上海南洋模范中学人教版高中化学选修1-第3章填空题专项经典练习题(课后培优)
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一、填空题
1.下列化合物:①HCl ;②NaOH ;③CH 3COOH ;④NH 3·H 2O ;⑤CH 3COONa ;⑥NH 4Cl 。
(1)属于强电解质的有_______(填序号)。
(2)相同浓度的③和⑤溶液中c (CH 3COO -)较大的是_______ (填③或者⑤) 。
(3)某温度下,0.1 mol/L 的④溶液,有1%发生电离,则电离平衡常数K 约为_____。
(4)向相同体积、相同pH 的①③溶液中加入等量的氢氧化钠溶液,反应结束后,①中的溶液pH=7,此时③中的溶液pH ______7 (填“>”、“=”或者“<”)。
答案:①②⑤⑥ ⑤ 10-5 < 【详解】
(1)强电解质是能够完全电离的电解质,一般强酸、强碱和绝大多数盐属于强电解质,①HCl 为强酸,②NaOH 为强碱,⑤CH 3COONa ⑥NH 4Cl 均为盐,属于强电解质,故答案为:①②⑤⑥;
(2)③CH 3COOH 为弱酸,溶液中主要以醋酸分子存在,⑤CH 3COONa 为强电解完全电离成醋酸根和钠离子,相同浓度的③和⑤溶液中醋酸钠溶液中的醋酸根离子浓度较大, 故答案为:⑤;
(3)0.1 mol/L 的NH 3·H 2O ,1%发生电离,则电离产生的+
-
4NH OH 、浓度均为
30.11%10-⨯= mol/L ,电离平衡常数K =
32+-33
54
NH ?H O c(NH )c(OH )101010c()0.1
---⋅⨯==,故答案为:10-5
(4)相同pH 的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的浓度大于盐酸的浓度,体积相同时,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,加入等量的氢氧化钠溶液,盐酸溶液的pH=7说明盐酸恰好完全反应,则醋酸溶液中醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,故答案为:<。
2.滴定是一种重要的定量实验方法:
I.酸碱中和滴定:常温下,用0.1000mol/L NaOH 溶液分别滴定20.00mL 等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
(1)滴定盐酸的曲线是图_______(填“1”或“2”)
(2)达到B 、D 状态时,反应消耗的NaOH 溶液的体积a _______b(填“>”“<”或“=”) Ⅱ.沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN -的浓度,可用标准AgNO 3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质 AgCl AgI AgCN Ag 2CrO 4 AgSCN 颜色 白 黄 白 砖红 白 K sp
1.8×10-10
8.3×10-17
1.2×10-16
3.5×10-11
1.0×10-12
(3)滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号); A .NaCl B .K 2CrO 4 C .KI D .NaCN (4)如何确定该滴定过程的终点:_______。
(5)向-1
350mL0.018mo1L AgNO 溶液中加入-150mL 0.020mo1L 盐酸,生成沉淀。
试
求:沉淀生成后溶液中+
c(Ag )为_________,溶液的pH 是_________。
答案:> B 当滴入最后一滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不再改变 1.8×10-7mol/L 2 【详解】
Ⅰ.(1)HCl 是强酸、CH 3COOH 是弱酸,浓度相同的HCl 和CH 3COOH ,pH :HCl <CH 3COOH ,根据图知,未加NaOH 时,pH 较小的是图1,所以图1是滴定盐酸的曲线; (2)达到B 、D 状态时,溶液为中性,NaCl 不水解,CH 3COONa 水解使溶液呈碱性,为使CH 3COONa 溶液显中性,需要少加一部分NaOH ,使溶液中留有一部分CH 3COOH ,醋酸和盐酸浓度相同,所以反应消耗的NaOH 溶液的体积a >b ;
Ⅱ.(3)目的是要测定废水中SCN -的浓度,所以原理应为先使SCN -沉淀,当SCN -完全反应后产生其他颜色的沉淀,根据题目所给条件可知AgSCN 为白色沉淀,所以指示剂与银离子沉淀时颜色不能为白色,则为AgI 或Ag 2CrO 4,其中Ag 2CrO 4的溶度积要稍大于AgSCN ,所以会后与AgSCN 沉淀,所以可选K 2CrO 4作为指示剂,故答案为:B ; (4)AgSCN 是白色沉淀,达到滴定终点时生成砖红色沉淀,所以滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变;
(5)向50ml0.018mol/L 的AgNO 3溶液中加入50ml0.02mol/L 的盐酸,混合后两者浓度分别为c (Ag +)=
0.018
2
mol/L=0.009 mol/L 、c (Cl -)=0.022mol/L=0.01mol/L ,Ag +与Cl -是等物质的量反
应的,此时Cl -过量,过量浓度c (Cl -)=0.01mol/L-0.009mol/L=0.001mol/L ,K sp =c (Ag +)×
c (Cl -)=1.8×10-10
,则:c (Ag +
)=-10
1.8100.001
mol/L=1.8×10-7mol/L ;沉淀生成后,氢离子浓度
c =
0.02
2
mol/L=0.01mol/L ,所以pH=2。
3.已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________ (填“A”或“B”)。
其理由是 __________。
(2)95℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比_______。
(3)25℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与0.1mol/L的盐酸发生中和反应时,恰好完全反应时消耗盐酸的体积_______。
(填:“前者多”或“后者多”或“一样多”)
(4)95℃时,某溶液由水电离出H+的浓度为10-8,则该溶液的pH=_______。
(5) 在一定温度下,有以下三种酸:a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸
①当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________ (用a、b、c表示,下同)。
②当三种酸的PH相同、体积相同时,分别加入足量的锌,产生H2 的体积(相同状况)由大到小的顺序为_________。
答案:A水的电离是吸热过程,温度越高,K w越大1∶9后者多8或4a>c>b a >b=c
【详解】
(1)由图像可知,水的离子积为10-14,且水的电离为吸热过程,故答案为A;水的电离是吸热过程,温度越高,K w越大
(2)95°C时纯水的pH= 6,混合溶液中的pH= 7, 说明酸碱混合时碱过量溶液呈碱性,
pH = 9的NaOH 溶液c(OH-) = 10-3 mol/L, pH = 4的H2SO4溶液 c(H+) = 10-4mol/L,设酸的体
积为x,碱的体积为y,c(OH-) =
34
1010
y x
x y
--
-
+
=10-5 mol/L,x:y=1:9,故答案为:1:9
(3)氢氧化钠为强电解质在水溶液中完全电离,一水合氨为弱电解质在水溶液中部分电离,所以25°C时,等体积的pH = 12的NaOH和氨水溶液,氢氧化钠的物质的量小于氨水的物质的量,则与0.1 mol/L的盐酸发生中和反应时,恰好完全反应时消耗盐酸的体积氨水多于氢氧化钠,故答案为:后者多
(4)95°C时K w= c(H+)⋅c(OH-)= 1⨯10-12,某溶液由水电离出H+的浓度为10-8 mol/L,当溶液呈碱性时,c(OH-)= 1⨯10-4 mol/L则pH=8,当溶液呈酸性时,c(H+)= 10-4 mol/L, 则
pH=4,故答案为:8或4
(5)主要是判断三种酸对水的电离的抑制情况,醋酸是弱酸电离出的H+最少,盐酸完全电离,硫酸电离的的氢离子比盐酸多,故答案为a>c>b;醋酸为弱酸,其中还有很多醋酸分子存在,随着与锌反应,醋酸不断电离,所以放出的氢气最多,盐酸与硫酸中氢离子的物质的量相等,所以产生氢气的量相同,故答案为a>b=c
4.25℃时,有浓度均为0.10mol/L的下列4种溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COOH溶液④NaHCO3溶液
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是______。
向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应
的离子方程式为______.
(3)测得HCN 和NaCN 的混合溶液的PH=11,,则()()
-c HCN c CN 约为____(保留1位有效数
字)。
(4)CH 3COOH 和CH 3COONa 混合溶液中,若溶液pH=6则溶液中c(CH 3COO -) -c(Na +)=___mol/L(填精确值)。
答案:②①④③ 10-13mol/L Na +>CN ->OH ->H + CN -+CO 2+H 2O=HCN+-
3HCO 0.02 9.9×10-7 【详解】
(1) ①NaCN 溶液因水解呈碱性,②NaOH 溶液因电离呈碱性,③CH 3COOH 溶液 呈酸性,④NaHCO 3溶液因水解呈碱性,由电离平衡常数知,碳酸氢钠溶液水解程度小于NaCN 溶液,故25℃时,浓度均为0.10mol/L 的下列4种溶液pH 由大到小的顺序是②①④③,其中②中氢氧化钠电离抑制了水的电离,由水电离的H +浓度即氢离子浓度为
14
131010mol /L 0.1
--=。
(2)①中NaCN 溶液因水解呈碱性,各离子浓度由大到小的顺序是Na +>CN ->OH ->H +。
HCN 的电离平衡常数介于碳酸的Ka 1和Ka 2之间,故向NaCN 溶液中通入少量CO 2生成HCN 和碳酸氢钠,则发生反应的离子方程式为CN -+CO 2+H 2O=HCN+-
3HCO 。
(3)测得HCN 和NaCN 的混合溶液的PH=11,则
()()
()()()()
()
()++-
-+11
10
a HCN H H HCN HC 100.024.9N CN
CN 10
H c c c c c K c c --⋅=
==≈⨯⋅。
(4)CH 3COOH 和CH 3COONa 混合溶液呈电中性,c (CH 3COO -) +c (OH -)= c (H +)+c (Na +),若溶液pH=6,则溶液中c(CH 3COO -) -c(Na +)= c (H +)-c (OH -)=10-6 mol/L -0-8mol/L=9.9×10-7 mol/L 。
5.常温下有0.1 mol/L 的以下几种溶液①H 2SO 4溶液;②NaHSO 4溶液;③CH 3COOH 溶液;④HCl 溶液;⑤HCN 溶液;⑥NH 3·H 2O ,其中如下几种溶液的电离度如下表(已知H 2SO 4的第一步电离是完全的),回答下面问题:
号)______________。
(2)在25℃时,若用已知浓度的NaOH 滴定未知浓度的CH 3COOH 应选用_____作指示剂,若终点时溶液pH=a ,则由水电离的c(H +)为_________。
(3)在25℃时,将b mol/L 的KCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合,反应达到平衡时,测得溶液pH=7,则KCN 溶液的物质的量浓度b ___0.01 mol/L(填">”、“<”或“=”);用含b 的代数式表示HCN 的电离常数K a =______。
答案:③>②>④>① 酚酞 a-1410mol/L ()
> -7-1(100b-1)10mol L ⨯⋅
解析:(1)等pH 的酸,其电离程度越大,酸的物质的量浓度越小;
(2)根据盐类的水解考虑溶液的酸碱性,然后根据指示剂的变色范围与酸碱中和后的越接近越好,且变色明显(终点变为红色),溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察;终点时生成的是醋酸钠,醋酸钠溶液中氢氧根离子为水电离的,根据溶液的pH 计算出溶液中氢氧根离子的浓度;
(3)当b=0.01mol/L 时,反应生成HCN ,溶液显示酸性,如果溶液为中性,则KCN 应该过量;据电离常数公式求出HCN 的电离常数。
【详解】
(1)等pH 的酸,其电离程度越大,则需要的酸的物质的量浓度越小,根据表中数据可知,电离程度大小为:③<②<④<①,则物质的量浓度由大到小的顺序是③>②>④>①,故答案为:③>②>④>①;
(2)NaOH 溶液滴和CH 3COOH 溶液反应恰好完全时,生成了CH 3COONa ,CH 3COONa 水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂:酚酞;滴定终点是,溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠溶液中的氢氧根离子是水电离的,溶液的pH=a ,则溶液中水电离的氢离子=
溶液中氢氧根离子浓度a-14=10mol/L (),故答案为:酚酞;a-1410mol/L ();
(3)KCN+HCl═KCl+HCN ,若是等浓度,生成HCN 应该呈酸性,而反应后PH=7呈中性,说明KCN 有剩余(KCN 水解呈碱性),所以b >0.01mol/L ;
+
-
HCN
H +CN +-a c(H )c(CN K =
c )
(HCN)
⨯ ,溶液呈中性则[H +]=10-7 mol/L ,-b-0.01c(CN =
mol/L 2) (等体积混合,原浓度都减半),0.01
c(HCN)=mol/L 2
,带入公式可得:-7-7-1a b-0.01
102K =
=(100b-1)10mol L 0.012
⨯
⨯⋅ ,故答案为:>;-7-1(100b-1)10mol L ⨯⋅。
6.在抗击新型冠状病毒疫情期间,酸性KMnO 4、NaClO 、H 2O 2等被广泛用于此次抗疫行动中。
(1)向浸泡铜片的稀硫酸中加入H 2O 2后,铜片溶解,该反应的离子方程式为_______。
(2)取300mL 0.3mol·L -1的KI 溶液与一定量的酸性KMnO 4溶液恰好反应,生成等物质的量的I 2和KIO 3,则转移电子的物质的量为_______mol 。
(3)高铁酸钾(K 2FeO 4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比KMnO 4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和,使高铁酸钾析出。
①简要说明K 2FeO 4作为水处理剂时所起的作用_______。
②低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和可析出高铁酸钾,原因是________。
(4)NaClO 是“84”消毒液的有效成分,含氯消毒剂中HC1O 的消毒效果远高于ClO -。
①“84”消毒液必须避光密封保存,目的是防止与空气中的CO 2反应而变质,该反应的离子方程式为____________(HClO K a =2.0×
10-8 H 2CO 3 K a1=4.3×10-7 K a2=5.6×10-11)。
②过量NaClO 溶液可使酸性废水中NH 4+完全转化为N 2,该反应的离子方程式为_______,若处理废水产生了0.336L N 2(标准状况),则需消耗有效氯为5%的“84”消毒液的质量为_______g 。
(“有效氯”指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl 2的氧化能力,常以百分数表示)。
答案:Cu +2H ++H 2O 2= Cu 2++2H 2O 0.24 高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe 3+
,Fe 3+
水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉淀 低温下,高铁酸钾比高铁酸钠的溶解度小 ClO -+H 2O +CO 2= HClO +HCO 3-
、2HClO
光照
2HCl↑+O 2↑ 3ClO -+2NH 4+
= 3Cl -+N 2↑+2H ++3H 2O 63.9
解析:【详解】
(1)稀硫酸与H 2O 2和铜反应生成硫酸铜和水,离子方程式为:Cu +2H ++H 2O 2= Cu 2+
+
2H 2O ,故答案为:Cu +2H ++H 2O 2= Cu 2++2H 2O ;
(2)300mL 0.3mol·
L -1的KI 溶液含I -物质的量n=0.3mol/L 0.3L=0.09mol ⨯,生成等物质的量的I 2和KIO 3,则生成I 2和KIO 3物质的为0.03mol ,转移电子物质的量
n=0.03mol 2+0.03mol 6=0.24mol ⨯⨯,故答案为:0.24;
(3)①高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe 3+,Fe 3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉淀,故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe 3+,Fe 3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉淀;
②低温下,高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾,则在高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和可析出高铁酸钾,故答案为:低温下,高铁酸钾比高铁酸钠的溶解度小;
(4)①由HClO 和 H 2CO 3的电离平衡常数可知酸性-
233H CO >HClO>HCO ,则CO 2与NaClO 反应离子方程式为ClO -+H 2O +CO 2= HClO +HCO 3-
,生成的HClO 见光易分解发生2HClO
光照
2HCl↑+O 2↑导致“84”消毒液变质,故答案为:ClO -+H 2O +CO 2= HClO +
HCO 3-
、2HClO
光照
2HCl↑+O 2↑;
②NaClO 与+
4NH 反应生成N 2,离子方程式为:3ClO -+2NH 4+
= 3Cl -+N 2↑+2H +
+
3H 2O ,产生了0.336L N 2物质的量0.336L
n=
=0.015mol 22.4L/mol
,则消耗NaClO 物质的量为
0.045mol ,有效氯为5%的“84”消毒液的质量分数为x 则
g x g =g mol g mol 10.052274.5/71/⨯⨯⨯,解得x=0.0574.5
71
⨯,则需要有效氯为5%的
“84”消毒液的质量mol g/mol
m=
=g 0.04574.563.90.0574.5
71
⨯⨯ 。
故答案为:3ClO -
+2NH 4+= 3Cl -+N 2↑+2H ++3H 2O ;63.9。
7.I.乙二酸俗名草酸,易溶于水,其水溶液具有还原性。
现用酸性KMnO 4标准溶液滴定未知浓度草酸溶液。
回答下列问题:
(1)该滴定过程发生反应的离子方程式为:______;
(2)若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则由此测得的草酸溶液的物质的量浓度会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
II.已知草酸为二元弱酸:H 2C 2O 4⇌HC 2O 4-
+H + K a1 HC 2O 4-
⇌C 2O 24-
+H + K a2
常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH 溶液,所得溶液中H 2C 2O 4、HC 2O 4-
、C 2O 24-
三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH 的关系如图所示,回答下列问题:
(3)如果所得溶液溶质为KHC 2O 4,则该溶液显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”); (4)如果所得溶液溶质为K 2C 2O 4,则该溶液中各离子浓度由大到小顺序为_______; (5)当所得溶液pH=2.7时,溶液中
2-242-22424
c (HC O )
c(H C O )c(C O )
=_____________;
(6)常温下,将体积相同,pH 均等于10的K 2C 2O 4和KOH 溶液,分别加水稀释m 倍、n 倍,稀释后溶液的pH 都变成9,则m 与n 的大小关系为________。
答案:24MnO -
+5H 2C 2O 4 +6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 偏小 酸性 c (K +)>c (C 2O 24-)>c (OH -)>c (HC 2O 4-
)> c (H +) 103 m>n 【详解】
I.(1) 乙二酸俗名草酸,其水溶液具有还原性,用酸性KMnO 4标准溶液滴定时,乙二酸被氧化生成CO 2,4MnO -
被还原生成Mn 2+,该反应的离子方程式为:24MnO -
+5H 2C 2O 4 +6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ;
(2)若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则读取酸性KMnO 4标准溶液的体积偏小,由此测得的草酸溶液的物质的量浓度会偏小;
II. (3) 如果所得溶液溶质为KHC 2O 4,此时HC 2O 4-
的物质的量分数(δ)应该处于最高点,据
图可知,此时溶液pH 小于7,溶液显酸性;
(4)如果所得溶液溶质为K 2C 2O 4,c (K +)最大,C 2O 24-
发生两步水解使溶液呈碱性,且第一步水解程度大于第二步水解程度,则c (C 2O 24-)>c (OH -)>c (HC 2O 4-
)> c (H +),该溶液中各离子浓度由大到小顺序为:c (K +)>c (C 2O 24-)>c (OH -)>c (HC 2O 4-
)> c (H +); (5)据图可知,当溶液pH=1.2时,c (HC 2O 4-
)= c (H 2C 2O 4),则:K a1=
(
)()()
24
224HC O H H C O c c c -
+=10
-1.2
,当所得溶液pH=2.7时,溶液中c (C 2O 24-
)= c (H 2C 2O 4),
c (H +)=10-2.7mol/L ,则
2
-24
2-22424c (HC O )c(H C O )c(C O )=(
)()2
24
2224HC O H C O c c -
=()
()2
24224HC O H C O c c -
⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭=()
2
1H a K c +⎛⎫ ⎪ ⎪⎝
⎭
=2
1.2
2.71010--⎛⎫ ⎪⎝⎭=103; (6) K 2C 2O 4溶液中存在C 2O 24-
的水解平衡,加水稀释时,溶液中c (OH -)的减小程度小于KOH 溶液中c (OH -)的减小程度,常温下,将体积相同、pH 均等于10的K 2C 2O 4和KOH 溶液,分别加水稀释m 倍、n 倍,假设m=n=10,此时KOH 溶液的pH 等于9,而K 2C 2O 4溶液的pH 大于9,稀释后溶液的pH 都变成9,则m 应大于n 。
8.Ⅰ.常温下将0.01 mol NH 4Cl 和0.002 mol NaOH 溶于水配成1 L 溶液。
(1)该溶液中存在的平衡体系有(用离子反应方程式表示)。
__________,_________,_________。
(2)溶液中共有________种不同的粒子。
(3)这些粒子中浓度为0.01 mol ·L -1的是________,浓度为0.002 mol ·L -1的是________(填离子符号)。
(4)________和________两种粒子的物质的量之和比OH -的物质的量多0.008 mol 。
Ⅱ.(5)在粗制CuSO 4·5H 2O 晶体中常含有杂质Fe 2+。
①在提纯时为了除去Fe 2+,常加入合适氧化剂,使Fe 2+氧化为Fe 3+,下列物质可采用的是________。
A .KMnO 4
B .H 2O 2
C .氯水
D .HNO 3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH =4,使Fe 3+转化为Fe (OH )3,调整溶液pH 可选用下列中的________。
A .NaOH
B .NH 3·H 2O
C .CuO
D .Cu (OH )2 答案:NH 3·H 2O
NH +4+OH - NH +4
+H 2O NH 3·H 2O +H + H 2O
H ++
OH - 7 Cl - Na + NH +4
H +
(无顺序) B CD 【详解】
Ⅰ.(1)常温下将0.01 mol NH 4Cl 和0.002 mol NaOH 溶于水配成1 L 溶液,发生的反应为NH 4Cl +NaOH =NH 3•H 2O +NaCl ,所以溶液中的溶质是NH 4Cl (0.008mol )、NH 3•H 2O (0.002mol )、NaCl (0.002mol );NH 4Cl 是强酸弱碱盐能发生水解,所以存在水解平衡
体系:NH +4
+H 2O NH 3·H 2O +H +;NH 3•H 2O 和H 2O 都是弱电解质,部分电离,所
以存在电离平衡:NH 3·H 2O NH +4+OH -
、H 2O H ++OH -;
(2)溶液中的电解质电离:NaCl =Na +
+Cl -
、NH 3·H 2O NH +4
+OH -
、H 2O H ++
OH -,所以溶液中存在的微粒有:Na +、Cl -、NH 3•H 2O 、NH +4
、OH -、H 2O 、H +
,所以共有7种微粒;
(3)这些微粒中,铵根离子水解,一水合氨发生电离,改变了溶液中铵根离子浓度、一水合氨浓度、氢离子浓度和氢氧根离子浓度,而氯离子、钠离子物质的量不变,所以浓度为0.01mol /L 的是Cl -,浓度为0.002mol /L 的是Na +;
(4)液中阴阳离子所带电荷相同,溶液中存在的离子为Na +、Cl -、NH +4
、OH -、H +,即n (Na +)+n (NH +4
)+n (H +)=n (Cl -)+n (OH -),n (Na +)=0.002mol ,n (Cl -)=0.01mol ,所以0.002mol +n (NH +4)+n (H +)=0.01mol + n (OH -),所以n (NH +4
)+n (H +)-n (OH -)=0.008mol ; Ⅱ.(5)①A .KMnO 4氧化亚铁离子的同时引入了杂质离子钾离子、锰离子等; B .H 2O 2能把亚铁离子氧化为铁离子,双氧水被还原为水,不引入杂质; C .氯水氧化亚铁离子的同时引入了杂质离子氯离子等; D .HNO 3氧化亚铁离子的同时引入了杂质离子硝酸根离子等; 答案选B 。
②A .NaOH 调节pH 的同时引入杂质离子钠离子; B .NH 3·H 2O 调节pH 的同时引入杂质离子铵根离子; C .CuO 消耗氢离子,调节pH ,且不引入杂质; D .Cu (OH )2消耗氢离子,调节pH ,且不引入杂质; 答案选CD 。
9.SO 2是大气的主要污染物,工业上利用钠碱循环法可除去SO 。
回答下列问题: (1)钠碱循环法中,吸收液为Na 2SO 3溶液,其中各离子浓度由大到小的顺序为_____。
(2)可用Na 2SO 3溶液吸收SO 2制备NaHSO 3,该反应的离子方程式是_______________。
(3)已知H 2SO 3的电离常数为K 1=1.54×10-2,K 2=1.024×10-7;H 2CO 3的电离常数为K 1=4.30×10-7,K 2=5.60×10-11,则下列各组微粒可以大量共存的是_______(填字母)。
A .2-3CO 和-3HSO B .-3HCO 和-3HSO C .2-3SO 和-3HCO D .H 2SO 3和-
3HCO (4)吸收液吸收SO 2的过程中,水溶液中H 2SO 3、-3HSO 、2-3SO 随pH 的分布如图:
①在0.1mol/LNaHSO 3溶液中离子浓度关系不正确的是________(填字母)。
A .c (Na +)=2c (2-3SO )+c (-
3HSO )+c (H 2SO 3)
B .c (H +)-c (OH -)=c (2-
3SO )-c (H 2SO 3) C .c (Na +)>c (-3HSO )>c (2-
3SO )>c (OH -)
D .c (Na +)+c (H +)=2c (2-3SO )+c (-
3HSO )+c (OH -)
②室温下,向一定量的漂白液(主要成分NaClO )中滴加适量的NaHSO 3溶液,该过程中溶液pH 的变化是_____________。
写出该反应的离子方程式_______________________。
(5)泡沫灭火器内外桶中各盛有一定浓度的NaHCO 3、Al 2(SO 4)3溶液。
使用时须将该灭火器反转并拔掉插销,让上述溶液混合并由喷嘴喷射出一定量的气流和难溶物,覆盖在可燃物的表面起到灭火效果。
①写出该反应的离子方程式_____________________________________。
②泡沫灭火器可适合于扑灭下列哪种物品的初期着火_____________。
(填序号) A .植物油B .金属镁粉C .家用电器D .棉纱纸张
答案:c (Na +)>c (23SO -)>c (OH -)>c (3HSO -)>c (H +) 23SO -+SO 2+H 2O=23HSO - BC A 减
小 ClO -+HSO 3-=Cl -+24SO -
+H + Al 3++3HCO 3-=Al(OH)3↓+3CO 2↑ AD 【详解】
(1)Na 2SO 3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,则c (OH -)>c (H +),水也能电离出OH -,则c (OH
-
)>c (3HSO -),由于水解程度微弱,溶液中离子浓度大小关系为:c (Na +)>c (23SO -
)>c (OH
-
)>c (3HSO -)>c (H +),故答案为:c (Na +)>c (23SO -)>c (OH -)>c (3HSO -)>c (H +);
(2)用Na 2SO 3溶液吸收SO 2,反应生成亚硫酸氢钠,反应的离子方程式是:23SO -+SO 2+H 2O=23HSO -,故答案为:23SO -+SO 2+H 2O=23HSO -;
(3)电离常数Ka 越大酸性越强,故酸性顺序为:H 2SO 3>H 2CO 3>3HSO ->3HCO -
,酸性较强
的酸能与酸性较弱的酸根离子反应,反之则能大量共存,所以3HCO -与3HSO -
不反应,
3HCO -与23SO -不反应,即BC 能共存,故答案为BC ;
(4)①在NaHSO 3溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,
A .由物料守恒可知,c (Na +)=c(23SO -)+c (HS 3O -
)+c (H 2SO 3),故A 错误;
B .根据质子守恒,c (H +)+c (H 2SO 3)=c(23SO -)+c (OH -),变形得c (H +)-c (OH -)=c(23SO -)-
c (H 2SO 3),故B 正确;
C .在NaHSO 3溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则离子浓度为c (Na
+
)>c (3HSO -)>c (23SO -)>c (OH -),故C 正确;
D .根据电荷守恒,c (Na +)+c (H +)=2c(23SO -)+c (HS 3O -
)+c (OH -),故D 正确;
答案选A ;
②NaClO 具有强氧化性,NaHSO 3具有还原性,向一定量的漂白液(主要成分NaClO )中滴加适量的NaHSO 3溶液,发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子,反应的离子方程式
为ClO -+HSO 3-=Cl -+S 24O -+H +,溶液pH 减小,故答案为:减小;ClO -+HSO 3-=Cl -+S 24O -+H +;
(5)①NaHCO 3与Al 2(SO 4)3发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,其反应的离
子方程式为:Al 3++3HCO 3-=Al(OH)3↓+3CO 2↑,故答案为:Al 3++3HCO 3-=Al(OH)3↓+3CO 2↑; ②泡沫灭火器灭火原理是灭火时,能喷射出大量的二氧化碳及泡沫,它们能粘附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的,可用来扑灭木材、棉布等固体物质的初期着火,也能扑救植物油等可燃性液体的初期着火,但不可用于扑灭带电设备、能与二氧化碳发生反应的物质(如金属镁)的火灾,否则将威胁人身安全。
故答案为:AD 。
10.已知在 25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下:
HClO Ka=4.7×10-8 mol/L
H 2CO 3 K a1=4.2×10-7 mol/L K a2=5.6×10-11 mol/L
H 2SO 3 K a1=1.54×10-2 mol/L K a2=1.02×10-7 mol/L
(1)下列离子在溶液中不能大量共存的是 _______
A .2-3SO 、-3HCO
B .-3HSO 、2-3CO
C .2-3SO 、2-3CO
D .-3HSO 、-3HCO
(2)将少量 CO 2 通入到 NaClO 溶液中发生反应的离子方程式_______
(3)常温常压下,空气中的 CO 2 溶于水达到平衡时,溶液的 pH=5.60,c( H 2CO 3)=1.5×10-5mol·L -1.若忽略水的电离及 H 2CO 3 的第二级电离,已知 10-5.60=2.5×10-6,则
H 2CO 3⇌H ++-3HCO 的平衡常数是_______
(4)实验室用 Zn 和稀硫酸制取 H 2,反应时溶液中水的电离程度_______(填“增大”“减小”或者“不变”);若加入少量下列固体试剂,可使产生 H 2 的总量不变而速率减小的是_______。
a.NaNO 3 b.CuSO 4 c.CH 3COONa d.Na 2SO 4
答案:B CO 2+H 2O+ClO -=-3HCO + HClO 4.2×
10-7 增大 c 【详解】
(1)A .K a2(H 2CO 3)<K a2(H 2SO 3),所以酸性HCO 3-<HSO 3-,则2-3SO 和-3HCO 不反应,可以大量共存,故A 不符合题意;
B .K a2(H 2CO 3)<K a2(H 2SO 3),所以酸性HCO 3-<HSO 3-,根据强酸制弱酸原理可知-3HSO 可以和2-3CO 反应生成HCO 3-和2-3SO ,不能大量共存,故B 符合题意;
C .2-3SO 和2-3CO 不反应可以大量共存,故C 不符合题意;
D .K a1(H 2CO 3)>K a2(H 2SO 3),K a1(H 2SO 3)>K a2(H 2CO 3),所以-3HSO 和-3HCO 不反应,可以大量共存,故D 不符合题意;
综上所述答案为B ;
(2)根据各酸的电离平衡常数大小可知酸性H 2CO 3>HClO>HCO 3-,所以将少量 CO 2通入到 NaClO 溶液反应生成HClO 和NaHCO 3,离子方程式为CO 2+H 2O+ClO -=-3HCO + HClO ;
(3) 溶液pH=5.60,则c (HCO 3-)=c (H +)=1 10-5.6,所以H 2CO 3⇌H ++-3HCO 的平衡常数K a2=(
)()()-+-5.6
-5.63-523HCO H 1010=H CO 1.510c c c ⨯⨯=4.2×10-7; (4) Zn 和稀硫酸制取 H 2,硫酸电离出的氢离子不断被消耗,浓度减小,对水的电离的抑制作用减弱,所以水的电离程度增大;
若加入少量下列固体试剂,可使产生 H2的总量不变而速率减小的是:
a.加入硝酸钠固体可以电离出硝酸根,酸性环境硝酸根的氧化性更强,会被锌还原成氮氧化物,不产生氢气,故a不符合题意;
b.锌置换出铜单质后形成原电池加快反应速率,故b不符合题意;
c.加入醋酸钠,醋酸根结合氢离子使溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,但不影响氢离子的总量和锌的总量,产生氢气的总量不变,故c符合题意;
d.加入硫酸钠固体不影响反应速率,故d不符合题意;
综上所述答案为c。
11.高碘酸钾(KIO4)为无色晶体,在分析化学中常用作氧化剂。
Ⅰ.高碘酸钾的制备
步骤①将碘溶于适量的水中,通入足量氯气将I2氧化为高碘酸(HIO4)。
步骤②向步骤①所得溶液中加入适量氢氧化钾溶液中和,蒸发浓缩、冷却结晶等操作得KIO4晶体。
(1)步骤①中反应的化学方程式为___。
(2)室温下,向高氯酸钠中加入饱和KNO3溶液进行复分解反应,也可以得到KClO4晶体,分析反应能进行的原因是___。
Ⅱ.用高碘酸钾测定甘油的含量
步骤①准确称取0.1500g甘油试样溶于水中,配成250mL溶液,从中取出25.00mL于锥形瓶中,盐酸酸化后,加入0.0230mol•L-1KIO4溶液25.00mL,充分反应;
步骤②向锥形瓶中加入稍过量的KI溶液,振荡摇匀、静置;
步骤③加入少量淀粉作指示剂,用0.2000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗
Na2S2O3溶液的体积为20.00mL。
已知:C3H8O3(甘油)+2HIO4=2HCHO+HCOOH+2HIO3+H2O
HIO3+5KI+5HCl=3I2+5KCl+3H2O
HIO4+7KI+7HCl=4I2+7KCl+4H2O
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
(3)达到滴定终点的现象为___。
(4)计算甘油试样的纯度(请写出计算过程)。
___
答案:I2+7Cl2+8H2O=2HIO4+l4HCl室温下,高氯酸钾的溶解度小滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复到原来的颜色92.00%
【详解】
(1)步骤①将碘溶于适量的水中,通入足量氯气将I2氧化为高碘酸(HIO4),同时生成HCl,反应的化学方程式为I2+7Cl2+8H2O=2HIO4+l4HCl;
(2)室温下,高氯酸钾的溶解度小,向高氯酸钠中加入饱和KNO3溶液进行复分解反应,KClO4以晶体的形式析出;
(3)碘溶液中有淀粉,所以溶液呈蓝色,所以用Na2S2O3标准溶液滴定,判断达到滴定终点的现象是滴入最后一滴标准液时,溶液蓝色刚好褪去,且保持半分钟内不恢复原来的颜色,故达到滴定终点的现象为滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复到原来的颜色;
(4)根据题中反应方程式可得关系式C 3H 8O 3(甘油)~ 2HIO 3,I 2~2Na 2S 2O 3,
3n(HIO 3)+4n(HIO 4)=n(I 2),
碘量瓶中n(HIO 3)+n(HIO 4)=n(KIO 4)=0.0230mol/L ⨯25.00mL ⨯10-3L/mL=5.750⨯10-4mol ①; 滴定时:3n(HIO 3)+4n(HIO 4)=n(I 2)=12n(Na 2S 2O 3)=12⨯0.2000mol/L ⨯20.00mL ⨯10-3L/mL =2.000⨯10-3mol ②;
①⨯4-②得n(HIO 3)=3.000⨯10-3mol ;
n(C 3H 8O 3)=12
n(HIO 3)=1.500⨯10-3mol ; ω(C 3H 8O 3)=31.5001092100%0.1500
-⨯⨯⨯=92.00%。
12.在不同温度下的水溶液中c(H +)=10-x mol/L ,c(OH -)=10-y mol/L ,x 与y 的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)曲线I 代表的温度下,水的离子积为___________,曲线Ⅱ所代表的温度
___________(填:“高于”、“低于”或“等于”)曲线Ⅰ所代表的温度。
你判断的依据是___________。
(2)曲线I 所代表的温度下,0.001mol/L 的NaOH 溶液的pH 为___________。
(3)某实验小组检验Na 2SO 3样品确实已部分变质为Na 2SO 4,现欲准确测定其中Na 2SO 3(式量126)的含量。
其反应为:52-3SO +2-4MnO +6H +=2Mn 2++52-4SO +3H 2O 。
实验方案如下:
①配制250mL 约0.2mol•L -1Na 2SO 3溶液:准确称取w 克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水溶解,将溶液转入250mL 容量瓶,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00mL 所配制Na 2SO 3溶液于锥形瓶中,将0.05mol•L -1酸性高锰酸钾装入50mL 酸式滴定管,滴定至滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液由___________时表明达到终点,记录数据。
重复滴定2次。
平均消耗KMnO 4 溶液VmL 。
③计算样品中Na 2SO 3的质量分数=___________。
(只列出计算式,不要求...
算出结果) 答案:0×
10-12mol 2·L -2 低于 曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线I 的小,由于水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低 9 无色变为浅紫色(或紫红色),且半分钟内不恢复原色(或不褪色)
2.5V 1262000
⨯⨯100% 【详解】
(1)根据曲线I 知,当c(H +)=10-8 mol/L ,c(OH -)=10-4 mol/L ,由离子积常数=c(H +)⨯c(OH -)=1.0×10-12mol 2·L -2;曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线I 的小,由于水的电离过程是吸热过
程,温度越高,水的离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低,所故答案为:1.0×
10-12mol 2·L -2;低于;曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线I 的小,由于水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低;
(2) 曲线I 所代表的温度下,0.001mol/L 的NaOH 溶液中c(OH -)=0.001 mol/L ,
c(H +
)=()W -K c OH =-12
10mol/L 0.001=10-9mol/L ,pH=-lg c(H +)=9,故答案为:9; (3)②Na 2SO 3溶液于锥形瓶中加入酸性高锰酸钾溶液,发生反应
52-3SO +2-4MnO +6H +=2Mn 2++52-
4SO +3H 2O ,该溶液为无色,当滴定至滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾过量,溶液无色变为浅紫色(或紫红色),且半分钟内不恢复原色(或不褪色) 时表明达到终点,故答案为:无色变为浅紫色(或紫红色),且半分钟内不恢复原色(或不褪色);
③根据氧化还原反应得失电子守恒,设25.00mL Na 2SO 3溶液中Na 2SO 3物质的量为n ,则有: 3
-3
24
5 2n 05 Na SO 2KM O .05V n 10⨯ 则50.05V n=mol 2000⨯,则w 克试样中m(Na 2SO 3)=250 2.5V 126n 126252000
g ⨯⨯⨯=, 则Na 2SO 3的质量分数=
2.5V 1262000⨯⨯100%, 故答案为:2.5V 1262000⨯⨯100%。
13.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。
已知如表数据(25℃):
233COONa 溶液)的pH 由大到小的顺序为_______。
(填写序号)
(2)25℃时,向NaCN 溶液中通入少量CO 2,所发生反应的化学方程式为______。
(3)现有浓度为0.02mol/L 的HCN 与0.01mol/LNaOH 等体积混合后,测得c (Na +)>c (CN -),下列关系正确的是_____。
A .c (H +)>c (OH -)
B .c (H +)<c (OH -)
C .c (H +)+c (HCN)=c (OH -)
D .c (HCN)+c (CN -)=0.01mol/L
(4)常温下,将某一元酸HA 和NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如表。