第三章 水溶液中的离子反应与平衡 (含解析)测试题 2023-2024高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡测试题
一、选择题
1.下列水溶液因水解而呈碱性的是
A.Na2CO3 B.BaCl2 C.(NH4)2SO4 D.Ca(OH)2
2.下列物质的水溶液因水解呈酸性的是
A.NaCl B. C. D.NaF
3.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.在标准状况下,分子中含氯原子数目为
B.1LpH均为2的硫酸和醋酸溶液,氢离子数均为
C.64g铜与足量硫粉加热充分反应,转移电子数为
D.30g由乙酸和葡萄糖组成的混合物中含氢原子个数为
4.实验室用基准配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定标准溶液。下列说法不正确的是
A.可用移液管取标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量固体
D.达到滴定终点时溶液显红色,记录体积后重复以上操作2~3次
5.已知时部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数
则下列说法正确的是
A.向溶液中通入少量发生反应:
B.向溶液中通入少量发生反应:
C.室温下,同浓度溶液的关系:
D.相同物质的量浓度的溶液中,由水电离出的:
6.下列实验所涉及的操作或叙述正确的是
实验 操作或叙述
A 探究C和Si的非金属性强弱 用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH
B 探究S和P的非金属性强弱 将质量和颗粒大小相同的铁粒,分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中
C 探究Na和K的金属性强弱 将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶
D 探究Mg和Al的金属性强弱 利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
7.下列物质属于弱电解质的是
A.CO2 B.CH3COOH C.HNO3 D.C6H12O6
8.下列离子方程式书写错误的是
A.向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-=HCO
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2H2O+2=5+4H++2Mn2+
9.下列说法正确的是
图I 图II 图III 图IV
A.图I所示装置用于Cu和浓H2SO4制取少量的SO2气体
B.图II装置可用于NaCl溶液的蒸发结晶
C.图III可用于收集气体H2、CO2、Cl2、NH3
D.图IV表示将SO2气体通入溴水中,所得溶液的pH变化
10.下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A.HNO3 B.FeCl3 C.NaHSO4 D.NaCl
11.用相同浓度的盐酸分别中和等体积等pH的Ba(OH)2、NaOH、NH3·H2O三种溶液时消耗的体积分别为V1、V2、V3,其大小关系正确的是
A.V1=V2<V3 B.V1>V2=V3 C.V1=V2>V3 D.V1=V2=V3
12.利用下列实验装置进行的实验不能达到相应实验目的的是
A.①测量中和反应的反应热 B.②测量锌与稀硫酸反应的反应速率
C.③探究压强对平衡的影响 D.④证明醋酸为弱酸
二、非选择题
13.水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡,按要求完成下列填空。
(1)25℃时,有pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为_______
(2)在常温下,将pH=5的硫酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液的pH=_______(lg2=0.3)
(3)现有常温下的四份溶液∶①0.01 mol·L-1CH3COOH溶液;②0.01mol·L-1HCl溶液;③0.005 mol·L-1H2SO4溶液 ④c(OH-)=0.01mol/L的氨水;⑤c(OH-)=0.01 mol/L的NaOH溶液;其中水的电离程度最大的是_______(填序号,下同),水的电离程度相同的是_______,若将⑤分别加入等体积的①和②中,使酸恰好完全反应,则消耗⑤的体积∶①_______②(填“>”或“<”或“=”)。
(4)已知:H2CO3:Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11 ,HCN:Ka=4.9×10-10,
①你认为H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是:_______。
②则将少量CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为:_______
14.按要求书写下列方程式:
(1)水溶液中的电离方程式:
①硫酸氢钠_______。
②一水合氨_______。
③碳酸_______。
(2)离子方程式:
①澄清石灰水与过量的碳酸氢钠溶液混合_______。
②碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液混合_______。
(3)已知298 K、101 kPa时,①N2(g)+2O2(g) = 2 NO2(g);△H=+67.7 kJ·mol-1,
②N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O (g);△H=-534 kJ·mol-1,
根据盖斯定律写出肼(N2H4)与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_______。
15.按要求回答下列问题:
(1)配制FeCl3溶液时,需将固体溶于较浓的盐酸后按需要进行稀释,用离子方程式解释其原因______。
(2)常温下,浓度均为0.1mol/L的下列五种溶液的pH值如表所示:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
①根据表中数据,将浓度均为0.1mol L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是_____。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
②根据以上数据,判断下列反应可以成立的是______。
A.CH3COOH +Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2
16.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12
试回答下列问题:
(1)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol/L,则c(OH-)为_______。该温度下测得某H2SO4溶液中c(SO)=5×10-6 mol/L,该溶液中c(OH-)=_______ mol/L。
(2)在25℃时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+):c(SO)=_______,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+):c(SO)=_______。
(3)在t2℃时,将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH=_______。
17.取25 mL市售食醋(假设其中酸均为醋酸)配成250 mL溶液。每次取25.00 mL于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞,在碱式滴定管中装入0.1000mol/L的NaOH溶液进行滴定至终点,三次用去NaOH的体积分别是24.98 mL,25.02 mL,27.08 mL。(均在常温下测定)
计算: (1) 终点的pH=__________(保留一位小数),( 已知Ka (CH3COOH) =2×10-5,lg5=0.7)
(2)食醋总酸含量为__________g/100 mL (保留一位小数)
18.某FeC2O4﹒2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如图:
Ⅰ.取mg样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。用cmol﹒L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g·mol-1)的质量分数表达式为___。
19.有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子:(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)
阳离子 Na+、Ba2+、NH、K+
阴离子 AlO、Cl-、OH-、SO
已知:A、C溶液呈碱性,浓度相同时C溶液pH大,B溶液呈酸性,D溶液焰色反应呈黄色;C溶液和D溶液相遇时生成白色沉淀。
(1)A的化学式是___。
(2)写出A溶液和B溶液反应的离子方程式:___。
(3)25℃时,0.1mol L-1B溶液的pH=a,则B溶液中:c(H+)-c(OH-)=___mol L-1(用含有a的关系式表示)。
(4)25℃时,1mol·L-1的B溶液中c(H+)=___mol·L-1(已知:B对应的酸/碱的电离常数K=1.8×10-5,≈2.36)。
(5)25℃时在一定体积0.1mol L-1C溶液中,加入一定体积的0.1mol L-1盐酸时,混合溶液pH=13,则C溶液与盐酸的体积比是___。(溶液混合时体积变化忽略不计)
(6)常温下,将1mL pH=9的C溶液加水稀释至1000mL,所得溶液中=___。
(7)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为___。
20.某强酸性透明溶液中可能含有、、、、、中的几种。为了确定其组成,现做以下实验:
①取该溶液,加入足量的溶液,加热,得到标况下气体;同时产生红褐色沉淀,过滤,洗涤,干燥得到固体。
②向上述滤液中加入足量的溶液,产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥得到固体。
已知:含的盐与强碱混合后,加热可以产生。
(1)该溶液中一定含有___________;可能含有___________,可以用定性分析操作___________来进行检验。若含有,现象是:___________。
(2)计算:该溶液中,若,则___________。
(3)已知与在溶液中“相遇”时会产生红褐色沉淀和无色气泡,写出相应的离子方程式___________;当某溶液中大量存在时,溶液中不可能大量含有___________。
a. b. c. d. e.
21.回答下列问题
I.某学生用0.100的标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2~3处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
实验编号 溶液的浓度/ 滴定完成时,溶液滴入的体积/ 待测盐酸的体积/
1 0.100 21.04 20.00
2 0.100 22.64 20.00
3 0.100 22.72 20.00
4 0.100 22.80 20.00
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是_______、A、F(填字母)。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度为_______(保留三位有效数字)。
II.葡萄酒中最大使用量为0.25,取300.00葡萄酒,通过适当的方法使所含全部逸出并用将其全部氧化为,然后用0.0900标准溶液进行滴定。
(3)滴定前排气泡时,应选择下图中的_______(填字母)。
(4)上述滴定实验中,可选择下列_______为指示剂(填字母)。
A.酚酞 B.紫色石蕊
选择该指示剂时,判断反应到达滴定终点时的现象为_______。
(5)滴定开始时无气泡,滴定终点读数时滴定管内有气泡,则测定结果(待测液浓度值)比实际值_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)滴定至终点时,若消耗25.00,该葡萄酒中含量_______。
22.二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂,可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:①ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,实验室也常用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I +8H+=2Cl +5I2+4H2O
③有关物质沸点如下表;
物质 CH3OH HCOOH ClO2
沸点 64.7℃ 100.8℃ 11℃
请回答:
(1)仪器b的名称是_______;比较仪器c和d,实验中c的优点是:_______。
(2)根据反应条件判断制备装置甲中需改进的一项措施是_______。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:_______。该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸(草酸的氧化产物为CO2),相比甲醇法,草酸法的优点是_______。
(4)下列有关说法正确的是_______。
A.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
B.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H++5=Cl-+4ClO2↑+2H2O
C.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,Cl2的氧化能力是ClO2的2.5倍
(5)采用以下方法可以测定所制备的ClO2的量:
Ⅰ.将足量KI用100mL水溶解后加到锥形瓶,再加3mL稀;
Ⅱ.将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收
Ⅲ.滴加几滴淀粉溶液,用a mol L 1的标准溶液滴定(),共用去bmLNa2S2O3溶液:实验测得所通入的ClO2的质量为_______g。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,故A符合题意;
B.氯化钡是强酸强碱盐,在溶液中不水解,溶液呈中性,故B不符合题意;
C.硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,故C不符合题意;
D.氢氧化钙是强碱,溶于水的氢氧化钙在溶液中完全电离出的氢氧根离子使溶液呈碱性,故D不符合题意;
故选A。
2.C
解析:A.NaCl是强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,故A不符合题意;
B.是弱酸,电离显酸性,故B不符合题意;
C.是强酸弱碱盐,水解显酸性,故C符合题意;
D.NaF是强碱弱酸盐,水解显碱性,故D不符合题意;
故选C。
3.D
解析:A.在标准状况下,呈液态,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量或原子数目,A错误;
B.pH为2的硫酸、醋酸中,1L溶液中所含,B错误;
C.Cu与S反应的产物为,1molCu参加反应时转移电子数为,C错误;
D.30g乙酸和葡萄糖的混合物相当于1mol“”,含氢原子的物质的量为2mol,D正确;
故选D。
4.D
解析:A.量取Na2CO3标准溶液应使用移液管,读数精确到小数点后两位,故A项正确;
B.Na2CO3溶液呈碱性,应使用带塑料塞的容量瓶配制,故B项正确;
C.Na2CO3能与空气中的二氧化碳、水反应,因此一般用烧杯称量Na2CO3固体,故C项正确;
D.盐酸滴定Na2CO3标准溶液,滴定终点显弱碱性,溶液显橙色,故D项错误。
故答案选:D。
5.D
解析:A.由电离常数可知,次氯酸在溶液中的电离程度大于碳酸氢根离子,则由强酸制弱酸的原理可知,次氯酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故A错误;
B.次氯酸钠溶液具有强氧化性,与通入的二氧化硫发生氧化还原反应,不能发生复分解反应,故B错误;
C.由电离常数可知,次氯酸在溶液中的电离程度大于碳酸氢根离子,则碳酸根离子在溶液中的水解程度大于次氯酸根离子,等浓度的碳酸钠溶液的pH大于次氯酸钠溶液,故C错误;
D.亚硫酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,次氯酸钠和碳酸氢钠在溶液中水解促进水的电离,则等浓度的亚硫酸溶液中水电离出的氢离子浓度最小,由电离常数可知,碳酸在溶液中的电离程度大于次氯酸,则次氯酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子,次氯酸钠溶液中水电离出的氢离子浓度大于碳酸氢钠溶液,所以由水电离出氢离子浓度的大小顺序为,故D正确;
故选D。
6.C
解析:A.不能用润湿的pH试纸测量溶液的pH,且应该测量等浓度的溶液的pH,故A错误;
B.常温下,铁遇到浓硫酸会钝化,故B错误;
C.金属Na和K容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应,为防止其氧化变质,用小刀切割金属钠后,剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存,C正确;
D.Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠,不会生成氢氧化铝沉淀,故D错误;
故选C。
7.B
【分析】强电解质是在水中或熔融状态下能够完全电离的电解质,一般是强酸、强碱和大多数盐属于强电解质,弱酸、弱碱、水等属于弱电解质,由此分析。
解析:A.CO2不能自身电离,属于非电解质,故A不符合题意;
B.CH3COOH属于弱酸,不能完全电离,是弱电解质,故B符合题意;
C.HNO3是强酸,在水中完全电离成氢离子和硝酸根离子,是强电解质,故C不符合题意;
D.C6H12O6属于有机物,不能电离,属于非电解质,故D不符合题意;
答案选B。
8.C
解析:A.向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液,铝离子、硫酸根离子过量,钡离子、氢氧根离子完全反应生产氢氧化铝沉淀、硫酸钡沉淀:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,A正确;
B.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成可溶性碳酸氢钙溶液:CO2+OH-=HCO,B正确;
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液,是铵根离子水解生成的氢离子与氢氧化镁反应,故反应生成一水合氨:Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3 H2O;C错误;
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色是发生氧化还原反应生成硫酸根离子和锰离子:5SO2+2H2O+2=5+4H++2Mn2+,D正确;
故选C。
9.C
解析:A.Cu和浓H2SO4反应需要加热,图中固液不加热装置不能制备SO2气体,故A错误;
B.蒸发应选用蒸发皿,不能选图中坩埚,故B错误;
C.长导管进气可收集密度比空气密度大的气体,短导管进气可收集密度比空气密度小的气体,则可用于收集气体H2、CO2、Cl2、NH3,故C正确;
D.SO2气体通入溴水中,反应生成硫酸和HBr,且开始溴水的pH小于7,反应后pH更小,图中开始的pH大于7不合理,故D错误;
故答案选C。
10.B
解析:A.硝酸溶液中因硝酸电离出氢离子而显酸性,故A不符合题意;
B.氯化铁溶液中因铁离子水解:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,溶液显酸性,故B符合题意;
C.硫酸氢钠溶液中硫酸氢根可以电离出氢离子而显酸性,故C不符合题意;
D.NaCl溶液显中性,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
11.A
解析:等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O中,c(OH-)相同,氢氧化钠和氢氧化钡为强电解质,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积V2=V1,但NH3·H2O为弱碱,等pH时,其浓度大于NaOH,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,弱碱继续电离产生氢氧根离子,则消耗酸多,即V3>V2,所以消耗酸的体积关系为V1=V2<V3;
故选A。
12.C
解析:A.①测量中和反应的反应热,该装置保温效果好,温度计可测定温度,能达到实验目的,A不符合题意;
B.②测量锌与稀硫酸反应的反应速率,用注射器测定一定时间内产生气体的体积,可计算化学反应速率,能达到实验目的,B不符合题意;
C.③该反应气体分子总数不变,改变压强平衡不一定,故不能探究压强对平衡移动的影响,C符合题意;
D.④中只有电解质不同,可以通过灯泡的明亮程度判断导电能力的不同、从而能证明醋酸为弱酸,D不符合题意;
答案选C。
二、非选择题
13.(1)1:10
(2)11.7
(3) ① ②③④⑤ =
(4) 电离后生成的阴离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;上一级电离出的氢离子对下一级电离有抑制作用 CO2+H2O+CN-=HCN+
解析:(1)在任何物质的稀溶液中都存在水电离平衡,Kw是个定值,25℃时,Kw=10-14,有pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol/L,由水电离出的c(H+)水=c(OH-)溶液=10-11 mol/L;pH=10的Ba(OH)2溶液中c(H+)水=10-10 mol/L,溶液中H+完全由水电离产生,则由水电离出的c(H+)之比为10-11 mol/L:10-10 mol/L=1:10;
(2)在常温下,Kw=10-14,将pH=5的硫酸溶液中c(H+)=10-5 mol/L,pH=12的氢氧化钠溶液c(OH-)=10-2 mol/L,将两种溶液等体积混合,二者会发生反应:H++OH-=H2O,二者等体积混合,由于碱的浓度大,所以碱过量,混合后溶液显碱性,c(OH-)混合溶液=,c(H+)=,所以所得溶液的pH=12-0.3=11.7;
(3)在任何物质的水溶液中都存在水的电离平衡:H2OH++OH-,向溶液中加入酸或碱,会抑制水的电离,酸中c(H+)越大或碱中c(OH-)越大,水电离程度抑制程度越大;当c(H+)=c(OH-),水电离的抑制程度相同。
这几种溶液都抑制水电离,①中CH3COOH是弱酸,部分电离,存在电离平衡,其电离产生的c(H+)小于酸的浓度,该溶液中c(H+)最小,则水电离程度最大的是①;
②③中c(H+)等于④⑤中c(OH-),所以这几种溶液中水电离程度相等;
若将⑤分别加入等体积的①和②中,使酸恰好完全反应,则消耗⑤的体积与酸的物质的量成正比,①②中酸的物质的量相等,则消耗氢氧化钠溶液体积相等;
(4)①由于H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是H2CO3第一步电离的H+对的电离平衡起有抑制作用,导致其电离程度减小;
②由电离平衡常数可知:酸性强弱顺序为:H2CO3>HCN>,根据复分解反应的规律:强酸能够与弱酸的盐反应制取弱酸,则将CO2气体通入足量的NaCN溶液中反应产生NaHCO3和HCN,该反应的离子反应方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+。
14.(1) NaHSO4=Na++H++ 、
(2) Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+2H2O+ +OH-=H2O+
(3)N2H4(g)+ NO2(g) = 3/2 N2(g)+2H2O (g) △H=-567.85kJ·mol-1
解析:(1)①硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水中完全电离,电离方程式为NaHSO4=Na++H++。
②一水合氨为弱电解质,在水中不完全电离,电离方程式为。
③碳酸为二元弱酸,在水中分步电离,电离方程式为、。
(2)①Ca(OH)2与过量NaHCO3反应,钙离子和氢氧根离子按1:2完全反应,生成碳酸钙沉淀、水和碳酸根离子,离子方程式为Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+2H2O+。
②碳酸氢钠溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,离子方程式为+OH-=H2O+。
(3)根据盖斯定律,反应②-×①可得目标反应,ΔH=(-534-×67.7)kJ/mol=-567.85kJ/mol,热化学方程式为N2H4(g)+ NO2(g) = 3/2 N2(g)+2H2O (g) △H=-567.85kJ·mol-1。
15.(1)Fe3++3H2OFe (OH)3+3H+
(2) A AB
解析:(1)因Fe3+极易发生水解,水解反应式为Fe3++3H2OFe (OH)3+3H+,故配制FeCl3溶液时,需将固体溶于较浓的盐酸后按需要进行稀释。
(2)①相同浓度的钠盐溶液,pH 越大,该酸根离子对应的酸酸性越弱;相同浓度的酸,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同倍数,酸性越弱溶液的 pH 变化越小,根据表中数据知,相同浓度的钠盐溶液 pH 越小,其对应的酸酸性越强,所以酸性强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO,相同的这几种酸稀释相同倍数,pH 变化大小顺序为 CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO,所以 pH 变化最小的是 HCN,故选A;
②强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,酸性 CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO 3.
A.酸性 CH3COOH>H2CO3> HCO,所以 CH3COOH +Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa能发生,故A正确;
B.CH3COOH>HCN,所以 CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能发生,故B正确;
C.H2CO3>HClO>HCO,所以 CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO 不能发生,故C错误;
D.酸性 HCN>HCO,所以 N NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2不能发生,故D错误;
故选AB。
16.(1) 2.4×10-7 mol/L 5.76×10-9
(2) 2:1 20:1
(3)pH=6
解析:(1)水在任何条件下电离产生的c(H+)=c(OH-)。在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L,则c(OH-)=2.4×10-7 mol/L;
在该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=2.4×10-7 mol/L×2.4×10-7 mol/L=5.76×10-14 (mol/L)2,该温度下测得某H2SO4溶液中c(SO)=5.0×10-6 mol/L,c(H+)=2c(SO)=1.0×10-5 mol/L,则该溶液中c(OH-)=;
(2)在25℃时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)=10-6 mol/L,根据硫酸电离方程式:H2SO4=2H++ SO,c(SO)=c(H+)=5.0×10-7 mol/L,可知该溶液中c(H+):c(SO)=2:1;
将稀释后的溶液再稀释100倍,c(SO)=5.0×10-9 mol/L,溶液中的H+包括酸电离和水电离两部分,稀释后的溶液接近中性但仍然显酸性,此时c(H+)>1.0×10-7 mol/L,则c(H+):c(SO)≥1.0×10-7 mol/L:5.0×10-9 mol/L=20:1;
(3)在温度为t2时Kw=1×10-12,将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,pH=1的HCl中c(H+)=0.1 mol/L,两种浓度相等,由于二者体积相同,则酸、碱恰好完全中和,溶液显中性,故溶液pH=6。
17.0.6
解析:(1)醋酸和NaOH反应的方程式为CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,消耗碱体积27.08 mL误差太大,应舍去,则V(NaOH)=(24.98+25.02)mL/2=25mL,则n(NaOH)=n(CH3COONa)=0.1000mol/L×0.025L=0.0025mol,c(CH3COO-)=n/V=0.0025mol/0.05L=0.05mol/L,终点时溶质是CH3COONa,存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,
,水解产生的c(CH3COOH)=c(OH-),则,则,pH=10;
(2) 由(1)知n(CH3COOH)=n(NaOH)= 0.0025mol,则250mL醋酸溶液中的n(CH3COOH)= 0.0025mol×250/25=0.025mol,醋酸质量为m=nM=0.025mol×60g/mol=1.5g,则1.5g/250mL=x/100mL,解得x=0.6,则食醋总酸含量为0.6 g/100 mL。
18.×100%
解析:设FeC2O4·2H2O的物质的量为xmol,Fe2(C2O4)3的物质的量为ymol,H2C2O4·2H2O的物质的量为zmol,步骤I中草酸根和Fe2+均被氧化,结合得失电子守恒有:
2KMnO4~5H2C2O4(),KMnO4~5Fe2+,
所以,步骤II中Fe2+被氧化,由KMnO4~5Fe2+可知,,联立二个方程解得:z=2.5(cV1-3V2)×10-3,所以H2C2O4·2H2O的质量分数==。
19.(1)KAlO2
(2)NH+AlO+H2O═Al(OH)3↓+NH3↑
(3)10-a-10a-14
(4)2.36×10-5
(5)2:1
(6)1
(7)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH)>c(H+)
【分析】A、C溶液呈碱性,说明A、C中含有OH-、AlO,浓度相同时C溶液pH大,说明C的碱性更强,则C中含有OH-,A中含有AlO,则A中阳离子为Na+或K+;B溶液呈酸性,说明B中含有NH;D溶液焰色反应呈黄色,说明D中含有Na+;C溶液和D溶液相遇时生成白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则C为Ba(OH)2,D为Na2SO4,A为KAlO2,B为NH4Cl。
解析:(1)由分析可知,A的化学式为KAlO2;
(2)NH和AlO在溶液中发生双水解生成氨气和氢氧化铝沉淀,离子方程式为NH+AlO+H2O═Al(OH)3↓+NH3↑;
(3)25℃时,0.1mol L-1B溶液的pH=a,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=,则c(H+)-c(OH-)=(10-a-10a-14) mol/L;
(4)25℃时,NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5,则NH4Cl的水解常数为,1mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=;
(5)25℃时在一定体积0.1mol L-1 Ba(OH)2溶液中,加入一定体积的0.1mol L-1盐酸时,混合溶液pH=13,混合后溶液显碱性,c(OH-)=0.1mol/L,设0.1mol L-1Ba(OH)2溶液的体积为V1,0.1mol L-1盐酸的体积为V2,则有,解得,故Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比是2:1;
(6)pH=9的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-5mol/L,理论上,将1mL pH=9的Ba(OH)2溶液加水稀释至1000mL,稀释后溶液中OH-的浓度为,而实际中将碱性溶液加水稀释后其pH不能小于7,故将1mL pH=9的C溶液加水稀释至1000mL溶液呈中性,此时,则=1;
(7)将等体积、等物质的量浓度的NH4Cl溶液和Ba(OH)2溶液混合,溶液为中c(OH-)最大,Ba2+和Cl-不水解,溶液中c(Ba2+)=c(Cl-),NH水解,则c(Cl-)>c(NH),溶液显碱性,氢离子浓度最小,则反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH)>c(H+)。
20.(1) 、、、、 焰色试验 透过蓝色钴玻璃,火焰呈紫色
(2)(或大于等于)
(3) bce
解析:强酸性透明溶液,可知溶液中一定没有;
①取该溶液,加入足量的溶液,加热,得到标况下8.96L气体,则一定含,且n()=8.96L÷22.4L/mol=0.4mol;同时产生红褐色沉淀,过淲,洗涤,干燥得到固体,则一定含Fe3+,红褐色沉淀为,且n(Fe3+)=n[]=21.4g÷107g/mol=0.2mol;
②向上述滤液中加入足量的溶液,产生白色沉淀,过淲,洗涤,干燥得到固体,则一定含,且n()=n(Ba)=69.9g÷233g/mol=0.3mol;
根据溶液呈电中性的特点,目前正电荷浓度大于负电荷浓度,溶液中必须含有Cl-才能满足电荷守恒,不能确定含有;
故溶液中一定含有、、、、,可能含有,一定没有。
(1)结合分析可知,溶液中一定含有、、、、;可能含有;一定没有;可以用定性分析操作焰色试验来检验;若含有,现象是:透过蓝色钴玻璃,火焰呈紫色;
(2)该溶液中,,则,,。假设不含有,根据电荷守恒原理,,;若含有,则;
因此;
(3)根据红褐色沉淀和无色气泡的现象,表明有和生成,故离子方程式为:;当溶液中大量存在时,根据题目信息可知:不可能与、大量共存,又因为与反应生成和水,故与、、均不能大量共存,选bce。
21.(1)B、D、C、E
(2)0.114
(3)C
(4) A 当滴入最后一滴标准溶液时,溶液恰好由无色变为浅红色,且30秒内不褪色
(5)偏低
(6)0.24
【分析】I中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定等操作,根据c测=c标V标/V测分析判断。
II标准液为氢氧化钠溶液,应该用碱式滴定管,利用关系式2NaOH~H2SO4~SO2及氢氧化钠的物质的量计算出二氧化硫的质量,再计算出该葡萄酒中的二氧化硫含量。
解析:(1)操作的步骤是选择滴定管,然后洗涤、润洗、装液、使尖嘴充满溶液、固定在滴定台上,然后调节液面记下读数,再取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定,所以顺序为:B、D、C、E、A、F,故答案为:B、D、C、E;
(2)根据表中数据可知,第一组数据与其它三组数据差距较大应删去,求后三组实验消耗标准液的体积进行计算,所用标准液的平均体积为=22.71mL,根据盐酸与氢氧化钠反应的比例关系:n(HCl)=n(NaOH) c(HCl)×20.00mL= 0.10mol/L×22.71mL 解得:c(HCl)=0.114mol/L, 答案为:0.114;
(3)氢氧化钠溶液为碱性溶液,应该使用碱式滴定管,碱式滴定管中排气泡的方法:将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,从而溶液充满尖嘴,排除气泡,所以排除碱式滴定管中的空气用C的方法,故答案为:C;
(4)①滴定终点时溶液由酸性变碱性,应该选择酚酞做指示剂(酚酞的变色范围是8.2~10.0),A正确;
紫色石蕊的变色范围是5~8,B错误;
故答案为:A;
②当加入最后一滴标准溶液后,溶液恰好变浅红色,且在半分钟内无变化,说明到达滴定终点,故答案为:滴入最后一滴NaOH标准液,锥形瓶内溶液颜色由无色变为浅红色,且30秒内不褪色;
(5)滴定开始时无气泡,滴定终点读数时滴定管内有气泡,会使消耗的NaOH溶液体积偏小,测定结果偏低,故答案为:偏低;
(6)根据2NaOH~H2SO4~SO2可知SO2的质量为:×(0.0900mol/L×0.025L)×64g/mol=0.072g,该葡萄酒中的二氧化硫含量为:=0.24g/L, 故答案为:0.24。
22.(1) 球形冷凝管 平衡压强,能使液体顺利流下
(2)水浴加热
(3) 4NaClO3+CH3OH+2H2SO4=HCOOH+2Na2SO4+4ClO2↑+3H2O 产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解爆炸
(4)BC
(5)1.35ab×10 2
解析:NaClO3与CH3OH、硫酸在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,反应结束后加入NaOH终止反应进行并吸收多余的ClO2,由于ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,因此用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体,用e装置验证生成了ClO2。
(1)仪器b的名称是球形冷凝管;比较仪器c和d,实验中c的优点是:有利于液体顺利流下,减少甲醇的挥发性;故答案为:球形冷凝管;平衡压强,能使液体顺利流下。
(2)根据反应条件用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,则制备装置甲中需改进的一项措施是采用水浴加热、受热均匀,便于控制温度;故答案为:水浴加热。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,NaClO3反应生成ClO2,硫酸反应生成硫酸钠,则制备ClO2的化学方程式:4NaClO3+CH3OH+2H2SO4=HCOOH+2Na2SO4+4ClO2↑+3H2O。该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸(草酸的氧化产物为CO2),根据题中信息ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,则相比甲醇法,草酸法的优点是产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解爆炸;故答案为:4NaClO3+CH3OH+2H2SO4=HCOOH+2Na2SO4+4ClO2↑+3H2O;产生的CO2可稀释ClO2,防止ClO2浓度较大时分解爆炸。
(4)A. 根据信息2ClO2+10I +8H+=2Cl +5I2+4H2O,装置e也变蓝,其作用主要用于检验是否有ClO2生成,故A错误;B. 稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,加酸后发生的离子反应方程式是:4H++5=Cl-+4ClO2↑+2H2O,故B正确;C. NaOH溶液可中和硫酸,用于停止反应,而且NaOH溶液还可吸收多余的ClO2,故C正确;D. ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,转移电子物质的量之比为5:2,则ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍,故D错误;综上所述,答案为BC。
(5)根据方程式得到关系式ClO2~5,n(ClO2) =a mol L 1×b×10 3L=2ab×10 4mol,则通入的ClO2的质量为m(ClO2)=2ab×10 4mol×67.5g mol 1=1.35ab×10 2 g;故答案为:1.35ab×10 2

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