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2020届二轮复习 电解质溶液 作业（全国通用） 练习
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电解质溶液
1.其他条件不变,升高温度,下列数据不一定增大的是 ( )
A.可逆反应的化学平衡常数K
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH
C.水的离子积常数KW
D.弱电解质的电离度α
2.下列说法正确的是 ( )
A.CH3Cl(g)+Cl2(g) CH2Cl2(l)+HCl(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.向氨水中不断通入CO2,随着CO2的增加,不断减小
C.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同
D.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
3.常温下,用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图Z9-1所示。下列说法不正确的是 ( )
图Z9-1
A.A点溶液中加入少量水:增大
B.B点:c( HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)
C.水电离出来的c(OH-):B点>D点
D.C点:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)
图Z9-2
4.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图Z9-2所示,下列说法正确的是 ( )
A.Ka(HA)=1×10-6
B.b点:c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)
C.a→c过程中水的电离程度始终增大
D.c点时,随温度升高而减小
5.工业上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3 生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图Z9-3所示。
下列有关说法不正确的是 ( )
A.原NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.8 mol·L-1
B.a点水的电离程度小于c点水的电离程度
C.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(Al)+c(OH-)
D.生成沉淀的离子方程式为HC+Al+H2OAl(OH)3↓+C
图Z9-3
6.20 ℃时,在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2) +c(C2)=0.100 mol·L-1。含碳元素微粒的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图Z9-4所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-4
A.①表示H2C2O4的分布曲线,③表示C2的分布曲线
B.Q点对应的溶液中:lg c(H+)
D.0.100 mol·L-1的NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)-c(C2)+c(H2C2O4)
7.室温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钾溶液和氨水,滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(HCl)]的变化关系如图Z9-5所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-5
A.Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线
B.当pH=7时,滴定氨水消耗的V(HCl)<20 mL,且此时溶液中c(N)=c(Cl-)
C.滴定氢氧化钾溶液时,若V(HCl)>20 mL,则一定有:c(Cl-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-)
D.当滴定氨水消耗V(HCl)=10 mL时,c(NH3·H2O)>c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
图Z9-6
8.某温度时,向10 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液。滴加过程中溶液中-lg c(Ca2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图Z9-6所示,下列有关说法正确的是(已知lg 5=0.7) ( )
A.x、y两点c(Ca2+)之比为2000∶3
B.Ksp(CaCO3)=5×10-9
C.w点对应的分散系很稳定
D.x、y、z三点中,水的电离程度最大的为x点
9.已知298 K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图Z9-7所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4, ≈3.2) ( )
图Z9-7
A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11 mol·L-1
B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的
C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液
D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6000
10.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时H2A的pKa1=1.85;pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图Z9-8所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-8
A.a点所得溶液中:c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1
B.b点所得溶液中:c(H2A)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)
C.对应溶液中水的电离程度:a>b>c>d
D.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HA-)
11.已知:
①亚硝酸钠(NaNO2)是一种食品添加剂,为无色、无气味的固体,具有防腐和抗氧化作用。
②AgNO2 是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体。
Ⅰ.问题探究
(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧,出现青紫而中毒,原因是 。若发生中毒时,你认为下列物质有助于解毒的是 (填字母)。
A.牛奶 B.Mg(OH)2
C.维生素C D.小苏打
(2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将NaNO2误当食盐食用的事件。要区别NaNO2和NaCl 两种固体,你需用的试剂是 。
Ⅱ.实验测定
为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:
①称取样品a g,加水溶解,配制成100 mL溶液。
②取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有 。
(2)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液, 时达到滴定终点。
(3)滴定过程中发生反应的离子方程式是 ;测得该样品中NaNO2的质量分数为 。
(4)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,则测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同);若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果 。
12.一种由富锰渣(含2MnO·SiO2、3MnO·Al2O3·3SiO2、FeO及重金属盐等)制备高纯MnCl2的工艺流程如下:
图Z9-9
回答下列问题:
图Z9-10
(1)“浸出”时的温度与四种元素的浸出率如图Z9-10 所示。
①工艺上“浸出”控制75 ℃ 的主要原因是 。
②铁和铝的浸出率从72 ℃明显下降的可能原因是 。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(3)通过调整pH可以“除铁和铝”。常温下,三种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全(使其浓度小于1×10-6 mol·L-1)的部分数据如下表:
Mn(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀pH
7.1
2.2
4.1
沉淀完全pH
10.8
3.5
?
Al(OH)3沉淀完全的pH 为 {已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33};调pH时,应将溶液pH 调整的范围是 。
(4)“除重金属”时,发生反应Hg2++MnSHgS+Mn2+,其平衡常数K= [已知溶度积常数Ksp(HgS)=1.6×10-52,Ksp(MnS)=2.5×10-10,答案保留三位有效数字]。
(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、 、 、洗涤、干燥等。
答案及解析
1.A [解析] 若正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小;若正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,所以,其他条件不变,升高温度,可逆反应的化学平衡常数K不一定增大,A正确。醋酸钠水解吸热,升温能够促进其水解,碱性增强,pH增大,B错误;水的电离过程是吸热的,升高温度促进水的电离,水的离子积常数一定增大,C错误;电离是吸热过程,升温促进弱电解质的电离,电离度增大,D错误。
2.B [解析] 反应CH3Cl(g)+Cl2(g)CH2Cl2(l)+HCl(g)是熵减的反应,该反应能自发进行,根据反应能否自发进行的判据可知ΔH-TΔS<0,所以该反应的ΔH<0,A错误; 氨水中存在电离平衡NH3·H2ON+OH-,向氨水中不断通入CO2,CO2的水溶液呈酸性,使平衡向正反应方向进行,故c(N)增加,=不断减小,B正确;醋酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,所以pH相等的两种溶液中水的电离程度不同,C错误;该实验探究温度对反应速率的影响,应先分别用水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,若是先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热,计时的反应温度低于设定温度,测得的反应速率会偏低,D错误。
3.C [解析] 根据图像可知,0.1 mol·L-1的H2A溶液的pH大于1,说明H2A为弱酸,若A点溶液中加入少量水,溶液中氢离子、H2A的浓度减小,由于水的离子积不变,则氢氧根离子浓度增大,所以增大,A正确。B点时加入了10 mL NaOH溶液,反应后溶质为NaHA,此时溶液的pH小于7,说明HA-的电离程度大于其水解程度,则c(A2-)>c(H2A),由于氢离子来自HA-和水的电离,则c(H+)>c(A2-),溶液中离子浓度大小顺序为c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),B正确。B点反应后溶质为NaHA,HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,氢离子抑制了水的电离,而D点加入20 mL氢氧化钠溶液,二者恰好反应生成Na2A,A2-水解促进了水的电离,所以水电离的c(OH-):B点
5.A [解析] 据图可知,加入40 mL NaHCO3溶液时生成沉淀最多,沉淀为0.032 mol,因NaOH过量,则滤液中含有NaOH,由反应顺序OH-+HCC+H2O、HC+Al+H2OAl(OH)3↓+ C,并结合图像可知,加入前8 mL NaHCO3溶液时不生成沉淀,则原NaHCO3溶液中c(NaHCO3)==1.0 mol·L-1,所以c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=1.0 mol·L-1,A错误; a点时尚未加入NaHCO3溶液,滤液中NaOH过量,水的电离受到抑制,随NaHCO3溶液的加入,溶液中NaOH逐渐减少,水的电离程度逐渐增大,所以a点水的电离程度小于c点水的电离程度,B正确; a点对应的溶液为加入过量烧碱溶液后所得的滤液,因氧化镁与NaOH溶液不反应,则加入过量烧碱溶液所得的滤液中含有NaOH和NaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Al)+(OH-),C正确; 由上述分析可知,加入NaHCO3溶液生成沉淀的离子方程式为HC+Al+H2OAl(OH)3↓+C,D正确。
6.D [解析] 随着溶液pH增大,溶液中H2C2O4、HC2先后被反应,越来越少,而C2则越来越多,因此曲线①代表的是HC2的分布曲线,②代表的是H2C2O4的分布曲线,③代表的是C2的分布曲线,A错误;Q点时溶液显酸性,因此c(H+)>c(OH-),即lg c(H+)>lg c(OH-),B错误;电离平衡常数只受温度的影响,根据P点c(HC2)=c(C2),Ka2==10-4.2,此平衡常数是草酸的二级电离常数,C错误;根据质子守恒,因此NaHC2O4溶液中有c(OH-)=c(H+)-c(C2)+c(H2C2O4),故D正确。
7.B [解析] KOH为强碱,NH3·H2O是弱碱,相同浓度时,NH3·H2O的pH小于KOH,因此Ⅱ表示的是滴定氨水的曲线,A错误;盐酸与氨水恰好完全反应时,溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此pH=7时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,消耗的V(HCl)<20 mL,根据电荷守恒,c(N) +c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),即c(N)=c(Cl-),B正确;滴定氢氧化钾溶液时,当V(HCl)>20 mL,溶质为KCl和HCl,离子浓度大小顺序可能是c(Cl-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-),也可能是c(Cl-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-),C错误;当滴定氨水消耗V(HCl)=10 mL时,溶质为NH3·H2O和NH4Cl,且二者物质的量浓度相等,根据图像,V(HCl)=10 mL时,溶液显碱性,即NH3·H2O的电离程度大于N水解程度,因此离子浓度大小顺序是c(N)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),D错误。
8.A [解析] x点时Ca2+与C恰好反应,此时由-lg c(Ca2+)=4.3计算得c(Ca2+)=c(C)=5×10-5 mol·L-1,Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(C)=2.5×10-9,y点溶液中c(C)= mol·L-1,则c(Ca2+)=7.5×10-8 mol·L-1,x、y两点c(Ca2+)之比为(5×10-5 mol·L-1)∶(7.5×10-8 mol·L-1)=2 000∶3,A正确;由A中分析可知,Ksp(CaCO3)=2.5×10-9,B错误;w点时Qc(CaCO3)>Ksp(CaCO3),分散系处于过饱和状态,不稳定,C错误;y点碳酸钠过量最多,碳酸根离子水解促进水的电离,因此水的电离程度最大的为y点,D错误。
9.D [解析] 饱和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)=≈3.2×10-11 mol·L-1,同理饱和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=≈2.4×10-9 mol·L-1,因此Ⅰ曲线代表的是FeS的溶解平衡曲线,Ⅱ曲线代表的是NiS的溶解平衡曲线,M点c(S2-)=2.4×10-9 mol·L-1,A错误;此时P点对应的NiS的分散系为过饱和溶液,不是稳定分散系,应有沉淀产生,B错误;向Q点对应的溶液中加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)减小,Q不能转化到N点,C错误;平衡常数K=====6000,D正确。
10.D [解析] 由物料守恒可知,a点所得溶液中,c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=×0.1 mol·L-1,A错误;b点所得溶液中溶质为NaHA,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),由物料守恒得c(Na+)=c(H2A)+c(A2-)+c(HA-),所以c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),c(H+)≠c(OH-),故B错误;a中溶质为H2A和NaHA, b中溶质为NaHA,c中溶质为NaHA和Na2A,d中溶质为Na2A,H2A抑制水的电离,A2-因发生水解促进水的电离,HA-既能电离,又能水解,在相同条件下,HA-的电离程度小于H2A,A2-的水解程度大于HA-,故对应溶液中水的电离程度为ac(H+),溶液中的溶质为NaHA和Na2A,Ka2==10-7.19,c点溶液的pH为7.19,即c(H+)=10-7.19,可得c(A2-)=c(HA-),由电荷守恒可知,此时c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),由c(A2-)=c(HA-)可知,c(Na+)+c(H+)=3×c(HA-)+c(OH-),由于c(OH-)>c(H+),可得c(Na+)>3c(HA-),D正确。
11.Ⅰ.(1)血红蛋白中Fe2+被N氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能 C
(2)AgNO3溶液(或其他合理答案)
Ⅱ.(1)烧杯、100 mL容量瓶
(2)酸式 锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30 s内不褪色
(3)5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O %
(4)偏大 偏小
[解析] Ⅰ.(1)发生中毒时,血红蛋白中Fe2+被N氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去载氧功能,致使机体组织缺氧;题给的牛奶、Mg(OH)2、小苏打都不具有还原性,无法解毒,维生素C具有还原性,可将Fe3+还原为Fe2+,可以起到解毒的作用,C正确。 (2)向由NaCl固体配制的溶液中加入AgNO3溶液,生成AgCl白色沉淀,向 NaNO2固体配制的溶液中加入AgNO3溶液,生成不溶于水的AgNO2浅黄色固体,可以区分两种固体。
Ⅱ.(1)根据题给仪器,配制100 mL一定物质的量浓度的溶液还需要的玻璃仪器有烧杯、100 mL容量瓶。(2)酸性 KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡皮管,因此应该盛装在酸式滴定管中;KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,当锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30 s内不褪色时,说明滴定达到终点。 (3)KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,反应的离子方程式是5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O;根据反应关系5N~2Mn可知,25.00 mL溶液中n(NaNO2)=n(N)=0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L×;100 mL溶液中含有n(NaNO2)=0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L××, NaNO2的质量为0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L×××69 g·mol-1=1.38V×10-2 g,该样品中NaNO2的质量分数为×100%=%。 (4)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,将导致KMnO4的浓度偏小,使消耗的KMnO4标准溶液体积V偏大,根据质量分数公式w(NaNO2)=%可知,测定结果偏大;若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,NaNO2还未反应完全,使得V偏小,根据质量分数公式w(NaNO2)=%可知,测定结果偏小。
12.(1)①使滤液中几乎不含硅的化合物
②部分Fe2+及Al3+水解形成沉淀
(2)MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O
(3)5.0 5.0≤pH<7.1
(4)1.56×1042
(5)冷却结晶 过滤
[解析] (1)①75 ℃时Si的浸出率接近于零,而其他元素的浸出率很高,可以使滤液中几乎不含硅的化合物。②Fe2+ 和Al3+都能水解,且水解是吸热的,温度高于72 ℃时有利于Fe2+ 和Al3+水解生成沉淀,导致铁和铝的浸出率明显下降。(2)加MnO2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+便于除去,发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。(3)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(Al3+)=1×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=1×10-9,所以c(H+)=1×10-5 ,pH=5;调pH时,应保证Fe3+ 和Al3+沉淀完全,而Mn2+不产生沉淀,根据表中数据可知应调节pH的范围为5.0≤pH<7.1。(4)根据反应Hg2++MnSHgS+Mn2+,可得K===≈1.56×1042。(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 、洗涤、干燥等。
1.其他条件不变,升高温度,下列数据不一定增大的是 ( )
A.可逆反应的化学平衡常数K
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH
C.水的离子积常数KW
D.弱电解质的电离度α
2.下列说法正确的是 ( )
A.CH3Cl(g)+Cl2(g) CH2Cl2(l)+HCl(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.向氨水中不断通入CO2,随着CO2的增加,不断减小
C.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同
D.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
3.常温下,用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图Z9-1所示。下列说法不正确的是 ( )
图Z9-1
A.A点溶液中加入少量水:增大
B.B点:c( HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)
C.水电离出来的c(OH-):B点>D点
D.C点:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)
图Z9-2
4.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图Z9-2所示,下列说法正确的是 ( )
A.Ka(HA)=1×10-6
B.b点:c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)
C.a→c过程中水的电离程度始终增大
D.c点时,随温度升高而减小
5.工业上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3 生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图Z9-3所示。
下列有关说法不正确的是 ( )
A.原NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.8 mol·L-1
B.a点水的电离程度小于c点水的电离程度
C.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(Al)+c(OH-)
D.生成沉淀的离子方程式为HC+Al+H2OAl(OH)3↓+C
图Z9-3
6.20 ℃时,在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2) +c(C2)=0.100 mol·L-1。含碳元素微粒的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图Z9-4所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-4
A.①表示H2C2O4的分布曲线,③表示C2的分布曲线
B.Q点对应的溶液中:lg c(H+)
D.0.100 mol·L-1的NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)-c(C2)+c(H2C2O4)
7.室温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钾溶液和氨水,滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(HCl)]的变化关系如图Z9-5所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-5
A.Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线
B.当pH=7时,滴定氨水消耗的V(HCl)<20 mL,且此时溶液中c(N)=c(Cl-)
C.滴定氢氧化钾溶液时,若V(HCl)>20 mL,则一定有:c(Cl-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-)
D.当滴定氨水消耗V(HCl)=10 mL时,c(NH3·H2O)>c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
图Z9-6
8.某温度时,向10 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液。滴加过程中溶液中-lg c(Ca2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图Z9-6所示,下列有关说法正确的是(已知lg 5=0.7) ( )
A.x、y两点c(Ca2+)之比为2000∶3
B.Ksp(CaCO3)=5×10-9
C.w点对应的分散系很稳定
D.x、y、z三点中,水的电离程度最大的为x点
9.已知298 K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图Z9-7所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4, ≈3.2) ( )
图Z9-7
A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11 mol·L-1
B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的
C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液
D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6000
10.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时H2A的pKa1=1.85;pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图Z9-8所示。下列说法正确的是 ( )
图Z9-8
A.a点所得溶液中:c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1
B.b点所得溶液中:c(H2A)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)
C.对应溶液中水的电离程度:a>b>c>d
D.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HA-)
11.已知:
①亚硝酸钠(NaNO2)是一种食品添加剂,为无色、无气味的固体,具有防腐和抗氧化作用。
②AgNO2 是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体。
Ⅰ.问题探究
(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧,出现青紫而中毒,原因是 。若发生中毒时,你认为下列物质有助于解毒的是 (填字母)。
A.牛奶 B.Mg(OH)2
C.维生素C D.小苏打
(2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将NaNO2误当食盐食用的事件。要区别NaNO2和NaCl 两种固体,你需用的试剂是 。
Ⅱ.实验测定
为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:
①称取样品a g,加水溶解,配制成100 mL溶液。
②取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有 。
(2)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液, 时达到滴定终点。
(3)滴定过程中发生反应的离子方程式是 ;测得该样品中NaNO2的质量分数为 。
(4)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,则测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同);若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果 。
12.一种由富锰渣(含2MnO·SiO2、3MnO·Al2O3·3SiO2、FeO及重金属盐等)制备高纯MnCl2的工艺流程如下:
图Z9-9
回答下列问题:
图Z9-10
(1)“浸出”时的温度与四种元素的浸出率如图Z9-10 所示。
①工艺上“浸出”控制75 ℃ 的主要原因是 。
②铁和铝的浸出率从72 ℃明显下降的可能原因是 。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(3)通过调整pH可以“除铁和铝”。常温下,三种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全(使其浓度小于1×10-6 mol·L-1)的部分数据如下表:
Mn(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀pH
7.1
2.2
4.1
沉淀完全pH
10.8
3.5
?
Al(OH)3沉淀完全的pH 为 {已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33};调pH时,应将溶液pH 调整的范围是 。
(4)“除重金属”时,发生反应Hg2++MnSHgS+Mn2+,其平衡常数K= [已知溶度积常数Ksp(HgS)=1.6×10-52,Ksp(MnS)=2.5×10-10,答案保留三位有效数字]。
(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、 、 、洗涤、干燥等。
答案及解析
1.A [解析] 若正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小;若正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,所以,其他条件不变,升高温度,可逆反应的化学平衡常数K不一定增大,A正确。醋酸钠水解吸热,升温能够促进其水解,碱性增强,pH增大,B错误;水的电离过程是吸热的,升高温度促进水的电离,水的离子积常数一定增大,C错误;电离是吸热过程,升温促进弱电解质的电离,电离度增大,D错误。
2.B [解析] 反应CH3Cl(g)+Cl2(g)CH2Cl2(l)+HCl(g)是熵减的反应,该反应能自发进行,根据反应能否自发进行的判据可知ΔH-TΔS<0,所以该反应的ΔH<0,A错误; 氨水中存在电离平衡NH3·H2ON+OH-,向氨水中不断通入CO2,CO2的水溶液呈酸性,使平衡向正反应方向进行,故c(N)增加,=不断减小,B正确;醋酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,所以pH相等的两种溶液中水的电离程度不同,C错误;该实验探究温度对反应速率的影响,应先分别用水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,若是先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热,计时的反应温度低于设定温度,测得的反应速率会偏低,D错误。
3.C [解析] 根据图像可知,0.1 mol·L-1的H2A溶液的pH大于1,说明H2A为弱酸,若A点溶液中加入少量水,溶液中氢离子、H2A的浓度减小,由于水的离子积不变,则氢氧根离子浓度增大,所以增大,A正确。B点时加入了10 mL NaOH溶液,反应后溶质为NaHA,此时溶液的pH小于7,说明HA-的电离程度大于其水解程度,则c(A2-)>c(H2A),由于氢离子来自HA-和水的电离,则c(H+)>c(A2-),溶液中离子浓度大小顺序为c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),B正确。B点反应后溶质为NaHA,HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,氢离子抑制了水的电离,而D点加入20 mL氢氧化钠溶液,二者恰好反应生成Na2A,A2-水解促进了水的电离,所以水电离的c(OH-):B点
5.A [解析] 据图可知,加入40 mL NaHCO3溶液时生成沉淀最多,沉淀为0.032 mol,因NaOH过量,则滤液中含有NaOH,由反应顺序OH-+HCC+H2O、HC+Al+H2OAl(OH)3↓+ C,并结合图像可知,加入前8 mL NaHCO3溶液时不生成沉淀,则原NaHCO3溶液中c(NaHCO3)==1.0 mol·L-1,所以c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=1.0 mol·L-1,A错误; a点时尚未加入NaHCO3溶液,滤液中NaOH过量,水的电离受到抑制,随NaHCO3溶液的加入,溶液中NaOH逐渐减少,水的电离程度逐渐增大,所以a点水的电离程度小于c点水的电离程度,B正确; a点对应的溶液为加入过量烧碱溶液后所得的滤液,因氧化镁与NaOH溶液不反应,则加入过量烧碱溶液所得的滤液中含有NaOH和NaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Al)+(OH-),C正确; 由上述分析可知,加入NaHCO3溶液生成沉淀的离子方程式为HC+Al+H2OAl(OH)3↓+C,D正确。
6.D [解析] 随着溶液pH增大,溶液中H2C2O4、HC2先后被反应,越来越少,而C2则越来越多,因此曲线①代表的是HC2的分布曲线,②代表的是H2C2O4的分布曲线,③代表的是C2的分布曲线,A错误;Q点时溶液显酸性,因此c(H+)>c(OH-),即lg c(H+)>lg c(OH-),B错误;电离平衡常数只受温度的影响,根据P点c(HC2)=c(C2),Ka2==10-4.2,此平衡常数是草酸的二级电离常数,C错误;根据质子守恒,因此NaHC2O4溶液中有c(OH-)=c(H+)-c(C2)+c(H2C2O4),故D正确。
7.B [解析] KOH为强碱,NH3·H2O是弱碱,相同浓度时,NH3·H2O的pH小于KOH,因此Ⅱ表示的是滴定氨水的曲线,A错误;盐酸与氨水恰好完全反应时,溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此pH=7时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,消耗的V(HCl)<20 mL,根据电荷守恒,c(N) +c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),即c(N)=c(Cl-),B正确;滴定氢氧化钾溶液时,当V(HCl)>20 mL,溶质为KCl和HCl,离子浓度大小顺序可能是c(Cl-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-),也可能是c(Cl-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-),C错误;当滴定氨水消耗V(HCl)=10 mL时,溶质为NH3·H2O和NH4Cl,且二者物质的量浓度相等,根据图像,V(HCl)=10 mL时,溶液显碱性,即NH3·H2O的电离程度大于N水解程度,因此离子浓度大小顺序是c(N)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),D错误。
8.A [解析] x点时Ca2+与C恰好反应,此时由-lg c(Ca2+)=4.3计算得c(Ca2+)=c(C)=5×10-5 mol·L-1,Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(C)=2.5×10-9,y点溶液中c(C)= mol·L-1,则c(Ca2+)=7.5×10-8 mol·L-1,x、y两点c(Ca2+)之比为(5×10-5 mol·L-1)∶(7.5×10-8 mol·L-1)=2 000∶3,A正确;由A中分析可知,Ksp(CaCO3)=2.5×10-9,B错误;w点时Qc(CaCO3)>Ksp(CaCO3),分散系处于过饱和状态,不稳定,C错误;y点碳酸钠过量最多,碳酸根离子水解促进水的电离,因此水的电离程度最大的为y点,D错误。
9.D [解析] 饱和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)=≈3.2×10-11 mol·L-1,同理饱和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=≈2.4×10-9 mol·L-1,因此Ⅰ曲线代表的是FeS的溶解平衡曲线,Ⅱ曲线代表的是NiS的溶解平衡曲线,M点c(S2-)=2.4×10-9 mol·L-1,A错误;此时P点对应的NiS的分散系为过饱和溶液,不是稳定分散系,应有沉淀产生,B错误;向Q点对应的溶液中加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)减小,Q不能转化到N点,C错误;平衡常数K=====6000,D正确。
10.D [解析] 由物料守恒可知,a点所得溶液中,c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=×0.1 mol·L-1,A错误;b点所得溶液中溶质为NaHA,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),由物料守恒得c(Na+)=c(H2A)+c(A2-)+c(HA-),所以c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),c(H+)≠c(OH-),故B错误;a中溶质为H2A和NaHA, b中溶质为NaHA,c中溶质为NaHA和Na2A,d中溶质为Na2A,H2A抑制水的电离,A2-因发生水解促进水的电离,HA-既能电离,又能水解,在相同条件下,HA-的电离程度小于H2A,A2-的水解程度大于HA-,故对应溶液中水的电离程度为a
11.Ⅰ.(1)血红蛋白中Fe2+被N氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能 C
(2)AgNO3溶液(或其他合理答案)
Ⅱ.(1)烧杯、100 mL容量瓶
(2)酸式 锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30 s内不褪色
(3)5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O %
(4)偏大 偏小
[解析] Ⅰ.(1)发生中毒时,血红蛋白中Fe2+被N氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去载氧功能,致使机体组织缺氧;题给的牛奶、Mg(OH)2、小苏打都不具有还原性,无法解毒,维生素C具有还原性,可将Fe3+还原为Fe2+,可以起到解毒的作用,C正确。 (2)向由NaCl固体配制的溶液中加入AgNO3溶液,生成AgCl白色沉淀,向 NaNO2固体配制的溶液中加入AgNO3溶液,生成不溶于水的AgNO2浅黄色固体,可以区分两种固体。
Ⅱ.(1)根据题给仪器,配制100 mL一定物质的量浓度的溶液还需要的玻璃仪器有烧杯、100 mL容量瓶。(2)酸性 KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡皮管,因此应该盛装在酸式滴定管中;KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,当锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30 s内不褪色时,说明滴定达到终点。 (3)KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,反应的离子方程式是5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O;根据反应关系5N~2Mn可知,25.00 mL溶液中n(NaNO2)=n(N)=0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L×;100 mL溶液中含有n(NaNO2)=0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L××, NaNO2的质量为0.020 0 mol·L-1×V×10-3 L×××69 g·mol-1=1.38V×10-2 g,该样品中NaNO2的质量分数为×100%=%。 (4)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,将导致KMnO4的浓度偏小,使消耗的KMnO4标准溶液体积V偏大,根据质量分数公式w(NaNO2)=%可知,测定结果偏大;若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,NaNO2还未反应完全,使得V偏小,根据质量分数公式w(NaNO2)=%可知,测定结果偏小。
12.(1)①使滤液中几乎不含硅的化合物
②部分Fe2+及Al3+水解形成沉淀
(2)MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O
(3)5.0 5.0≤pH<7.1
(4)1.56×1042
(5)冷却结晶 过滤
[解析] (1)①75 ℃时Si的浸出率接近于零,而其他元素的浸出率很高,可以使滤液中几乎不含硅的化合物。②Fe2+ 和Al3+都能水解,且水解是吸热的,温度高于72 ℃时有利于Fe2+ 和Al3+水解生成沉淀,导致铁和铝的浸出率明显下降。(2)加MnO2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+便于除去,发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。(3)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(Al3+)=1×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=1×10-9,所以c(H+)=1×10-5 ,pH=5;调pH时,应保证Fe3+ 和Al3+沉淀完全,而Mn2+不产生沉淀,根据表中数据可知应调节pH的范围为5.0≤pH<7.1。(4)根据反应Hg2++MnSHgS+Mn2+,可得K===≈1.56×1042。(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 、洗涤、干燥等。
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