3.1 水与水溶液 同步测试题(含解析) 2023-2024高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

3.1 水与水溶液 同步测试题
一、单选题
1.下列属于弱电解质的是()
A.氨水 B.麦芽糖
C.干冰 D.碳酸
2.下列物质中,最难电离出氢离子的是(  )
A.CH3COOH B.CH3CH2OH C.NaHSO4 D.H2O
3.下列溶液不呈碱性的是(  )
A.NH3·H2O B.Na2SiO3 C.MgCl2 D.Ca(OH)2
4.下列物质中为强电解质的是(  )
A.SO2 B.盐酸 C.HCOONH4 D.HClO
5.下列物质中不能导电的是
A.盐酸 B.干燥的固体
C.熔融的 D.溶液
6.室温下,有pH=10的Na2CO3溶液、pH=10的NaOH溶液和pH=4的CH3COOH溶液。若上述三种溶液中水的电离度分别为a1、a2、a3,下列关系正确的是(  )
A.a1=a2=a3 B.a1>a2>a3 C.a1>a2=a3 D.a1=a2<a3
7.室温下,将0.10mol L﹣1的盐酸滴入20mL0.10mol L﹣1的氨水中,溶液的pH和pOH随加入盐酸体积变化的曲线如图所示.已知:pOH=﹣lg c(OH﹣),下列说法正确的是(  )
A.M点所示的溶液中c(NH4+)+c(NH3 H2O)=c(Cl﹣)
B.Q点所示的溶液中c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣)
C.N点所示的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)
D.M点和N点所示的溶液中水的电离程度相同
8.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐渐加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。下列说法中,错误的是(  )
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
B.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的H2SO4电离出的离子导电
D.若将稀硫酸改为MgSO4溶液,导电能力变化趋势与上图相同。
9.在0.5mol Na2SO4中,含有的Na+数约是(  )
A.3.01×1023 B.6.02×1023 C.0.5 D.1
10.下列说法中正确的是 (  )
A.碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物一定是非金属氧化物
B.硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是弱电解质
C.CO2、NH3的水溶液可以导电,所以CO2、NH3是电解质
D.强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱
11.下列属于电解质,但熔融时不导电的是(  )
A.甘油醛 B.草酸 C.盐酸 D.冰晶石
12.饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是(  )
A.a离子为Na+,b离子为Cl-
B.此过程中溶解速率大于结晶速率
C.再加入NaCl固体,溶质微粒浓度不变
D.此过程可以说明NaCl的电离:NaCl Na++Cl-
13.向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的(  )
A.pH升高 B.c(H+)和c(OH-)的乘积增大
C.溶液呈中性 D.OH-离子浓度减小
14.100 mL 1mol/L的硫酸溶液中加入下列物质后,导电性最差的是(  )
A.0.2mol KOH固体 B.0.1 mol Ba(OH)2 固体
C.100 mL H2O D.0.1 mol 铁
15.下列实验操作或装置能达到实验目的的是(  )
A.用甲装置测定0.1mol·L-1KClO溶液的pH
B.用乙装置制备纯净干燥的Cl2
C.用丙装置验证蔗糖与浓硫酸反应产生SO2
D.用丁装置可检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化
16.在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入某一元酸HA,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气,则下列事实或叙述能说明一元酸HA是弱酸的是(  )
A.两烧杯中参加反应的锌粒等量
B.反应开始时产生H2的速率相等
C.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大
D.甲烧杯中放入锌的质量一定比乙烧杯中放入锌的质量大
二、综合题
17.现有以下物质:①液氨 ②氯化镁晶体 ③液态的醋酸 ④汞 ⑤碳酸氢钠溶液 ⑥碳酸钙固体 ⑦酒精 ⑧NaOH溶液 ⑨盐酸。请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质中能导电的是   。
(2)以上物质中属于电解质的是   。
(3)以上物质中属于非电解质的是   。
(4)写出⑤在水溶液中的电离方程式   。
(5)写出向⑥中加入⑨后发生反应的离子方程式   。
18.
(1)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的(CH3COO)2Pb,发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,说明(CH3COO)2Pb是   (填“强”或“弱”)电解质。
(2)已知次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O,则次磷酸是   元酸(填“一”、“二”或“三”)。
(3)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是:氧化反应为:Cu-2e =Cu2+;还原反应为:2Fe3++2e =2Fe2+。请据此将反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”:氧化反应为   ;还原反应为   。
(4)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O
②NH3+NO→HNO2+H2O
③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是   (填序号)。
19.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时,将pH=12的NaOH溶液100mL,要使溶液pH降为11,需加入水的体积为:   
(2)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,a与b应满足的关系是   .
20.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)
+ 3O2 (g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) H1= – 1276.0 kJ/mol
②2H2(g)
+ O2(g) = 2H2O(g) H2 = – 482.0 kJ/mol;
③H2O(g)
= H2O(l) H3= – 44.0 kJ/mol
(1)写出由CO2和H2合成甲醇和液态水的热化学方程式   。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,通入2mol CO2和5mol H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示;
①T1    T2(填“<,>或=”),处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时    (填“增大,减小或不变”)。
②若在T2温度下5 min达到化学平衡,求平衡时用H2表示的平均反应速率为    。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计下图所示的电池装置:
①写出电池负极的电极反应式:   ,该电池工作一段时间,测得溶液的pH   (填“增大,减小或不变”)。
②写出该电池总反应的离子方程式为   。
21.下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10﹣14 KW 1×10﹣12
试回答以下问题:
(1)若25℃<t1<t2,则KW   1×10﹣14(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是   .
(2)若25℃时,pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈   性(填“酸”、“中”或“碱”),溶液中c(Na+)   c(Cl﹣)(填“>”、“=”或“<”).
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A不符合题意;
B.麦芽糖在溶液中和熔融状态都不导电是非电解质,B不符合题意;
C.干冰是二氧化碳晶体,属于非电解质,C不符合题意;
D.碳酸为弱酸,在溶液中部分电离,为弱电解质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】弱电解质是在水溶液中或熔融状态下不完全(少部分)发生电离的电解质。
2.【答案】B
【解析】【解答】只有乙醇是非电解质。非电解质不能电离,所以最难电离出氢离子的是乙醇,B正确。
故答案为:B
【分析】A.弱酸弱电解质B.非电解质不电离C.盐强电解质D.水弱电解质
3.【答案】C
【解析】【解答】A.NH3·H2O在水中电离产生OH-,使得溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A不符合题意;
B.Na2SiO3溶液中SiO32-水解产生OH-,使得溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,B不符合题意;
C.MgCl2溶液中Mg2+水解产生H+,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,C符合题意;
D.Ca(OH)2在水中电离产生OH-,使得溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、NH3·H2O在水中电离产生OH-;
B、Na2SiO3溶液中SiO32-水解使得溶液显碱性;
C、MgCl2溶液中Mg2+水解使得溶液显酸性;
D、Ca(OH)2在水中电离产生OH-;
4.【答案】C
【解析】【解答】A.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸能电离出自由移动的阴阳离子,所以二氧化硫的水溶液导电,但电离出离子的物质是碳酸不是二氧化硫,所以二氧化硫是非电解质,A不符合题意;
B.盐酸是氯化氢的水溶液,为混合物,既不是电解质,也不是非电解质,B不符合题意;
C.HCOONH4是在水溶液和熔融状态下都能能完全电离的化合物,为强电解质,C符合题意;
D.HClO ClO-+H+,次氯酸在水溶液中不能完全电离,HClO为弱电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,在水溶液中完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质,强电解质是电解质的范畴;
A.根据定义判断;
B.混合物既不是电解质也不是非电解质;
C.CH3COONH4属于盐,为强电解质;
D.HClO是弱酸,水溶液中部分电离,是弱电解质。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.盐酸为混合物,既不是电解质也不是非电解质,含有自由移动离子,能导电,故A不选;
B.干燥的固体属于电解质,不含自由移动的离子不能导电,故B选;
C.熔融的,属于电解质,含有自由移动的离子,能导电,故C不选;
D.溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,含有自由移动离子,能导电,故D不选;
故答案为:B。
【分析】可以导电的有金属单质、石墨、电解质溶液、熔融电解质等。
6.【答案】C
【解析】【解答】Na2CO3溶液中水的电离度α1在三者中最大,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,pH=4的CH3COOH溶液中c(H+)=10-4 mol/L,故两溶液中水的电离所受抑制程度相当,即α2=α3,综上所述,α1>α2=α3,
故答案为:C。
【分析】酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离
7.【答案】D
【解析】【解答】解:由于Kw=(H+)×c(OH﹣)=10﹣14,则溶液的pH+pOH=14,实线为pH曲线,虚线为pOH曲线,作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH.Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性,
A.M点溶液呈碱性,为NH4Cl、NH3 H2O混合溶液,溶液中c(NH4+)+c(NH3 H2O)>c(Cl﹣),故A错误;
B.Q点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知:c(NH4+)=c(Cl﹣),正确的离子浓度大小为:c(NH4+)=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣),故B错误;
C.N点溶液呈酸性,溶液中(H+)>c(OH﹣),结合电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),可知c(NH4+)<c(Cl﹣),故C错误;
D.M点溶液中氢离子源于水的电离,N点氢氧根离子源于水的电离,而M点氢离子浓度与N点氢氧根离子浓度相等,则M、N点所示溶液中水的电离程度相同,故D正确;
故选D.
【分析】由于Kw=(H+)×c(OH﹣)=10﹣14,则溶液的pH+pOH=14,实线为pH曲线,虚线为pOH曲线,作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH.Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性,据此进行解答.
8.【答案】A
【解析】【解答】A.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,生成硫酸钡和水,AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成BaSO4的溶解度较低,电离出的离子比较少,而BaSO4是电解质,A符合题意;
B.导电能力越强,离子浓度越大,B处的导电能力为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B不符合题意;
C.BC段过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子导致溶液中自由移动离子浓度变大,导电能力增强,C不符合题意;
D.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入MgSO4溶液,生成硫酸钡和氢氧化镁,故若将稀硫酸改为MgSO4溶液,导电能力变化趋势与上图相同, D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.硫酸钡虽然难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质;
B.离子浓度越大,导电能力越强;
C.BC段过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子导致溶液中自由移动离子浓度变大;
D.若将稀硫酸改为MgSO4溶液,和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀。
9.【答案】B
【解析】【解答】解:0.5molNa2SO4中钠离子的物质的量为0.5mol×2=1mol,
则由N=n×NA可知,
则钠离子的个数为1mol×NAmol﹣1=NA≈6.02×1023,
故选B
【分析】根据化学式为Na2SO4,利用硫酸钠的物质的量来确定钠离子的物质的量,再利用N=n×NA来计算钠离子的数目.
10.【答案】D
【解析】【解答】A.只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物,只能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,属于酸性氧化物,故A不符合题意;
B.强电解质是在水溶液中或熔融状态下能完全电离的电解质,硫酸钡是难溶的盐,投入水中,导电性较弱,但熔融状态完全电离,所以BaSO4是强电解质,故B不符合题意;
C.CO2、NH3溶于水分别生成碳酸、一水合氨,碳酸、一水合氨能够电离,其水溶液均能导电,但导电离子不是CO2、NH3自身电离的,二者不属于电解质,为非电解质,故C不符合题意;
D.导电能力的强弱与参与导电的自由移动的离子的浓度大小有关,强电解质如果浓度很小,导电能力也可能比浓的弱电解质溶液的导电能力弱,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,只能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;
B.硫酸钡是难溶的盐,熔融状态完全电离;
C.电解质必须本身能电离产生自由移动的离子;
D.溶液导电能力取决于溶液中离子浓度的大小,与电解质强弱无关。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.甘油醛是非电解质,熔融状态下不导电,故不选A;
B. 草酸是弱电解质,只含共价键,熔融时不导电,故选B;
C. 盐酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选C;
D. 冰晶石是Na3AlF6,属于离子化合物,熔融时能导电,是电解质,故不选D;
故答案为:B。
【分析】在水溶液或熔融下导电的化合物是电解质,草酸在水溶液中导电,在熔融状态下不导电
12.【答案】C
【解析】【解答】A.NaCl在溶液中电离出Na+和Cl-离子,Na+含有2个电子层、Cl-离子含有3个电子层,则离子半径Cl->Na+,根据图示可知,a为Cl-、b为Na+,故A不符合题意;
B.饱和溶液中始终存在溶解与结晶过程,溶解速率等于结晶速率,故B不符合题意;
C.饱和氯化钠溶液中加入NaCl固体不能继续溶解,则溶质质量不变,溶质微粒浓度不变,故C符合题意;
D.NaCl是强电解质,在水中完全电离,溶液中不存在NaCl Na++Cl-,溶液中电离方程式为NaCl=Na++Cl-,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据氯离子和钠离子的半径大小即可判断a是水合氯离子,b是水合钠离子,氯化钠的饱和溶液不能溶解氯化钠固体,饱和溶液时溶解速率等于结晶速率,氯化钠是强电解质,是完全电离
13.【答案】D
【解析】【解答】A、加入硫酸氢钾后,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故A不符合题意;
B、由于温度不变,水的离子积不变,即c(H+)和c(OH-)的乘积不变,故B不符合题意;
C、硫酸氢钾电离出氢离子,加入硫酸氢钾溶液后,溶液中氢离子浓度增大,溶液显示酸性,故C不符合题意;
D、加入硫酸氢钾固体后,溶液中氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,故D符合题意;
【分析】硫酸氢钠是强电解质,再水溶液中会完全电离成硫酸根离子,氢离子和钾离子。
14.【答案】B
【解析】【解答】硫酸的物质的量为100×10-3×1mol=0.1mol,
A、加入0.2molKOH,发生2KOH+H2SO4=K2SO4+H2O,离子浓度基本保持不变,即导电能力不变,故A不符合题意;
B、加入0.1molBa(OH)2,发生Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,H2O为弱电解质,导电能力几乎为0,故B符合题意;
C、加水稀释,离子浓度降低,导电能力降低,导电能力不是最差,故C不符合题意;
D、加入铁,发生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,导电能力基本保持不变,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】导电需要溶液中存在自由移动的离子。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的Ph,A不符合题意;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,B不符合题意;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2,C符合题意;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】 A.KClO溶液具有漂白性,pH试纸不能直接伸入溶液中且不能测漂白性溶液的pH;
B.浓盐酸易挥发,所以制得的氯气中含有水和HCl,不是纯净干燥的,应先除去水和氯化氢再收集氯气;
C.用品红溶液验证产物有漂白性,用酸性高锰酸钾溶液验证产物具有还原性,综合分析可表明产物含有SO2;
D.铁氰化钾溶液只能检验Fe2+而不能检验Fe3+,故无法判断溶液中是否存在Fe3+,从而无法判断Fe2+是否被氧化
16.【答案】C
【解析】【解答】解:A.生成等量的氢气,说明转移电子相等,则参加反应的锌的质量相等,不能说明HA部分电离,则不能证明HA是弱电解质,故A错误;
B.反应速率与氢离子浓度成正比,开始时反应速率相等,说明氢离子浓度相等,但不能说明HA部分电离,则不能证明HA是弱电解质,故B错误;
C.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大,说明反应开始后HA继续电离,则HA存在电离平衡,为部分电离,所以能证明HA是弱电解质,故C正确;
D.HA的强弱与放入锌的质量大小无关,所以不能证明HA是弱电解质,故D错误;
故选C.
【分析】强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,要证明HA是弱电解质,只要证明HA部分电离即可,据此分析解答.
17.【答案】(1)④⑤⑧⑨
(2)②③⑥
(3)①⑦
(4)NaHCO3=Na++HCO ,HCO H++CO
(5)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【解析】【解答】①液氨不能电离出阴阳离子,不导电,属于非电解质;②氯化镁晶体不导电,溶于水电离出阴阳离子而导电,属于电解质;③液态的醋酸不导电,溶于水电离出阴阳离子而导电,属于电解质;④汞是金属单质,可以导电,不是电解质,也不是非电解质;⑤碳酸氢钠溶液中含有自由移动阴阳离子,可以导电,属于混合物,不是电解质,也不是非电解质;⑥碳酸钙固体不导电,熔融时电离出阴阳离子而导电,属于电解质;⑦酒精不能电离出阴阳离子,不导电,属于非电解质;⑧NaOH溶液中含有自由移动阴阳离子,可以导电,属于混合物,不是电解质,也不是非电解质;⑨盐酸中含有自由移动阴阳离子,可以导电,属于混合物,不是电解质,也不是非电解质。(1)以上物质中能导电的是④⑤⑧⑨。(2)以上物质中属于电解质的是②③⑥。(3)以上物质中属于非电解质的是①⑦。(4)碳酸氢钠是弱酸的酸式盐,在水溶液中的电离方程式为NaHCO3=Na++HCO 、HCO H++CO 。(5)向⑥中加入⑨后发生反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O。
【分析】 (1) 物质导电有两种原因,一是有自由移动的电子能够导电,二是能够产生自由离子的溶液能够导电;溶于水后能产生自由移动离子的物质能导电;
(2) 水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,酸、碱、盐都是电解质;
(3) 在水溶液中和熔融状态下两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质,蔗糖、乙醇档都是非电解质;
(4) 碳酸氢钠是弱酸的酸式盐,水中电离分两步;
(5) 向碳酸钙固体中加入盐酸发生反应生成氯化钙、二氧化碳和水,以此来解答该题。
18.【答案】(1)弱
(2)一
(3)Fe-2e-=Fe2+;2H++2e-=H2↑
(4)②
【解析】【解答】(1)难溶物PbSO4能够溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的(CH3COO)2Pb,发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,由于(NH4)2SO4是易溶性强电解质,根据复分解反应发生的条件可知(CH3COO)2Pb是弱电解质;
(2)碱足量时,酸分子电离产生的H+可完全被中和,若次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O,说明次磷酸分子只能电离产生1个H+,因此次磷酸是一元酸;
(3)在反应Fe+2H+=Fe2++H2↑中,Fe失去电子发生氧化反应,H+得到电子,发生还原反应,则拆写成两个“半反应式”:氧化反应为Fe-2e-=Fe2+;还原反应为2H++2e-=H2↑;
(4)氧化还原反应中元素化合价有升有降。在反应①③中都是N元素的化合价有升高和降低,氮在反应②中,N元素化合价只有升高,没有降低,不符合氧化还原反应的规律,因此一定不可能实现的是反应②。
【分析】(1)根据沉淀的溶解平衡以及转化进行分析;
(2)根据酸和足量的碱反应生成该酸的正盐分析;
(3)氧化还原反应中,还原剂得到电子发生氧化反应,氧化剂失去电子发生还原反应,据此分析;
(4)根据氧化还原反应必须有元素化合价的升降判断。
19.【答案】(1)900mL
(2)a+b=14或pH1+pH2=14
【解析】【解答】解:曲线A条件下Kw=c(H+)×c(OH﹣)=10﹣7×10﹣7=10﹣14,曲线B条件下c(H+)=c(OH﹣)=10﹣6 mol/L,Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣12,水的电离时吸热过程,加热促进电离,所以A代表25℃时水的电离平衡曲线,B为95℃时水的电离曲线,(1)25℃时pH=12NaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,
稀释过程中氢氧根离子的物质的量基本不变,设需要加入水的体积为x,
则: =0.001mol/L,解得:x=0.9L=900mL,
故答案为:900mL;(2)要注意的是95℃时,水的离子积为10﹣12,即酸、碱浓度相等时pH(酸)+pH(碱)=12,现强碱的OH﹣浓度是强酸H+浓度的100倍,所以pH(酸)+pH(碱)=14,即a+b=14或pH1+pH2=14,
故答案为:a+b=14 或pH1+pH2=14.
【分析】(1)根据稀释过程中氢氧化钠的物质的量不变计算出需要加入水的体积;(2)酸、碱都是强电解质,溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,结合水的离子积常数确定强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系.
20.【答案】(1)CO2 (g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=– 129 kJ·mol-1
(2)<;增大;0.3 mol·L-1·min-1
(3)CH3OH -6e + 8OH-=CO32-+6H2O;减小;2CH3OH+3O2 + 4 OH-=2CO32-+6 H2O
【解析】【解答】(1)已知在常温常压下:①2CH3OH(l) +3O2 g)=2CO2(g)+4H2O(g) H1=–1276.0kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2 =–482.0kJ/mol;③H2O(g)=H2O(l) H3=–44.0kJ/mol,根据盖斯定律由CO2和H2合成甲醇和液态水的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=3/2 H2+ H3-1/2 H1=(–482.0)×3/2+(–44.0)-(–1276.0)×1/2=-129kJ·mol-1,故答案为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=–129kJ·mol-1。(2)①由于该反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,甲醇的含量降低,因此温度T2>T1,处于A点的反应体系从T1变到T2,因为温度从T1升高到T2时,平衡逆向移动,故氢气的物质的量增大,甲醇的物质的量减小,故n(H2)/n(CH3OH)增大,故答案为:<,增大。
②依据图像分析,若在T2温度下达到化学平衡时,甲醇的物质的量为1mol,依据化学方程式为:CO2+3H2=CH3OH+H2O,甲醇物质的量的变化量为1mol,则消耗氢气的物质的量为3mol,平衡时用H2表示的平均反应速率为3mol÷2L÷5min=0.3mol·L-1·min-1,故答案为:0.3mol·L-1·min-1。(3)在甲醇燃料电池中,燃料在负极失电子发生氧化反应,电解质溶液为碱性,负极的方程式为:CH3OH-6e +8OH-=CO32-+6H2O,电池工作一段时间后,氢氧根离子被消耗,所以溶液的pH减小,故答案为:CH3OH-6e +8OH-=CO32-+6H2O,减小。
由燃料电池是原电池的一种,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电解质溶液为碱性,总反应方程式为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,故答案为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。
【分析】(1)热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;
(2)①在放热反应中,升高温度,反应会逆向移动;
②物质的平均反应速率等于物质在一段时间内的浓度变化值与时间的比值;
(3)在原电池中,负极失去电子,化合价升高,发生氧化反应,正极得到电子,化合价降低,发生还原反应,负极失去的电子和正极得到的电子相同。
21.【答案】(1)>;因为水的电离是吸热反应,温度升高,水的电离程度增大,离子积也增大
(2)中;=
【解析】【解答】解:(1)由于水的电离电离过程为吸热反应,温度越高,水的电离程度越大,水的离子积越大,所以若25℃<t1<t2,则KW>1×10﹣14,
故答案为:>;因为水的电离是吸热反应,温度升高,水的电离程度增大,离子积也增大;(2)若25℃时,pH=3的盐酸的氢离子浓度为10﹣3 mol/L,pH=11氢氧化钠溶液氢氧根离子浓度为 mol/L=10﹣3 mol/L,等体积混合溶液呈中性c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),因此c(Na+)=c(Cl﹣),
故答案为:中;=.
【分析】(1)水的电离过程为吸热反应,温度升高,水的电离程度增大,水的离子积增大,据此进行解答;(2)若25℃时,pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈中性,根据电荷守恒判断c(Na+)、c(Cl﹣).

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