1、水溶液中的离子反应与平衡(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)125 时,水的电离达到平衡:H2OHOHH0,下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)减小B向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,Kw不变C向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H)增大D将水加热,Kw增大,pH不变解析:选B向水中加入少量稀氨水,氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,c(H)减小,故A错误;向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,平衡逆向移动;但Kw只与温度有关,故保持不变,故B正确;加入少量固体CH
2、3COONa,CH3COONa电离出的CH3COO结合水电离的氢离子,平衡正向移动,c(H)减小,故C错误;水的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,Kw增大,氢离子浓度增大,故pH减小,故D错误。2某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(均在常温下),其中正确的是()ApH1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子浓度都会降低B等浓度的三种盐溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性:HXHYHZCpH8.3的NaHCO3溶液:c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)DpH2的盐酸和pH12的氨水等体积混合:c(H)c(OH)解析:选BpH1
3、的强酸溶液,加水稀释后,氢离子浓度减小,Kw不变,氢氧根离子浓度增大,故A错误;根据盐类的水解规律知,酸越弱,形成的强碱弱酸盐的水解程度越大,溶液的碱性越强,等浓度的三种盐溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次为8、9、10,可知水解程度:NaZNaYNaX,则酸性:HXHYHZ,故B正确;NaHCO3溶液的pH7,显碱性,说明其水解程度大于电离程度,c(H2CO3)c(CO),故C错误;氨水是弱碱,pH12的氨水的浓度远大于pH2的盐酸的浓度,等体积的两者混合后氨水过量,溶液显碱性,故D错误。3下列说法正确的是()ACaCO3难溶于水,是弱电解质B进行中和滴定操作时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的
4、变化C用pH试纸测溶液的pH应预先润湿D蒸干FeCl3溶液可得到FeCl3固体解析:选B碳酸钙是强电解质,A错误;进行中和滴定操作时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,B正确;用pH试纸测溶液的pH不能润湿,C错误;氯化铁水解,水解吸热,蒸干FeCl3溶液会得到氢氧化铁固体,D错误。4常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()ApH1的溶液:Ba2、Al3、Cl、SOB滴加酚酞变红的溶液:SO、Al3、K、ClC.11012的溶液:K、Na、CO、NOD有NO存在的强酸性溶液:NH、Ba2、Fe2、Br解析:选CBa2和SO反应生成BaSO4沉淀不能大量共存,故A不符合题意;滴加酚酞
5、变红的溶液呈碱性,Al3能与OH反应而不能大量存在,故B不符合题意;常温下,11012的溶液中,c(H)11013 molL1,溶液呈碱性,K、Na、CO、NO不发生反应,可以共存,故C符合题意;有NO存在的强酸性溶液具有强氧化性,能够氧化Fe2和Br,Fe2和Br不能大量存在,故D不符合题意。5下列说法正确的是()A天然弱碱水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2、Ca2等离子B生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类水解的原理C向CuCl2溶液中加入CaCO3,调节pH可除去溶液中混有的Fe3D焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解有关解析:选D天然水呈弱碱性,是因为天然水中有弱酸根离子,
6、如CO或HCO,它们水解使水呈弱碱性,不能含较多的Mg2、Ca2等离子,A错误;生活中用电解食盐水的方法制取消毒液是由于在电解时发生反应:2NaCl2H2O电解,Cl2H22NaOH,反应产生的Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO,NaClO具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,B错误;Fe33H2OFe(OH)33H,加入CaCO3消耗H,使水解平衡向右移动,可除去Fe3,但同时又引入新杂质Ca2,不能达到除杂的目的,C错误;因为NH4Cl是强酸弱碱盐,NH发生水解反应:NHH2ONH3H2OH,水解生成的H能与铁锈反应,因此用NH4Cl溶液可以除锈,其与盐类水解有关,D正确。6.常温下,
7、甲酸和乙酸的电离常数分别为1.8104和1.8105。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。两种酸用通式HY表示,下列说法正确的是()A曲线代表乙酸B酸的电离程度:c点d点C溶液中水的电离程度:b点c点D相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na)相同解析:选C常温下,甲酸和乙酸的电离常数分别为1.8104和1.8105,酸性强弱为甲酸乙酸,将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,pH变化大的酸酸性较强,因此曲线代表甲酸,A错误;不断加水,电离程度不断增大,越稀越电离,因此酸的电离程度:d点c点,B错误;b点pH小,酸性强,抑制水电离的程度大
8、,因此溶液中水的电离程度:b点c点,C正确;相同体积a点的两溶液,因酸性强弱为甲酸乙酸,故乙酸物质的量比甲酸物质的量大,分别与NaOH恰好中和后,乙酸消耗的NaOH多,所以乙酸溶液中n(Na)大,D错误。7已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4Na2CO3主要:Cu2COH2O=Cu(OH)2CO2 次要:Cu2CO =CuCO3(2)CuSO4Na2S主要:Cu2S2=CuS次要:Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是()ACu(OH)2CuCO3CuSBCuSCu(OH)2CuCO3CCuSCu(O
9、H)2CuCO3DCu(OH)2CuCO3CuS解析:选C沉淀反应中,生成物的溶解度越小,沉淀反应越容易发生,CuSO4Na2CO3中主要发生:Cu2COH2O=Cu(OH)2CO2,次要发生:Cu2CO=CuCO3,可说明Cu(OH)2的溶解度小于CuCO3的溶解度;CuSO4Na2S中主要发生:Cu2S2=CuS,次要发生:Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S,可说明CuS的溶解度小于Cu(OH)2的溶解度,综上所述,溶解度为CuSCu(OH)2CuCO3。8室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰显黄
10、色溶液中不含KB向浓度均为0.05 molL1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgI)Ksp(AgCl)C向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色Br2的氧化性比I2的强D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H的能力比CH3COOH的强解析:选C根据焰色反应的现象,火焰呈黄色,可得出结论:该溶液中一定含有钠离子;是否含有钾离子,需要透过蓝色钴玻璃,观察火焰是否呈紫色,此题未进行此操作,不能确定是否含有钾离子,故A错误;向浓度均为0.05 molL1的NaI、NaC
11、l混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,溶度积小的先沉淀,故Ksp(AgI)Ksp(AgCl),故B错误;向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色,由现象可知溴单质把碘离子氧化成碘单质,则Br2的氧化性比I2的强,故C正确;醋酸钠和亚硝酸钠溶液的浓度不相等,不能比较醋酸和亚硝酸的酸性强弱,故D错误。9常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如图所示,下列叙述错误的是()A常温下:Ka(HB)Ka(HC)BHC的电离度:a点b点C当lg4时,三种溶液同时升高温度,减小D当lg5时,HA
12、溶液的pH为7解析:选D由图可知,HA稀释10倍pH增大1,则HA为强酸,HB、HC稀释10倍,pH增大值小于1,则HB、HC为弱酸,HB、HC稀释同等倍数,pH的改变值:HBHC,则酸性:HBHC,常温下,Ka(HB)Ka(HC),故A正确;对于HC,b点稀释的倍数大于a点,加水稀释促进弱酸的电离,则HC的电离度:a点b点,故B正确;酸的电离是吸热过程,由于HA为强酸,不存在电离平衡,对HA溶液升高温度,c(A)不变,对HC溶液升高温度促进HC电离,c(C)增大,减小,故C正确;HA溶液为酸溶液,无论稀释多少倍,稀释后溶液只能呈酸性,溶液的pH7,故D错误。10某温度下,向10 mL 0.1
13、 molL1 CaCl2溶液中滴加0.1 molL1 Na2C2O4溶液,滴加过程中lg c(Ca2)与Na2C2O4溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是(已知:lg 20.3)()Aa、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点Ba点:2c(Ca2)c(H)c(Cl)c(OH)C该温度下,Ksp(CaC2O4)2.51013Dc点:c(C2O)c(HC2O)c(H2C2O4)2c(Cl)解析:选C向10 mL 0.1 molL1 CaCl2溶液中滴加0.1 molL1 Na2C2O4溶液,发生反应:Ca2C2O=CaC2O4,a点Ca2过量,b点Ca2恰好沉淀完全,c点C2O过量。
14、c点含过量的C2O,C2O水解促进水的电离,故c点水的电离程度最大,A错误;a点处的阳离子有Ca2、H、Na,阴离子有Cl、OH、C2O、HC2O,电荷守恒式为2(Ca2)(H)(Na)c(Cl)c(OH)2c(C2O)c(HC2O),B错误;由于lg 20.3,故100.32,所以100.6。根据分析,b点Ca2恰好沉淀完全,c(Ca2)c(C2O)106.3 molL1,该温度下Ksp(CaC2O4)c(Ca2)c(C2O)106.3106.31012.61012100.610122.51013,C正确;c点处n(Cl)20.01 L0.1 molL10.002 mol,过量n(Na2C2
15、O4)0.01 L0.1 molL10.001 mol,由物料守恒可得2c(C2O)2c(HC2O)2c(H2C2O4)c(Cl),D错误。11已知:25 时,H2C2O4和H2CO3的电离平衡常数如下:分子式H2C2O4H2CO3电离平衡常数Ka15.4102,Ka25.4105Ka14.2107,Ka25.61011以下操作均在25 条件下进行,则下列说法不正确的是()AKHC2O4溶液呈酸性,KHCO3溶液呈碱性B在KHC2O4溶液中通入足量CO2生成的盐只有KHCO3C分别向20 mL 0.1 molL1 H2C2O4和H2CO3溶液中加入0.1 molL1 NaOH溶液至中性,前者消
16、耗NaOH多D将等物质的量浓度的H2C2O4和NaOH溶液等体积混合,所得溶液中各微粒浓度大小顺序为c(Na)c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)解析:选BHC2O的水解平衡常数Kh10125.4105,HC2O的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性;HCO的水解常数Kh1075.61011,HCO的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,A正确;根据表中数据知, H2C2O4的Ka2大于H2CO3的Ka1,可知在KHC2O4溶液中通入足量CO2时,CO2与KHC2O4溶液不发生化学反应,B错误;草酸和碳酸均为二元弱酸,和NaOH反应生成的正盐均显碱性,草酸氢根离子的电离常数大于碳酸氢根离子
17、的电离常数,则相同条件下碳酸钠的碱性强于草酸钠,因此到达中性时碳酸消耗的NaOH较少,C正确;两者等体积、等物质的量浓度混合,生成NaHC2O4,HC2O的电离程度大于水解,所得溶液中各微粒浓度大小顺序为c(Na)c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4),D正确。12亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,在溶液中存在多种微粒形态。室温下,向25.00 mL 0.100 0 molL1 H3AsO3溶液中逐滴加入0.100 0 molL1 KOH 溶液,各种微粒物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是()AH3AsO3的电离平衡常数Ka1109.3BM点对应的溶液中:c(
18、H3AsO3)2c(HAsO)c(AsO)0.100 0 molL1Cc(K)0.050 00 molL1的溶液中:c(H)c(H2AsO)2c(H3AsO3)0.050 00 molL1c(OH)c(AsO)DpH12的溶液中:c(K)c(H2AsO)c(OH)c(H3AsO3)c(H)解析:选Bc(H2AsO)c(H3AsO3)时,H3AsO3的电离平衡常数Ka1c(H)10pH109.3,故A正确;M点对应的溶液中c(H2AsO)c(HAsO),该溶液中存在物料守恒n(H3AsO3)n(HAsO)n(AsO)n(H2AsO)0.100 0 molL10.025 L0.002 5 mol,
19、因为加入KOH溶液导致混合溶液体积增大,则c(H3AsO3)2c(HAsO)c(AsO)0.100 0 molL1,故B错误;c(K)0.050 00 molL1的溶液中,c(KOH)是原来的一半,说明混合后溶液体积增大一倍,则酸碱的物质的量相等,溶液中存在电荷守恒:c(K)c(H)2c(HAsO)3c(AsO)c(OH)c(H2AsO),存在物料守恒:c(K)c(HAsO)c(AsO)c(H3AsO3)c(H2AsO)0.050 00 molL1,所以存在c(H3AsO3)c(H)c(HAsO)2c(AsO)c(OH),2c(H3AsO3)c(H2AsO)c(H)c(HAsO)2c(AsO)
20、c(OH)c(H3AsO3)c(H2AsO)0.050 00 molL1c(OH)c(AsO),故C正确;pH12的溶液呈碱性,则c(OH)c(H),根据电荷守恒得c(K)c(H2AsO),溶液呈碱性说明H2AsO、HAsO水解程度大于其电离程度且都水解生成OH,则c(OH)c(H3AsO3),溶液碱性较强,则溶液中c(H)很小,所以存在c(K)c(H2AsO)c(OH)c(H3AsO3)c(H),故D正确。13下列叙述正确的是()Ac(H)等于1107 molL1的溶液一定是中性溶液B稀释醋酸钠溶液,CH3COO 水解程度变大,故溶液的pH增大C0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(
21、H)是0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍D相同条件下,弱酸HA比HB易电离,则同浓度的NaA溶液的pH比NaB溶液的pH小解析:选D常温时,c(H)等于1107 molL1的溶液一定是中性溶液,但题目未给定温度,无法判断溶液是否为中性,A错误;CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COOH2OCH3COOHOH,稀释溶液,平衡正向移动,平衡状态下氢氧根离子浓度减小,溶液pH减小,B错误;0.2 molL1 CH3COOH溶液的体积增大一倍,醋酸的电离平衡正向进行,溶液中的c(H)大于0.1 molL1,则0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)比0.1 mol
22、L1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍小,C错误;相同条件下,弱酸HA比HB易电离,则HA比HB的酸性强,同浓度的NaA溶液的水解程度比NaB溶液的小,NaA溶液产生的氢氧根离子少,则NaA溶液的pH小,D正确。14常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A向0.10 molL1 CH3COONa溶液中滴加0.10 molL1 HCl溶液恰好使溶液呈中性:c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Cl)B将Na2CO3和NaHCO3的稀溶液混合恰好至溶液中c(CO)c(HCO):2c(Na)3c(CO)3c(HCO)3c(H2CO3)C向0.10 molL1 NH4H
23、SO4溶液中滴加NaOH溶液恰好呈中性:c(Na)c(SO)c(NH3H2O)D将等体积等物质的量浓度的CH3COONa和NaF溶液混合:c(CH3COOH)c(HF)c(OH)c(H)解析:选CCH3COONa与盐酸反应生成CH3COOH和NaCl,溶液呈中性,推出溶质为CH3COONa、CH3COOH和NaCl,根据电荷守恒,推出c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)c(Cl),因为溶液呈中性,推出c(Na)c(CH3COO)c(Cl),根据物料守恒,推出c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH),推出c(CH3COOH)c(Cl),故A错误;假设Na2CO3和NaHCO3物
24、质的量相等,根据物料守恒,有2c(Na)3c(CO)3c(HCO)3c(H2CO3),CO的水解程度大于HCO的水解程度,为了达到c(CO)c(HCO),需要多加入些Na2CO3,因此有2c(Na)3c(CO)3c(HCO)3c(H2CO3),故B错误;加入NaOH溶液,使溶液呈中性,即有c(H)c(OH),溶液中含有的离子有Na、NH、H、OH、SO,根据电荷守恒,有c(Na)c(NH)2c(SO),根据物料守恒,有c(SO)c(NH)c(NH3H2O),联立得到c(Na)c(SO)c(NH3H2O),故C正确;根据电荷守恒,有c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)c(F),根据物料
25、守恒有:c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)c(HF)c(F),代入上式,得出c(CH3COOH)c(HF)c(OH)c(H),故D错误。15常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 molL1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。下列叙述不正确的是()AKsp(Ag2C2O4)等于1010Bn点表示Ag2C2O4的不饱和溶液C向c(Cl)c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀DAg2C2O4(s)2Cl(aq)2AgCl(s)C2O(aq)的平衡常数为108解析:选C结合图示数据可知,Ksp(Ag2
26、C2O4)c2(Ag)c(C2O)(104)21021010,故A正确;n点时c(Ag)比Ag2C2O4溶解平衡曲线上的c(Ag)小,Ag2C2O4溶解平衡向形成Ag的方向移动,所以n点表示Ag2C2O4的不饱和溶液,故B正确;由图像可知,当阴离子浓度c(Cl)c(C2O)时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag)小,则向c(Cl)c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C错误;Ag2C2O4(s)2Cl(aq)2AgCl(s)C2O(aq)的平衡常数K,此时溶液中的c(Ag)相同,故有:K108,故D正确。二、非选择题(本题共5小题,共55分)16(12分)25 时,部分物
27、质的电离平衡常数如表所示:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.75105Ka14.5107Ka24.710114.0108请回答下列问题:(1)同浓度的CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)写出H2CO3的电离方程式:_。(3)常温下0.1 molL1 CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_(填字母,下同)。Ac(H)B.Cc(H)c(OH) D.若该溶液升高温度,上述4种表达式的数据增大的是_。(4)体积为10 mL pH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程的pH变化如图1所示。则相同条件
28、下HX的电离平衡常数_醋酸的电离平衡常数(填“大于”“等于”或“小于”下同)。稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H)_醋酸溶液中由水电离出来的c(H)。(5)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力随加入水的体积V变化的曲线如图2所示。a、b、c三点溶液中氢离子浓度由小到大的顺序为_。a、b、c三点处,醋酸的电离程度最大的是_。解析:(1)温度一定时,酸的电离常数越大,相同浓度的电离程度越大,溶液的酸性越强,由表中数据可知,CH3COOH、H2CO3、HClO的电离常数依次减小(H2CO3只考虑Ka1),则酸性由强到弱的顺序为CH3COOHH2CO3HClO。(2)碳酸为二元弱酸,
29、在水溶液中分两步发生电离,则H2CO3的电离方程式为H2CO3HHCO、HCOHCO。(3)常温下0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释:A虽然醋酸的电离程度增大,但c(H)减小;B醋酸的电离程度增大,n(H)增大,n(CH3COOH)减小,所以增大;C温度不变时,水的离子积常数不变,所以c(H)c(OH)Kw不变;D随着醋酸的不断稀释,c(H)不断减小,c(OH)不断增大,则不断增大;综合以上分析,表达式的数据一定变小的是A。若该溶液升高温度:A醋酸的电离程度增大,电离产生的c(H)增大;B醋酸的电离程度增大,c(H)增大,c(CH3COOH)减小,则增大;C温度升高,水的离子积常数
30、增大,则c(H)c(OH)Kw增大;D升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H)增大,虽然水的电离程度也增大,但c(OH)增大的幅度小,所以减小。(4)从图1中可以看出,体积为10 mL pH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL时,HX溶液中c(H)比CH3COOH溶液中小,HX的pH变化比CH3COOH大,HX的酸性强,则相同条件下HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数。稀释后,HX的pH比CH3COOH溶液的大,则HX的c(H)比CH3COOH溶液的小,对水电离的抑制作用弱,所以HX溶液中由水电离出来的c(H)大于醋酸溶液中由水电离出来的c(H)。(5)在溶液中,离子浓度越
31、大,导电能力越强,由图2可知,溶液的导电能力:cab,则a、b、c三点溶液中氢离子浓度由小到大的顺序为cab。a、b、c三点处,随着醋酸的不断稀释,浓度不断减小,醋酸的电离程度不断增大,所以电离程度最大的是c。答案:(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)H2CO3HHCO、HCOHCO(3)AABC(4)大于大于(5)cabc17(10分)滴定是分析化学中重要的分析方法之一,根据其原理回答下列问题:.酸碱中和滴定是最基本的滴定方法:(1)滴定管是酸碱中和滴定中重要的仪器,向25 mL碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液,开始时滴定管的读数为10.00 mL,将滴定管中的液体全部放出,放出氢氧化钠
32、溶液的体积为_(填“大于”“小于”或“等于”)15.00 mL。(2)向碱式滴定管中注入标准的氢氧化钠溶液之前的一步操作为_。.氧化还原滴定也是分析化学中常用的分析手段,用氧化还原滴定方法测定粗品中Na2S2O35H2O的质量分数。实验步骤:称取6 g粗品配制250 mL溶液待用。用酸式滴定管取25.00 mL 0.01 molL1 K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,然后加入过量的KI溶液并酸化,加几滴淀粉溶液,立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点(反应为I22S2O=2IS4O),消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。回答下列问题:(1)向K2Cr2O7溶液中加入过量的KI溶液并酸化,Cr
33、2O被还原成Cr3,写出该反应的离子方程式_。(2)用Na2S2O3溶液滴定至终点的现象为_。(3)粗品中Na2S2O35H2O的质量分数为_。(4)若在取K2Cr2O7溶液时有部分溶液滴到了锥形瓶外,则测定结果偏_(填“高”“低”或“不变”)。解析:.(1)滴定管“0”刻度在上,大刻度在下部,在最大刻度下部有一段没有刻度的部位,所以一支25 mL的碱式滴定管,开始时滴定管的读数为10.00 mL,将滴定管中的液体全部放出,液体的体积大于25.00 mL10.00 mL15.00 mL。(2)滴定管在使用前,先检查是否漏液,然后洗涤,再用待装液润洗,然后装待装液,因此向碱式滴定管中注入标准的氢
34、氧化钠溶液之前的一步操作为用NaOH标准溶液润洗碱式滴定管。.(1)K2Cr2O7与KI在酸性条件下发生氧化还原反应,产生Cr3、I2、H2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式:Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O。(2)K2Cr2O7在酸性条件下将KI氧化为I2,以淀粉为指示剂,由于淀粉遇碘单质溶液变为蓝色,用Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2时,若达到滴定终点,I2恰好反应完全,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不复原。(3)由K2Cr2O7在酸性条件下将KI氧化为I2的离子方程式Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O及滴定反应I22S2O=2IS4O可得关系式
35、:Cr2O3I26S2O,n(K2Cr2O7)0.025 L0.01 molL12.5104 mol,则n(Na2S2O3)6n(K2Cr2O7)62.5104 mol1.5103 mol,c(Na2S2O3)1.5103 mol0.025 L0.06 molL1,所以粗品中Na2S2O35H2O的质量分数为100%62%。(4)根据消耗K2Cr2O7标准溶液的物质的量计算Na2S2O35H2O的含量,若标准溶液滴到了锥形瓶外,则消耗标准溶液的体积偏大,标准溶液物质的量偏大,导致Na2S2O35H2O的测定结果偏高。答案:.(1)大于(2)用NaOH标准溶液润洗碱式滴定管.(1)Cr2O6I1
36、4H=2Cr33I27H2O(2)最后一滴Na2S2O3溶液滴入后,溶液由蓝色变成无色,且半分钟不复原(3)62%(4)高18(10分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。(1)常温下,将0.2 molL1某一元酸HA溶液和0.1 molL1 NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是_(填字母)。Ac(HA)c(A),错误;B项,因等体积混合,则反应后c(HA)一定小于0.1 molL1,错误;C项,反应后得到等量的HA、NaA,则由物料守恒可知,2c(Na)c(HA)c(A),错误;D项,由电荷守恒可知,c(Na)c(H)
37、c(OH)c(A),又知2c(Na)c(HA)c(A),则c(OH)c(H)c(HA)c(A),D正确。(2)常温下在20 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL1 HCl溶液40 mL,先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水。由反应及图像可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO不能大量共存。由图像可知,pH7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3,根据电荷守恒可知c(Na)c(H)c(Cl)c(HCO)c(OH)。CO的水解常数Kh2104,当溶液中c(HCO)c(CO)21时,c(OH)104 molL1,由Kw可知,c(H)1010
38、molL1,所以pH10。答案:(1)D(2)不能c(Na)c(H)c(Cl)c(HCO)c(OH)1019(11分)某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如图:2NiO(OH)H2ONi2O3已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)21.56.57.73.79.79.2回答下列问题:(1)浸出渣主要成分为_、_(填化学式)。(2)“除铜”时,Fe3与H2S反应的离子方程式为_。(3)“氧化”的目的是将溶液中的Fe2氧化为Fe3,温度需控制在4050 之间,该步骤温度不能太
39、高的原因是_。(4)“调pH”时,pH的控制范围为_。(5)“除钙”后,若溶液中F浓度为3103 molL1,则_。已知常温下,Ksp(CaF2)2.71011(6)在碱性条件下,电解产生2NiO(OH)H2O的原理分两步,其中第一步是Cl在阳极被氧化为ClO,则该步的电极反应式为_。解析:废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),用硫酸浸取,过滤得含有镍离子、铁离子、钙离子、铜离子的溶液,再通入硫化氢除去铜离子,且使铁离子被还原成亚铁离子,得硫化铜、硫固体,过滤的滤液中含有镍离子、亚铁离子、钙离子,加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子,调节溶液pH生成氢氧化铁沉
40、淀,加入氟化钠除去钙离子,再加入氯化钠后电解得2NiO(OH)H2O,灼烧得三氧化二镍。(1)用硫酸浸取,钙离子和钡离子与硫酸根离子结合得到CaSO4、BaSO4沉淀,故浸出渣主要成分为CaSO4(或CaSO42H2O)、BaSO4。(2)“除铜”时,铁离子具有强氧化性,可与硫化氢反应生成亚铁离子和S,反应的离子方程式为2Fe3H2S=2Fe2S2H。(3)“氧化”时用过氧化氢将溶液中Fe2氧化为Fe3,过氧化氢受热易分解,故温度不能太高。(4)“调pH”,要使铁离子完全沉淀,且避免生成Ni(OH)2,由表中数据可知,pH范围为3.7pH7.7。(5)已知常温下,Ksp(CaF2)2.7101
41、1,“除钙”后,若溶液中F浓度为3103 molL1,则钙离子浓度为3106 molL1,1.0103。(6)阳极上氯离子失电子生成氯气,氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水,所以阳极反应式为Cl2OH2e=ClOH2O。答案:(1)CaSO4(或CaSO42H2O)BaSO4(2)2Fe3H2S=2Fe2S2H(3)温度太高,H2O2受热易分解(4)3.7pH7.7(5)1.0103(6)Cl2OH2e=ClOH2O 20.(12分)NaOH溶液可用于多种气体的处理。(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。Na2CO3俗称纯碱,因CO水解而使其水溶液呈
42、碱性,写出CO第一步水解的离子方程式_。已知25 时,CO第一步水解的平衡常数Kh2104,当溶液中c(HCO)c(CO)201 时,溶液的pH_。泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时反应的离子方程式_ _。(2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 molL1 CH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO)由大到小的顺序为_(已知HNO2
43、的电离常数Ka5.6104,CH3COOH的电离常数Ka1.75105)。可使溶液A和溶液B的 pH相等的方法是_(填字母)。A向溶液A中加适量NaOHB向溶液A中加适量水C向溶液B中加适量NaOHD向溶液B中加适量水(3)烟气中的SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收。吸收SO2的过程中,溶液中H2SO3、HSO、SO三者所占物质的量分数()随pH变化的关系如图所示:图中pH7时,溶液中离子浓度关系正确的是_(填字母)。Ac(Na)2c(SO)c(HSO)Bc(Na)c(SO)c(HSO)c(H2SO3)Cc(OH)c(H)c(H2SO3)c(HSO)Dc(Na)c(HSO)c(SO)c(
44、H)c(OH)利用上图中数据,求反应H2SO3HHSO的平衡常数的数值_。解析:(1)CO水解而使Na2CO3溶液呈碱性,CO第一步水解的离子方程式为COH2OHCOOH,水解常数Kh2104,当溶液中c(HCO)c(CO)201时,c(OH)105 molL1,由水的离子积Kw可知,c(H)109 molL1,所以pHlg 1099;Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合时能相互促进水解生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体,离子方程式为Al33HCO=Al(OH)33CO2。(2)0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,由2NO22NaOH=NaN
45、O3NaNO2H2O知,得到的溶液A中NaNO3的物质的量浓度为0.1 molL1,NaNO2的物质的量浓度为0.1 molL1,溶液B为0.1 molL1的CH3COONa溶液; 由HNO2的电离常数Ka7.1104,CH3COOH的电离常数Ka1.7105,说明CH3COOH的酸性小于HNO2的酸性,溶液中醋酸根离子的水解程度大于亚硝酸根离子的水解程度,则溶液B的碱性大于A溶液,两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO)由大到小的顺序为c(NO)c(NO)c(CH3COO);A.向溶液A中加适量NaOH,增大碱性,可以调节溶液pH与溶液B相等,故A正确;B.溶液B的碱性大于A溶液,
46、向溶液A中加适量水,稀释溶液,碱性减弱,不能调节溶液pH与溶液B相等,故B错误;C.溶液B的碱性大于A溶液,向溶液B中加适量NaOH,溶液pH更大,故C错误;D.向溶液B中加适量水,稀释溶液碱性减弱,可以调节溶液pH与溶液A相等,故D正确;故答案为A、D;(3)由电荷守恒可知,c(H)c(Na)2c(SO)c(HSO)c(OH),溶液的pH7,则c(H)c(OH),则c(Na)2c(SO)c(HSO),所以c(Na)2c(SO),而由图可知pH7时,c(SO)c(HSO),则c(Na)2c(SO)c(HSO),故A正确;由电荷守恒可知,c(H)c(Na)2c(SO)c(HSO)c(OH),中性溶液的c(H)c(OH),则c(Na)2c(SO)c(HSO),c(SO)c(H2SO3),故B错误;pH7时,c(H)c(OH),故C错误; 由图可知pH7时,c(SO)c(HSO),故D错误。亚硫酸的第一步电离方程式为H2SO3HHSO,根据图像可知,pH1.8时,c(H2SO3 )c(HSO ),由Ka可知,H2SO3的第一级电离平衡常数Ka1c(H)101.8。答案:(1)COH2OHCOOH93HCOAl3=Al(OH)33CO2(2)c(NO)c(NO)c(CH3COO)AD(3)A101.8