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化学选择性必修1第二单元 溶液的酸碱性课后测评
展开3.2.1溶液的酸碱性同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验事实不能用勒夏列特原理解释的是
A.
25
50
100
1.01
5.47
55
B.
c(盐酸)/
0.1
0.01
1
2
C.
D.
2.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.某溶液中,由水电离出的
B.将盐酸与溶液等体积混合后,混合溶液的pH约为13
C.将一定体积的稀盐酸与稀氨水混合,当溶质为和时,溶液的pH一定大于7
D.向溶液中逐滴滴加稀盐酸,溶液中增大
3.常温下,将0.1 mol/L的NaOH溶液,稀释1000倍,求稀释后NaOH溶液的pH为
A.10 B.4 C.6 D.13
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molC2H2中含σ键的数目为NA
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液中,含CH3COO-的数目小于0.1NA
C.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数大于0.2NA
D.常温下,1LpH=11的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.002NA
5.关于溶液的酸碱性,下列说法正确的是
A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性 B.c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性
C.不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性 D.pH=7的溶液一定呈中性
6.一定温度下 0.01mol/L NaOH 溶液中由水电离出的 c(H+)·c(OH-)=10-20,若在该温度下将 pH=x 的 H2SO4 溶液和 pH=y 的 NaOH 溶液按体积比 1:1 混合,混合后溶液显中性,若x=y,则x 为
A.1 B.2 C.3 D.4
7.短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Y与Q位于同一主族。其最高价氧化物的水化物溶液对应pH如图所示,下列说法不正确的是
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
Q
分子式
HXO3
不存在
H3WO4
0.1mol·L-1溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.简单氢化物的沸点:Y>Q
B.简单离子半径:Z>W>Q>X>Y
C.X、Y、Z可形成含有共价键的离子化合物
D.X、Y形成的化合物XY、XY2会污染空气,形成光化学烟雾
8.将体积为的某一元强酸溶液与体积为的某一元碱溶液混合,恰好完全反应。则以上两溶液中一定相等的是
A.溶质物质的量 B.溶液质量
C.和的物质的量 D.物质的量浓度
9.温度,向的蒸馏水中通入一定量的,保持温度不变,测得溶液的为2,下列叙述正确的是
A.T小于25
B.该溶液中由水电离出来的的浓度是
C.通入促进了水的电离
D.该温度下加入等体积的溶液可使该溶液,恰好呈中性
10.用pH试纸测定某无色溶液的pH,下列说法正确的是
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.用广泛pH试纸测得氯水的pH为2
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH一定偏高
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照
二、填空题
11.温度25℃时,纯水中Kw=1.0×10-14,现有0.1mol/L的NaOH溶液和盐酸各10mL。请回答下列问题:
(1)两种溶液的pH分别为 和 ;各取1mL该盐酸和NaOH溶液混合,离子方程式为 。
(2)该NaOH溶液中由水电离出的c(OH−)为 。
(3)25℃时0.1mol/L的Na2CO3溶液pH = 10,此时溶液中c(H+)= ,水电离出的c(OH-)= 。
12.(1)常温下,0.05 mol/L的硫酸溶液的pH= ,水电离出的c(H+)= mol/L。
(2)在常温下,水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的NaOH溶液中,pH= ,c(NaOH)= mol·L-1。
(3)某温度下,纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时纯水的c(OH-)为 。若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
13.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)。
14.有三溶液:a.Ba(OH)2,b.NaOH,c.NH3·H2O
(1)pH值相等时,三种溶液浓度由大到小的顺序为
(2)物质的量浓度相等时,pH值由大到小的顺序为
(3)pH=11时,各100mL与同浓度的HCl中和,消耗HCl体积由多到少的顺序为
(4)浓度相等时,各100mL与同浓度HCl中和,消耗HCl体积由多到少的顺序为
15.醋酸和一水合氨是中学化学中常见的弱电解质。
(1)常温下,某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质,你认为方案可行的是 (填序号)
①配制一定量的0.10mol/LCH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则证明醋酸为弱电解质
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验,若醋酸溶液导电性弱,则证明醋酸为弱电解质
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,若pH>4,则证明醋酸为弱电解质
(2)若25℃时,0.10mol/L的CH3COOH的电离度为1%,则该溶液的pH= ,由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 倍。
16.(1)写出NH4HSO4溶液的电离方程式 ,写出NaHCO3水解的离子方程式 。
(2)一定量的稀H2SO4溶液与足量的Zn反应,为减缓产生的H2速率但又不影响H2的总量,可采取的措施是 (填字母)。
A.加CH3COONa固体 B.加NH4Cl固体 C.加Ba(NO3)2溶液 D.加氨水 E.加Na2SO4溶液
(3)25℃时,pH=2的NaHSO4溶液中,溶液的c(OH-)= mol/L。
(4)在一定温度下,有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:(请用相应字母填)
①当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由小到大的顺序是 。
②若三者pH相同且体积相等,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
③同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由小到大的顺序是 。
④当三种酸物质的量浓度相同时,与铁反应的速率由小到大的顺序是 。
(5)25℃时,将体积Va、pH=a的某一元强碱与体积为Vb、pH=b的某二元强酸混合。
①若所得溶液的pH=12,且a=13,b=2,则Va∶Vb= 。
②为了更好的表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG的定义为AG=lg。25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG= ,若溶液呈中性,则AG= 。
③若所得溶液的pH=7,且已知Va>Vb,b=0.5a,b值可否等于4 (填“可”或“否”)。
17.CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为 (写离子符号);若所得溶液c(HCO)∶c(CO)=2∶1,溶液pH= 。(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C—H
C=O
H—H
CO(CO)
键能/kJ·mol−1
413
745
436
1075
则该反应的ΔH= 。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 (填“A” 或“B ”)。
18.I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 (填字母)。
a.CO b.ClO- c.CH3COO- d.HCO
(3)下列反应不能发生的是 (填字母)。
a.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
d.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
(4)用蒸馏水稀释0.10mol·L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
a. b. c. d.
(5)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。则醋酸的电离平衡常数 (填“>”、“=”或“<”,下同)HX的电离平衡常数;稀释后,醋酸溶液中水电离出来的c(H+) HX溶液中水电离出来的c(H+);用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸 HX。
(6)25℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确数值)。
II.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KW
1×10-14
a
1×10-12
(7)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为 。
(8)t2℃下,将pH=11的NaOH溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2= 。
19.(1)某温度(t ℃)时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的Kw= 。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb= 。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中=1010。请回答下列问题:
①HA是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
②在加水稀释HA溶液的过程中,随着水量的增加而增大的是 (填字母)。
a.c(HA) b. c.c(H+)与c(OH-)的乘积 d.c(OH-)
20.利用所学知识回答下列问题。
(1)已知t℃时纯水的pH=6,该温度下水的离子积Kw= ,该温度下pH=2的醋酸溶液中水电离出的c(OH-)= 。
(2)25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是 。
a.两溶液的pH相同
b.两溶液的导电能力相同
c.两溶液中由水电离出的c(OH-)相同
d.中和等量的NaOH,消耗两溶液的体积相同
(3)常温下,有pH相同、体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 (填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
(4)常温下0.015mol·L-1的硫酸溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH= 。
三、实验题
21.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol−1)是重要的化工原料,易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性和配位能力,在中性或碱性环境中稳定。某兴趣小组用下图装置制备。
I.制备Na2S2O3•5H2O
合成反应:
实验步骤:装置A制备的通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液约为7时,停止通入气体,得产品混合溶液,经过分离提纯得到产品。
(1)仪器A的名称是 ,仪器B中长颈漏斗的作用是 ,另外可以通过装置B观察SO2的生成速率,其中的液体可以选择
a.浓H2SO4 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaCl溶液
(2)装置C中的反应混合溶液pH过低将导致产率降低,原因是(离子方程式表示)
(3)产品混合溶液经 洗涤、干燥,得到Na2S2O3· 5H2O产品。下列说法正确的是 。
A.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
B.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.可选用冷的Na2SO3溶液作洗涤剂
II.Na2S2O3的应用
(4)Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,该反应的离子方程式
22.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作 (填“正确”或“错误”),其理由是 。
(2)该操作是否一定有误差? 。
(3)若用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是 ,原因是 。
23.某研究人员按图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。实验中,和混合气体连续通入,水和铁在起始时一次性加入。
(1)吸收时,温度不宜过高的原因是 。
(2)实验中,对吸收液的pH进行跟踪检测,测得pH随时间的变化曲线如下图所示(A点为纯水的pH)。(已知:对和混合气体的吸收有催化作用)
①AB段,pH下降的主要原因是 。
②CD段,吸收液的pH迅速增大的原因可能是 。
(3)利用反应可以制备晶体。请补充完整以溶液为原料制备的实验方案:取40mL 1 溶液, ,静置、过滤、洗涤、干燥。(实验中须选用的试剂:稀硫酸、双氧水、1 NaOH溶液、1 溶液)
(4)通过下列方法测定产品纯度:准确称取0.2400g (含少量,无其他杂质)样品,加过量稀硫酸完全溶解,再加入Zn粉至溶液黄色褪去,向溶液中逐滴加入0.1000 溶液,发生反应,当反应恰好完全进行时,消耗溶液31.00mL。计算样品中的质量分数 (写出计算过程)。
参考答案:
1.B
【详解】A.升温Kw增大,说明促进水的电离、水的电离是吸热过程,能用勒夏列特原理解释,A不符合;
B.盐酸是强电解质,0.1mol/L的盐酸氢离子浓度为0.1mol/L、 pH=1,稀释10倍后,得到 0.01mol/L的盐酸、氢离子浓度为0.01mol/L、 pH=2,与平衡无关,B符合;
C.存在,改变温度能使平衡移动、二氧化氮浓度改变、颜色变深或变浅,能用勒夏列特原理解释,C不符合;
D.稀释、升温均能促进水解,向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,促进氯化铁水解,继续煮沸使氯化铁水解完全、可得红褐色胶体,能用勒夏列特原理解释,D不符合;
答案选B。
2.A
【详解】A.由,可得,所以由水电离出的,A正确;
B.假设盐酸与溶液体积均为,等体积混合后体积为,反应后剩余的物质的量为,混合后溶液中,pH约为12,B错误;
C.将稀盐酸与稀氨水混合,混合后由于与的物质的量大小关系不确定,溶液可以显酸性、中性或者碱性,C错误;
D.向溶液中逐滴滴加稀盐酸,随着盐酸量的增大,先生成,然后与盐酸反应生成二氧化碳,故溶液中先增大后减小,D错误。
答案选A。
3.A
【详解】0.1mol/L的氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1mol/L,稀释1000倍后,溶液中的c(OH-)=0.0001mol/L,c(H+)= mol/L =10-10 mol/L,pH=10,故选A。
4.C
【详解】A.C2H2的结构式为H-C≡C-H,则1molC2H2中含σ键的数目为3NA,A不正确;
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的体积未知,无法求出CH3COO-的物质的量,也就无法求出含CH3COO-的数目,B不正确;
C.浓硫酸与足量的镁反应,起初生成MgSO4、SO2等(0.2molH2SO4转移0.2mole-),后来生成MgSO4和H2(0.2molH2SO4转移0.4mole-),则含0.2 mol H2SO4的浓硫酸转移的电子数大于0.2NA,C正确;
D.常温下,1LpH=11的Ba(OH)2溶液中含OH-的物质的量为0.001mol/L×1L=0.001mol,数目为0.001NA,D不正确;
故选C。
5.B
【详解】A.c(H+)
C.酚酞在碱性溶液中呈红色,不能使酚酞溶液变红的溶液可能呈酸性或中性,故C错误;
D.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,pH=7的溶液呈碱性,故D错误;
选B。
6.B
【详解】某温度下0.01mol/L NaOH 溶液中由水电离出的 c(H+)·c(OH-)=10-20,c(H+)= c(OH-)=10-10mol/L,则Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,将pH=x的H2SO4 溶液和 pH=y 的 NaOH溶液按体积比1:1混合混合后所得溶液恰好呈中性,即n(H+)=n(OH-),此时10-x×1=10y-12×1,即x+y-12=0,5x=y,则x=2,所以B选项是正确的。
故选B。
7.B
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期元素,0.1mol·L-1 HXO3溶液的pH为1.00(25℃),则X溶液为一元强酸溶液,HXO3是HNO3,则X为N;同理,0.1mol·L-1 Z的最高价氧化物的水化物溶液的pH为13.00,则该溶液为一元强碱溶液,该一元强碱是NaOH,则Z为Na;0.1mol·L-1 H3WO4溶液的pH为1.57>1,则H3WO4溶液为三元弱酸溶液,H3WO4是H3PO4,则W为P;Q的原子序数大于W,且0.1mol·L-1 Q的最高价氧化物的水化物溶液的pH为0.7<1,则Q为S;Y与Q位于同一主族,则Y为O;综上所述,X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Na、P、S,据此解答。
【详解】A.O和S的简单氢化物分别是H2O和H2S,由于水分子间存在氢键,导致水的沸点较高,则水的沸点比硫化氢高,故A正确;
B.电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,P3-和S2-有3个电子层,N3-、O2-、Na+有2个电子层,则离子半径:P3-> S2-> N3-> O2-> Na+,故B错误;
C.N、O、Na三者可形成含有共价键的离子化合物,如硝酸钠、亚硝酸钠,故C正确;
D.N、O形成的化合物NO、NO2会污染空气,形成光化学烟雾,故D正确;
答案选B。
8.A
【分析】将体积为的某一元强酸溶液与体积为的某一元碱溶液混合,一元碱可能是强碱,也可能是弱碱,一元强酸和一元强碱恰好完全中和时,强酸和弱碱的物质的量相等。
【详解】A.根据分析,无论是一元强酸和一元弱碱,或是一元强碱反应时,两溶液中溶质物质的量相等,故A符合题意;
B.由于两溶液中溶质物质的量相等,但相对分子质量不相等,根据m=nM,故溶质的质量不一定相等,故B不符合题意;
C.一元强酸和一元强碱恰好完全中和时,发生反应:H++OH-=H2O,故H+和OH-的物质的量相等,则两溶液中溶质物质的量相等,一元强酸和一元弱碱恰好完全反应时,强酸和弱碱的物质的量相等,和的物质的量不相等,故C不符合题意;
D.两溶液中溶质物质的量相等,根据n=cV,则溶液物质的量浓度可能相等,也可能不相等,故D不符合题意;
答案选A。
9.B
【详解】A. 下蒸馏水的,所以,时,所以大于25,故A错误;
B. 由为2可知,,则,故B正确;
C. 将通入蒸馏水中,抑制水的电离,故C错误;
D. 因为,所以应加入等体积的溶液,才能使该溶液恰好呈中性,故D错误;
故选B。
10.D
【分析】测定pH最简单的方法是使用pH试纸,测定时,用玻璃棒蘸取待测溶液,滴在试纸上,然后再与标准比色卡对照,便可测出溶液的pH,这是检验溶液pH的正确方法,利用这一方法可进行相关的判断。
【详解】A.pH试纸直接浸入待测液,这样会污染溶液,A错误;
B.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测出,B错误;
C.测定溶液pH的正确操作方法为:将被测液滴到放在玻璃片上的pH试纸上,显色后,与标准比色卡比较,若用湿润的pH试纸,如果是测酸性溶液则pH偏高,若测量碱性溶液则pH偏低,C错误;
D.测定溶液pH的正确操作方法为:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照,D正确;
故答案为:D。
11.(1) 13 1 OH-+H+=H2O
(2)1×10-13mol/L
(3) 1×10-10mol/L 1×10-4mol/L
【详解】(1)0.1mol/L的NaOH溶液,c(OH-)=0.1 mol/L、c(H+)=mol/L,pH=;0.1mol/L的盐酸,c(H+)=0.1mol/L,pH=;盐酸和NaOH溶液混合生成氯化钠和水,反应的离子方程式是OH-+H+=H2O;
(2)0.1mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L、c(H+)=mol/L,氢氧化钠抑制水电离,所以由水电离出的c(OH−)为1×10-13mol/L;
(3)25℃时0.1mol/L的Na2CO3溶液pH = 10,pH=,此时溶液中c(H+)=1×10-10mol/L,c(OH-)=1×10-4mol/L,碳酸钠促进水电离,所以水电离出的c(OH-)=1×10-4mol/L。
12. 1 10-13 13 0.1 2×10-7 mol/L 8×10-11 mol/L 高于
【详解】(1)常温下,0.05 mol/L的硫酸溶液中氢离子浓度是0.1mol/L,则pH=1,水电离出的c(H+)等于溶液中氢氧根的浓度,为1×10-13mol/L。
(2)在常温下,水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的NaOH溶液中pH=13,氢氧根的浓度是0.1mol/L,由于氢氧化钠是一元强碱,则c(NaOH)=0.1mol·L-1。
(3)纯水中氢离子浓度一定等于氢氧根的浓度,因此某温度下,纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时纯水的c(OH-)为2×10-7 mol·L-1。该温度下水的离子积常数是4×10-14,若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=。由于此时水的离子积常数大于10-14,水电离吸热,所以此时温度高于25℃。
13.(1) > A>C>B
(2) 正向 Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O 11.4
【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;
(2)①氢氧化钡电离出钡离子和氢氧根离子,氢氧根离子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离子,碱性不断减小,此过程中水的电离平衡正向移动;
②根据①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,反应后溶液中氢氧根离子物质的量浓度为,pOH=,则反应后所得溶液的pH值为14−2.6=11.4;
14. c>b>a a>b>c c>b=a c=b 【分析】(1)pH=-lgc〔H+〕,pH相同时,NH3•H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,所以需要的浓度最大;Ba(OH)2为二元强碱,所以其浓度最小;
(2)三种碱的物质的量浓度相同时,氨水部分电离,溶液中氢氧根离子浓度最小,溶液的pH最小;氢氧化钡中氢氧根离子浓度最大,溶液的pH最大;
(3)三种碱溶液的pH相同、体积也相同时,氢氧化钡和氢氧化钠为强电解质,它们含有的氢氧根离子相同,氨水为弱电解质,含有的氢氧根离子物质的量最大;
(4)中和等量的盐酸,需要的氢氧根离子的物质的量相同,所以需要同浓度的氢氧化钠和氨水的体积相同,氢氧化钡为二元强碱,需要的体积最大。
【详解】(1)a.Ba(OH)2二元强碱,完全电离,b.NaOH为一元强碱,完全电离,c.NH3•H2O为一元弱碱部分电离;所以三种碱的pH相同时,NH3•H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,所以需要的浓度增大;Ba(OH)2为二元强碱,所以其浓度最小,pH相同,三种溶液浓度由大到小的顺序是:c>b>a;
(2)三种碱的物质的量浓度相同时,氨水溶液中氢氧根离子浓度最小,溶液的pH最小,氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度最大,溶液pH最大,所以三种溶液的pH大小关系为:a>b>c;
(3)三种碱溶液的pH相同、体积也相同时,氢氧化钡和氢氧化钠中含有的氢氧根离子相同,氨水为弱电解质,含有的氢氧根离子物质的量最大,与同浓度的HCl中和,消耗HCl体积由多到少的顺序是:c>a=b;
(4)中和等量的盐酸,需要的氢氧根离子的物质的量相同,所以需要同浓度的氢氧化钠和氨水的体积相同,氢氧化钡为二元强碱,需要的体积最小,所以消耗HCl体积由少到多的顺序是:b=c<a。
15. ① 3 108
【分析】(1)要证明醋酸为弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可;
(2)根据电离度的概念及pH的表达式计算氢离子浓度,根据水的离子积计算水电离出氢离子浓度。
【详解】(1)①配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,说明溶液中c(H+)
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,如果醋酸继续电离,则溶液的pH应该小于4,故错误,故答案为:①;
(2)若25℃时,0.10mol/L的CH3COOH的电离度为1%,溶液中c(H+)=c×α=0.10mol/L×1%=0.001mol/L,则该溶液中pH=−lgc(H+)=−lg0.001=3;该溶液中水电离出的c(H+)==10−11mol/L,由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的倍数==108,故答案为:3;108。
16. NH4HSO4=Na++H++ H2O+HCOH2CO3+OH- AE 1.0×10-12 c<a<b c>a=b a=c<b c<a<b 2∶9 -2pH+14 0 可
【详解】(1)NH4HSO4是强电解质,在水中完全电离,电离方程式为:NH4HSO4=Na++H++;NaHCO3,是强碱弱酸盐,水解显碱性,HCO水解生成H2CO3和OH-,水解方程式为:H2O+ H2CO3+OH-;
(2) A.加醋酸钠固体,生成醋酸为弱电解质,溶液氢离子浓度降低,反应速率减小,但生成氢气的总量不变,A项选;
B.加NH4Cl固体,氯化铵水解呈酸性,生成氢气的总量增大,B项不选;
C.加Ba(NO3)2溶液,氢离子总量不变,但生成的硝酸有强氧化性,和Zn反应生成NO,使H2的总量减小,C项不选;
D.加氨水,消耗酸,生成氢气总量减小,D项不选;
E.加Na2SO4溶液,氢离子总量不变,溶液总体积增大,氢离子浓度降低,反应速率减小,E项选;
答案选AE;
(3)pH=2的NaHSO4溶液中,,25℃时,,;
(4)①盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由小到大的顺序是:c<a<b;
②醋酸是弱酸,盐酸、硫酸是强酸,当三者pH相同且体积相等时,醋酸的浓度最大,中和NaOH的能力最强,盐酸、硫酸中H+数目相同,中和NaOH的能力相等,所以答案为c>a=b;
③醋酸、盐酸是一元酸、硫酸是二元酸,同体积、同物质的量浓度的三种酸,硫酸含有H+的量最多,中和NaOH的能力最强,醋酸、盐酸含H+的量相等,中和NaOH的能力相等,所以答案为:a=c<b;
④当三种酸物质的量浓度相同时,硫酸中H+含量最多,与铁反应的速率最快,醋酸是弱酸,与铁反应的速率最慢,所以答案为:c<a<b;
(5)①pH=13的强碱溶液中,pH=2强酸溶液中,二者混合所得溶液的pH=12,混合溶液中,则有,所以Va∶Vb=2:9;
②,25℃时,, ,所以;若溶液呈中性,pH=7,;
③若b=4,强酸溶液中,b=0.5a,则a=8,强碱溶液中,所得溶液的pH=7,表明酸碱恰好完全中和,则有,,即,符合题意,所以b值可以等于4。
17.(1) CO 10
(2) +120 kJ·mol-1 B
【详解】(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为CO;若所得溶液c(HCO)∶c(CO)=2∶1,K2=5×10−11==×c(H+)得出c(H+)=10-10,所以pH=10;
(2)ΔH=(4×413+2×745-2×1075-2×436)kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1;CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)正反应为气体体积增大的吸热反应,所以压强越小越有利于反应正向进行,吸热越多,应该选B。
18.(1)增大
(2)a>b>d>c
(3)ac
(4)b
(5) < < >
(6)9.9×10-7
(7)1×10-10mol·L-1
(8)9:11
【解析】(1)
升高温度能够促进弱电解质的电离,所以一般情况下,当温度升高时,Ka增大;
(2)
电离平衡常数越大,越易电离,溶液中氢离子离子浓度越大,则酸性强弱:CH3COOH> H2CO3> HClO> HCO,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:a>b>d>c;
(3)
a.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO,由于酸性:H2CO3> HClO> HCO,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不能生成碳酸根离子,该反应不能发生,故a错误;
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO,醋酸的酸性大于次氯酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应能够发生,故b正确;
c.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-,次氯酸的酸性小于碳酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应无法发生,故c错误;
d.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O,醋酸的酸性大于碳酸,根据强酸制备弱酸的规律,该反应能够发生,故d正确;
故选ac;
(4)
醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释,促进电离,c(CH3COOH)减小,c(CH3COO-)和c(H+)均减小,由于温度不变,Ka和Kw均不变,所以溶液中c(OH-)增大;
a.= ,c(CH3COO-)减小,所以比值减小;
b.= , c(H+)减小,所以比值增大;
c.加水稀释,c(H+)减小,Ka不变,所以减小;
d.加水稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大,所以减小;
故表示的数值随水量的增加而增大的是b;
(5)
体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,根据图示可知,稀释100倍后pH值减小值都小于2,说明二者都为弱酸;稀释过程中pH变化较大的酸的酸性较强,酸的酸性越强,其电离平衡常数越大,所以醋酸的电离平衡常数
(6)
25℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,c(H+)=10-6 mol/L ,则c(OH-)=10-8 mol/L;根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),c(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)- c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7 mol/L;
(7)
在t2℃下,水的离子积Kw= c(H+)×c(OH-)=1×10-12,pH=10的NaOH溶液中,c(H+)=10-10mol/L,碱抑制水电离,碱溶液中的氢离子来自水的电离,水电离出的氢离子的同时也电离出等量的氢氧根离子,所以水电离产生的OH-浓度为10-10mol/L;
(8)
在t2℃下,水的离子积Kw= c(H+)×c(OH-)=1×10-12,pH=11的NaOH溶液中, c(OH-)=0.1mol/L,将pH=11的NaOH溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,溶液显酸性,所以c(H+)=10-2 mol/L=,解之得到:V1:V2=9:11。
19. 1×10-13 10∶1 弱电解质 bd
【详解】(1)0.01 mol·L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01 mol·L-1,溶液的pH为11,溶液中氢离子浓度为10-11 mol·L-1,该温度下水的离子积Kw=0.01×10-11=1×10-13 ;在此温度下, 将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,若所得混合液为中性,说明氢氧根离子和氢离子恰好反应, Va×10a-13= Vb×10-b,则Va∶Vb=1013-a-b:1,由于a+b=12,计算得出Va∶Vb=10∶1;因此,本题正确答案是: 1×10-13 ;10∶1。
(2)①25 ℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010, 根据Kw=c(H+) ×c(OH-)=10-14可知,c2(H+)= 1×10-4 ,c(H+)= 1×10-2 mol·L-1,说明HA是弱酸,属于弱电解质;正确答案:弱电解质。
②a. 存在HAH++ A-平衡,在加水稀释HA溶液的过程中,平衡右移,n(H+)和n(A-)增大, n(HA) 减小,但V变大, c(HA) 减小,故a错误;
b. 存在HAH++ A-平衡,在加水稀释HA溶液的过程中, 平衡右移,n(H+)和n(A-)增大, n(HA) 减小,V变大, 在同一溶液中V相同,c(H+)/c(HA)= n(H+)/n(HA), 随着水量的增加比值增大, 故b正确;
c. 水的离子积常数只受温度影响,c(H+)与c(OH-)的乘积不变,故c错误;
d. 弱酸HA加水稀释,溶液酸性减弱,氢离子浓度减小,由于温度不变,Kw也就保持不变,所以氢氧根离子浓度增大,故d正确;
因此,本题正确答案是: b d。
20. 10-10 d c 2
【详解】(1)已知t℃时纯水的pH=6,则水中的c(H+)=c(OH-)=10-6,该温度下水的离子积Kw=;该温度下pH=2的醋酸溶液中水电离出的c(OH-)=,故答案为:;10-10;
(2)25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,因盐酸是强酸完全电离,醋酸为弱酸不完全电离,所以盐酸中的氢离子浓度大于醋酸溶液中的氢离子,盐酸的pH小于醋酸,故a错误;
盐酸溶液中的离子浓度大于醋酸,故其导电能力强于醋酸,故b错误;
两者均抑制水的电离,氢离子浓度越大对水的抑制越强,因此醋酸中水电离的程度大于盐酸,其溶液中水电离的氢氧根离子浓度大于盐酸,故c错误;
浓度相同的盐酸和醋酸,在体积相同时,溶质的物质的量相同,中和等量NaOH时消耗的体积相同,故d正确;
故答案为:d;
(3)常温下,有pH相同、体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,起始时氢离子浓度相同,加锌粒开始反应后因醋酸能继续电离出氢离子,醋酸中的氢离子浓度大于盐酸,则醋酸与锌的反应速率更快,且醋酸溶质的浓度大于盐酸,体积相同时醋酸的物质的量大于盐酸,产生的氢气的体积大于盐酸,符合的图象是c。
故答案为:c;
(4)常温下0.015mol·L-1的硫酸溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,,pH=-lg0.01=2,故答案为:2;
21.(1) 圆底烧瓶 平衡压强 ac
(2)S2+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(3) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 AC
(4)AgBr+2S2O=[Ag(S2O3)2]3-+Br−
【分析】A装置中用亚硫酸钠和70%的硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,装置B是缓冲装置,可以通过装置B观察SO2生成速率,SO2通入装置C的混合溶液中,加热、搅拌,至溶液pH约为8时,发生反应:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S;亚硫酸钠和硫发生反应:Na2SO3+SNa2S2O3,C中的溶液pH约为8时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液,产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3•5H2O产品。
【详解】(1)仪器A为圆底烧瓶;装置B中长颈漏斗的作用是平衡压强,防止B中压强过大;
a.浓H2SO4和SO2不反应,装置B中盛放浓硫酸时可观察SO2的生成速率,故a正确;
b.饱和Na2SO3溶液可以吸收SO2,和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,故装置B中盛放饱和亚硫酸钠溶液时不能观察SO2的生成速率,故b错误;
c.饱和NaHSO3溶液和SO2不反应,装置B中盛放饱和亚硫酸氢钠溶液时可观察SO2的生成速率,故c正确;
d.饱和NaCl溶液可以吸收SO2,故装置B中盛放饱和氯化钠溶液时不能观察SO2的生成速率,故d错误;
选ac。
(2)已知硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,该实验一般控制在碱性环境下进行,是因为S2O和H+发生氧化还原反应生成硫、二氧化硫和水,离子方程式为:S2O+2H+= S↓+SO2↑+H2O。
(3)产品带结晶水,故用冷却结晶法从溶液中提取晶体,则混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,得到Na2S2O3· 5H2O产品。
A. 得到的Na2S2O3•5H2O在加热时易失去结晶水,所以蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时停止加热,故A正确;
B.快速蒸发溶液中水分,得到的是细小的晶体,故B错误;
C. 产物易溶于水,不溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率,故C正确;
D. 用Na2SO3溶液洗涤,被氧化后转变为硫酸钠,均会引入新杂质,不可选用冷的Na2SO3溶液作洗涤剂,故D错误;
故答案为:AC;
(4)硫代硫酸钠具有较强配位能力,Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,则AgBr与S2O反应生成可溶性的配位化合物[Ag(S2O3)2]3-及Br−,该反应的离子方程式AgBr+2S2O=[Ag(S2O3)2]3-+Br−。
22. 错误 该学生测得的是稀释后溶液的pH 否 NaOH溶液 稀释过程中,NH3▪H2O继续电离出OH-,减弱了因稀释OH-浓度减小的程度
【详解】(1)使用pH试纸测溶液的pH不能事先润湿试纸,因为会将测试的溶液稀释,溶液的pH可能会有变化。
(2)若测试的溶液呈酸性或碱性,则事先润湿试纸会带来误差,但若测试的溶液呈中性,溶液被稀释后仍为中性,则没有误差,故答案填“否”。
(3)NaOH为强碱,NH3▪H2O为弱碱,稀释过程中,由于NH3▪H2O的电离平衡正向移动,所以c(OH-)下降得没有NaOH溶液中的大,所以用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是NaOH溶液。
23. 温度过高,的溶解度下降,不利于吸收 与水反应生成,部分电离出 BC段缓慢氧化产生,与Fe反应生成,催化加快、的吸收转化为,与Fe反应速率快于其生成速率 边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水,充分反应后,加热至沸除去过量的,冷却,再加入20mL 1 溶液,加入足量1 NaOH溶液,加热、搅拌使其充分反应 根据,得
根据Fe守恒和质量守恒:
解得:
【分析】制备四氧化三铁的原理为:,提供的原料有硫酸亚铁和氢氧化钠溶液,而没有硫酸铁,故需用双氧水将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,并需除去过量的过氧化氢,再在等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁的混合液中加入足量氢氧化钠溶液,反应即得到四氧化三铁,过滤、洗涤干燥即可。
【详解】(1) 高温使气体的溶解度降低,吸收时,温度过高,的溶解度下降,不利于吸收。
(2)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,则AB段,pH下降的主要原因是与水反应生成,部分电离出。
②AB段之后,体现内缓慢氧化产生,与Fe反应生成,发生反应: ,,即亚铁离子催化加快、的吸收转化为,故CD段吸收液的pH迅速增大的原因可能是与Fe反应速率快于其生成速率。
(3)由反应知,要制备四氧化三铁,需要等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁反应,故需将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,在等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁的混合液中加入足量氢氧化钠溶液,反应得到四氧化三铁,过滤、洗涤干燥即可。具体实验方案为:取40mL 1 溶液,边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水,充分反应后,加热至沸除去过量的,冷却,再加入20mL 1 溶液,加入足量1 NaOH溶液,加热、搅拌使其充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥。
(4)由数据、结合关系式、元素质量守恒可计算样品中的质量分数:根据,得,根据Fe守恒和质量守恒:,解得:,则。
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