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专题测试(七) 溶液中的离子平衡
1.[2017·合肥一中质检]下列叙述正确的是( )
A.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH增大,Kw不变
C.一定温度下,pH=6的HCl溶液和pH=6的NH4Cl溶液中,c(H+)相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)不变化
答案 C
解析 CH3COONa溶液因CH3COO-水解而显碱性,故其溶液中c(H+)<c(OH-),A项错误。Kw只受温度的影响,Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH减小,Kw不变,B项错误。pH相等的任何溶液中c(H+)相等,C项正确。在Na2S溶液中加入AgCl固体,会有硫化银沉淀生成,所以溶液中c(S2-)减小,D项错误。
2.[2016·辽宁五校模拟]25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(NH)+c(Na+)
答案 B
解析 未加盐酸时,混合溶液中NaOH和NH3·H2O的浓度相等,OH-来自NaOH、NH3·H2O、H2O的电离,所以c(OH-)最大,NH3·H2O部分电离导致c(NH3·H2O)<c(Na+),A项错误。加入10 mL盐酸时,混合溶液中c(Na+)=c(Cl-),结合电荷守恒得c(NH)+c(H+)=c(OH-),B项正确。加入盐酸至溶液pH=7时,c(H+)=c(OH-),电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),故c(Na+)+c(NH)=c(Cl-),则c(Cl-)>c(Na+),C项错误。加入20
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mL盐酸时,混合溶液呈酸性,c(Cl-)>c(NH)+c(Na+),D项错误。
3.[2016·大庆模拟]25 ℃时,用浓度为0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL浓度均为0.1000 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZ<HY<HX
B.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10-5
C.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时:c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
D.HY与HZ混合,达到平衡时:c(H+)=+c(Z-)+c(OH-)
答案 B
解析 当氢氧化钠溶液的体积为0时,0.1000 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的pH分别为4、3、1,酸性强弱为HX<HY<HZ,故导电能力:HZ>HY>HX,A项错误;当V(NaOH)=10 mL时,溶液中c(HY)≈c(Y-),故Ka(HY)=≈c(H+)=10-5,B项正确;HX恰好完全反应时,HY已经完全反应,所得溶液为NaX和NaY的混合液,酸性:HX<HY,则Y-的水解程度小于X-
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的水解程度,故溶液中c(X-)<c(Y-),C项错误;HY与HZ混合,溶液中电荷守恒式为c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+c(OH-),而c(Y-)=≠,故D项错误。
4.[2017·成都质检]常温常压下,将a mol CO2气体通入1 L b mol·L-1的NaOH溶液中,下列对所得溶液的描述不正确的是( )
A.当a=2b时,随着CO2气体的通入,溶液中由水电离出的c(H+)有如图变化关系
B.当a=b时,所得溶液中存在:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
C.当2a=b时,所得溶液中存在:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
D.当<<1时,所得溶液中一定存在:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
答案 D
解析 当a=2b时,n(CO2)∶n(NaOH)=2b mol∶b mol=2∶1,随着CO2气体的通入,发生的反应依次为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O、Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3、CO2+H2O===H2CO3,酸或碱抑制水的电离,强碱弱酸盐促进水的电离,CO的水解程度比HCO的水解程度大,刚开始时溶液中的溶质是NaOH,抑制水的电离,当转化为Na2CO3时促进水的电离,再转化为NaHCO3时也促进水的电离,但促进水电离的程度减小,随着CO2的继续通入,生成H2CO3,H2CO3电离出的H+抑制水的电离,A项正确。当a=b
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时,CO2与NaOH恰好完全反应生成NaHCO3,根据质子守恒可知:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3),B项正确。当2a=b时,CO2与NaOH恰好完全反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),C项正确。当<<1时,所得溶液为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,结合物料守恒可知在此溶液中c(Na+)≠c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),D项错误。
5.[2016·浙江温州联考]用pH传感器测得0.10 mol·L-1Na2CO3溶液从55 ℃升高至85 ℃的pH如图所示。在升温过程中,下列说法正确的是( )
A.c(H+)增大,c(OH-)减小
B.的比值不断增大
C.c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.10 mol·L-1
D.85 ℃时,c(OH-)-c(HCO)-c(H2CO3)=10-11.1 mol·L-1
答案 C
解析 图中随温度升高pH减小,说明c(H+)增大,但升温可以促进盐类的水解,故c(OH-)增大,A项错误;升温促进CO的水解,的比值不断减小,B项错误;根据物料守恒知C项正确;根据质子守恒知,c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+),其中85 ℃时,c(H+)=10-11.1 mol·L-1,故D项错误。
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6.25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ksp(CuS)约为1.0×10-20
B.向Cu2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
C.向100 mL浓度均为10-5 mol·L-1的Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
D.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
答案 B
解析 根据CuS对应的点(-25,-10)计算,c(S2-)=10-25 mol·L-1,c(Cu2+)=10-10 mol·L-1,故Ksp(CuS)=c(S2-)·c(Cu2+)=10-25×10-10=10-35,A项错误;图上的点越向右,说明c(S2-)越大,同理,图上的点越向上,说明c(M2+)越大,故Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),则向Cu2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出,B项正确;CuS的Ksp最小,向同浓度的Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液时,Cu2+先沉淀,C项错误;在Na2S溶液中,由物料守恒知2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),D项错误。
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7.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
下列判断不正确的是( )
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
答案 B
解析 由题干信息知,实验①反应后为KA溶液,c(OH-)>c(H+),溶液中A-发生水解A-+H2OHA+OH-,故A正确;由电荷守恒知,c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(K+),即c(OH-)=c(K+)+c(H+)-c(A-),故B错误;实验②反应后溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),又因HA为弱酸,所以x>0.2,由物料守恒得,等体积混合后c(A-)+c(HA)= mol·L-1>0.1 mol·L-1,故C、D正确。
8.如图所示,能表示人大量喝水时胃液的pH变化图象的是( )
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答案 A
解析 人大量喝水时,胃液中的c(H+)降低,pH增大,但溶液的pH始终小于7,只有A中的图象符合题意。
9.下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+c(H2CO3)
B.1.0 mol·L-1 NH4Cl溶液:c(NH)=c(Cl-)
C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO)
答案 D
解析 Na2CO3溶液中电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),物料守恒:c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),可得c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+2c(H2CO3),A项错误;NH4Cl溶液中因NH离子水解可知c(NH)c(Na+)>c(H+)>c(OH-);D项满足物料守恒。
10.有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离产生的离子如下表(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子
Na+、Ba2+、NH
阴离子
CO、Cl-、OH-、SO
已知:①
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A、C溶液的pH均大于7,A、B溶液中水的电离程度比纯水大;②C溶液和D溶液混合时只产生白色沉淀,B溶液和C溶液混合时只产生刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象。有关说法不正确的是( )
A.B是NH4Cl
B.将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后的溶液c(Cl-)>c(Ba2+)
C.A的水溶液中可能有:c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+2c(H2CO3)
D.常温下,0.15 mol·L-1C溶液和0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=7,则C溶液和盐酸的体积比约为2∶3
答案 B
解析 由题给信息可推知:A为Na2CO3,B为NH4Cl,C为Ba(OH)2,D为Na2SO4。由质子守恒知,Na2CO3溶液中c(OH-)=c(HCO)+c(H+)+2c(H2CO3),C对;0.15 mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=7,呈中性,则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比约为2∶3,D对;B和C物质的量相等时,反应后c(Cl-)=c(Ba2+),B错。
11.常温下,现有0.1 mol/L的NH4HCO3溶液,pH=7.8,已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.NH4HCO3溶液中存在守恒关系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
B.往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH和HCO
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浓度逐渐减小
C.通过分析可知常温下Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
D.当溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
答案 B
解析 本题主要考查了弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡知识,意在考查考生的识图能力。根据物料守恒得:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),A项正确;依据图中曲线可知,当pH由7.8开始增大时,HCO先增大后逐渐减小,B项错误;因0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=7.8,故溶液显碱性,相对来说氨水的电离平衡常数较大,C项正确;当溶液的pH=9时,从关系图中可以得出c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO),D项正确。
12.下列图象能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是( )
答案 C
解析 钠离子不水解,所以其浓度始终不变,A错误;CH3COO-
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开始时水解速率最大,后逐渐减小,平衡时不再变化,B错误;随着水解的逐渐进行,pH逐渐增大,平衡时不再变化,C正确;温度不变,Kw不变,D错误。
13.下列说法正确的是( )
A.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO
B.在0.1 mol·L-1醋酸中加水,可使c(H+)/c(CH3COOH)增大
C.升温可使电离平衡NH3·H2ONH+OH-向左移动
D.向氯水中加入少量氢氧化钠溶液可使溶液中的c(HClO)增大
答案 B
解析 A项,熔融状态下的电离方程式应为NaHSO4===Na++HSO,A错误;C项,电离吸热,升温电离平衡向右移动,C错误;D项,氢氧化钠与HClO反应,D错误。
14.下列溶液一定呈中性的是( )
A.c(H+)=c(OH-)=10-6mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成的正盐溶液
答案 A
解析 c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,A项正确;只有在常温下pH=7的溶液才呈中性,B项错误;石蕊溶液的pH变色范围为5~8,使石蕊溶液呈紫色的溶液既可以是酸性溶液、碱性溶液,也可以是中性溶液,C项错误;弱酸与强碱、弱碱与强酸作用生成的正盐均能发生水解反应,会改变溶液的酸碱性,使溶液不呈中性,D项错误。
15.将足量的CO2慢慢通入一定体积某浓度的NaOH溶液中,溶液的pH随CO2体积的变化曲线如图所示(气体体积已换算成标准状况;不考虑过量的CO2在水中的溶解和反应过程中溶液体积的变化)。下列说法中不正确的是( )
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A.NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.NaOH溶液的体积为2 L
C.M点粒子浓度:c(HCO)>c(CO)
D.M、N点对应的纵坐标均大于7
答案 C
解析 NaOH溶液的pH=13,故c(OH-)=0.1 mol·L-1,A正确;4.48 L CO2的物质的量为0.2 mol,0.2 mol CO2可与0.2 mol NaOH恰好完全反应生成NaHCO3,所以NaOH溶液的体积为0.2 mol÷0.1 mol·L-1=2 L,B正确;M点通入CO2的物质的量为0.1 mol,0.1 mol CO2可与0.2 mol NaOH恰好完全反应生成Na2CO3,此时,该溶液中c(CO)>c(HCO),C错误;M、N点对应溶液中的溶质分别为Na2CO3、NaHCO3,两者水解都显碱性,pH大于7,D正确。
16.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A.NaClO、HClO都易溶于水
B.HClO与Na2SO3溶液反应可以得到Na2SO4
C.NaClO的电离方程式为NaClO===Na++ClO-
D.0.01 mol·L-1 HClO溶液的pH>2
答案 D
解析 电解质的强弱与溶解性无关,A错误;HClO与Na2SO3溶液反应可以得到Na2SO4
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,说明HClO具有较强的氧化性,与电解质强弱无关,B错误;NaClO是强电解质,所以NaClO的电离方程式为NaClO===Na++ClO-,与HClO的强弱无关,C错误;0.01 mol·L-1的HClO溶液的pH>2,说明在水溶液中HClO部分电离,为弱电解质,D正确。
17.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如下表:
请回答下列问题:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2 mol·L-1?__________(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,HA是____________酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-
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)=________mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
答案 (1)如a=7,HA为强酸,如a>7,则为弱酸
(2)否 C (3)弱 c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) (4)10-5 10-5-10-9
解析 (1)因为是一元酸和一元碱等物质的量浓度等体积混合,说明恰好完全反应,生成的产物是NaA,对NaA溶液分析,若a=7,说明HA是强酸,若a>7,说明溶液是因A-的水解而显碱性,则HA是弱酸。
(2)当HA是强酸时c1等于0.2;当HA是弱酸时,c1大于0.2。pH=7,说明c(H+)=c(OH-),那么根据电荷守恒可知,一定有c(Na+)=c(A-)。
(3)由丙组实验数据可知,两溶液等体积等物质的量浓度混合后pH>7,说明A-水解,则HA是弱酸。
(4)丁组实验中所得溶液的pH=9,说明溶液中c(H+)=10-9 mol·L-1,则由水电离产生的c(OH-)==10-5 mol·L-1,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol·L-1。
18.常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式_________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与10 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液混合而得,则溶液M的pH________7(填“>”“V2 B.V1=V2
C.V1 c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+) (3)③ ②>③>① (4)D
解析 (1)依据溶液中存在的微粒可写出H2A的电离方程式。
(2)根据题意,NaHA与NaOH等物质的量(0.02 mol)反应生成Na2A(0.02 mol),A2-水解使溶液显碱性,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)。
(3)3种溶液的溶质分别是①H2A,②NaHA,③NaCl、H2A和NaHA。它们的物质的量浓度分别相等,由于HA-的存在会抑制H2A的电离,故c(H2A)最大的是③,最小的是②。由于H2A的存在会抑制HA-的水解,故pH最大的是②,最小的是①。
(4)常温下c(H+)·c(OH-)=1×10-14,结合题意c(H+)/c(OH-)=104,说明H2A与NaOH反应后溶液呈酸性,但考虑到H2A是二元弱酸且电离常数未知,故A、B、C均有可能。
19.滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①下列操作会造成测定结果偏高的是________(填选项字母)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确
B.盛装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,未用未知浓度的NaOH溶液润洗
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
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D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
②某学生的实验操作如下:
A.用碱式滴定管取稀NaOH溶液25.00 mL,注入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂
B.用待测定的溶液润洗碱式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下酸式滴定管,用标准HCl溶液润洗后,注入标准液至“0”刻度以上2~3 cm处,再把滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
a.滴定操作的正确顺序是(用序号填写)________。
b.在G操作中如何确定终点?____________
c.若换酚酞作指示剂,如何确定终点?________________________________。
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
表格中记录了实验数据:
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①滴定时,KMnO4溶液应装在________(“酸”或“碱”)式滴定管中,达滴定终点时的现象是__________________________。
②该草酸溶液的物质的量浓度为________。
(3)沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是________(填选项字母)。
A.NaCl B.NaBr
C.NaCN D.Na2CrO4
答案 (1)①CD ②a.ECBADGF或ECDBAGF
b.溶液由黄色变橙色,且半分钟内不恢复
c.溶液由浅红色变无色,且半分钟内不恢复
(2)①酸 锥形瓶中溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色 ②0.2 mol·L-1
(3)D
解析 (1)①滴定终点读数时俯视,造成V(标准)偏小,根据c(未知)=,可知c(未知)偏小,A项不合题意;锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用未知浓度的NaOH溶液洗涤,此操作正确,对结果无影响,B项不合题意;酸式滴定管在使用前,水洗后未用标准盐酸润洗,使标准盐酸物质的量浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(未知)=,可知c(未知)偏大,故C项符合题意;酸式滴定管尖嘴部有气泡,滴定后消失,造成V(标准)偏大,根据c
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(未知)=,可知c(未知)偏大,故D项符合题意。
(2)①因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;因KMnO4溶液自身的颜色可指示滴定终点,达滴定终点时,溶液将由无色变为紫红色。②设该草酸溶液的物质的量浓度为c,三次实验消耗标准KMnO4溶液的平均体积为20.00 mL,有
2KMnO4 ~ 5H2C2O4
2 5
20.00×10-3 L×0.1 mol·L-1 25.00×10-3 L×c
=
解得c=0.2 mol·L-1。
(3)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂与AgNO3反应的生成物的溶解度应比AgSCN大,且现象明显,应为Na2CrO4。
20.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填字母),原因是
________________________________________________________________________。
A.大于7 B.小于7
C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________(填字母)。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
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C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+的浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
Ⅱ.含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂排放的废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
Cr2OCr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31。
(4)该废水中加入绿矾和H+,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为________。
答案 Ⅰ.(1)B NaHA在溶液中只能发生电离,不能发生水解 (2)BC (3)BD
Ⅱ.(4)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O (5)3.0×10-6 mol·L-1
解析 Ⅰ.(1)H2A在水中的一级电离进行完全,则HA-不水解只电离,故NaHA溶液呈酸性。
(2)由于温度不定,故Kw的值也不确定;HA-在水中部分电离,因此0.1 mol·L-1的NaHA溶液中c(H+)小于0.1 mol·L-1,加入0.1 mol·L-1 KOH 溶液至溶液呈中性时消耗的KOH溶液的体积小于NaHA溶液的体积,则混合溶液中c(Na+)>c(K+);由电荷守恒知,c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-
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),由溶液呈中性知c(H+)=c(OH-),故c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);c(Na+)+c(K+)=0.1 mol·L-1。
(3)降温、增大c(A2-)都能使平衡CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)左移。
Ⅱ.(4)废水中加入绿矾和H+,根据流程图,可知发生的是氧化还原反应,配平即可。
(5)===1.5×107,故c(Cr3+)=3.0×10-6 mol·L-1。
21.一般来说,较强酸可以制取较弱酸,这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1 mol/L的下列6种溶液的pH:
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.1
8.8
11.6
10.3
11.1
11.3
(1)①请根据上述信息判断下列反应不能发生的是________(填字母)。
A.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
B.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
C.2HCN+Na2CO3===2NaCN+CO2↑+H2O
D.Na2CO3+C6H5OH===NaHCO3+C6H5ONa
E.CO2+H2O+C6H5ONa===NaHCO3+C6H5OH
②已知HA、H2B是两种弱酸,存在以下关系:H2B(少量)+2A-===B2-+2HA,则A-、B2-、HB-三种阴离子结合H+的难易顺序为________。
(2)一些复分解反应的发生还遵循其他规律。下列变化都属于复分解反应:
①将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液、②向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打固体、③蒸发KCl和NaNO3的混合溶液,首先析出NaCl晶体。
根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律为__________________________________。
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(3)常温下将某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9 mol/L,则该电解质可能是________(填字母)。
A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4
(4)常温下,将a L pH=3的盐酸分别与下列三种溶液混合,所得溶液均呈中性。
①b L浓度为1.0×10-3 mol/L的氨水;
②c L c(OH-)=1.0×10-3 mol/L的氨水;
③d L c(OH-)=1.0×10-3 mol/L的氢氧化钠溶液。
则a、b、c、d的大小关系:______________________ __________________________________________________。
(5)一定温度下,等体积、等物质的量浓度的下列三份溶液:①NaOH、②CH3COOH、③CH3COONa,分别加入等量的水,pH变化最小的是________(填序号)。一定温度下,向等体积的纯水中分别加入等物质的量的CH3COONa和NaCN,两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1和n2,则n1和n2的关系为n1________(填“>”“a=d>c
(5)③ >
解析 (1)根据“越弱越水解”的规律并结合表格数据知,酸性的强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HCO。①CH3COOH比HCN的酸性强,CH3COOH与NaCN反应可以生成CH3COONa和HCN,A项正确;因为HClO的酸性比HCO的强,故Na2CO3与HClO不能共存,正确的化学方程式为NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,B项错误;HCN的酸性比H2CO3的弱,不能用HCN制备H2CO3,C项错误;C6H5OH的酸性比HCO
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的强,比H2CO3的弱,C6H5OH与Na2CO3反应生成C6H5ONa和NaHCO3,D项正确;H2CO3的酸性比C6H5OH的酸性强,能制取C6H5OH,E项正确。②由反应知电离出H+能力的顺序:H2B>HB->HA,阴离子结合H+的难易顺序为A->B2->HB-。
(2)①Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,Ca(OH)2微溶于水,CaCO3难溶于水,即由微溶物生成难溶物。②NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,NH4HCO3、NaCl的溶解度均大于NaHCO3的。③KCl+NaNO3===KNO3+NaCl↓,在一定的温度范围内,KCl、NaNO3的溶解度大于NaCl的。由此得出的规律是,复分解反应一般是由溶解度较大的物质向生成溶解度较小的物质的方向进行。
(3)常温下溶液中c(H+)=10-9 mol/L,pH=9,溶液呈碱性,题中五种物质溶于水后,只有硫化钠和氢氧化钠的水溶液呈碱性。
(4)pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol/L,与①溶液混合后,由于氯化铵溶液呈酸性,故要使氨水和氯化铵的混合溶液呈中性,则b>a。②溶液中,一水合氨是弱碱,氨水中有大量的一水合氨分子,故氨水的浓度大于1.0×10-3 mol/L,要使混合溶液呈中性,则ca=d>c。
(5)CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,水解程度越小,稀释时pH的变化越小,故加等量的水后CH3COONa溶液的pH变化最小。HCN的酸性比CH3COOH的酸性弱,由“越弱越水解”知,CH3COONa的水解程度小于NaCN的水解程度,CN-+H2OHCN+OH-,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COONa溶液中c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),NaCN溶液中c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),Kw=c(H+)·c(OH-),c(Na+)不变且相等,CN-的水解程度较大,溶液中OH-的浓度越大,H+的浓度较小,故阳离子的浓度之和较小,且任何电解质溶液中均存在电荷守恒,故n1>n2。
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