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- 2021-07-07 发布
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陕西省吴起高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试(能力卷)试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共23小题。满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题共54分)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分共54分)
1.下列物质的分类组合全部正确的是( )
编组
强电解质
弱电解质
非电解质
A
NaCl
H2O
Cl2
B
H2SO4
CaCO3
CCl4
C
AgCl
HClO
Cu
D
Ba(OH)2
H2S
C2H5OH
【答案】D
【解析】试题分析:A、非电解质属于化合物,氯气属于单质,氯气不属于非电解质,故错误;B、碳酸钙是盐,属于强电解质,故错误;C、铜属于单质,不属于非电解质,故错误;D、符合物质分类,故正确。
2.将0.1mol·L-1的醋酸加水稀释,下列说法正确的是( )
A. 溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B. 溶液中c(H+)增大
C. 醋酸的电离平衡向左移动 D. 溶液的c(OH-)增大
【答案】D
【解析】
3.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
4.9×10-10
7.2×10-4
1.8×10-5
6.4×10-6
则0.1 mol·L-1的下列溶液中,pH最小的是( )
A. HCN B. HF C. CH3COOH D. HNO2
【答案】B
【解析】
【分析】同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强。
【详解】同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,酸性强弱为:HF>HNO2>CH3COOH>HCN,则pH由大到小的顺序是HCN>CH3COOH>HNO2>HF,则等浓度的四种酸溶液中,HF相对最强,溶液酸性最强,pH最小,故选B。
4.已知25 ℃时水的离子积为Kw=1.0×10-14,35 ℃时水的离子积为Kw=2.1×10-14。下列说法中正确的是 ( )
A. 水中的c(H+)随温度的升高而降低
B. 25 ℃时水呈中性,35 ℃时水呈酸性
C. 水的电离过程是吸热过程
D. 一定温度下,向水中加入酸或碱时,水的离子积将发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】水的电离过程为H2O⇌H++OH-,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,说明升高温度促进水电离,升高温度后水中c(H+)增大,其pH减小,但仍然存在c(H+)=c(OH-),据此分析解答。
【详解】A.由于升高温度水的离子积Kw增大,说明升高温度促进水电离,使c(H+)随温度的升高而增大,A错误;
B.升高温度促进水电离,但水中仍然存在c(H+)=c(OH-),因此仍然呈中性,B错误;
C.升高温度,水的离子积常数增大,说明升高温度促进水电离,根据平衡移动原理可知:水的电离是吸热反应,C正确;
D. 水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关。温度不变,溶液中水的离子积常数不变,D错误;
故合理选项是C。
5.将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水或加入少量CH3COONa晶体时都会引起( )
A. CH3COOH电离程度变大 B. 溶液中c(OH-)减小
C. 溶液的导电能力减弱 D. 溶液中c(H+)减小
【答案】D
【解析】
【分析】CH3COOH溶液加水稀释,平衡向电离方向移动,电离程度增大,CH3COOH溶液的浓度减小,酸性减弱,溶液中c(H+)减小, c(OH-)增大,溶液的pH增大,导电能力减弱;CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时电离平衡逆向移动,电离程度减小,溶液的pH增大,导电能力增强,溶液中c(H+)减小。
【详解】A. CH3COOH溶液加水稀释,平衡向电离方向移动,电离程度增大,加入少量CH3COONa晶体时平衡逆向移动,电离程度减小,故A错误;
B. CH3COOH溶液加水稀释,平衡向电离方向移动,溶液的pH增大,c(OH-)增大,CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时平衡逆向移动,溶液的pH增大,c(OH-)增大,故B错误;
C. CH3COOH溶液加水稀释,离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,加入少量CH3COONa晶体时,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,故C错误;
D. 加水稀释,促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,加入少量CH3COONa晶体时平衡逆向移动,电离程度减小,氢离子浓度减小,故D正确;
答案选D。
6.25 ℃时,某酸性溶液中只含NH4+、Cl-、H+、OH-四种离子,下列说法不正确的是( )
A. 可能由pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合而成
B. 该溶液可能由等物质的量浓度的盐酸和氨水等体积混合而成
C. 加入适量氨水,溶液中离子浓度可能为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D. 该溶液中c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)
【答案】A
【解析】
【详解】A. 一水合氨是弱电解质、HCl是强电解质,常温下,pH=2的HCl与pH=12的NH3⋅H2O溶液中,c(NH3⋅H2O)远远大于c(HCl),二者等体积混合氨水有剩余,导致溶液呈碱性而不是酸性,故A错误;
B. 等物质的量浓度、等体积的HCl溶液和NH3⋅H2O溶液混合,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解而氯离子不水解导致氯化铵溶液呈酸性,故B正确;
C. 加入适量NH3⋅H2O,一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度会导致溶液呈碱性,根据电荷守恒c(NH4+)>c(Cl−),溶液中水的电离程度较小,可能出现离子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+),故C正确;
D. 任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(OH−)+c(Cl−),c
(NH4+)=c (Cl−)+c (OH−)−c(H+),故D正确;
答案选A。
7.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A. 盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B. NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C. 在CH3COONa溶液中,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D. 水电离出的H+或OH-与盐中弱离子结合,造成盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A. 盐类中的弱离子和水电离出的氢离子或氢氧根离子生成弱电解质,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,导致溶液呈酸碱性,从而破坏水的电离平衡,故A正确;
B. 强酸弱碱盐溶液呈酸性,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液中c(H+)>c(OH-),则溶液呈酸性,故B正确;
C. 任何电解质溶液中水电离的c(OH-)=c(H+),与电解质溶液酸碱性无关,故C错误;
D. 水电离出的H+或OH-与盐中弱离子结合,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,导致溶液呈酸碱性,故D正确;
答案选C。
8.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )
A. 电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B. 电离平衡常数(K)与温度无关
C. 相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D. 多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1<K2<K3
【答案】A
【解析】
【详解】A、相同条件下K越大,酸电离程度越大,所以相同条件下,电离平衡常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱,故A正确;
B、电离平衡常数(K)是温度的函数,随温度的增大而增大,故B错误;
C、电离平衡常数(K)是温度的函数,随温度的增大而增大,不随浓度的变化而变化,故C错误;
D、多元弱酸分步电离,电离程度依次减小,所以多元弱酸各步电离平衡常数相互关系K1
>K2>K3,故D错误;
答案选A。
9.室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是( )
A. Cl- B. HCO3- C. Na+ D. Ba2+
【答案】B
【解析】
【分析】溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,水的电离程度减小,该溶液为酸或碱溶液,然后根据选项的离子在酸性或碱性条件下能否大量存在分析判断。
【详解】水电离的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26<1×10-14,说明该溶液抑制了水的电离,则该溶液为酸溶液或者碱溶液。
A.Cl-既不与氢离子反应,也不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,A不符合题意;
B.HCO3-既能够与H+反应,也能够与OH-反应,在溶液中一定不能大量共存,B符合题意;
C.Na+与H+和OH-不能发生任何反应,可以大量共存,C不符合题意;
D. Ba2+与H+和OH-不能发生任何反应,可以大量共存,D不符合题意;
故合理选项是B。
10.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl;②NaOH;③H2SO4;④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A. ④>③>②>① B. ②>③>①>④
C. ③>②>①>④ D. ④>①>②>③
【答案】D
【解析】试题分析:酸碱抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离,强酸强碱盐对水的电离无影响,所以水在硫酸铵中的电离程度最大,酸碱的浓度越大,对水的电离抑制程度越大,所以同浓度的NaOH、H2SO4溶液中,水在硫酸中的电离程度最小,因此水的电离程度按由大到小顺序排列的是④>①>②>③,答案选D。
11.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是( )
A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C. 滴定时,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化
D. 读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
【答案】A
【解析】
【详解】A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,直接加入已知物质的量浓度的盐酸,标准液的浓度减小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,c(待测)偏大,故A错误;
B. 锥形瓶不需要润洗,所以锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液,故B正确;
C. 滴定时,应左手控制活塞缓慢滴加,右手摇动锥形瓶使溶液混合均匀,眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化,以判断滴定终点,故C正确;
D. 读数时,应该平视液面最低点,即视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致,故D正确;
答案选A。
12.常温下将NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液混合,不可能出现的结果是( )
A. pH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
B. pH>7,且c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COO-)
C. pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
D. pH=7,且c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】
【详解】A. pH<7,说明醋酸过量,若醋酸过量较多,则可存在c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),故A正确;
B. pH>7,说明溶液呈碱性, 根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知,不可能存在c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COO-),故B错误;
C. pH>7,说明溶液呈碱性,溶液存在电荷守恒,则有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故C正确;
D. 根据溶液的电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH=7,则有c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,则溶液中存在c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故D正确;
答案选B。
13.常温下0.1 mol·L-1氨水溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a-1)的措施是( )
A. 将溶液稀释到原体积的10倍 B. 加入适量的氯化铵固体
C. 加入等体积0.2 mol·L-1盐酸 D. 通入氨气
【答案】B
【解析】
【分析】一水合氨是弱电解质,所以氨水中存在电离平衡,要使氨水溶液的pH减小1,但溶液仍然为碱性,则加入的物质能抑制一水合氨的电离,据此解答。
【详解】A. 一水合氨是弱电解质,所以氨水中存在电离平衡,将溶液稀释到原体积的10倍,则促进一水合氨的电离,氢氧根离子的浓度大于原来的十分之一,所以稀释后溶液的pH>(a-1),故A错误;
B. 向氨水中加入氯化铵固体,铵根离子浓度增大而抑制一水合氨的电离,氨水中氢氧根离子浓度减小,所以可以使溶液的pH=(a-1),故B正确;
C. 加入等体积0.2 mol/L盐酸,盐酸的物质的量大于氨水的物质的量,则混合溶液呈酸性,故C错误;
D. 向氨水中通入氨气,氨水浓度增大,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故D错误;
答案选B。
14.下列关于盐类水解的说法错误的是( )
A. 在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离
B. 同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大
C. 在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH4+水解
D. 加热CH3COONa溶液,溶液中C(CH3COOH)与C(CH3COO-)的比值将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 在纯水中加入能水解的盐一定会破坏水的电离平衡,消耗水电离产生的氢离子或氢氧根离子,促进水的电离平衡右移,故A正确;
B. 碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度,水解程度越大,碱性越强,所以同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH小,故B错误;
C. 在NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性,加入稀HNO3,氢离子浓度增大能抑制NH4+水解,故C正确;
D. 加热醋酸钠溶液,促进醋酸根的水解,所以醋酸根浓度减小,而醋酸浓度增大,所以比值变大,故D正确;
答案选B。
15.下列有关离子反应的叙述不正确的是( )
A. 溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一
B. 离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行
C. 离子反应生成的沉淀的溶解度为零
D. 生成沉淀的离子反应之所以能发生,在于生成物的溶解度小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一,故A正确;
B. 生成沉淀、气体、弱电解质是离子反应发生的条件,一定会使溶液中某些离子的浓度较低,则离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行,故B正确;
C. 离子反应生成的沉淀的溶解度极小,为微溶物或难溶物,但溶解度不等于零,故C错误;
D. 生成沉淀的离子反应之所以能发生,在于生成物的溶解度小能从溶液中析出,故D正确;
答案选C。
16.为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+,可以在加热搅拌的条件下加入一种过量的试剂,过滤后再加入适量的盐酸。这种试剂是( )
A. 氨水 B. 氢氧化钠 C. 碳酸钠 D. 碳酸镁
【答案】D
【解析】A. 加入氨水除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+,会引入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,故A错误;B. 加入NaOH易生成氢氧化镁沉淀,且混入NaCl杂质,故B错误;C. 加入碳酸钠,易混入NaCl杂质,故C错误;D. 加入碳酸镁,碳酸镁与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,故D正确;答案选D。
17.己知25℃时,Ksp(AgCl) =1.8×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13,Ksp(AgI) =8.5×10-17。某溶液中含有C1-、Br-和I-,浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A. C1-、Br-、I- B. Br-、C1-、I-
C. I-、Br-、C1- D. Br-、I-、C1-
【答案】C
【解析】试题分析:由于这三种难溶物的组成相似,根据Ksp越小,其溶解度越小,就越先沉淀,故这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为I-、Br-、C1-。
18.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol•L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为( )
A. 2.8×10-2 mol•L-1 B. 1.4×10-5 mol•L-1
C. 2.8×10-5 mol•L-1 D. 5.6×10-5 mol•L-1
【答案】B
【解析】Na2CO3溶液的浓度为2×10−4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32−)=0.5×2×10−4mol/L=1×10−4mol/L,根据Ksp=c(CO32−)⋅c(Ca2+)=2.8×10−9可知,c(Ca2+)=mol/L=2.8×10−5mol/L,原溶液CaCl2的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10−5mol/L=5.6×10−5mol/L,故答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)
二、填空题(共31分)
19.Ⅰ.现向含AgBr的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)___ (填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
(2)加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)____;
(3)加入AgCl固体,则c(Br-)____,c(Ag+)___;
(4)加入Na2S固体,则c(Br-)____,c(Ag+)___。
Ⅱ. (1)常温下,将0.1 mol·L-1的醋酸溶液和0.1 mol·L-1醋酸钠溶液等体积混合,测得溶液显酸性,则该混合液中:c(CH3COOH)_________c(CH3COO-);2c(Na+)_______c(CH3COO-)+c(CH3COOH)。(填“>”、“=”或“<”)
(2)等物质的量浓度一水合氨和氯化铵溶液混合,溶液显碱性,则溶液中除溶剂外微粒浓度大小关系:_______,混合溶液中离子的电荷守恒等式______,物料守恒等式为_____。
【答案】(1). 变大 (2). 不变 (3). 变小 (4). 变大 (5). 变大 (6). 变小 (7). < (8). = (9). c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+) (10). c(Cl-)+c(OH-) =c(NH4+)+c(H+) (11). c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)
【解析】
【详解】Ⅰ(1)
向AgBr饱和溶液中加入硝酸银,加入了银离子,溶解平衡左移,但银离子浓度增大;答案为:变大;
(2) AgBr的饱和溶液中,已经达到溶解平衡状态,加入AgBr固体,对溶解平衡无影响,银离子浓度不变;答案为:不变;
(3) 因为AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时,银离子浓度增大,溶解平衡向左移动,溴离子浓度变小;答案为:变小;变大;
(4) 由于Ag2S的溶解度小于AgBr,所以Na2S与AgBr反应生成Ag2S,溶解平衡右移。溴离子浓度增大,但银离子浓度减小。答案为:变大;变小。
Ⅱ. (1) 常温下,等物质的量浓度、等体积的CH3COOH、CH3COONa溶液混合,混合溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO−水解程度,则溶液中存在c(CH3COOH)A>D b.AB线上任意点的溶液均显中性
c.B点溶液pH=6,显酸性 d.图中温度T1>T2
(3)T2℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?___什么?___________。
(4)T2℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=____。
【答案】(1). 1×10-12 (2).
水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大 (3). b (4). 否 (5). 在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于B点位置 (6). 2×10-9mol·L-1
【解析】
【详解】(1)根据曲线中的数据,可以知道B点水的离子积为1×10-12,水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积就越大。
答案为:1×10-12 ;水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大;
(2) a.图中A、D两点均在同一曲线上,其Kw相等,故a错误;
b.AB线上任意点均有c(H+ )=c(OH- ),显中性,故b正确;
c.B点c(H+ )=c(OH- ),显中性,故c错误;
d.A、B的Kw,前者小于后者,温度越高,水的离子积常数越大,则后者代表的温度高,即T1小于T2,故d错误。
答案选b;
(3) T2℃时,若向溶液中滴加盐酸, c(H+ )≠c(OH- ),不可能处于B点位置。
答案为:否;在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于B点位置;
(4) T2℃时,由Kw=c(H+)·c(OH- )可得c(H+ )水= mol·L-1=2×10-9 mol·L-1。
答案为:2×10-9mol·L-1。
21.已知:H2S:Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-16 ,H2CO3:Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11, CH3COOH:Ka=1.8×10-5,HClO2:Ka=1.1×10-2,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5。
(1)①常温下,0.1 mol·L-1Na2S溶液和0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,碱性更强的是_____,其原因是_______。
②25 ℃时,CH3COONH4溶液显__性。NaHCO3溶液的pH___CH3COONa溶液的pH。
③NH4HCO3溶液显__性,原因是_________。
(2)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2O⇋HSO3—+OH-水解平衡的事实是___。
A.滴入酚酞溶液变红,再加H2SO4溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加氯水后红色褪去
(3)25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2溶液和CH3COONa溶液,两溶液中c(ClO2—)___c(CH3COO-)。若要使两溶液的pH相等应___。
a.向NaClO2溶液中加适量水 b.向NaClO2溶液中加适量NaOH
c.向CH3COONa溶液中加CH3COONa固体 d.向CH3COONa溶液中加适量的水
(4)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是_______(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是 ________。
【答案】(1). Na2S溶液 (2). H2S的Ka2小于H2CO3的Ka2,Na2S更容易水解 (3). 中 (4). 大于 (5). 碱 (6). NH3·H2O的Kb>H2CO3的Ka1,故NH4+的水解程度小于HCO3—的水解程度 (7). B (8). > (9). bd (10). CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑ (11). 在干燥的HCl气流中加热脱水
【解析】
【详解】(1)①H2S:Ka2=7.1×10-16,H2CO3:Ka2=5.6×10-11,可知硫氢根离子的酸性弱于碳酸氢根离子,则硫离子的水解程度大于碳酸根离子的水解程度,水解程度越大碱性越强,所以Na2S溶液的碱性更强;
答案为:Na2S溶液;H2S的Ka2小于H2CO3的Ka2,Na2S更容易水解;
②CH3COONH4为弱酸弱碱盐,醋酸根离子和铵根离子都水解,由于CH3COOH:Ka=1.8×10-5,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5,则二者水解程度相近,因此溶液显中性;H2CO3:Ka2=5.6×10-11,CH3COOH:Ka=1.8×10-5,说明碳酸氢根离子的酸性弱于醋酸的酸性,碳酸氢根离子更易水解,因此NaHCO3溶液的pH大于CH3COONa溶液的pH;
答案为:中;大于;
③H2CO3:Ka2=5.6×10-11,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性;
答案为:碱;NH3·H2O的Kb>H2CO3的Ka1,故NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度;
(2) A.滴入酚酞试液变红,说明亚硫酸钠溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,酚酞在pH大于8时,呈红色,加入硫酸溶液后,溶液褪色,加入硫酸的量未知,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若为酸性,不能说明平衡移动,故A错误;
B. 滴入酚酞试液变红,说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再加入氯化钡溶液后,钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应,钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸根离子浓度减小,且溶液红色褪去,所以说明存在水解平衡,故B正确;
C.滴入酚酞试液变红,说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,氯水具有强氧化性,具有漂白性,再加入氯水后溶液褪色,不能说明存在水解平衡,故C错误;
答案选B;
(3) HClO2:Ka=1.1×10-2,CH3COOH:Ka=1.8×10-5,说明醋酸根离子更易水解,NaClO2溶液的碱性弱于CH3COONa溶液的碱性,则c(CH3COO-)小于c(ClO2-);若要使两溶液的pH相等,可以促进ClO2-发生水解,使溶液的碱性增强,也可以抑制CH3COO-的水解,或使醋酸钠溶液的碱性减弱,
a.向NaClO2溶液中加适量水,可促进ClO2-发生水解,但溶液中各离子浓度减小,碱性减弱,故a错误;
b.向NaClO2溶液中加适量NaOH,可促进ClO2-发生水解,溶液中氢氧根离子浓度增大,碱性增强,故b正确;
c.向CH3COONa溶液中加CH3COONa固体,可促进CH3COO-的水解,使溶液碱性增强,故c错误;
d.向CH3COONa溶液中加适量的水,CH3COONa溶液浓度减小,溶液中氢氧根离子的浓度减小,溶液的碱性减弱,故d正确;
答案选bd;
(4) CuCl2为强酸弱碱盐,铜离子水解生成氢氧化铜,加热促进铜离子的水解,化学方程式为:CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑;由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水,来抑制水解反应的发生;
答案为:CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑;在干燥的HCl气流中加热脱水。
三、实验题(9分)
22.某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
④移取20.00 mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞试液;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
请回答下列问题:
(1)以上步骤有错误的是____。若测定结果偏高,其原因可能是_____。
A.配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过后未用待测液润洗
D.滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡
(2)判断滴定终点的现象是________。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_____mL。
(4)根据下列数据,请计算待测盐酸的浓度:_________mol·L-1。
【答案】(1). ① (2). AB (3). 滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液刚好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色 (4). 22.60 (5). 0.200 0
【解析】
【详解】(1)根据碱式滴定管在装液前应用所装液体进行润洗,用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上,碱式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=,可知c(标准)偏大,
A.配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质,标准溶液中氢氧根离子的浓度偏小,消耗的V(标准)增大,c(待测)=分析,测定结果偏高,故A正确;
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,读取消耗的V(标准)偏大,c(待测)=分析,测定结果偏高,故B正确;
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过后未用待测液润洗,对滴定的数据结果无影响,故C错误;
D.所配的标准NaOH溶液物质的量浓度偏大,滴定过程中溶液变红色早,消耗的V(标准)偏小,c(待测)=分析,测定结果偏低,故D错误;
故答案为:①;AB;
(2)滴定终点时溶液颜色由无色突变为红色,且半分钟内不褪色,判断滴定终点的现象是:滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液刚好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;
故答案为:滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液刚好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;
(3)依据滴定管构造及精确度可知图中液面读数为:22.60;
故答案为:22.60;
(4)三次消耗标准液体积分别为:20.00,20.00,22.10,第三组数据误差较大,应舍弃,则消耗标准液平均体积为:20.00mL,待测液浓度为:=0.2000mol/L;
故答案为:0.2000。
四、计算题(6分)
23.某温度(T℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。
(1)若所得混合溶液为中性,则a∶b=__;此溶液中各离子的浓度由大到小的排列顺序是_____。
(2)若所得混合溶液的pH=2,则a∶b=____;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是______。
【答案】(1). 10∶1 (2). c(Na+)>c(SO42—)>c(H+)=c(OH-) (3). 9∶2 (4). c(H+)>c(SO42—)>c(Na+)>c(OH-)
【解析】
【详解】若将此温度(T℃)下,pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合,此时NaOH溶液中,c(H+)=10-11 mol/L ,c(OH-)=mol/L=0.01mol/L,c(Na+)=0.01mol/L,稀硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,c(SO4 2- )=0.05 mol/L;
(1)若所得混合液为中性,则有n(OH-)= n(H+),即0.01a=0.1b,a:b=10:1,混合溶液呈中性,则c(OH-)= c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+2 c(SO4 2- ) ,则c(Na+)>c(SO4 2-
),该溶液为盐溶液,硫酸根离子浓度大于氢离子浓度,所以离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(SO42—)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:10:1; c(Na+)>c(SO42—)>c(H+)=c(OH-);
②若所得混合液的pH=2,c(H+)=0.01 mol/L,硫酸过量,则有=0.01,解得:a:b=9:2;溶液呈酸性,则:c(H+)>c(OH−),溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,硫酸根离子浓度为:mol/L=0.009mol/L,所以氢离子浓度大于硫酸根离子浓度,根据物料守恒知,c(SO42—)> c(Na+),氢氧根离子来自于水,浓度最小,此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是c(H+)>c(SO42-)>c(Na+)>c(OH-);故答案为:9:2;c(H+)>c(SO42-)>c(Na+)>c(OH-)。