第3章 物质在水溶液中的行为 测试题
一、单选题
1.下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡向右移动的是( )
A. B. C. D.
2.下列实验操作错误的是:( )
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D.称量时,称量物质放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放出托盘天平的右盘中
3.从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是( )
A.我国首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成,生物酶催化剂的使用改变了反应历程
B.神舟十三号升空时,火箭尾部喷射的气体呈红棕色是因为部分助燃剂N2O4转化为NO2
C.明矾与高铁酸钾均可作水处理剂,两者处理水的原理相同
D.NH4Cl溶液可作焊接金属的除锈剂
4.下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.酒精 B.金属铜 C.液态硝酸 D.熔融氯化钾
5.下列实验操作正确的是( )
A.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度线,配制成一定物质的量浓度的溶液
B.称量NaOH固体时,先在两个托盘上各放一张等质量的纸,左边纸上放NaOH
C.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
D.用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上
6.在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是( )
A.强碱性溶液中:K+、Al3+、Cl﹣、SO42﹣
B.由水电离产生的H+浓度为1×10﹣13mol L﹣1的溶液中,Na+、K+、Cl﹣、HCO3﹣
C.强碱性的溶液中:CO32﹣、Na+、AlO2﹣、NO3﹣
D.酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3﹣、I﹣
7.向一定体积的溶液中逐滴加入溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明产物是非电解质
B.AB段反应的离子方程式为
C.BC段溶液的导电能力不断增强,说明过量的发生电离
D.BC段溶液中,、、不能大量共存
8.下列物质的水溶液因溶质水解显酸性的是( )
A.KNO3 B.NH4Cl C.NaHSO4 D.NaHCO3
9.“索氏制碱法”与“侯氏制碱法”是常见的纯碱工业制法,关于两者说法正确的是( )
A.两者生产原料来源相同
B.两者均使用了高效催化剂
C.侯氏制碱法联合了人工固氮过程
D.索氏制碱法食盐利用率更高
10.常温下,向25 mL0.12 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入浓度为2%的氨水,先出现沉淀,继续滴加沉淀溶解。该过程中加入氨水的体积V与溶液中lg的关系如图所示。已知e点时溶液迅速由浑浊变得澄清,且此时溶液中c(Ag+)与c(NH3)均约为2×10-3 mol/L。下列叙述错误的是( )
A.a点溶液呈酸性的原因是AgNO3水解
B.b点溶液中:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]<c(NO3-)
C.由e点可知,反应Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+平衡常数的数量级为105
D.c~d段加入的氨水主要用于沉淀的生成和溶解
11.下列图示与化学用语表述内容不相符的是
A B C D
CH3COOH在水中电离 铁的表面镀铜 H2与Cl2反应过程中焓的变化 锌铜原电池
CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H<0 Zn+Cu2+=Zn2++Cu
A.A B.B C.C D.D
12.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c(H+)=c(OH-)的溶液:Fe2+、K+,Cl-,Na+
B.硫化钠溶液:Fe2+、K+、Cl-、
C.焰色试验呈黄色的溶液:、K+、、
D.水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液:Na+、K+、、Cl-
13.向20 mL0.5 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中正确的是( )
A.醋酸的电离平衡常数:B点<A点
B.由水电离出的c(OH-):B点>C点
C.从A点到B点,混合溶液中不可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)
D.从B点到C点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
14.室温下,将NaOH溶液滴加到H2X溶液中,混合溶液中离子浓度的变化与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2X的Ka2数量级为10-8
B.当混合溶液pH=3时,c(HX- )= 10c(H2X)
C.混合溶液呈中性时c(Na+)> 3c(HX- )
D.NaHX溶液中存在c(H2X)
①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成
②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 mol·L-1盐酸,发生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失。
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到白色沉淀。
下列说法中正确的是( )
A.该溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、Al3+、SiO 、Cl-
B.该溶液中一定含有K+、AlO 、CO 、Cl-
C.该溶液是否有K+需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)
D.可能含有Cl-
16.根据下列实验操作和现象不能得到相应结论的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 乙醇钠的水溶液显强碱性 C2H5O-结合H+的能力强
B 向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色 氧化性:Cl2>Br2
C 向盛有KI3溶液的两支试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀 溶液中存在平衡: I2+I-
D 向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少许等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解 Ksp(CuS)
二、综合题
17.研究一个化学反应时,往往需要关注反应进行方向、快慢,反应的限度以及反应的能量变化。下面是Na2CO3等常见物质所涉及的性质和反应,请按要求填空:
(1)已知
二氧化碳气体通入足量氢氧化钠溶液发生的反应为 反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为 (用含a和b的代数式表示)。
(2)Na2CO3和盐酸反应生成CO2的速率非常大,其根本原因是 ,为降低反应速率,可采取的措施是 。(任写两点)
(3)向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),该无色溶液的电荷守恒式可表示为 。(忽略酚酞对溶液中离子的影响)
(4)向Na2CO3溶液中加少量BaSO4固体,发生的离子反应方程式为 。已知:,。
18.常温下,用0.02mol L﹣1MOH溶液滴定100mL0.01mol L﹣1HA溶液,如图为加入MOH溶液的体积与混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化勿略不计).回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为 酸(填“强”或“弱”),滴定所用的最适宜指示剂为 ,滴定时眼睛注视 .
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a 7(填“大于”、“小于”或“等于”)此时,溶液中水电离出的c(OH﹣)= mol/L.
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的由大到小的关系: .
(4)K点所对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) 2c(A﹣);(填“大于”“小于”“等于”)
(5)室温下MOH溶液加水稀释过程中,下列数值变小的是 (填序号)
①c(H+) ②③c(OH﹣) ④ .
19.化学与人类生活密切相关。请按要求,回答下列问题:
(1)现有以下生产、生活中常见的物质:A.铜丝 B.漂白粉 C.NaCl晶体 D.醋酸溶液 E.Na2O粉末 F.液氨。
①属于电解质是 (填写序号,下同)。
②在上述所给状态下能导电的是 。
③E在熔融状态下的电离方程式为 。
④写出工业上制备B的化学方程式 。
(2)生活中消毒剂有多种,如高铁酸钾(K2FeO4)、ClO2、O3等。例如K2FeO4的一种制备过程如下:先在碱性条件下,用NaClO氧化Fe(OH)3来制备K2FeO4,请将该反应的离子方程式配平 。
然后再向制得的Na2FeO4溶液中加入适量的饱和KOH溶液会析出K2FeO4晶体,写出该反应的离子方程式: 。
20.欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,可用0.100mol/L的HCl标准溶液进行中和滴定(用甲基橙作指示剂)。请回答下列问题:
(1)滴定时,盛装待测NaOH溶液的仪器名称为 ;
(2)盛装标准盐酸的仪器名称为 ;
(3)如何判断该实验的滴定终点 ;
(4)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为 ;
(5)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:选取下述合理数据,
计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为 ; (保留四位有效数字)
实验序号 待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000mol L-1HCl溶液的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
① 25.00 0.00 26.29
② 25.00 1.00 31.00
③ 25.00 1.00 27.31
(6)下列哪些操作会使测定结果偏高_________(填序号)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
21. 是一种廉价的碳资源,其综合利用可以减少碳排放,对保护环境有重要意义。
(1)碱液吸收。用NaOH溶液捕获 ,若所得溶液中 ,则溶液 。(室温下, 的 ; )
(2)催化转化。以 、 为原料在催化剂作用下合成 涉及的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
① kJ/mol。
②在绝热恒容的密闭容器中,将按物质的量之比1∶3投料发生反应Ⅰ,下列能说明反应已达平衡的是 (填序号)。
A.体系的温度保持不变
B.体系的密度保持不变
C.单位时间内体系中消耗 的同时生成
D.混合气体平均相对分子量保持不变
E. 和 的转化率相等
③不同压强下,按照 投料,实验测定 的平衡转化率和 的平衡产率随温度(T)的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示 的平衡产率的是 (填“X”或“Y”);压强 、 、 由大到小的顺序为 ;温度高于 时,Y几乎相等的原因是 。
(3) 超干重整 的催化转化如图所示:
①关于上述过程Ⅱ的说法正确的是 (填序号)。
A.CO表示未参与反应
B.
C.实现了含碳物质与含氢物质的分离
D. 、CaO为催化剂,降低了反应的
②在体积为1L的刚性密闭容器中,充入 和 ,加入 催化剂并加热至 使其发生反应 ,容器内的总压强p随时间t的变化如表所示:
反应时间 0 2 4 6 8 10 12
总压强p/kPa 10.0 11.5 12.3 13.0 13.6 14.0 14.0
该温度下的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留一位小数)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、氯化铵电离产生的铵根离子能与氢氧根反应,能使水的电离平衡向右移动,故A符合题意;
B、 电离产生的阳离子为钠离子,不与氢离子和氢氧根离子反应,故B不符合题意;
C、硫酸电离产生的阳离子为氢离子,但加入硫酸水的电离平衡向左移动,故C不符合题意;
D、硝酸钾电离产生的阳离子为钾离子,不与氢离子和氢氧根离子反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】能使水的电离平衡向右移动,则能与氢离子反应或与氢氧根离子反应。
2.【答案】C
【解析】【解答】滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,选项C符合题意,其余选项都是正确的,
故答案为:C。
【分析】A、分液时注意防止液体污染;
B、蒸馏时温度计测量蒸气温度;
C、滴定时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化;
D、称量固体时,左物右码。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.在生物酶催化剂的作用下,由二氧化碳合成了淀粉,生物酶催化剂能改变反应历程,但不改变反应物和生成物的能量,A不符合题意;
B.神舟十三号火箭发射所用燃料的助燃剂为N2O4,在高温条件下少部分N2O4转化为NO2,从而使尾气呈红棕色,B不符合题意;
C.明矾与高铁酸钾均可作水处理剂,但明矾水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒物并使之沉降,高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,同时与水反应产生氢氧化铁胶体能净水,两者处理水的原理不同,C符合题意;
D.NH4Cl水解使溶液显酸性,能与金属表面的氧化物反应,从而作焊接金属的除锈剂,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.催化剂能降低反应的活化能;
B.二氧化氮为红棕色气体;
D.氯化铵水解显酸性。
4.【答案】D
【解析】【解答】A. 酒精为非电解质,故A不符合题意;
B. 金属铜是单质,虽能导电,但它既不是电解质,也不是非电解质,故B不符合题意;
C. 液态硝酸是电解质,但它不导电,故C不符合题意;
D. 熔融氯化钾是电解质,能导电,故D符合题意。
故答案为D。
【分析】电解质主要包括酸、碱、盐、水、金属氧化物;非电解质主要包括绝大多数有机物、大多数非金属氧化物,非酸性气态氢化物。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.将固体加入烧杯中,用适量蒸馏水溶解,然后再用玻璃棒引流,转移至容量瓶中,配制成一定物质的量浓度的溶液,不符合题意;
B.称量NaOH固体时,由于NaOH有腐蚀性,要用烧杯称量,并且遵循左物右码的原则;不符合题意;
C.浓硫酸溶于水会放出大量的热,并且硫酸的密度比水大,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿玻璃棒缓慢注入蒸馏水中,并不断搅拌,不符合题意;
D.用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上,通过观察与标准比色卡比较,确定溶液的pH,符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据容量瓶只能用来配置溶液不能溶解固体解答;
B、氢氧化钠具有腐蚀性,易吸潮,需要放在烧杯里称量;
C、浓硫酸稀释时,将浓硫酸沿着烧杯壁,边搅拌边加入烧杯中;
D、根据pH试纸的使用标准:用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上,通过观察与标准比色卡比较解答;
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A.强碱溶液中含大量的OH﹣,与Al3+结合生成沉淀,不能共存,故A错误;
B.由水电离产生的H+浓度为1×10﹣13mol L﹣1的溶液,为酸或碱溶液,HCO3﹣既能与酸又能与碱反应,一定不能共存,故B错误;
C.强碱性的溶液,该组离子之间不反应,可大量共存,故C正确;
D.酸性溶液含大量的H+,Fe2+(或I﹣)、H+、NO3﹣离子之间发生氧化还原反应,不能共存,故D错误;
故选C.
【分析】A.强碱溶液中含大量的OH﹣;
B.由水电离产生的H+浓度为1×10﹣13mol L﹣1的溶液,为酸或碱溶液;
C.强碱性的溶液,该组离子之间不反应;
D.酸性溶液含大量的H+,离子之间发生氧化还原反应.
7.【答案】B
【解析】【解答】A.导电能力不断减弱,说明溶液中离子浓度在不断减小, 属于强电解质,A不符合题意;
B.B点时导电能力几乎为0,说明B点时溶液中几乎没有自由移动的离子,与 恰好完全反应生成 和水,则 AB段是与的反应,B符合题意;
C. BC段溶液的导电能力不断增强,主要是由于滴入的过量硫酸发生电离,C不符合题意;
D.BC段溶液中主要含有H2SO4,与 、、 能大量共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】向 Ba(OH) 2 溶液中逐滴加入稀硫酸,与 反应生成 沉淀和水,导电能力不断减弱,B点时导电能力几乎为0,说明此时与 恰好完全反应,B点之后加入的硫酸逐渐增多,导电能力逐渐增强。注意溶液的导电能力与离子的总浓度成正比。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.KNO3水溶液中电离出钾离子和硝酸根离子,溶液呈中性,故A不符合题意;
B.NH4Cl水溶液中铵根离子水解溶液显酸性,故B符合题意;
C.NaHSO4 溶液中硫酸氢钠电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,溶液显酸性,故C符合题意;
D.NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解溶液显碱性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据盐类水解的贵老遏制,强碱弱酸盐水解呈碱性,强酸弱碱盐水解呈酸性,确定强酸弱碱盐及可。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.“索氏制碱法”以食盐、石灰石和氨盐为原料,制得了碳酸钠和氯化钙,为氨碱法,“侯氏制碱法” 以氯化钠、二氧化碳、氨气和水为原料,制取纯碱、副产氯化铵的过程,也称联合制碱,A不符合题意;
B.“侯氏制碱法”在生产氨的时候利用了高效催化剂,而“索氏制碱法”利用的是碱与铵盐的反应来生产氨气,并不需要使用催化剂,B不符合题意;
C.“侯氏制碱法”中利用了人工固氮获得氨气,C符合题意;
D.索尔维制碱法只利用了食盐中的钠和石灰中碳酸根,二者结合才生成了纯碱,而食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙,这个产物都没有利用上,所以利用率低了,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.“索氏制碱法”的原料为食盐、石灰石和氨盐,“侯氏制碱法”的原料为氯化钠、二氧化碳、氨气和水;
B.“索氏制碱法”未使用催化剂;
D.索氏制碱法食盐利用率低。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.AgNO3是强酸弱碱盐,在溶液中Ag+发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),使溶液显酸性,A不符合题意;
B.b点溶液存在电荷守恒:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]+c(H+)+c(NH4+)=c(NO3-)+c(OH-),由于此时lg=0,则c(H+)=c(OH-),所以c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]<c(NO3-),B不符合题意;
C.反应Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+平衡常数K=,忽略Ag+的水解和[Ag(NH3)2]+的电离作用,c{[Ag(NH3)2]+}=-2×10-3 mol/L≈0.1 mol/L,带入平衡常数表达式,计算可得K=1.25×107,所以其数量级为107,C符合题意;
D.c~d段lg变化较小,说明加入的氨水主要用于Ag2O沉淀的生成和溶解,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.强酸弱碱盐水解呈酸性;
B.依据电荷守恒;
C.忽略Ag+的水解和[Ag(NH3)2]+的电离作用,利用平衡常数表达式计算;
D.依据曲线的变化趋势分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,在水中电离方程式为:CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+,故A不符合题意;
B.铁的表面镀铜,铜做阳极连接电源的正极,电极方程式为:Cu-2e-=Cu2+;铁做阴极连接电源的负极,电极方程式为:Cu2++2e-=Cu;总电极方程式不是Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B符合题意;
C.H2与Cl2反应过程中反应物的能量高于生成物的能量,该反应为放热反应,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H<0,故C不符合题意;
D.锌铜原电池中,Zn较活泼做负极,Cu做正极,以ZnSO4溶液和CuSO4溶液做电解质溶液,总电极方程式为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、醋酸电离为醋酸根离子和氢离子
B、铜为阳极,失去电子生成铜离子,铜离子在阴极放电形成铜;
C、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热;
D、锌为负极失去电子形成锌离子,铜离子在正极放电形成铜。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.含有大量Fe2+的溶液,由于Fe2+的水解,使得溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),A不符合题意;
B.溶液中Fe2+与S2-发生反应:Fe2++S2-=FeS↓,二者不可大量共存,B不符合题意;
C.焰色反应呈黄色的溶液中含有大量的Na+,与溶液中的其他离子相互间不反应,可大量共存,C符合题意;
D.常温下水电离产生的c(H+)=10-7mol·L-1,该溶液中水的电离受到抑制,因此溶液中可能含有大量的H+或OH-,H+、OH-都能与HCO3-反应,不可大量共存,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、含有Fe2+的溶液显酸性;
B、Fe2+能与S2-形成FeS沉淀;
C、焰色反应呈黄色溶液含有大量的Na+;
D、该溶液中水的电离受到抑制,溶液中可能含有大量H+或OH-;
13.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3COOH在溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+,物质电离需吸收能量,温度升高,使醋酸电离平衡正向移动,醋酸的电离平衡常数增大。由于温度:A点<B点,所以醋酸的电离平衡常数:A点<B点,A不符合题意;
B.酸、碱电离产生的H+或OH-对水电离平衡起抑制作用。向醋酸溶液中加入NaOH,醋酸电离产生的c(H+)减小,对水电离平衡的抑制作用减弱,则水电离程度增大。在B点时CH3COOH与NaOH恰好中和产生CH3COONa,后加入NaOH过量,过量NaOH电离产生的OH-对水电离起抑制作用,导致水电离程度减小,CH3COONa促进水的电离,所以水电离程度:B点>C点,则由水电离出的c(OH-):B点>C点,B符合题意;
C.如果c(CH3COO-)=c(Na+),根据电荷守恒知,溶液中c(OH-)=c(H+),醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,要使其溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以从A点到B点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+),C不符合题意;
D.从B点到C点,氢氧化钠过量,溶液中的溶质是醋酸钠和氢氧化钠,只有当氢氧化钠的物质的量大于醋酸钠的物质的量时,混合溶液中存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示温度的变化,B点温度最高,说明B点恰好完全反应,A点醋酸未反应完全,C点碱增多,温度越高,越电离,B>A,B点恰好反应,水的电离程度最大,A到B,过程中,醋酸过量可能存在离子离子相等的可能,B到C,碱性增强时,氢氧根离子浓度大于氢离子,结合选项判断
14.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,c(HX- )= c(H2X),即=0,则pH在7~8之间,故H2X的Ka2=的值在,数量级为10-8,A不符合题意;
B.当,pH=2,则K1=10-2,温度不变则平衡常数不变,故混合溶液pH=3时,,则c(HX- )= 10c(H2X),B不符合题意;
C. 由电荷守恒可知,c(Na+)+ c(H+)= c(OH- )+ c(HX- )+2c(X2-),混合溶液呈中性时,c(H+)= c(OH- ),故c(Na+)=c(HX- )+2c(X2-),由图可知,,则c(HX- )>c(X2-),故(HX- )+2c(X2-)<3c(HX- ),所以c(Na+)<3c(HX- ),C符合题意;
D.由电荷守恒可知,c(Na+)+ c(H+)= c(OH- )+ c(HX- )+2c(X2-),NaHX溶液中由物料守恒可知,c(Na+)= c(H2X)+ c(HX- )+c(X2-),两者联立可知,存在c(H2X)+ c(H+)=c(OH- )+c(X2-),则c(H2X)
【分析】A.利用Ka2=的值判断;
B.利用温度不变则平衡常数不变计算;
C. 根据电荷守恒分析;
D.根据电荷守恒和物料守恒判断。
15.【答案】D
【解析】【解答】①向溶液中加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成,说明溶液中一定不存在与氢氧化钠生成沉淀的离子:Al3+、Mg2+;②向原溶液中逐滴加入5mL0.2mol L-1盐酸,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失;滴加盐酸产生和溶解的沉淀为氢氧化铝,气体为二氧化碳,说明原溶液中存在AlO2-和CO32-,所以一定不存在不溶于盐酸的SiO32-和与CO32-反应的Ba2+,再根据溶液电中性可知:溶液中一定存在唯一的阳离子:K+;③在②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到白色沉淀,此沉淀为AgCl,但不能确定原溶液中一定有Cl-,因②中加入氯离子;A.根据以上分析可知,溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+、Al3+、SiO32-,一定存在Cl-,故A不符合题意;
B.由分析可知:该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-,故B不符合题意;
C.根据溶液的电中性可以判断,溶液中一定存在钾离子,不需要通过焰色反应判断钾离子是否存在,故C不符合题意;
D.由分析可知,原溶液中不一定存在氯离子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题主要考查离子共存问题。根据常见的离子反应,离子与酸碱溶液的反应现象,在结合溶液中的电荷守恒进行分析解答。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇钠的水溶液显强碱性,说明发生了C2H5ONa + H2O = C2H5OH+NaOH,因此说明C2H5O-结合H+的能力强,A不符合题意;
B.向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色,说明KBrO3和Cl2反应产生了Br2,KBrO3作氧化剂,Cl2作还原剂,因此结论是氧化性:KBrO3>Br2,B符合题意;
C.向盛有KI3溶液的两支试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,说明KI3溶液中含I2和I-,因此说明溶液中存在平衡: I2+I-,C不符合题意;
D.向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少许等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解,说明CuS更难溶,因此说明Ksp(CuS)
【分析】 A.乙醇钠的水溶液显强碱性,可知C2H5O-结合H+使溶液显碱性;
B.由现象可知KBrO3溶液中通入少量Cl2,生成溴单质;
C.分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,可知溶液中含碘单质、碘离子;
D.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更难溶。
17.【答案】(1)放热;
(2)离子之间的反应,活化能小;适当降低碳酸钠溶液和盐酸的浓度、加入少量醋酸钠、降低反应温度等
(3)碱性;
(4)
【解析】【解答】(1) ①,
②,②x2-①得到 ,该反应为放热反应;
(2)碳酸钠与盐酸反应属于离子反应,活化能小,速率加快;降低速率可以降低浓度或者降温等;
(3) 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈 碱性,此时溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液,写出电荷守恒为: ;
(4) ,, 出现沉淀转化: ;
【分析】(1)根据盖斯定律即可计算;
(2)根据离子之间反应活化能较小,降低速率可以采用降低浓度和降低温度等;
(3)根据加入盐酸判断,溶液呈现碱性,利用电荷守恒写出等式;
(4)根据沉淀的常数判断出现沉淀转换。
18.【答案】(1)强;甲基橙;锥形瓶内颜色变化
(2)<;10﹣a
(3)c(M+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
(4)等于
(5)③
【解析】【解答】解:(1)根据图知,未加碱时0.01mol L﹣1HA溶液的pH=2,说明溶液中c(H+)=c(HA),HA完全电离为强酸;
当混合溶液的pH=7时,n(HA)<n(MOH),说明MOH部分电离为弱碱,二者恰好完全中和时生成的MA是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,所以需要选取甲基橙为指示剂;滴定时眼睛要注视混合溶液颜色变化,所以眼睛要注视锥形瓶内颜色变化,故答案为:强;甲基橙;锥形瓶内颜色变化;(2)MA是强酸弱碱盐,其阳离子水解导致该溶液呈酸性,所以a<7;水电离出的c(OH﹣)等于该溶液中c(H+)为10﹣a mol/L,故答案为:<;10﹣a;(3)K点n(MOH)=2n(HA),溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MA,MOH电离程度大于MA水解程度导致溶液呈碱性,则c(OH﹣)>c(H+),结合电荷守恒得c(M+)>c(A﹣),MOH电离较微弱,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(M+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故答案为:c(M+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+);(4)K点n(MOH)=2n(HA),溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(M+)+c(MOH)等于2c(A﹣),故答案为:等于;(5)MOH溶液加水稀释促进MOH电离,但MOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(OH﹣)、c(MOH)、c(M+)都减小,①c(OH﹣)减小,离子积常数不变,则c(H+)增大,故错误;②稀释过程中c(OH﹣)减小, = 增大,故错误;③稀释过程中促进MOH电离,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(OH﹣)减小,故正确;④稀释过程中c(OH﹣)、c(M+)减小程度相同,则 不变,故错误;故答案为:③.
【分析】(1)根据图知,未加碱时0.01mol L﹣1HA溶液的pH=2,说明溶液中c(H+)=c(HA),HA完全电离;
当混合溶液的pH=7时,n(HA)<n(MOH),说明MOH部分电离为弱碱,二者恰好完全中和时生成的MA是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性;滴定时眼睛要注视混合溶液颜色变化;(2)MA是强酸弱碱盐,其阳离子水解导致该溶液呈酸性;水电离出的c(OH﹣)等于该溶液中c(H+);(3)K点n(MOH)=2n(HA),溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MA,MOH电离程度大于MA水解程度导致溶液呈碱性,结合电荷守恒判断离子浓度大小;(4)K点n(MOH)=2n(HA),溶液中存在物料守恒,根据物料守恒判断;(5)MOH溶液加水稀释促进MOH电离,但MOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(OH﹣)、c(MOH)、c(M+)都减小.
19.【答案】(1)CE;AD;;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O;2K++=K2FeO4↓
【解析】【解答】(1)①C.NaCl晶体能够在水溶液中或熔融状态下电离产生自由移动的离子而能够导电,因此NaCl属于电解质;
E.Na2O粉末在熔融状态下能够发生电离产生自由移动的离子而能够导电,因此Na2O属于电解质,故属于电解质的物质序号是CE;
②A.铜丝中含有自由移动电子,因此能够导电;
D.醋酸溶液中含有自由移动的CH3COO-、H+而能够导电,因此能够导电的物质序号是AD;
③E.Na2O粉末是离子化合物,在熔融状态下能够发生电离产生Na+、O2-,其电离方程式为:;
④B是漂白粉,在工业上用Cl2通入石灰乳中发生氧化还原反应制取,该反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)在该反应中Cl元素化合价由反应前ClO-中的+1价变为反应后Cl-的-1价,化合价降低2价;Fe元素化合价由反应前Fe(OH)3中的+3价变为反应后中的+6价,化合价升高3价,化合价升、降最小公倍数是6,所以ClO-、Cl-的系数是3;Fe(OH)3、的系数是2,然后根据电荷守恒可知OH-的系数是4,最后根据H、O原子守恒,可知H2O的系数是5,则配平后该反应的化学方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O;
将制取得到的Na2FeO4溶液加入适量饱和KOH溶液中,发生复分解反应产生K2FeO4沉淀和NaOH,该反应的离子方程式为:2K++=K2FeO4↓。
【分析】(1)在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物是电解质,在水溶液和熔融状态下都不可以导电的化合物是非电解质,电解质导电的前提是要电离产生自由移动的阴阳离子;
(2) NaClO氧化Fe(OH)3来制备K2FeO4 ,NaClO被还原为Cl-,根据元素守恒,电荷守恒,得失电子守恒书写离子方程式,Na2FeO4溶液中加入适量的饱和KOH溶液会析出K2FeO4晶体 是一个复分解反应。
20.【答案】(1)锥形瓶
(2)酸式滴定管
(3)当滴入最后一滴标准液时,溶液由黄色变成橙色且半分钟内不恢复原来颜色
(4)26.90mL
(5)0.1052mol/L
(6)A
【解析】【解答】(1)NaOH为待测液,待测液应装置锥形瓶内;
(2)稀盐酸为标准液,应装在酸式滴定管内;
(3)当到达滴定终点时,溶液由黄色变成橙色,且半分钟内不恢复原来的颜色;
(4)滴定后酸式滴定管的读数为27.40mL,则消耗标准液的体积V=V2-V1=27.40-0.50=26.90mL;
(5)实验②数据与实验①实验③数据差距较大,可能由于错误操作造成,故应省去实验②数据,故反应过程消耗标准液的体积
故待测液NaOH溶液的物质的量浓度
(6)A、锥形瓶用待测液润洗,导致锥形瓶内NaOH的量增多,需要消耗更多的标准液,使得V(HCl)增大,最终结果偏高,A符合题意;
B酸式滴定管中盛装标准液,水洗后需用标准液润洗,操作正确,对最终结果无影响,B不符合题意;
【分析】(1)待测液装在锥形瓶内;
(2)标准液装在滴定管中;
(3)当达到滴定终点时,滴入最后一定标准液,溶液颜色发生突变,且30s内不恢复;
(4)标准液的体积V=V2-V1;
(5)先由表格数据确定消耗标准液的体积,再结合进行计算;
(6)分析选项所给操作对V(HCl)的影响,并结合公式确定误差大小;
21.【答案】(1)10
(2)+40.9;AD;X;;温度高于 时以反应Ⅲ为主,又反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强对平衡没有影响
(3)BC;28.4
【解析】【解答】(1)由 ,知K2= ,解得c(H+)=10-10,则pH=-Lgc(H+)=10;
(2)①Ⅰ-Ⅱ,结合盖斯定律得:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)△H3=△H1-△H2=+40.9 kJ/mol,故此处填40.9;
②A.由于体系绝热,故反应的热效应会引起温度的改变,当温度不变时,说明反应达平衡,A正确;
B.由于容器体积不变,且反应前后气体总质量不变(前后均为气体,质量守恒),故体系气体密度( )始终不变,不能用来判断平衡状态,B不正确;
C.消耗H2和生成H2O均为正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,故不能用来判断平衡状态,C不正确;
D.虽然反应前后气体总质量不变(前后均为气体,质量守恒),但气体总物质的量发生改变,由 ,知随着反应进行,混合气体平均相对分子质量发生改变,当不变时,说明反应达平衡,D正确;
E.由于CO2和H2的起始投料比等于化学计量数之比,故任意时刻,CO2和H2的转化率均相等,故不能用来判断平衡状态,E不正确;
故故答案为:AD;
③反应Ⅰ、Ⅱ生成CH3OH,但反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH产率下降,故X代表CH3OH的平衡产率,故此处填:X;相同温度下,由于增大压强,反应Ⅰ、Ⅱ平衡均正向移动,CH3OH平衡产率提高,故P1>P2>P3;由分析知,X代表CH3OH的平衡产率,故Y代表CO2的平衡转化率,当温度高于T1时,不同压强下,CO2的平衡转化率相等,说明压强此时对平衡几乎不产生影响,故此时应以反应Ⅲ为主,故此处填:当温度高于T1时,以反应Ⅲ为主,又反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强对其平衡没有影响;
(3)①根据转化原理,过程Ⅱ中第一步:CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO→H2O+Fe+CaCO3,第二步:Fe+CaCO3+稀有气体→稀有气体+Fe3O4+CaO+CO;
A.根据上述分析,第一步CO为反应物,第二步生成CO,以及过程Ⅱ的总反应为CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g),知A不正确;
B.根据上述分析,过程Ⅱ的总反应为CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g),B正确;
C.含碳物质最终转化为CO,含氢物质最终转化为H2O,CO和H2O在不同步骤生成,故实现了含碳物质和含氢物质的分离,C正确;
D.根据上述分析,Fe3O4、CaO为催化剂,焓变只与体系中的始态和终态有关,因此使用催化剂不能改变反应焓变,D不正确;
故答案为BC;
②i. ,利用相同条件下,压强之比等于物质的量之比,有: ,解得x=0.4,该温度下的平衡常数Kp= ,故此处填28.4。
【分析】(1)利用给出的比值以及第二电离常数即可计算出pH
(2)①根据盖斯定律即可计算出焓变
②根据反应 ,正反应是放热,且系数不等,可以通过判断热量不变以及某物质的正逆速率是否相等以及浓度是否不变以及平均相对分子质量是否保持不变等帕努单是否平衡
③根据产生甲醇的反应均是放热即可判断出甲醇的转化率与温度的关系,根气体系数的大小即可判断,根据图示即可判断,温度大小一定温度后,反应是以III为主
(3)①A.根据流程图即可判断CO是否反应
B.根据最初的反应物和最终的生成物即可判断
C.根据流程即可判断实现含氢物质和含碳物质的分离
D.催化剂只是改变速率
②根据给出的数据可以得出平衡时的压强,根据给出的数据级和三行式即可计算出平衡时各物质物质的量即可求出平衡分压求出常数K