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第三章达标检测-2022版化学选修4 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第三章达标检测-2022版化学选修4 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析），共27页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020广东惠州期末)为证明某一元酸HR是弱酸,下列实验方法错误的是 ( )
A.常温时,测定0.01 mol·L-1的HR溶液的pH=4
B.常温时,往NaR溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色
C.相同条件下,对浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和HR溶液进行导电性实验
D.0.1 mol·L-1的HR溶液与同体积0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液恰好完全反应
2.(2021河北沧州高二期中)已知常温时0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的KW增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.该溶液里不存在HA分子
3.(2021山西吕梁高三期中)向一定浓度的NH3·H2O与NaOH的混合液中滴加稀醋酸溶液,溶液导电能力随加入醋酸溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.ab段,导电能力减弱是由于溶液总体积变大
B.bc段,发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O
C.cd段,导电能力下降是由于溶液中离子个数在减少
D.随着醋酸溶液的滴加,最终溶液导电能力又将增强
4.下列关于盐溶液呈酸性或碱性的说法错误的是 ( )
A.盐溶液呈酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)≠c(H+)
D.由水电离出的H+或OH-与盐电离出的离子结合生成弱电解质,造成盐溶液呈碱性或酸性
5.下列与盐类水解有关的是 ( )
①FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
③实验室配制AlCl3溶液时,应先把它溶在较浓的盐酸中,而后加水稀释
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤比较某些盐溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.②③⑤ B.①②③④
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
6.(2020河北唐山一中高二期中)弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程。常温下,关于弱电解质的电离过程,说法正确的是 ( )
A.0.1 mol·L-1醋酸溶液加水稀释,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
B.水是极弱的电解质,将金属Na加入水中,水的电离程度减小
C.pH=3的醋酸溶液加水稀释至原体积的10倍后3
7.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为滴定终点。下列叙述错误的是 ( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
8.(2021四川成都七中高三开学考试)为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是 ( )
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
9.(2021湖北恩施高二月考)己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知T1温度下Ksp(AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是 ( )
A.T1>T2
B.a=4.0×10-5
C.M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度不变
D.T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)可能分别为2.0×10-5 mol·L-1、4.0×10-5 mol·L-1
10.(2020浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L-1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是 ( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+)
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸溶液
盐酸
A.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②和③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释至10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
D.V1 L④与V2 L①混合,若混合后溶液pH=7,则V1
加入的物质
结论
A
100 mL 2 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.20 mol CaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C
200 mL H2O
溶液中c(H+)·c(OH-)减小
D
0.4 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
13.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是 ( )
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
14.(2021广东金山中学高二月考)某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO32-)或-lgc(I-)的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.Ksp(PbCO3)的数量级为10-14
B.相同条件下,水的电离程度P点大于Q点
C.L1对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化
D.P点溶液中加入Na2CO3浓溶液,可得白色沉淀
15.电解质溶液的电导率越大,导电能力越强。用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.100 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液(忽略溶液体积的变化)。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线
B.A点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.05 mol·L-1
C.在相同温度下,A、B、C三点溶液中水电离出的c(H+):B
16.(2020广东深圳二模)T ℃时,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数,下列说法正确的是 ( )
A.Y点:c(Ca2+)>c(SO42-),Z点:c(CO32-)>c(Mn2+)
B.溶度积:Ksp(MnCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.X点对应的CaCO3溶液为不饱和溶液,可以继续溶解CaCO3
D.T ℃时,CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K的数量级为103
二、非选择题(共52分)
17.(2021江苏南京高二期中联考)(10分)亚硝基硫酸(NOSO4H)是染料工艺中重要的原料。
Ⅰ.实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混合物中可制备亚硝基硫酸,装置如图。C中主要发生反应:SO2+HNO3 SO3+HNO2;SO3+HNO2 NOSO4H。
(1)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可采取的措施是 。
(2)D装置的作用是 。
Ⅱ.产品中亚硝基硫酸质量分数的测定
称取1.700 g产品放入250 mL的锥形瓶中,加入100.00 mL 0.100 0 mol/L的KMnO4溶液和少量稀H2SO4,发生反应:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,产品中其他杂质不与KMnO4反应。反应完全后,用0.500 0 mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定过量的KMnO4,发生反应:2MnO4-+5C2O42-+16H+ 2Mn2++8H2O+10CO2↑,消耗Na2C2O4标准溶液30.00 mL。
(1)配制100 mL 0.100 0 mol/L的KMnO4溶液所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)Na2C2O4标准溶液(呈碱性),应盛放在如图所示的滴定管 中(填“A”或“B”)。滴定终点的现象是 。
(3)若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)产品中亚硝基硫酸的质量分数为 (保留1位小数)。
18.(10分)(1)已知某温度时,KW=1.0×10-12,Na2CO3的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,试求该溶液的pH= 。
(2)25 ℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1.0×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh= ,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c= (小数点后保留4位数字)。
19.(11分)(1)常温下,将相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液等体积混合,所得溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”),加热使混合溶液温度升高,c(OH-) (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将镁条放入NH4Cl溶液中能产生氢气,请用离子方程式解释该现象产生的原因: 。
(3)Mg(OH)2的浊液中存在Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,可表示为 ,若向此浊液中加入少量水,上述平衡 (填“向左”“不”或“向右”)移动,溶液的pH (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)25 ℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,该温度下向1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液后,溶液中c(Cl-)= mol/L(忽略混合后溶液体积的变化)。若向该体系中加入少量AgCl固体,则c(Cl-) (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若温度不变,取0.1 mol/L醋酸溶液加水稀释,下列表达式的数据变小的是
(填字母)。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C.c(CH3COOH)c(H+) D.c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)
20.(11分)(1)纯水在T ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其主要水解反应的离子方程式为 ,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离常数。理由是 。
(4)电离常数可用于衡量弱电解质电离程度。已知:
化学式
电离常数(25 ℃)
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),c(CH3COO-)c(CH3COOH)= 。
21.(10分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32-,其原因是 。
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。
图1
图2
①以酚酞为指示剂(变色pH范围: 8.2~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。
②H3AsO4第一步电离常数为Ka1,电离方程式为H3AsO4 H2AsO4-+H+,则pKa1= (pKa1=-lgKa1)。
(3)利用单质铁处理水体砷污染的原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁[Fe(OH)3和FeOOH],吸附沉降砷的化合物。在其他条件一定时,调节水样的pH,得到除砷效率曲线如图3所示。
图3
①请解释水样酸性较强时,除砷效率较低的原因: 。
②国家饮用水标准规定水中砷的含量应低于0.05 mg·L-1(1 mg=1 000 μg)。某水样中含砷总浓度为100 μg·L-1,若控制水样的pH=6,出水后的砷浓度 (填“能”或“否”)达到饮用水标准。
答案全解全析
1.D 常温时,测定0.01 mol·L-1的HR溶液的pH=4,说明HR未完全电离,则HR是弱酸,A项正确;常温时,往NaR溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,说明NaR溶液显碱性,即R-发生水解,则HR为弱酸,B项正确;相同条件下,对浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和HR溶液进行导电性实验,盐酸的导电能力强,说明盐酸中离子浓度大,HR溶液的导电能力弱,说明HR溶液中离子浓度小,HR没有完全电离,即证明HR是弱酸,C项正确;0.1 mol·L-1的HR溶液与同体积0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液恰好完全反应不能说明HR是弱酸,D项错误。
2.D HA电离出的c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=10-4 mol/L,即pH=4,A项正确;温度升高能促进水的电离,溶液中H+、OH-浓度均增大,则KW增大,B项正确;HA的Ka=c(A-)·c(H+)c(HA),结合c(H+)=c(A-)=10-4 mol/L,得Ka=10-4×10-40.1-10-4≈1×10-7,C项正确;HA在水中有0.1%发生电离,即HA部分电离,溶液中存在HA分子,D项错误。
3.A ab段反应为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O,溶液中离子的物质的量几乎不变,但溶液总体积增大,离子浓度减小,其导电能力减弱,A项正确;bc段为醋酸与NH3·H2O反应,所得产物为醋酸铵和水,醋酸铵为强电解质,溶液导电性增强,书写离子方程式时NH3·H2O应写成化学式,B项错误;cd段继续滴加醋酸溶液,由于NH3·H2O和NaOH已反应完,醋酸电离程度很小,溶液中离子个数增多,但浓度减小,导致溶液导电能力减弱,C项错误;随着稀醋酸溶液的滴加,溶液体积不断增大,离子浓度持续减小,导电能力不会增强,D项错误。
4.C 盐溶液呈酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡,使溶液中c(H+)≠c(OH-),A项正确;NH4Cl溶液呈酸性,则溶液中一定有c(H+)>c(OH-),B项正确;根据水的电离方程式:H2O H++OH-,水在任何溶液中电离出的c(OH-)、c(H+)都相等,C项错误;水电离出的H+或OH-与盐电离出的离子结合生成弱电解质,造成盐溶液呈碱性或酸性,D项正确。
5.D ①FeCl3在水溶液中水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质,起到净水的作用;②保存FeCl3溶液时,加入少量盐酸以抑制Fe3+水解;③配制AlCl3溶液时,先把它溶在较浓的盐酸中,然后加水稀释,目的是抑制Al3+的水解;④NH4+或Al3+水解产生的H+可与Mg反应生成H2;⑤利用水解反应可判断某些盐溶液的酸碱性或某些盐溶液中离子浓度的大小。
6.C 醋酸溶液加水稀释时,平衡CH3COOH CH3COO-+H+正向移动,Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH),c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),因Ka不变,c(CH3COO-)减小,所以c(H+)c(CH3COOH)增大,A项错误;水中存在电离平衡H2O OH-+H+,Na与H+反应促进水的电离,水的电离程度增大,B项错误;醋酸溶液加水稀释促进电离,稀释至原体积的10倍后,溶液中10-4 mol/L
8.D 浊液①中存在AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;Ag+与I-结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;硝酸银过量,余下的浊液中含Ag+,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误。
9.B AgCl在水中溶解时吸收热量,温度越高,AgCl的Ksp越大,在T2时AgCl的Ksp大,即T2>T1,A项错误;AgCl溶液中存在着溶解平衡,由T1时AgCl的Ksp可知a=1.6×10-9=4.0×10-5,B项正确;AgCl的Ksp随温度降低而减小,则M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度减小,C项错误;T2时AgCl的Ksp>1.6×10-9,故T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)不可能分别为2.0×10-5 mol·L-1、4.0×10-5 mol·L-1,D项错误。
10.D A项,在滴入氨水前,溶液中的溶质为HCl和CH3COOH,HCl完全电离而CH3COOH部分电离,故c(Cl-)>c(CH3COO-),正确;B项,当滴入10 mL氨水时,溶液中的溶质为NH4Cl和CH3COOH,且二者物质的量相同,据物料守恒可知,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),正确;C项,当滴入氨水20 mL时,两种酸都恰好完全反应,溶液中的溶质为NH4Cl和CH3COONH4,且二者的物质的量相等,由物料守恒可知,c(Cl-)+c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),由电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),二者相加可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),正确;D项,当溶液呈中性时可写出电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),所以c(NH4+)>c(Cl-),错误。
11.D A项,醋酸钠是强碱弱酸盐,③和④中分别加入醋酸钠晶体,两溶液pH均增大,正确;B项,假设是强酸和强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于②,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),正确;C项,分别加水稀释至10倍,假设平衡不移动,那么①、②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O NH4++OH-右移,使①中溶液:11>pH>10,同理醋酸溶液稀释后3②>④>③,正确;D项,假设在常温下pH=3的强酸和pH=11的强碱混合后溶液呈中性,则V1=V2,但NH3·H2O是弱碱,其浓度远远大于盐酸,所以需要氨水的体积少,即V1>V2,错误。
12.B n(Na2CO3)=0.2 mol,碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,n(H2SO4)=2 mol·L-1×0.1 L=0.2 mol,H2SO4和Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2↑+H2O,根据方程式知,二者恰好完全反应时,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=2c(SO42-),故A错误;CaO+H2O Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH,随着CO32-的消耗,CO32-+H2O HCO3-+OH-向左移动,c(HCO3-)减小,反应生成OH-,则c(OH-)增大,导致溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大,故B正确;温度不变,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积不变,故C错误;NaHSO4和Na2CO3反应的化学方程式为2NaHSO4+Na2CO3 2Na2SO4+H2O+CO2↑,根据方程式知,二者恰好反应生成Na2SO4、H2O、CO2,溶液中的溶质是硫酸钠,溶液由碱性变为中性,溶液的pH减小,c(Na+)增大,故D错误。
13.B A项,分析题图中b、c两点,c(Fe3+)和c(Cu2+)相等,对应的pH分别为1.3、4.4,根据Ksp的计算公式可得Ksp[Fe(OH)3]c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D正确。
16.D Y点pM大于3,pR小于3,则阴离子浓度大于阳离子浓度,即c(SO42-)>c(Ca2+);同理,Z点c(Mn2+)>c(CO32-),A项错误。结合图像可求出Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)·c(CO32-)=10-5.3×10-5.3=10-10.6;同理Ksp(CaCO3)=10-8.6;Ksp(CaSO4)=10-5,故溶度积:Ksp(MnCO3)
Ⅱ.(1)100 mL容量瓶 (2)B 当滴入最后一滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原色 (3)偏大 (4)74.7%
解析 Ⅰ.(1)控制通入SO2的速率可通过缓慢滴加硫酸溶液或适当减小硫酸浓度来实现。(2)SO2是空气污染物,NaOH溶液可吸收SO2,防止污染空气。
Ⅱ.(1)配制该KMnO4溶液需要的玻璃仪器有100 mL容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒。(2)Na2C2O4标准溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中;滴定终点时MnO4-反应完全,则当滴入最后一滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色且半分钟内不恢复原色,即达到滴定终点。(3)滴定终点时俯视滴定管刻度,读取的体积比实际偏小,则测得的剩余KMnO4溶液体积偏小,反应用掉的KMnO4的物质的量偏大,则测得的NOSO4H的物质的量偏大,其质量分数偏大。(4)根据题中反应可找出关系式:5n(Na2C2O4)~2n(KMnO4),n(Na2C2O4)=30.00×10-3 L×0.500 0 mol/L=0.015 mol,则n(KMnO4)=0.015 mol×25=0.006 mol,与NOSO4H反应的n(KMnO4)=100.00×10-3 L×0.100 0 mol/L-0.006 mol=0.004 mol,由2n(KMnO4)~5n(NOSO4H),可知n(NOSO4H)=0.004 mol×52=0.010 mol,即样品中亚硝基硫酸的质量分数为0.010mol×127 g/mol1.700 g×100%≈74.7%。
18.答案 (1)9 (2)1.0×10-12 增大 (3)①碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) ②0.616 2
解析 (1)水的离子积KW=1.0×10-12,Na2CO3的水解常数Kh=c(HCO3-)·c(OH-)c(CO32-)=2.0×10-3,当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,c(OH-)=2.0×10-32 mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1,结合KW=1.0×10-12,可知c(H+)=KWc(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。(2)HSO3-水解的离子方程式为HSO3-+H2O H2SO3+OH-,即Kh=KWKa=1.0×10-141.0×10-2=1.0×10-12;加入少量I2时,发生反应HSO3-+I2+H2O 3H++SO42-+2I-,溶液酸性增强,c(OH-)减小,c(H2SO3)c(HSO3-)=Khc(OH-),由于温度不变,故Kh不变,则c(H2SO3)c(HSO3-)增大。(3)①Kh(CN-)=1.61×10-5,则Ka(HCN)=KWKh(CN-)=1.0×10-141.61×10-5≈6.2×10-10<1.61×10-5,说明CN-的水解能力强于HCN的电离能力,即等浓度的HCN与NaCN的混合液显碱性。由于CN-水解能力更强,则c(CN-)c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。②当溶液显中性时,存在c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(HCN)=c(K+)-c(CN-),联立两式得c(HCN)=c(Cl-)=0.5c mol·L-1,由CN-+H2O HCN+OH-可知,水解常数Kh=c(HCN)·c(OH-)c(CN-)=0.5c×1.0×10-70.31-0.5c=1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
19.答案 (1)碱性 增大 (2)NH4++H2O NH3·H2O+H+、Mg+2H+ Mg2++H2↑ (3)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 向右 不变 (4)1.8×10-8 不变 (5)AC
解析 (1)等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液和醋酸溶液恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠溶液中的CH3COO-水解使溶液显碱性,加热水解程度增大,碱性增强,氢氧根离子浓度增大。(2)NH4Cl溶液中的NH4+水解使溶液显酸性:NH4++H2O NH3·H2O+H+,Mg与水电离出的氢离子反应生成氢气:Mg+2H+ Mg2++H2↑。(3)Mg(OH)2浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加水稀释平衡右移,会有氢氧化镁继续溶解使溶液中的氢氧根离子浓度最终保持不变。(4)1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液后,硝酸银过量,氯化钠完全反应,剩余的硝酸银浓度c(AgNO3)=c(Ag+)=1 L×0.03mol/L-1 L×0.01mol/L2 L=0.01 mol/L,根据AgCl的Ksp=1.8×10-10,可知c(Cl-)=Kspc(Ag+)=1.8×10-100.01 mol/L=1.8×10-8 mol/L;向题述体系中加入氯化银固体不影响平衡,氯离子浓度不变。(5)CH3COOH溶液加水稀释,促进电离,c(H+)减小,故A可选;温度不变,KW不变,c(H+)·c(OH-)=KW,故B不选;加水稀释,促进电离,氢离子的物质的量增大,醋酸的物质的量减小,c(CH3COOH)c(H+)=n(CH3COOH)n(H+),则稀释过程中c(CH3COOH)c(H+)变小,故C可选;c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=Ka,温度不变,Ka不变,所以c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)不变,故D不选。
20.答案 (1)10-12
(2)CO32-+H2O HCO3-+OH- 10-3
(3)小于 稀释相同倍数,一元酸HX溶液的pH变化量比CH3COOH溶液的小,故HX酸性较弱,电离常数较小
(4)①Na2CO3>NaCN>CH3COONa
②NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7 18
解析 (1)纯水在T ℃时,pH=6,即c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1,可知KW=10-12,在此温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即c(OH-)水=c(H+)=10-12 mol·L-1。(2)碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主,强碱弱酸盐水解使溶液呈碱性,由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(OH-),c(OH-)=10-3 mol·L-1。(3)稀释相同倍数,HX溶液的pH变化量比醋酸溶液的小,说明HX酸性较弱,电离常数较小。(4)①强碱弱酸盐对应的酸的电离常数越小,酸的酸性越弱,其水解程度就越大,浓度相同时溶液pH越大。②H2CO3的K1大于K(HCN),K2小于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3和HCN。(5)溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7 mol·L-1。通过电离平衡常数的表达式可知c(CH3COO-)c(CH3COOH)=K(CH3COOH)c(H+)=18。
21.答案 (1)吸附剂X呈碱性,吸收了空气中的CO2
(2)①OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O ②2.2
(3)①水样酸性较强时,不易生成水合氧化铁,吸附能力下降,除砷效率降低 ②能
解析 (1)吸附剂X呈碱性,其易吸收空气中的CO2,CO2与碱发生反应生成CO32-,故吸附剂X中含有CO32-。(2)①观察题图1知,在pH为8~10之间,H3AsO3的分布分数逐渐减小,H2AsO3-的分布分数逐渐增大,故该过程中,NaOH与H3AsO3反应生成NaH2AsO3和水,离子方程式为OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O。②由H3AsO4的第一步电离方程式知,Ka1=c(H+)·c(H2AsO4-)c(H3AsO4),观察题图2知,当pH=2.2,即c(H+)=10-2.2mol·L-1时,H3AsO4的分布分数和H2AsO4-的分布分数相等,即Ka1=10-2.2,故pKa1=-lgKa1=2.2。(3)①用单质铁处理水体砷污染的原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁[Fe(OH)3和FeOOH],吸附沉降砷的化合物,若水样酸性较强,单质铁被腐蚀不易生成水合氧化铁,导致除砷效率较低。②由题图3可以看出:若控制水样的pH=6,则As去除率为80%,此时水中剩余的As为20%;污水没有处理时,水中As的总浓度为100 μg·L-1,水样的pH=6时,水中剩余的As为100 μg·L-1×20%=20 μg·L-1=0.02 mg·L-1<0.05 mg·L-1,故出水后的砷浓度能达到饮用水标准。
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(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020广东惠州期末)为证明某一元酸HR是弱酸,下列实验方法错误的是 ( )
A.常温时,测定0.01 mol·L-1的HR溶液的pH=4
B.常温时,往NaR溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色
C.相同条件下,对浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和HR溶液进行导电性实验
D.0.1 mol·L-1的HR溶液与同体积0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液恰好完全反应
2.(2021河北沧州高二期中)已知常温时0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的KW增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.该溶液里不存在HA分子
3.(2021山西吕梁高三期中)向一定浓度的NH3·H2O与NaOH的混合液中滴加稀醋酸溶液,溶液导电能力随加入醋酸溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.ab段,导电能力减弱是由于溶液总体积变大
B.bc段,发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O
C.cd段,导电能力下降是由于溶液中离子个数在减少
D.随着醋酸溶液的滴加,最终溶液导电能力又将增强
4.下列关于盐溶液呈酸性或碱性的说法错误的是 ( )
A.盐溶液呈酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)≠c(H+)
D.由水电离出的H+或OH-与盐电离出的离子结合生成弱电解质,造成盐溶液呈碱性或酸性
5.下列与盐类水解有关的是 ( )
①FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
③实验室配制AlCl3溶液时,应先把它溶在较浓的盐酸中,而后加水稀释
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤比较某些盐溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.②③⑤ B.①②③④
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
6.(2020河北唐山一中高二期中)弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程。常温下,关于弱电解质的电离过程,说法正确的是 ( )
A.0.1 mol·L-1醋酸溶液加水稀释,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
B.水是极弱的电解质,将金属Na加入水中,水的电离程度减小
C.pH=3的醋酸溶液加水稀释至原体积的10倍后3
7.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为滴定终点。下列叙述错误的是 ( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
8.(2021四川成都七中高三开学考试)为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是 ( )
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
9.(2021湖北恩施高二月考)己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知T1温度下Ksp(AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是 ( )
A.T1>T2
B.a=4.0×10-5
C.M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度不变
D.T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)可能分别为2.0×10-5 mol·L-1、4.0×10-5 mol·L-1
10.(2020浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L-1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是 ( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+)
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸溶液
盐酸
A.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②和③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释至10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
D.V1 L④与V2 L①混合,若混合后溶液pH=7,则V1
加入的物质
结论
A
100 mL 2 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.20 mol CaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C
200 mL H2O
溶液中c(H+)·c(OH-)减小
D
0.4 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
13.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是 ( )
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
14.(2021广东金山中学高二月考)某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO32-)或-lgc(I-)的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.Ksp(PbCO3)的数量级为10-14
B.相同条件下,水的电离程度P点大于Q点
C.L1对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化
D.P点溶液中加入Na2CO3浓溶液,可得白色沉淀
15.电解质溶液的电导率越大,导电能力越强。用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.100 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液(忽略溶液体积的变化)。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线
B.A点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.05 mol·L-1
C.在相同温度下,A、B、C三点溶液中水电离出的c(H+):B
16.(2020广东深圳二模)T ℃时,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数,下列说法正确的是 ( )
A.Y点:c(Ca2+)>c(SO42-),Z点:c(CO32-)>c(Mn2+)
B.溶度积:Ksp(MnCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.X点对应的CaCO3溶液为不饱和溶液,可以继续溶解CaCO3
D.T ℃时,CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K的数量级为103
二、非选择题(共52分)
17.(2021江苏南京高二期中联考)(10分)亚硝基硫酸(NOSO4H)是染料工艺中重要的原料。
Ⅰ.实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混合物中可制备亚硝基硫酸,装置如图。C中主要发生反应:SO2+HNO3 SO3+HNO2;SO3+HNO2 NOSO4H。
(1)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可采取的措施是 。
(2)D装置的作用是 。
Ⅱ.产品中亚硝基硫酸质量分数的测定
称取1.700 g产品放入250 mL的锥形瓶中,加入100.00 mL 0.100 0 mol/L的KMnO4溶液和少量稀H2SO4,发生反应:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,产品中其他杂质不与KMnO4反应。反应完全后,用0.500 0 mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定过量的KMnO4,发生反应:2MnO4-+5C2O42-+16H+ 2Mn2++8H2O+10CO2↑,消耗Na2C2O4标准溶液30.00 mL。
(1)配制100 mL 0.100 0 mol/L的KMnO4溶液所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)Na2C2O4标准溶液(呈碱性),应盛放在如图所示的滴定管 中(填“A”或“B”)。滴定终点的现象是 。
(3)若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)产品中亚硝基硫酸的质量分数为 (保留1位小数)。
18.(10分)(1)已知某温度时,KW=1.0×10-12,Na2CO3的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,试求该溶液的pH= 。
(2)25 ℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1.0×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh= ,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c= (小数点后保留4位数字)。
19.(11分)(1)常温下,将相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液等体积混合,所得溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”),加热使混合溶液温度升高,c(OH-) (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将镁条放入NH4Cl溶液中能产生氢气,请用离子方程式解释该现象产生的原因: 。
(3)Mg(OH)2的浊液中存在Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,可表示为 ,若向此浊液中加入少量水,上述平衡 (填“向左”“不”或“向右”)移动,溶液的pH (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)25 ℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,该温度下向1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液后,溶液中c(Cl-)= mol/L(忽略混合后溶液体积的变化)。若向该体系中加入少量AgCl固体,则c(Cl-) (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若温度不变,取0.1 mol/L醋酸溶液加水稀释,下列表达式的数据变小的是
(填字母)。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C.c(CH3COOH)c(H+) D.c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)
20.(11分)(1)纯水在T ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其主要水解反应的离子方程式为 ,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离常数。理由是 。
(4)电离常数可用于衡量弱电解质电离程度。已知:
化学式
电离常数(25 ℃)
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),c(CH3COO-)c(CH3COOH)= 。
21.(10分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32-,其原因是 。
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。
图1
图2
①以酚酞为指示剂(变色pH范围: 8.2~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。
②H3AsO4第一步电离常数为Ka1,电离方程式为H3AsO4 H2AsO4-+H+,则pKa1= (pKa1=-lgKa1)。
(3)利用单质铁处理水体砷污染的原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁[Fe(OH)3和FeOOH],吸附沉降砷的化合物。在其他条件一定时,调节水样的pH,得到除砷效率曲线如图3所示。
图3
①请解释水样酸性较强时,除砷效率较低的原因: 。
②国家饮用水标准规定水中砷的含量应低于0.05 mg·L-1(1 mg=1 000 μg)。某水样中含砷总浓度为100 μg·L-1,若控制水样的pH=6,出水后的砷浓度 (填“能”或“否”)达到饮用水标准。
答案全解全析
1.D 常温时,测定0.01 mol·L-1的HR溶液的pH=4,说明HR未完全电离,则HR是弱酸,A项正确;常温时,往NaR溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,说明NaR溶液显碱性,即R-发生水解,则HR为弱酸,B项正确;相同条件下,对浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和HR溶液进行导电性实验,盐酸的导电能力强,说明盐酸中离子浓度大,HR溶液的导电能力弱,说明HR溶液中离子浓度小,HR没有完全电离,即证明HR是弱酸,C项正确;0.1 mol·L-1的HR溶液与同体积0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液恰好完全反应不能说明HR是弱酸,D项错误。
2.D HA电离出的c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=10-4 mol/L,即pH=4,A项正确;温度升高能促进水的电离,溶液中H+、OH-浓度均增大,则KW增大,B项正确;HA的Ka=c(A-)·c(H+)c(HA),结合c(H+)=c(A-)=10-4 mol/L,得Ka=10-4×10-40.1-10-4≈1×10-7,C项正确;HA在水中有0.1%发生电离,即HA部分电离,溶液中存在HA分子,D项错误。
3.A ab段反应为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O,溶液中离子的物质的量几乎不变,但溶液总体积增大,离子浓度减小,其导电能力减弱,A项正确;bc段为醋酸与NH3·H2O反应,所得产物为醋酸铵和水,醋酸铵为强电解质,溶液导电性增强,书写离子方程式时NH3·H2O应写成化学式,B项错误;cd段继续滴加醋酸溶液,由于NH3·H2O和NaOH已反应完,醋酸电离程度很小,溶液中离子个数增多,但浓度减小,导致溶液导电能力减弱,C项错误;随着稀醋酸溶液的滴加,溶液体积不断增大,离子浓度持续减小,导电能力不会增强,D项错误。
4.C 盐溶液呈酸性或碱性的原因是破坏了水的电离平衡,使溶液中c(H+)≠c(OH-),A项正确;NH4Cl溶液呈酸性,则溶液中一定有c(H+)>c(OH-),B项正确;根据水的电离方程式:H2O H++OH-,水在任何溶液中电离出的c(OH-)、c(H+)都相等,C项错误;水电离出的H+或OH-与盐电离出的离子结合生成弱电解质,造成盐溶液呈碱性或酸性,D项正确。
5.D ①FeCl3在水溶液中水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质,起到净水的作用;②保存FeCl3溶液时,加入少量盐酸以抑制Fe3+水解;③配制AlCl3溶液时,先把它溶在较浓的盐酸中,然后加水稀释,目的是抑制Al3+的水解;④NH4+或Al3+水解产生的H+可与Mg反应生成H2;⑤利用水解反应可判断某些盐溶液的酸碱性或某些盐溶液中离子浓度的大小。
6.C 醋酸溶液加水稀释时,平衡CH3COOH CH3COO-+H+正向移动,Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH),c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),因Ka不变,c(CH3COO-)减小,所以c(H+)c(CH3COOH)增大,A项错误;水中存在电离平衡H2O OH-+H+,Na与H+反应促进水的电离,水的电离程度增大,B项错误;醋酸溶液加水稀释促进电离,稀释至原体积的10倍后,溶液中10-4 mol/L
8.D 浊液①中存在AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;Ag+与I-结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;硝酸银过量,余下的浊液中含Ag+,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误。
9.B AgCl在水中溶解时吸收热量,温度越高,AgCl的Ksp越大,在T2时AgCl的Ksp大,即T2>T1,A项错误;AgCl溶液中存在着溶解平衡,由T1时AgCl的Ksp可知a=1.6×10-9=4.0×10-5,B项正确;AgCl的Ksp随温度降低而减小,则M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度减小,C项错误;T2时AgCl的Ksp>1.6×10-9,故T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)不可能分别为2.0×10-5 mol·L-1、4.0×10-5 mol·L-1,D项错误。
10.D A项,在滴入氨水前,溶液中的溶质为HCl和CH3COOH,HCl完全电离而CH3COOH部分电离,故c(Cl-)>c(CH3COO-),正确;B项,当滴入10 mL氨水时,溶液中的溶质为NH4Cl和CH3COOH,且二者物质的量相同,据物料守恒可知,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),正确;C项,当滴入氨水20 mL时,两种酸都恰好完全反应,溶液中的溶质为NH4Cl和CH3COONH4,且二者的物质的量相等,由物料守恒可知,c(Cl-)+c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),由电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),二者相加可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),正确;D项,当溶液呈中性时可写出电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),所以c(NH4+)>c(Cl-),错误。
11.D A项,醋酸钠是强碱弱酸盐,③和④中分别加入醋酸钠晶体,两溶液pH均增大,正确;B项,假设是强酸和强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于②,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),正确;C项,分别加水稀释至10倍,假设平衡不移动,那么①、②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O NH4++OH-右移,使①中溶液:11>pH>10,同理醋酸溶液稀释后3
12.B n(Na2CO3)=0.2 mol,碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,n(H2SO4)=2 mol·L-1×0.1 L=0.2 mol,H2SO4和Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2↑+H2O,根据方程式知,二者恰好完全反应时,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=2c(SO42-),故A错误;CaO+H2O Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH,随着CO32-的消耗,CO32-+H2O HCO3-+OH-向左移动,c(HCO3-)减小,反应生成OH-,则c(OH-)增大,导致溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大,故B正确;温度不变,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积不变,故C错误;NaHSO4和Na2CO3反应的化学方程式为2NaHSO4+Na2CO3 2Na2SO4+H2O+CO2↑,根据方程式知,二者恰好反应生成Na2SO4、H2O、CO2,溶液中的溶质是硫酸钠,溶液由碱性变为中性,溶液的pH减小,c(Na+)增大,故D错误。
13.B A项,分析题图中b、c两点,c(Fe3+)和c(Cu2+)相等,对应的pH分别为1.3、4.4,根据Ksp的计算公式可得Ksp[Fe(OH)3]
16.D Y点pM大于3,pR小于3,则阴离子浓度大于阳离子浓度,即c(SO42-)>c(Ca2+);同理,Z点c(Mn2+)>c(CO32-),A项错误。结合图像可求出Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)·c(CO32-)=10-5.3×10-5.3=10-10.6;同理Ksp(CaCO3)=10-8.6;Ksp(CaSO4)=10-5,故溶度积:Ksp(MnCO3)
Ⅱ.(1)100 mL容量瓶 (2)B 当滴入最后一滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原色 (3)偏大 (4)74.7%
解析 Ⅰ.(1)控制通入SO2的速率可通过缓慢滴加硫酸溶液或适当减小硫酸浓度来实现。(2)SO2是空气污染物,NaOH溶液可吸收SO2,防止污染空气。
Ⅱ.(1)配制该KMnO4溶液需要的玻璃仪器有100 mL容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒。(2)Na2C2O4标准溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中;滴定终点时MnO4-反应完全,则当滴入最后一滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色且半分钟内不恢复原色,即达到滴定终点。(3)滴定终点时俯视滴定管刻度,读取的体积比实际偏小,则测得的剩余KMnO4溶液体积偏小,反应用掉的KMnO4的物质的量偏大,则测得的NOSO4H的物质的量偏大,其质量分数偏大。(4)根据题中反应可找出关系式:5n(Na2C2O4)~2n(KMnO4),n(Na2C2O4)=30.00×10-3 L×0.500 0 mol/L=0.015 mol,则n(KMnO4)=0.015 mol×25=0.006 mol,与NOSO4H反应的n(KMnO4)=100.00×10-3 L×0.100 0 mol/L-0.006 mol=0.004 mol,由2n(KMnO4)~5n(NOSO4H),可知n(NOSO4H)=0.004 mol×52=0.010 mol,即样品中亚硝基硫酸的质量分数为0.010mol×127 g/mol1.700 g×100%≈74.7%。
18.答案 (1)9 (2)1.0×10-12 增大 (3)①碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) ②0.616 2
解析 (1)水的离子积KW=1.0×10-12,Na2CO3的水解常数Kh=c(HCO3-)·c(OH-)c(CO32-)=2.0×10-3,当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,c(OH-)=2.0×10-32 mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1,结合KW=1.0×10-12,可知c(H+)=KWc(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。(2)HSO3-水解的离子方程式为HSO3-+H2O H2SO3+OH-,即Kh=KWKa=1.0×10-141.0×10-2=1.0×10-12;加入少量I2时,发生反应HSO3-+I2+H2O 3H++SO42-+2I-,溶液酸性增强,c(OH-)减小,c(H2SO3)c(HSO3-)=Khc(OH-),由于温度不变,故Kh不变,则c(H2SO3)c(HSO3-)增大。(3)①Kh(CN-)=1.61×10-5,则Ka(HCN)=KWKh(CN-)=1.0×10-141.61×10-5≈6.2×10-10<1.61×10-5,说明CN-的水解能力强于HCN的电离能力,即等浓度的HCN与NaCN的混合液显碱性。由于CN-水解能力更强,则c(CN-)
19.答案 (1)碱性 增大 (2)NH4++H2O NH3·H2O+H+、Mg+2H+ Mg2++H2↑ (3)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 向右 不变 (4)1.8×10-8 不变 (5)AC
解析 (1)等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液和醋酸溶液恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠溶液中的CH3COO-水解使溶液显碱性,加热水解程度增大,碱性增强,氢氧根离子浓度增大。(2)NH4Cl溶液中的NH4+水解使溶液显酸性:NH4++H2O NH3·H2O+H+,Mg与水电离出的氢离子反应生成氢气:Mg+2H+ Mg2++H2↑。(3)Mg(OH)2浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加水稀释平衡右移,会有氢氧化镁继续溶解使溶液中的氢氧根离子浓度最终保持不变。(4)1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液后,硝酸银过量,氯化钠完全反应,剩余的硝酸银浓度c(AgNO3)=c(Ag+)=1 L×0.03mol/L-1 L×0.01mol/L2 L=0.01 mol/L,根据AgCl的Ksp=1.8×10-10,可知c(Cl-)=Kspc(Ag+)=1.8×10-100.01 mol/L=1.8×10-8 mol/L;向题述体系中加入氯化银固体不影响平衡,氯离子浓度不变。(5)CH3COOH溶液加水稀释,促进电离,c(H+)减小,故A可选;温度不变,KW不变,c(H+)·c(OH-)=KW,故B不选;加水稀释,促进电离,氢离子的物质的量增大,醋酸的物质的量减小,c(CH3COOH)c(H+)=n(CH3COOH)n(H+),则稀释过程中c(CH3COOH)c(H+)变小,故C可选;c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=Ka,温度不变,Ka不变,所以c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)不变,故D不选。
20.答案 (1)10-12
(2)CO32-+H2O HCO3-+OH- 10-3
(3)小于 稀释相同倍数,一元酸HX溶液的pH变化量比CH3COOH溶液的小,故HX酸性较弱,电离常数较小
(4)①Na2CO3>NaCN>CH3COONa
②NaCN+H2O+CO2 HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7 18
解析 (1)纯水在T ℃时,pH=6,即c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1,可知KW=10-12,在此温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即c(OH-)水=c(H+)=10-12 mol·L-1。(2)碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主,强碱弱酸盐水解使溶液呈碱性,由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(OH-),c(OH-)=10-3 mol·L-1。(3)稀释相同倍数,HX溶液的pH变化量比醋酸溶液的小,说明HX酸性较弱,电离常数较小。(4)①强碱弱酸盐对应的酸的电离常数越小,酸的酸性越弱,其水解程度就越大,浓度相同时溶液pH越大。②H2CO3的K1大于K(HCN),K2小于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3和HCN。(5)溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7 mol·L-1。通过电离平衡常数的表达式可知c(CH3COO-)c(CH3COOH)=K(CH3COOH)c(H+)=18。
21.答案 (1)吸附剂X呈碱性,吸收了空气中的CO2
(2)①OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O ②2.2
(3)①水样酸性较强时,不易生成水合氧化铁,吸附能力下降,除砷效率降低 ②能
解析 (1)吸附剂X呈碱性,其易吸收空气中的CO2,CO2与碱发生反应生成CO32-,故吸附剂X中含有CO32-。(2)①观察题图1知,在pH为8~10之间,H3AsO3的分布分数逐渐减小,H2AsO3-的分布分数逐渐增大,故该过程中,NaOH与H3AsO3反应生成NaH2AsO3和水,离子方程式为OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O。②由H3AsO4的第一步电离方程式知,Ka1=c(H+)·c(H2AsO4-)c(H3AsO4),观察题图2知,当pH=2.2,即c(H+)=10-2.2mol·L-1时,H3AsO4的分布分数和H2AsO4-的分布分数相等,即Ka1=10-2.2,故pKa1=-lgKa1=2.2。(3)①用单质铁处理水体砷污染的原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁[Fe(OH)3和FeOOH],吸附沉降砷的化合物,若水样酸性较强,单质铁被腐蚀不易生成水合氧化铁,导致除砷效率较低。②由题图3可以看出:若控制水样的pH=6,则As去除率为80%,此时水中剩余的As为20%;污水没有处理时,水中As的总浓度为100 μg·L-1,水样的pH=6时,水中剩余的As为100 μg·L-1×20%=20 μg·L-1=0.02 mg·L-1<0.05 mg·L-1,故出水后的砷浓度能达到饮用水标准。
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