专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题
一、单选题
1.下列实验能达到预期目的的是
选项 实验内容 实验目的
A 向溶液X中滴加浓盐酸,将产生气体通入品红溶液,溶液褪色 证明溶液X中含有或
B 室温下,向溶液中加入几滴溶液出现白色沉淀,再滴加几滴溶液,出现黄色沉淀 证明相同温度下:
C 常温下,测得相同浓度溶液的: 证明常温下的水解程度:
D 将溶液滴入酸性溶液中,紫红色褪去 证明有还原性
A.A B.B C.C D.D
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1的K2CO3溶液中、和H2CO3的粒子数之和为0.1NA
B.电解精炼粗铜时,阳极每减少6.4g,阴极就析出铜原子0.1NA
C.22.4LO2与金属Na恰好完全反应,转移的电子数一定为4NA
D.49.5gCOCl2中的碳氯键数目为NA
3.表中是几种弱酸在常温下的电离平衡常数:
CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4
1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
则下列说法中不正确的是A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.常温下,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离平衡常数不变
4.0.1mol/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
5.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是
酸 HX HY HZ
浓度/( mol·L-1) 0.12 0.2 1 1 1
电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5
电离常数 K1 K2 K3 K4 K5
提示:电离度: A.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大,且K1>K2>K3
B.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则的值不变
C.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(X-)逐渐减小
D.在相同温度下,电离常数:K5>K4>K3
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使甲基橙变黄的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
B.澄清透明的溶液中:、K+、Na+、
C.0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、、SCN-、
D.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:Ca2+、CH3COO-、Na+、
7.证掘推理是化学学科重要的核心素养。下列证据与推理的关系,正确的是
选项 证据 推理
A 向FeCl3溶液中加入几滴30%的H2O2溶液,产生气体的速率加快,一段时间后,液体颜色加深 Fe3+能催化H2O2的分解,且该分解反应为放热反应
B 室温下,将BaSO4固体投入饱和碳酸钠溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生 Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C 将Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸中,滴入几滴KSCN溶液,溶液呈红色 Fe(NO3)2晶体已变质
D 室温下,用pH试纸测得0.1moL/L碳酸钠溶液的pH等于10,测得0.1mol/LCH3COONa溶液的pH等于9 酸性:CH3COOH强于H2CO3
A.A B.B C.C D.D
8.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.室温下,溶液中数目小于
B.室温下,溶液中阴离子数目小于
C.和混合气体中含有的氧原子数目等于
D.与反应生成的:分子数目小于
9.25℃时,向25 mL0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液中加入KOH固体,混合溶液的pH与-lg c(HA- )以及-lgc(A2- )的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述错误的是
+
A.曲线Ⅱ代表溶液pH与-lg c(HA- )的关系曲线
B.H2A的Ka2约为10-6
C.b点溶液中c(K+)
10.常温下,Ka(HCOOH)=1.77 ×10-4, Ka(CH3COOH)=1.75 × 10-5。下列说法正确的是
A.相同体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液,中和NaOH的能力相同
B.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后:c(HCOO- ) + c(OH -) < c(HCOOH)+ c(H+)
C.等浓度的CH3COONa溶液与HCOONa溶液,后者溶液pH大
D.将CH3COONa溶液从20°C升温至30°C, 溶液中 减小
11.下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl,减小
②0.1 mol·LHA溶液可以使石蕊溶液变红
③常温下,0.1 mol·LHA溶液中 mol·L
④相同温度下,0.1 mol·LHA溶液的导电能力比0.1 mol·L 溶液弱
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
12.在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A.曲线②代表醋酸与镁条反应
B.反应开始时,盐酸与Mg反应的更快
C.反应结束时两容器内基本相等
D.反应过程中盐酸下降更快
13.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝 NH4HCO3显碱性
B 相同条件下,分别测量0.1 mol·L-1和0.01 mol·L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强 醋酸浓度越大,电离程度越大
C 向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色 Br2的氧化性比I2的强
D 用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A.A B.B C.C D.D
14.室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
B.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2:c()=c()+c()
C.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c()>c()
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2SO3)]
15.已知甘氨酸在水中存在三种微粒,它们的转化关系如下:
pI为该溶液中-COO-和数目相等时的pH,K1和K2分别表示-COOH和的解离常数,K1=10-2.4,K2=10-9.4。其各微粒在水中的分布系数(各微粒数目占三种微粒总数的百分比)如下图所示:
根据以上信息判断错误的是
A.a点对应的pH=2.4
B.当溶液的pH=7时,[A±]>[A+]>[A-]
C.甘氨酸溶液的pI=5.9
D.甘氨酸溶于水后溶液呈酸性
二、填空题
16.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25
水的离子积 a
回答下列问题:
(1)若,则a______(填“>”“<”或“=”),作此判断的理由是______。
(2)25℃时,某溶液中,取该溶液1mL加水稀释至100mL,则稀释后溶液中______。
(3)在℃下pH=10的NaOH溶液中,由水电离产生的浓度为______。
(4)℃下,将的苛性钠溶液与的稀硫酸混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则______。
(5)常温下,的下列溶液中,水电离出的由大到小的顺序是______(填序号,下同),pH由大到小的顺序是______。
①②③④⑤NaOH⑥
17.某化学学习小组进行如下实验测定 H2C2O4·xH2O 中x值已知:M(H2C2O4)=90gmol-1
① 称取1.260 g 纯草酸晶体,将草酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液;
② 取25.00 mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀 H2SO4;
③ 用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。
(1)请写出滴定中发生反应的离子方程式_______。
(2)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如图,最合理的是_______(选填 a、b)。
(3)由图可知消耗 KMnO4溶液体积为_______mL。
(4)滴定过程中眼睛应注视_______,滴定终点锥形瓶内溶液的颜色变化为_______。
(5)通过上述数据,求得 x=_______。
18.温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10 -amol·L -1,c(OH -)=10 -bmol·L -1;已知:a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_______,t_______(填“<”、“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_______,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为_______。
(3)回答下列有关醋酸的问题。在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为_______;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是_______;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是_______。
三、计算题
19.也可以用来表示溶液的酸碱度,其规定如下:,请计算溶液的:_______。
20.(1)H2S溶于水的电离方程式为______________ ;___________ 。
①向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向___________移动(填写“左”或“右”),c(H+)___________, c(S2-)___________。(填写“增大”、“减小”或“不变”,下同) (提示:CuS难溶于水)
②向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向___________移动,c(H+)___________, c(S2-)___________。
③若将H2S溶液加热至沸腾,c(H2S)___________。
(2)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时溶液的c(OH-)是___________mol·L-1,这种水显___________(填“酸”“碱”或“中”)性,其理由是___________;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=___________mol·L-1。
(3) 用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
①准确称取烧碱样品2.50 g,将样品配成250 mL的待测液。
②滴定管使用前洗涤后应 ___________。
③取10.00 mL待测液,用___________(填仪器名称)量取注入锥形瓶中。
④用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,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___________直到滴定终点。
⑤根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度为___________。
滴定 次数 待测液体 积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.50 10.40
第二次 10.00 4.00 14.10
第三次 10.00 4.20 15.70
⑥根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度为___________。
⑦若锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出,结果偏___________;酸式滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失,结果偏___________。
四、实验题
21.超顺磁性的Fe3O4粒子(平均直径为25 nm)在医疗上有重要作用,实验室制备方法如下:在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2的混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4.实验装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)恒压滴液漏斗的作用是___________。
(2)通入N2的目的是___________,反应温度应控制在50 ℃,加热方法为___________。
(3)制备超顺磁性的Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为___________。
(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤。;为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,实验操作:___________。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁元素,需要的化学试剂为___________(填序号)。
A.KSCN溶液 B.HCl溶液
C.H2O2溶液 D.K3[Fe(CN)6]溶液
(5)实验制得的超顺磁性的Fe3O4粒子中含有少量的Fe(OH)3,为测定Fe3O4的含量,称取m g试样放在小烧杯中,用足量稀硫酸溶解后定容于100 mL容量瓶中,准确量取20.00 mL溶液置于锥形瓶中,然后用c mol·L-1 KMnO4溶液进行滴定,当___________停止滴定,然后重复滴定操作,平均消耗KMnO4溶液V mL,该样品的纯度为___________
22.现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。有以下实验操作:
①向溶液中加入2~3滴酚酞做指示剂
②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中
③用氢氧化钠溶液滴定至终点
④重复以上操作
⑤配制250 mL盐酸标准溶液
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度
(1)实验过程中正确的操作顺序是_______(填序号),上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要_______,滴定终点的标志是_______
(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示:
滴定次数 1 2 3 4
V(HCl)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)/mL(初读数) 0.10 0.30 0.00 0.20
V(NaOH)/mL(终读数) 20.08 20.30 20.80 20.22
V(NaOH)/mL(消耗) 19.98 20.00 20.80 20.02
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL=20.20 mL。他的计算_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a_______(填“>”“<”或“=”)20.02。
(3)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液浓度偏大的是_______。A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗,直接装入标准盐酸
B.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
D.读取盐酸体积开始时仰视读数,滴定结束后俯视读数
参考答案:
1.C
【详解】A.向溶液X中滴加浓盐酸,将产生气体通入品红溶液,溶液褪色,生成的气体也可能是氯气等具有漂白性的物质,故X中不一定含有或,也可能含有高锰酸根离子等强氧化性离子,A错误;
B.向溶液中加入几滴溶液出现白色沉淀,反应后硝酸银过量,滴加碘化钠也会生成碘化银沉淀,不能证明相同温度下:,B错误;
C.酸根离子对应酸越弱,酸根离子水解程度越大,对应溶液的碱性越大;常温下,测得相同浓度溶液的:,说明常温下的水解程度:,C正确;
D.氯离子、亚铁离子均能被酸性高锰酸钾氧化,故不能证明有还原性,D错误;
故选C。
2.D
【详解】A.只给浓度,没给体积无法计算物质的量,故无法求出离子数,A错误;
B.阳极含有Fe,Zn等比Cu活泼的金属,所以当阳极减少6.4g时,转移的电子数不一定是0.2mol,所以阴极析出的铜原子数不确定,B错误;
C.只给体积,没给温度和压强,无法计算氧气的物质的量,转移的电子数无法确定,C错误;
D.49.5gCOCl2的物质的量为0.5mol,1个COCl2含有2个碳氯键,所以49.5gCOCl2中的碳氯键数目为NA,D正确;
故选D。
3.C
【详解】A.由表格数据可知,碳酸的K1>氢硫酸的K1,则碳酸的酸性强于氢硫酸,故A正确
B.多元弱酸分步电离,以第一步为主,则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,故B正确;
C.常温下,加水稀释醋酸,,温度不变,则电离平衡常数不变,故C错误;
D.弱酸的电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变,故D正确;
故选:C。
4.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。
5.D
【详解】A.在相同温度下,弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大,但电离常数不变,所以K1=K2=K3,A不正确;
B.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则HZ溶液中c(H+)增大,HZ的电离平衡逆向移动,c(Z-)减小,所以的值增大,B不正确;
C.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(HX)逐渐增大,虽然电离度不断减小,但电离产生的离子浓度不断增大,所以从左至右c(X-)逐渐增大,C不正确;
D.在相同温度下,相同浓度的电解质溶液,电离度越大,电离常数越大,电离度HX<HY<HZ,所以电离常数:K5>K4>K3,D正确;
故选D。
6.B
【详解】A.使甲基橙变黄的溶液可能显碱性,含有大量OH-,OH-与Al3+会发生反应产生、H2O,不能大量共存,A不符合题意;
B.澄清透明的溶液中:MnO、K+、Na+、之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.在0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液中含有大量Fe3+,Fe3+与SCN-会发生络合反应产生Fe(SCN)3,不能大量共存,C不符合题意;
D.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L,该溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中,H+与CH3COO-、会发生反应,不能大量存在;在碱性溶液中,OH-与也会发生反应,不能大量存在,D不符合题意;
故合理选项是B。
7.A
【详解】A.向FeCl3溶液中加入几滴30%的H2O2溶液,产生气体的速率加快,说明Fe3+能催化H2O2的分解,一段时间后,液体颜色加深,则氢氧化铁浓度增大,说明铁离子水解平衡右移,究其原因为升温引起的,则说明该分解反应为放热反应,A正确;
B.室温下,将BaSO4固体投入饱和碳酸钠溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生,则有部分硫酸钡转变为碳酸钡,原因为:由于饱和碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大、使Qc(BaCO3) >Ksp(BaCO3) 导致碳酸钡沉淀析出、钡离子浓度变小、使Ksp(BaSO4)> Qc(BaSO4)、使部分硫酸钡沉淀溶解。因此难以说明Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的相对大小 ,B错误;
C.将Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸中,Fe2+、与一定浓度的氢离子能发生反应,例如:,滴入几滴KSCN溶液,溶液必定呈红色,难以说明Fe(NO3)2晶体已变质,C错误;
D.室温下,用pH试纸测得0.1moL/L碳酸钠溶液的pH等于10,测得0.1mol/LCH3COONa溶液的pH等于9,说明碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子的,只能说明碳酸氢根电离能力小于醋酸,不能说明酸性:CH3COOH强于H2CO3,D错误;
答案选A。
8.B
【详解】A.溶液中含0.1molCuSO4,它能电离出0.1molCu2+,但Cu2+是弱碱阳离子,能发生水解反应,因此,溶液中的Cu2+数目小于,故A正确;
B.溶液中CO 为0.1mol,CO水解生成HCO和OH-,阴离子数目增多,阴离子总数大于,故B错误;
C.N2O4的最简式为NO2,故可认为和混合气体中含有的NO2的物质的量为1mol,则含有的氧原子数目等于,故C正确;
D.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,则生成的分子数目小于,故D正确;
答案选B。
9.D
【分析】二元弱酸H2A溶液中加入KOH,随着KOH的加入,溶液pH值增大,H2A电离程度增大,溶液中c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大,则-lgc(HA-)先减小后增大,-lgc(A2-)一直减小,故Ⅰ表示-lgc(A2-)随pH变化的曲线,Ⅱ表示-lgc(HA-)随pH变化的曲线。
【详解】A.根据分析可知,曲线Ⅱ表示pH与-lgc(HA-)的关系曲线,A正确;
B.c点时c(A2-)=c(HA-),H2A的Ka2==c(H+),c点时pH约为6,则Ka2约为10-6,B正确;
C.b点溶液中c(HA-)最大,溶液中溶质为KHA,此时pH=4,说明HA-的电离程度大于水解程度,则c(A2-)>c(H2A),2c(A2-)>c(H2A)+c(A2-),2c(A2-)+c(HA-)>c(H2A)+c(A2-)+c(HA-),根据物料守恒可知c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=c(K+),故2c(A2-)+c(HA-)> c(K+),C正确;
D.b点c(HA-)最大,此后随着KOH加入,c(HA-)减小、c(A2-)增大,A2-促进水的电离,水的电离程度增大,当c(A2-)达到最大时水电离程度最大,此后再加入KOH抑制了水的电离,因此水电离产生的c(H+)先增大后减小,D错误;
故答案选D。
10.D
【详解】A.由电离平衡常数可知,HCOOH的酸性强于CH3COOH,pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液,物质的量浓度:c(HCOOH)
C.因为Ka(HCOOH)> Ka(CH3COOH),甲酸酸性强于醋酸,越弱越水解,所以等浓度的CH3COONa溶液与HCOONa溶液,前者溶液pH大,故C错误;
D.CH3COO 发生水解反应的离子方程式为,水解平衡常数Kh=,将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,促进CH3COO-的水解,水解平衡常数增大,即Kh=增大,所以减小,故D正确,
故答案选D。
11.B
【详解】①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl,减小,说明HA是弱酸,通入HCl抑制了它的电离,才会使减小,故选①;
②使石蕊溶液变红只能说明溶液显酸性,不能证明HA是弱酸,故不选②;
③常温下,0.1 mol·LHA如果是强酸,完全电离,如果是弱酸才会部分电离使 mol·L,故选③;
④是二元强酸,HA即使是一元强酸,在相同温度下,0.1 mol·L的HA溶液的导电能力也会比0.1 mol·L 溶液弱,所以该事实不能说明HA的强弱,故不选④;
综上所述,能证明HA是弱酸的是①③;
故选B
12.A
【分析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应;
【详解】A.由分析可知,曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应,A错误;
B.醋酸为弱酸、盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,B正确;
C.等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同,故反应结束时两容器内基本相等,C正确;
D.醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度盐酸和镁反应速率更快,醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来,故反应过程中盐酸下降更快,D正确;
故选A。
13.C
【详解】A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝,是由于NH4HCO3固体受热分解产生的NH3与水反应产生NH3·H2O使溶液显碱性,而不能说NH4HCO3显碱性,A错误;
B.相同条件下,分别测量0.1 mol·L-1和0.01 mol·L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强,是由于在0.1 mol/L醋酸溶液中自由移动的离子浓度比0.01 mol·L-1醋酸溶液大,不能说醋酸浓度越大,电离程度越大,B错误;
C.向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明发生反应:Br2+2I-=2Br-+I2,生成的I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此可以证明Br2的氧化性比I2的强,C正确;
D.CH3COONa溶液、NaNO2溶液的浓度未知,应测定等浓度的盐溶液的pH,根据溶液pH大小判断HNO2电离出H+的能力是否比CH3COOH的强,由此实验及现象得出的结论不合理,D错误;
故合理选项是C。
14.A
【详解】A.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl,至溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),HCl不足,反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,由电荷守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),故A正确;
B.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2,至溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),电荷守恒为c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),可得出c()=c()+2c(),故B错误;
C.溶液中钠离子与S原子物质的量之比为1:1,而铵根离子与部分亚硫酸根结合,故c(Na+)>c(),由物料守恒可知,c(Na+)=c()+c()+c(H2SO3),溶液呈中性,由电荷守恒可得c(Na+)+c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),联立可得c()+c(H2SO3)=c(),所以存在c(Na+)>c()>c(),故C错误;
D.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液通入SO2,发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,至溶液pH=7,反应后溶液中溶质为的NaHSO3、Na2SO3,则c(Na+)<2[c()+c()+c(H2SO3)],故D错误;
答案为A。
15.B
【分析】根据题中转化关系可知,酸性越强,A+越多,碱性越强,A-越多,故X为A+,Y为,Z为A-。
【详解】A.a点时,c(A+)=c(),,pH=2.4,A项正确;
B.由电荷守恒可知,,pH=7时,,所以,B项错误;
C.pI为该溶液中-COO-和数目相等时的pH,由图可知,-COO-和数目相等时的pH约为6,C项正确;
D.H2N-CH2-COOH H2N-CH2-COO-+H+的电离常数K1=10-2.4,H2N-CH2-COOH+H2O+OH-的水解常数,K1>K,所以溶液显酸性,D项正确;
答案选B。
16.(1) <; 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,离子积增大
(2)100:1
(3)
(4)9:2
(5) ③=④>①=⑤>②=⑥ ⑥>⑤>④>③>①>②
【详解】(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程为吸热反应,所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,故a<1×10 13;
(2)根据硫酸钠的化学式,则溶液中一定满足c(Na+):c(SO)=2:1,硫酸钠溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=10-3mol/L,稀释后c(Na+)==10-5mol/L,溶液呈中性,c(OH-)=10-7mol/L,则稀释后溶液中c(Na+) :c(OH-)= 10-5:10-7=100︰1
(3)pH=10的NaOH溶液中c(H+)=10 10mol L 1,NaOH溶液中H+来自于水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH ,所以水电离产生的OH 的浓度为c(OH-)=1×10-10mol/L;
(4)t2℃时,所得混合溶液的pH=2,说明溶液为酸性,酸过量,t2℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH )=0.01mol·L 1,则,解得V1∶V2=9∶2;
(5)酸、碱中c(H+)、c(OH-)越大,越会抑制水的电离,水电离的c(H+)越少,的几种溶液中,中c(H+)= NaOH中c(OH-)=,中c(H+)=中c(OH-)=,中c(H+)=中c(OH-)<,故水电离的c(H+)由大到小的顺序是③=④>①=⑤>②=⑥;c(OH-)越大,碱性越强,pH越大;c(H+)越大,酸性越强,pH越小,故pH由大到小的顺序是⑥>⑤>④>③>①>②。
17. 5H2C2O4+2MnO+6H+ =10CO2↑+2Mn2+ +8H2O b 20.00 锥形瓶中颜色变化 溶液由无色变成紫红色,且半分钟内不褪色 2
【分析】酸碱滴定常涉及计算,利用滴定反应的方程式进行计算是关键,很多学生无法正确书写滴定反应的化学方程式而导致出错。
【详解】(1)H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水,其反应的离子方程式为:6H++5H2C2O4+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)高锰酸钾溶液呈酸性,应盛放在酸式滴定管中,故答案为b;
(3)仪器A的名称是酸式滴定管;滴定管滴定前后读数为:0.80mL,20.80mL,消耗KMnO4溶液体积为20.80 mL 0.80 mL=20.00 mL;
(4)据酸性KMnO4溶液为紫红色,滴定终点时无色变为紫红色,且半分钟不褪色为滴定到终点故眼睛应注视溶液中颜色变化;
(5)6H++5H2C2O4+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
n=0.0025 0.02×0.05
m(H2C2O4)=0.0025×90=0.225g; m(H2C2O4·xH2O )=1.26×=0.315g;
m(H2O)=0.315 0.225=0.09g;n(H2O)=mol=0.005mol①
又因为 n(H2C2O4)=0.0025 mol 根据元素守恒即n(H2C2O4·xH2O )=0.0025mol;n(H2O)=0.0025x②;联立①②得0.005=0.0025x,解得x=2。
18. 10-13 > 10-b mol/L 10-amol/L c>b>a b c
【详解】(1)该温度下水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH-)=10-a mol/L×10-bmol/L=10-(a+b)=10-13,25℃时,水的离子积为10-14,10-13>10-14,水的电离是吸热过程,则温度t>25℃;
(2)NaOH的浓度等于溶液中c(OH-),由水电离出的c(OH-)=c(H+)溶液,则NaOH的物质的量浓度为10-b mol/L,由水电离出的c(OH-)为10-amol/L;
(3)依据弱电解质“越稀越电离”,电离程度随着水的加入量增大而增大,则醋酸的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,pH=-lgc(H+),则c(H+)越大,溶液的pH越小,溶液导电能力越大,根据图知,导电能力最大的点是b,则c(H+)最大的点是b,pH值最小的点是b;c(H+):b>a>c,则水电离程度:c>a>b,即水的电离程度最大的是c;故答案为:c>b>a;b;c。
19.1.0×10-3mol/LNaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol/L,pOH=-1g(1.0×10-3)=3
【详解】NaOH溶液中OH-主要来自NaOH的电离(忽略水电离的OH-),1.0×10-3mol/LNaOH溶液中OH-物质的量浓度为1.0×10-3mol/L,则溶液的pOH=-1g(1.0×10-3)=3。
20. H2SH++HS- HS-H++S2- 右 增大 减小 右 减小 增大 减小 2.0×10-7 mol·L-1 中 水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同 用待测液润洗 碱式滴定管 锥形瓶中溶液颜色变化 0.200 0 mol·L-1 小 大
【详解】(1) H2S为二元弱酸,在溶液中存在H2SH++HS-、HS-H++S2-,故答案为H2SH++HS-;HS-H++S2-。
①向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,Cu2+与S2-结合生成CuS沉淀,H2S的电离平衡向右移动,c(H+)增大, c(S2-)减小,故答案为:右;增大;减小;
②向H2S溶液中加入NaOH固体时,OH-结合H+生成水,H2S的电离平衡向右进行,c(H+)减小, c(S2-)增大,故答案为:右;减小;增大;
③若将H2S溶液加热至沸腾,则有H2S气体逸出,c(H2S)减小,故答案为减小。
(2) 纯水中c(OH-)= c(H+) =2.0×10-7 mol·L-1,水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同,纯水显中性;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,此时c(OH-)= mol·L-1。,故答案为2.0×10-7 mol·L-1;中;水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同; 。
(3)②滴定管在滴定前应先检漏、洗涤、用待测液润洗,装液、排除气泡并调整液面,因此在使用前洗涤后应用待测液润洗,故答案为:用待测液润洗;
③待测液呈碱性,应该用碱式滴定管量取,故答案为:碱式滴定管;
④用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,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,两眼应该注视锥形瓶中溶液颜色变化,以便准确判断滴定终点,故答案为:锥形瓶中溶液颜色变化;
⑤根据题给数据可知三次消耗标准盐酸溶液的体积分别为9.90 mL 10.10 mL 11.50 mL,第三次实验误差太大,舍弃,另外两次消耗标准液的平均体积为V(标准)=,待测烧碱溶液的浓度c(待测)= ,故答案为:0.200 0 mol·L-1;
⑥2.50 g烧碱样品中含有氢氧化钠的质量m=cVM=0.200 0 mol·L-1×0.25 L×40 g/mol=2.0 g,烧碱的纯度为
⑦若锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出,会导致测得标准液的体积偏小,结果偏小;酸式滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失,会导致测得标准液的体积偏大,结果偏大,故答案为小;大。
21. 能保证氨水顺利地滴入三颈烧瓶中 防止FeCl3、FeCl2的混合溶液中Fe2+被氧化 水浴加热 Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O 将得到的固体分散在水中,观察是否有丁达尔效应 BD 滴入最后一滴标准液,溶液变成淡红色且半分钟内不恢复原色 ×100%
【分析】制备四氧化三铁的原理:反应装置内有空气,氧气能够将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,通入N2排净装置内的空气,可以防止Fe2+被氧化;50℃可采用水浴加热实现;向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4;检验时可利用胶体的丁达尔效应展开,计算含量时,结合化学方程式、应用关系式进行,据此回答;
【详解】(1)恒压滴液漏斗可以使液体物质氨水的液面上下气体压强一致,氨水在重力作用下就可以顺利滴下;
(2)反应装置内的空气能够将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,通入N2就可以防止三颈烧瓶内FeCl3、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化;由于反应温度应控制在50℃,低于100℃,所以采用的加热方法为水浴加热;
(3)在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4,同时产生NH4Cl,根据原子守恒和电荷守恒,可得制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O;
(4)由于无水乙醇容易挥发,挥发时吸收大量的热,所以若用无水乙醇洗涤的优点是能快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子;超顺磁性的Fe3O4粒子的粒子平均直径为25nm,具有胶体颗粒大小,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其分散在水中,做丁达尔效应实验,若产生一条光亮的通路,证明分散系为胶体。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,用非氧化性的酸HCl溶解,向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,就证明其中含有Fe2+,故需要的试剂合理选项是BD;
(5) Fe3O4与硫酸反应产生的离子中含有Fe2+、Fe3+,而Fe(OH)3反应只产生Fe3+,所以用KMnO4酸性溶液滴定时,当Fe2+反应完全,再滴入时,溶液就会由无色变为高锰酸钾溶液的紫色,故滴定终点为:滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化。根据Fe3O4+8H+= Fe2++2Fe3++4H2O,MnO +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可得关系式:5Fe3O4—5Fe2+—MnO;n(KMnO4)=cmol/L×V×10-3L×=5cV×10-3mol,所以n(Fe3O4)= 5n(KMnO4)=25cV×10-3mol,故mg试样的纯度为:。
22.(1) ⑤②①③④⑥ 酸式滴定管 滴加最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且30s内不恢复原来的的颜色
(2) 不合理 第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去 <
(3)AB
【分析】酸碱中和滴定的步骤是:1实验器材准备,滴定管查漏、清洗,锥形瓶清洗,2用标准液润洗滴定管,然后润洗2-3次,最后调“0"记录初始刻度,3量取待测液,装入锥形瓶,然后滴入指示剂摇匀,4进行滴定,到终点时停止滴定,读取刻度,5重复滴定2-3次,记录数据,求算待测液浓度,在分析误差的时候,根据公式来分析,以此解题。
(1)
用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度时,先配制盐酸标准溶液,取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中,向溶液中加入1~2滴指示剂,用待测氢氧化钠溶液滴定至终点,重复以上操作2~3次,根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度,故实验过程中正确的操作顺序是:⑤②①③④⑥;上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用酸式滴定管;氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液显红色,滴定至终点时,氢氧化钠消耗完毕,则此时溶液红色褪去,故滴定终点的标志是:滴加最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且30s内不恢复原来的的颜色;
(2)
根据表中数据可知,第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去;NaOH溶液的体积平均值为:mL=20.00mL,结合图象可知,a点对应的pH=7,因NaOH溶液的体积平均值等于盐酸的体积,NaOH和HCl反应时物质的量相等,所以a<20.02mL,故答案为:不合理;第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去;<;
(3)
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗,直接装入标准盐酸,标准液被稀释,记录的标准液体积偏大,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏大,故A选;
B.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,记录的标准液体积偏大,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏大,故B选;
C.锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥对待测液中溶质的物质的量没有影响,所以对测定结果无影响,故C不选;
D.读取盐酸体积开始时仰视读数,滴定结束后俯视读数,记录的标准液体积偏小,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏小,故D不选;
故选AB。