2021学年第一节 电离平衡练习
展开
这是一份2021学年第一节 电离平衡练习,共19页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
0分)
一、选择题(共16题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)。
1.氢氰酸(HCN)的下列性质中,能证明它是弱酸的是( )
A.HCN易溶于水
B.HCN溶液的导电性比盐酸的弱
C.25 ℃ 时0.1 ml/L HCN溶液pH约为3
D.10 mL 1 ml/L HCN溶液恰好与10 mL 1 ml/L NaOH溶液完全反应
答案 C
解析 HCN是强酸还是弱酸,与溶解度无关,A项错误;应在相同温度、相同体积、相同浓度等条件下比较,此时HCN溶液的导电性比盐酸的弱,才能说明HCN为弱酸,B项错误;假设HCN为强电解质,0.1 ml·L-1的HCN的pH应为1,其pH=3,说明HCN部分电离,为弱酸,C项正确;无论HCN是强酸还是弱酸,10 mL 1 ml/L HCN溶液都恰好与10 mL 1 ml/L NaOH溶液完全反应,D项错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,0.1 ml·L-1Na2CO3溶液中水电离出来的c(OH-)大于0.1 ml·L-1NaOH溶液中水电离出来的c(OH-)
C.25 ℃ 时,0.1 ml·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力强
D.0.1 ml AgCl和0.1 ml AgI混合后加入1 L水中,所得溶液c(Cl-)=c(I-)
答案 B
解析 醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,抑制了醋酸的电离,A项错误;25 ℃时,0.1 ml·L-1Na2CO3溶液中COeq \\al(2-,3)水解生成HCOeq \\al(-,3)和OH-,促进水电离,0.1 ml·L-1NaOH溶液中,NaOH电离出的OH-抑制水的电离,B项正确;硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,C项错误;AgCl和AgI的Ksp不相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),0.1 ml AgCl和0.1 ml AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Ag+)浓度相等,则c(Cl-)不等于c(I-),D项错误。
3.下列指定化学用语正确的是( )
A.NaHCO3水解的离子方程式:HCOeq \\al(-,3)+H2OCOeq \\al(2-,3)+H3O+
B.AgCl的电离方程式:AgCl===Ag++Cl-
C.熔融NaHSO4的电离方程式:NaHSO4(熔融)===Na++H++SOeq \\al(2-,4)
D.Al2(SO4)3水解的离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+
答案 B
解析 NaHCO3水解的离子方程式为HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-,A项错误;AgCl是强电解质,完全电离,B项正确;熔融NaHSO4的电离方程式为NaHSO4(熔融)===Na++HSOeq \\al(-,4),C项错误;Al2(SO4)3水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,D项错误。
4.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SOeq \\al(2-,4)。某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 ml·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
答案 D
解析 25 ℃时,纯水的pH=7,某温度下蒸馏水中c(H+)=1×10-6 ml·L-1,即pH=6,说明促进了水的电离,水的电离为吸热反应,故该温度高于25 ℃,A项正确;溶液的pH为2,则c(H+)=1×10-2ml·L-1,该温度下水的离子积常数Kw=1.0×10-12,则c(OH-)=1.0×10-10ml/L,该溶液中OH-全部由水电离,故c水(H+)=c(OH-)=1×10-10ml·L-1,B项正确;NaHSO4在水中电离生成H+,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,C项正确;加入NaHSO4晶体后,溶液显酸性,取该溶液加水稀释100倍,溶液的酸性减弱,即c(H+)减小,故c(OH-)增大,D项错误。
5.下列说法正确的是( )
A.将pH=a的氨水稀释10倍,稀释后c(OH-)是原溶液c(OH-)的eq \f(1,10)
B.NaClO溶液与FeCl2溶液混合发生反应:2ClO-+Fe2++2H2O===2HClO+Fe(OH)2
C.实验室配制氯化铁溶液时,先将固体溶解在浓盐酸中,再稀释至所需浓度
D.在c(COeq \\al(2-,3))+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)=c(Na+)的溶液中,有c(Na+)>c(HCOeq \\al(-,3)) > c(COeq \\al(2-,3))>c(OH-)>c(H+)
答案 C
解析 加水稀释促进一水合氨电离,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,溶液中的氢氧根离子浓度大于原来的eq \f(1,10),A项错误;NaClO溶液具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,ClO-与Fe2+发生双水解,故反应的方程式为3ClO-+6Fe2++3H2O===3Cl-+2Fe(OH)3↓+4Fe3+,B项错误;实验室配制氯化铁溶液时,氯化铁易水解,先将氯化铁溶解在盐酸中,可防止水解,C项正确;c(COeq \\al(2-,3))+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)=c(Na+)为碳酸氢钠溶液的元素质量守恒,由于水解程度大于电离程度,故c(OH-)>c(H+),c(COeq \\al(2-,3))是由HCOeq \\al(-,3)电离得到的,则c(OH-)>c(COeq \\al(2-,3)),因此c(Na+)>c(HCOeq \\al(-,3))>c(OH-)>c(COeq \\al(2-,3))>c(H+),D项错误。
6.下列实验“操作和现象”所对应的“结论”错误的是( )
答案 A
解析 常见催化剂有两种机理:①催化剂在反应过程中参与反应,在反应完成之后被还原成原始的成分;②催化剂不参加反应,在反应过程中起吸附或传递电子的作用等,A项错误。
7.现有室温下四种溶液,下列有关叙述不正确的是( )
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.V1 L ④与V2 L ①溶液混合,若混合后溶液pH=7,则有V1②>④>③
答案 C
解析 醋酸溶液中存在电离平衡,加入醋酸钠晶体,醋酸根离子浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,醋酸酸性减弱,盐酸中加入醋酸钠晶体,能够反应生成醋酸,氢离子浓度减小,两溶液的pH均增大,A项正确;由于醋酸是弱酸,存在电离平衡,c(CH3COOH)>c(H+),氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同的醋酸与NaOH溶液等体积混合,电离的醋酸与NaOH恰好中和,未电离的醋酸会进一步电离产生H+,使溶液显酸性,所以溶液中c(H+)>c(OH-),B项正确;HCl是强酸,完全电离,NH3·H2O是一元弱碱,部分电离,存在电离平衡,所以c(NH3·H2O)>c(OH-),氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同的盐酸与氨水等体积混合,溶液显碱性,V1 L ④和V2 L ①溶液混合后,若pH=7,则V1>V2,C项错误;分别加水稀释10倍,NaOH溶液和盐酸的pH变为10和4,氨水的pH大于10小于11,醋酸的pH大于3小于4,所以溶液pH的大小为①>②>④>③,D项正确。
8.已知:25 ℃时,0.100 0 ml·L-lCH3COOH溶液中CH3COOH 的电离度(eq \f(已电离的溶质分子数,原有溶质分子总数)×100%)约为1%。该温度下,用0.100 0 ml·L-l氨水滴定10.00 mL 0.100 0 ml·L-l CH3COOH溶液,溶液pH与溶液导电能力(I)的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.M点→N点,水的电离程度逐渐增大
B.25 ℃时,CH3COOH的电离常数约为1.0×10-2
C.N点溶液中,c(CH3COO-)>c(NHeq \\al(+,4))
D.当滴入20 mL氨水时,溶液中c(CH3COO-)>c(NHeq \\al(+,4))
答案 A
解析 醋酸溶液中加入氨水,二者反应生成醋酸铵和水,醋酸电离出的氢离子浓度减小,对水的电离的抑制作用减弱,A项正确;25 ℃时0.100 0 ml·L-l CH3COOH溶液中CH3COOH的电离度(eq \f(已电离的溶质分子数,原有溶质分子总数)×100%)约为1%,则根据电离平衡常数计算式,醋酸电离平衡常数为eq \f(0.1×1%2,0.1)=10-5,B项错误;N点溶液为中性,则有c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),有c(CH3COO-)=c(NHeq \\al(+,4)),C项错误;当滴入20 mL氨水时,溶液为等浓度的氨水和醋酸铵,溶液为碱性,根据电荷守恒c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)和c(H+)c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,H2A的Ka1数量级为10-5
答案 D
解析 浓度相同的Na2A和NaHA溶液中,NaHA的水解程度小,溶液碱性弱,故Y点所在的直线表示NaHA溶液的稀释,A项错误;X点和Y点处pNa相同,即c(Na+)相同,在Y点加入适量NaOH固体,c(Na+)增大,故不可能达到X点,B项错误;pNa=2时,c(Na+)=10-2ml·L-1,故X点Na2A的浓度为0.5×10-2ml·L-1,Y点NaHA的浓度为l×10-2ml·L-1,A2-水解程度强于HA-,故c(HA-)>c(A2-),C项错误;根据Y点所在曲线,pNa=1,pOH=5,可知c(Na+)=0.1 ml·L-1(近似为NaHA的浓度),c(OH-)=10-5ml·L-1,根据HA-+H2OH2A+OH-,则HA-的水解常数Kh=eq \f(10-5×10-5,0.1)=10-9,则H2A的电离常数Ka1=eq \f(Kw,Kh)=10-5,可知数量级为10-5,D项正确。
10.甲胺(CH3NH2)是一种一元弱碱,其电离方程式为:CH3NH2+H2OCH3NHeq \\al(+,3)+OH-。常温下,向20.00 mL 0.10 ml/L甲胺溶液中滴加V mL 0.10 ml/L稀盐酸,混合溶液的pH与相关微粒浓度的关系如图所示。下列说法中错误的是( )
A.b点对应加入盐酸的体积Vc(CH3NHeq \\al(+,3))>c(H+)=c(OH-)
D.V=20.00 mL时,溶液呈弱酸性
答案 C
解析 CH3NH3Cl为强酸弱碱盐,水解后,水溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,则甲胺应该稍微过量,甲胺和稀盐酸浓度相等,所以甲胺体积大于盐酸,则加入稀盐酸体积小于20 mL,A项正确;当lgeq \f(cCH3NH\\al(+,3),cCH3NH2)=0时,c(CH3NH2)=c(CH3NHeq \\al(+,3)),此时溶液的pH=10.6,则Kb=eq \f(cCH3NH\\al(+,3)×cOH-,cCH3NH2)=c(OH-)=eq \f(10-14,10-10.6)=10-3.4,B项正确;b点溶液的pH=7,呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知c(Cl-)=c(CH3NHeq \\al(+,3)),则正确的离子浓度大小为c(Cl-)=c(CH3NHeq \\al(+,3))>c(H+)=c(OH-),C项错误;V=20.00 mL时,稀盐酸与甲胺(CH3NH2)恰好反应生成CH3NH3Cl,CH3NHeq \\al(+,3)水解,溶液显酸性,D项正确。
11.化学上常用AG表示溶液中的lgeq \f(cH+,cOH-),25 ℃时,用0.100 ml·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 ml·L-1HNO2溶液,AG与所加NaOH溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.滴定过程中应选择甲基橙作指示剂
B.C点之前溶液显碱性,C点之后溶液显酸性
C.C点时,加入NaOH溶液的体积为20 mL
D.25 ℃时,HNO2的电离常数Ka=1.0×10-4.5
答案 D
解析 滴定终点时会得到NaNO2溶液,呈碱性,所以在滴定过程中应选择酚酞试液作指示剂,A项错误;C点之前lgeq \f(cH+,cOH-)>0,则c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,C点之后c(H+)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.常温下,0.01 ml·L-1的NaOH溶液与pH=2的CH3COOH溶液等体积混合:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.常温下,0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液与0.1 ml·L-1的NaOH溶液混合后使pH=7:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液和0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
答案 B
解析 0.1 ml·L-1氢氧化钠溶液与0.1 ml·L-1醋酸等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠,由于CH3COO-水解,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A项错误;0.01 ml·L-1的NaOH溶液与pH=2的CH3COOH溶液等体积混合后醋酸过量,溶液呈酸性,c(OH-)eq \f(cSeO\\al(2-,3),cHSeO\\al(-,3))=eq \f(Ka2,cH+)。根据图像可知,曲线N表示pH与lg eq \f(cSeO\\al(2-,3),cHSeO\\al(-,3))的变化关系,A项错误;由图中曲线M、N与已知点坐标可得,Ka1(H2SeO3)=10-2.6,Ka2(H2SeO3)=10-6.6,则HSeOeq \\al(-,3)的水解常数Kh=eq \f(Kw,Ka1H2SeO3)=eq \f(1×10-14,10-2.6)=10-11.4c(Na+)>c(NHeq \\al(+,4))
C.C点溶液的pH≈5
D.A、B、C三点中,B点溶液中水的电离程度最大
答案 A
解析 向20 mL浓度均为0.1 ml·L-1的NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,CH3COOH先和NaOH反应生成CH3COONa,使溶液中离子浓度减小,溶液导电率降低,故A点时NaOH反应完全,A点以后CH3COOH和NH3·H2O反应生成CH3COONH4,使溶液中离子浓度增大,溶液导电率升高,故B点时NH3·H2O反应完全,B点以后,再加入CH3COOH溶液,溶液体积增大,溶液中离子浓度减小,溶液导电率降低。结合上述分析可知a=20,b=40,A点溶液中溶质为CH3COONa、NH3·H2O,B点溶液中溶质为CH3COONa、CH3COONH4,A、B两点溶液均呈碱性,故溶液呈中性时不在A、B两点之间,A项错误;B点时,溶液为等浓度的CH3COONa与CH3COONH4混合液,故离子浓度大小为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(NHeq \\al(+,4)),B项正确;C点时,溶液是等浓度的CH3COONa、CH3COONH4与CH3COOH混合液,醋酸的电离平衡常数Ka=eq \f(cH+·cCH3COO-,cCH3COOH),即c(H+)=eq \f(Ka×cCH3COOH,cCH3COO-),由于eq \f(cCH3COO-,cCH3COOH)≈2,则可得c(H+)≈0.9×10-5 ml·L-1,故C点溶液pH≈5,C项正确;由上述分析可知,B点溶液中CH3COONa、CH3COONH4水解促进水的电离,A、C点溶液中NH3·H2O、CH3COOH分别电离出的OH-、H+抑制水的电离,故B点溶液中水的电离程度最大,D项正确。
二、非选择题(共52分)。
17.(8分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
(1)在25 ℃ 时,将c ml·L-1的醋酸溶液与0.02 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=______。
(2)25 ℃ 时,H2SO3HSOeq \\al(-,3)+H+的电离常数Ka=1×10-2 ml·L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=____ml·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中eq \f(cH2SO3,cHSO\\al(-,3))将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有____。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
解析 (1)在25 ℃ 时,将c ml·L-1醋酸溶液与0.02 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,此时c(OH-)=c(H+)=10-7ml/L,结合电荷守恒,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.01 ml/L,根据元素质量守恒,c(CH3COOH)=(eq \f(c,2)-0.01) ml/L,Ka=eq \f(10-7×0.01,\f(c,2)-0.01)=eq \f(2×10-9,c-0.02)。(2)25 ℃时,H2SO3HSOeq \\al(-,3)+H+的电离常数Ka=1×10-2 ml·L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=eq \f(Kw,Ka)=eq \f(10-14,1×10-2) ml·L-1=10 -12 ml·L-1;若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,发生反应4HSOeq \\al(-,3)+I2+H2O===SOeq \\al(2-,4)+2I-+3H2SO3,c(HSOeq \\al(-,3))减小,c(H2SO3)增大,eq \f(cH2SO3,cHSO\\al(-,3))增大。(3)升高温度,平衡正向移动,Ca2+浓度变大,A项不符合题意;降低温度,平衡逆向移动,Ca2+浓度变小,B项符合题意;加入NH4Cl晶体,NHeq \\al(+,4)水解生成的H+与A2-作用生成HA-,平衡正向移动,Ca2+浓度变大,C项不符合题意;加入Na2A固体,增大溶液中的c(A2-),平衡逆向移动,Ca2+浓度变小,D符合题意。
答案 (1)eq \f(2×10-9,c-0.02) (2)10-12 增大 (3)BD
18.(10分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)常温下,用0.01 ml·L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 ml·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:__________________________。
②c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。
③b点时溶液中c(H2N2O2)__c(N2Oeq \\al(2-,2))。(填“>”“<”或“=”,下同)
④a点时溶液中c(Na+)__c(HN2Oeq \\al(-,2))+c(N2Oeq \\al(2-,2))。
(2)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中eq \f(cN2O\\al(2-,2),cSO\\al(2-,4))=____。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]
解析 (1)①加入20 mL NaOH溶液后,恰好完全反应,生成Na2N2O2,所得溶液的pH=10.7,显碱性,溶液中存在N2Oeq \\al(2-,2)的水解,说明H2N2O2为弱酸,其在水中部分电离,其电离方程式为:H2N2O2HN2Oeq \\al(-,2)+H+。②c点溶液的溶质为Na2N2O2,溶液中存在N2Oeq \\al(2-,2)的水解,因此溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(N2Oeq \\al(2-,2))>c(OH-)>c(HN2Oeq \\al(-,2))>c(H+)。③b点溶液的溶质为NaHN2O2,溶液中存在HN2Oeq \\al(-,2)的电离和水解,由于溶液显碱性,说明HN2Oeq \\al(-,2)的水解大于电离,因此溶液中c(H2N2O2)>c(N2Oeq \\al(2-,2))。④a点溶液显中性,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HN2O-2)+2c(N2Oeq \\al(2-,2)),则溶液中c(Na+)=c(HN2Oeq \\al(-,2))+2c(N2Oeq \\al(2-,2)),因此溶液中c(Na+)>c(HN2Oeq \\al(-,2))+c(N2Oeq \\al(2-,2))。(2)K=eq \f(cN2O\\al(2-,2),cSO\\al(2-,4))=eq \f(cN2O\\al(2-,2)·c2Ag+,cSO\\al(2-,4)·c2Ag+)=eq \f(KspAg2N2O2,KspAg2SO4)=eq \f(4.2×10-9,1.4×10-5)=3×10-4。
答案 (1)①H2N2O2HN2Oeq \\al(-,2)+H+ ②c(Na+)>c(N2Oeq \\al(2-,2))>c(OH-)>c(HN2Oeq \\al(-,2))>c(H+) ③> ④>
(2)3×10-4
19.(11分)酱油是一种常用调味剂,根据国标要求酱油中NaCl的含量不应低于15 g/100 mL。莫尔法是较简单的一种测量Cl-含量的方法。现采用该法测量某市售酱油是否符合NaCl含量标准要求。实验原理如下(25 ℃):
Ag++Cl-===AgCl↓(白色) Ksp(AgCl)=1.8×10-23
2Ag++CrOeq \\al(2-,4)===Ag2CrO4↓(砖红)
Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-22
准确移取酱油样品5.00 mL稀释至100 mL。从其中取出10.00 mL置于锥形瓶中,再向其中加入适量的K2CrO4溶液,以0.100 0 ml/L的硝酸银标准溶液滴定,重复实验三次。
(1)样品稀释过程中,用________移取酱油样品,应在________中定容,还需用到玻璃仪_______________________________________________________。
(2)滴定中眼睛应注视__________,出现__________________________即达到滴定终点。
(3)滴定结束时,滴定管中液面如图所示,则读数为____。
(4)若三次消耗硝酸银标准溶液的平均体积为12.50 mL,则稀释后的酱油中NaCl的浓度为____ml/L,该市售酱油是否符合NaCl含量标准____(填“符合”或“不符合”)。
(5)在25 ℃下,向浓度均为0.1 ml·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成____沉淀(填化学式),此离子沉淀完全(离子浓度≤10-5)时溶液的pH为____已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10-21。
解析 (1)样品稀释过程中,用酸式滴定管移取酱油样品,应在100 mL容量瓶中定容,还需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(2)在进行滴定时,眼睛应注视锥形瓶中颜色变化,当出现砖红色沉淀,且30 s内不再消失,说明溶液中氯离子完全反应,即达到滴定终点。(3)图中滴定管读数为12.70 mL。(4)根据反应Ag++Cl-===AgCl,n(Ag+)=c·V=0.100 0 ml/L×12.50×10-3L=1.250 0×10-3ml,则c(Cl-)=eq \f(1.250 0×10-3 ml,0.010 00 L)=0.125 0 ml/L,即稀释后的酱油中NaCl的浓度为0.125 0 ml/L;稀释前NaCl的浓度c(NaCl)=c(Cl-)=eq \f(0.125 0 ml/L×100 mL,5.00 mL)=2.5 ml/L,其中NaCl含量为eq \f(2.5×58.5,10) g/100 mL=14.625 g/100 mL<15 g/100 mL,所以该酱油不符合标准。(5)Mg(OH)2、Cu(OH)2构型相同,25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11>Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10-21,故形成Cu(OH)2沉淀需要的OH-离子浓度较小,即首先是Cu2+形成Cu(OH)2沉淀;若Cu2+离子沉淀完全即c(Cu2+)≤10-5,由于Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=1.0×10-21,所以c(OH-)=eq \r(\f(1.0×10-21,10-5)) ml/L=1.0×10-8 ml/L,c(H+)=eq \f(Kw,cOH-)=eq \f(1.0×10-14,1.0×10-8) ml/L=1.0×10-6ml/L,所以溶液的pH=6。
答案 (1)酸式滴定管 100 mL容量瓶 烧杯、玻璃棒、胶头滴管 (2)锥形瓶中颜色变化 砖红色沉淀,且30 s内不消失 (3)12.70 (4)0.125 0 不符合 (5)Cu(OH)2 6
20.(12分)研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
①写出H2S的Ka1的表达式:_____________________________________。
②常温下,浓度相同的三种溶液NaF、CH3COONa、Na2CO3,pH由大到小的顺序是_________________________________________________________。
③将过量H2S通入Na2CO3溶液,反应的离子方程式是__________________ __________________________。
(2)室温下,用0.100 ml·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 ml·L-1的氨水溶液,滴定曲线如图1所示。
(忽略溶液体积的变化,①②填“>”“<”或“=”)
①a点所示的溶液中c(NH3·H2O)__c(Cl-)。
②b点所示的溶液中c(Cl-)__c(NHeq \\al(+,4))。
③室温下pH=11的氨水与pH=5的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H+)之比为______。
图1 图2
(3)雌黄(As2S3)可转化为用于治疗白血病的亚砷酸(H3AsO3),其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图2所示。
①人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是______。
②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时发生反应的离子方程式是____________________________。
③下列说法正确的是____(填字母序号)。
a.n(H3AsO3)∶n(H2AsOeq \\al(-,3))=1∶1时,溶液显碱性
b.pH=12时,溶液中c(H2AsOeq \\al(-,3))+2c(HAsOeq \\al(2-,3))+3c(AsOeq \\al(3-,3))+c(OH-)=c(H+)
c.在K3AsO3溶液中,c(AsOeq \\al(3-,3))>c(HAsOeq \\al(2-,3))>c(H2AsOeq \\al(-,3))
解析 (1)①H2S第一步电离生成硫氢根离子和氢离子,Ka1=eq \f(cHS-×cH+,cH2S)。②由表格中数据分析可知,酸性HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HCOeq \\al(-,3)>HS-,可知对应盐的水解能力F-<CH3COO-<HCOeq \\al(-,3)<HS-<COeq \\al(2-,3)<S2-,浓度相同的盐溶液的碱性大小为NaF<CH3COONa<Na2CO3,pH由大到小的顺序是Na2CO3>CH3COONa>NaF。③将过量H2S通入Na2CO3溶液,由较强酸可以制较弱酸可知,反应生成NaHS和NaHCO3,反应的离子方程式为H2S+COeq \\al(2-,3)===HCOeq \\al(-,3)+HS-。(2)①a点溶液中溶质为等物质的量浓度的一水合氨和氯化铵,溶液的pH>7,呈碱性,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,氯离子不水解,结合元素质量守恒得c(NH3·H2O)<c(Cl-)。②b点溶液的pH=7,呈中性,则c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NHeq \\al(+,4)),则c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4))。③室温下pH=11的氨水中c(H+)=10-11ml/L,且全部由水电离产生,故pH=5的NH4Cl溶液中c(H+)=10-5ml/L,且全部由水电离产生,故由水电离出的c(H+)之比为10-11ml/L∶10-5ml/L=1∶106。(3)①由图像可知,pH在7.35~7.45之间,溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3。②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时,亚砷酸与氢氧根离子反应生成H2AsOeq \\al(-,3)。③n(H3AsO3)∶n(H2AsOeq \\al(-,3))=1∶1时,溶液的pH=9,所以溶液显碱性,a项正确;pH=12时,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),所以c(H2AsOeq \\al(-,3))+2c(HAsOeq \\al(2-,3))+3c(AsOeq \\al(3-,3))+c(OH-)>c(H+),b项错误;在K3AsO3溶液中,存在三步水解,以第一步水解为主,第一步水解生成HAsOeq \\al(2-,3),第二步水解生成H2AsOeq \\al(-,3),则c(AsOeq \\al(3-,3))>c(HAsOeq \\al(2-,3))>c(H2AsOeq \\al(-,3)),c项正确。
答案 (1)①Ka1=eq \f(cHS-×cH+,cH2S) ②Na2CO3>CH3COONa>NaF ③H2S+COeq \\al(2-,3)===HCOeq \\al(-,3)+HS-
(2)①< ②= ③1∶106 (3)①H3AsO3 ②H3AsO3+OH-===H2AsOeq \\al(-,3)+H2O ③ac
21.(11分)三氧化二钴(C2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为C2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备C2O3的流程如图所示:
已知:Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中所含阳离子有H+、C2+、Fe3+、Ni2+等;
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表:
回答下列问题:
(1)“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是__________________。
(2)“酸浸”时发生的主要反应是__________________________________ ________________(写离子方程式)。
(3)某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示:
使用该萃取剂时应控制的pH约为________,理由是___________________ ______________________。
(4)写出高温煅烧时发生的化学反应方程式:__________________________ __________________________________________________________________。
(5)操作1得到的副产品是____(填名称);
已知该物质的溶液加热到100 ℃时会变质,该物质的溶解度如表:
操作1是____(填字母)。
a.蒸发结晶 b.降温结晶 c.减压蒸发结晶
解析 (1)双氧水热稳定性差,“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是温度过高H2O2容易分解。(2)“酸浸”时,C2O3被H2O2还原为C2+,发生的主要反应是C2O3+H2O2+4H+===2C2++3H2O+O2↑。(3)使用该萃取剂萃取Ni2+,单纯从萃取率考虑,萃取率越高越好,但同时还需考虑到,C2+尽可能不被萃取,两方面综合考虑,应控制的pH约为2.5~3.3,理由是萃取剂在该pH时对Ni2+、C2+萃取率差别大,能分离Ni2+、C2+两种离子。(4)高温煅烧时,C2(OH)2CO3的分解产物被O2氧化生成C2O3等,化学反应方程式2C2(OH)2CO3+O2eq \(=====,\s\up7(高温))2C2O3+2H2O+2CO2。(5)由分析知,操作1得到的副产品是硫酸铵。从溶解度表看,硫酸铵的溶解度随温度升高有所增大,但变化量不大,且硫酸铵受热易分解,所以操作1是减压蒸发结晶。
答案 (1)温度过高H2O2容易分解 (2)C2O3+H2O2+4H+===2C2++3H2O+O2↑ (3)2.5~3.3 萃取剂在该pH时对Ni2+、C2+萃取率差别大,能分离Ni2+、C2+两种离子 (4)2C2(OH)2CO3+O2eq \(=====,\s\up7(高温))2C2O3+2H2O+2CO2 (5)硫酸铵 c
选项
操作和现象
结论
A
将少量的MnO2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶中,在化学反应前后,MnO2的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂虽然可以加快化学反应速率,但一定不参与化学反应过程
B
向两支盛有KI3溶液的试管中分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡Ieq \\al(-,3)I2+I-
C
室温下,用pH试纸分别测0.1 ml·L-1Na2SO3溶液和0.1 ml·L-1Na2CO3溶液的pH值
Na2SO3溶液的pH值约为10,Na2CO3溶液的pH值约为12,则说明COeq \\al(2-,3)水解能力比SOeq \\al(2-,3)强
D
室温下,用pH计分别测0.1 ml·L-1NaClO溶液和0.1 ml·L-1CH3COONa溶液的pH值
比较HClO和CH3COOH的酸性
序号
pH
溶液
①
11
氨水
②
11
氢氧化钠溶液
③
3
醋酸
④
3
盐酸
化学式
AgCl
Ag2CrO4
CH3COOH
Ksp或Ka
Ksp=1.8×10-10
Ksp=9.0×10-12
Ka=1.8×10-5
化学式
HClO
H2CO3
Ksp或Ka
Ka=3.0×10-8
eq \(\s\up7(Ka1=4.1×10-7),\s\d5(Ka2=5.6×10-11))
弱酸
HF
CH3COOH
eq \(\s\up7(电离平衡常数),\s\d5(25℃))
Ka=7.2×10-4
Ka=1.75×10-5
弱酸
H2CO3
H2S
eq \(\s\up7(电离平衡常数),\s\d5(25℃))
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=9.1×10-8
Ka2=1.1×10-12
沉淀物
Fe(OH)3
C(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
3.7
9.0
9.2
温度
0 ℃
10 ℃
20 ℃
30 ℃
40 ℃
50 ℃
60 ℃
溶解度
70.6
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
88.0
相关试卷
这是一份人教版 (2019) 选择性必修1 期末综合测评,共17页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能本单元综合与测试达标测试,共16页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版 (2019)第三章 水溶液中的离子反应与平衡本单元综合与测试巩固练习,共19页。