第三章水溶液中的离子反应与平衡单元检测(含解析)2023--2024上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡 单元检测
一、单选题(共13题)
1.下列有关滴定操作的顺序正确的是
①滴定操作
②检查滴定管是否漏水
③用蒸馏水洗涤玻璃仪器
④取一定体积的待测液于锥形瓶中
⑤装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)
⑥用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
A.①③②④⑤⑥ B.②③⑥⑤④① C.②③①④⑤⑥ D.④⑤①②③⑥
2.下列实验操作能到达目的的是
A.制取Mg:可将足量的金属钠投入MgCl2溶液中充分反应后过滤
B.除去CO2中的HCl:将混合气体通过足量的Na2CO3溶液
C.除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质:先加入足量的浓氨水,过滤,再向滤液中加入过量的盐酸
D.配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
3.下列生产、生活等实际应用,不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室中配制FeCl3溶液时,向其中加入少量浓盐酸
B.工业合成氨选择高温和催化剂铁触媒
C.Mg(OH)2沉淀可溶解于NH4Cl溶液中
D.热的纯碱溶液去油污效果好
4.化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A.NaNO2和NaCl都有咸味,NaNO2可代替食盐作调味料
B.BaCO3和MgCO3都能与盐酸反应, BaCO3可用作制酸剂
C.疫苗和生理盐水都属于药品,在常温下均可长时间保存
D.Na2CO3和NaOH都有碱性,Na2CO3溶液可用于除去餐具上的油污
5.生产生活中的许多现象或应用都与化学知识有关。下列现象或应用与胶体性质无关的是
A.将盐卤或石膏加入豆浆中,制成豆腐
B.冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷
C.泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后,喷出大量泡沫,起到灭火作用
D.不同品牌墨水在同一钢笔中混用,钢笔会堵塞
6.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、、
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、、
C.0.1 mol·L-1 KHCO3溶液:Na+、Al3+、Cl-、
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、、、
7.下列有关常温下体积相同且pH均为3的HCl和溶液的说法错误的是
A.与相同浓度的NaOH溶液恰好完全反应时,醋酸消耗的NaOH溶液的体积相对较大
B.加水稀释相同倍数后,变大
C.两种溶液的导电性几乎相同
D.分别加入相同的Zn粒产生等量的H2,醋酸所需时间较短
8.下列叙述正确的是
A.NaOH滴定未知浓度的醋酸溶液时,用甲基橙作指示剂
B.用湿润的pH试纸测氯水的pH值,测定值偏大
C.测定中和热时,将碱缓慢倒入酸中混合,所测温度值偏高
D.盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,终点读数时无气泡,结果偏高
9.下列说法或表示错误的是
A.pH的醋酸溶液稀释,水电离出的浓度将增大
B.Na2CO3溶液中存在的离子浓度关系
C.反应的平衡常数
D.CH4的燃烧为-890.31 kJ/mol,则表示其燃烧热的热化学方程式为
10.用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作会导致测定结果偏小的是( )
①酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗
②碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗
③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定至终点时充满溶液
④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后充满溶液
⑤锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
⑥滴定时摇晃锥形瓶将液体溅出瓶外
⑦滴定过程中,滴定管漏液(未漏入锥形瓶内)
⑧读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
A.②④ B.①③⑤⑦ C.④⑧ D.②④⑥⑧
11.类推的思维方法是化学学习和研究中常用的重要思维方法,但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识,判断下列类推结论中正确的是
化学事实 类推结论
A pH=3的盐酸稀释1000倍后pH=6 pH=6的盐酸稀释1000倍后pH=9
B 用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁 用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠
C 将SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无沉淀生成
D Al在O2中燃烧生成Al2O3 Fe在O2中燃烧生成Fe2O3
A.A B.B C.C D.D
12.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lg[]。室温下,实验室里用0.10mol/L的盐酸溶液滴定10 mL 0.10 mol/L MOH溶液,滴定曲线如图所示:下列说法正确的是
A.该滴定过程可选择酚酞作为指示剂
B.C点加入盐酸的体积小于10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,所得溶液中:c(M+)+c(H+)=c(MOH)+2c(OH )
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
13.下列有关叙述不正确的是
A B C D
制备FeOH)3胶体 可用作少量氨气的尾气吸收装置 关闭活塞K,从a处加水可检验装置气密性 用标准硫酸溶液滴定锥形瓶中的NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共10题)
14.沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线,用0.100mol L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.0400mol L-1Cl-,反应终点c向 方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.0500mol L-1Br-,反应终点c向 方向移动。
15.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。
酸或碱 电离平衡常数(Ka或Kb)
CH3COOH 1.8×10-5
HNO2 4.6×10-4
HCN 5×10-10
HClO 3×10-8
NH3 H2O 1.8×10-5
请回答下列问题:
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是 (用化学式表示)。
(2)下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(3)CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”),溶液中各离子浓度大小的关系是 。
16.氨气是重要的化工原料
(1)已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H= - 905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H= - 483.6kJ·mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式: ,
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式: ,科学家利用此原理,设计成氨气和氧气燃料电池, 则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱 性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 。
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g )+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是 (填字母代号)。
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为 {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
17.I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表所示。
名称 醋酸 氢氟酸 草酸
化学式 HF
电离平衡常数
(1)三种酸的酸性由强到弱的顺序为 (填化学式)。
(2)将pH和体积均相同的溶液和HF溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。
①稀释前 (填“>”“=”或“<”)。
②a、b两点: (填“>”“=”或“<”)。
(3)在NaF溶液中滴加少量的草酸溶液,发生反应的离子反应方程式为 。
II.分别取40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
某学生实验记录数据如下:
实验序号 起始温度 终止温度
盐酸 NaOH 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
(4)近似认为的NaOH溶液和的盐酸的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则中和热 (取小数点后一位)。
(5)用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18.25℃时,用沉淀、两种金属离子(),所需最低浓度的对数值与的关系如图所示,请回答:

(1)25℃时 。
(2)25℃时向50mL的、浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入溶液,当溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀,则此时溶液中浓度为 mol/L。
19.已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”)。请说明理由 。25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是 。
(3)在曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1 α2(填“大于”“小于”“等于”“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合液的pH 7,判断的理由是 。
(4)在曲线B所对应的温度下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH= 。
20.下列有关说法正确的是 。
①0.1L0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
②室温下,稀释0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
③向0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小
④CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 的值减小
⑤某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示,a值一定大于9
⑥H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则反应所需要的时间B>A,开始反应时的速率A>B
⑦25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示,则向Na2CO3溶液中滴加少量氯水的离子方程式为:CO+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.7×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 3.0×10-8
⑧一定温度下,冰醋酸在加水稀释过程中溶液导电能力的变化曲线如图所示,加水可使c点溶液中c(CH3COO-)增大
⑨室温下,由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH=B++OH-
⑩电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大
稀释弱电解质溶液时,所有粒子浓度都一定会减小
25℃下,醋酸溶液中各粒子存在下述关系:K==1.75×10-5,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=8×10-5
21.已知水的电离平衡曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)图中a、b、c、d、e五点的间的大小关系是 。(用a、b、c、d、e表示)
(2)若从a点到d点,可采用的措施是 ;从a点到b点,可采用的措施是 。
A.升温 B.加入少量的盐酸 C.加入少量的固体 D.加水
(3)常温下将、氢氧化钠溶液逐滴加入到、的醋酸溶液中充分反应。如果溶液,此时V的取值 20.00(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)在e点对应的温度下,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则溶液与溶液的体积比为 。
(5)在a点对应的温度下,的溶液和的某一元碱溶液中,若水的电离程度分别用、表示,则 (填“大于”“小于”“等于”“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合液的与7的关系 。
22.废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末
(1)写出工业上制备印刷电路板原理的离子方程式: ;
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2 反应生成Cu2+ 和H2O的离子方程式为: 。
(3)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,制备CuCl的离子方程式为 ;
(4)常温下HCN的电离常数Ka=6.2×10-10,浓度均为0.5mol/L的NaCN和HCN的混合溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性,通过计算说明其原因 。
23.铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O), 为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
Fe3+ Fe2+ Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH 1.9 7.0 4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH 3.2 9.0 6.7
请回答下列问题:
(1)得到溶液II,需加入氧化剂X, 最适合作氧化剂X的是____。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)加入氧化剂X的目的是 。
(3)为了除去Fe3+,需加入物质Y调节溶液的PH值为
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体 (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作 。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;若Fe3+沉淀完全时,在溶液中Fe3+的浓度为1×10-5mol/L, 则此时溶液的PH最小为 .
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为:②③⑥⑤④①,
故选:B。
2.D
【详解】A.将金属钠投入MgCl2溶液中,金属钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,不能置换出镁单质,故A错误;
B.二氧化碳也能与碳酸钠反应,二氧化碳也被除掉了,故B错误;
C.CuCl2和FeCl3均能与浓氨水反应,分别生成氢氧化铜、氢氧化铁沉淀,则不能除杂,故C错误;
D.盐酸可抑制铁离子的水解,则配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,加少量浓盐酸可使氢离子浓度增加,水解平衡逆向移动,A不符合题意;
B.工业合成氨为放热反应,高温是为了增大化学反应速率,但使合成氨的反应逆向移动,催化剂不会影响产物的产率,B符合题意;
C.氢氧化镁沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡,铵根离子水解生成氢离子,与沉淀溶解产生的氢氧根反应使沉淀溶解平衡正向移动,C不符合题意;
D.热的纯碱溶液中碳酸根的水解程度大,即升温促进碳酸根水解平衡正向移动,D不符合题意;
故选B。
4.D
【详解】A.NaNO2有毒,不能代替食盐作调味料,A不正确;
B.BaCO3与酸反应生成Ba2+,重金属离子有毒,不能用作制酸剂,B不正确;
C.疫苗不能在常温下保存,常温下易变质,C不正确;
D.Na2CO3溶液水解显碱性,油污在碱性条件下水解,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.将盐卤或石膏加入豆浆中,制成豆腐,涉及胶体的聚沉,A错误;
B.冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷,涉及胶体的电泳现象,B错误;
C.沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后,喷出大量泡沫,起到灭火作用,涉及离子共存中的双水解问题,与胶体性质无关,C正确;
D.不同品牌墨水在同一钢笔中混用,钢笔会堵塞,涉及胶体的聚沉,D错误;
故选C。
6.A
【详解】A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液含有大量OH-,Na+、K+、、离子之间以及与OH-之间不发生反应,能大量共存,故A正确;
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中Fe2+具有还原性,与发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.0.1 mol·L-1 KHCO3溶液中,与Al3+发生强烈双水解反应,不能大量共存,故C错误;
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液含有大量H+,与、发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
答案选A。
7.B
【分析】醋酸为弱酸,部分电离,盐酸为强酸,完全电离,相同pH时,醋酸的浓度大于盐酸,据此分析;
【详解】A.常温下,体积相同且均为3的和溶液中的物质的量远小于,因此与相同浓度的溶液恰好完全反应时,醋酸消耗的溶液的体积相对较大,故A说法正确;
B.完全电离,加水稀释n(Cl-)不变,而加水稀释促进电离,增加,因此减小,即减小,故B说法错误;
C.均为3的和溶液中其阴、阳离子的总浓度相同,离子所带电荷相同,因此导电能力几乎相同,故C说法正确;
D.加入相同的粒,反应过程中溶液中的c(H+)相对较大,反应速率较快,因此产生等量氢气所需时间较短,故D说法正确;
答案为B。
8.D
【详解】A.氢氧化钠溶液与醋酸溶液完全反应生成强碱弱酸盐醋酸钠,溶液呈碱性,若滴定时,选用甲基橙做指示剂,醋酸溶液不可能完全反应,会导致所测浓度偏低,故A错误;
B. 氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以用pH试纸无法测得氯水的pH,故B错误;
C.测定中和热时,将碱缓慢倒入酸中混合时会有热量散失,导致所测温度值偏低,故C错误;
D.盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,终点读数时无气泡会使盐酸溶液体积偏大,导致所测结果偏高,故D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.醋酸的电离抑制水的电离,稀释后醋酸电离出的氢离子浓度减小,对水的电离的抑制减弱,所以水电离出的H+浓度将增大,A正确;
B.Na2CO3溶液中存在质子守恒,B正确;
C.平衡时溶液中c(S2-)不再改变,该反应的平衡常数K=,C错误;
D.CH4的燃烧为-890.31 kJ/mol,即1mol气态CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为890.31 kJ,相应的热化学方程式为,D正确;
综上所述答案为C。
10.D
【详解】①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,相当于稀释了盐酸,导致V(盐酸)偏大,c(NaOH)偏高,故①错误;
②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用待测液润洗,待测液浓度偏小,所取待测液的物质的量偏小,造成V(盐酸)偏小,c(NaOH)低,故②正确;
③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定终点充满溶液,造成V(盐酸)偏大,c(NaOH)偏高,故③错误;
④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后,充满溶液,待测液的物质的量偏小,造成V(盐酸)偏小,c(NaOH)低,故④正确;
⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗,待测液的物质的量偏大,导致V(盐酸)偏大,c(NaOH)偏高,故⑤错误;
⑥滴定时摇动锥形瓶时将液体溅出瓶外,待测液的物质的量偏小,造成V(盐酸)偏小,c(NaOH)低,故⑥正确;
⑦滴定过程中,滴定管漏出液体,溅至锥形瓶外,导致V(盐酸)偏大,c(NaOH)偏高,故⑦错误;
⑧读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视,造成V(盐酸)偏小,c(NaOH)低,故⑧正确;
使结果偏低的有:②④⑥⑧,故选D。
【点睛】把握酸碱中和滴定的实质、误差分析为解答的关键。本题的易错点①②,要注意不当操作都要根据c(NaOH)=分析判断。
11.B
【详解】A.浓度较大时,强酸稀释为等倍数稀释,但是若是无限稀释则不能等倍数稀释,酸溶液稀释无限倍后还是酸溶液,pH只能无限接近于7,但不能大于或等于7,A错误;
B.活泼金属单质制备采用电解法,所以电解法制备镁和钠原理相同,B正确;
C.SO2 对应的酸酸性较弱,不能与非氧化性的强酸盐反应,但是Ba(NO3)2 溶液中溶有SO2后,溶液呈酸性,则相当于有氧化性的硝酸,硝酸把亚硫酸根氧化为硫酸根,会生成难溶性的BaSO4白色沉淀,所以C错误;
D.Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,D错误。
12.B
【详解】A.用0.10mol/L的盐酸溶液滴定10mL0.10mol/LMOH溶液,AG=-8,AG=lg[],=10-8,=10-14,c(OH-)=10-3mol/L,说明MOH为弱碱,恰好反应溶液显酸性,选择甲基橙判断反应终点,故A错误;
B.C点是AG=0,=10-7 mol/L,溶液呈中性,溶质为MCl和MOH混合溶液,C点时加入盐酸溶液的体积小于10mL,故B正确;
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,得到等浓度的MCl和MOH混合溶液,溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),物料守恒为c(M+)+c(MOH)= 2c(Cl-),消去氯离子得到c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH ),故C错误;
D.A-B滴入盐酸溶液中氢氧根离子浓度减小,对水抑制程度减小,到恰好反应MCl,M+离子水解促进水电离,电离程度最大,继续加入盐酸抑制水电离,滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度,D<A<B<C,并不是从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大,故D错误;
故选B。
13.A
【详解】A.制备氢氧化铁胶体时使用的试剂为饱和氯化铁溶液,A错误;
B.氨气极易溶于水,双球U形管可以阻止水继续倒吸,B正确;
C.装置关闭活塞K,从a处加水,若装置气密性良好,则U形管左右两边存在液面差,过一段时间不改变,证明装置不漏气,C正确;
D.硫酸溶液显酸性,应该盛装在酸式滴定管中,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,D正确;
故合理选项是A。
14.(1)10-10
(2)=
(3)a
(4)b
【详解】(1)由题图可知,当溶液的体积为时,溶液中的略小于,此时混合溶液中,故。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,根据可知,达到滴定终点时,c(Ag+)=c(Cl-)。
(3)根据可知,达到滴定终点时,消耗溶液的体积为,反应终点c向a方向移动。
(4)相同实验条件下,沉淀相同量的和消耗的的量相同,由于,当滴加相同量的时,溶液中,故反应终,点c向b方向移动。
15. HCN B 中性 c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
【详解】(1)对于一元弱酸,电离平衡常数越大则酸性越强,反之则酸性越弱,由表中数据可知HCN的电离平衡常数最小,则酸性最弱,答案:HCN;
(2)电离平衡常数只受温度的影响,根据醋酸的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+进行分析:
A.升高温度,电离程度增大,电离平衡常数增大,A不符题意;
B.加水稀释,电离程度增大,电离平衡常数不变,B符合题意;
C.加少量的CH3COONa固体,CH3COONa电离出的醋酸根离子对醋酸的电离平衡起抑制作用,因此醋酸的电离程度减小,电离平衡常数不变,C不符题意;
D.加少量冰醋酸,则醋酸浓度增大,电离程度减小,电离平衡常数不变,D不符题意;
答案选B;
(3)CH3COONH4溶液中醋酸根离子和铵根离子都要发生水解,由已知数据可知,醋酸和氨水的电离平衡常数相等,都为1.8×10-5,说明醋酸根离子和铵根离子在浓度相同时水解程度相同,即c(H+)=c(OH-),所以CH3COONH4溶液显中性;CH3COONH4的水溶液中含有的离子有、CH3COO-、H+、OH-,根据溶液中的电荷守恒c(H+)+c()=c(OH-)+c(CH3COO-),由c(H+)=c(OH-)可知c()=c(CH3COO-),盐的水解程度很小,所以溶液中的H+、OH-浓度很小,则溶液中各离子浓度大小的关系是c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),答案:中性;c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。
16. 2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) ΔH = +92.4 kJ · mol-1 4NH3 + 3O2 === 2N2 + 6H2O 负极 2NH3+6OH-6e―= N2+6H2O C 0.002 mol/L
【分析】(1)依据热化学方程式和盖斯定律概念分析计算得到;
(2))氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,在燃料电池中,燃料做负极,发生失电子的氧化反应;
(3)该反应是一个气一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度、增大压强,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动;选择高效催化剂,反应速率增大,平衡不移动;
(4)依据溶度积常数计算氢氧根离子浓度,结合氨水电离度概念计算一水合氨溶液的浓度。
【详解】(1)给已知热化学方程式依次编号为:①N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=+180.5kJ mol-1,②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ mol-1,③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6kJ mol-1,依据盖斯定律,①×2-(③×3-②)2N2(g)+6H2(g) 4NH3(g)的△H=-184.8KJ/mol,则氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4KJ/mol,故答案为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4KJ/mol;
(2)氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为:NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O;在燃料电池中,燃料做负极,则通入氨气的电极是负极,碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O;负;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
(2)A、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,增大压强反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,错误;
B、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,错误;
C、增大反应物O2的浓度,升高温度反应速率增大,平衡向正反应方向移动,正确;
D、催化剂能改变化学反应速率但不影响平衡的移动方向,错误。
故选C,故答案为C;
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]},则依据溶度积常数Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.0×10-12 ,溶液中c(Mg2+)=0.01mol/L,则c(OH-)=2×10-5mol/L,氨水的浓度= =0.002mol/L,故答案为0.002 mol/L。
【点睛】本题考查了化学反应原理的综合应用,涉及了热化学方程式和盖斯定律计算、原电池原理和电极反应书写、影响化学平衡因素分析判断,弱电解质和溶度积常数的计算等知识点,运用基础知识解答试题是关键。
17.(1)
(2) > >
(3)
(4)
(5)偏小
【详解】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,则三种酸的酸性由强到弱的顺序为;
(2)①稀释前HF的pH为2,由于HF为弱酸,则。②据电荷守恒可知,酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度,pH越小,氢离子浓度越大,酸根离子浓度越大,曲线II表示醋酸,则a、b两点:;
(3)氯氟酸的电离平衡常数介于草酸一级电离和二级电离的平衡常数之间,可见酸性:。因此往氟化钠溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为;
(4)40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02mol,实验1、2、3的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃,则三次实验温度差的平均值为3.1℃,中和热;
(5)由于醋酸电离需要吸热,则用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热数值()会偏小。
18.(1)10-35
(2)2.5×10-13
【详解】(1)由图可知,1gc(S2-)=-25时lgc(Cu2+)=-10,Ksp(CuS)=c(S2-) c(Cu2+)=10-25×10-10=10-35,故答案为:10-35;
(2)由图可知,Ksp(SnS)=c(S2-) c(Sn2+)=1×10-25=10-25,向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,当Na2S溶液加到150mL时c(Sn2+)=mol/L=0.0025mol/L,开始生成SnS沉淀溶液中c(S2-)=mol/L=4×10-23mol/L,此时溶液中c(Cu2+)=mol/L=2.5×10-13mol/L,故答案为:2.5×10-13。
19.(1) A 随着温度升高,水电离程度增大,溶液中c(H+)、c(OH-)均增大 10:1
(2)
(3) 小于 无法确定 BOH不能确定是强碱还是弱碱
(4)10
【解析】(1)
水的电离是吸热过程,随着温度升高电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液中c(H+)、c(OH-)均增大。25℃时水的电离平衡曲线应为A。25℃时,水的离子积为10-14,混合溶液的pH=7,即NaOH溶液与H2SO4溶液恰好完全反应,存在等式 ,解得。
(2)
95℃时,水的离子积为 =10-12,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则有 ,a与b之间应满足的关系是: 。
(3)
在曲线A所对应的温度下,水的离子积为10-14,pH=2时HCl电离c(H+)=10-2mol/L,pH=11时BOH电离出c(OH-)=10-3mol/L,故pH=2的HCl溶液对水的电离抑制程度大于pH=11的某BOH溶液,则α1小于α2;若将二者等体积混合,HCl电离出的H+与BOH电离出的OH-中和反应后有剩余,则溶液显酸性,若是BOH为弱碱,还能继续电离出OH-,与剩余的HCl反应,则混合后溶液不能确定酸碱性。
(4)
在曲线B所对应的温度下,水的离子积为10-12,0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液 ,等物质的量浓度的NaHSO4溶液,等体积混合,酸碱中和反应后,,则pH==10。
20.④⑤
【分析】根据弱电解质的电离平衡分析;分析稀释后弱电解质的电离平衡的移动方向和电离平衡常数的影响因素,由此分析。
【详解】①CH3COOH为弱电解质,在水溶液中部分电离,0.1 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数小于0.05NA,故①错误;
②CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,产生的离子数增加,但溶液的体积增大,c(CH3COO-)、c(H+)减小,导电能力减弱,故②错误;
③加水稀释时,电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+右移,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,,故比值变大,故③错误;
④稀释时,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故的值减小,故④正确;
⑤根据题给图象可知,开始二者pH相同,在稀释过程中促进氨水的电离,则氨水的pH变化较小,即Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线,pH=11的氢氧化钠溶液稀释100倍时,pH变为9;所以,pH=11的氨水溶液稀释100倍时,pH大于9,即a一定大于9,故⑤正确;
⑥氢离子浓度相同的盐酸和醋酸溶液:c(CH3COOH)>c(HCl),开始反应时的速率A=B;盐酸与锌反应,H+被消耗,CH3COOH与锌反应,H+被消耗的同时,又有CH3COOH电离产生,即醋酸反应速率快,反应所需要的时间B<A,故⑥错误;
⑦HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离平衡常数、大于碳酸的第二步电离平衡常数,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,不能生成二氧化碳,应该生成碳酸氢根,故⑦错误;
⑧加水虽然促进醋酸的电离平衡正向移动,但因为溶液的体积增大,所以c(CH3COO-)减小,故⑧错误;
⑨0.1mol/L一元碱BOH溶液中OH-的浓度小于0.1 mol·L-1,所以BOH应属于弱碱,其电离方程式应为BOH B++OH-,故⑨错误;
⑩电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如对于CH3COOH CH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小,故⑩错误;
对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生右移,例如:弱酸HA溶液稀释时,c(HA)、c(H+)、c(A-)均减小(参与平衡建立的微粒);平衡右移的目的是为了减弱c(H+)、c(A-)的减小,但 c(OH-)会增大,故 错误;
K为醋酸的电离常数,只与温度有关,与离子浓度无关,故 错误;
正确的有④⑤。
【点睛】根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,属于疑难点。
21.(1)b>c>a=d=e
(2) B A
(3)大于
(4)1:10
(5) 小于 不能确定
【详解】(1)升高温度,促进水的电离,水的离子积增大,且水的离子积只受温度的影响,a、d、e都在25C下,水的离子积相同,c所在的温度在25℃和100C之间,b在100℃曲线上,因此Kw的大小顺序是b>c>a=d=e,故答案为:b>c>a=d=e;
(2)根据图象,从a点到d点,溶液由中性转化为酸性,从a点到b点,温度升高,溶液还是中性;
A.升温,水还是保持中性;
B.加入少量的盐酸,溶液显酸性,温度不变;
C.加入少量的NaOH固体,使溶液显碱性,温度不变;
D.加水,还是保持中性,温度不变;
故答案为:B;A;
(3)醋酸是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,醋酸中氢离子浓度是0.01mol/L时醋酸分子浓度远大于0.01mol/L,若要溶液pH=7(即溶液呈中性),需加入碱溶液体积大于20.00,故答案为:大于;
(4)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即酸碱恰好中和,n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)×10-1mol/L =V()×10-2mol/L,得V(NaOH):V()=1:10,故答案为:1:10;
(5)在a点对应的温度下,水的离子积为10-l4,pH=2时HCl电离c(H+)=10-2mol/L,pH=11时BOH电离出c(OH-)=10-3mol/L,故pH=2的HCl溶液对水的电离抑制程度大于pH=11的某BOH溶液,则小于;若将二者等体积混合,HCl电离出的H+与BOH电离出的OH-中和反应后有剩余,则溶液显酸性,若是BOH为弱碱,还能继续电离出OH-,与剩余的HCl反应,则混合后溶液不能确定酸碱性,即混合液的与7的关系不能确定,故答案为:小于;不能确定。
22. Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O 2CuCl↓+SO42-+2H+ 碱 Kh= ==1.6×10-5>6.2×10-10,即水解平衡常数大于电离平衡常数,所以溶液呈碱性
【分析】(1)金属铜可以和氧化性的三价铁之间能够发生氧化还原反应;
(2)酸性环境下双氧水具有氧化性,能将金属铜氧化;
(3)根据反应物和生成物来书写离子反应
(4) 根据Kh= 计算出水解平衡常数,比较NaCN的水解平衡常数和HCN的电离平衡常数可判断溶液的酸碱性。
【详解】(1)金属铜可以和氧化性的三价铁之间发生氧化还原反应,其离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故答案为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)金属铜在酸性环境下和双氧水的离子反应为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,故答案为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(3)在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,发生的反应为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O 2CuCl↓+SO42-+2H+,故答案为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O 2CuCl↓+SO42-+2H+;
(4)根据HCNH++CN-,CN-+H2OHCN+ OH-,Kh== == =1.6×10-5>6.2×10-10,即水解平衡常数大于电离平衡常数,所以溶液呈碱性,故答案为碱;Kh= ==1.6×10-5>6.2×10-10,即水解平衡常数大于电离平衡常数,所以溶液呈碱性。
23.(1)C
(2)将Fe2+氧化成Fe3+,便于生成Fe(OH)3沉淀而与Cu2+分离
(3)3.2-4.7之间
(4) 不能 应在HCl气流中加热蒸发结晶
(5)4
【分析】从题意可知,整个流程是为了除去氯化铜晶体中的氯化亚铁杂质,根据表格中的三种金属离子沉淀的pH可知Fe3+更容易沉淀,而且Fe3+沉淀完全时Cu2+不会沉淀,故是加入氧化剂X把Fe2+转化为Fe3+,更能除去杂质,为了能把Fe2+氧化为 Fe3+而不引入新的杂质,氧化剂应选用H2O2,调节pH可以将铁离子沉淀,得到氯化铜的水溶液,然后在酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥即可得到氯化铜晶体。
【详解】(1)为了能把Fe2+氧化为 Fe3+而不引入新的杂质,氧化剂应选用H2O2,故答案为:C;
(2)由分析知,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,便于生成Fe(OH)3沉淀而与Cu2+分离,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+,便于生成Fe(OH)3沉淀而与Cu2+分离;
(3)调节溶液pH时要能让Fe3+完全沉淀,最小要得到3.2,但不能让Cu2+沉淀,则不能达到4.7,所以pH在3.2到4.7之间,故答案为:3.2-4.7之间;
(4)CuCl2是强酸弱碱盐,如果直接蒸发结晶CuCl2会完全水解,最后得到的是Cu(OH)2,所以不能直接蒸发结晶,要得到CuCl2 2H2O的晶体就要采取措施抑制CuCl2的水解,那么可以在有HCl的环境中加热蒸发结晶,故答案为:不能;应在HCl气流中加热蒸发结晶;
(5)Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-35 mol4/L4,当铁离子沉淀完全时溶液中Fe3+的浓度为1×10-5mol/L,则有1×10-5×c3(OH-)=1×10-35,解得:c(OH-)=1×10-10mol/L,则c(H+)=10-4mol/L,故pH=4,故答案为:4。
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