四川省成都市成华区某校2024-2025学年高二上学期10月测试化学试题含答案
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化学试卷(答案在最后)
一、选择题(每小题3分,共45分)
1.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是A.44
NaHSO Na HSO +
-
=+ B.23HCl H O H O Cl
+
-
+=+C.324NH H O NH OH
+
-
⋅=+ D.2233
H SO 2H SO +
-
+=【答案】B 【解析】
【详解】A .4NaHSO 为强酸的酸式盐,其在水中电离方程式为+
244NaHSO Na H +SO +
-
=+,故A 错误;
B .HCl 在水溶液中电离出水合氢离子和氯离子,电离方程式为23HCl H O H O Cl +
-
+=+,故B 正确;
C .一水合氨是弱碱,部分电离出铵根和氢氧根离子,电离方程式为324NH H O NH OH +
-
⋅+ ,故C
错误;
D .亚硫酸是二元弱酸,分两步部分电离,电离方程式为233H SO H HSO +
-
+ 、233HSO H SO -
+
-
+
,故D 错误;故选B 。
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是选项A B C D 强电解质HNO 3NaCl BaSO 4盐酸弱电解质CH 3COOH NH 3H 2SO 4Fe(OH)3非电解质
C 6H 12O 6(葡萄糖)
CO 2
C 2H 5OH
H 2O
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A 【解析】
【详解】A .HNO 3在水溶液中完全电离成H +和-
3NO ,HNO 3属于强电解质,CH 3COOH 在水溶液中部分电离成H +和CH 3COO -,CH 3COOH 属于弱电解质,葡萄糖是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,葡萄糖属于非电解质,A 项正确;
B .NaCl 在水溶液中完全电离成Na +和Cl -,NaCl 属于强电解质,NH 3和CO 2都属于非电解质,B 项错误;
C.BaSO4和H2SO4都属于强电解质,C2H5OH属于非电解质,C项错误;
D.盐酸属于混合物,盐酸既不属于电解质、也不属于非电解质,H2O属于弱电解质,D项错误;
答案选A。
3.下列实验操作能达到目的的是
A.用TiCl4制备TiO2•xH2O时,加入大量的水并加热
B.NaF溶液应保存在带胶塞的玻璃瓶中
C.分别将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧,所得固体的成分相同
D.配制SnCl2溶液,用冷水溶解SnCl2固体即可
【答案】A
【解析】
【详解】A.TiCl4在溶液中发生水解,加入大量的水并加热,促进TiCl4的水解,使水解趋于完全,用TiCl4制备TiO2∙xH2O的反应可表示为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2∙xH2O↓+4HCl,A项能达到目的;
B.NaF溶液中存在水解平衡:F-+H2O⇌HF+OH-,HF能腐蚀玻璃,NaF溶液不能保存在玻璃瓶中,B项不能达到目的;
C.AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O⇌Al(OH)3+3HCl,加热时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终AlCl3完全水解成Al(OH)3,灼烧时Al(OH)3分解成Al2O3,AlCl3溶液加热、蒸干、灼烧所得固体为Al2O3,Al2(SO4)3溶液中虽然也存在水解平衡,但水解生成的H2SO4不挥发,Al2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧所得固体为Al2(SO4)3,C项不能达到目的;
D.SnCl2溶于水发生水解使所配溶液浑浊,应将SnCl2固体先溶解在浓盐酸中,浓盐酸抑制Sn2+的水解,再加水稀释到所需浓度,同时Sn2+具有还原性,易被空气中O2氧化,故还需向溶液中加入锡粒,防止Sn2+氧化变质,D项不能达到目的;
答案选A。
4.利用下列实验装置进行的实验或操作不能达到相应目的是
A.①探究反应物的接触面积对反应速率的影响
B.②探究温度对平衡的影响
C.③除去碱式滴定管中的气泡
D.④测漂白精溶液的pH 【答案】D 【解析】
【详解】A .①中只有CaCO 3的表面积不相同,其它外界条件相同,可用于探究反应物的接触面积对反应速率的影响,A 正确;
B .在烧瓶中存在NO 2与N 2O 4的可逆反应,反应的起始状态相同,气体颜色相同,然后一个烧瓶放入热水中,一个放入冷水中,看到热水中气体颜色变深,冷水中气体颜色变浅,可知对于可逆反应:
2NO 2(g) N 2O 4(g),升高温度,化学平衡逆向移动,降低温度,化学平衡正向移动,可用于探究温度对化学平衡的影响,B 正确;
C .③中图示符合碱式滴定管中气泡排除方法的操作要求,C 正确;
D .漂白精具有强氧化性,会将pH 氧化使其褪色,因此不能使用pH 试纸测定溶液pH 值,D 错误;故合理选项是D 。
5.下列转化,在给定条件下能实现的是
①()Fe,23NaCl Cl FeCl −−−
→−−−→电解
融热
熔加②()2333Fe O FeCl aq FeCl −−−
→−−→稀盐酸
△
无水③42KMnO Cl −−−→−−−→浓盐酸石灰乳
漂白粉
④()()22Mg OH MgCl aq Mg −−−
→−−−→盐酸
电解
A.①③
B.①④
C.②③
D.①②
【答案】A 【解析】
【详解】①电解熔融NaCl 可得到Cl 2,Cl 2与Fe 加热反应得到FeCl 3,符合题意;
②直接将FeCl 3溶液加热蒸干,FeCl 3水解得到氢氧化铁,得不到无水FeCl 3,不符合题意;③KMnO 4与浓盐酸反应得到Cl 2,Cl 2与石灰乳反应得到漂白粉,符合题意;④电解MgCl 2(aq)得到Mg(OH)2、H 2和Cl 2,得不到Mg ,不符合题意;①③符合题意,故选A 。
6.盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是A.NH 4Cl 溶液可用于除铁锈
B.用FeCl 3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C.用稀硫酸除去铜器表面的铜绿Cu 2(OH)2CO 3
D.FeCl 3溶液的配制:FeCl 3晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度【答案】C 【解析】
【详解】A .氯化铵属于强酸弱碱盐,铵根离子水解导致其溶液呈酸性,离子方程式为:
4232H O ·H O H NH NH ++++ 。
酸和锈反应生成盐和水,所以可以用氯化铵溶液除铁锈,与盐类水解有
关,A 不符合题意;
B .用饱和3FeCl 溶液制备胶体,利用了水解原理,离子方程式为:()3233H O 3Fe Fe OH HCl +
++ ,
所以制备得到胶体,与水解有关,B 不符合题意;
C .用稀硫酸除去铜器表面的铜绿()232Cu OH CO ⎡⎤⎣⎦,离子方程式为:
()2232224H 23H O Cu OH CO Cu CO +++=+↑+,与水解无关,C 符合题意;
D .配制3FeCl 溶液,由于3Fe +水解,离子方程式为:()3233H O 3Fe
Fe OH HCl +
++ ,会引起3
FeCl 溶液部分沉淀,为抑制其水解,应该溶于盐酸,使水解平衡逆向移动,再稀释到所需要的浓度,D 不符合题意;故选C 。
7.下列有关水及水溶液的说法正确的是A.常温下,向水中加入少量4NaHSO (s),()H
c +
增大,水的电离平衡逆向移动,w
K
变小
B.常温下,pH=4的草酸与pH=10的氢氧化钾溶液中水的电离程度相同
C.95℃时,pH=13的NaOH 溶液中,(
)1
c OH
0.1mol L
-
-=⋅D.稀醋酸加水稀释的过程中,醋酸的电离度逐渐增大,()H c +
逐渐增大
【答案】B 【解析】
【详解】A .常温下,向水中加入少量4NaHSO (s),()+
c H 增大,水的电离平衡逆向移动,w
K
只受温度影
响,w K 不变,A 错误;
B .常温下,pH=4的草酸中水电离出的c(H +)=c 水(OH -)=10-4mol/L ,pH=10的氢氧化钾溶液中水电离出的c(H +)=10-4mol/L ,水的电离程度相同,B 正确;
C .95℃时,w K 不等于
10-14,pH=13
的NaOH 溶液中,()-14
11-1310c o =OH m l L 0.1mol L 10
---≠⋅⋅,C 错误;
D .稀醋酸在水溶液中存在电离平衡:-+
3CH3COO CH COOH +H ,稀醋酸加水稀释的过程中,醋酸的电离度逐渐增大,但()+
c H 减小,D 错误;
故选B 。
8.常温下,将一定浓度的NaOH 溶液和氨水加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.曲线I 是氢氧化钠溶液,曲线II 是氨水
C.a 、b 、c 三点溶液的pH 由大到小的顺序为a>b>c
D.a 点水电离出的氢离子浓度小于b 点水电离出的氢离子浓度【答案】D 【解析】
【详解】A .稀释之前,两种溶液导电能力相等,说明离子浓度相等,由于一水合氨为弱电解质,不能完全电离,则氨水浓度大于NaOH 浓度,故A 错误;
B .开始时两种溶液中离子浓度相同,加水稀释促进一水合氨的电离,所以氨水中离子浓度大于NaOH ,则稀释后导电能力强的为氨水,所以曲线Ⅱ表示的是NaOH 溶液的导电性与溶液体积的变化关系,故B 错误;
C .导电能力越大,说明离子浓度越大,碱性越强,pH 越大,则a 、b 、c 三点溶液的pH 大小顺序为c>a>b ,故C 错误;
D .a 点离子浓度大于b 点离子浓度,a 点对水的电离抑制程度越大,则a 点水电离出的氢离子浓度小于b 点水电离出的氢离子浓度,故D 正确;故选D 。
9.合成氨反应是人工固氮的重要形式,该反应的热化学方程式为()()()
223N g 3H g 2NH g + 1Δ92kJ mol H -=-⋅。
设A N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.每放出92kJ 的热量,生成的3NH 分子数目为A 2N
B.21molN 与足量2H 充分反应后转移的电子数目为A 6N
C.25℃时,1LpH 12=的氨水中所含OH -的数目为A
0.01N D.31molNH 完全溶于足量稀盐酸后所得4NH +
的数目少于A
N 【答案】B 【解析】
【详解】A .根据反应方程式可知,每放出92kJ 的热量,生成的3NH 分子数目为A 2N ,A 项正确;B .2N 与2H 的反应为可逆反应,所以21molN 与足量2H 充分反应后转移的电子数目小于A 6N ,B 项错误;C .25℃时,pH 12=的氨水中(
)2
1OH 10
mol L c -
--=⋅,所以1L 该溶液中所含OH -的数目为2A 10N -,C
项正确;
D .4NH +
会水解,所以4NH +
的数目少于A N ,D 项正确;
故选B 。
10.不同温度下,水溶液中c(H +)与c(OH -)的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.若从a 点到d 点,可采用在水中加入碱的方法
B.b 点对应的醋酸溶液中,由水电离出的c(H +)=1×10−6mol•L -1
C.d 点对应的水溶液中,可能有NH 4+
、Fe 3+、NO 3-
大量存在D.T ℃时,0.05mol•L −1Ba(OH)2溶液的pH=11【答案】D 【解析】
【详解】A .a 、d 两点温度不同w K 不同,在水中加入碱的方法不能从a 点到d 点,A 错误;
B .b 点对应的溶液14
-1w 10
mol L K -=⋅,()+6-1H 10mol L c -=⋅、()
-8-1OH 10mol L c -=⋅,醋酸抑制水电
离,b 点对应的醋酸中由水电离出的()+8
-1H 10
mol L c -=⋅,B 错误;
C .d 点溶液中()()+
-
H
OH c c <,溶液呈碱性含有大量的OH
-
,与NH 4+
、Fe 3+均不能大量共存,C 错误;
D .T ℃时,c 点溶液中()()+-6
-1H OH 10
mol L c c -==⋅,12-1w 10mol L K -=⋅,()120.05mol L Ba OH -⋅溶
液中(
)-
-1
OH 0.1mol L
c =⋅,()+
11
-1H
10
mol L c -=⋅,pH=11,D 正确;
故选D 。
11.下列不能证明2HNO 是弱电解质的是A.25℃时,2NaNO 溶液的pH 大于7B.用2HNO 溶液做导电性实验,灯泡很暗C.11mol L -⋅2HNO 溶液中()1
H
0.02mol L
c +
-=⋅D.pH=2的2HNO 溶液稀释100倍后,pH 约为3【答案】B 【解析】
【详解】A .25℃时,亚硝酸钠溶液的pH 大于7,说明亚硝酸钠为强碱弱酸盐,所以能说明亚硝酸为弱酸,故A 项不符合题意;
B .溶液的导电性与离子浓度成正比,用HNO 2溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明亚硝酸的电离程度,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,故B 项符合题意;
C .0.1mol •L -1HNO 2溶液的()+
1
c H
0.02mol L
-=⋅,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡:
22HNO H NO +-+ ,所以亚硝酸为弱电解质,故C 项不符合题意;
D .常温下pH=2的HNO 2溶液稀释至100倍,pH 约为3,说明亚硝酸中存在电离平衡:
22HNO H NO +
-
+ ,则亚硝酸为弱电解质,故D 项不符合题意;故本题选B 。
12.常温下,下列各组离子在有关限定条件下的溶液中一定能大量共存的是A.水电离出的c(H +)=1×10−12mol•L -1的溶液中:Na +、+
4NH 、Br -、2S -
B.()1H
L +
->
⋅c 的溶液中:K +、Na +、2-3CO 、Cl -
C.加入甲基橙显红色的溶液中:Na +、CN -、2-
3SO 、-
3
NO D.含有高锰酸根离子的溶液中:K +、Na +、-3NO 、2-
4SO 【答案】D 【解析】
【详解】A .水电离出的c(H +)=1×10−12mol•L -1的溶液中,可能是酸溶液或碱溶液:+
4NH 与氢氧根反应或氢离子与反应,不能大量共存,故A 不符合题意;
B .()1H
L +
->
⋅c 的溶液为酸性溶液,H +与2-3CO 反应而不能大量共存,故B 不符合题意;
C .加入甲基橙显红色的溶液呈酸性,H +与2-3SO 反应而不能大量共存,2-
3SO 与-
3NO 发生氧化还原反应而
不能大量共存,故C 不符合题意;
D .高锰酸根离子、K +、Na +、-3NO 、2-
4SO 之间互不反应,能大量共存,故D 符合题意;答案选D 。
13.室温下,相同条件下如下的四种溶液。
①pH=2的乙酸溶液;②pH=2的硫酸溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的烧碱溶液。
下列说法不正确的是
A.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H +)>c(OH -)
B.水电离的c(H +):①=②=③=④
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH :③>④>②>①
D.V 1L ④与V 2L ①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V 1>V 2【答案】A 【解析】
【详解】A .氨水是弱碱只有部分电离,所以c(NH 3·H 2O)>c(OH -),氯化氢是强电解质,所以其溶液中c(HCl)=c(H +),c(NH 3·H 2O)>c(HCl),故若②③两溶液等体积混合,氨水过量,所得溶液显碱性,故溶液中c(OH -)>c(H +),A 错误;
B .①、②的氢离子浓度相同,③、④的氢氧根离子的浓度相同,相同条件下,水的离子积常数是定值,无论酸还是碱都抑制水的电离,所以这四种溶液中由水电离的c(H +):①=②=③=④,B 正确;
C .根据稀释定律可知,强酸强碱每稀释10倍pH 值向7靠近1个单位,弱酸弱碱每稀释10倍pH 向7靠近小于1个单位可知,分别加水稀释10倍,四种溶液的pH 分别为:大于2小于3,等于3,大于11小于12,等于12,故pH 的值大小为:③>④>②>①,C 正确;
D .V 1L ④与V 2L ①溶液混合后,若V 1=V 2即CH 3COOH 和NaOH 恰好完全反应生成CH 3COONa ,由于CH 3COO -水解使得溶液显碱性,故若混合后溶液pH=7,则V 1>V 2,D 正确;
故答案为:A 。
14.向稀氨水中分别加入①蒸馏水、②氨气、③氯化铵,并维持室温,相关判断正确的是A.加入①之后,氨水的电离平衡得到促进,c (OH -)增大B.加入①之后,c (+
4NH )增大,c (NH 3·H 2O)减小、
()()
+432c NH c NH H O ⋅增大
C.加入②之后,氨水的电离平衡正移,NH 3·H 2O 的电离程度增大
D.加入③之后,c (NH 3·H 2O)增大,()()
()
+32+
4
c NH H O c H c NH
⋅⋅维持不变
【答案】D 【解析】
【分析】在稀氨水中存在电离平衡:NH 3·H 2O +
4NH +OH -,然后根据平衡移动原理分析判断。
【详解】A .在稀氨水中存在电离平衡:NH 3·H 2O +
4NH +OH -,加入①蒸馏水,对溶液起稀释作用,导
致电离平衡正向移动,稀释后溶液中c (OH -)减小,A 错误;
B .在稀氨水中存在电离平衡:NH 3·H 2O +
4NH +OH -,加入①蒸馏水后,对溶液起稀释作用,导致电离
平衡正向移动,n (NH 3·H 2O)减小,n (+
4NH )增大,溶液导致溶液体积增大,且稀释使溶液体积增大的倍数大于平衡移动使+
4NH 、OH -离子浓度增大的影响,因此溶液中c (+
4NH )减小,c (OH -)减小,c (NH 3·H 2O)减小,
()()+432c NH c NH H O ⋅=b
-K c(OH ),温度不变,K b 不变,所以
(
)
()
+
432c NH c NH H O ⋅增大,B 错误;C .在氨水中存在化学平衡:NH 3+H 2O NH 3·H 2O ,向溶液中通入NH 3,c (NH 3·H 2O)增大,电离平衡正向移动,但平衡移动趋势是微弱的,最终NH 3·H 2O 的电离程度减小,C 错误;
D .在稀氨水中存在电离平衡:NH 3·H 2O +
4NH +OH -,向其中加入NH 4Cl ,NH 4Cl 电离产生+
4NH ,使
c (+
4NH )增大,电离平衡逆向移动,
()()()
+32+4c NH H O c H c NH ⋅⋅=
()()
()
+-32w
+-b
4
c NH H O c H c(OH )
K =
K c NH c(OH )⋅⋅⋅。
温度不变,K w 、K b 不变,所以()()
()
+32+4
c NH H O c H c NH
⋅⋅就不变,D 正确;
故合理选项是D 。
15.下列关于溶液酸碱性说法正确的是
A.25℃时,pH=3的H 2SO 4与pH=11的氨水等体积混合后,加入酚酞溶液为无色
B.25℃时,1L pH=5的氯化铵溶液,由水电离出c(H +)=10-5mol•L -1
C.pH 11=的CH 3COONa 溶液与pH 11=的NH 3·H 2O 溶液中,水的电离程度相同
D.用pH 计测得饱和NaX 溶液和饱和NaY 溶液的pH :NaX>NaY ,则酸性:HX<HY 【答案】B 【解析】
【详解】A .25℃pH=3的H 2SO 4与pH=11的氨水等体积混合后,氨水有剩余,溶液显碱性,加入酚酞溶液为红色,A 项错误;
B .25℃1L pH=5的氯化铵溶液,c(H +)=10-5mol·L -1,氯化铵为盐,本身不产生H +,溶液中的H +全部来自于水,故由水电离出n(H +)=10-5mol/L ,B 项正确;
C .CH 3COONa 溶液发生水解,促进水的电离,NH 3·H 2O 溶液电离出氢氧根离子,抑制水的电离,水的电离程度前者更大,C 错误;
D .二者饱和溶液的浓度不一定相同,故无法比较,D 错误;答案选B 。
二、完成下列各题(4个小题,共55分)
16.按要求回答下列问题。
已知,常温下几种酸的电离平衡常数如表:化学式HCOOH HCN H 2CO 3电离平衡常数
K a =1.8×10-4
K a =4.9×10-10
K a1=4.3×10-7
K a2=5.6×10-11
(1)常温下,0.1mol/L 的HCN 溶液中,c(H +)约为___________。
(2)根据电离平衡常数判断,以下反应不能自发进行的是___________。
A.HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN B.NaHCO 3+NaCN=Na 2CO 3+HCN C.NaCN+H 2O+CO 2=HCN+NaHCO 3
D.HCOOH+CO 23-
=HCOO —+HCO 3
-
(3)c(NH 4+
)相等的①HCOONH 4溶液、②NH 4Cl 溶液、③NH 3·H 2O 溶液④NH 4HSO 4中,溶质浓度由大到小的顺序是___________
(4)为探究NaHCO 3溶液的酸碱性,某同学用___________(填“广泛pH 试纸”或“酸度计”)测得25℃0.1mol/L 溶液的pH 为8.3,说明HCO 3-
的电离程度___________水解程度(填“>”或“<”)。
(5)向2支盛有10mL1.0mol/LNaHCO 3溶液的试管中,分别加入3mL0.1mol/L 的CaCl 2、FeCl 3溶液,现象如下表:
加入CaCl 2溶液
加入FeCl 3溶液
现象有白色沉淀产生有红褐色沉淀、气泡产生
说明CaCl 2溶液___________(填“促进”或“抑制”)3HCO -
的电离;请写出FeCl 3溶液和NaHCO 3溶液反应的离子方程式___________。
【答案】(1)7.0×10-6mol/L (2)B (3)③>①>②>④(4)①.酸度计
②.<
(5)①.促进
②.3332Fe
3HCO Fe(OH)3CO +
-
+=↓+↑
【解析】【小问1详解】
常温下,HCN 的电离平衡常数K a =4.9×10-10。
对于0.1mol/L 的HCN 溶液,假如溶液中c (H +)为m mol/L ,根据电离平衡常数的含义可知K a =m m
0.1-m
⋅=4.9×10-10,解得m=7.6×10-6mol/L ,即c (H +)=7.0×10-6mol/L ;
【小问2详解】
A.根据电离平衡常数可知酸性:HCOOH >HCN ,所以根据复分解反应的强酸可以制取弱酸的规律可知:反应HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN 能够自发进行,A 不符合题意;
B.根据电离平衡常数可知酸性:HCN >-
3HCO ,所以根据复分解反应的规律可知:反应NaHCO 3+NaCN=Na 2CO 3+HCN 不能够自发进行,B 符合题意;
C.根据电离平衡常数可知酸性:H 2CO 3>HCN ,所以反应NaCN+H 2O+CO 2=HCN+NaHCO 3可以自发进行,C 不符合题意;
D.根据电离平衡常数可知酸性:HCOOH >H 2CO 3>-3HCO ,所以反应HCOOH+CO 23-=HCOO -+-
3HCO 可以自发进行,D 不符合题意;故合理选项是B ;【小问3详解】
①HCOONH 4溶液发生双水解,②NH 4Cl 溶液正常水解、③NH 3·H 2O 溶液是电离产生铵根离子,电离是微弱的,④NH 4HSO 4中氢离子抑制铵根的水解,故铵根离子浓度相等溶质浓度由大到小的顺序是③>①>②>④;【小问4详解】
pH 为8.3,应该使用酸度计,广泛pH 试纸只能读到整数;碳酸氢根电离先酸性,水解呈碱性,pH=8.3,呈碱性,说明水解大于电离。
【小问5详解】
加入氯化钙产生白色沉淀,说明钙离子与碳酸氢根电离的碳酸根结合,促进碳酸氢根的电离;三价铁离子与碳酸氢根发生双水解反应生成氢氧化铁和二氧化碳,离子方程式为
3332Fe 3HCO Fe(OH)3CO +-
+=↓+↑。
17.请回答下列问题:
(1)室温下,pH=9的CH 3COONa 溶液中,由水电离的c (H +)=___________。
(2)已知:二元酸2H R 的电离方程式是:2H R H HR +-=+,2HR R H --++ ,若10.1mol L NaHR -⋅溶液的()1
H mol L
c a +
-=⋅,则1
20.1mol L H R -⋅溶液中()H
c +
___________()1
0.1mol L
a -+⋅(填“<”、“>”或
“=”)。
(3)室温下,电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,请依据下表完成填空。
化学式
HCN
3CH COOH 23
H CO 电离常数(25℃)
10a K 4.910-=⨯5
a K 1.810-=⨯7a1K 4.310-=⨯11
a 2K 5.610-=⨯①等浓度的NaCN 、23Na CO 和CH 3COONa 溶液,pH 由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。
②常温下,1
30.1mol L CH COOH -⋅溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是___________。
A .()
c H
+
B .
()
()
3c H c CH COOH +
C .()()
c H
c OH +
-
⋅D .
()
()
c OH c H -+
E .
()()
()
33c H c CH COO c CH COOH +-
③25℃时,若测得3CH COOH 与3CH COONa 的混合溶液的pH 5=,则溶液
(
)()
33c CH COO c CH COOH -
=___________。
④常温下,将10.2mol L -⋅的弱酸HA 溶液与10.1mol L -⋅的KOH 溶液等体积混合后pH 9=,则
()()
HA A c c -+=___________mol L 。
⑤当12
w 1.010
K -=⨯时,将pH 11=的NaOH 溶液a L 与pH 1=的24H SO 溶液b L 混合,若所得混合液
pH 2=,则a:b=___________。
【答案】(1)1.0×10-5mol/L (2)<
(3)
①.23Na CO >NaCN >3CH COONa
②.BD
③.1.8
④.0.1
⑤.9:11
【解析】【小问1详解】
醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解促进水的电离,则pH 为9的醋酸钠溶液中水电离出的氢离子的浓度为1.0×10-5mol/L ,故答案为:1.0×10-5mol/L ;【小问2详解】
由题意可知,H 2R 在溶液中的第一步完全电离,第二步部分电离,第一步电离出的氢离子会抑制第二步电离,则H 2R 第二步电离出的氢离子浓度小于NaHR 电离出的氢离子浓度,所以0.1mol/LH 2R 溶液中氢离子小于(0.1+a)mol/L ,故答案为:<;【小问3详解】
①由电离常数可知,酸性强弱顺序为CH 3COOH >HCN >HCO -
3,由盐类水解规律可知,三种盐在溶液中的水解程度大小顺序为Na 2CO 3>NaCN >CH 3COONa ,盐在溶液中的水解程度越大,溶液的pH 越大,则溶液pH 由大到小的顺序为Na 2CO 3>NaCN >CH 3COONa ,故答案为:Na 2CO 3>NaCN >CH 3COONa ;②醋酸溶液加水稀释过程中,醋酸、醋酸根离子、氢离子浓度减小,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变;
A .由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,故错误;
B .由电离常数可知,溶液中
()
()
3
H CH COOH c c +
=
()a
-
3K c CH COO ,由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液
中醋酸根离子减小,醋酸的电离常数不变,则溶液中
()
a
-
3K c CH COO
和
()
()
3H CH COOH c c +
的值增大,故正确;
C .由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,水的离子积常数K w =c(H +)c(OH —)不变,故错误;
D .由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数K w =c(H +)c(OH —)不变,所以溶液中的氢氧根离子浓度和
(
)()
OH H c c -+
的值增大,故正确;
E .由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离常数K a =()(
)()
33c H c CH COO c CH COOH +-
不变,故错误;
故选BD ;
③由电离常数可知,25℃时,pH 为5的醋酸钠和醋酸混合溶液中(
)()
33c CH COO c CH COOH -
=
()
a
K c H +
=5
5
1.810110
--⨯⨯=1.8,故答案为:1.8;
④常温下,将0.2mol/L 的弱酸HA 溶液与0.1mol/L 的氢氧化钾溶液等体积混合反应得到KA 和HA 混合溶
液,溶液中存在物料守恒关系
c (HA)+c (A —)=2c (K +)=2×
1L
0.1m V ol L L
2V -⨯⋅=0.1mol/L ,故答案为:0.1;
⑤由题意可知,混合溶液中氢离子浓度为11L
0.1mol L 0.1o bL-b m L
l (L a+b)--⋅⋅⨯⨯=0.01mol/L ,解得a :b=9:11,
故答案为:9:11。
18.25C 时,三种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
名称醋酸
亚硝酸
化学式
3CH COOH 2HNO 电离平衡常数
5
1.810-⨯4
5.610-⨯(1)将pH 和体积均相同的3CH COOH 溶液和2HNO 溶液分别稀释,其pH 随加水体积的变化如图。
①曲线I 代表溶液___________(填“2HNO ”或“3CH COOH ”)。
②图中,a 点水的电离程度___________(填“大于”、“小于”或“等于”)b 点水的电离程度。
(2)某学习小组用0.1000mol/LNaOH 标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。
请回答下列问题:
①进行滴定时,将锥形瓶置于滴定管下方,眼睛应注视___________。
②若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图所示,所用NaOH 标准溶液的体积为___________mL 。
(3)判断滴定终点的现象:___________。
(4)在上述实验过程中,出现了以下操作(其他操作均正确),其中会造成测定结果(待测液浓度值)偏高的有___________(填字母)。
A .量取标准液的碱式滴定管未润洗
B .锥形瓶水洗后直接装待测液
C .酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D .滴定到达终点时,俯视液面读数
E .碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH 溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL 第一次25.000.0626.17第二次25.00 1.5630.30第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为___________mol/L(保留四位有效数字)。
【答案】(1)①.2
HNO ②.大于
(2)
①.锥形瓶内溶液颜色的变化
②.26.10
(3)当滴入最后半滴氢氧化钠标准液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(4)AE (5)0.1044
【解析】
【分析】中和滴定,误差分析采用“归因法”,根据()()()()
c V c V =标标测测,若V(标)偏大,则c(测)偏大;若
V(标)偏小,则c(测)偏小;【小问1详解】
①2HNO 的电离平衡常数大于3CH COOH ,则2HNO 的酸性大于3CH COOH ,酸性越强稀释相同倍数,pH 变化越大,则曲线I 代表溶液2HNO 。
②图中,a 点酸电离出的氢离子浓度小于b 点,氢离子抑制水电离,a 点水的电离程度大于b 点水的电离程度。
【小问2详解】
某学习小组用0.1000mol/LNaOH 标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。
请回答下列问题:
①进行滴定时,将锥形瓶置于滴定管下方,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
②滴定管的精度为0.01mL ,该仪器中溶液读数如图所示,滴定前读数为0.00mL 、滴定后读数为26.10mL ,所用NaOH 标准溶液的体积为(26.10-0.00)=26.10mL 。
【小问3详解】
酚酞在盐酸中显无色、在碱性溶液中显红色,判断滴定终点的现象:当滴入最后半滴氢氧化钠标准液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
【小问4详解】
A .量取标准液的碱式滴定管未润洗,氢氧化钠浓度偏低,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,测定结果偏高,故选A ;
B .锥形瓶水洗后直接装待测液,不影响HCl 的物质的量,不影响消耗氢氧化钠溶液的体积,测定结果无影响,故不选B ;
C .酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗,盐酸浓度偏低,所取待测液中HCl 的物质的量偏少,消耗氢氧化钠溶液体积偏小,测定结果偏低,故不选C ;
D .滴定到达终点时,俯视液面读数,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,测定结果偏低,故不选D ;
E .碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,测定结果偏高,故选E ;选AE 。
【小问5详解】
依据表中数据,第二次实验数据超出正常误差范围,舍去不用,根据第一次、第三次实验数据,平均消耗氢氧化钠溶液的体积为
()26.170.06(26.310.22)
26.10mL 2
-+-=,该盐酸的物质的量浓度为
26.10mL 0.1000mol/L
0.1044mol/L 25.00mL
⨯=。
19.工业上有使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:
(1)此流的第I 步反应为CH 4(g)+H 2O (g)=3H 2(g)+CO(g)ΔH =+206kJ/mol 。
①已知断开1mol 相关物质所含化学键需能量如下表:a=___________。
1mol 物质
H 2
H 2O
CH 4
CO
断开所有化学键所需能量(kJ)
436930a 1076
②一定条件下CH 4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则p 1___________p 2(填“<”“>”“=”)。
③标况下,若反应在2L 密闭容器中进行到20s 时生成氢气33.6L ,则甲烷的平均反应速率为___________。
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g),该反应的化学平衡常数表达式K=___________;反应的平衡常数随温度的变化如下所示:温度/℃4005008301000
平衡常数/K
10910.6
从上表可以推断:此反应是___________(填“吸”“放”)热反应。
(3)此流程的第Ⅱ步反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g),①在1000℃时,某时刻反应混合物中CO 、H 2O 、H 2、CO 2的物质的量浓度分别为2mol/L 、2mol/L 、1mol/L 、1mol/L ,此时反应朝___________(“正反应”或“逆反应)方向进行。
(4)一个绝热的固定的容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是___________(填序号)。
①体系的压强不再发生变化②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变④各组分的物质的量浓度不再改变⑤体系的温度不再发生变化⑥v(CO ₂正)=v(H 2O 逆)【答案】(1)
①.1660
②.<
③.0.012511mol L s --⋅⋅(2)①.
()()()()
222c H c CO c CO c H O ⋅⋅②.放
(3)正反应(4)①④⑤⑥
【解析】【小问1详解】
①根据反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,ΔH =a+930-3×436-1076=+206kJ/mol ,
解得a=1660;
②该反应是气体体积增大的反应,温度相同时,增大压强,平衡向逆反应方向进行,CH 4的平衡转化率减小,由图可知在P 2时CH 4转化率较小,则P 1<P 2;
③标况下,若反应在2L 密闭容器中进行到20s 时生成氢气33.6L ,则氢气的平均反应速率为
22.4L/mol 2L 20s 33.6L
=0.0375
11mol L s --⋅⋅,根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,甲烷的平均反应速率为
1
3
⨯0.037511mol L s --⋅⋅=0.012511mol L s --⋅⋅;【小问2详解】
平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应的化学平衡常数表达式为K=
()()()()
222c H c CO c CO c H O ⋅⋅;由表可知温度升高,平衡常数K 减小,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应;
【小问3详解】
1000℃该反应的平衡常数K=0.6,浓度商Q=()()()()
222c H c CO c CO c H O ⋅⋅=
11
22
⨯⨯=0.25,Q <K ,则反应向正反应方向进行;
【小问4详解】
①第Ⅱ步反应气体计量数相等,该反应的压强始终不变,则体系的压强不再发生变化,不能判断平衡,故①错误;
②固定容积,体积始终不变,由质量守恒定律,混合气体的总质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断平衡,故②错误;
③混合气体的总质量、总物质的量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量不变,不能判断平衡,故③错误;
④各组分的物质的量浓度不再改变,为平衡的特征,能判断平衡,故④正确;⑤该反应是放热反应,体系的温度不再发生变化,反应达到平衡,故⑤正确;⑥v(CO 2正)=v(H 2O 逆),则正逆反应速率相等,达到平衡,故⑥正确;故答案为:④⑤⑥。