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高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用课时作业
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用课时作业，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章测评
一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共计52分。每小题只有一个选项符合题意)
1.常温下,有关0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液(pH<7)的说法不正确的是( )
A.根据以上信息,可推断NH3·H2O为弱电解质
B.加水稀释过程中,c(H+)·c(OH-)的值增大
C.加入K2CO3固体可促进NH4+的水解
D.相同pH的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离出的c(H+)前者大
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.1 L溶液中的H+数目为0.02 NA
B.c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、NO3-
B.c(NO3-)=1 mol·L-1的溶液中:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
C.中性溶液中:NH4+、Fe3+、SO42-、AlO2-
D.c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液中:K+、Na+、S2O32-、F-
4.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
5.相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是( )
A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)
6.下列有关问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属的除锈剂
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③ B.②③④
C.①④⑤ D.①②③④⑤
7.用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是( )
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
8.[2023湖北武汉第十二中学期末]下列说法正确的是( )
A.向10 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中滴加几滴等浓度NaCl溶液产生白色沉淀,再滴加等浓度KI溶液,产生黄色沉淀,则证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.常温下,pH=2的盐酸和醋酸,c(H+)前者大于后者
C.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加少量水,溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO-)比值增大
D.pH=3的盐酸和pH=3的FeCl3溶液中,水电离的c(H+)相等
9.改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]。
下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[Ka2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
10.Hg是水体污染的重金属元素之一。常温下,水溶液中二价汞的主要存在形式与Cl-、OH-的浓度关系如图所示,Hg(OH)2为难溶物,粒子浓度很小时常用负对数表示,如pH=-lg c(H+),pCl=-lg c(Cl-)。下列说法中错误的是( )
A.Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊
B.海水中Cl-的浓度大于0.1 mol·L-1时,其中汞元素的主要存在形式是Hg(OH)2
C.少量Hg(NO3)2溶于0.001 mol·L-1盐酸后得到澄清透明溶液
D.已知Ksp(HgS)=1.6×10-52,当c(S2-)=1×10-5 mol·L-1时,c(Hg2+)=1.6×10-47 mol·L-1
11.亚硒酸(H2SeO3)是一种二元弱酸。常温下,向H2SeO3溶液中逐滴加入KOH溶液,混合溶液中lgX[X为c(HSeO3-)c(H2SeO3)或c(SeO32-)c(HSeO3-)]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.线b表示lgc(HSeO3-)c(H2SeO3)与pH的变化关系
B.H2SeO3的第一步电离平衡常数Ka1=102.37
C.根据图中信息可以判断KHSeO3溶液呈碱性
D.pH=5.23时,溶液中存在:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HSeO3-)
12.某温度时,向氨水中通入CO2,各种粒子的物质的量分数随pH的变化趋势如图所示。下列说法正确的是( )
A.随着CO2的通入,c(OH-)c(NH3·H2O)不断增大
B.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)
C.溶液中:c(NH4+)+c(NH3)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
13.H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.100 0 mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
二、非选择题(共48分)
14.(12分)现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(单位:g·100 mL-1)。
Ⅰ.实验步骤
(1)配制待测白醋溶液,用 (填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋,在 (填仪器名称)中用水稀释后转移到100 mL (填仪器名称)中,洗涤后定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)量取待测白醋溶液20.00 mL置于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞溶液作为指示剂。
(3)读取盛装0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。
(4)滴定。判断滴定终点的现象是 ,
达到滴定终点,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,再重复滴定3次。
(5)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
Ⅱ.实验记录
项目
每次滴定所读实验数据
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH溶液)
(消耗)/mL
15.95
15.00
15.05
14.95
Ⅲ.数据处理与讨论
(6)甲同学在处理数据时按如下方式计算平均消耗NaOH溶液的体积:
V=(15.95+15.00+15.05+14.95)mL4≈15.24 mL。
①指出甲同学计算的不合理之处: 。
②按正确数据处理,得出c(市售白醋)= mol·L-1,市售白醋总酸量= g·100 mL-1。
15.(12分)25 ℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
HClO
H3PO3
名称
醋酸
次氯酸
亚磷酸
电离平
衡常数
1.75×10-5
4.0×10-8
Ka1=8.3×10-3
Ka2=5.6×10-6
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3的溶液中,c(H+)最小的是 。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性,Na2HPO3是 (填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。亚磷酸的电离平衡常数表达式Ka2= 。向Na2HPO3溶液中加入过量醋酸,反应的离子方程式为 。
(3)常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A.c(H+)
B.c(H+)c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10 mL、c(H+)均为10-2 mol·L-1的CH3COOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是 。
16.(12分)工业上用酸性K2Cr2O7作镀件上铜镀层的除铜剂,氧化镀件上的铜层。现对除铜后的废液(含有Cr3+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、SO42-)进行回收循环利用,设计了如下工艺流程:
已知:①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。
②BaCr2O7可溶于水,BaCrO4难溶于水。
③Zn2+、Cr3+与OH-的反应原理与Al3+相似,形成氢氧化物沉淀的pH的相关数据如下表:
离子
不同状态时的pH
沉淀完全时
沉淀开始溶解
沉淀完全溶解
Zn2+
8.0
10.5
12.5
Cr3+
6.8
12
14
Al3+
5.2
7.8
10.8
(1)K2Cr2O7中铬的化合价为 价。
(2)“沉淀除杂”后测得c(OH-)=2 mol·L-1,溶液中的阴离子除了OH-和SO42-还有 (填离子符号)。
(3)“滤渣Ⅰ”的主要成分是 (填化学式)。
(4)“氧化”时的还原产物为MnO2,写出反应的离子方程式: 。
(5)“调pH”时需将pH调至8.0~10.0之间,其目的是 。
(6)SO42-浓度太大不利于除铜退镀液除铜,“除SO42-”时,需先将溶液保持至较强的酸性再加入BaCO3,本实验所需的BaCO3不宜过量,其原因为 。
(7)请写出除铜退镀液除铜反应的离子方程式:
。
17.(12分)HA是一元弱酸,其电离常数为Ka,难溶盐MA的溶度积为Ksp,M+不发生水解。将一定量固体MA加入水中,向溶液中加入不含A元素、M元素的酸或者碱调节pH,此过程中固体始终有剩余。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。回答下列问题。
(1)定义:δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA),则δ(A-)= (用含Ka和c(H+)的式子表示)。
(2)不论加入酸或者碱的量如何,c(M+)与含A粒子之间的关系式为 。
(3)写出c2(M+)与c(H+)之间的关系式 (用含Ka和Ksp的式子表示)。
(4)结合图像数据可得Ksp= ,Ka= 。
(5)图像中靠近A点的虚线表示实际很难测得,A点实际是反向延长得到的,解释实际中很难测得A点的数据的原因: 。
第三章测评
1.B 解析 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH<7,说明NH4Cl为强酸弱碱盐,可推断NH3·H2O为弱电解质,A项正确;KW=c(H+)·c(OH-),KW只与温度有关,温度不变则KW不变,加水稀释过程中KW不变,B项错误;加入K2CO3固体后,CO32-能与NH4Cl水解产生的H+反应,从而促进NH4+的水解,C项正确;NH4Cl水解促进水的电离,CH3COOH电离出H+会抑制水的电离,所以由水电离出的c(H+)前者大,D项正确。
2.B 解析 常温下,pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则1 L溶液中H+的数目为0.01 NA,A项错误;磷酸溶液中的阳离子有H+,阴离子有H2PO4-、HPO42-、PO43―及OH-,根据电荷守恒可得c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43―)+c(OH-),B项正确;磷酸为弱电解质,加水稀释促进电离,但c(H+)减小,pH增大,C项错误;磷酸的第一步电离方程式为H3PO4H2PO4-+H+,向磷酸溶液中加入NaH2PO4固体,根据同离子效应可知,磷酸电离平衡逆向移动,溶液酸性减弱,D项错误。
3.A 解析 能使甲基橙变红的溶液呈酸性,Na+、NH4+、SO42-、NO3-能大量共存,故A项正确;c(NO3-)=1 mol·L-1的溶液中,H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B项错误;中性溶液中Fe3+、AlO2-均不能在溶液中大量共存,而且二者发生水解反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故C项错误;c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液呈酸性,在酸性条件下S2O32-会反应生成S和SO2,F-与H+结合生成HF,故D项错误。
4.B 解析 A项,稀氨水是弱碱溶液,加入后水溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,错误;B项,NaHSO4溶于水后发生电离NaHSO4Na++H++SO42-,使c(H+)增大,由于温度不变,故KW不变,正确;C项,向水中加入CH3COONa,CH3COO-发生水解,促进水的电离,平衡正向移动,使溶液呈碱性,c(H+)降低,错误;D项,升高温度,水的电离程度增大,KW变大,pH变小,错误。
5.A 解析 在pH相等的两种溶液中,氢离子的浓度相同,则OH-的浓度也相等,根据溶液中电荷守恒可知,c(CH3COO-)=c(Cl-),故A项正确;CH3COOH为弱电解质,弱电解质只能部分电离,与pH相同的强酸溶液比起来,与其他物质反应时,可以持续电离出H+,平衡右移,所以醋酸消耗的NaOH的量要更多一些,故B项错误;反应刚开始时,由于醋酸部分电离,与同等浓度的强酸比较,反应速率会慢一些,故C项错误;当醋酸恰好与NaOH反应时,弱酸根水解使溶液呈碱性,则溶液呈中性时,两者所用NaOH的量不同,HCl消耗的NaOH多,则溶液中应为c(CH3COO-)
7.D 解析 c(待测)=c(标准)·V(标准)V(待测)。A项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸,标准溶液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,测定的c(NaOH)偏大;B项,滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,对测定的c(NaOH)无影响;C项,酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,测定的c(NaOH)偏大;D项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,测定的c(NaOH)偏低。
8.C 解析 由于AgNO3过量,可分别与NaCl和KI反应生成沉淀,因此不能说明沉淀发生了转化,A错误;常温下,pH=2的盐酸和醋酸中,c(H+)均为10-2 mol·L-1,B错误;CH3COO-的水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-),所以c(CH3COOH)c(CH3COO-)=Khc(OH-),加水稀释时c(OH-)减小,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)增大,C正确;盐酸抑制水的电离,Fe3+水解促进水的电离,因此FeCl3溶液中水电离的c(H+)大于盐酸中水电离的c(H+),D错误。
9.D 解析 根据题给图像,pH=1.2时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,Ka2(H2A)=c(H+)·c(A2-)c(HA-)=c(H+)=10-4.2,则lg[Ka2(H2A)]=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 mol·L-1,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D项错误。
10.B 解析 Hg2+在pH为3~14时,主要以Hg(OH)2的形式存在,故Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊,A项正确;海水中c(Cl-)=0.1 mol·L-1时,pCl=-lg c(Cl-)=1,若c(Cl-)>0.1 mol·L-1,则pCl<1,由题图可知,汞元素主要以HgCl42-的形式存在,B项错误;0.001 mol·L-1盐酸的pH=3,pCl=3,由题图可知,汞元素主要存在形式为HgCl2,溶液是澄清透明的,C项正确;Ksp(HgS)=c(S2-)·c(Hg2+)=1.6×10-52,当c(S2-)=1×10-5 mol·L-1时,c(Hg2+)=Ksp(HgS)c(S2-)=1.6×10-521×10-5 mol·L-1=1.6×10-47 mol·L-1,D项正确。
11.D 解析 亚硒酸是二元弱酸,根据H2SeO3的分步电离及图中数据可知,Ka1(H2SeO3)=10-2.37,Ka2(H2SeO3)=10-5.23,则线a表示lgc(HSeO3-)c(H2SeO3),线b表示lgc(SeO32-)c(HSeO3-),故A错误,B错误;Ka(HSeO3-)=10-5.23,Kh(HSeO3-)=10-1410-2.37=10-11.63,电离大于水解,溶液呈酸性,故C错误;pH=5.23时,溶液中存在离子为K+、H+、OH-、HSeO3-、SeO32-,lgc(SeO32-)c(HSeO3-)=0,有c(HSeO3-)=c(SeO32-),结合电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSeO3-)+2c(SeO32-)=c(OH-)+3c(HSeO3-),故D正确。
12.D 解析 Kb=c(OH-)·c(NH4+)c(NH3·H2O),温度一定时,Kb为常数,不随微粒浓度的变化而变化,由图像可看出,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则c(OH-)c(NH3·H2O)=Kbc(NH4+)不断减小,A项错误;pH=9.0时,由图像知溶液中各种离子浓度的大小关系是c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)>c(CO32-),B项错误;溶液中存在电荷守恒,即c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),又因c(NH3)不一定等于c(H+),C项错误;由图像可知通入CO2前氨水中没有NH2COO-,后来也不存在NH2COO-,所以NH2COO-为中间产物,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,D项正确。
13.A 解析 根据电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据元素质量守恒得:0.100 0 mol·L-1=c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-),两者相减得:c(H+)-0.100 0 mol·L-1=c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4),A项正确;c(Na+)=c(总),说明NaOH与H2C2O4按物质的量之比1∶1反应,反应生成NaHC2O4溶液,根据电离常数,HC2O4-电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),B项错误;根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-),而c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=c(总),所以c(Na+)=c(总)-c(H2C2O4)+c(C2O42-),反应过程中溶液体积增大,c(总)小于0.100 0 mol·L-1,C项错误;根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据元素质量守恒得:c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)],两者相减得:c(H+)=c(OH-)-2c(H2C2O4)-c(HC2O4-),D项错误。
14.答案 (1)酸式滴定管 烧杯 容量瓶
(4)滴入最后半滴碱溶液后,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 (5)22.60
(6)①第1组实验数据误差较大,应舍去
②0.075 4.5
解析 (1)配制待测白醋溶液,用酸式滴定管准确量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中加水稀释,再转移到100 mL容量瓶中,洗涤并转移洗涤液后进行定容。
(4)向待测白醋中滴加酚酞溶液作为指示剂,开始时溶液无色,当滴入最后半滴碱溶液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色。
(5)滴定管的0刻度在上方,由图示可知,滴定管中液面读数为22.60 mL。
(6)①分析表中实验数据,第1组实验消耗NaOH溶液的体积与其他三组相差较大,应舍去第1组数据,取其他三组数据进行计算。
②第2~4组实验中消耗NaOH溶液的平均体积为V(NaOH溶液)=(15.00+15.05+14.95) mL3=15.00 mL,则有n(CH3COOH)=n(NaOH)=15.00×10-3L×0.100 0 mol·L-1=1.5×10-3 mol,c(CH3COOH)=1.5×10-3mol0.02 L=0.075 mol·L-1,100 mL该醋酸中含有醋酸的物质的量为0.075 mol·L-1×0.1 L=7.5×10-3 mol。因量取10.00 mL食用白醋配制成100 mL待测白醋溶液,故10.00 mL食用白醋中m(CH3COOH)=7.5×10-3 mol×60 g·mol-1=0.45 g,故该市售白醋的总酸量为4.5 g·100 mL-1。
15.答案 (1)HClO溶液
(2)正盐 c(H+)·c(HPO32-)c(H2PO3-) HPO32-+CH3COOHCH3COO-+H2PO3-
(3)B
(4)大于 c(H+)相同的CH3COOH溶液和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大
解析 (1)据电离平衡常数可知,三种酸由强到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3的溶液中,c(H+)最小的是HClO溶液。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,分步电离且电离可逆,HPO32-不再电离出H+,Na2HPO3属于完全被中和生成的正盐;根据电离方程式,可写出H3PO3的电离平衡常数表达式Ka2=c(H+)·c(HPO32-)c(H2PO3-)。CH3COOH的电离常数介于H3PO3的第一步电离和第二步电离之间,因此CH3COOH与HPO32-反应只能生成H2PO3-。
(3)CH3COOH溶液加水稀释过程中促进CH3COOH的电离,但溶液酸性减弱,c(H+)减小,故A项错误;c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B项正确;稀释过程中促进CH3COOH的电离,但溶液变稀,c(CH3COO-)减小,故C项错误;稀释过程促进CH3COOH的电离,c(CH3COOH)减小,故D项错误。
(4)由题图可知,稀释相同的倍数,HX溶液的pH变化程度大,则HX酸性强,电离平衡常数大。
16.答案 (1)+6 (2)ZnO22-、CrO2-
(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(4)MnO4-+CrO2-CrO42-+MnO2↓
(5)将ZnO22-转化为氢氧化锌沉淀
(6)加入BaCO3过量会消耗过多的H+,会使Cr2O72-转化为CrO42-,从而产生BaCrO4沉淀,使Cr2O72-损耗
(7)14H++Cr2O72-+3Cu7H2O+3Cu2++2Cr3+
解析 (1)K2Cr2O7中K是+1价,O是-2价,则根据元素化合价代数和为0可知铬的化合价为+6价。
(2)“沉淀除杂”后测得c(OH-)=2 mol·L-1,溶液pH>14,由于Zn2+、Cr3+与OH-的反应原理与Al3+相似,所以反应后分别转化为ZnO22-、CrO2-,因此溶液中的阴离子除了OH-和SO42-还有ZnO22-、CrO2-。
(3)“滤渣Ⅰ”的主要成分是Fe(OH)3、Cu(OH)2。
(4)“氧化”时的还原产物为MnO2,CrO2-被氧化为CrO42-,反应的离子方程式为MnO4-+CrO2-CrO42-+MnO2↓。
(5)“调pH”的目的是将ZnO22-转化为氢氧化锌沉淀,根据表中数据可知需将pH调至8.0~10.0之间。
(6)SO42-浓度太大不利于除铜退镀液除铜,“除SO42-”时,需先将溶液保持至较强的酸性再加入BaCO3,由于加入BaCO3过量会消耗过多的H+,会使Cr2O72-转化为CrO42-,从而产生BaCrO4沉淀,使Cr2O72-损耗,所以本实验所需的BaCO3不宜过量。
(7)除铜退镀液除铜反应的离子方程式为14H++Cr2O72-+3Cu7H2O+3Cu2++2Cr3+。
17.答案 (1)KaKa+c(H+)
(2)c(M+)=c(A-)+c(HA)
(3)c2(M+)=KspKa·c(H+)+Ksp
(4)5.0×10-8 2.0×10-4
(5)水溶液中氢离子浓度不可能为0
解析 (1)δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA),故有δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA)=c(H+)·c(A-)c(A-)·c(H+)+c(H+)·c(HA)=c(H+)·c(A-)c(HA)c(A-)·c(H+)c(HA)+c(H+)=KaKa+c(H+)。
(2)根据电解质溶液的元素守恒可知,不论加入酸或者碱的量如何,c(M+)与含A粒子之间的关系式为c(M+)=c(A-)+c(HA)。
(3)根据电解质溶液的元素守恒关系式:c(M+)=c(A-)+c(HA),则c2(M+)=c(M+)[c(A-)+c(HA)]=c(M+)·c(A-)+c(M+)c(A-)·c(H+)Ka=Ksp+KspKa·c(H+)。
(4)由图中数据可知,c(H+)=0时,溶液中OH-的浓度比较大,A-水解被抑制,溶液中c(M+)≈c(A-),则Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)=c2(M+)=5.0×10-8,由HAH++A-,可知Ka=c(H+)·c(A-)c(HA),当c(A-)=c(HA)时,Ka=c(H+),由元素守恒:c(M+)=c(HA)+c(A-),则c(M+)=2c(A-),结合Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)=5.0×10-8,则c(M+)×12c(M+)=5.0×10-8,故c2(M+)=10.0×10-8,由图可知此时c(H+)=20×10-5 mol·L-1=2×10-4 mol·L-1,故Ka(HA)=c(H+)=2.0×10-4。
(5)由于水溶液中氢离子浓度不可能为0,故图像中靠近A点的虚线表示实际很难测得。
第三章测评
一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共计52分。每小题只有一个选项符合题意)
1.常温下,有关0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液(pH<7)的说法不正确的是( )
A.根据以上信息,可推断NH3·H2O为弱电解质
B.加水稀释过程中,c(H+)·c(OH-)的值增大
C.加入K2CO3固体可促进NH4+的水解
D.相同pH的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离出的c(H+)前者大
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.1 L溶液中的H+数目为0.02 NA
B.c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、NO3-
B.c(NO3-)=1 mol·L-1的溶液中:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
C.中性溶液中:NH4+、Fe3+、SO42-、AlO2-
D.c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液中:K+、Na+、S2O32-、F-
4.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
5.相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是( )
A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)
6.下列有关问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属的除锈剂
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③ B.②③④
C.①④⑤ D.①②③④⑤
7.用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是( )
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
8.[2023湖北武汉第十二中学期末]下列说法正确的是( )
A.向10 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中滴加几滴等浓度NaCl溶液产生白色沉淀,再滴加等浓度KI溶液,产生黄色沉淀,则证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.常温下,pH=2的盐酸和醋酸,c(H+)前者大于后者
C.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加少量水,溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO-)比值增大
D.pH=3的盐酸和pH=3的FeCl3溶液中,水电离的c(H+)相等
9.改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]。
下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[Ka2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
10.Hg是水体污染的重金属元素之一。常温下,水溶液中二价汞的主要存在形式与Cl-、OH-的浓度关系如图所示,Hg(OH)2为难溶物,粒子浓度很小时常用负对数表示,如pH=-lg c(H+),pCl=-lg c(Cl-)。下列说法中错误的是( )
A.Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊
B.海水中Cl-的浓度大于0.1 mol·L-1时,其中汞元素的主要存在形式是Hg(OH)2
C.少量Hg(NO3)2溶于0.001 mol·L-1盐酸后得到澄清透明溶液
D.已知Ksp(HgS)=1.6×10-52,当c(S2-)=1×10-5 mol·L-1时,c(Hg2+)=1.6×10-47 mol·L-1
11.亚硒酸(H2SeO3)是一种二元弱酸。常温下,向H2SeO3溶液中逐滴加入KOH溶液,混合溶液中lgX[X为c(HSeO3-)c(H2SeO3)或c(SeO32-)c(HSeO3-)]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.线b表示lgc(HSeO3-)c(H2SeO3)与pH的变化关系
B.H2SeO3的第一步电离平衡常数Ka1=102.37
C.根据图中信息可以判断KHSeO3溶液呈碱性
D.pH=5.23时,溶液中存在:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HSeO3-)
12.某温度时,向氨水中通入CO2,各种粒子的物质的量分数随pH的变化趋势如图所示。下列说法正确的是( )
A.随着CO2的通入,c(OH-)c(NH3·H2O)不断增大
B.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)
C.溶液中:c(NH4+)+c(NH3)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
13.H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.100 0 mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
二、非选择题(共48分)
14.(12分)现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(单位:g·100 mL-1)。
Ⅰ.实验步骤
(1)配制待测白醋溶液,用 (填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋,在 (填仪器名称)中用水稀释后转移到100 mL (填仪器名称)中,洗涤后定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)量取待测白醋溶液20.00 mL置于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞溶液作为指示剂。
(3)读取盛装0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。
(4)滴定。判断滴定终点的现象是 ,
达到滴定终点,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,再重复滴定3次。
(5)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
Ⅱ.实验记录
项目
每次滴定所读实验数据
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH溶液)
(消耗)/mL
15.95
15.00
15.05
14.95
Ⅲ.数据处理与讨论
(6)甲同学在处理数据时按如下方式计算平均消耗NaOH溶液的体积:
V=(15.95+15.00+15.05+14.95)mL4≈15.24 mL。
①指出甲同学计算的不合理之处: 。
②按正确数据处理,得出c(市售白醋)= mol·L-1,市售白醋总酸量= g·100 mL-1。
15.(12分)25 ℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
HClO
H3PO3
名称
醋酸
次氯酸
亚磷酸
电离平
衡常数
1.75×10-5
4.0×10-8
Ka1=8.3×10-3
Ka2=5.6×10-6
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3的溶液中,c(H+)最小的是 。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性,Na2HPO3是 (填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。亚磷酸的电离平衡常数表达式Ka2= 。向Na2HPO3溶液中加入过量醋酸,反应的离子方程式为 。
(3)常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A.c(H+)
B.c(H+)c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10 mL、c(H+)均为10-2 mol·L-1的CH3COOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是 。
16.(12分)工业上用酸性K2Cr2O7作镀件上铜镀层的除铜剂,氧化镀件上的铜层。现对除铜后的废液(含有Cr3+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、SO42-)进行回收循环利用,设计了如下工艺流程:
已知:①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。
②BaCr2O7可溶于水,BaCrO4难溶于水。
③Zn2+、Cr3+与OH-的反应原理与Al3+相似,形成氢氧化物沉淀的pH的相关数据如下表:
离子
不同状态时的pH
沉淀完全时
沉淀开始溶解
沉淀完全溶解
Zn2+
8.0
10.5
12.5
Cr3+
6.8
12
14
Al3+
5.2
7.8
10.8
(1)K2Cr2O7中铬的化合价为 价。
(2)“沉淀除杂”后测得c(OH-)=2 mol·L-1,溶液中的阴离子除了OH-和SO42-还有 (填离子符号)。
(3)“滤渣Ⅰ”的主要成分是 (填化学式)。
(4)“氧化”时的还原产物为MnO2,写出反应的离子方程式: 。
(5)“调pH”时需将pH调至8.0~10.0之间,其目的是 。
(6)SO42-浓度太大不利于除铜退镀液除铜,“除SO42-”时,需先将溶液保持至较强的酸性再加入BaCO3,本实验所需的BaCO3不宜过量,其原因为 。
(7)请写出除铜退镀液除铜反应的离子方程式:
。
17.(12分)HA是一元弱酸,其电离常数为Ka,难溶盐MA的溶度积为Ksp,M+不发生水解。将一定量固体MA加入水中,向溶液中加入不含A元素、M元素的酸或者碱调节pH,此过程中固体始终有剩余。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。回答下列问题。
(1)定义:δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA),则δ(A-)= (用含Ka和c(H+)的式子表示)。
(2)不论加入酸或者碱的量如何,c(M+)与含A粒子之间的关系式为 。
(3)写出c2(M+)与c(H+)之间的关系式 (用含Ka和Ksp的式子表示)。
(4)结合图像数据可得Ksp= ,Ka= 。
(5)图像中靠近A点的虚线表示实际很难测得,A点实际是反向延长得到的,解释实际中很难测得A点的数据的原因: 。
第三章测评
1.B 解析 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH<7,说明NH4Cl为强酸弱碱盐,可推断NH3·H2O为弱电解质,A项正确;KW=c(H+)·c(OH-),KW只与温度有关,温度不变则KW不变,加水稀释过程中KW不变,B项错误;加入K2CO3固体后,CO32-能与NH4Cl水解产生的H+反应,从而促进NH4+的水解,C项正确;NH4Cl水解促进水的电离,CH3COOH电离出H+会抑制水的电离,所以由水电离出的c(H+)前者大,D项正确。
2.B 解析 常温下,pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则1 L溶液中H+的数目为0.01 NA,A项错误;磷酸溶液中的阳离子有H+,阴离子有H2PO4-、HPO42-、PO43―及OH-,根据电荷守恒可得c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43―)+c(OH-),B项正确;磷酸为弱电解质,加水稀释促进电离,但c(H+)减小,pH增大,C项错误;磷酸的第一步电离方程式为H3PO4H2PO4-+H+,向磷酸溶液中加入NaH2PO4固体,根据同离子效应可知,磷酸电离平衡逆向移动,溶液酸性减弱,D项错误。
3.A 解析 能使甲基橙变红的溶液呈酸性,Na+、NH4+、SO42-、NO3-能大量共存,故A项正确;c(NO3-)=1 mol·L-1的溶液中,H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B项错误;中性溶液中Fe3+、AlO2-均不能在溶液中大量共存,而且二者发生水解反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故C项错误;c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液呈酸性,在酸性条件下S2O32-会反应生成S和SO2,F-与H+结合生成HF,故D项错误。
4.B 解析 A项,稀氨水是弱碱溶液,加入后水溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,错误;B项,NaHSO4溶于水后发生电离NaHSO4Na++H++SO42-,使c(H+)增大,由于温度不变,故KW不变,正确;C项,向水中加入CH3COONa,CH3COO-发生水解,促进水的电离,平衡正向移动,使溶液呈碱性,c(H+)降低,错误;D项,升高温度,水的电离程度增大,KW变大,pH变小,错误。
5.A 解析 在pH相等的两种溶液中,氢离子的浓度相同,则OH-的浓度也相等,根据溶液中电荷守恒可知,c(CH3COO-)=c(Cl-),故A项正确;CH3COOH为弱电解质,弱电解质只能部分电离,与pH相同的强酸溶液比起来,与其他物质反应时,可以持续电离出H+,平衡右移,所以醋酸消耗的NaOH的量要更多一些,故B项错误;反应刚开始时,由于醋酸部分电离,与同等浓度的强酸比较,反应速率会慢一些,故C项错误;当醋酸恰好与NaOH反应时,弱酸根水解使溶液呈碱性,则溶液呈中性时,两者所用NaOH的量不同,HCl消耗的NaOH多,则溶液中应为c(CH3COO-)
7.D 解析 c(待测)=c(标准)·V(标准)V(待测)。A项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸,标准溶液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,测定的c(NaOH)偏大;B项,滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,对测定的c(NaOH)无影响;C项,酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,测定的c(NaOH)偏大;D项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,测定的c(NaOH)偏低。
8.C 解析 由于AgNO3过量,可分别与NaCl和KI反应生成沉淀,因此不能说明沉淀发生了转化,A错误;常温下,pH=2的盐酸和醋酸中,c(H+)均为10-2 mol·L-1,B错误;CH3COO-的水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-),所以c(CH3COOH)c(CH3COO-)=Khc(OH-),加水稀释时c(OH-)减小,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)增大,C正确;盐酸抑制水的电离,Fe3+水解促进水的电离,因此FeCl3溶液中水电离的c(H+)大于盐酸中水电离的c(H+),D错误。
9.D 解析 根据题给图像,pH=1.2时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,Ka2(H2A)=c(H+)·c(A2-)c(HA-)=c(H+)=10-4.2,则lg[Ka2(H2A)]=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 mol·L-1,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D项错误。
10.B 解析 Hg2+在pH为3~14时,主要以Hg(OH)2的形式存在,故Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊,A项正确;海水中c(Cl-)=0.1 mol·L-1时,pCl=-lg c(Cl-)=1,若c(Cl-)>0.1 mol·L-1,则pCl<1,由题图可知,汞元素主要以HgCl42-的形式存在,B项错误;0.001 mol·L-1盐酸的pH=3,pCl=3,由题图可知,汞元素主要存在形式为HgCl2,溶液是澄清透明的,C项正确;Ksp(HgS)=c(S2-)·c(Hg2+)=1.6×10-52,当c(S2-)=1×10-5 mol·L-1时,c(Hg2+)=Ksp(HgS)c(S2-)=1.6×10-521×10-5 mol·L-1=1.6×10-47 mol·L-1,D项正确。
11.D 解析 亚硒酸是二元弱酸,根据H2SeO3的分步电离及图中数据可知,Ka1(H2SeO3)=10-2.37,Ka2(H2SeO3)=10-5.23,则线a表示lgc(HSeO3-)c(H2SeO3),线b表示lgc(SeO32-)c(HSeO3-),故A错误,B错误;Ka(HSeO3-)=10-5.23,Kh(HSeO3-)=10-1410-2.37=10-11.63,电离大于水解,溶液呈酸性,故C错误;pH=5.23时,溶液中存在离子为K+、H+、OH-、HSeO3-、SeO32-,lgc(SeO32-)c(HSeO3-)=0,有c(HSeO3-)=c(SeO32-),结合电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSeO3-)+2c(SeO32-)=c(OH-)+3c(HSeO3-),故D正确。
12.D 解析 Kb=c(OH-)·c(NH4+)c(NH3·H2O),温度一定时,Kb为常数,不随微粒浓度的变化而变化,由图像可看出,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则c(OH-)c(NH3·H2O)=Kbc(NH4+)不断减小,A项错误;pH=9.0时,由图像知溶液中各种离子浓度的大小关系是c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)>c(CO32-),B项错误;溶液中存在电荷守恒,即c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),又因c(NH3)不一定等于c(H+),C项错误;由图像可知通入CO2前氨水中没有NH2COO-,后来也不存在NH2COO-,所以NH2COO-为中间产物,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,D项正确。
13.A 解析 根据电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据元素质量守恒得:0.100 0 mol·L-1=c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-),两者相减得:c(H+)-0.100 0 mol·L-1=c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4),A项正确;c(Na+)=c(总),说明NaOH与H2C2O4按物质的量之比1∶1反应,反应生成NaHC2O4溶液,根据电离常数,HC2O4-电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),B项错误;根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-),而c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=c(总),所以c(Na+)=c(总)-c(H2C2O4)+c(C2O42-),反应过程中溶液体积增大,c(总)小于0.100 0 mol·L-1,C项错误;根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据元素质量守恒得:c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)],两者相减得:c(H+)=c(OH-)-2c(H2C2O4)-c(HC2O4-),D项错误。
14.答案 (1)酸式滴定管 烧杯 容量瓶
(4)滴入最后半滴碱溶液后,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 (5)22.60
(6)①第1组实验数据误差较大,应舍去
②0.075 4.5
解析 (1)配制待测白醋溶液,用酸式滴定管准确量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中加水稀释,再转移到100 mL容量瓶中,洗涤并转移洗涤液后进行定容。
(4)向待测白醋中滴加酚酞溶液作为指示剂,开始时溶液无色,当滴入最后半滴碱溶液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色。
(5)滴定管的0刻度在上方,由图示可知,滴定管中液面读数为22.60 mL。
(6)①分析表中实验数据,第1组实验消耗NaOH溶液的体积与其他三组相差较大,应舍去第1组数据,取其他三组数据进行计算。
②第2~4组实验中消耗NaOH溶液的平均体积为V(NaOH溶液)=(15.00+15.05+14.95) mL3=15.00 mL,则有n(CH3COOH)=n(NaOH)=15.00×10-3L×0.100 0 mol·L-1=1.5×10-3 mol,c(CH3COOH)=1.5×10-3mol0.02 L=0.075 mol·L-1,100 mL该醋酸中含有醋酸的物质的量为0.075 mol·L-1×0.1 L=7.5×10-3 mol。因量取10.00 mL食用白醋配制成100 mL待测白醋溶液,故10.00 mL食用白醋中m(CH3COOH)=7.5×10-3 mol×60 g·mol-1=0.45 g,故该市售白醋的总酸量为4.5 g·100 mL-1。
15.答案 (1)HClO溶液
(2)正盐 c(H+)·c(HPO32-)c(H2PO3-) HPO32-+CH3COOHCH3COO-+H2PO3-
(3)B
(4)大于 c(H+)相同的CH3COOH溶液和HX溶液稀释相同的倍数,HX溶液的c(H+)变化更大
解析 (1)据电离平衡常数可知,三种酸由强到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、HClO、H3PO3的溶液中,c(H+)最小的是HClO溶液。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,分步电离且电离可逆,HPO32-不再电离出H+,Na2HPO3属于完全被中和生成的正盐;根据电离方程式,可写出H3PO3的电离平衡常数表达式Ka2=c(H+)·c(HPO32-)c(H2PO3-)。CH3COOH的电离常数介于H3PO3的第一步电离和第二步电离之间,因此CH3COOH与HPO32-反应只能生成H2PO3-。
(3)CH3COOH溶液加水稀释过程中促进CH3COOH的电离,但溶液酸性减弱,c(H+)减小,故A项错误;c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B项正确;稀释过程中促进CH3COOH的电离,但溶液变稀,c(CH3COO-)减小,故C项错误;稀释过程促进CH3COOH的电离,c(CH3COOH)减小,故D项错误。
(4)由题图可知,稀释相同的倍数,HX溶液的pH变化程度大,则HX酸性强,电离平衡常数大。
16.答案 (1)+6 (2)ZnO22-、CrO2-
(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(4)MnO4-+CrO2-CrO42-+MnO2↓
(5)将ZnO22-转化为氢氧化锌沉淀
(6)加入BaCO3过量会消耗过多的H+,会使Cr2O72-转化为CrO42-,从而产生BaCrO4沉淀,使Cr2O72-损耗
(7)14H++Cr2O72-+3Cu7H2O+3Cu2++2Cr3+
解析 (1)K2Cr2O7中K是+1价,O是-2价,则根据元素化合价代数和为0可知铬的化合价为+6价。
(2)“沉淀除杂”后测得c(OH-)=2 mol·L-1,溶液pH>14,由于Zn2+、Cr3+与OH-的反应原理与Al3+相似,所以反应后分别转化为ZnO22-、CrO2-,因此溶液中的阴离子除了OH-和SO42-还有ZnO22-、CrO2-。
(3)“滤渣Ⅰ”的主要成分是Fe(OH)3、Cu(OH)2。
(4)“氧化”时的还原产物为MnO2,CrO2-被氧化为CrO42-,反应的离子方程式为MnO4-+CrO2-CrO42-+MnO2↓。
(5)“调pH”的目的是将ZnO22-转化为氢氧化锌沉淀,根据表中数据可知需将pH调至8.0~10.0之间。
(6)SO42-浓度太大不利于除铜退镀液除铜,“除SO42-”时,需先将溶液保持至较强的酸性再加入BaCO3,由于加入BaCO3过量会消耗过多的H+,会使Cr2O72-转化为CrO42-,从而产生BaCrO4沉淀,使Cr2O72-损耗,所以本实验所需的BaCO3不宜过量。
(7)除铜退镀液除铜反应的离子方程式为14H++Cr2O72-+3Cu7H2O+3Cu2++2Cr3+。
17.答案 (1)KaKa+c(H+)
(2)c(M+)=c(A-)+c(HA)
(3)c2(M+)=KspKa·c(H+)+Ksp
(4)5.0×10-8 2.0×10-4
(5)水溶液中氢离子浓度不可能为0
解析 (1)δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA),故有δ(A-)=c(A-)c(A-)+c(HA)=c(H+)·c(A-)c(A-)·c(H+)+c(H+)·c(HA)=c(H+)·c(A-)c(HA)c(A-)·c(H+)c(HA)+c(H+)=KaKa+c(H+)。
(2)根据电解质溶液的元素守恒可知,不论加入酸或者碱的量如何,c(M+)与含A粒子之间的关系式为c(M+)=c(A-)+c(HA)。
(3)根据电解质溶液的元素守恒关系式:c(M+)=c(A-)+c(HA),则c2(M+)=c(M+)[c(A-)+c(HA)]=c(M+)·c(A-)+c(M+)c(A-)·c(H+)Ka=Ksp+KspKa·c(H+)。
(4)由图中数据可知,c(H+)=0时,溶液中OH-的浓度比较大,A-水解被抑制,溶液中c(M+)≈c(A-),则Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)=c2(M+)=5.0×10-8,由HAH++A-,可知Ka=c(H+)·c(A-)c(HA),当c(A-)=c(HA)时,Ka=c(H+),由元素守恒:c(M+)=c(HA)+c(A-),则c(M+)=2c(A-),结合Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)=5.0×10-8,则c(M+)×12c(M+)=5.0×10-8,故c2(M+)=10.0×10-8,由图可知此时c(H+)=20×10-5 mol·L-1=2×10-4 mol·L-1,故Ka(HA)=c(H+)=2.0×10-4。
(5)由于水溶液中氢离子浓度不可能为0,故图像中靠近A点的虚线表示实际很难测得。
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