高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡课后作业题
展开一、单选题
1.图表示生成几种氯化物反应的自由能变化随温度T变化情况。若在图示温度范围内焓变和熵变不变,已知,其中R为常数,T为温度,下列说法不正确的是
A.反应①
B.反应②的平衡常数随温度升高而减小
C.时用还原制备的平衡常数
D.时C能置换出中的
2.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是
A.在相同温度下,电离常数:
B.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液浓度越小,电离度越大,且
C.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则的值不变
D.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右逐渐减小
3.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中,正确的是
A.弱电解质的电离平衡常数就是电解质溶于水后电离出的各种离子浓度的乘积与未电离分子的浓度的比值
B.弱电解质的电离平衡常数只与弱电解质本身的性质及外界温度有关
C.同一温度下,弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强;弱碱的电离平衡常数越大,碱性越弱
D.多元弱酸的各级电离平衡常数相同
4.已知:常温下,、,下列说法正确的是
A.同的溶液和溶液,溶质的物质的量浓度:
B.同物质的量浓度的溶液和溶液,溶液pH:
C.向溶液中滴加溶液,反应的离子方程式为:
D.将溶液和溶液混合,反应的离子方程式为;
5.某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、 W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法一定正确的是
A.Z的氢化物只含极性键
B.该化合物的阴离子中除M原子外的其他原子均满足最外层8电子稳定结构
C.Y的氢化物沸点比X的氢化物的沸点高
D.已知H3WO3的解离反应:H3WO3 +H2O H+ +;Ka=5.81×10-10,可判断1 ml H3WO3最多可消耗3mlNaOH
6.铬(VI)在溶液中能以多种形式存在。25℃时,调节初始浓度为0.1ml·L-1的Na2CrO4溶液的pH,平衡时铬(VI)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ(X)与pH的关系如图所示。已知溶液中存在反应:2CrO+2H+Cr2O+H2O。下列说法不正确的是
A.铬酸(H2CrO4)的第一步电离为不完全电离
B.a点处,δ(CrO)=δ(Cr2O)>
C.Ka2(H2CrO4)的数量级为10-7
D.若将Na2CrO4溶液加少量水稀释,则的值减小
7.已知室温时,0.1 ml·L-1 某一元酸HA在水中有0. 2%发生电离,下列叙述错误的是
A.升高温度,溶液的酸性增强
B.该溶液的c(H+)是2 ×10-4 ml·L-1
C.此一元酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.向一元酸HA的溶液中,加水稀释,HA的电离平衡向正反应方向移动,但c(H+)减小
8.常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
下列说法错误的是
A.往溶液中通入少量,反应的离子方程式为
B.等浓度的与的混合溶液中:
C.的溶液中,
D.适度升高温度,的溶液的导电能力会增强
9.在一定温度下,用水缓慢稀释100 mL 的过程中,下列关系式的值随加入水的体积增大而减小的是
A.B.
C.D.
10.25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表。下列有关说法中正确的是
A.等浓度的、、、中,结合质子能力最强的是
B.将少量通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是:
C.向稀醋酸中加水稀释的过程中,增大
D.0.1 ml/L稀醋酸溶液中,pH>3
二、填空题
11.次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,常温下,电离平衡常数Ka(H3PO2)=5.9×10-2,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5。
(1)写出次磷酸电离方程式 。
(2)将0.1 ml•L-1的H3PO2溶液加水稀释,有关稀释后H3PO2溶液的说法中,正确的是 (填字母)。
a.电离程度增大 b.溶液中离子总数增多
c.溶液导电性增强 d.溶液中H3PO2分子增多
(3)将少量次磷酸溶液与CH3COONa溶液混合,写出该反应离子方程式 。
12.回答下列问题
(1)写出下列离子方程式:
①Ba(OH)2 在水溶液中电离:
②H2S 在水溶液中电离:
③NaHCO3 在水溶液中电离:
④NaHSO4 在水溶液中电离:
⑤少量 CO2 通入 NaClO 溶液中
⑥泡沫灭火器的原理:
(2)已知 NH3·H2O 的 Kb=1.8 ×10-5
①计算 0.10 ml/L 的 NH3·H2O 的 c(OH-)= (可以不化简)。
②若向其中加入固体 NH4Cl,使 c(NH)的浓度达到 0.20 ml/L,计算c(OH-)= 。
13.某酸HX是一种弱酸,25 ℃时电离常数K=4×10-8。
(1)写出该酸的电离常数表达式:K= 。
(2)25℃时,往HX溶液中加入1 ml·L-1的盐酸,能 (填“抑制”或“促进”)HX的电离,K值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若HX的起始浓度为0.010 ml·L-1,则平衡时c(H+)= [提示:因K很小,平衡时的c(HX)可近似视为仍等于0.010 ml·L-1]。
14.硅及其化合物在生活生产中有广泛应用。请按要求回答下列问题。
(1)工业上制备高纯硅的示意图如下:
①根据下图所示物质反应过程中的能量变化,写出用石英砂和焦炭制取粗硅,同时生成CO的热化学方程式: 。
②步骤Ⅱ产物中含有SiHCl3(沸点为33.0℃),还有少量SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-85.1℃)。若先将步骤Ⅱ产物降至室温,提纯SiHCl3,方法是 。所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶、尾接管外,还需要 、 。
(2)已知:硅的最高价氧化物对应的水化物有H2SiO3和原硅酸()。常温下,H2SiO3:=2.0×10-10、=1.0×10-12;H2CO3:=4.5×10-7、=4.7×10-11。
①向盛有饱和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的试管中通入足量CO2;充分反应后,用激光笔照射上述液体时发现有光亮的通路。预测液体颜色的变化: ;写出该反应的离子方程式: 。
②写出原硅酸脱水得到的产物(写两种) 、 。
15.Ⅰ.现有常温下pH=2的盐酸(甲)和pH=2的醋酸溶液(乙),请根据下列操作回答问题:
(1)常温下溶液加水稀释过程,下列表达式的数值一定变小的是_______(填字母)。
A.B.C.D.
(2)取10mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的值将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为pH(甲) pH(乙)(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.已知次磷酸()是一元中强酸,请回答下列问题
(4)写出其电离方程式: 。
(5)如图所示为二元酸溶液中各微粒的物质的量分数()随溶液pH的变化曲线(25℃)。
当溶液pH=7时, 。
16.结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):请回答下列问题:
(1)同浓度的CH3COO-、、、、ClO-、S2-中结合H+的能力最强的是 .
(2)常温下0.1ml/L的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_____(填字母)。
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)C.c(H+)/c(OH-)D.c(OH-)
(3)取等体积物质的量浓度相等的CH3COOH、HClO两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(CH3COOH) V(HClO) (填“>”、“<”或“=”)
(4)在新制氯水中加入少量的NaCl固体,水的电离平衡 移动(填“向右”、“向左”、或“不”)。
(5)四位同学根据表中数据写出以下几个反应方程式
甲:H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
乙:H2C2O4+Na2CO3=Na2C2O4+CO2↑+H2O
丙:HClO+Na2S=NaClO+NaHS
丁:CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2↑
上述反应可以成功进行的是 。
17.按要求填空。
(1)现有以下物质:①NaCl晶体;②SO2;③液态醋酸;④铜;⑤固体BaSO4;⑥纯蔗糖(C12H22O11);⑦酒精(C2H5OH);⑧熔化的KHSO4;⑨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 。
④写出⑧的电离方程式: 。
(2)25℃时H2S的Ka1=1.0×10-7,此温度下0.1ml·L-1H2S溶液的c(H+)为 ml·L-1。
(3)25℃时,aml·L-1CH3COOH溶液的pH=b,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka= 。
(4)已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.77×10-4,HCN:Ka=4.9×10-10,H2CO3:Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11,则以下反应不能自发进行的是 (填字母)。
a.HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN
b.NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN
c.NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
d.2HCOOH+CO=2HCOO-+H2O+CO2↑
e.H2O+CO2+2CN-=2HCN+CO
18.NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
a.NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl
b.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是 。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。
(3)(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成 、 和H2O。
19.25℃时,有0.01ml·L-1的醋酸溶液,试回答下列问题:
(1)写出醋酸的电离平衡常数表达式: 。
(2)达到平衡时,溶液中c(H+)= (25℃时,醋酸的Ka=1.75×10-5)。
(3)当向该溶液中加入一定量的盐酸时,溶液中的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”,下同),c(CH3COO-) ,电离常数 。
20.含碳化合物种类繁多。回答下列问题:
(1)一定温度下,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),已知此温度下,该反应的平衡常数K=16,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 %。
(2)在催化剂Ru催化下,CO2与H2反应可生成CH4,反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知反应达平衡时H2的体积分数随温度的升高面增加。达平衡后温度从300°C升至400°C,v正 (填“增大”“减小”或“不变”,,下同),重新达到平衡,平衡常数K ,CO2转化率α ;若在相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。
(3)已知pKa=-lgKa,25°C时,H2C2O4的pKa1=1.2,pKa2=4.19,草酸溶液中各含碳物种的分布分数α(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。则图中a= ,b= 。
三、实验探究题
21.研究发现百多种植物富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。
已知:草酸()是一种弱酸,不稳定,受热或遇浓硫酸会发生分解。
(1)草酸的制备:在浓硫酸催化作用下,用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸,实验装置如图所示。
①55~60℃时,装置A中生成,同时生成NO。写出该反应的化学方程式: 。
②该实验中催化剂浓硫酸用量不宜过量的原因是 。(答出一点即可)
③装置C的作用是 。
(2)下列事实不能证明草酸是弱电解质的是___________(填字母)。
A.草酸能使酸性溶液褪色
B.常温下,0.1ml/L的溶液的pH=2
C.相同条件下,浓度均为0.1ml/L的溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
D.溶液中存在分子,呈酸性
(3)向10mL溶液中加入NaOH溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:
①写出草酸的一级电离方程式: 。
②25℃时,碳酸电离平衡常数分别是,,写出少量草酸和过量碳酸钠反应的离子方程式: 。
22.“84消毒液”广泛应用于杀菌消毒,其有效成分是NaClO。实验小组制备消毒液,并利用其性质探索制备碘水的方法并测定相关反应的平衡常数。
资料:i.HClO的电离常数为Ka=4.7×10-8;H2CO3的电离常数为K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
ii.碘的化合物主要以I-和的形式存在,+5I-+6H+=3I2+3H2O。
iii.碘单质能与I-反应:I2+I-(低浓度时显黄色,高浓度时为棕色)。
I制备消毒液(夹持装置略)
(1)制备NaClO的离子反应方程式 。
(2)结合资料i,写出D中反应的化学方程式 。
II.利用消毒液的性质探究碘水的制备方法
将某品牌“84消毒液”稀释10倍,各取100mL于三个烧杯中,设计如下实验方案制备碘水:
(3)针对烧杯3“滴加淀粉溶液不变蓝”的原因,提出两种假设:
假设1:过量的NaClO将反应生成的I2氧化为。
设计实验a证实了假设1成立。NaClO氧化I2生成的离子方程式是 。
假设2:生成的I2在碱性溶液中不能存在。
设计实验b证实了假设2成立,实验b的操作及现象是 。
(4)某小组检验烧杯3所得溶液中含:取烧杯3所得无色溶液少许,加入稀硫酸酸化的KI溶液,反应后再滴加淀粉溶液,发现溶液变蓝。该实验方案能否证明烧杯3所得溶液中存在,说明理由 。
(5)预测烧杯1反应后加淀粉溶液的实验现象,结合方程式说明预测依据 。
23.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
Ⅰ.某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1)。
(1)制取氨气。烧瓶中制取NH3的化学方程式为 ,检验三颈瓶集满NH3的方法是 。
(2)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2)。图2中 点时喷泉最剧烈。
Ⅱ.测定NH3•H2O的浓度及电离平衡常数Kb
(3)从三颈瓶中用 (填仪器名称)量取25.00mL氨水至锥形瓶中,用0.0500 ml•L-1HCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。
(4)据图,计算氨水的浓度为 ml•L-1;写出NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式,Kb= ,当pH=11.0时计算Kb的近似值,Kb≈ 。
(5)关于该滴定实验的说法中,正确的是 。
酸
HX
HY
HZ
浓度/()
0.12
0.2
0.9
0.9
0.9
电离度
0.25
0.2
0.1
0.3
0.5
电离常数
弱电解质
电离平衡常数
弱酸
HCN
电离常数
酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2C2O4
H2S
电离常数(Ka)
1.8×10-5
3×10-8
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K1=5.4×10-2
K2=5.4×10-5
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
c(CO)/ml·L-1
c(H2)/ml·L-1
c(CH4)/ml·L-1
c(H2O)/ml·L-1
平衡I
a
b
c
d
平衡II
m
n
x
y
方案
操作
现象
反应后加淀粉溶液
1
烧杯1溶液中加入9gKI固体
|溶液为橙黄色
……
2
烧杯2溶液中加入9gKI固体,再加入1ml/L盐酸10mL
溶液颜色快速加深,呈紫红色
变蓝
3
烧杯3溶液中加入少量KI固体(小于0.5g)
振荡后溶液保持无色
不变蓝
A.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果
B.未滴加酸碱指示剂,实验结果不科学
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D.滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏高
参考答案:
1.D
【详解】A.反应①为,该反应,A项正确;
B.反应②是熵减反应,△G =△H-T△S
D.反应为反应④-②,温度1773K时,反应④的△G小于反应②的,上述反应的△G
答案选D。
2.A
【详解】A.在相同温度下,相同浓度的电解质溶液,电离度越大,电离常数越大,电离度HX<HY<HZ,所以电离常数:K5>K4>K3,A正确;;
B.在相同温度下,弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大,但电离常数不变,所以K1=K2=K3,B不正确;
C.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则HZ溶液中c(H+)增大,HZ的电离平衡逆向移动,c(Z-)减小,所以的值增大,C不正确;
D.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(HX)逐渐增大,虽然电离度不断减小,但电离产生的离子浓度不断增大,所以从左至右c(X-)逐渐增大,D不正确;
故选A。
3.B
【详解】A.电离平衡常数的比值必须是达到电离平衡后的,而不是任意时刻的,A错误;
B.弱电解质的电离平衡常数是由弱电解质自身的性质决定的,并且受外界温度的影响,对于同一弱电解质,温度越高,电离平衡常数越大,B正确;
C.同一温度和浓度下,弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强;同样,弱碱的电离平衡常数越大,碱性越强,C错误;
D.多元弱酸是分步电离的,其各级电离平衡常数逐级减小且差别很大,D错误;
故答案为:B。
4.C
【详解】A.由电离常数可知,氢氟酸的酸性强于氢氰酸,在溶液中的电离程度大于氢氰酸,则pH相同的氢氟酸溶液的浓度小于氢氰酸溶液,故A错误;
B.由电离常数可知,氢氟酸的酸性强于氢氰酸,在溶液中的电离程度大于氢氰酸,则浓度相同的氢氟酸溶液中的氢离子浓度大于氢氰酸溶液,溶液pH小于氢氰酸溶液,故B错误;
C.由电离常数可知,氢氟酸的酸性强于氢氰酸,由强酸制弱酸的原理可知,氰酸钠溶液与氢氟酸溶液反应生成氟化钠和氢氰酸,反应的离子方程式为,故C正确;
D.由电离常数可知,氢氟酸的酸性强于氢氰酸,由强酸制弱酸的原理可知,氢氰酸溶液与氟化钠溶液不能反应生成氢氟酸和氰酸钠,故D错误;
故选C。
5.B
【分析】Z原子最外层电子数是电子层数的3倍,Z是O元素;根据储氢材料前驱体结构图中元素成键规律,M为H元素,W是B元素、X是C元素、Y是N元素。
【详解】A.O的氢化物有H2O、H2O2,H2O2中含极性键、非极性键,故A错误;
B.M为H元素,只满足2电子结构,其他原子均满足最外层8电子稳定结构,故B正确;
C.C能形成多种氢化物,有些C的氢化物呈固态,所以H2O2、H2O的沸点不一定比C的氢化物的沸点高,故C错误;
D.,,可判断是一元弱酸,1 ml H3WO3最多可消耗1mlNaOH,故D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.由图可知,H2CrO4、CrO、HCrO4-能够同时存在,说明铬酸是弱酸,第一步电离为不完全电离,A正确;
B.由于a点处存在三种物质,δ(CrO)与δ(Cr2O)相同,而δ(HCrO4-)少于前面两种,故δ(CrO)=δ(Cr2O)>,B正确;
C.当(CrO)=c(HCrO4-)时,pH范围在6~7,Ka2==c(H+),数量级为10-7,C正确;
D.Na2CrO4溶液本身显碱性,加少量水稀释.溶液的碱性会减弱,即pH会下降,c(H+)上升,2CrO-+2H+Cr2O+H2O平衡右移,使n(CrO)下降,n(Cr2O)上升,同一溶液中,故比值增大,D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.升高温度促进HA电离,溶液中氢离子浓度增大,酸性增强,故A正确;
B.0.1ml/L某一元酸HA在水中有0.2%发生电离,则HA是弱酸,溶液中c(H+)=0.1ml/L×0.2%=2 ×10-4ml/L,故B正确;
C.室温时,电离平衡常数,故C错误;
D.越稀越电离,加水稀释,HA的电离平衡向正反应方向移动,n(H+)增大,由于溶液体积增大程度影响更大,c(H+)减小,故D正确;
故选:C。
8.A
【详解】A.由电离常数可知,氢氰酸的电离程度大于碳酸氢根离子,由强酸制弱酸的原理可知,氢氰酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故A错误;
B.由电离常数可知,一水合氨的电离程度大于羟胺,则等浓度的一水合氨和羟胺混合溶液中,铵根离子浓度大于NH,故B正确;
C.由电离常数可知,0.1ml/L氢氰酸溶液中氢离子浓度约为=7×10—6ml/L,故C正确;
D.一水合氨在溶液中的电离为吸热过程,适度升高温度,电离平衡右移,溶液中的离子浓度增大,导电能力会增强,故D正确;
故选A。
9.C
【详解】A.,电离常数只与温度有关,故加水稀释过程中不变,A不符合;
B.,加水稀释过程中Ka不变,减小,故加水稀释过程中增大,B不符合;
C.加水稀释过程中均减小,减小,C符合;
D.根据物料守恒,加水稀释过程中保持不变,D不符合;
故选C。
10.C
【分析】电离平衡常熟越大,酸性越强,根据表中数据可知酸性:,据此分析解题。
【详解】A.酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的CH3COO-、、、CN-中,结合质子能力最强的是,故A错误;
B.因为酸性,根据强酸制弱酸原理,将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是:,故B错误;
C.,电离常数只与温度有关,加水稀释时氢离子浓度减少,所以增大,故C正确;
D.根据醋酸电离平衡,设发生电离的醋酸的浓度为xml/L,列三段式:
即===,因其电离程度较小,可近似处理,解得,即,所以pH<3,故D错误;
故选C。
11.(1)H3PO2H++H2PO
(2)ab
(3)H3PO2+CH3COO-CH3COOH+H2PO
【解析】(1)
次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,在溶液中能够微弱的电离产生H+、H2PO,存在电离平衡,电离方程式为:H3PO2H++H2PO;
(2)
a.次磷酸是弱电解质,在溶液中存在电离偏高,向溶液中加水稀释次磷酸溶液,促进次磷酸电离,则次磷酸的电离程度增大,a符合题意;
b.加水稀释次磷酸,促进次磷酸电离,使溶液中离子总数增多,b符合题意;
c.加水稀释次磷酸,虽然促进次磷酸电离,溶液中离子个数增多,但离子浓度降低,所以溶液的导电能力减弱,c不符合题意;
d.加水稀释次磷酸,促进次磷酸电离,导致次磷酸分子数减少,d不符合题意;
答案选ab;
(3)
由于电离平衡常数:Ka(H3PO2)>Ka(CH3COOH),所以酸性:H3PO2>CH3COOH,将少量次磷酸溶液与CH3COONa溶液混合,发生反应产生CH3COOH和NaH2PO2,该反应的离子方程式为:H3PO2+CH3COO-CH3COOH+H2PO。
12.(1) Ba(OH)2=Ba2+ +2OH- H2S⇌H++HS- NaHCO3=Na++HCO,HCO⇌H+ +CO NaHSO4= Na++ H++SO CO2+ H2O+ClO- ⇌HCO+HClO Al3+ +3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2) 1.34×10-3 ml·L-1 9.0×10-6 ml·L-1
【解析】(1)
①氢氧化钡为强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式为:Ba(OH)2=Ba2+ +2OH-;
②H2S 是二元弱酸,在水溶液中分两步电离且以第一步为主,电离方程式为:H2S⇌H++HS-;
③碳酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO,碳酸氢根存在部分电离:HCO⇌H+ +CO,
④硫酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式:NaHSO4=Na++H++SO;
⑤少量二氧化碳与次氯酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为:CO2+ H2O+ClO- ⇌HCO+HClO;
⑥泡沫灭火器的原理是碳酸氢钠和硫酸铝溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3+ +3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)
①存在电离NH3•H2O⇌NH+OH-,;
②若向其中加入固体NH4Cl,使c(NH)的浓度达0.20ml/L,则c(OH-)==9.0×10-6ml/L。
13.(1)
(2) 抑制 不变
(3)2×10-3 ml·L-1
【详解】(1)HX是一种弱酸,电离方程式为:,电离平衡常数K=;
(2)往HX溶液中加入1 ml·L-1的盐酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,能抑制HX的电离,K只受温度影响,故温度不变,K不变;
(3)HX的起始浓度为0.010 ml·L-1,由,得氢离子浓度为:2×10-3 ml·L-1。
14.(1) SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g) ΔH=+638.4kJ·ml-1 蒸馏 蒸馏烧瓶 直形冷凝管
(2) 溶液红色变浅至褪色 Si+2CO2+2H2O=H2SiO3(硅胶)+2HC H2SiO3 SiO2
【详解】(1)①根据两个反应过程能量变化图像可知: Ⅰ.Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-859.4kJ·ml-1;Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.0kJ·ml-1;根据盖斯定律Ⅱ-Ⅰ得热化学方程式SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g) ΔH=-221.0kJ·ml-1+859.4kJ·ml-1=+638.4kJ·ml-1;
②若先将步骤Ⅱ产物降至室温,根据SiHCl3、SiCl4沸点不同,用蒸馏法提纯SiHCl3。蒸馏装置图为 ,用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶、尾接管外,还需要蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(2)①弱酸的电离平衡常数越大其酸性越强,根据题给数据可得酸性:H2CO3>H2SiO3>HC>HSi,向盛有饱和Na2SiO3溶液(滴有酚酞溶液)的试管中通入足量CO2,生成硅酸胶体和碳酸氢钠,该反应的离子方程式Si+2CO2+2H2O=H2SiO3(硅胶)+2HC;Na2SiO3溶液中Si发生水解而使溶液呈碱性,滴加酚酞开始溶液为红色,随着CO2通入,Na2SiO3反应生成H2SiO3,溶液碱性减弱,溶液由红色逐渐变无色;
②原硅酸()脱去一分子水得到的产物是H2SiO3,脱去两分子水得到的产物是SiO2。
15.(1)A
(2) 向右 减小
(3)>
(4)
(5)1×103.6
【详解】(1)A.酸性减弱,c(H+)减小,A正确;
B.稀释过程中水的电离程度增大,水电离产生的H+、OH-增多,所以c(H+)/c(CH3COOH)增大,B错误;
C.水的离子积不变,所以不变,C错误;
D.c(OH-)增大,c(H+)减小,所以增大,D错误;
故选A;
(2)取10mL乙溶液,加入等体积水,稀释促进醋酸电离,醋酸的电离平衡向右移动;另取10mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,由于Ka=不变,c(CH3COO-)增大,所以的比值将减小;
(3)盐酸是强酸,c(HCl)=c(H+)=10-2ml/L,醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,c(CH3COOH) >c(H+)=10-2ml/L,相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,对于盐酸来说,c(H+)=10-4ml/L,pH=4,对于醋酸来说,电离平衡正向移动,使c(H+)>10-4ml/L,所以pH<4,故pH大小关系为:pH(甲) >pH(乙);
(4)次磷酸为是一元中强酸,每个次磷酸分子发生电离可以电离出一个氢离子,电离方程式为:;
(5)在pH=4.2时,H2A的电离平衡常数,pH=6.2时,,当溶液pH=7时,Ka1×Ka2=,则故答案为1×103.6。
16.(1)S2-
(2)AC
(3)=
(4)向右
(5)甲、乙、丁
【详解】(1)电离常数越小,电离出氢离子的能力越弱,酸根阴离子结合氢离子的能力越强,根据题目所给数据可知K2(H2S)最小,所以S2-结合H+的能力最强;
(2)A.加水稀释溶液酸性减弱,c(H+)减小,A符合题意;
B.=,加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka不变,所以该比值增大,B不符合题意;
C.加水稀释酸性减弱,c(H+)减小,c(OH-)增大,该比值减小,C符合题意;
D.加水稀释酸性减弱,c(OH-)增大,D不符合题意;
综上所述答案为AC;
(3)等体积物质的量浓度相等的CH3COOH、HClO两溶液,所含溶质的物质的量相等,二者都是一元酸,所以消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(CH3COOH)= V(HClO);
(4)新制氯水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入少量NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,该平衡向左移动,氢离子浓度减小,对水的电离抑制作用减弱,所以水的电离平衡向右移动;
(5)甲:根据题目所给数据可知酸性:H2CO3>H2S>HCO>HS-,结合“强酸制弱酸”原理可知该反应可以发生;
乙:根据题目所给数据可知酸性:H2C2O4>H2CO3,结合“强酸制弱酸”原理可知草酸可以和碳酸盐制取二氧化碳,该反应可以发生;
丙:HClO具有强氧化性,会将S2-氧化,HClO与Na2S不会发生复分解反应;
丁:根据题目所给数据可知酸性:CH3COOH>H2CO3,结合“强酸制弱酸”原理可知醋酸可以和碳酸氢盐制取二氧化碳,该反应可以发生;
综上所述可以成功进行的是甲、乙、丁。
17.(1) ④⑧⑨ ②⑥⑦ ①⑤⑧ KHSO4=K++HSO
(2)1.0×10-4
(3)
(4)be
【分析】①NaCl晶体,在熔融状态和水溶液中能完全电离生成钠离子和氯离子,属于强电解质,但氯化钠晶体不含自由移动的离子,不导电;
②SO2,在熔融状态和水溶液中都不能导电,属于非电解质,不导电;
③液态醋酸,溶于水时能部分电离生成醋酸根离子和氢离子,属于弱电解质,但液态醋酸不含自由移动的离子,不导电;
④铜为单质,既不是电解质也不是非电解质,但铜含自由移动的电子,能导电;
⑤固体BaSO4,在熔融状态和水溶液中能完全电离生成钡离子和硫酸根离子,属于强电解质,但固体BaSO4不含自由移动的离子,不导电;
⑥纯蔗糖(C12H22O11),在熔融状态和水溶液中都不能导电,属于非电解质,不导电;
⑦酒精(C2H5OH),在熔融状态和水溶液中都不能导电,属于非电解质,不导电;
⑧熔化的KHSO4,能完全电离生成钾离子和硫酸氢根离子,属于强电解质,含自由移动的离子,能导电;
⑨氨水为混合物,既不是电解质也不是非电解质,但溶液中含自由移动的离子,能导电;
⑩液氮为单质,既不是电解质也不是非电解质,不含自由移动的电子或离子,不导电;
【详解】(1)①由分析可知,以上物质能导电的是:④⑧⑨;
②由分析可知,以上物质属于非电解质的是:②⑥⑦;
③由分析可知,以上物质属于强电解质的是:①⑤⑧;
④熔化的KHSO4,完全电离生成钾离子和硫酸氢根离子,其电离方程式为:KHSO4=K++HSO;
(2)设H2S第一步电离出的氢离子浓度为x,列三段式:
Ka1==≈=1.0×10-7,解得x=1.0×10-4,相对于第一步电离,第二步电离和水电离生成的氢离子可以忽略不记,则此温度下0.1ml·L-1H2S溶液的c(H+)为1.0×10-4ml/L;
(3)aml/LCH3COOH溶液的pH=b,c(H+)=10-bml/L,由CH3COOH⇌CH3COO-+H+可知,Ka===;
(4)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据电离平衡常数知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,
a.酸性:HCOOH>HCN,反应HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN能发生,a不符合题意;
b.酸性:HCN>HCO,反应NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN不能发生,b符合题意;
c.酸性:H2CO3>HCN ,反应NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3能发生,c不符合题意;
d.酸性:HCOOH>H2CO3,反应2HCOOH+CO=2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,d不符合题意;
e.酸性:H2CO3>HCN>HCO,反应H2O+CO2+2CN-=2HCN+CO不能发生,e符合题意;
答案选be。
18.(1) 碱性 防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气
(2)2OCN-+3ClO-=CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
(3) NaOCN(或NaCN) NaCN(或NaOCN)
【解析】(1)
由题意可知HCN是弱电解质且有剧毒,故第一次氧化时NaCN与NaClO反应时pH不能调节为酸性,应调节为碱性;原因是防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气;
(2)
第二次氧化时NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,氧化剂是NaClO,被还原为NaCl,NaOCN是还原剂,被氧化为N2,反应的离子方程式为2OCN-+3ClO-=CO+CO2↑+3Cl-+N2↑;
(3)
Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,(CN)2与Cl2的化学性质相似,则(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaOCN和水。
19.(1)K=
(2)4.18×10-4ml·L-1或ml·L-1
(3) 增大 减小 不变
【解析】(1)
电离平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的商,即K=;
(2)
c(H+)==ml/L=4.18×10 -4 ml•L-1;
(3)
向醋酸中加入盐酸,氯化氢电离出氢离子,导致溶液中c(H+)增大,抑制醋酸电离,则c (CH3COO-)减小;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,则醋酸的电离平衡常数不变。
20.(1)40
(2) 增大 减小 减小
(3) 1.2 4.19
【解析】(1)
设CO(g)和H2O(g)的物质的量均为1,,此温度下该反应的平衡常数K=16,则,得x=0.8ml,则平衡时体系中H2的物质的量分数为。
(2)
升高温度,正逆反应速率均增大,则v正增大,v逆增大;已知H2的体积分数随温度的升高而增加,说明升温,平衡逆移,△H<0,平衡常数K减小,转化率α(H2)减小;温度相同,平衡常数相同,则。
(3)
A点表示c(H2C2O4)=c(HC2O),Ka1=,c(H+)=Ka1,pH=-lg(H+)=-lgKa1=PKa1=1.2,即a=1.2。同理B点表示c(C2O)=c(HC2O),Ka2=,c(H+)=Ka2,pH=-lg(H+)=-lgKa2=PKa2=4.19,b=4.19。
21.(1) 浓硫酸用量过多,会使生成的草酸发生分解;浓硫酸会使葡萄糖脱水碳化,使得草酸产率降低 吸收尾气,防止污染环境
(2)A
(3)
【分析】55-60℃时,在浓硫酸的催化作用下,硝酸氧化葡萄糖生成草酸,同时反应生成NO,用B收集NO并用氢氧化钠溶液吸收多余的尾气,防止其污染环境。
【详解】(1)①55~60℃时,装置A中生成,同时生成NO,反应的化学方程式为。
②草酸不稳定,受热或遇浓硫酸会发生分解,浓硫酸用量过多,会使生成的草酸发生分解,并且浓硫酸具有脱水性,会使葡萄糖脱水碳化,使得草酸产率降低。
③反应产生有毒物质NO、,利用NaOH处理尾气,防止污染环境。
(2)A.草酸能使酸性溶液褪色,说明草酸具有还原性,与草酸电离程度无关,所以不能证明草酸为弱电解质,A正确;
B.常温下,溶液的,说明草酸部分电离,则草酸为弱电解质,B错误;
C.相同条件下,浓度均为溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱,草酸中离子浓度小于硫酸溶液中离子浓度,硫酸是强电解质,则草酸部分电离,为弱电解质,C错误;
D.溶液中存在分子,呈酸性,说明草酸部分电离,则草酸为弱电解质,D错误;
故答案选A。
(3)①草酸为二元弱酸,一级电离方程式为;
②由图可知,向10mL0.1ml/L草酸溶液中加入0.1ml/LNaOH溶液,曲线Ⅰ代表的物质的物质的量分数不断下降,则Ⅰ表示H2C2O4,曲线Ⅱ代表的物质的物质的量分数先增大后减小,则曲线Ⅱ表示,曲线Ⅲ表示的物质的物质的量分数不断增大,曲线Ⅲ表示,Ⅰ、Ⅱ两曲线的交点草酸和的浓度相同,根据可得Ka1=c(H+)=10-1.2,同理Ⅱ、Ⅲ曲线的交点和浓度相同,Ka2=c(H+)=10-4.2草酸电离平衡常数分别是、,再根据碳酸的电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为H2C2O4>>H2CO3>,少量草酸和过量碳酸钠反应的离子方程式为。
22.(1)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(2)Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2
(3) 5ClO−+I2+H2O=2+5Cl-+2H+ 向与烧杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去
(4)不能,溶液中存在大量ClO−的干扰,ClO−也可将I−氧化为I2使溶液变蓝
(5)“变蓝,因为发生反应ClO−+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2单质”或“变蓝,溶液显橙黄色,肯定存在有色离子I2或I3-,反应生成的I2存在平衡I2+I-,有I2会变蓝”;或“不变蓝,I2在碱性溶液中不存在,发生反应3I2+6OH-=+5I-+3H2O”
【分析】分析题中Ⅰ.制备消毒液过程,该反应原理为:浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2,然后Cl2与NaOH反应生成NaClO。实验中注意Cl2通入C装置前要进行除杂,则可知B装置中应盛有饱和食盐水,实验后要考虑尾气吸收问题;
分析Ⅱ中三个实验操作,方案2中生成了碘单质,对比三个实验方案的区别,可知成功制备碘水应注意两个因素:溶液的酸碱性;KI和消毒液的相对用量。
【详解】(1)Cl2与NaOH反应生成NaClO,离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)根据资料i,可知酸性:H2CO3>HClO>,Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,根据酸性强弱可知,最终发生的反应为:Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2;
(3)根据得失电子数目和原子守恒,可得出离子反应方程式为:5ClO−+I2+H2O=2+5Cl−+2H+;可在碱性溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水进行验证,实验操作为:向与烧杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去。
(4)84消毒液的主要成分为NaClO,ClO−具有氧化性,同样可以氧化I−生成I2,进而干扰实验,故不能证明烧杯3中存在,答案为:不能,溶液中存在大量ClO−的干扰,ClO−也可将I−氧化为I2使溶液变蓝;
(5)为了保证消毒液的稳定性,84消毒液中加入了NaOH等物质,结合题给资料iii进行分析:变蓝,因为生成了I2;不变蓝,生成的I2又与OH−发生了反应。故答案为:“变蓝,因为发生反应ClO−+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2单质”或“变蓝,溶液显橙黄色,肯定存在有色离子I2或,反应生成的I2存在平衡I2+I-,有I2会变蓝”;或“不变蓝,I2在碱性溶液中不存在,发生反应3I2+6OH-=+5I-+3H2O”。
23.(1) NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑ 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满。或:将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH3已收满
(2)D
(3)碱式滴定管或移液管
(4) 0.0450 2.2×10-5
(5)AC
【详解】(1)氨水和CaO 反应生成氨气的化学方程式为:NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;检验氨气通常用湿润的红色石蕊试纸,检验三颈瓶集满NH3的操作是:将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满;故答案为NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满。或:将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH3已收满。
(2)进行喷泉实验时在瓶内压强最小的时候最剧烈,从图2中看出D点压强最小故D点最激烈;故答案为D。
(3)准确量取液体可以用滴定管或移液管,故可用碱式滴定管或移液管;故答案为碱式滴定管或移液管。
(4)从图中看出,盐酸体积在22.50mL时发生突变,则氨水的浓度为:,得;NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式,;pH=11.0时,,c(NH3·H2O)≈0.0450ml•L-1,;故答案为0.0450;;2.2×10-5。
(5)A.锥形瓶中有少量蒸馏水没有改变氨水的物质的量,不影响测定结果,故A正确;
B.未滴加酸碱指示剂,无法确定滴定达到终点,故B错误;
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致盐酸的浓度变小,盐酸的用量就会增多,从而测得氨水的浓度偏高,故C正确;
D.滴定终点时俯视读数会导致盐酸的体积变小,从而测得氨水的浓度偏低,故D错误;
故答案选AC。
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