1、H2水的电离和溶液的酸碱性【理综卷2015届河北省唐山市高三9月模拟考试(201409)WORD版】36【化学选修2:化学与技术】(15分) 有机合成中常用的钯活性炭催化剂若长期使用,会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性,成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下:(1)“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉,通入空气过多反而不利于实现目的,其原因是 。(2)甲酸在反应中被氧化为二氧化碳,写出甲酸与PdO反应的化学方程式:_ 。(3)加浓氨水时,钯转变为可溶性Pd(NH3)42+,此时铁的存在形式是 (写化学式)。(4)加入浓氨水的过程中,需要控制
2、溶液的pH为89,实验室检测溶液pH的操作方法是: 。(5)“焙烧2”的目的是: 。(6)与焙烧2产生的气体组成元素相同的化合物是 ,该物质与空气形成一种环保型碱性燃料电池,其负极反应式为(7) Pd中加入王水的反应可以表示为Pd+HCl+HNO3A+B+H2O(未配平)。其中B为无色有毒气体,该气体在空气中不能稳定存在;A中含有三种元素,其中Pd元素的质量分数为424%,H元素的质量分数为08%。则A的化学式为 。【知识点】制备实验方案的设计、氧化还原反应、测定溶液pH的方法 B3 H2 J4【答案解析】(1)大量的空气会带走大量的热,使反应器内温度过低,甚至不能发生反应。(2分)(2) H
3、COOHPdOPdCO2H2O(2分)(3)Fe(OH)3(2分)(4)用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,与标准比色卡比色,读出pH(2分)(5)脱氨(使 Pd(NH3)2Cl2生成PdCl2)(2分)(6)N2H4,(1分)N2H4+4OH4e=N2+4H2O(2分)(7) H2PdCl4(2分) 解析:(1)为了使有机物等可燃物充分燃烧,要加入过量的氧气,但通入空气过多大量的空气会带走大量的热,使反应器内温度过低,甚至不能发生反应。(2)根据题给信息知,甲酸被氧化生成二氧化碳,则金属氧化物被还原生成金属单质,同时该反应中还生成水,反应方程式为:HCOOH+PdOPd+CO2+H2O,
4、(3)加浓氨水调节pH为8到9,溶液呈碱性,且前面过程中有强化剂,所以铁的存在形式是Fe(OH)3(4) 实验室中用pH试纸检测溶液的pH的操作方法是:用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,然后将pH试纸与标准比色卡对比;(5)根据题给信息知,反应物是Pd(NH3)2Cl2,生成物是PdCl2,“焙烧2”的目的是发生分解反应,得到产物。(6)焙烧方程式为:Pd(NH3)2Cl22NH3+PdCl2与氨气组成元素相同的化合物是N2H4,该物质与空气形成一种环保型碱性燃料电池,其负极反应式为N2H4+4OH4e=N2+4H2O;(7)Pd中加入王水的反应可以表示为Pd+HCl+HNO3-A+B+
5、H2O(未配平),其中B为无色有毒气体,该气体在空气中不能稳定存在,则B是一氧化氮;A中含有三种元素,其中Pd元素的质量分数为42.4%,H元素的质量分数为0.8%,根据元素守恒知剩余的是氯元素,氯元素的质量分数为1-42.4%-0.8%=56.8%,Pd原子、氢原子和氯原子个数比为:(42.4%/106.4):(0.8%/1):(56.8%/35.5)=1:2:4所以A的化学式为:H2PdCl4【思路点拨】本题考查了制备方案的设计,涉及化学式的确定、氧化还原反应、pH的测定等知识点,根据原子守恒及原子个数比确定化学式。【理综卷2015届河北省唐山市高三9月模拟考试(201409)WORD版】
6、13已知:95时,KW=1.01012.在该温度下,测得0.1molL1Na2A溶液PH=6,则下列说法正确的是AH2A在水溶液中的电离方程式为:H2A H+HA-,HA H+A2-B(NH4)2A溶液中存在离子浓度关系:c(NH4+)c(A2-)c(H+)c(OH)C0.0lmolL-l的H2A溶液pH=2D等体积等浓度的盐酸与H2A溶液分别与5.6g Zn反应,H2A溶液产生的H2多【知识点】水的离子积常数、溶液pH值、盐溶液中离子浓度 H1 H2 H3 【答案解析】B解析:根据95时,KW=1.01012.在该温度下,测得0.1molL1Na2A溶液PH=6,可知溶液呈中性,Na2A为强
7、酸强碱盐。A、H2A为强酸在水溶液中完全电离,故A错误;B、(NH4)2A为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,溶液中存在离子浓度关系:c(NH4+)c(A2-)c(H+)c(OH),故B正确;C、0.0lmolL-l的H2A溶液氢离子浓度为0.02molL-l,pH不等于2,故C错误;D、等体积等浓度的盐酸与H2A溶液分别与5.6g Zn反应,若酸都过量,两溶液产生的H2一样多,故D错误。故答案选B【思路点拨】本题考查了水的离子积常数、溶液pH值、盐溶液中离子浓度等问题,综合性强,关键是利用95时,KW=1.01012和在该温度下0.1molL1Na2A溶液PH=6,判断H2A是强酸。第卷(共174分)
8、三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题。第32题为必考题,每个小题考生都必须做答。第33题第40题为选考题,考生根据要求做答。(一)必考题【理综卷2014届河南省实验中学高三第二次模拟考试(201405)】9下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 透明溶液中:K+、Fe3+、MnO4、SO42 pH=11的溶液中:CO32、Na+、AlO2、NO3 加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、Br、SO42-、NH4+ 由水电离出的c(OH-)=10-13molL1的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、Br- 有较多Fe3+的溶液中: Na+、NH4+、Cl-、HCO3-酸性溶液中:Fe2
9、+、Al3+、NO3、Cl-A B C D【知识点】离子间的反应 B1 H2 【答案解析】A 解析:K+、Fe3+、MnO4、SO42之间都不发生反应,且溶液透明。正确; pH=11的溶液呈碱性:CO32、Na+、AlO2、NO3之间都不发生反应,正确; 加入Al能放出H2的溶液呈酸性或碱性:当溶液呈酸性的时候离子能够共存,当溶液呈碱性时NH4+与OH-反应,所以离子在指定溶液中不一定能大量共存 ; 由水电离出的c(OH-)=10-13molL1的溶液呈酸性或碱性,当溶液呈碱性时Ca2+与OH-反应,所以离子在指定溶液中不一定能大量共存 ; Fe3+与HCO3-水解互相促进,不能大量共存;酸性
10、溶液中NO3氧化Fe2+,不能大量共存;故答案选A【思路点拨】本题考查了离子间的反应,分析时注意所给溶液的酸碱性的判断。【理综卷2014届河南省实验中学高三第一次模拟考试(201405)】13、已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP5.61012,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH13.0,则下列说法不正确的是 A所得溶液中的c (H)1013mol/L B所得溶液中由水电离产生的c (OH)1013 mol/L C所加的烧碱溶液的pH13.0 D所得溶液中的c (Mg2)5.61010 mol/L【知识点】难溶物的沉淀溶解平衡 PH计算H2 H5
11、 【答案解析】C 解析:A、pH13.0,所以溶液中的c (H)1013mol/L,故A正确;B、溶液呈碱性,水的电离被抑制,溶液中由水电离产生的c (OH)=c (H)1013mol/L,故B正确;C、所加的烧碱溶液的pH无法知道,故C错误;D、所得溶液中的c (Mg2)=(mol/L),故D正确。故答案选C【思路点拨】本题考查了难溶物的沉淀溶解平衡及PH计算,酸或碱溶液中水的电离被抑制,由水电离产生的c (H)或c (OH)分别等于酸或碱溶液中的c (OH)、c (H)。【化学卷2015届甘肃省兰州一中高三9月月考(201409)】23、常温下a molL1稀氨水和b molL1稀盐酸等体
12、积混合,对混合后溶液判断一定正确的是A、若ab,则c(NH)c(Cl) B、若ab,则c(NH)c(Cl)C、若ab,则c(OH)c(H) D、若ab,则c(OH)c(H)【知识点】离子浓度比较 H3 H2 H1【答案解析】D解析:若ab,则二者刚好反应生成氯化铵,而氯化铵水解呈酸性,c(NH)c(H)。【化学卷2015届浙江省绍兴一中高三上学期回头考试(201409)】25. 已知在室温的条件下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:(1)各取5mL上述溶液,分别加水稀释至50mL,pH较大的是_溶液(2)各取5mL上述溶液,分别加热(温度相同),pH较小的是_溶液(3)
13、H2SO4溶液和NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)之比为_(4)取5mL NH4Cl溶液,加水稀释至50mL,c(H+)_ 10-6molL-1(填“”、“ 减小 解析:(1)各取5mL上述溶液,分别加水稀释至50mL,pH都增大,但NH4Cl的水解平衡右移,pH增大的较小,所以pH较大的是H2SO4溶液;(2)各取5mL上述溶液,分别加热(温度相同),NH4Cl的水解平衡右移,氢离子浓度增大pH减小,pH较小的是 NH4Cl溶液;(3)H2SO4溶液和NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-9:10-5=10-4:1(4)取5mL NH4Cl溶液,加水稀释至50mL,溶液体积是
14、原来的10倍,假设水解平衡不移动,c(H+)= 10-6molL-1,加水NH4Cl的水解平衡右移,氢离子数目增加,所以c(H+) 10-6molL-1;加水稀释由于NH4+的物质的量减小,H+的物质的量增大,c(NH4+)减小的程度大,c(H+)减小的程度小,所以 c(NH4+)c(H+) 减小。【思路点拨】本题考查了溶液稀释、升温时PH变化,分析时抓住H2SO4是强电解质,完全电离,NH4Cl溶液中存在水解平衡,稀释或升温时平衡发生移动。【化学卷2015届浙江省绍兴一中高三上学期回头考试(201409)】20下列说法正确的是( ) A等物质的量浓度的硫酸氢铵溶液和氢氧化钠溶液等体积混合:
15、c(S042-)c(Na+)C(NH4+)c(OH-)=c(H+) B常温下0.4mol/LHB溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,则溶液中微粒浓度存在下面关系: c(HB)c(Na+)c(B-)c(H+)c(OH-) C在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4CI的溶液恰好无色,则此时溶液的PHC(NH4+)c(H+)c(OH-),故A错误;B、常温下0.4mol/LHB溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,所得溶液为等物质的量的HB与NaB的混合溶液,根据溶液的pH=3可知HB的电离大于NaB的水解程度,则溶液中微粒浓度存在下面关系: c(Na+)c(HB)c
16、(B-)c(H+)c(OH-),故B错误;C、在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4CI的溶液恰好无色,则此时溶液的PH约为8,故C错误;D、利用电荷守恒:2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),混合液pH=7,即c(OH-)=c(H+),所以2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+),故D正确。故答案选D【思路点拨】本题考查了溶液中的离子浓度关系,D选项一定要借助电荷守恒式进行解答。【化学卷2015届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试(201409)】18.已知某温度下CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等,现向10mL浓度为0.1mo1L-1的CH3COOH溶
17、液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中A.水的电离程度始终增大B.c(NH4+) / c (NH3H2O)先增大再减小C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变D.当加入氨水的体积为10mL时,c(NH4+)=c(CH3COO-)【知识点】酸碱混合时溶液定性判断H1 H2 H6【答案解析】D 解析:A、向10mL浓度为0.1mo1L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中水的电离程度先增大,随着氨水浓度的增加水的电离被抑制,水的电离程度减小,故A错误;B、当向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,开始时溶液为CH3COOH和CH3COONH4的混合物,由C
18、H3COONH4的水解常数Kh=,随着氨水的加入,c(H+)逐渐减小,Kh不变,c(NH4+) / c (NH3H2O)变小,当加氨水至溶液显碱性时,氨水的电离常数随着氨水的加入,c(OH-)逐渐增大,Kb不变,c(NH4+) / c (NH3H2O)变小,所以c(NH4+) / c (NH3H2O)始终减小,故B错误;Cn(CH3COOH)与n(CH3COO-)之和为0.001mol,始终保持不变,由于溶液体积逐渐增大,所以c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和逐渐减小,故C错误;D当加入氨水的体积为10mL时,醋酸和一水合氨的物质的量相等,由于二者的电离常数相等,所以溶液显示中性,
19、c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(NH4+)=c(CH3COO-),故D正确;故答案选D【思路点拨】本题考查了酸碱混合时溶液定性判断及溶液酸碱性与溶液pH的关系,注意电荷守恒以及电离常数不随温度变化的灵活应用。【化学卷2015届江苏省盐城中学高三上学期开学考试(201408)】14、在常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ()A0.1 molL1 pH7.82的NH4HCO3溶液中:c(HCO)c(NH)c(OH)c(H)B浓度均为0.1 molL1的NH3H2O溶液和NH4Cl溶液等体积混合:c(NH)c(H)c(NH3H2O)c(OH)C0.1 molL1 N
20、a2S溶液中:c(OH)c(H)c(HS)c(H2S)D0.1 molL1 Na2S溶液与0.1 molL1 NaHS溶液等体积混合:2c(Na)3c(S2)3c(HS)3c(H2S) 【知识点】溶液中的离子浓度关系H1 H2 H6【答案解析】BD 解析:A、0.1 molL1 pH7.82的NH4HCO3溶液略显碱性,说明水解程度HCONH:所以溶液中微粒的物质的量浓度关系c(NH)c(HCO)c(OH)c(H),故A错误;B、浓度均为0.1 molL1的NH3H2O溶液和NH4Cl溶液等体积混合,根据电荷守恒:c(NH)c(H)=c(Cl-)c(OH),由于c(NH3H2O)c(Cl-),
21、所以c(NH)c(H)c(NH3H2O)c(OH),故B正确;C、根据质子守恒,0.1 molL1 Na2S溶液中:c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S),故C错误;D、0.1 molL1 Na2S溶液与0.1 molL1 NaHS溶液等体积混合时钠与硫原子的物质的量比为3:2,即2c(Na)=3c(S2)+3c(HS)3c(H2S) ,故D正确。故答案选BD【思路点拨】本题考查溶液中的离子浓度关系,理解物料守恒、电荷守恒、质子守恒式关键。【化学卷2015届江苏省盐城中学高三上学期开学考试(201408)】8、常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 ()A等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合
22、后,溶液的pH7BpH2的盐酸与pH12的氨水等体积混合后所得溶液显中性CpH10的Ba(OH)2溶液和pH13的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH10.7(已知lg 20.3)D将10 mL pHa的盐酸与100 mL pHb的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则ab13【知识点】溶液混合后的性质分析 PH计算 H1 H2 【答案解析】D 解析:A、由于不知道具体是哪种酸与哪种碱反应,等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合不一定恰好中和,溶液的pH不一定是7,故A错误;B、常温下,pH2的盐酸与pH12的氨水等体积混合后,氨水过量,所得溶液显碱性,故B错误;C、pH13的NaOH溶液中氢氧根离子浓
23、度大,当pH10的Ba(OH)2溶液和pH13的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH更接近13,约为12.7,故C错误;D、溶液混合后恰好中和:10-a0.01=10b-140.1,化简得ab13,故D正确。故答案选D【思路点拨】本题考查溶液混合后的性质分析,PH计算,属于易错题,需要灵活应用公式解决问题的能力。【化学卷2015届江苏省启东中学高三上学期第一次月考(201410)】19(16分)ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为59,沸点为11.0,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60时反应制得。某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
24、2(1)A装置电动搅拌棒的作用是 。A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 。(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是 。(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知(1)NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出晶体是NaClO23H2O,在温度高于38时析出晶体是NaClO2,温度高于60时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl;(2)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:减压,55蒸发结晶; ; ;低于60干燥;得到成品。(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中
25、ClO2的含量,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;步骤2:用稀硫酸调节试样的pH2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入指示剂,用cmolL-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知2 Na2S2O3+ I2Na2S4O6+ 2NaI)。配制100 mL c molL-1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有: 。滴定过程中进行三次平行测定的原因是 。若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 。(填“偏高”、“偏低”或“不
26、变” )【知识点】溶液配制 滴定误差分析A3 H2【答案解析】(1)反应时搅拌,增大反应物的接触面积,加快反应速率温度计 (2) 使ClO2充分冷凝,减少挥发(3)趁热过滤 用3860热水洗涤 (4) 100 mL 容量瓶、胶头滴管 取平均值,减少计算误差 偏高 (每空2分) 解析:(1)A装置电动搅拌棒的作用是搅拌,增大反应物的接触面积,加快反应速率;要控制温度必须使用温度计测量温度,(2)二氧化氯的熔点较低,使ClO2充分冷凝,减少挥发,所以使用冰水浴;(3)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO23H2O,应趁热过滤,用3860热水洗涤 ;(
27、4) 配制100 mL c molL-1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:100 mL 容量瓶、胶头滴管;为减少实验误差,应采用多次实验的方法;若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,读取Na2S2O3标准溶液的体积偏大,导致测定所得溶液中ClO2的含量偏高。【思路点拨】本题考查了溶液配制,滴定误差分析等基本试验常识,比较基础。【化学卷2015届江苏省启东中学高三上学期第一次月考(201410)】18(12分)钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法,其步骤为:称取试样溶解在含有过
28、量的氟离子和钾离子的强酸溶液中,硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀;沉淀分离后于热水中水解,生成HF、H2SiO3、KF;过滤除去硅酸沉淀,用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。(1)上述步骤中的水解反应方程式为 ;步骤中反应的离子方程式为: 。(2)在步骤中,若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得的硅元素含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。(3)若每次称取试样的质量为1.00g,重复滴定四次,消耗1.00 molL1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL,试计算该试样中硅元素的质量分数(以二氧化硅计),写出计
29、算过程。【知识点】离子方程式书写、酸碱中和滴定B1 H2【答案解析】(1)K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF HF+OH-=F-+H2O;(2)偏高(3) 由题中数据可得出消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.00mL关系式:SiO2 Si4HF4NaOH 60g 4mol m 20.00103L1.0mol/L求得m=0.30g硅元素的质量分数(以二氧化硅计): 解析:(1)氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀分离后于热水中水解,生成HF、H2SiO3、KF,水解反应方程式为K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF ;步骤中反应的离子方程式为:HF+OH-=F-+H2
30、O。(2)在步骤中,若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,氢氧化钠标准溶液被稀释,导致消耗氢氧化钠溶液体积偏大,则测得的硅元素含量将偏高;(3)由题中数据可得出消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.00mL关系式:SiO2 Si4HF4NaOH 60g 4mol m 20.00103L1.0mol/L求得m=0.30g硅元素的质量分数(以二氧化硅计):【思路点拨】本题考查了离子方程式书写、酸碱中和滴定,计算时正确列关系式是关键。【化学卷2015届内蒙古赤峰二中(赤峰市)高三9月质量检测试题(201409)】13. 下列溶液中,微粒浓度关系正确的是A常温下,pH=6的由醋酸与醋酸钠组成的混合
31、溶液中:c(Na+)c(CH3COO-)B. 将Cl2通入过量KOH溶液中:c(ClO-)+c(Cl-)=c(K+)C. 0.1molL-1的Na2S溶液中:c(OH-)= c(H+)+c(HS-)+2 c(H2S)D室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中: c(Cl-) c(H+) c(NH4+) c(OH-)【知识点】溶液中的离子浓度 H2 H6【答案解析】C 解析:A、根据电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)常温下,pH=6的由醋酸与醋酸钠组成的混合溶液中:c(H+)c(OH-),所以c(Na+)c(CH3COO-),故A错误;B、将Cl2通入过量KOH溶液中:c(ClO-)+c(Cl-)c(K+),故B错误;C、0.1molL-1的Na2S溶液中水电离的氢氧根浓度一定等于水电离的氢离子浓度:c(OH-)= c(H+)+c(HS-)+2 c(H2S),故C正确;D、室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,氨水过量,所得溶液显碱性,故D错误。故答案选C【思路点拨】本题考查了溶液中的离子浓度比较,注意溶液的酸碱性,并借助几个守恒式进行分析。