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- 2021-07-07 发布
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水溶液中的离子平衡
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离的c(OH-)为 ( )
①1.0×10-7mol/L ②1.0×10-6mol/L ③1.0×10-3mol/L ④1.0×10-11mol/L
A. ③ B. ④ C. ①或③ D. ③或④
2.下列说法正确的是 ( )
A.KW随浓度的改变而改变
B.难溶物质可能为强电解质,如BaSO4是强电解质
C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
D.加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
3.某温度下,关于①0.01mol/L 醋酸溶液,②pH=2的醋酸溶液,下列说法正确的是 ( )
A.c(CH3COOH):① > ② B.c(CH3COO-):① > ②
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-):① = ② D.c(CH3COO-) +c(OH-):① < ②
4.在25 ℃时,已知:①NaOH溶液、②NH4Cl溶液、③NaCl溶液、④Na2CO3溶液,相同物质的量浓度的上述溶液按pH减小排序正确的是( )
A. ④③②① B. ①④③② C. ①②④③ D. ①②③④
5.下列各方程式中,属于电离过程的是 ( )
A.CO2+H2O H2CO3 B.OH-+HS- S2-+H2O
C.HS-+H2O H3O++S2- D.HS-+H2O H2S+OH-
6.向15mL 0. 3mol·L-1的Na2CO3溶液中通入33.6 mL(标准状况)CO2,当气体全部溶解时,溶液中粒子浓度关系正确的是 ( )
A. c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) B. c(HCO3-)=c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C. 2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3) D. c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)
7.下列说法正确的是 ( )
A. 强电解质溶液导电能力一定比弱电解质溶液强
B. 中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸
C. 将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH-浓度均减小
D. 若盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H+浓度也是醋酸的二倍
8.有A、B、C、D四种一元酸的溶液。实验表明:(1)物质的量浓度相同的A、C溶液中,分别滴入甲基橙试液后,A溶液呈黄色而C中不变色(2)物质的量浓度相同的B、C的钠盐溶液相比较,B的钠盐溶液的pH小于C的钠盐溶液的pH;(3)A酸和D
的钠盐反应生成A的钠盐和D酸。由此可以确定四种酸的酸性由强到弱的顺序中正确的是 ( )
A.B>C>A>D B.A>C>D>B C.D>A>C>B D.C>D>A>B
9.中和滴定是利用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸),若用A代表酸,用B代表碱,可以利用下式来计算未知碱的物质的量浓度的是(ν为化学计量数) ( )
A.cB= B.cB= C.cB= D.cB=
10.常温下一种pH为2 的酸溶液与一种pH为12 的碱溶液等体积相混合,对溶液的酸碱性的说法正确的是 ( )
A. 若是二元强酸和一元强碱,混合液为酸性
B. 若是浓的强酸和稀的强碱,混合液呈酸性
C. 若是浓的弱酸和稀的强碱,混合液呈碱性
D. 若是强酸和强碱相混合,溶液反应后呈中性
11.常温下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,微粒浓度间关系正确的是 ( )
A.c(Na+)=c(CH3COO-) >c(OH-)=c(H+) B.c(OH-)=c(H+)+ c(CH3COOH)
C.c(Na+) + c(H+)= c(CH3COO-) +c(OH-) D.c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = c(Na+)+ c(H+)
12.室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:A=10B
B. 稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7mol·L-1
C. 取等体积M点的A、B两种碱液,加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相同
D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7
13.已知NaHSO3溶液显酸性,则NaHSO3溶液中微粒浓度关系不正确的是 ( )
A.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
B.c(Na+)=2 c(SO32-)+c(HSO3-)
C.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
D.c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
14.已知:25℃时H2C2O4的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH的pK a=4.76,K代表电离平衡常数,pK = -1gK。下列说法正确的是 ( )
A. 浓度均为0.1mol·L-1NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH4+)前者小于后者
B. 将0.1mol·L-1的K2C2O4溶液从25℃升温至35℃, 减小
C. 0.1 mol·L-1K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22:c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O4-)
D. 向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中滴加少量0.1 mol·L-1H2C2O4溶液:CH3COO- + H2C2O4 = CH3COOH + HC2O4-
15.下列有关溶液的说法中,正确的是 ( )
A.相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl ③CH3COONH4 ④NH3·H2O,c(NH4+) 由大到小的顺序是:①>②>③>④
B.物质的量浓度相等的 H2S 和 NaHS 混合溶液中:c(Na+) + c(H+) = c(S2―) + c(HS―) + c(OH―)
C.同温时,HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH 比NaCN 溶液的pH小
D.常温下,BaSO4(s)在纯水中的溶解度与在稀硫酸溶液中溶解度相同
二、填空题
16.(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图所示。
①在图中A的pH范围使用的指示剂是________;
C的pH范围使用的指示剂是________。
②下列关于上述中和滴定过程中的操作,正确的是________(填序号)。
A.用碱式滴定管量取已知浓度的烧碱溶液
B.滴定管和锥形瓶都必须用待装液润洗
C.滴定过程中始终注视锥形瓶中溶液颜色变化
D.锥形瓶中的待测液可用量筒量取
(2)如图1表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是________。如图2表示用相同浓度的硝酸银标准溶液分别滴定浓度相同的含Cl-、Br-及I-的混合溶液,由图可确定首先沉淀的是 ________。
17.室温下,已知: CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5;H2SO3的电离平衡常数Kal=1.0×10-2、Ka2=1.0×10-7,回答下列问题:
(1)室温时,0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的________倍。
(2)室温时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=________,NaHSO3溶液中的各离子浓度由大到小的顺序为________________。若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)室温时,0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH=________
18.(1)氯化铝水溶液呈 性(填“酸性”,“中性”或“碱性”) ,原因是(用离子方程式表示): 。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是(写化学式) 。实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的 ,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 性(填“酸性”,“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“ >” 或“=”或“<”)。
(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 性,(填“酸性”,“中性”或“碱性”)溶液中c(Na+) c(CH3COO-) (填“ >” 或“=”或“<”)。
(4) 物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 性,(填“酸性”,“中性”或“碱性”),醋酸体积 氢氧化钠溶液体积(填“ >” 或“=”或“<”)。
(5)已知0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,则溶液中c(CO32-) c(OH-)
(填“ >” 或“=”或“<”),其溶液显电中性的原因 (用离子浓度关系式表示)。
19.工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下图:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Pb(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
8.0
8.3
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.8
9.8
问答下列问题:
(1) 酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。
(2) 酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其反应的离子方程式为 。
②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去 。
(3) 从溶液A中回收的主要物质是 ,该物质常用作化肥。
(4) MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式: 。
20.环境污染中除了有害气体产生的空气污染外,重金属离子在溶液中引起的水体污染也相当严重.近年来城市汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空气污染.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及研究重金属离子水污染的处理具有非常重要的意义.
(1)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体.将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,若测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K= .
(2)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例).
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应.
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为 .
(3)如图是MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质.A为电池的 极(选填“正”或“负”).写出B极电极反应式 .
Cr3+Cr(OH)3CrO2-
c(OH-)≥10-4mol·L-1
c(OH-)≤10-6mol·L-1
(4)含铬化合物有毒,对人畜危害很大.因此含铬废水必须进行处理才能排放.
已知:
在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因 .
(5)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中.
CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示.则B点时剩余固体的成分是 (填化学式).
三、推断题
21.合成化合物II()的流程如下:
(1)化合物I的分子式为___________,步骤2的反应类型是___________。
(2)检验化合物II中可能混有萘酚(),所需的试剂是___________。
T ℃,a mol/L萘酚溶液的pH=b,则该温度下萘酚的电离平衡常数K=___________。
(3)甲醇有类似CH3NH2的性质,与CO在一定条件下也能进行步骤1反应生成化合物III,IV是III的同分异构体,水溶液呈酸性,IV的结构简式是___________,生成Ⅲ的反应是___________。
(4)有关化合物II,下列说法正确的是___________。
A.化合物II是一种芳香烃
B.催化作用下1mol化合物II最多能与6mol H2加成
C.化合物II核磁共振氢谱有9组峰
D.化合物II能进行取代、加成反应
22.下列转化关系图中,A、B、C、D、E在常温下为气体,B、E、F为单质,其中F为黑色固体;C、D均能使澄清的石灰水变浑浊,D、E均能使品红溶液褪色;I是一种红棕色固体氧化物;反应④中固态F与G的浓溶液在加热时方能发生反应。
回答下列问题:
(1)I是一种红棕色粉末,俗称 ,常用于制造红色油漆和涂料;C分子中的化学键类型为 。
(2)测得室温下J溶液的pH=2.0,则由水电离产生的c(H+) = mol·L-1。
(3)反应③的离子方程式为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
(5)A的密度为2.68 g·L-1(标准状况),通过计算推理,可确定A的分子式为 。
四、实验题
23.某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、A12O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH
4.7
3.2
9.7
10.4
11.2
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有_____________________(要求写出两条)
(2)滤渣I的主要成分有_________________________。
(3)从滤液II中可回收利用的主要物质有________________________。
(4)若最终得到的氯化镁溶液中,c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1 ,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?_______(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(5) Mg (C1O3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备: MgCl2+2NaC1O3=Mg (C1O3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S) 随温度(T) 变化曲线如下图所示: ①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg (ClO3)2。简述可制备Mg (ClO3)2的原因:_______________________。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg (ClO3)2过程中,常伴有NaCl 析出,原因是:__________。除去产品中该杂质的方法是:___________________________________________。
24.下列实验装置、操作能达到实验目的的是
五、计算题
25.向100mL 0.018mol/L的AgNO3溶液中加入100mL 0.02mol/L的盐酸,生成沉淀。已知AgCl(s)的溶度积常数Ksp=c(Ag+)×c(Cl-)=1×10-10。(混合后溶液的体积变化忽略不计)。试计算:
(1)沉淀生成后溶液中Cl-的浓度。
(2)沉淀生成后溶液中Ag+的浓度。
26.一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示。
即:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) [An+]m·[Bm-]n=Ksp
已知:某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-] =1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] =1.1×10-12
试求:此温度下,在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度。
参考答案
1.D
【解析】pH=11的溶液中,水的电离可能是促进的,也可能是抑制,所以溶液中水电离的c(OH-)可能是1.0×10-3mol/L(水的电离被促进)。也可能是1.0×10-11mol/L(水的电离被抑制),答案选D。
2.B
【解析】KW只与温度有关,与浓度无关,A项错误。某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度小于1×10-5 mol·L-1,C项错误。加入反应物,反应物分子总数增多,单位体积活化分子总数增多,但活化分子百分数不增大,D项错误。答案为B项。
3.D
【解析】
试题分析:①0.01mol/L 醋酸溶液,②醋酸是弱酸,pH=2的醋酸溶液中c(CH3COOH) >0.01mol/L。 A.c(CH3COOH):① < ②,故A错误;B.醋酸属于弱酸,浓度越大,电离程度越小,酸性越强,c(CH3COO-)越大,① < ②,故B错误;C.根据物料守恒c(CH3COOH)+c(CH3COO-):① <② ,故C错误;D.根据电荷守恒, c(CH3COO-) +c(OH-)= c(H+):① < ②,故D正确;故选D。
考点:考查了弱电解质的电离平衡及其影响因素的相关知识。
4.B
【解析】①NaOH是一元强碱,其溶液碱性最强;②NH4Cl溶液中铵根水解,溶液显酸性;③NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;④Na2CO3溶液中碳酸根水解,溶液显碱性,但要弱于氢氧化钠溶液的碱性,所以相同物质的量浓度的上述溶液按pH减小排序顺序为①④③②,答案选B。
5.C
【解析】
试题解析:A是化合反应;B是复分解反应中强碱与酸式盐的反应;C实质是酸式盐的电离;D是盐的水解。故选C。
考点:弱电解质的电离、盐类的水解
6.C
【解析】n(CO2)=0.0015mol,n(Na2CO3)= 15mL ×10-3×0. 3mol·L-1 =0.0045mol,
充分反应后,溶液以溶质为:NaHCO3和Na2CO31:2。A、c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) ,c(CO32-)接近是c(HCO3-)的二倍, c(CO32-) >c(HCO3-),选项A不正确;B、c(HCO3-)=c(Na+),不考虑HCO3―水解时3c(HCO3-)=c(Na+),而水解是微弱的,选项B不正确;C、物料守恒:2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3),选项C正确;D、质子守恒: c(CO32-)+3c(H2CO3)+2c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H+),选项D不正确。答案选C。
7.C
【解析】A. 电解质溶液的导电能力主要决定于溶液中离子浓度的大小,所以强电解质溶液导电能力不一定比弱电解质溶液强,A项错误;B. 盐酸和醋酸都是一元酸,所以中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,二者所需氢氧化钠的物质的量相同,B项错误;C. 将NaOH和氨水溶液稀释后,NaOH和氨水的浓度也减小,电离出的OH-浓度也减小,C项正确;D. 醋酸是弱酸,在水溶液中不能完全电离,若盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸中H+浓度大于醋酸中H+浓度的二倍,D项错误。答案选C。
8.A
【解析】
试题分析: 由(1)甲基橙变色范围是3.1~4.4,A溶液滴入甲基橙,溶液呈现黄色,说明A溶液pH大于4.4;C溶液不变色,溶液pH在3.1~4.4之间,所以酸性C>A;由(2)知B的酸性比C的酸性强,因酸越弱,其钠盐水解的程度越大,所得溶液的pH越大,所以酸性B>C;由(3)“较强酸+较弱酸的盐反应能生成较强酸的盐+较弱的酸”的规律可知,A的酸性比D的酸性强,所以酸性酸性A>D,
即酸性强弱顺序为B>C>A>D,故选A。
考点:以弱电解质电离为载体考查酸性强弱判断
9.A
【解析】
试题分析:中和反应这中氢离子的物质的量等于氢氧根的物质的量,即vAA~vBB,则未知碱的物质的量浓度的是cB=,答案选A。
考点:考查中和滴定计算
10.D
【解析】A项,若是二元强酸和一元强碱,两者恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,错误;B项,若是浓的强酸和稀的强碱,两者恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,
错误;C项,若是浓的弱酸和稀的强碱,反应后酸过量,溶液呈酸性,错误;D项,若是强酸和强碱混合,两者恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,正确;答案选D。
11.BC
【解析】
试题分析:A项由于CH3COO-发生水解使溶液显碱性,错误;B项满足CH3COONa溶液的质子守恒,正确;C项满足CH3COONa溶液的电荷守恒,正确;D项不满足CH3COONa溶液的物料守恒,错误。
考点:考查电解质溶液中的三大守恒及微粒浓度大小关系。
12.D
【解析】
试题分析:A、依据图象分析判断A、B稀释相同倍数,A的pH变化大,所以AOH的碱性强于BOH。由于室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,则稀释前c(AOH)<10c(BOH),A错误;B、稀释前A溶液中氢氧根离子浓度大于B溶液中氢氧根离子浓度,碱是抑制水的电离;稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度小于10-7 mol/L,B错误;C、M点A、B溶液pH相同,氢氧根离子浓度相同,但二者的浓度是c(AOH)<c(BOH),所以取等体积M点的A、B两种碱液加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗酸溶液的体积不相同, C不正确;D、用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,由于不能确定生成的盐中酸根和阳离子的水解程度相对大小,因此溶液的pH不一定大于7,D正确,答案选D。
考点:考查弱电解质的电离、盐类水解及溶液酸碱性判断
【答案】B
【解析】
试题分析:在NaHSO3溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性。A、根据NaHSO3溶液中的质子守恒可得:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),A正确;B、溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),由于溶液呈酸性:c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<2c(SO32-)+c(HSO3-),B错误;C、在NaHSO3溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则离子浓度大小为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),C正确;D、根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),D正确,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查了离子浓度大小比较
【名师点晴】电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。该题的关键是依据亚硫酸氢钠溶液显酸性得出亚硫酸根离子的电离程度大于水解程度,然后灵活应用电荷守恒、物料守恒、质子守恒及盐的水解原理即可,该类有利于培养了学生的分析能力及灵活应用基础知识解决实际问题的能力。
14.C
【解析】由已知数据分析可得,HC2O4-的水解程度小于CH3COO-的水解程度, HC2O4-对NH4+水解的促进作用小于CH3COO-,故c(NH4+)前者大于后者,A错误;水解过程吸热,因此将0.1mol·L-1的K2C2O4溶液从25℃升温至35℃,促进了K2C2O4水解,c(C2O42_)减小,c(K+)不变,所以 增大,B错误;0.1mol·L-1的K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22,则生成KCl和H2C2O4,且c(H+)=10-1.22mol/L,已知,,所以,由质子守恒可得c(H+)+ c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)=c(Cl-)+3c(OH-),所以,C正确;根据电离平衡常数可知:酸性:H2C2O4> HC2O4-> CH3COOH,因此向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中滴加少量0.1 mol·L-1H2C2O4溶液:2CH3COO- + H2C2O4 = 2CH3COOH + C2O42-;D错误;正确选项C。
15.A
【解析】
16.(1)①酚酞 甲基橙 ②AC (2)③ I-
【解析】(1)②考查中和滴定基本常识,锥形瓶不能用待装液润洗,B错;为保证实验的准确性,待测液不能用量筒量取,D错。(2)浓度相同的3种一元酸,③的pH最小,说明酸性最强。沉淀完全后I-浓度最小,说明Ksp(AgI)最小,故I-首先沉淀。
17. 9×108 1.0×10-12 c(Na+)>c(HSO3—)>c(H+)>c(SO32—)>c(OH—) 增大 10
【解析】本题主要考查有关平衡常数的计算。
(1)Ka=。室温时,0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)≈c(CH3COO-)≈= 3×10-3mol/L,由水电离出的c(H+)= c(OH-)=
=mol/L =×10-8mol/L,醋酸电离出的c(H+) 约是由水电离出的c(H+)的(3×10-3)/( ×10-8)=9×10-8倍。
(2)室温时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=Kw /Kal=(1.0×10-14)/( 1.0×10-2)= 1.0×10-12< Kal,HSO3-的电离程度大于水解程度,NaHSO3溶液中存在的变化:H2OH++OH-, H+ +, +H2OH2SO3+OH-,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO3—)>c(H+)>c(SO32—)>c(OH—)。若向NaHSO3溶液中加入少量I2,I2++ H2O= 2H++I-+,c(HSO3—)减小,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将增大。
(3)室温时,0.1 mol/L Na2SO3溶液中Na2SO3的水解常数Kh=Kw /Ka2=(1.0×10-14)/( 1.0×10-7)= 1.0×10-7,Kh=,c(OH-)≈c()== 1×10-4mol/L,c(H+)= =mol/L =1×10-10mol/L ,pH=10。
18.(1)酸,AI3++3H2OAI(OH)3+3H+ AI2O3 HCI 抑制
(2)碱, c(Na+)> c(CH3COO-)。(3)酸, c(Na+)< c(CH3COO-) 。
(4)中,>。(5)c(CO32-)<c(OH-),2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)
【解析】(1)氯化铝是强酸弱碱盐,水解显酸性,方程式是AI3++3H2OAI(OH)3+3H+。水解是吸热的,加热促进水解,且生成的氯化氢挥发,所以最终生成的是氢氧化铝,灼烧则得到氧化铝。所以实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的盐酸,以抑制氯化铝的水解。
(2)醋酸和氢氧化钠的物质的量相等,恰好反应,生成醋酸钠。醋酸钠水解,溶液显碱性。所以根据电荷守恒定律可知,c(Na+)>c(CH3COO-)。
(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的浓度大于0.001mol/L,则在和氢氧化钠反应时,醋酸是过量的,所以溶液显酸性。所以根据电荷守恒定律可知,c(Na+)<c(CH3COO-)。
(4)根据电荷守恒定律可知,当溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等是,氢离子浓度等于OH-浓度,溶液显中性。这说明醋酸应该是过量的,所以醋酸的体积大于氢氧化钠溶液的体积。
(5)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,这说明碳酸氢钠的水解程度大于碳酸氢钠的电离程度,所以溶液中c(CO32-)<c(OH-)。根据电荷守恒定律可知,离子浓度的关系是2c(CO32-)+
c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)。
19.(1)增大接触面积,加快反应速率(或使反应更充分)
(2)①2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O②除去Fe3+、Al3+③Ca2+
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4+2H2SO42MnSO4+MnO2+2H2O
【解析】
试题分析:(1)将反应物粉碎的作用是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(2) 酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,其反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O ;②pH调到5.2~6.0,其主要目的是除去Fe3+、A13+;③溶液中除去Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+,但第②加入了Ca2+,再加入NaF溶液,显然是除去Ca2+;
(3)流程得到的是碳酸锰沉淀,溶液中主要剩余NH4+和SO42-,故回收的物质是(NH4)2SO4。
(4)Mn3O4用稀硫酸处理,转化为MnSO4和MnO2,反应方程式可写成:Mn3O4+H2SO4→MnSO4+MnO2,根据原子守恒,还应有水生成,利用化合价法和原子守恒配平方程式得:Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O。
考点:本题考查化学工艺流程。
20.
(1)2.67或8/3(2分)
(2)1∶7(2分)
(3)负(2分) O2+4e-+2CO2=2CO32-(2分)
(4)Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O(2分)
(5)Cr2O3(2分)
【解析】
试题分析:(1)设原来NO2、SO2的体积分别是1L、2L,参加反应的二氧化氮的体积是x,
NO2 + SO2 SO3 + NO
开始 1L 2L 0 0
反应 x x x x
平衡 (1-x)(2-x) x x
平衡时NO2与SO2体积比为1:6,即(1-x):(2-x)=1:6,所以x=0.8
平衡常数K=x•x/(1−x).(2−x)= 8/3
(2)① (NO+NO2)+Na2CO3=2NaNO2+CO2 △ m
1 mol 32g
② 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 △ m
2mol 48g
根据差量法可得:32g 4
44
48g 12
①和②按1:3进行,所以NO和NO2体积比=1:7
(3)A电极发生氧化反应,作负极,B电极为:O2+4e-+2CO2=2CO32-;(4)pH超过10时,Cr(OH)3会与OH-形成CrO2-,离子方程式为:Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;(5)根据图像所给剩余固体的质量计算可得B点时剩余固体的成分是Cr2O3。
考点:常见的生活环境的污染及治理、化学电源新型电池、离子方程的书写、化学方程式的计算等知识。
21.(1)C2H5NO 、氧化反应
(2)FeCl3溶液(或浓溴水) K=10-2b/(a-10-b)或10-2b/a
(3)CH3COOH
(4)CD
【解析】
试题分析:(1)从化合物I的结构可以看出分子式为C2H5NO,从物质的结构变化看出有N—C变为N=O,故反应是氧化反应。
(2)化合物II中没有酚羟基,但萘酚含酚羟基,所以可用FeCl3溶液或浓溴水检验。萘酚存在电离平衡:,pH=b时c(H+)=c()=10-bmol/L,K= c(H+)·c()/c()=10-b×10-b/(a-10-b )≈10-2b/a。
(3)根据步骤1的特点,可知化合物III是HCOOCH3,IV是III的同分异构体,水溶液呈酸性,则是CH3COOH,生成Ⅲ的反应化学方程式是CH3OH+CO→CH3OOCH
(4)化合物II有O元素,不是烃,A错;化合物II与H2加成时只能在苯环上加成,故1mol化合物II最多能与5mol H2加成,B错;化合物II的结构不对称,故核磁共振氢谱有9组峰,C对;化合物II的苯环能能发生加成反应,侧链能发生取代反应,D对。
考点:有机物的结构和性质、同分异构体的书写。
22.(1)铁红;共价键(或极性键);
(2)0.01
(3)SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl—+SO42—
(4)C+2H2SO4(浓) △
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)CSO(或SCO等)
【解析】
试题分析:A、B、C、D、E常温下为气体,C、D均能使澄清石灰水变浑浊,D、E均能使品红溶液褪色,则D为SO2,C为CO2,B、E、F、K为单质,则反应①为含S、C与氧气的反应;E为Cl2,反应③为氯气、二氧化硫反应生成硫酸和盐酸,反应④为C与浓硫酸的反应,反应②为C与氧气反应生成二氧化碳,则G为H2SO4,H为HCl,I是一种红棕色固体氧化物,I为Fe2O3,反应⑤为盐酸与氧化铁的反应,J为FeCl3,K为Fe,L为FeCl2。C为CO2,含有极性共价键,J为FeCl3, Fe3+促进水的电离,由水电离的c(H+)=10—2 mol·L-1
考点:无机物的推断和应用
23. 适当提高反应温度、搅拌、增加浸出时间、过滤后向滤液中加过量稀硫酸(多次浸取) Al(OH)3、Fe(OH)3 Na2SO4 Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40<Ksp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀 在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化最大;NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别 降温前,溶液中NaCl已饱和;降温过程中,NaCl溶解度降低,会少量析出 重结晶
【解析】MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3能与硫酸反应,生成了MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3、H2SiO3,其中CaSO4微溶、H2SiO3不溶,形成滤渣;滤液中含有MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,向滤液中加入NaOH溶液,调节pH至5.5时,Fe3+和Al3+已经完全沉淀,滤渣I的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;滤液中含有MgSO4、Na2SO4,向溶液中加入NaOH并调节溶液的pH为12.5,镁离子生成Mg(OH)2沉淀,过滤得到滤液Na2SO4
溶液,滤渣氢氧化镁,再经过一系列反应得到氯化镁。
(1)“浸出”步骤中,升高温度、搅拌、增大反应物接触时间都能提高镁的浸出率,所以为了提高镁的浸取率,可以采用升高温度、搅拌、多次浸取等方法,故答案为:升高温度、搅拌、多次浸取等;
(2)滤渣I铁离子、铝离子形成的氢氧化物沉淀,所以滤渣I的成分为Fe(OH)3 Al(OH)3,故答案为:Fe(OH)3 Al(OH)3;
(3)从滤液Ⅱ中的溶质含有硫酸钠,所以可以回收利用的物质为Na2SO4,故答案为:Na2SO4;
(4)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5,由Ksp(FePO4),可知c(PO43-)==1.0×10-17mol/L,Qc[Mg3(PO4)2]=( )3×(1.0×10-17mol/L)2=1.7×10-40<Ksp=1.0×10-24,则无沉淀生成,故答案为:Fe3+恰好沉淀完全时,Qc[Mg3(PO4)2]<Ksp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀;
(5)①反应MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,故答案为:在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化最大;NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别;
②在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠,所以在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成;通过结晶、重结晶的方法提纯析出晶体;故答案为:降温前,溶液中NaCl已饱和;降温过程中,NaCl溶解度降低,会少量析出;重结晶。
点睛:本题考查物质制备,涉及物质分离提纯、盐类水解等知识点,明确物质性质及其差异性、盐类水解影响因素等知识点是解本题关键。本题的易错点(4),要注意Qc与Ksp的关系,难点为(5),要能够根据溶解度曲线判断物质的溶解特性。
24.D
【解析】
试题分析:A中烧杯没用纸板盖住,热量损失太多,A错;B中AgI的溶解度比AgCl,溶解度小的沉淀不能转化溶解度大的,B错;粗铜的精炼时粗铜做阳极,精铜做阴极,C错;D对。
考点:常见的实验操作、电镀、电解。
25.(1)c(Cl-) =1×10-3 mol/L(2分)(2)c(Ag+)=1×10-7mol/L(2分)
【解析】略
26.(6分)c(AgCl)=1.8×10-8(mol/L); c(Ag2CrO4)=1.1×10-8 (mol/L)
【解析】
试题分析:在0.010 mol/L AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010 mol/L
溶解平衡时:(0.010+x)·x=1.8×10-10
因为x很小
所以0.010+x ≈0.010
解得x=1.8×10-8(mol/L)
即c(AgCl)=1.8×10-8(mol/L)
溶解平衡时:(0.010+2y)2·y=1.1×10-12
因为y很小
所以0.010+2y≈0.010
解得y=1.1×10-8(mol/L)
即c(Ag2CrO4)=1.1×10-8 (mol/L)
考点:考查溶度积常数的有关计算
点评:该题是高考中的常见考点,属于中等难度的试题。主要是考查学生对溶度积常数含义以及表达式的熟悉了解程度,旨在巩固学生的基础,提高学生的应试能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和规范答题能力。