性条件下Fe2+生成Fe(OH)2沉淀而不能大量共存,C项错误;
D.该溶液呈酸性,存在大量氢离子,K+、Cu2+、Cl-、NO之间不反应,且都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,D项正确;
答案选D。
13.A
【详解】A.草酸是二元弱酸,属于有机物,也是弱电解质,A符合题意;
B.葡萄糖属于有机物,不能电离,是非电解质,B不符合题意;
C.四氯化碳属于有机物,不能电离,是非电解质,C不符合题意;
D.苯酚钠在水溶液中能完全电离,是强电解质,D不符合题意;
故选:A;
14.A
【详解】A.石墨电极电解熔融Al2O3时,阳极生成的氧气在高温条件下能与石墨C反应,生成二氧化碳气体,石墨电极出现损耗,所以必须定期更换,A项正确;
B.由图可知,HCl中氢离子浓度为0.1mol/L,10mL的HCl中所含氢离子的物质的量为0.1mol,从图中可知,消耗氢氧化钠20mL,故氢氧化钠的浓度为,B项错误;
C.燃烧热规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物为主,水的稳定状态为液态,C项错误;
D.在一定条件下能自发进行的原因是ΔG<0,D项错误;
答案选A。
15.C
【详解】A.Cu2+显蓝色,与无色溶液不符,A与题意不符;
B.在含大量Ca2+的溶液中:Ca2+、OH-不能大量共存,B与题意不符;
C.在强酸性溶液中:H+、Na+、Mg2+、Cl-、SO之间不反应,能大量共存,C符合题意;
D.在强碱性溶液中:OH-、HCO之间反应,不能大量共存,D与题意不符;
答案为C。
16. 11 , 1:9
【分析】(1) KW只与温度有关,根据图象可知 KW1< KW2, 所以T1< T2,根据KW= c(OH-)c(H+)进行计算;
(2)0.1mol/L的NaA溶液pH>7,说明HA为弱酸,溶液中存在的平衡有H2OH++OH- 、 A-+H2OHA+OH-;据此进行分析;
(3)根据酸碱中和,碱过量进行计算:c(OH-)= [c(OH-)×V1- c(H+)×V2]/(V1+V2)进行计算;
【详解】(1)25℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,KW1=10-11;若T2=100℃时,Kw2=10-12,c(OH-)=0.05×2=0.10mol/L,c(H+)=10-12/0.1=10-11, pH=11;综上所述,本题答案是:1×10-11,11。
(2)0.1mol/L的NaA溶液pH>7,说明HA为弱酸,溶液中存在的平衡有H2OH++OH- 、 A-+H2OHA+OH-;离子浓度的大小顺序为c(Na+)> c(A-)> c(OH-)>c(H+);综上所述,本题答案是:H2OH++OH- 、A-+H2OHA+OH-;c(Na+)> c(A-)> c(OH-)>c(H+)。
(3)V(NaOH)=xmL,V(H2SO4)=ymL,则有c(OH-)=(10-3x-10-4y)/(x+y)=10-5,解得x:y=1:9。综上所述,本题答案是:1:9。
17. 溶液>NaCN溶液>溶液
【分析】(1)根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;
(2)电解质溶液中电荷守恒计算,pH=8溶液显碱性;
【详解】(1)根据表格提供的信息,电离平衡常数CH3COOH>HCN>HCO3-,电离平衡常数越大,溶液的酸性越强,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小,所以三种溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;
(2)pH=8的溶液中,c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)==mol/L=10-6mol/L,醋酸钠溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=10-6-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L;
18. 溶液中离子浓度很小,几乎不导电 ②④ DE NaHSO4=Na++H++SO Ba2++OH-+H++SO= BaSO4↓+H2O H++OH-=H2O
【详解】(1)溶液的导电性与溶液中离子的浓度及离子所带的电荷有关,滴加液体至图(Ⅱ)中曲线最低点时,溶液中离子浓度很小,几乎不导电,灯泡可能熄灭;
(2)①HNO3与Ba(OH)2反应,生成硝酸钡和水,溶液的导电性几乎不变,①与题意不符;
②H2SO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和水,溶液中几乎不存在阴阳离子,不导电,②符合题意;
③K2SO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾,溶液的导电性几乎不变,③与题意不符;
④Fe2(SO4)3与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁,溶液中几乎不存在阴阳离子,不导电,④符合题意;
⑤NaHSO4与Ba(OH)2反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠、水,溶液的导电性有所降低,与图象不符,⑤与题意不符;
答案为②④;
(3)①NaHSO4=Na++H++SO,电离产生钠离子和酸根离子,属于盐、电解质,答案为DE;
②NaHSO4电离产生钠离子和酸根离子,电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO;
③向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至Ba2+刚好沉淀完全,则钡离子与硫酸根离子的量相等,两物质反应生成硫酸钡、水和NaOH,离子方程式为Ba2++OH-+H++SO= BaSO4↓+H2O;继续滴加NaHSO4溶液,NaOH与NaHSO4反应生成硫酸钠和水,离子方程式为H++OH-=H2O。
19. K O>N>C CO2、NH3 CO32-+H2OHCO3-+OH- > 2、4、1、2、2、4 0.04NA
【分析】(1)比较原子半径时,通常先看电子层数,一般情况下,电子层数越多,半径越大;若电子层数相同,则依据同周期元素的半径递变规律进行分析。
(2)比较非金属性时,可利用同周期、同主族元素的非金属性的变化规律进行推断。
(3)比较相同浓度的盐溶液中酸根离子浓度时,可依据溶液的pH,确定酸根离子的水解程度,pH越大,酸根的水解程度越大,对应酸越弱,溶液中酸根离子浓度越小。
(4)配平氧化还原反应时,首先找出变价元素并标出化合价,确定首先配平的两种物质,然后利用电子守恒进行配平;再依据电荷守恒、质量守恒进行配平。
【详解】(1)在反应4KSCN+9H2O(g)═K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3中,所涉及的元素为K、S、C、N、O、H,其中K原子核外有4个电子层,S原子核外有3个电子层,C、N、O原子核外有2个电子层,H原子核外有1个电子层,电子层数越多,原子半径越大,则原子半径最大的是K;属于第二周期元素的非金属元素为C、N、O,三者从左到右的顺序为C、N、O,非金属性依次增强,则三者由强到弱的顺序为O>N>C;答案为:K;O>N>C;
(2)上述反应所涉及的各物质中,KSCN、H2O、K2CO3、K2S、H2S为电解质,属于非电解质的是CO2、NH3。答案为:CO2、NH3;
(3) CO2为共价化合物,C与每个O原子间形成两对共用电子,电子式为。答案为:;
(4) K2CO3为强酸弱碱盐,在水溶液中CO32-水解生成OH-而使溶液呈碱性,原因是CO32-+H2OHCO3-+OH-,从表中数据可知,K2S溶液的pH大,说明S2-水解的程度大,相同浓度时,K2CO3溶液c(CO32-)>K2S溶液c(S2-)。答案为:CO32-+H2OHCO3-+OH-;>;
(5)在反应 ______K2S+______Ag+______O2+______H2O→______Ag2S+______KOH中,Ag作还原剂,O2作氧化剂,依据电子守恒,可得出4Ag+O2→2Ag2S,再依据质量守恒,便可得到配平的方程式为2K2S+4Ag+O2+2H2O==2Ag2S+4KOH;标准状况下,224mLO2为0.01mol,转移电子数目为0.04NA。答案为:2、4、1、2、2、4;0.04NA。
【点睛】CO2电子式的书写,是我们的易错点,由于缺少对电子式的系统分析,有些同学总会想当然,只想着形成8电子相对稳定结构,没有考虑原子核外的电子数,写成或等。
20. SO2 气体通入氯水后溶液变得无色透明,且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀 Cl2 Cl2为黄绿色气体 CO2、HCl
【详解】(1)①SO2气体通入氯水后溶液变得无色透明,且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,该实验说明一定含SO2,故答案为:SO2;气体通入氯水后溶液变得无色透明,且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;
(2)无色气体说明一定不含Cl2,因为氯气为黄绿色气体,故答案为:Cl2;Cl2为黄绿色气体;
(3)②另一份取出少量加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,也得到白色沉淀。实验说明含Cl ,但氯水也中含Cl ,不确定是否含HCl,同时二氧化碳也不能通过上述实验确定,故答案为:CO2、HCl。
21. HCl、F2 H2O2+2I-+2H+= I2+2H2O BaO2 N2H4(l)+2H2O2(l) = N2(g)+4H2O(g) △H=-641.5kJ·mol-1
【详解】(1)与H2O2具有相同的电子总数的双原子分子有HCl、F2;
(2)酸性条件下H2O2氧化I-离子的离子方程式为H2O2+2I-+2H+= I2+2H2O;
(3)实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,说明生成了硫酸钡沉淀,所以选用BaO2;
(4)0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量641.625kJ,则热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJ mol-1。
22. 2,4,2,1,2,2 NaNO2 NA C NH4++NO2-=N2↑+2H2O 10,6,4,10,3,2H2O 11.2L
【详解】(1)分析反应物和生成物的化合价可得,N元素化合价由+3降为+2,部分I元素化合价由-1升为0,根据化合价升降总数相等(得失电子守恒),NaNO2的系数为2,I2的系数为1,再根据原子守恒可得其它物质的系数,化学方程式配平为2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(2)氧化剂,化合价降低,发生还原反应,还原剂,化合价升高,发生氧化反应,故上述反应中氧化剂是NaNO2,还原剂是HI,由I元素化合价由-1升为0可得,若有1mol的还原剂被氧化,则反应中转移1mol电子,数目是NA个。
(3)NaNO2在酸性条件下表现强氧化性,与I-反应生成I2,I2遇淀粉溶液变蓝,可利用这一特征来鉴别NaNO2和NaCl,选择生活中的物质可用①水、②碘化钾淀粉试纸、⑤食醋,故选C。
(4)由题意,NH4+与NO2-反应生成N2,则根据原子守恒还有H2O生成,故反应的离子方程式为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O。
(5)分析反应物和生成物的化合价可得,Al元素化合价由0升为+3,N元素化合价由+5降为0,根据化合价升降总数相等(得失电子守恒),N2的系数是3,Al的系数是10,再根据原子守恒可得其它物质的系数,化学方程式配平为:10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O;因为N元素化合价由+5降为0,所以生成1molN2转移10mol电子,故反应过程中转移5mol电子,则生成0.5molN2,标准状况下的体积为11.2L。
23. 3Cl2 + 6NaOHNaClO3+5NaCl+3H2O 1×10-4 S2O (硫代硫酸盐) ClClOHCl(或ClOHCl、ClOH等 第7、9、11、13次加入NaClO3时,pH明显增大,SCN-脱除率相应增大(或:7~13次加入NaClO3时SCN-脱除率明显增大,而苯酚脱除率增大不明显) SCN-可被某些氧化剂(如Cu2+等)氧化为砖红色的沉淀,ClO具有较强的氧化性,SCN-也可被ClO氧化,沉淀中N、S物质的量之比几乎为1∶1且还含C
【详解】(1)依题意可得Cl2与热的NaOH 溶液反应的化学方程式为3Cl2+6NaOHNaClO3+ 5NaCl+3H2O;
(2)已知C6H5OH的Ka=1×10-10,则反应C6H5O-+H2OC6H5OH+OH -的平衡常数为K= = = = 1×10-4;
(3) ①由表-1数据的变化可知,该处理过程中主要被除去的污染物是S2O32-(硫代硫酸盐);②溶液中ClO3-和Cl-反应产生的Cl2能与苯酚反应生成三氯苯酚白色沉淀,其结构简式为;③由图1可知,随NaClO3加入,pH增大,SCN-脱除率明显增大,而苯酚脱除率增大不明显,所以SCN-在较强酸性条件下被ClO3-氧化了;由题目叙述可知SCN-可被某些氧化剂(如Cu2+等)氧化为砖红色的沉淀,ClO3-具有较强的氧化性,由图象2可知沉淀中N、S物质的量之比几乎为1∶1,且还含有C元素,所以该实验中产生的砖红色沉淀为(SCN)x。
24.(1) ③⑩ ①⑥⑦
(2) ⑦ ⑤⑨ ③④
(3)
(4)NaHSO4=Na++H++
(5)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(6)
【详解】(1)非电解质是在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物,所给物质中属于非电解质的是CO2和乙醇,即③⑩;能导电的物质是金属单质、石墨、水溶液或熔融状态的电解质,所给物质中能导电的物质为铝、硫酸铜溶液、熔融的NaCl,即①⑥⑦;故答案为③⑩;①⑥⑦;
(2)熔融的NaCl只含离子键,则只含有离子键的是⑦;NaOH和既含有离子键又含有共价键,则既含有离子键又含有共价键的是⑤⑨;和只含共价键,则只含有离子键的是③④;故答案为⑦;⑤⑨;③④;
(3)向NaOH溶液中加入铝,发生反应的离子方程式为,故答案为;
(4)硫酸氢钠属于可溶性盐,属于强酸强碱盐,在水中电离方程式为NaHSO4=Na++H++ SO;故答案为NaHSO4=Na++H++ SO;
(5)两种溶液反应可用H++OH-=H2O表示,说明酸、碱均是可溶的强酸、强碱,或是NaHSO4与可溶的强碱反应,即有2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O或NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O;故答案为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O(任写一个);
(6)CaH2中H显-1价,H2O中H显+1价,CaH2为还原剂,H2O为氧化剂,1个CaH2参与反应失去2个电子,用双线桥的表示电子转移:;故答案为。
25. Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O ②③
【详解】(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,NaHSO4是基准物质,H+与的物质的量之比为1∶1。
①滴到恰好使溶液呈中性,1个H+与,要加入1个OH-的同时必定会引入个Ba2+,其只能沉淀掉个,原溶液中还剩余个,写出离子方程式,并将方程式两侧系数同乘以2调整为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O。
②同理,要使溶液中的恰好沉淀完全,需要加入1个Ba2+和反应,而加入1个Ba2+的同时必定会引入2个OH-,原溶液中只有1个H+,写出离子方程式:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O。
(2)①向复盐NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,OH-先和Fe3+反应,再和反应。复盐NH4Fe(SO4)2中Fe的化合价是+3,①错误。
②离子方程式的产物中有NH3 H2O,说明Fe3+已反应完全,设NH4Fe(SO4)2为1mol,在水溶液中电离出1mol、1mol Fe3+和2mol,1mol Fe3+消耗3mol OH-,1mol最多消耗1mol OH-,共需要4mol OH-,所以需加入2mol Ba(OH)2,而2mol Ba(OH)2在水溶液中能电离出2mol Ba2+,恰好与2mol反应生成BaSO4,②表示Ba(OH)2过量时的离子方程式,②正确。
③离子方程式中没有,说明没有参加反应,设NH4Fe(SO4)2为1mol,在水溶液中电离出1mol、1mol Fe3+和2mol,1mol Fe3+消耗3mol OH-,需加入1.5mol Ba(OH)2,在水溶液中能电离出1.5mol Ba2+,与1.5mol反应生成1.5mol BaSO4,故③表示Ba(OH)2不足时的离子方程式,③正确。
④向NH4Fe(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液时,OH-先和Fe3+反应,再和反应,④中的离子方程式中有3mol,应对应3mol Fe3+,离子数量关系不符合化学式的组成,④错误。
综上所述,②③正确。
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