专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题(含解析)2023---2024上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

专题3《水溶液中的离子反应》
一、单选题(共13题)
1.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.无色溶液中:、、、
B.溶液中:、、、
C.使石蕊变红的溶液中:、、、
D.透明澄清的溶液中:、、、
2.下列说法正确的个数是
①混合物:氯水、氨水、水玻璃、水银、食醋、淀粉
②CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物
③同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
④强电解质溶液的导电能力一定强
⑤有单质参加的反应或有单质生成的反应是氧化还原反应
⑥“华为麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
⑦“火树银花”的烟花利用了金属元素的物理性质
A.2 B.3 C.4 D.5
3.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B.用足量氨水吸收SO2:
C.向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液:
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液和NH4HSO4溶液以体积比1:2混合:
4.下列关于物质的性质和应用的说法正确的是
A.绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,可用作补血剂
B.从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝
C.向溶液中先通入,再滴加几滴KSCN,溶液变成红色,可以证明原溶液中含有
D.用Na2S作还原剂,除去水中的Cu2+和Hg2+
5.设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.常温下,60g乙酸与甲酸甲酯的混合物中,含有的碳原子数为2NA
B.25℃时,pH=7的纯水中含有的OH 数为10﹣7NA
C.1molI2(g)和1molH2在密闭容器中充分反应,所得混合气体的分子数小于2NA
D.标准状况下,22.4LCH2Cl2中C﹣Cl键的数目为2NA
6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.配制的溶液中加入少量铁粉
B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少
C.向饱和食盐水中滴入浓盐酸可获取NaCl晶体
D.用热的纯碱溶液洗去油污
7.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol乙基中含有的电子数目为18NA
B.30 g醋酸和葡萄糖的混合物中,氧原子的数目为NA
C.10.6 g Na2CO3溶于水,溶液中和的微粒数之和为0.1NA
D.密闭容器中,1 mol CO与1 mol H2O反应制备H2,产生了NA个H—H键
8.常温下,关于值相同的醋酸和氯化铵两种溶液,下列说法正确的是
A.
B.
C.两种溶液中水电离出的相等,且都大于
D.的小于13
9.下列事实可以证明是弱电解质的是
①的溶液可以使紫色石 试液变红
②的溶液中
③某溶液的导电能力比某HCl溶液弱
④的溶液恰好与的NaOH溶液完全中和
⑤溶液中、、同时存在
A.②⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.①③
10.NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1.56gNa2O2和Na2S的混合物中阴阳离子的总数是0.07NA
B.常温常压下,8gO2与O3的混合气体中含有4NA个电子
C.常温下,1L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+数目为1×10-7NA
D.由H2O2制得2.24LO2,转移的电子数目为0.2NA
11.一些非水溶剂,会发生类似水的自耦解离:,,;据此推测下列反应方程式书写错误的是
A.(液态中)
B.(液态中)
C.(液氨中)
D.
12.已知:室温时,某酸H2A的Ka1=1.0 ×10-8,Ka2=1.0 ×10 -12。下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液中:c(A2—)>c(H2A)
B.反应A2—+H2O HA—+OH—的平衡常数K=1×10-8
C.0.1 mol·L-1的Na2A溶液中:c(OH—)=c(H+ )+c(HA—)+ 2c(H2A)
D.NaHA与Na2A以任意比混合的溶液中:c(Na+ )+c(H+ )=c(HA—)+c(A2— )+c(OH—)
13.W、X、Y、M为短周期元素,W与X同周期、与M同主族,Y的原子半径最大。如图是由X、W、Y形成的一种有预防血凝作用的化合物,其所有原子均达到8电子稳定结构。下列说法错误的是
A.W的氢化物的熔点不一定比X的高
B.W与M形成的某种化合物具有漂白性
C.W与Y形成的二元化合物只含有离子键
D.由Y、W、M形成的化合物水溶液可能为碱性
二、填空题(共9题)
14.水溶液是中学化学的重点研究对象。
(1)水是极弱的电解质,也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9 mol·L-1,则该电解质可能是 (填序号)。
A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4
(2)已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,要使新制稀氯水中的c(HClO)增大,可以采取的措施为(回答两种) , 。
(3)常温下,将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
①浓度为1.0×10-3mol·L-1的氨水bL;
②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1的氨水cL;
③c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1的氢氧化钡溶液dL
则a、b、c、d之间的大小关系是 。
(4)已知:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。常温下,0.1mol·L-1的NaHA溶液其pH=2,则0.1mol·L-1的H2A溶液中氢离子浓度的大小范围是 (5)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,向50 mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入相同体积0.020mol·L-1的盐酸,所得混合溶液的pH= ,c(Ag+)= 。
15.平衡思想是化学研究一个重要观念。电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka=4.3×l0-10 Ka1=5.0×l0-7 Ka2=5.6×l0-11
①常温下,物质的量浓度相同的三种溶液a。HCOONab。NaCNc。Na2CO3,pH由大到小的顺序是 (填编号)。
②室温下,Na2CO3溶液pH=9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是 ,溶液中= 。
(2)室温下,用0.100mol·L-1盐酸溶液滴定20.00mL0.l00mol·L-1的氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①a点所示的溶液中粒子浓度由大到小的顺序依次为 >c(Cl-)> >c(OH-)>c(H+)。
②c点所示的溶液中c(NH3·H2O)+c(NH)= mol·L-1(忽略溶液体积的变化)。
(3)室温下,CHCOOH、NH3·H2O的电离平衡常数分别1.75×10-5、1.79×10-5.下列溶液混合后,pH大于7的是 。
①pH=1的盐酸和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合
②等浓度等体积HClO、NaOH溶液混合
③pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
④pH=1的醋酸和0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合
16.“萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图所示,pH一般选择5左右,理由是 。
17.镁、铝、钙的某些化合物在生产、生活中有着重要应用。请按要求回答下列问题。
Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时有如下分解反应:2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)除去固体产物中Al2O3的离子方程式为 。
(2)常温,MgO可溶于NH4Cl溶液的化学方程式为 。
Ⅱ.过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体消毒剂。工业生产过程如下:①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;②不断搅拌的同时加入30% H2O2溶液(弱酸性),生成CaO2·8H2O沉淀;③经过陈化、过滤、水洗得到CaO2·8H2O,再脱水干燥得到CaO2。
(1) 可循环使用的物质是 。工业生产中常选用过量的反应物是Ca(OH)2而不是H2O2,这是因为 。
(2) 检验CaO2·8H2O是否洗净的操作是 。
(3) 测定产品中CaO2含量:取m g样品,与足量稀硫酸反应充分,生成的H2O2用c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,消耗标准液的体积为V mL,则该样品中CaO2质量百分数为(含m、c、V的表达式) 。
18.电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。如图是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,获得电导率随时间变化的曲线图。
(1)0-80s观察到的实验现象 。截至b点,加入0.2mol L-1H2SO4溶液的体积为 mL。
(2)写出该实验中的离子方程式 。
(3)证明水是电解质的实验证据是 。
(4)某同学向两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
bd段对应的离子方程式是 ; 点对应的溶液呈中性(填a、b、c、d,下同); 点对应的溶液中Ba2+沉淀完全。
19.氢氰酸()有剧毒,易挥发。金矿提金时,用溶液浸取金生成,再用锌置换出金,产生的含氰废水需处理后排放。
(1)①存在着两步电离平衡,其第一步电离方程式为 。
②可用于制备,浊液中加入溶液可发生反应:
,该反应的平衡常数 。
[已知,]。
(2)可催化氧化废水中的。其他条件相同时,总氯化物(、等)去除率随溶液初始变化如图所示。
①在酸性条件下,也能氧化,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是 。
②当溶液初始时,总氰化物去除率下降的原因可能是 。
(3)通过电激发产生和处理废水中的,可能的反应机理如图所示。虚线方框内的过程可描述为 。
20.已知pOH也可以用来表示溶液的酸碱度,规定pOH= lgc平(OH-)。不同温度下,水溶液中pOH与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)t 25(填“>”或“<”),图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是 。
(2)25℃时,向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至恰好沉淀完全。
①此过程中水的电离平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②写出该过程发生反应的离子方程式 ;若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则反应后所得溶液的pH值为 (已知)。
(3)已知80℃时,水的离子积常数。该温度下,0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中,该溶液中由水电离的c平(H+)为 ,用电离方程式表示该溶液中存在的电离平衡 。
21.现有HA、HB 和H2C三种酸。室温下用0.1mol·L- 1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1mol·L-1的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH 溶液体积的变化如图所示。
(1)原HA中水电离出的c(H+)= mol·L-1
(2)与曲线I 上的c点对应的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ;b点对应的溶液中c(HB) c(B-)(填“>”“<”或“=”)。
(3)已知常温下向0.1mol·L-1的NaHC 溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色。
①若测得此溶液的pH=1,则NaHC的电离方程式为 。
②若在此溶液中能检测到H2C 分子,则此溶液中c(C2-) c(H2C)(填“>”“<”或“=”)。
③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,则0.1mol·L-1NaHC溶液中的c(H+) 0.01mol·L-1(填“>”“<”或“=”)。
22.按要求填空:
(1)①将溶液蒸干灼烧得到的物质是 (填化学式);
②泡沫灭火器常用硫酸铝作为原料之一,其灭火原理为 (用离子方程式表示);
③在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式 。
(2)已知25℃时有关弱酸的电离常数如下:
HCN:,:,,则:
①相同物质的量浓度的、、NaCN溶液,pH由小到大的顺序是: 。
②的溶液中,结合化学用语解释其原因: 。
(3)含的废水毒性较大,某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标,进行如下处理:(已知)
①绿矾为,反应(Ⅰ)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;
②常温下若处理后的废水中,则处理后的废水的 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.和能发生反应,不能大量共存,A项不选;
B.和反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,不能大量共存,B项不选;
C.使石蕊变红的溶液显酸性,与H+、反应,不能大量共存,C项不选;
D.、、、之间不反应,能大量共存,D项选;
答案选D。
2.A
【详解】①水银是金属汞,是单质,属于纯净物,故①错误;
②NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,故NO2不属于酸性氧化物,故②错误;
③C60、C70、金刚石、石墨是碳元素的不同单质,它们属于同素异形体,故③正确;
④电解质溶液的导电能力除了和电解质本身有关之外,还和它们溶液的浓度有关,故④错误;
⑤同素异形体之间的转化是化学变化,但属于非氧化还原反应,故⑤错误;
⑥手机芯片的主要成分是硅而不是二氧化硅,故⑥错误;
⑦“火树银花”的烟花利用了金属的焰色反应,焰色反应是物理变化,体现的是金属的物理性质,故⑦正确;
综上所述,本题分类或描述正确的是③⑦,故答案为A。
3.A
【详解】A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,可将难溶物硫酸钙转化为更加难溶的物质碳酸钙,反应的离子方程式为,A正确;
B.用足量氨水吸收,反应的离子方程式为,B错误;
C.是二元弱酸,为弱电解质,不可以拆,向溶液中滴加酸性溶液,反应的离子方程式为,C错误;
D.将等物质的量浓度的氢氧化钡和硫酸氢铵溶液以体积比1:2混合时,由于H+结合OH-的能力强于,H+恰好完全反应,不参加反应,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故选A。
4.A
【详解】A.Fe2+能被人体吸收,绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,可用作补血剂,故A正确;
B.电解熔融的氧化铝得到铝,故B错误;
C.向溶液中先滴加几滴KSCN不变红,再通入溶液变成红色,可以证明原溶液中含有,故C错误;
D.用Na2S作沉淀剂,除去水中的Cu2+和Hg2+,故D错误;
选A。
5.A
【详解】A.乙酸与甲酸甲酯的分子式都是C2H4O2,相对分子质量都是60g/mol常温下,60g乙酸与甲酸甲酯的混合物中含有的碳原子数为2NA,A正确;
B.25℃时,pH=7的纯水中含有的OH﹣数因没有体积而不能计算,B错误;
C.1molI2(g)和1molH2在密闭容器中充分反应,反应前后分子数目没有变化,所得混合气体的分子数等于2NA,C错误;
D.在标准状况下CH2Cl2是液态,不能使用气体摩尔体积计算,D错误;
故答案为:A。
【点评】本题考查了阿伏加德罗常数的计算,难度不大,应注意公式的运用和物质结构特点、反应的分子数变化特点等。
6.A
【详解】A.亚铁离子易被氧气氧化为铁离子。配制的溶液中加入少量铁粉,可以防止铁离子被氧化,与化学平衡无关,不能用勒夏特列原理解释,A符合;
B.增大氯离子浓度,氯化银沉淀溶解平衡左移,故用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少,B不符合;
C.增大氯离子浓度,不利于氯化钠溶解、可以使溶解平衡朝着析出氯化钠晶体的方向移动,故向饱和食盐水中滴入浓盐酸可获取NaCl晶体,C不符合;
D.碳酸钠溶液存在水解平衡,水解呈碱性,水解吸热、加热促进水解,则用热的纯碱溶液洗去油污,D不符合;
答案选A。
7.B
【详解】A.乙基-CH2CH3中含有17个电子,则1 mol乙基中含有的电子数目为17NA,A错误;
B.醋酸分子式是C2H4O2,葡萄糖分子式是C6H12O6,二者的最简式是CH2O,最简式的式量是30,30 g混合物中含有最简式的物质的量是1 mol,因此其中含有的O原子是1 mol,含有的O原子数目是NA,B正确;
C.10.6 g Na2CO3的物质的量是0.1 mol,将其溶于水,有部分发生水解反应产生、H2CO3,但主要以存在,所以根据C元素守恒可知:、H2CO3、的物质的量的和是0.1 mol,则溶液中和的物质的量的和小于0.1 mol,所以微粒数之和小于0.1NA,C错误;
D.在密闭容器中,CO与H2O反应产生H2、CO2,该反应为可逆反应,则1 mol CO与1 mol H2O不能完全反应制备H2,产生H2的物质的量小于1 mol,因此产生H—H键数目小于NA个,D错误;
故合理选项是B。
8.D
【详解】A.醋酸溶液中存在c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),氯化铵溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液的pH相同,即两种溶液中c(H+)相同、c(OH-)相同,从而推出c(NH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),即有c(CH3COO-)<c(Cl-),故A错误;
B.CH3COOH的电离程度等于NH3·H2O的电离程度,即CH3COOH的电离平衡常数大于NH水解平衡常数,当pH值相等时,c(CH3COOH)<c(NH4Cl),故B错误;
C.CH3COOH的电离抑制水的电离,即水电离出c(H+)<10-7mol·L-1,NH4Cl溶液中NH发生水解反应,促进水的电离,即水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1,故C错误;
D.NH3·H2O为弱碱,部分电离,因此0.1mol·L-1的NH3·H2O的pH小于13,故D正确;
答案为D。
9.A
【分析】只要证明电解质HNO2发生部分电离就能证明HNO2是弱电解质,可以通过一定浓度的HNO2水溶液pH、其钠盐溶液的pH等方法来证明;
【详解】①1 mol/L的HNO2溶液可以使石蕊试液变红,说明亚硝酸电离出氢离子而使溶液呈酸性,但不能证明亚硝酸部分电离,因此不能说明亚硝酸是弱电解质,①不符合题意;
②1 mol/L的HNO2溶液中c(H+)=1×10-3 mol/L<1 mol/L,说明亚硝酸部分电离,为弱电解质,②符合题意;
③HNO2溶液的导电能力比HCl溶液弱,只能说明亚硝酸中自由移动的离子浓度小于HCl,但不能说明亚硝酸是部分电离,所以不能证明亚硝酸是弱电解质,③不符合题意;
④10 mL 1 mol/L的HNO2溶液恰好与10 mL1 mol/L的NaOH溶液完全反应,说明亚硝酸是一元酸,但不能说明亚硝酸是完全电离还是部分电离,因此不能证明亚硝酸是弱电解质,④不符合题意;
⑤HNO2溶液中HNO2、、H+同时存在,说明亚硝酸部分电离,为弱电解质,⑤符合题意;
综上所述可知:能够说明HNO2是弱电解质的说法序号是②⑤;
故选A。
10.B
【详解】A.Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g/mol,1.56g混合物的物质的量为=0.02mol,每摩尔Na2O2和Na2S均含3mol离子,所以混合物中离子总数为0.06NA,A错误;
B.8gO2与O3的混合气体即8g氧原子,含有0.5mol氧原子,每个氧原子含有8个电子,所以混合物中共4 NA个电子,B正确;
C.常温下中性CH3COONH4溶液中c(H+)=1×10-7mol/L,1L该溶液中含有1×10-7NA个H+,但醋酸根和铵根的水解都会促进水的电离,所以水电离的H+数目大于1×10-7NA,C错误;
D.气体所处温度和压强未知,无法确定2.24LO2的物质的量,则无法计算转移电子数,D错误;
综上所述答案为B。
11.A
【详解】A.在液态中,所以,A错误;
B.在液态中,所以,B正确;
C.在液氨中 ,所以,C正确;
D.,,所以,D正确;
故选A。
12.C
【详解】A.HA—的水解平衡常数Kh====>Ka2,说明HA—在溶液中的电离程度小于水解程度,所以溶液中c(A2— )<c(H2A),故A错误;
B.由方程式可知,反应的平衡常数K=====0.01,故B错误;
C.0.1 mol·L-1的Na2A溶液中存在质子守恒关系c(OH—)=c(H+ )+c(HA—)+ 2c(H2A) ,故C正确;
D.NaHA与Na2A以任意比混合的溶液中存在电荷守恒关c(Na+ )+c(H+ )=c(HA—)+2c(A2— )+c(OH—),故D错误;
故选C。
13.C
【分析】短周期元素,Y的原子半径最大,则Y是Na;根据结构,W的最外层电子数是6,X的最外层电子数是4,则W是O或S;X是C或Si;又因为X、W、Y可以形成药物,则W是O,X是C,M是S。
【详解】A.碳元素的氢化化物有多种,如常温下固态烃点高于水熔点,A正确;
B.SO2具有漂白性,B正确;
C.O与Na能移形成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中有离子键和共价键,C错误;
D.由Y、W、M形成Na2SO3溶液能水解,溶液为碱性,D正确。
【点睛】本题通过结构式不能完全判断出元素种类,还需要结合元素可以合成药物的特征,从而判断出元素种类。另外还要熟悉这些元素形成的常见化合物的特征。
14. CD 再通入氯气 加入碳酸盐或加入次氯酸钠 b>a=d>c 0.1mol·L-1 0.11mol·L-1 c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) 2 1.8×10-7 mol·L-1
【分析】(1)常温下,纯水中c(H+)=10-7mol L-1,加入某物质后,溶液中c(H+)=10-9mol L-1,说明溶液呈碱性,则加入的物质的水溶液呈碱性;
(2)氯水中存在的平衡是Cl2+H2O H++Cl-+HClO、HClO H++ClO-,要使c(HClO)增大,加入某些物质使Cl2+H2O H++Cl-+HClO的平衡向正反应方向移动或使HClO H++ClO-的平衡向逆反应方向移动;
(3)一水合氨为弱电解质,不能完全电离,pH相同时,氨水浓度最大;
(4)H2A=H++HA-,HA- H++A2-可知,第一步完全电离,第二步不完全电离,结合0.1mol L-1NaHA溶液的pH=2确定0.1mol L-1的H2A溶液中氢离子浓度的大小范围,0.1mol L-1NaHA溶液的pH=2,则HA-的电离大于其水解,再结合水解、电离的相关知识来解答;
(5)根据混合溶液中氯离子的浓度结合溶度积常数计算银离子浓度,根据氢离子浓度计算溶液的pH。
【详解】(1)常温下,纯水中c(H+)=10-7mol L-1,加入某物质后,溶液中c(H+)=10-9mol L-1,说明溶液呈碱性,则加入的物质是碱或强碱弱酸盐,故选CD;
故答案为 CD;
(2)氯水中存在的平衡是Cl2+H2O H++Cl-+HClO、HClO H++ClO-,要使c(HClO)增大,加入某些物质使Cl2+H2O H++Cl-+HClO的平衡向正反应方向移动或使HClO H++ClO-的平衡向逆反应方向移动,所以可以通入氯气或加入碳酸盐或加入次氯酸盐;
故答案为:再通入氯气、加入碳酸盐或加入次氯酸钠;
(3)一水合氨为弱电解质,不能完全电离,与盐酸反应至中性时,氨水应稍过量,则b>a,c(OH-)=1.0×10-3mol L-1的氨水,一水合氨浓度远大于1.0×10-3mol.L-l的氨水,反应至中性时,a>c,氢氧化钡为强碱,与盐酸完全中和时,a=d,则b>a=d>c;
故答案为:b>a=d>c;
(4)H2A=H++HA-,HA- H++A2-可知,第一步完全电离,第二步不完全电离,0.1mol L-1的H2A溶液中H2A第一步电离出氢离子浓度是0.1mol/L,0.1mol L-1的NaH A溶液其pH=2,说明HA-电离比水解多出0.01mol/L,HA-的电离较微弱,所以电离出氢离子浓度小于0.01mol/L,则0.1mol L-1的H2A溶液中氢离子浓度的大小范围是0.1mol/L<c(H+)<0.11mol/L,NaHA溶液中HA-的电离大于其水解,则离子浓度的关系是c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);
故答案为 0.11mol·L-1; c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);
(5)盐酸和硝酸银反应的物质的量之比是1:1,n(AgNO3)=0.05L×0.018mol L-1=9×10-4 mol,n(HCl)=0.05L×0.020mol L-1=1×10-3 mol,n(AgNO3)<n(HCl),所以盐酸剩余,混合溶液中C(Cl-)=c(HCl)==10-3 mol/L,c(Ag+)===1.8×10-7 mol/L,c(H+)=0.01mol/L,pH=2;
故答案为 2;1.8×10-7 mol·L-1。
15. cba CO+H2O HCO+OH- 5.6×10-2 c(NH) c(NH3·H2O) 1/25 ②③
【详解】(1)①根据盐类水解的规律,酸的酸性越弱,其生成的盐水解程度越大,溶液的pH越大,表中数据可知,酸性:HCOOH>HCN>HCO,则溶液的pH由大到小的顺序是cba;
②Na2CO3为强碱弱酸盐,碳酸根离子发生水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,离子方程式为CO+H2O HCO+OH-;===5.6×10-2;
(2)①用0.100mol·L-1盐酸溶液滴定20.00mL0.l00mol·L-1的氨水溶液,a点溶质为等物质的量的氯化铵和氨水,溶液显碱性,则氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,即c(NH) >c(Cl-)> c(NH3·H2O);
②c点溶液中的溶质为氯化铵和HCl,其物质的量之比为2:1,根据物料守恒,c(NH3·H2O)+c(NH)=20.00mL×0.l00mol·L-1÷50mL=0.04mol/L;
(3)①pH=1的盐酸物质的量浓度为0.1mol/L,pH=13的Ba(OH)2溶液的浓度为0.05mol/L,等体积混合后溶液的pH=7,①与题意不符;
②等浓度等体积HClO、NaOH溶液混合恰好生成NaClO,NaClO为强碱弱酸盐,溶液显碱性,②符合题意;
③pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,溶质为氯化铵和未反应的氨水,溶液显碱性,③符合题意;
④pH=1的醋酸,醋酸的浓度大于0.1mol/L,和0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合,溶质为醋酸钠和未反应的醋酸,溶液显酸性,④与题意不符;
答案为②③。
16.pH在5左右时,钴、锂的分离效率高
【详解】由题干图示信息可知,pH2~5,随pH得增加,萃取率在增加,当pH达到5左右时,萃取率很高了,接近100%,而若pH再增加,萃取锂的含量将增加,萃取的钴纯度下降,故pH一般选择5左右进行萃取实验,故答案为:pH在5左右时,钴、锂的分离效率高。
17. Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O 2NH4Cl+H2O+MgOMgCl2+2NH3·H2O NH4Cl 过量Ca(OH)2使溶液显碱性,可以抑制CaO2·8H2O溶解,从而提高产品的产率;H2O2溶液呈弱酸性,会促进CaO2·8H2O溶解,降低产品产率。 取适量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸,再向其中加入AgNO3溶液。 18cV/m%
【详解】Ⅰ(1)固体产物中含有氧化镁和氧化铝,两者的区别在与氧化铝与强碱反应而氧化镁不能,加入氢氧化钠溶液溶解后过滤,离子反应方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(2)氯化铵溶液中铵根离子水解,溶液显酸性: NH4Cl+H2OHCl+NH3·H2O,氧化镁与铵根离子水解产物反应:MgO+ 2HCl MgCl2+ H2O,此反应促进铵根离子水解,所以总反应为:2NH4Cl+H2O+MgOMgCl2+2NH3·H2O;
Ⅱ(1)在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2,但是没有加热,因此反应方程式为:2NH4Cl +Ca(OH)2=2NH3·H2O+CaCl2;不断搅拌的同时加入30% H2O2溶液(弱酸性),生成CaO2·8H2O沉淀,反应方程式为CaCl2+ H2O2+6H2O+2NH3·H2O=CaO2·8H2ONH4Cl,所以可以循环使用的物质是NH4Cl;工业生产中常选用过量的反应物是Ca(OH)2而不是H2O2,这是因为过量Ca(OH)2能使溶液显碱性,可以抑制CaO2·8H2O溶解,从而提高产品的产率;
(2)检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子,因此检验方法是:取适量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸,再向其中加入AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生,如果没有,证明CaO2·8H2O已经洗涤干净;
(3)由CaO2+H2SO4=CaSO4+H2O2,5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O可知:5CaO2 2MnO4-,因此 ,所以该样品中CaO2的质量百分数=18cV/m%。
18. 产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小 1 2H++ SO-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 水的导电性实验 H++OH-= H2O ad ab
【分析】溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数决定。Ba(OH)2是强电解质,开始滴定时溶液中离子浓度较大,溶液的电导率大,随反应的进行,溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,溶液中离子的浓度逐渐减小,当Ba(OH)2和硫酸恰好完全反应时,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡,水是弱电解质,此时导电性很小,再继续加入硫酸,硫酸是强电解质,离子浓度增大,导电能力又增强。以此分析解答本题。
【详解】(1)根据上述分析可知:0—80s是Ba(OH)2和H2SO4反应产生白色沉淀硫酸钡的过程,溶液中离子浓度逐渐减小,碱性逐渐减弱,溶液的颜色逐渐变浅。80s时溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,恰好完全反应,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡,所以0—80s可观察到的实验现象是产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小。由图可知b点时Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,所以加入0.2mol L-1H2SO4溶液的体积为V==1mL;故答案:产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小;1。
(2)该实验是硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,其离子方程式2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故答案:2H++ SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。
(3)证明水是电解质的实验证据是应用导电性实验,连接完整的的电路,把电极插入水中,观察电流表有读数,说明水能导电,是电解质。故答案:水的导电性实验。
(4)由图可知溶液中钡离子与SO 生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子与H+生成水,曲线①中a点溶液的导电能力接近0,所以①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线。所以a点时离子方程式为:2H++SO+Ba2++ 2OH-= BaSO4+2H2O,此时Ba2+沉淀完全;b点时离子方程式为:H++SO+Ba2+ +OH-= BaSO4+H2O,此时Ba2+沉淀完全,氢氧根离子有剩余,继续滴加硫氢化钠,酸碱发生中和反应,bd点发生的反应的离子方程式为:H++OH-= H2O,结合以上分析可知,ad点对应的溶液呈中性,ab点对应的溶液中钡离子沉淀完全,故答案: H++OH-= H2O;ad;ab。
19. 为AuCN+CN- 1.225×109; 在酸性条件下,溶液中的氰化物转变为HCN逸出,造成污染 随着pH升高,c(OH-)增大,铜离子转化为氢氧化铜,催化效率降低 氧气在阴极表面得电子被还原成 , 结合氢离子生成 O2H, O2H分解生成氧气和双氧水
【详解】(1)①存在着两步电离平衡,其第一步电离方程式为AuCN+CN-;
②已知,];,该反应的平衡常数 = ==1.225×109;
(2)①在酸性条件下,也能氧化,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是,HCN有剧毒,易挥发,在酸性条件下,溶液中的氰化物转变为HCN逸出,造成污染;
②氢氧化铜是难溶的沉淀,pH升高,c(OH-)增大,铜离子沉淀越多,催化效率越低;所以当溶液初始时,总氰化物去除率下降的原因可能是随着pH升高,c(OH-)增大,铜离子转化为氢氧化铜,催化效率降低;
(3)由图可知,虚线方框内的过程可描述为:氧气在阴极表面得电子被还原成 , 结合氢离子生成 O2H, O2H分解生成氧气和双氧水。
20.(1) > A>C>B
(2) 正向 Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O 11.4
(3) 5×10 11 mol L 1 HAH++A-、H2OH++OH-
【详解】(1)A点对应温度为t℃,pH>7,pOH>7,则Kw>10 14,则t>25,从A到B点,温度逐渐降低,水的电离程度不断减小,因此图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是A>C>B;故答案为:>;A>C>B。
(2)①氢氧化钡电离出钡离子和氢氧根,氢氧根物质的量浓度是钡离子物质的量浓度的2倍,将钡离子沉淀完全,其反应离子方程式Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O,则溶液还剩余氢氧根,碱性不断减小,此过程中水的电离平衡正向移动;故答案为:正向。
②根据前面分析得到该过程发生反应的离子方程式Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O;若反应前后溶液体积的变化忽略不计,溶液中氢氧根物质的量浓度为,pOH=,则反应后所得溶液的pH值为14 2.6=11.4;故答案为:Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O;11.4。
(3)已知80℃时,水的离子积常数。该温度下,0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中,则此时溶液中c(OH-)=,则溶液中c平(H+) =,则溶液中由水电离的c平(H+)为,用电离方程式表示该溶液中存在的电离平衡HAH++A-、H2OH++OH-;故答案为:HAH++A-、H2OH++OH-。
21. 10-13 c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+) < NaHC=Na++H++C2- > >
【分析】(1)由图中曲线Ⅱ可知,浓度为0.1mol·L-1的HA溶液的pH=1,说明HA为强酸,能够完全电离;
(2)曲线I上的c点对应的是HB酸和NaOH完全中和反应生成的NaB溶液,溶液呈碱性,b点对应的溶液为HB和NaB按1:1为溶质的溶液,溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度;
(3)①若测得此溶液的pH=1,则NaHC为强酸的酸式盐;
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则NaHC为弱酸的酸式盐,溶液呈酸性,说明其电离程度大于水解程度;
③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,其中一级电离产生的c(H+)=0.1mol·L-1,二级电离不完全,在第一级电离产生的氢离子抑制下电离的c(H+)=0.01mol·L-1,则0.1mol/LNaHC溶液在没有受抑制的情况下,HC-的电离程度增大。
【详解】(1)由图中曲线Ⅱ可知,浓度为0.1mol·L-1的HA溶液的pH=1,说明HA为强酸,能够完全电离,因此原HA溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-14/0.1=1.0×10-13mol/L,故答案为1.0×10-13mol/L。
(2)曲线I上的c点对应的是HB酸和NaOH完全中和反应生成的NaB溶液,溶液呈碱性,因此根据电荷守恒,溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+),b点对应的溶液为HB和NaB按1:1为溶质的溶液,溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度,因此c(HB)c(B-)>c(OH-)>c(H+),<。
(3)①常温下向0.1mol·L-1的NaHC溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色,说明溶液呈酸性,若测得此溶液的pH=1,则NaHC为强酸的酸式盐,其电离方程式为:NaHC=Na++H++C2-,故答案为NaHC=Na++H++C2-。
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则NaHC为弱酸的酸式盐,溶液呈酸性,说明其电离程度大于水解程度,溶液中的c(C2-)>c(H2C),故答案为>。
若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,其中一级电离产生的c(H+)=0.1mol·L-1,HC-的电离不完全,在一级电离的抑制下产生了0.01mol/L的氢离子,在0.1mol/LNaHC溶液中没有氢离子抑制的情况下,HC-的电离程度增大,c(H+)>0.01mol·L-1,故答案为>。
【点睛】判断离子浓度的大小,通常需结合电荷守恒、物料守恒、质子守恒进行解答。
22.(1) Fe2O3 Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)
(2) NaHCO3(3) 1:6 6
【详解】(1)①FeCl3溶液中存在着Fe3+的水解,水解的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热可以促进水解平衡正向移动,且盐酸挥发,平衡也正向移动,所以将氯化铁溶液蒸干灼烧后得到的物质是Fe(OH)3分解生成的Fe2O3。
②泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合,铝离子和碳酸氢根离子发生完全双水解反应生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
③在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,即AgCl转化为更难溶的AgBr,反应的离子方程式为:AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)。
(2)①三种溶液中阴离子都水解,且水解显碱性,水解程度越大,溶液的碱性越强。酸根阴离子的水解程度取决于水解生成的对应的酸的电离程度,酸性越弱,对应的离子水解程度越大。根据电离常数可知,酸性:H2CO3>HCN>,所以水解程度:>CN->,则溶液的pH由小到大的顺序是:NaHCO3②NaHCO3溶液中存在着的电离和水解:+H+,,的电离常数是碳酸的第二步电离常数,即,的水解常数Kh=>4.7×10-11,即水解程度大于电离程度,所以。
(3)①和Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+,做氧化剂,Fe2+做还原剂,1mol得到6mol电子,1molFe2+失去1mol电子,所以反应(Ⅰ)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6。
②处理后的废水中,,根据Cr(OH)3的Ksp,溶液中的c(OH-)==1.0×10-8mol/L,则c(H+)=1.0×10-6mol/L,所以溶液的pH=6。
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