3.4 离子反应(含解析) 同步练习2023-2024高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

3.4 离子反应 同步练习
一、单选题
1.在某无色溶液中,下列离子能大量共存的是(  )
A.OH-、Cl-、Cu2+ B.Cl-、、Na+
C.、Cl-、Ag+ D.、K+、Fe3+
2.下列各组离子在某无色溶液中能大量共存的是(  )。
A. B.
C. D.
3.在酸性溶液中,下列离子不能大量存在的是(  )
A.Mg2+ B.HCO3ˉ C.SO42﹣ D.Fe3+
4.下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是(  )
A.该溶液中,H+、 、Ag+可以大量共存
B.向该溶液中通入CO2,不发生化学反应
C.该溶液可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaCl
D.常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以得到该溶液
5.常温下,下列有关稀溶液中离子浓度的说法正确的是(  )
A.同浓度的四种溶液:①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4 ④NH4Al(SO4)2溶液,c(NH4+)浓度的大小关系:②>④>③>①
B.一定浓度的NaHS溶液中:c(Na+)+c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S)
C.若0.1 mol/L NH4Cl溶液pH=5,则其中离子浓度最大与最小的差值为(0.1﹣10﹣5)mol/L
D.现有四种溶液:①pH=4的H2SO4溶液 ②pH=4的NH4Cl溶液 ③pH=10的氨水 ④pH=10的CH3COONa溶液,其中水电离出的氢离子浓度大小关系为:②=④>③>①
6.下列各组离子在碱性条件下能大量共存,在强酸性条件下不能大量共存的是(  )
A.Mg2+、Na+、SO42﹣、Cl﹣ B.K+、CO32﹣、Cl﹣、NO3﹣
C.Na+、K+、NO3﹣、SO42﹣ D.NH4+、Na+、SO42﹣、NO3﹣
7.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是(  )
A.c(OH﹣)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH﹣)>c(A﹣)>c(B﹣)>c(H+)
C.c(OH﹣)>c(B﹣)>c(A﹣)>c(H+)
D.c(OH﹣)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
8.下列离子在指定条件下一定能大量共存的是(  )
A.加盐酸会产生使澄清石灰水变浑浊的气体的溶液:Na+、Ca2+、NO 、Cl-
B.加入铝单质生成气体的溶液:MnO 、Cl-、K+、Na+
C.强碱溶液中:CO 、K+、Ba2+、SO
D.常温下, =10-4的溶液:Fe3+、Cu2+、NO 、SO
9.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.FeCl3溶液中:K+、Na+、SO42﹣、SCN﹣
B.在强碱性溶液中:K+、Na+、CO3﹣、AlO2﹣
C.在盐酸溶液中:K+、Fe2+、SO32﹣、NO3﹣
D.与铝反应产生氢气的溶液中:Na+、K+、HCO3﹣、Cl﹣
10.在一定温度下,氨气溶于水的过程及其平衡常数为:,,,其中为的平衡压强,为在水溶液中的平衡浓度,下列说法正确的是
A.氨水中
B.氨水中,
C.相同条件下,浓氨水中的大于稀氨水中的
D.在该温度下,氨气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)
11.0.02mol·L-1的HCN溶液与0.02mol·L-1NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中:
c(CN-)﹤c(Na+),则下列关系中,正确的是 (  )
A.c(Na+)﹥c(CN-)﹥c(H+)﹥c(OH-)
B.c(HCN)+c(CN-)=0.04mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)
D.c(CN-)﹥c(HCN)
12.下列微粒在指定条件下可以大量共存的是(  )
A.在小苏打溶液中:NO3-、CO32-、NH4+、K+
B.氢氧化铁胶体中:H+、K+、Cl-、S2-
C.水电离出的c(H+)=10-12 mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
D.在pH=0的溶液中:Ca2+、ClO-、Cl-、Al3+
13.实验测得0.10mol/LNaHCO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.OM段随温度升高溶液的pH减小,原因是水解被抑制
B.O点溶液和P点溶液的c(OH-)相等
C.将N点溶液恢复到25℃,pH=8.62
D.Q点、M点溶液均有c()+c()+c(H2CO3)=0.10mol/L
14.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的一组离子是(  )
A.K+、Na+、Cl-、CO32- B.NH4+、Na+、Cl-、SO42-
C.Na+、HCO3-、NO3-、SO42- D.K+、MnO42-、Na+、Cl-
15.常温下,有关①100mL 0.1mol/L NaHCO3、②100mL 0.1mol/L Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(  )
A.均存在电离平衡与水解平衡
B.c(OH﹣):①>②
C.存在的粒子种类相同
D.②溶液中:c(HCO3﹣)>c(H2CO3)
16.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.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO42﹣、Cl﹣
B. =1×10﹣13mol/L的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl﹣、NO3﹣
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3﹣、SO42﹣
D.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol/L的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]﹣、CO32﹣
17.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中 而变化, 不发生水解。实验发现,298K时 ,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是(  )
A.溶液pH = 4 时.
B.MA 的溶度积
C.溶液 pH = 7 时,
D.HA 的电离常数
18.常温下,向10mL0.10mol/LCuCl2溶液中滴加0.10mol/LNa2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.Ksp(CuS)=10-35.4
B.a点溶液中:c(S2-) c(Cu2+)=Ksp(CuS)
C.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
D.a、b、c三点溶液中,水的电离程度最大的是b点
二、综合题
19.硫是中学化学重要的非金属元素之一,请回答下列有关问题。
已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0kJ/mol
(1)反应NO2(g)+ SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=    kJ/mol 。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是    。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO2的同时消耗1 molNO
(3)S2Cl2和SCl2均为重要的工业化合物。已知:
a.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) △H1
b.S2Cl2(g)+ Cl2(g) 2SCl2(g) △H2
—定压强下,向10 L密闭容器中充入1 molS2Cl2和1 mol Cl2,发生反应b。Cl2与SCl2的消耗速率(υ)与温度(T)的关系如图所示:
① A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有   (填字母),理由是   。
②—定温度下,在恒容密闭容器中发生反应a和反应b,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率   (填“增大”或“减小”或“不变”),理由是   。
(4)II.氮有不同价态的化合物,如氨、氮气、亚硝酸钠、乙二胺等。
图(I)和图(II)分别为二元酸H2A和乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液中各微粒的百分含量δ(即物质的量百分数)随溶液pH的变化曲线(25℃)。
H3NCH2CH2NH3A溶液显   (填“酸”或“碱”)性。
(5)乙二胺在水溶液中发生第二步电离的方程式:   ,其平衡常数Kb2=    。
(6)向20 mL 0.1 mol/L的H2A溶液加入10 mL 0.1 mol/L H2NCH2CH2NH2溶液后,溶液中各离子浓度大小的关系为    。
20.随着电动自行车市场保有量的不断增加,废弃的铅酸蓄电池已变成不容忽视的一种环境污染源,处理不当会加大对大气、水和土壤的污染。用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理废旧铅酸蓄电池的流程如下:
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8和Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
回答下列问题:
(1)废旧电池预处理时需要将电池放电完全,这样做的目的是   。
(2)写出铅膏脱硫时的离子方程式   。
(3)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是   。
(4)某同学查阅资料发现:儿童从空气中吸入的铅量是成人吸入量的1.6~1.7倍。为了探讨这个现象,展开了相关探究,他通过取样分析,得到了以下实验数据:
离地面高度 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
铅的浓度(μg/cm3) 1.10 0.98 0.91 0.72 0.66 0.54 0.50
①该同学探究的课题名称为   。
②分析以上实验数据,可以得出的结论是   。
③造成此结果的原因可能是   。
(5)在走访调查中,小明同学收集了某铅酸蓄电池处理厂排出的废水样品,为了判断废水中含铅的浓度是否符合排放标准,他设计了如下方案并进行了实验:
上述实验中如果缺少操作M,所测得结果会    (填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。
21. SO2的烟气会形成酸雨,危害环境.利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2.
(1)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是   .
(2)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32﹣),n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣):,n(HSO3﹣) 91:9 1:1 1:91
PH 8.2 7.2 6.2
1表判断NaHSO3溶液显   性,用化学平衡原理解释:   
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):   
a.c(Na﹣)=2c(SO )+c(HSO )
b.c(Na﹣)>c(HSO )>c(SO )>c(H﹣)=c(OH﹣)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO )+c(HSO )+c(OH﹣)
(3)当吸收液的pH降至约为6时,送至电解槽再生.再生示意图如下:
①HSO3﹣在阳极放电的电极反应式是   .
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并循环利用.简述再生原理:   .
22.已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2O NH3 H2O NH +OH-。
(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向   移动,OH-离子的浓度   ,NH 离子的浓度   ;
(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向   移动,此时溶液中浓度减小的微粒有   、   、   ;
(3)向浓氨水中加入少量的NaOH固体,平衡向   移动,此时发生的现象是   。
23.回答酸碱滴定实验中的下列问题:
(1)下列有关滴定操作的顺序正确的是   ;
①检查滴定管是否漏水 ②用蒸馏水洗涤玻璃仪器 ③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 ④滴定操作 ⑤装标准溶液和待测液并调整液面(记录初始读数) ⑥取一定体积的待测液于锥形瓶中
A.①③②④⑤⑥ B.①②③⑤⑥④
C.②③①④⑤⑥ D.④⑤①②③⑥
(2)如图1表示10 mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度间相差1mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是   mL.
(3)如图2表示25.00mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)   .
A.a mL B.(25﹣a) mL
C.大于a mL D.大于(25﹣a)mL
(4)图3为用一标准浓度NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸时的滴定曲线.则两种溶液的物质的量浓度分别是:c(HCl)=   ,c(NaOH)=   .
(5)滴定过程中,下列操作中会使测定结果偏低的有   
A.酸式滴定管未润洗
B.锥形瓶内有少量水
C.滴定前,滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前仰视滴定管读数,滴定后平视刻度读数.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.铜离子和氢氧根离子在溶液中反应生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,且无色溶液中不可能含有淡蓝色的铜离子,故A不符合题意;
B.Cl-、、Na+在某无色溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B符合题意;
C.银离子在溶液中能与碳酸根离子、氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,故C不符合题意;
D.铁离子在溶液中呈棕黄色,则无色溶液中不可能含有铁离子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Cu2+和OH-生成Cu(OH)2沉淀,且Cu2+为蓝色;
C.AgCl和Ag2CO3均是沉淀;
D.Fe3+为有色离子。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.溶液呈无色,而含有Fe3+的溶液呈黄色,故Fe3+不能大量存在,A不符合题意;
B.CH3COO-是弱酸酸根,可与H+发生反应,生成弱酸CH3COOH,二者不能大量共存,B不符合题意;
C.Ba2+、Br-、NO3-、NH4+在溶液中不会相互反应,可大量共存,C符合题意;
D.Ca2+可与SO42-反应生成微溶物CaSO4,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】分析离子共存问题时,首先判断题目条件所暗示的体系环境,例如酸碱性、是否为有色溶液等,根据体系环境判断出各选项的相关离子能否在该环境下存在。然后检查各选项的相关离子之间是否会发生反应,具体的反应类型有:①复分解反应:生成弱电解质、难溶物和易挥发的物质;②氧化还原反应;③络合反应:生成稳定的络合物(如Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3等)。如果能够互相反应,则该组离子不可大量共存。
3.【答案】B
【解析】【解答】镁离子、硫酸根离子,铁离子在酸性条件下均能大量共存,故ACD错误
B、碳酸氢根离子能与氢离子发生反应生成二氧化碳和水,因此不能大量共存,故B正确
【分析】离子共存:能生成沉淀气体弱电解质络合物的都不能共存,能发生氧化反应的不能共存,能双水解的弱酸根阴离子和弱碱根阳离子不能共存。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.溶液中H+能与ClO-形成弱电解质HClO,Ag+能与Cl-形成AgCl沉淀,不可大量共存,A不符合题意;
B.H2CO3的酸性比HClO强,通入CO2,能发生反应2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO,B不符合题意;
C.消毒剂是利用物质的氧化性进行消毒的,混合溶液中NaClO具有氧化性,故有效成分为NaClO,C不符合题意;
D.Cl2通入NaOH溶液中发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据离子共存分析;
B.H2CO3的酸性比HClO强;
C.消毒剂的有效成分为NaClO;
D.根据Cl2与NaOH溶液发生的反应分析;
5.【答案】B
【解析】【解答】A.①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4 ④NH4Al(SO4)2中,先不考虑水解,则②(NH4)2SO4中含有两个NH4+,所以它们NH4+的浓度大于其它三种物质,溶液中c(NH4+)根据盐类水解的影响分析判断,③NH4HSO4 ,④NH4Al(SO4)2中,③NH4HSO4 溶液中氢离子抑制铵根离子的水解,④NH4Al(SO4)2中铝离子水解促进铵根离子的水解,c(NH4+)浓度的大小关系:②>③>①>④,故A错误;
B.一定浓度的NaHS溶液中存在电荷守恒为:c(Na+)+c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S),故B正确;
C.若0.1 mol/L NH4Cl溶液pH=5,溶液中最大的离子浓度为Cl﹣离子,浓度为0.1mol/L,铵根离子水解溶液显酸性,溶液中氢氧根离子浓度最小,c(OH﹣)==10﹣9mol/L,则其中离子浓度最大与最小的差值为(0.1﹣10﹣9)mol/L,故C错误;
D.现有四种溶液:①pH=4的H2SO4溶液 ③pH=10的氨水,④pH=10的CH3COONa溶液,②pH=4的NH4Cl溶液,①③抑制水的电离,②④促进水的电离,其中水电离出的氢离子浓度大小关系为①=③<②=④,故D错误;
故选B.
【分析】A.①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4 ④NH4Al(SO4)2中,先不考虑水解,则②(NH4)2SO4中含有两个NH4+,所以它们NH4+的浓度大于其它三种物质,溶液中c(NH4+)根据盐类水解的影响分析判断,③NH4HSO4 ,④NH4Al(SO4)2中,③NH4HSO4 溶液中氢离子抑制铵根离子的水解,④NH4Al(SO4)2中铝离子水解促进铵根离子的水解,c(NH4+)根据盐类水解的影响分析判断;
B.NaHS溶液中存在电荷守恒分析;
C.若0.1 mol/L NH4Cl溶液pH=5,溶液中最大的离子浓度为Cl﹣离子,浓度为0.1mol/L,铵根离子水解溶液显酸性,溶液中氢氧根离子浓度最小,c(OH﹣)= ;
D.酸碱抑制水的电离,水解的盐促进水的电离;
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A.碱溶液中不能大量存在Mg2+,故A不选;
B.碱溶液中该组离子之间不反应,可大量共存,酸溶液中不能大量存在CO32﹣,故B选;
C.酸、碱溶液中该组离子之间均不反应,可大量共存,故C不选;
D.碱溶液中不能大量存在NH4+,故D不选;
故选B.
【分析】强碱溶液含大量的氢氧根离子,强酸溶液中含大量的氢离子,根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,则离子大量共存,以此来解答.
7.【答案】A
【解析】【解答】解:乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,则相同浓度的HB的电离程度大于HA,酸的电离程度越大,其酸根离子的水解能力越小,所以A﹣的水解能力大于B﹣,水解能力越强,则其溶液中碱性越强,氢氧根离子浓度越大,酸的浓度越小,所以在物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的NaA和NaB混合溶液中c(HA)>c(HB),
因为两种阴离子都水解生成氢氧根离子,所以c(OH﹣)>(H+),所以离子浓度大小顺序为:c(OH﹣)>c(HA)>c(HB)>c(H+),c(B﹣)>c(A﹣)>c(OH﹣)>(H+),所以A正确,B、C、D错误,
故选A.
【分析】相同温度下的相同浓度的不同一元酸,酸的酸性越强,则酸的电离程度越大,其阴离子的水解能力越小,混合溶液中,A﹣、B﹣都水解导致c(OH﹣)大于c(HA)、c(HB),据此进行解答.
8.【答案】D
【解析】【解答】A.使澄清石灰水变浑浊CO2或SO2,则该溶液中可能存在CO 、HCO 或SO 、HSO ,CO 、SO 与Ca2+生成沉淀,不能大量共存,故不选A项;
B.加入铝单质生成气体的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下,MnO 、Cl-发生氧化还原反应,不能大量共存,故不选B项。
C.CO 、SO 与Ba2+生成沉淀,不能大量共存,故不选C项;
D.常温下, =10-4的溶液呈酸性,酸性条件下,Fe3+、Cu2+、NO 、SO 之间互不反应,且均不与氢离子反应,能大量共存,
故答案为:D。
【分析】共存的问题就是不互相反应,A. 产生使澄清石灰水变浑浊的气体,可能是二氧化硫或二氧化碳,可能含有碳酸根离子、碳酸氢根离子,亚硫酸根离子,亚硫酸氢根离子,碳酸根和亚硫酸根与钙离子不共存
B. 加入铝单质产生气体,可能是酸性和碱性,酸性条件下,高锰酸根和氯离子不共存
C.钡离子和碳酸根和亚硫酸根反应不共存
D. 常温下, =10-4的溶液呈酸性,可共存
9.【答案】B
【解析】【解答】解:A.Fe3+、SCN﹣结合生成络离子,不能共存,故A不选;
B.强碱溶液中该组离子之间不反应,可大量共存,故B选;
C.H+、Fe2+、NO3﹣发生氧化还原反应,或H+、SO32﹣、NO3﹣发生氧化还原反应,不能共存,故C不选;
D.与铝反应产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸碱溶液中均不能大量存在HCO3﹣,故D不选;
故选B.
【分析】A.离子之间结合生成络离子;
B.强碱溶液中该组离子之间不反应;
C.离子之间发生氧化还原反应;
D.与铝反应产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液.
10.【答案】D
【解析】【解答】A.氨水中存在平衡:和,,A项不符合题意;
B.氮在溶液中总浓度为0.1mol/L,所以,B项不符合题意;
C.溶液中均在电荷守恒为,则,代入得。浓氨水中碱性强,则c(OH-)更大,则更小,C项不符合题意;
D.由于,c(NH3)=K1p。且,代入得。NH3在水中的溶解度S= c(NH3)+ ,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据电离和水的电离平衡分析;
B.依据物料守恒;
C.依据电荷守恒分析;
D.依据题目信息计算。
11.【答案】C
【解析】【解答】根据c(CN-)﹤c(Na+),可知CN-水解大于HCN电离,溶液呈碱性,c(H+)【分析】根据电荷守恒以及 c(CN-)﹤c(Na+) ,可以知道该溶液为碱性,即HCN的电离小于CN-水解,列出相应方程式,即知道相应的关系。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.在小苏打溶液中NO
3-、CO
32-、NH
4+、K
+均可以和钠离子、碳酸氢根离子大量共存,故A符合题意;
B.Cl-、S2-能够与氢氧化铁胶粒发生聚沉现象,在分散系中不能大量共存,故B不符合题意;
C.水电离产生的c(H+)=1×1-12 mol/L的溶液中存在大量H+或OH-,HCO3-与氢氧根离子和氢离子均反应,在溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.在pH=0的溶液中氢离子浓度为1mol/L,ClO-与氢离子反应,在溶液中不能够大量共存,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】B.氢离子与硫离子形成弱电解质。
C.需要特别注意 水电离出的c(H+)=10-12 mol/L的溶液既可以是酸溶液,也可以是碱溶液。碳酸氢根在酸溶液中,碱溶液中都不能大量共存。
D.选项为强酸溶液,氢离子与次氯酸根例子形成弱酸。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.水解吸热,升高温度,水解平衡右移,而根据图像可知碳酸氢钠溶液加热,M点之前,升温pH减小,故主要原因是升温促进了水的电离,故A不符合题意;
B.O点溶质只有NaHCO3,P点溶质有NaHCO3和Na2CO3,水解程度不相同,c(OH-)不相等,故B不符合题意;
C.升高温度部分碳酸氢钠发生分解得到碳酸钠,若将N点溶液恢复到25℃,由于碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故混合溶液pH应大于8.62,故C不符合题意;
D.Q点、M点溶液均存在物料守恒:c()+c()+c(H2CO3)=0.10mol/L,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.盐类水解为吸热反应,升温促进盐类水解,盐类水解促进水的电离;
B.碳酸氢钠和碳酸钠的水解程度不同;
C.加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠,碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.溶液中各个离子相互间不反应,可大量共存,A符合题意;
B.NH4+和OH-可结合成NH3·H2O,不可大量共存,B不符合题意;
C.HCO3-能与OH-反应生成CO32-和H2O,不可大量共存,C不符合题意;
D.含有MnO4-的溶液显紫红色,不符合题意;
故答案为:A
【分析】碱性溶液中含有大量OH-,无色溶液中不含Cu2+、Fe2+、Fe3+或MnO4-;据此结合选项所给离子组进行分析。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:A.两个溶液均存在水解平衡HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣,均存在水的电离平衡,故A正确;
B.酸根离子水解程度越大,则溶液的碱性越强,c(OH﹣)越大,CO32﹣水解程度大于HCO3﹣水解程度,所以两溶液中c(OH﹣):②>①,故B错误;
C.NaHCO3、Na2CO3溶液存在的粒子为:Na+、H+、HCO3﹣、CO32﹣、OH﹣,所以两种溶液中离子种类相同,故C正确;
D.②溶液中CO32﹣水解程度远远大于HCO3﹣水解程度,所以c(HCO3﹣)>c(H2CO3),故D正确;
故选B.
【分析】NaHCO3、Na2CO3都是强碱弱酸盐,碳酸根离子、碳酸氢根离子都能发生水解CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣、HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣,但CO32﹣水解程度大于HCO3﹣水解程度,据此分析解答.
16.【答案】B
【解析】【解答】解:A.使酚酞变红色的溶液,显碱性,不能大量存在Al3+,故A不选;
B. =1×10﹣13mol/L的溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故B选;
C.与Al反应能放出H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,碱溶液中不能大量存在Fe2+,酸溶液中Al(或Fe2+)、H+、NO3﹣发生氧化还原反应不生成氢气,故C不选;
D.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol/L的溶液,为酸或碱溶液,酸溶液中不能大量存在[Al(OH)4]﹣、CO32﹣,故D不选;
故选B.
【分析】A.使酚酞变红色的溶液,显碱性;
B. =1×10﹣13mol/L的溶液,显酸性;
C.与Al反应能放出H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液;
D.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol/L的溶液,为酸或碱溶液.
17.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=mol/L<3.0×10-4mol/L,A正确;
B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),Ksp(MA)=c(M+)c(A-)=c2(M+)=5×10-8,B正确;
C.MA饱和溶液中,M+不水解,A-水解显碱性,若pH=7,说明加入了酸,但该酸不一定是HA,设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知c(M+)+c(H+)=c(OH-)+ nc(Xn-),题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;
D.Ka(HA)=,当c(A-)=c(HA)时,由物料守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(M+),c(A-)=,Ksp(MA)=c(M+)c(A-)==5×10-8,c2(M+)=10×10-8,对应图得此时溶液中c(H+)=2.0×10-4mol/L,Ka(HA)==c(H+)2.0×10-4,D正确;
故答案为:C
【分析】根据电荷守恒和物料守恒结合图像计算。
18.【答案】D
【解析】【解答】A. 该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4,A选项正确;
B.Ksp(CuS)只与温度有关,根据A的分析Ksp(CuS)=10-35.4,所以随着Na2S溶液的滴加,溶液中c(Cu2+)减小、-lgc(Cu2+)增大,二者关系始终满足c(S2-)·c(Cu2+)=定值=Ksp(CuS),故B选项正确;
C.c点时溶质为NaCl和Na2S,n(Na+)=0.1mo l/Lx0.02Lx2=0.004mol,n(Cl-)=0.1mol/Lx
0.01Lx2=0.002mol,即c(Na+)>c(Cl-),Na2S是弱酸强碱盐,水解使溶液显碱性,即c(S2-)>c(OH-)>c(H+),所以c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
<,故C选项正确;
D.n(H+)和n(OH-)的积为c(OH-)xc(H+)xV=KwxV,a点时溶液体积最小,则二者乘积最小的是a点,故D选项错误;
故答案为:D。
【分析】在比较溶液中的各离子浓度大小时,首先考虑来自于溶质的离子,其浓度是最大的。然后再考虑其他在水溶液中会发生变化的离子,并且要考虑某个离子是否有多个来源。
19.【答案】(1)-41.8
(2)bd
(3)BD;B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等;不变;反应a和反应b均为左右两边气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响
(4)酸
(5)[H3NCH2CH2NH2]++H2O [H3NCH2CH2NH2]2++OH-;Kb2=10-7.15
(6)c([H3NCH2CH2NH2]+)>c(HA-)>c(A2-)>c([H3NCH2CH2NH3]2+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】【解答】I.(1)考查热化学反应方程式的计算,①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),②2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),(①-②)/2,得出:△H=(113.0-196.6)/2kJ·mol-1=-41.8kJ·mol-1;
(2)考查化学平衡状态的判断,a、反应前后气体系数之和相等,因此压强始终保持不变,即压强不变,不能说明反应达到平衡,故a错误;
B、NO2显红棕色,其余均为无色,因此颜色不变,说明反应达到平衡,故b正确;
C、SO2和NO系数相等,因此SO3和NO的体积比始终保持不变,故c错误;
D、消耗1molSO2,说明反应向正反应方向移动,消耗1molNO,说明反应向逆反应方向移动,且两者消耗量等于系数之比,因此能说明反应达到平衡,故d正确;
(3)考查勒夏特列原理,①消耗Cl2,反应向正反应方向进行,消耗SCl2,反应向逆反应方向进行,当氯气的消耗速率是SCl2消耗速率的一半时,反应达到平衡,即BD点达到平衡,原因是B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等;②反应a和反应b均为左右两边气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响,因此氯气的平衡转化率不变;
II.(4)考查溶液酸碱性的判断,根据图1,当pH=6.20时,A2-的水解平衡常数为K=c(OH-)×c(HA-)/c(A2-),c(A-)=c(HA-),即A2-水解平衡常数K=c(OH-)=10-(14-6.2)=10-7.8,[H3NCH2CH2NH2]+的水解平衡常数K=c([H3NCH2CH2NH2]+)×c(H+)/c([H3NCH2CH2NH)]2+),当pH=6.85时,c([H3NCH2CH2NH2]+)=c([H3NCH2CH2NH)]2+),即水解平衡常数为K=c(H+)=10-6.85mol·L-1,[H3NCH2CH2NH2]+的水解平衡常数大于A2-的水解平衡常数,溶液显酸性;
(5)应分步电离,即第二步电离的方程式为[H3NCH2CH2NH2]++H2O [H3NCH2CH2NH2]2++OH-;平衡常数只受温度的影响,即pH=6.85时,c([H3NCH2CH2NH2]+)=c([H3NCH2CH2NH)]2+),其平衡常数Kb2=10-7.15 ;
(6)根据所给量,因此离子浓度大小顺序是c([H3NCH2CH2NH2]+)>c(HA-)>c(A2-)>c([H3NCH2CH2NH3]2+)>c(H+)>c(OH-)。
【分析】(2)根据可逆反应达到平衡状态后正逆反应速率相等、各组分的百分含量不变进行判断;
(3)根据化学平衡原理进行分析即可;
(6)根据电荷守恒进行判断离子浓度大小关系即可。
20.【答案】(1)将电极材料Pb、PbO2全部转换为PbSO4
(2)PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3 (s)+SO42-(aq)
(3)可以减小污染,对环境友好
(4)近地面不同高度空气含铅量的研究;离地面越低,含铅量越高;铅和铅化合物密度大
(5)偏大
【解析】【解答】(1)铅蓄电池的负极反应为:Pb+SO42--2e-=PbSO4,正极反应为:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,将正负极电极反应式相加即可得电池反应式,所以电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O,废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是将电极材料全部转换为PbSO4;(2)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,碳酸铅更难溶,实现了沉淀的转化,铅膏脱硫时的离子方程式:PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3;(3)使用纯碱脱硫的显著优点是可以减小污染,对环境友好;(4)①所给的图表可知,离地面高度越高,空气含铅量越低.可以得出的结果,离地面越低,含铅量越高.进而可知课题名称应为近地面不同高度空气含铅量的研究;②分析以上实验数据,因为离地面越低,含铅量越高,说明铅和铅化合物密度大;③由所给的图表可知,离地面高度越高,空气含铅量越低;因为离地面越低,含铅量越高,说明铅和铅化合物密度大;(5)由实验步骤可知,需在烧杯中处理废水,将废水中的铅转化为沉淀,并进行过滤,洗涤烘干,称量含铅沉淀,实验最后需称量过滤洗涤后不溶物,所以称量前应将过滤洗涤后的不溶物烘干,否则含铅不溶物的质量会偏大,测得废水中铅的含量偏高。
【分析】(1)放电完全是将正极和负极材料转化为硫酸铅
(2)根据反应物和生成物即可写出方程式
(3)产物不会污染空气
(4)①根据表格即可判断,距离地面的高度与铅的浓度的关系
②根据数据即可判断距离地面越高,铅的浓度越低
③密度越大,高度越低浓度越大
(5)操作M是干燥,若无此操作时,导致结果偏大
21.【答案】(1)2OH﹣+SO2=H2O+SO32﹣
(2)酸;HSO3﹣ H++SO32﹣,显酸性是因其电离大于其水解;ab
(3)HSO3﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+3H+;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3﹣电离生成SO32﹣,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生
【解析】【解答】解:(1.)反应生成亚硫酸钠和水,离子反应为2OH﹣+SO2═SO32﹣+H2O,
故答案为:2OH﹣+SO2═SO32﹣+H2O;
(2.)①由表格中的数据可知,HSO3﹣越多,酸性越强,则电离生成氢离子,电离方程式为HSO3﹣ H++SO32﹣,显酸性是因其电离大于其水解,
故答案为:酸;HSO3﹣ H++SO32﹣,显酸性是因其电离大于其水解;②吸收液呈中性时,溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,电离与水解的程度相等,
a.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣),中性溶液则c(H+)═c(OH﹣),则c(Na+)═2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣),故a正确;
b.SO32﹣+H2O HSO3﹣+OH﹣,HSO3﹣ H++SO32﹣,亚硫酸两步水解,则离子浓度为c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(SO32﹣)>c(H+)=c(OH﹣),故b正确;
c.c(Na+)+c(H+)═c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣)中不遵循电荷守恒,故c错误;
故答案为:ab;
(3.)①当吸收液的pH降至约为6时,吸收液中阴离子主要是亚硫酸氢根离子,亚硫酸氢根离子在阳极上失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式为:HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+,
故答案为:HSO3﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+3H+;②电解时,溶液中阳离子向阴极移动,氢离子在阴极得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度降低,导致加速HSO3﹣电离生成SO32﹣,钠离子进入阴极室,吸收液就可以再生,
故答案为:H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3﹣电离生成SO32﹣,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生.
【分析】(1)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠;(2)①由表格中的数据可知,HSO3﹣越多,酸性越强,则电离生成氢离子;②吸收液呈中性时,溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,电离与水解的程度相等,结合电荷守恒解答;(3)①当吸收液的pH降至约为6时,溶液中阴离子主要为HSO3﹣,具有还原性,在阳极上放电发生氧化反应;②当阴极室中溶液pH升至8以上时,阴离子主要为SO32﹣,阴极上氢离子得电子发生还原反应,同时生成亚硫酸根离子,溶液中钠离子向阴极移动,导致生成吸收液.
22.【答案】(1)右;减小;增大
(2)右;OH-;NH3 H2O;NH3
(3)左;有无色刺激性气体产生
【解析】【解答】(1)向氨水中加入MgCl2固体时,镁离子和氢氧根离子反应,OH-的浓度减小,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,即向右移动, NH 的浓度增大;
故答案为:右;减小;增大;
(2)向氨水中加入浓盐酸时,氢离子会消耗氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,一水合氨的电离平衡向右移动,NH3以及NH3 H2O的浓度均减小,
故答案为:OH 、NH3、NH3 H2O(写出这三种微粒符号即可);
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,导致溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡向左移动,氢氧根离子和铵根离子反应生成氨气,所以有无色刺激性气体逸出;
故答案为:左;有无色刺激性气体逸出。
【分析】氨水中存在下列平衡:NH3+H2O NH3 H2O NH +OH-,如果加入能和铵根离子或氢氧根离子反应的物质,平衡就向电离方向、即向右移动,如果加入的物质中含有铵根离子或氢氧根离子,平衡向逆反应方向、即向左移动,据此分析解答;
23.【答案】(1)B
(2)3.2
(3)D
(4)1.0;0.5
(5)A;D
【解析】【解答】解:(1)中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液加指示剂、滴定等操作,则操作顺序为①②③⑤⑥④
故选:B;(2)由图知量筒A与B之间有五个小格,所以一个小格代表0.2mL,即此量筒的分度值为0.2mL,如果刻度A为4,则刻度A为3,凹液面最低处与3mL以上一个刻度处相平,所以液体体积为3.2mL;
故答案为:3.2;(3)滴定管刻度值从上到下刻度逐渐增大,由于滴定管最大刻度下方无刻度,50mL滴定管中实际盛放液体的体积大于50mL,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积大于(50﹣a)mL,
故答案为:D.(4)溶液的pH为1,则盐酸过量,过量的盐酸n(盐酸)=C(盐酸)×20.00mL﹣C(氢氧化钠)×30.00mL,则C(H+)= =10﹣1mol/L;
恰好中和时,C(盐酸)×20.00mL=C(氢氧化钠)×40.00mL,
解方程组得:C(盐酸)=1.0mol/L;C(氢氧化钠)=0.5mol/L;
故答案为:1.0;0.5;(5)A.酸式滴定管未润洗,待测液被稀释,则待测液的物质的量偏小,造成V(标准)偏小,c(待测)= 判断,可知c(待测)偏小,故A正确
B.锥形瓶内有少量水,待测液的物质的量不变,造成V(标准)不变,c(待测)= 判断,可知c(待测)无影响,故B错误;
C.滴定前,滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,c(待测)= 判断,可知c(待测)偏大,故C错误;
D.滴定前仰视滴定管读数,滴定后平视刻度读数,造成V(标准)偏小,c(待测)= 判断,可知c(待测)偏小,故D正确;
故选:AD;
【分析】(1)根据中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液加指示剂、滴定等操作;(2)根据量筒的分度值,以及数值从下到上逐渐增大来解答;(3)根据滴定管刻度值从上到下刻度逐渐增大以及测量原理,注意滴定管最大刻度下方无刻度;(4)根据溶液的pH为1,则盐酸过量,过量的盐酸n(盐酸)=C(盐酸)×20.00mL﹣C(氢氧化钠)×30.00mL,则C(H+)= =10﹣1mol/L,恰好中和时,C(盐酸)×20.00mL=C(氢氧化钠)×40.00mL,然后求出C(盐酸)、C(氢氧化钠);(5)根据c(待测)= 判断不当操作对相关物理量的影响;

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