3.2 弱电解质的电离 盐类的水解 同步练习题
一、选择题
1.下列物质属于强电解质的是
A.CH3COOH B.Fe C.Na2CO3 D.CO2
2.下列实验所选装置正确且能达到相应实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 除去中的 分离淀粉溶液和泥沙 制备无水 验证和的还原性强弱
A.A B.B C.C D.D
3.水溶液呈碱性,含有σ键的盐是
A.NaClO B. C. D.NaOH
4.25℃时,用HCl气体调节氨水的pH.溶液中微粒浓度的对数值()、反应物的物质的量之比与pH的关系如下图。若忽略通入气体后溶液体积的变化。下列说法错误的是
A.所示溶液中:
B.所示溶液中:
C.时溶液中:
D.25℃时,水解平衡常数数量级为
5.pH相同的醋酸溶液和盐酸有
A.c(Ac-)=c(Cl-) B.c(Ac-)>c(Cl-) C.c(Ac-)
A.晶体的硬度很小
B.因为有金属元素,因此属于离子化合物
C.属于盐,是电解质,且属于弱电解质
D.微粒内部存在共价键
7.将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是
A.图甲中pH减小是由于光照促进了HClO的电离
B.图乙中增大主要是由于反应消耗了水
C.图丙中氧气的体积分数增大是由于HClO的分解
D.该体系中存在两个电离平衡和两个化学平衡
8.如图是氮元素的“价-类”二维图的一部分,下列说法错误的是
A.从氮元素化合价角度考虑:a与b在一定条件下能反应生成
B.a具有还原性、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.e的稀溶液与金属铜反应可生成c
D.a与e反应的生成物能促进水的电离
9.NH4Cl溶液中离子浓度的大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
10.下列物质的性质与其应用对应错误的是
A.氯化铵水溶液显酸性,可用作焊接铁锈去除剂
B.K2Cr2O7 具有强氧化性,可用作酒精检测仪中的检测剂
C.石墨具有导电性,可用作轴承中的固体润滑剂
D.聚乳酸易降解,可用作生产降解材料的原料
二、填空题
11.为了证明HR是弱电解质,某同学开展了实验探究。该同学设计了如下方案,请帮其补充完整。
(1)先配制0.10 HR溶液,再测溶液的pH,若pH ,则可证明HR为弱电解质。
(2)先配制0.01和0.10的溶液,再分别用pH计测它们的pH,若两者的pH ,则可证明HR是弱电解质。
(3)配制一定浓度的NaR溶液,常温下测其pH,若pH ,则可证明HR是弱电解质。
(4)25℃时,的HR和的溶液等体积混合后,若pH ,则可证明HR是弱电解质。
12.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式 HF HClO H2CO3 NH3·H2O
电离常数 6.8×10 4 4.7×10 8 K1=4.3×10 7 K2=5.6×10 11 Kb=1.7×10 5
(1)常温下,物质的量溶度相同的三种溶液①NaF溶液②NaClO溶液③Na2CO3溶液,其pH由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)25℃时,pH=4的NH4Cl溶液中各离子浓度的大小关系为 。
(3)NaClO溶液中的电荷守恒关系为 。
(4)用离子方程式说明碳酸氢钠溶液呈碱性的原因 。
(5)25℃下,将pH=12的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L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,则V1:V2= 。
13.钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
回答下列问题:
“酸浸氧化”需要加热,其原因是 。
14.(1)某温度(t ℃)时,水的Kw=10-13,将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的硫酸溶液b L混合,若所得混合液的 pH=2,则a∶b=
(2)已知25 ℃时,0.1 mol/L醋酸达到平衡时的pH约为3,如果在此溶液中加入等体积的pH=5的盐酸,则电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;此温度下的电离平衡常数约为
(3)室温下,测得CH3COONH4溶液的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度 (填“>”“<”或“=”,下同) NH的水解程度,CH3COO-与NH浓度的大小关系是:c(CH3COO-) c(NH)
15.短周期中的A、B、C、D、E 5种元素,原子序数依次增大,A、D同主族;A、B的原子序数之和等于C的原子序数;C2 离子与D+离子的核外电子数相等;B原子与D+离子的核外电子数之和等于E原子的核外电子数,且D、E两元素能形成微粒个数比为1︰1的离子化合物。
(1)E元素的离子结构示意图为 。
(2)A与B元素、A与C元素均可构成18电子的分子,其化学式分别为 、 。
(3)A、C元素可组成原子个数比为1︰1的共价化合物乙,将E单质通入乙的水溶液中,生成一种强酸,并有气体放出,反应的化学方程式为 。
(4)A、B、C、D、E中的任意三种元素可组成多种化合物,X和Y是其中的两种。X和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物;将X、Y分别溶于水时,X能促进水的电离,而Y能抑制水的电离,X水溶液的pH<7,Y水溶液的pH>7。将0.2mol·L 1的X溶液与0.1mol·L 1的Y溶液等体积混合后,溶液呈碱性。请判断:
①X的化学式为 ,Y的化学式为 ;
②混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为 。
16.实验室用下图装置制取并研究SO2的性质。
完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中反应的化学方程式为 。
(2)若A中盛放品红溶液,可以验证的SO2性质是 。若要验证SO2的还原性,A中应盛放 溶液。
(3)若A中盛放一定量的氢氧化钠溶液,反应一段时间后恰好完全反应生成一种盐。
①该溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”),原因是 。
②该溶液中有关离子浓度的关系一定正确的是 。
a.c()>c() b.c()>c(H2SO3)
c.c(Na+)>c()+c() d.c(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-)
(4)为测定反应后的溶液中残留的硫酸浓度,实验小组取1mL反应液加水稀释后,加入足量的BaCl2溶液,测定生成的BaSO4沉淀质量来达到实验目的。该设计思路不可行,理由是 。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:在水溶液中能完全电离的电解质,CH3COOH是弱电解质;Fe是单质不是电解质;Na2CO3在水溶液中完全电离,电离出Na+和,属于强电解质;CO2属于非电解质,故答案为C。
2.D
解析:A.NO2和水反应生成NO,引入新的杂质NO,故A错误;
B.淀粉溶液为胶体,泥沙为不溶物,两者均不能透过半透膜,故B错误;
C.制无水AlCl3固体应该在HCl的气流中蒸干AlCl3溶液,故C错误;
D.少量Cl2与FeBr2充分反应,将混合液滴入CCl4中,溶液分层,上层黄色,下层无色,说明Cl2优先将Fe2+氧化为Fe3+,证明Fe2+的还原性比Br-强,故D正确;
故选D。
3.A
解析:A.NaClO为含共价键的弱酸强碱盐,水溶液因水解而呈碱性且含σ键,故A正确;
B.为只含离子键的离子化合物,不含σ键,故B错误;
C.为强碱强酸的酸式盐,即在溶液中完全电离为使溶液呈酸性,故C错误;
D.NaOH虽然呈碱性,但NaOH属于碱不属于盐,故D错误;
答案选A。
4.B
解析:A.由图知,,根据电荷守恒:,故,由图知,得,A正确;
B.由图知点,,,带入电荷守恒,,故,B错误;
C.时,溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,联立得,C正确;
D.25℃,时,由图知,,则NH4Cl水解平衡常数数量级为10-10,D正确;
故选B。
5.A
解析:两溶液中均存在电荷守恒:c(Ac-)+c(OH-)=c(H+)、c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),pH相同,则c(OH-)、c(H+)相同,所以c(Ac-)=c(Cl-);
故答案为A。
6.B
解析:A.晶体熔点较低且在熔融状态下不导电,可以推知晶体为分子晶体,硬度很小,故A正确;
B.熔融状态下不导电,不属于离子化合物,故B错误;
C.属于盐,在水溶液中可发生微弱电离,说明是电解质,且属于弱电解质,故C正确;
D.晶体为分子晶体,微粒内部存在共价键,故D正确;
故选B。
7.C
【分析】图甲中可观察到随着时间的进行,氯水的pH减小,酸性增强;图乙中随着时间的进行,溶液中氯离子浓度增大,图丙中,氧气逐渐增多,所以久置的氯水中次氯酸发生分解产生了氢离子、氯离子和氧气,据此分析解答。
解析:A.pH减小是由于光照促进了HClO的分解,产生了氢离子,A错误;
B.增大主要是由于HClO的分解反应产生了氯离子,B错误;
C. HClO光照分解生成HCl和氧气,所以导致氧气的体积分数随着时间的进行不断增大,C正确;
D.该体系中存在次氯酸的电离平衡和水的电离平衡两个电离平衡,氯气与水反应的一个化学平衡,D错误;
故选C。
8.C
【分析】由二维图可知,a为NH3,b为NO,c为NO2或N2O4,d为N2O5,e为HNO3;
解析:A.NH3中N为-3价,化合价可升高到0价,NO中N为+2价,化合价可降低到0价,则NH3和NO可反应生成N2,A正确;
B.氨气中氮元素化合价处于低价态,具有还原性;氨气水溶液显碱性能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;
C.Cu和稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,C错误;
D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3,铵根离子水解促进水的电离,D正确;
故选C。
9.A
解析:由氯化铵的化学式为NH4Cl,电离的Cl-与的物质的量之比为1∶1,根据氯化铵溶液中铵根离子水解可知,c(Cl-)>c(),铵根离子水解溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),离子水解的程度很弱,则c()>c(H+),所以,A正确,BCD错误,
故选A。
10.C
解析:A.氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性,故可以除去铁锈,用作除锈剂,故A正确;
B.K2Cr2O7中Cr为+6价具有强氧化性,为橙黄色,乙醇发生氧化还原反应生成Cr3+,变为无色,可用作酒精检测仪中的检测剂,故B正确;
C.石墨具有优良的导电性,可用作电极等,用来作润滑剂,是利用了其具有原理的润滑性,故C错误;
D.聚乳酸易降解,可在微生物的作用下自然分解,可用作生产降解材料的原料,故D正确;
故选:C。
二、填空题
11.(1)>1
(2)差小于1
(3)>7
(4)<7
解析:(1)先配制0.10 HR溶液,再测溶液的pH,若HR为弱电解质,c(H+)<0.1mol/L,则pH>1,所以pH>1可证明HR为弱电解质。
(2)加水稀释,弱酸的电离平衡正向移动,先配制0.01和0.10的溶液,再分别用pH计测它们的pH,若两者的pH差小于1,则可证明HR是弱电解质。
(3)若HR是弱酸,NaR是强碱弱酸盐,R-水解溶液呈碱性,配制一定浓度的NaR溶液,常温下测其pH,若pH>7,则可证明HR是弱电解质。
(4)25℃时,的HR和的溶液等体积混合后,若HR是弱酸,HR有剩余,则pH<7,所以pH<7可证明HR是弱电解质。
12.(1)③>②>①
(2)c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HClO-)
(4)+ H2O H2CO3 +OH-
(5)2:9
解析:(1)根据电离常数得到酸的强弱顺序为:HF>H2CO3>HClO>,根据越弱越水解,则常温下,物质的量溶度相同的三种溶液①NaF溶液,②NaClO溶液,③Na2CO3溶液,其pH由大到小的顺序是③>②>①;故答案为:③>②>①。
(2)25℃时,pH=4的NH4Cl溶液,由于铵根离子水解,溶液呈酸性,因此溶液中各离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);故答案为:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(3)NaClO溶液含有钠离子、次氯酸根、氢氧根、氢离子,溶液中的电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HClO-);故答案为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HClO-)。
(4)碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,因此溶液碳酸氢钠溶液显碱性,用离子方程式说明碳酸氢钠溶液呈碱性的原因+ H2O H2CO3 +OH-;故答案为:+ H2O H2CO3 +OH-。
(5)25℃下,将pH=12的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L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,,解得V1:V2=2:9;故答案为:2:9。
13.加快酸浸氧化反应速率(促进氧化完全)
【分析】矾矿粉(包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4)中加入30%H2SO4和MnO2,VO+和VO2+被MnO2氧化成,Fe2+被氧化成Fe3+,SiO2不溶而成为滤渣;往滤液中加入NaOH调节pH=3.0~3.1,由表中数据知,Fe3+、Al3+只有部分转化为沉淀;过滤后,Fe(OH)3、Al(OH)3、V2O5·xH2O成为滤饼;再加入NaOH调节pH>13,此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Al(OH)3转化为NaAlO2,V2O5·xH2O转化为NaVO3;加入盐酸调节pH=8.5,此时NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀;过滤后往滤液加入NH4Cl,生成NH4VO3沉淀。
解析:酸浸氧化过程中钒矿粉、MnO2和30% H2SO4发生反应,常温下反应速率较小,加热的目的是加快酸浸氧化反应速率,故此处填:加快酸浸氧化反应速率(促进氧化完全)。
14.9∶2 向右 1 × 10-5 ﹦ ﹦
解析:(1)在t ℃时,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)==0.01 mol/L,pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1 mol/L。混合后pH=2即c(H+)=0.01 mol/L,可得,解得a∶b=9∶2。
(2) 向0.1 mol/L醋酸达中加入等体积的pH=5的盐酸,相当于稀释醋酸,则电离平衡向右移动;醋酸中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,25 ℃时,0.1 mol/L醋酸达到平衡时的pH约为3,即K==1×10-5。
(3) 室温下,测得CH3COONH4溶液的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度与NH的水解程度相同,存在电荷守恒c(CH3COO-)+ c(OH-)= c(H+)+ c(NH),pH=7中c(OH-)= c(H+),所以c(CH3COO-) = c(NH)。
15.(1)
(2)N2H4 H2O2
(3)Cl2+H2O2=2HCl+O2↑(答HClO+H2O2=HCl+O2↑+H2O可得分)
(4)NH4Cl(或NH4NO3) NaOH c(Cl )>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+) [或c(NO)>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+)]
【分析】短周期中的A、B、C、D、E 5种元素,原子序数依次增大;C2-离子与D+离子的核外电子数相等,由于是短周期元素,则C位于第二周期,为O元素,D位于第三周期,为Na元素;D为Na元素,B原子与D+离子的核外电子数之和等于E原子的核外电子数,则E原子的核外电子数大于10,且D、E两元素能形成微粒个数比为1:1的离子化合物,E形成-1价离子,则E为Cl元素,故B为N元素;D为Na元素,B为N元素,C为O元素,A、D同主族;A、B的原子序数之和等于C的原子序数,则A为H元素;所以A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Na元素,E为Cl元素;据以上分析解答。
解析:(1)E为Cl元素,E元素形成的离子为氯离子,核内质子数为17,核外有18的电子,其离子结构示意图为;综上所述,本题正确答案为:;
(2)A为H元素,B为N元素,C为O元素,A与B元素、A与C元素均可构成18电子的分子,其化学式分别为N2H4、H2O2;综上所述,本题正确答案为:N2H4;H2O2;
(3)A为H元素,C为O元素,A、C元素可组成原子个数比为1:1的共价化合物乙,则乙为H2O2;E为Cl元素,E单质为Cl2,将Cl2通入H2O2的水溶液中,生成一种强酸,该酸为HCl,所以生成气体为O2,反应方程式为Cl2+H2O2=2HCl+O2↑或HClO+H2O2=HCl+O2↑+H2O;综上所述,本题正确答案为:Cl2+H2O2=2HCl+O2↑(或HClO+H2O2=HCl+O2↑+H2O);
(4)A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Na元素,E为Cl元素;
①A、B、C、D、E中的任意三种元素可组成多种化合物,X和Y是其中的两种。X 和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物,则X 和Y为盐或碱;将X、Y分别溶于水时,X能促进水的电离,X水溶液的pH<7,则X为铵盐,X为NH4Cl(或NH4NO3);而Y能抑制水的电离,Y水溶液的pH>7,则Y为碱,故Y为NaOH;综上所述,本题正确答案为:NH4Cl(或NH4NO3);NaOH;
②将0.2mol L-1的X溶液与0.1mol L-1的Y溶液等体积混合,若为X为NH4Cl,则混合后发生反应,相当于NH4Cl、NH3 H2O、NaCl等物质的量混合。溶液呈碱性,进行说明NH水解小于NH3 H2O电离程度,则c(NH)>c(Na+),故混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Cl )>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+);若为X为NH4NO3,则混合后发生反应,相当于NH4NO3、NH3 H2O、NaNO3等物质的量混合。溶液呈碱性,进行说明NH水解小于NH3 H2O电离程度,则c(NH)>c(Na+),故混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+);故为:c(Cl )>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+) [或c(NO)>c(NH)>c(Na+)>c(OH )>c(H+)]。
16.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 漂白性 溴水(或高锰酸钾溶液) 碱性或酸性 若生成的为亚硫酸钠溶液,因亚硫酸根离子水解显碱性;若生成的为亚硫酸氢钠溶液,因亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度显酸性 bc 反应液中除了硫酸,还有硫酸铜,也会与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以不能通过沉淀的质量计算硫酸的质量
【分析】(1) Cu与浓硫酸加热下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)二氧化硫具有漂白性、还原性,可分别使品红褪色、溴水或高锰酸钾溶液褪色,且需要NaOH吸收尾气;
(3)若A中盛放一定量的氢氧化钠溶液,反应一段时间后恰好完全反应生成一种盐,若二氧化硫不足生成的盐为亚硫酸钠,若二氧化硫足量,生成的盐为亚硫酸钠,据此分析解答;
(4)硫酸铜、硫酸均与 氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。
解析:(1)圆底烧瓶中反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)若A中盛放品红溶液,可以验证的SO2性质是漂白性。若要验证SO2的还原性,A中应盛放溴水(或高锰酸钾溶液)溶液,B中应盛放氢氧化钠溶液;
(3)若A中盛放一定量的氢氧化钠溶液,反应一段时间后恰好完全反应生成一种盐,若二氧化硫不足生成的盐为亚硫酸钠,若二氧化硫足量,生成的盐为亚硫酸钠;
①当产物为亚硫酸钠时,生成的亚硫酸钠溶液因亚硫酸根离子水解导致溶液显碱性;当产物为亚硫酸氢钠时,生成的亚硫酸氢钠溶液因亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度始溶液显酸性;
②a.当产物为亚硫酸钠时,水解生成,但水解的过程是微弱的,则c()>c(),当产物为亚硫酸氢钠时,亚硫酸氢根离子的电离生成,但发生部分电离,则c()>c(),故a错误;
b.当产物为亚硫酸钠时,水解生成,继续水解生成H2SO3,但水解的过程是微弱的,则c()>c(H2SO3),当产物为亚硫酸氢钠时,亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,则c()>c(H2SO3),故b正确;
c.当产物为亚硫酸钠时,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+ c(H+)=c()+2c()+c(OH-),则c(Na+)>c()+2c(),则c(Na+)>c()+c();当产物为亚硫酸氢钠时,溶液中存在物料守恒c(Na+)= c()+c()+c(H2SO3),则c(Na+)>c()+c(),故c正确;
d.不论产物是亚硫酸钠还是亚硫酸氢钠,溶液中都存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),故d错误;
答案选bc;
(4) 欲通过加入足量的BaCl2溶液,测定生成的BaSO4沉淀质量来达到实验目的。该设计思路不可行,理由是反应液中除了硫酸,还有硫酸铜,也会与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以不能通过沉淀的质量计算硫酸的质量。