第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(提升卷)(解析版)
展开一选择题:本题共16个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2021·广东·湛江二十一中高二期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1ml·L-1 CuCl2溶液中含有的Cl-数目为2NA
B.1L 0.1ml/L H2C2O4溶液中含有的H+离子数为0.2NA
C.标准状况下,4.48L SO3中含有的氧原子数为0.6NA
D.3ml NO2与足量的H2O反应,转移的电子数为2NA
【答案】D
【详解】
A.由于未告知溶液的体积,故无法计算1ml·L-1 CuCl2溶液中含有的Cl-数目,A错误;
B.由于H2C2O4是弱酸,在水溶液中只能部分电离,故无法计算1L 0.1ml/L H2C2O4溶液中含有的H+离子数,B错误;
C.由于标准状况下SO3是固体,故无法计算4.48L SO3中含有的氧原子数,C错误;
D.根据反应方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,3ml NO2与足量的H2O反应,转移的电子数为2ml×NAml-1=2NA,D正确;
故答案为:D。
2.(2021·重庆市第七中学校高二期中)室温下,下列说法正确的是
A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是a>b>c
B.KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均为7,但两溶液中水的电离程度不相同
C.5.0×10−3ml·L−1KHA溶液的pH=3.75,该溶液中c(A2−)<c(H2A)
D.0.01 ml·L−1与0.001 ml·L−1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为10∶1
【答案】B
【详解】
A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,加水稀释,氢氧根浓度都减小,但氨水又电离出氢氧根,因此氨水中氢氧根浓度大于氢氧化钠溶液中氢氧根浓度,因此a、b、c的大小关系是a>c>b,故A错误;
B.KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均为7,KNO3溶液中既不抑制水的电离也不促进水的电离,而CH3COONH4溶液中醋酸根、铵根促进水的电离,两溶液中水的电离程度不相同,故B正确;
C.5.0×10−3ml·L−1KHA溶液的pH=3.75,说明HA-电离程度大于水解程度,因此该溶液中c(H2A)<c(A2−),故C错误;
D.0.01 ml·L−1 CH3COOH溶液与0.001 ml·L−1的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)之比为10∶1,由于0.01 ml·L−1 CH3COOH溶液电离程度小于0.001 ml·L−1的CH3COOH溶液电离程度,因此0.01 ml·L−1与0.001 ml·L−1的CH3COOH溶液中c(H+)之比小于10∶1,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.(2021·四川·石室中学一模)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是
A.1L0.1ml/L的H2S溶液中含有阴离子总数为0.1NA
B.1mlCaO和CaO2的混合物,所含离子数目为2NA
C.常温下,1L0.5ml/LCH3COONH4溶液的pH=7,则溶液中CH3COO-与NH的数目均为0.5NA
D.用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备lml氯气,转移的电子数均为2NA
【答案】B
【详解】
A.根据电荷守恒可知:n(H+)=2n(S2-)+n(HS-)+n(OH-),0.1ml的H2S属于弱电解质,部分电离,则n(H+)<0.1ml,故溶液中含有的阴离子总数N(S2-)+N(HS-)+N(OH-)<N(H+)小于0.1NA,A错误;
B.CaO和CaO2的阴阳离子个数比皆为1:1,故1ml该混合物所含离子数目为2NA,B正确;
C.CH3COONH4属于弱酸弱碱盐,阴阳离子皆水解,故常温下0.5mlCH3COONH4溶液中CH3COO-与NH4+的数目均小于0.5NA,C错误;
D.根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O、KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O可知,用浓盐酸分别和MnO2,KClO3反应制备1ml氯气,转移的电子数之比为6:5,D错误;
故答案为:B。
4.(2021·湖北·高二期中)室温下,将浓度为0.1的CH3COOH溶液不断加水稀释(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】
A.电离平衡常数只与温度有关,故保持不变,A错误;
B.醋酸为弱电解质,加水稀释,c(CH3COOH)、c(H+)均同等程度减小;但由于电离平衡正向移动,氢离子增多,醋酸分子减少,故增大,B正确;
C.加水稀释,虽然电离程度增大,但醋酸根离子浓度减小,C错误;
D.向醋酸溶液中不断加水过程中,c(H+)、c(CH3COO-)同等程度减小,不变;当加水到一定程度后,c(H+)无限接近10-7ml/L,而c(CH3COO-)无限减小,所以减小。故先不变后减小,D错误;
答案选B。
5.(2021·湖北·高二期中)下列说法正确的是
A.室温下,某溶液中的c(H+)=1.0×10-12ml/L,该溶液可能为酸溶液
B.pH=3的HNO3与pH=11的KOH溶液等体积混合的溶液中:c(H+)<c(OH-)
C.pH<7的溶液也可能是中性溶液
D.室温下,0.1的溶液中:
【答案】C
【详解】
A.室温下Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,溶液中c(H+)=1.0×10-12ml/L,故c(OH-)==10-2 ml/L,因此溶液为碱性,A错误;
B.由于没有说明温度,因此pH=3的HNO3与pH=11的KOH中的c(H+)和c(OH-)无法计算,故混合后溶液中c(H+)和c(OH-)的大小关系无法确定,B错误;
C.常温下水的pH=7,pH=-lg c(H+),对于纯水,电离平衡为H2OH++ OH-,温度升高平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,即pH<7,但纯水中c(H+)=c(OH-),为中性,C正确;
D.NH3∙H2O为弱电解质,弱电解质的电离是微弱的,因此0.1ml/L的NH3∙H2O中c(NH3∙H2O)>c(OH-)>c(H+),D错误;
故选C。
6.(2020·甘肃·永昌县第一高级中学高二期中)常温下,纯水中存在电离平衡:H2OH++OH-,若要使水的电离平衡向右移动,并使c(H+)增大,应加入的适当物质是
A.NaHSO4B.HClC.Na2CO3D.FeCl3
【答案】D
【分析】
若要使水的电离平衡向正方向移动,并使溶液中的c(H+)增大,应加入水解呈酸性的物质。
【详解】
A.NaHSO4电离出H+,使得c(H+)增大,抑制水的电离,故A不符合题意;
B.HCl电离出H+,使得c(H+)增大,抑制水的电离,故B不符合题意;
C.Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,促进水的电离,c(H+)减小,故C不符合题意;
D.FeCl3为强酸弱碱盐,水解呈酸性,促进水的电离,c(H+)增大,故D符合题意;
故选D。
7.(2021·全国·高三专题练习)下列事实中,能说明MOH是弱碱的有
①0.1ml/L MOH溶液可以使酚酞试液变红
②常温下,0.1ml/L MOH溶液中c(OH-)<0.1ml/L
③常温下,0.1ml/L MOH溶液的导电能力比0.1ml/L NaOH溶液弱
④0.1ml/L的MOH溶液与等体积0.1ml/L的盐酸恰好完全反应
⑤常温下,往MCl溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈浅红色
A.①②③B.②③④C.②③⑤D.③④⑤
【答案】C
【详解】
①0.1ml/L MOH溶液可以使酚酞试液变红,MOH是强电解质也能是酚酞变红,不能说明MOH是弱电解质,故①不符合题意;②常温下,0.1ml/L MOH溶液中c(OH-)<0.1ml/L,说明MOH是部分电离,因此是弱电解质,故②符合题意;③常温下,0.1ml/L MOH溶液的导电能力比0.1ml/L NaOH溶液弱,说明离子浓度比NaOH溶液中离子浓度小,则MOH为弱电解质,故③符合题意;④0.1ml/L的MOH溶液与等体积0.1ml/L的盐酸恰好完全反应,MOH是强电解质也与等体积的盐酸恰好反应,不能说明是弱电解质,故④不符合题意;⑤常温下,往MCl溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈浅红色,说明溶液呈酸性,即MOH不是强电解质,是弱电解质,故⑤符合题意;因此②③⑤能说明MOH是弱电解质,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
8.(2021·广东·湛江二十一中高二期中)下列各组离子能够在指定的环境下大量共存的是
A.在pH = 0的溶液中:Na+、K+、MnO、I-
B.和Al反应能产生氢气的溶液:K+、NH、Cl-、HCO
C.c(H+)<c(OH-)的溶液中:Na+、K+、CO、S2-
D.中性溶液中:K+、SO、[Al(OH)4]-、Na+
【答案】C
【详解】
A.pH = 0的溶液是强酸性溶液, MnO的强氧化性将I-氧化而不能大量共存,A不符合题意;
B.和Al反应能产生氢气的溶液,可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO与H+或OH-均不能大量共存,NH与OH-不能大量共存,B不符合题意;
C.c(H+)<c(OH-)的溶液是碱性溶液:Na+、K+、CO、S2-、OH-能大量共存,C符合题意;
D.中性溶液中,[Al(OH)4]-因发生水解生成沉淀而不能大量存在,D不符合题意;
故选C。
9.(江苏省常州市八校2021-2022学年高三12月联合调研化学试题)室温下,通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质:
下列有关说法正确的是
A.NaHSO3溶液中存在c(OH-)=c(H+)-c(SO)+c(HSO)
B.实验2反应静置后的上层清液中有c(Ba2+)×c(SO)>Ksp(BaSO3)
C.实验3得到的溶液中有c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.实验4中反应的离子方程式为CO+HSO=HCO+SO
【答案】D
【详解】
A.NaHSO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO)+c(HSO),所以有c(OH-)=c(H+)-c(SO)+c(H2SO3),故A错误;
B.向某NaHSO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,产生亚硫酸钡白色沉淀、氢氧化钠和水,因此反应静置后的上层清液是亚硫酸钡的饱和溶液,则其中有c(Ba2+)×c(SO)=Ksp(BaSO3),故B错误;
C.向某NaHSO3溶液中加入等体积等浓度的烧碱溶液,测得溶液pH约为9,所得溶液是亚硫酸钠溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2c(H2SO3)+2c(SO)+2c(HSO),故C错误;
D.向某苏打溶液中滴加几滴NaHSO3溶液,碳酸钠过量,生成碳酸氢钠,不会产生二氧化碳,所以未观察到明显实验现象,故D正确;
故选D。
10.(2021·天津实验中学高三阶段练习)常温下含碳各微粒、和存在于和NaOH溶液反应后的溶液中,各物质的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.根据图中数据可知,的
B.为获得尽可能纯的,宜控制溶液的pH为7~9之间
C.pH=10.25时,
D.若是0.1mlNaOH反应后所得的1L溶液,pH=10时,溶液中存在以下关系:
【答案】C
【详解】
A.根据图象曲线可知,pH=6.37时,H2CO3和的浓度相等,碳酸的第一步电离的平衡常数,,选项A正确;
B.根据图示可知,pH在7∼9之间,溶液中主要存在,该pH范围内可获得较纯的NaHCO3,选项B正确;
C.pH=10.25时,溶质为碳酸钠和碳酸氢钠且物质的量之比为1:1,碳酸钠溶液中满足物料守恒:,碳酸氢钠溶液中存在物料守恒:,则混合液中物料守恒有,有,故,选项C错误;
D.pH=10时的溶液为碱性,则c(OH−)>c(H+),溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,c(Na+)离子浓度最大,结合图象曲线变化可知:,OH-为、水解所得,水解程度微弱,因此离子浓度大小为:,选项D正确;
答案选C。
11.(2021·天津实验中学高三阶段练习)根据下列实验现象,所得结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】
A.4滴0.1ml/LNaCl溶液的物质的量小于2mL0.1ml/LAgNO3溶液的物质的量,即AgNO3溶液过量,故不能证明沉淀的转化。即不能得出溶度积:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)的结论,A项错误;
B.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,则右侧烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中无明显变化,能够得出:热稳定性:Na2CO3>NaHCO3的结论,B项正确;
C.氯气能氧化溴离子生成溴,也能氧化碘离子生成碘,因为氯气和溴离子反应时有未反应的氯气,影响溴与碘离子的反应,不能得出该结论。C项错误;
D.盐酸易挥发,与碳酸钠、硅酸钠均发生化学反应,制取的二氧化碳中含有HCl,干扰试验,且HCl不是Cl的最高价含氧酸,不能证明元素的非金属性:Cl>C>Si,D项错误;
答案选B。
12.(2021·四川·石室中学一模)常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.P线代表HA的稀释图象且HA为强酸
B.水的电离程度:Z>Y=X
C.将X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时,c(A-)<c(M+)+c(HA)
D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液中一定有:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
【答案】C
【详解】
A.P线代表的物质pH小于7,因此P线代表HA的稀释图象,纵坐标为物质的量的倍数取对数,HA从pH=4到pH=5稀释倍数大于10,因此HA为弱酸,A错误;
B.水的电离程度受溶液中酸电离出的H+浓度或者碱电离出的OH-浓度影响,X点pH=5时,c(H+)水=10-14/10-5=10-9ml/L,Z点c(H+)水=10-9ml/L,Y点c(H+)水=10-10ml/L,所以水的电离程度:Z=X>Y,B错误;
C.将X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时,根据电荷守恒,c(A-)=(M+),C正确;
D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合后,所得溶液中除生成盐MA外,有HA剩余,而c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)是MA(aq)的粒子浓度大小顺序,D错误;
答案选C。
13.(2021·湖北·高二阶段练习)室温下,将NaOH溶液缓慢滴加到亚磷酸(,二元弱酸)溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示(忽略溶液混合时体积和温度的变化),下列说法正确的是
A.该温度下,的
B.该温度下,当溶液中的时,溶液的
C.滴加的溶液与完全反应后,此时溶液中各离子浓度关系为
D.该温度下,反应的平衡常数为
【答案】D
【分析】
由H3PO3的电离方程式可知:Ka1=;Ka2=,则lg=lg,=lg,图中关系可表示为:pH=lg-lgKa1;pH=-Ka2,由于Ka1>Ka2,所以图中I对应纵截距更大,表示的是曲线I;当溶液中lg=1时,pH=2.4,所以亚磷酸的Ka1==10-1.4ml/L;当溶液中=-1时,pH=5.5,所以亚磷酸的Ka2==10-6.5ml/L。
【详解】
A.由以上分析可知,的,故A错误;
B.Ka1×Ka2==,当溶液中的时,c2(H+)=Ka1×Ka2=10-7.9,溶液的,故B错误;
C.滴加的溶液与完全反应后,生成溶质Na2HPO3,由于H3PO3是二元弱酸,故不存在,此时溶液中各离子浓度关系为,故C错误;
D.该温度下,反应的平衡常数为K===,故D正确;
故选D。
14.(2021·安徽滁州·高二阶段练习)常温下用0.01ml/LNaOH溶液滴定10 mL 0.01 ml· L-1二元弱酸H2R溶液,所得溶液的pH与或的变化关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.曲线L1表示pH与 的变化关系
B.常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C.水的电离程度:M点<N点
D.0.01 ml· L-1H2R溶液的pH=3. 0
【答案】D
【详解】
A.根据Ka1=,可得 。根据Ka2 =,可得。因为Ka1大于Ka2,所以则曲线L1表示pH与的变化关系,曲线L2表示pH与的变化关系,A正确;
B.当溶液中c(HR- )=c(R2- )时,曲线L2的=0,pH=7.5,Ka2=c(H+ )=10-pH=10-7.5,常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8,B正确;
C.M点时,溶液的pH=5,溶质成分为H2R和NaHR,N点时,溶液的pH=7.5.溶质成分为Na2R和NaHR,故水的电离程度:M点<N点,C正确;
D.当溶液中c(HR- )=c(H2R)时,曲线L1的=0,pH=5,则Ka1=c(H+ )=10-pH=10-5,由于Ka1>>Ka2,0.01 ml· L-1 H2R溶液的c(H+ )≈≈ =10-3.5,pH=3.5,D错误;
综上所述答案为D。
15.(2021·全国·模拟预测)T℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知pCd2+为Cd2+浓度的负对数,pN为阴离子浓度的负对数,下列说法正确的是
A.X点:c(Cd2+)
D.T℃时,Cd(OH)2(s)+(aq)⇌CdCO3(s)+2OH-(aq)的平衡常数K为102
【答案】B
【分析】
pKsp[Cd(OH)2]=-lgKsp[Cd(OH)2]=-lg[c(Cd2+) ×c2(OH-)]= pCd2+ + 2pOH-,同理pKsp(CdCO3)= pCd2+ + pCO,根据图像斜率可知,曲线I是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,曲线II是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线,据此分析解答。
【详解】
A.根据图象可知,横坐标和纵坐标都是浓度的负对数,离子浓度越大,其负对数越小,X 点:c(Cd2+) =10-4ml/L> c(OH-)=10-5ml/L,故A错误;
B.根据X点计算,pKsp[Cd(OH)2]=-lgKsp[Cd(OH)2]=-lg[c(Cd2+) ×c2(OH-)]= pCd2+ + 2pOH-=4+2×5=14,根据Z点计算pKsp(CdCO3)= pCd2+ + pCO=4+8=12,所以pKsp(CdCO3) < pKsp[Cd(OH)2],故B正确;
C.Y点对应的CdCO3溶液中,Q(CdCO3)= 10-4×10-6=10-10 > Ksp(CdCO3)=10-12,则Y点对应的CdCO3溶液为过饱和溶液,溶液中有CdCO3析出,故C错误;
D.Ksp(CdCO3)=10-12,Ksp[Cd(OH)2]= 10-14,Cd(OH)2(s)+ CO (aq) CdCO3(s)+2OH-(aq)的平衡常数K= c2(OH-)/c(CO)= Ksp[Cd(OH)2]/ Ksp(CdCO3)=10-2,故D错误;
故选B。
16.(2021·黑龙江·铁人中学高二期中)向15mL0.1ml/LH2A二元弱酸溶液中逐滴滴加0.1ml/LNaOH溶液,混合溶液中H2A、HA-和A2-的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表的微粒是A2-
B.pH=3至pH=4的过程中c(H2A)、c(A2-)、c(HA-)之和不变
C.0.01ml/LNaHA溶液中存在:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D.向pH=4.2的溶液中持续滴加NaOH溶液,水的电离程度持续变大
【答案】C
【分析】
随NaOH溶液加入,依次发生反应:H2A+OH-= HA-+H2O、HA-+ OH-= A2-+H2O,随着pH增大,H2A的物质的量不断减小,HA-的物质的量先增大后减小,A2-的物质的量不断增大,由题图可知,曲线I代表H2A、曲线Ⅱ代表HA-、曲线III代表A2-,据此分析解答。
【详解】
A.根据分析,曲线Ⅱ代表的微粒是HA-,故A错误;
B.由物料守恒可知,滴加0.1ml/LNaOH溶液过程中n(H2A)、n(A2-)、n(HA-)之和不变,则pH=3至pH=4的过程中n(H2A)、n(A2-)、n(HA-)之和不变,但溶液体积逐渐增大,则c(H2A)、c(A2-)、c(HA-)之和逐渐减小,故B错误;
C.由题图可知,pH=1.2时,溶液中c(HA-)= c(H2A),则Ka1==c(H+)=110-1.2,同理pH=4.2时,溶液中c(HA-)= c(A2-),则Ka2==c(H+)=110-4.2,则HA-的水解常数Kh===110-12.8<110-4.2= Ka2,HA-的电离程度大于其水解程度,则NaHA溶液中c(A2-)>c(H2A),由于HA-电离和水解都是微弱的,c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),再结合物料守恒可知:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故C正确;
D.向pH=4.2的溶液中持续滴加NaOH溶液,HA-与OH-反应生成A2-和H2O,A2-在溶液中水解程度大于HA-,促进水的电离,水的电离程度增大,当HA-与OH-反应完全后,氢氧化钠溶液过量,氢氧化钠电离出的OH-会抑制水的电离,导致水的电离程度减小,则向pH=4.2的溶液中持续滴加NaOH溶液,水的电离程度先增大后减小,故D错误;
答案选C。
二、填空题
17.(2021·重庆市第七中学校高二期中)按要求回答下列问题
(1)实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是_______;
(2)将AlCl3溶液蒸干再灼烧,最后得到的主要固体物质是_______(写化学式,下同);将Na2SO3溶液蒸干再灼烧,最后得到的主要固体物质是_______
(3)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验。打开活塞向烧瓶中的NaClO加入饱和KAl(SO4)2溶液,产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是_______(请用反应的离子方程式表示)。
(4)粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质最好选用的是_______。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的_______。
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
【答案】
(1)抑制Cu2+的水解
(2) Al2O3 Na2SO4
(3)3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓
(4) B CD
【解析】
(1)
实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时,由于铜离子会发生水解,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是抑制Cu2+的水解;故答案为:抑制Cu2+的水解。
(2)
将AlCl3溶液蒸干再灼烧,由于铝离子发生水解,盐酸易挥发,因此蒸干得到氢氧化铝,氢氧化铝灼烧得到氧化铝(Al2O3);将Na2SO3溶液蒸干再灼烧,由于亚硫酸根易被氧化,最后得到的主要固体物质是硫酸钠(Na2SO4);故答案为:Al2O3;Na2SO4。
(3)
打开活塞向烧瓶中的NaClO加入饱和KAl(SO4)2溶液,产生大量的白色胶状沉淀,偏铝酸根、铝离子都要水解,两者是发生双水解,因此出现上述现象的原因是3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓;故答案为:3ClO-+Al3++3H2O=3HClO+Al(OH)3↓。
(4)
①A.KMnO4与亚铁离子反应生成铁离子和锰离子,引入了锰离子杂质,故A不符合题意;B.H2O2与亚铁离子反应生成铁离子和水,故B符合题意;C.氯水与亚铁离子反应生成铁离子和氯离子,引入氯离子杂质,故C不符合题意;D.HNO3与亚铁离子反应生成铁离子和氮氧化物,引入硝酸根离子杂质且生成污染性气体,故D不符合题意;综上所述,答案为:B。
②A.NaOH、B.NH3·H2O与铁离子、铜离子都会反应生成氢氧化铁和氢氧化铜,故A、B不符合题意;C.CuO、D.Cu(OH)2与铁离子水解生成的氢离子反应,促进铁离子水解生成氢氧化铁,故CD符合题意;综上所述,答案为:CD。
18.(2021·浙江温州·高二阶段练习)请按要求回答下列问题:
(1)时,物质的量浓度均为的几种盐溶液的如下表所示。
①溶液Ⅰ显酸性的原因是_______(用离子方程式表示)。
②溶液Ⅱ中,_______(填“>”“<”或“=”) 。
③写出溶液Ⅲ中阴离子浓度由大到小的关系:_______。
(2)几种离子开始沉淀时的如下表所示。
①当向含相同浓度的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,_______(填离子符号)最先沉淀。
②时,要使硫酸铜溶液中铜离子浓度降至原来的千分之一,则应向溶液里加入氢氧化钠溶液,使溶液为_______。
(3)已知:时,的电离常数,则该温度下的水解平衡常数_______,若向溶液中加入少量的,则溶液中将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知常温下和的分别为,浓度均为的、的混合溶液中.要使完全沉淀(离子浓度小于)而不沉淀,应该调节溶液的范围是_______,调节应选用的试剂是_______.(填化学式)。
【答案】
(1) =
(2) 6
(3) 增大
(4) 或或
【解析】
(1)
①铵根水解,因此溶液Ⅰ显酸性,离子方程式为NH+H2ONH3•H2O+H+;
②常温下溶液Ⅱ的pH=7,即溶液显中性,这说明铵根和醋酸根的水解程度相当,即相应碱和酸的电离程度相等,所以Ka(CH3COOH)=Kb(NH3•H2O),故此处填:=;
③NaHCO3属于强电解质,在溶液中完全电离,故溶液中阴离子浓度最大的为HCO,NaHCO3溶液显碱性,这说明碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,故OH-浓度大于CO浓度,则溶液Ⅲ中阴离子浓度由大到小的关系为c(HCO)>c(OH-)>c(CO);
(2)
①根据表中数据可知铜离子沉淀需要的pH最小,因此当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,Cu2+最先沉淀;
②25℃时,要使0.2ml•L-1硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子浓度降至原来的千分之一),即反应后溶液中铜离子浓度是2×10-4 ml•L-1,所以根据Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20可知,此时溶液中氢氧根的浓度是ml/L=10-8 ml•L-1,则pOH=8,pH=6,则应向溶液里加入氢氧化钠溶液,使溶液pH为6;
(3)
常温下,NaHSO3的水解常数;加入少量碘单质,发生反应:,溶液酸性增强,氢氧根离子浓度减小,所以增大;
(4)
已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为1.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1 ml·L-1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,只要控制氢氧根离子浓度:,即,得,则,应该调节溶液的pH范围是;为了不引入新的杂质,则调节pH可使用MgO、Mg(OH)2或MgCO3。
19.(2021·江苏·扬州中学高二阶段练习)弱电解质的研究是重要课题。
(1)①已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是___________
a.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是
b.A点,溶液中和浓度相同
c.当时,
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是___________。
(2)H2CO3以及其它部分弱酸的电离平衡常数如表:
按要求回答下列问题:
①H2S、H2CO3 、 HClO的酸性由强到弱的顺序为___________。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式:___________。
③测得0.1 ml·L−1 BaS溶液pH≈13,溶液中OH-、S2−、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是___________。
(3)常温下,已知0.1ml/L一元酸HCOOH(甲酸)溶液中
①0.1ml/L HCOOH的 pH=___________。
②取10mL0.1ml/L的 HCOOH溶液稀释100倍,有关说法正确的是___________(填写序号)
A.所有离子的浓度在稀释过程中都会减少
B.稀释后溶液的pH=5
C.稀释后甲酸的电离度会增大
D.与稀释前比较,稀释后水的电离程度增大
【答案】
(1) bc
(2) c(OH-)>c(HS-)>c(S2−)
(3) 3 CD
【解析】
(1)
①a.根据图中信息,pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是,故a正确;b.根据图中信息A点,溶液中CO2和与浓度相同,故b错误;c.当时,溶液显碱性,因此,故c错误;综上所述,答案为:bc。
②pH=8.4的水溶液主要是,因此向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是;故答案为:。
(2)
①根据电离常数可得到H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为H2CO3>H2S>HClO;故答案为:H2CO3>H2S>HClO。
②根据H2CO3>HClO>,将少量CO2气体通入NaClO溶液中,该反应的离子方程式:;故答案为:。
③测得0.1 ml·L−1 BaS溶液pH≈13,则c(OH-)=0.1 ml·L−1,由于硫离子发生水解生成硫氢根和氢氧根,因此溶液中OH-、S2−、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是c(OH-)>c(HS-)>c(S2−);故答案为:c(OH-)>c(HS-)>c(S2−)。
(3)
①0.1ml/L一元酸HCOOH(甲酸)溶液中,则c(H+)=1×10−3ml∙L−1,因此0.1ml/L HCOOH的pH=3;故答案为:3。
②A.稀释过程中甲酸根离子浓度、氢离子浓度减少,氢氧根离子浓度增大,故A错误;B.10mL0.1ml/L的 HCOOH溶液稀释100倍,稀释后,由于甲酸又要电离,因此氢离子浓度大于1×10−5ml∙L−1,因此溶液的pH小于5,故B错误;C.稀释后,电离平衡正向移动,因此甲酸的电离度会增大,故C正确;D.加水稀释,溶液氢离子浓度减小,抑制水的电离程度减小,因此与稀释前比较,稀释后水的电离程度增大,故D正确;综上所述,答案为:CD。
20.(2021·河南·马店第一高级中学高二期中)I.回答下列问题
(1)现有以下物质:①NaCl晶体 ②SO2③液态醋酸 ④铜 ⑤固体BaSO4⑥纯蔗糖(C12H22O11) ⑦酒精(C2H5OH) ⑧熔化的KHSO4⑨氨水 ⑩液氮。
请回答下列问题。(填相应序号)
①以上物质能导电的是___________;
②以上物质属于非电解质的是___________;
③以上物质属于强电解质的是___________;
II.A、B、C、D四种物分别是HCl、、CH3COOH、NaOH中的一种。常温下进行下列实验:
(2)0.001ml/L的A溶液pH=3,则A是___________。
(3)B溶液和D溶液显碱性,等浓度两者pH关系;
①D是___________溶液。
②用水稀释0.1ml/LB时,溶液中随着水量的增加而减小的是___________(填写序号)。
A. B. C. c(H+)与c(OH-)的乘积 D. OH-的物质的量
(4)pH相同,等体积的两份溶液A和C,分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是___________(填写序号)。
①反应所需要的时间 ②开始反应时的速率
③参加反应的锌的物质的量A=C ④反应过程的平均速率
⑤A溶液里有锌剩余 ⑥C溶液里有锌剩余
【答案】
(1) ④⑧⑨ ②⑥⑦⑩ ①⑤⑧
(2)HCl
(3) NaOH AB
(4)③
【分析】
①NaCl晶体中不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,但是溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子,属于强电解质;②SO2在熔融状态下不导电,水溶液中由于与水反应生成了H2SO3,本身不导电,是化合物,属于非电解质;③液态醋酸不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,水溶液中能部分电离出自由移动的离子,属于弱电解质;④铜存在自由电子,能导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑤固体BaSO4不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,但是熔融状态下能完全电离出离子,属于强电解质;⑥纯蔗糖(C12H22O11)不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物,属于非电解质;⑦酒精(C2H5OH)不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物,属于非电解质;⑧熔化的KHSO4存在自由移动的离子,导电,在溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子,属于强电解质;⑨氨水存在自由移动的离子,导电,能部分电离出自由移动的离子,属于混合物,不属于电解质;⑩液氮不存在自由电子或者自由移动的离子,不导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;以此分析解答本题。
(1)
①根据上述分析可知:以上物质能导电的是④⑧⑨,故答案:④⑧⑨。
②根据上述分析可知:以上物质属于非电解质的是②⑥⑦⑩,故答案:②⑥⑦⑩。
③根据上述分析可知:以上物质属于强电解质的是①⑤⑧,故答案:①⑤⑧
(2)
pH=3中氢离子浓度为0.001ml/L,所以A溶液为一元强酸,即为HCl,故答案:HCl。
(3)
NaOH、两者都显碱性,等浓度两者pH关系,故B为溶液,D为NaOH溶液,故答案:NaOH。
②A.随着水的加入和氢氧根离子浓度逐渐减小,但稀释促进电离,所以的浓度比氢氧根离子浓度减小的更大,所以减小,故A符合题意; B.随着水的加入,氢氧根离子浓度逐渐减小,氢离子的浓度逐渐增大,故减小 ,故B符合题意;
C.水的离子积在一定温度下是个常数,所以 c(H+)与c(OH-)的乘积 是不变的,故C不符合题意;
D. 稀释促进电离,所以OH-的物质的量增大,故D不符合题意;
故答案:AB。
(4)
pH相同、等体积的CH3COOH、HCl两种溶液,分别与不同质量的锌粉反应,开始反应时的速率相等,故②错误;若放出氢气的质量相同,说明反应的酸相同,参加反应的锌的物质的量也相同,故③正确;故答案:③。
21.(2021·黑龙江·双鸭山一中高二期中)I.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在水溶液中存在多种平衡体系。
(1)实验室在保存FeCl3溶液时,常在溶液中加少量的___________,以抑制其水解;把溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体主要产物是___________。
(2)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理:___________。
II.已知,常温下几种物质的电离常数如下:
(3)25℃时,CH3COONH4溶液显___________性,(NH4)2CO3溶液的pH___________(填“大于”或“小于”)7
(4)物质的量浓度均为0.1ml·L-1的4种溶液:①、②、③、④,按要求从大到小排序。:___________;:___________。
(5)25℃时,若氨水的浓度为2.0ml·L-1,溶液中的c(OH−)=___________ml·L−1。将SO2通入该氨水中,当c(OH−)降至1.0×10−7ml·L−1时,溶液中的=___________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是___________。
【答案】
(1) 盐酸 氧化铝
(2)Al3++= Al(OH)3↓+3CO2↑
(3) 中 大于
(4) ④③①② ②①③④
(5) 6.010-3 ml·L-1 0.6 SO2+= +H2O+2CO2
【解析】
(1)
FeCl3是强酸弱碱盐,水解呈酸性,保存FeCl3溶液时应加入盐酸抑制其水解。也属于强酸弱碱盐,Al3+水解生成Al(OH)3和HCl,在溶液蒸干时,HCl挥发掉,生成的氢氧化铝在灼烧时分解成氧化铝和水,所以最后得到的固体是氧化铝。
(2)
和溶液混合,Al3+和会相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3= Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)
从表格中的几种物质的电离常数可知,CH3COOH的Ka和NH3·H2O的Kb是相等的,则和CH3COO-的水解程度是一样的,故CH3COONH4溶液显中性。H2CO3的Ka2=4.7×10-11,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,Kb> Ka2,即的水解程度大于,故(NH4)2CO3溶液的pH大于7。
(4)
①是强酸弱碱盐,溶液显酸性,②也是强酸弱碱盐,溶液也显酸性,由于电离,故酸性比①强,③属弱酸弱碱盐,由于CH3COOH的Ka和NH3·H2O的Kb是相等的,故溶液显中性;④是弱碱,溶液显碱性,所以它们的从大到小顺序是④③①②;
①、②、③、④它们溶液物质的量浓度均为0.1ml·L-1,其中①、②、③是强电解质,是完全电离的,④是弱碱,是部分电离的,且①溶液中的部分水解,②的溶液的酸性会抑制的水解,③是弱酸弱碱盐,和CH3COO-相互促进水解,④是弱碱,电离出的浓度最小,故四种溶液中的浓度由大到小的顺序为②①③④。
(5)
25℃时,氨水的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0ml·L-1,则可得,因为氨水中c(OH-)= c(),所以c(OH-)=6.010-3 ml·L-1。
25℃时,Kw= c(H+)· c(OH-)=1.0-14,若c(OH−)= 1.0×10−7ml·L−1,则c(H+)=1.0×10−7ml·L−1,已知H2SO3的Ka2=6.0×10-8,,则=。
SO2与足量小苏打反应的化学方程式是SO2 +2NaHCO3= Na2SO3+ H2O+2CO2,则离子方程式为SO2+= +H2O+2CO2。
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定某NaHSO3溶液的pH,测得pH约为6
2
向某NaHSO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
3
向某NaHSO3溶液中加入等体积等浓度的烧碱溶液,测得溶液pH约为9
4
向某苏打溶液中滴加几滴NaHSO3溶液,未观察到明显实验现象
A
B
C
D
实验
现象
第①步出现白色沉淀第②步白色沉淀变成黄色沉淀
左边烧杯中无明显变化,右边烧杯中澄清石灰水变浑浊
左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
结论
溶度积:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
氧化性:Cl2>Br2>I2
非金属性:Cl>C>Si
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
溶液
溶液
溶液
溶液
5
7
8.4
离子
7.6
5.2
10.4
弱酸
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
化学式
H2CO3
CH3COOH
NH3·H2O
H2SO3
电离平衡常数
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
Kb=1.8×10-5
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(基础卷)(解析版): 这是一份第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(基础卷)(解析版),共1页。试卷主要包含了下列物质属于弱电解质的是,下列实验操作正确的是,下列离子方程式书写正确的是,已知某温度下有如下三个反应等内容,欢迎下载使用。
第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(提升卷)(参考答案): 这是一份第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(提升卷)(参考答案),共1页。
第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(提升卷)(原卷版): 这是一份第三章 水溶液中的离子反应与平衡-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷(人教版2019选择性必修1)(提升卷)(原卷版),共1页。试卷主要包含了设NA为阿伏加德罗常数的值,室温下,下列说法正确的是,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是,常温下,纯水中存在电离平衡等内容,欢迎下载使用。