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题型:填空题
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填空题

常温下有0. 1 mol/L的以下几种溶液,①H2SO4溶液②­­NaHSO4溶液③CH3COOH溶液④HCl溶液⑤HCN溶液⑥NH3·H2O,其中如下几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表(已知H2SO4的第一步电离是完全的),回答下面问题:

 

(1)常温下,pH相同的表格中几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号,下同)    _

(2)常温下,将足量的锌粉投人等体积pH=1的表格中几种溶液中,产生H2的体积(同温

同压下)由大到小的顺序是_       _

(3)在25℃时,若用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的CH3 COOH应选用_       作指示剂,若终点时溶液pH = a,则由水电离的。c(H+)为_                 

(4)在25℃时,将b mol·L-1的KCN溶液与0. O1 mol·L-1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-1填“>”、“<”或“=”);用含b的代数式表示HCN的电离常数Ka=           

正确答案

(1)③>②>④>①⑵③>②>①>④⑶酚酞,c(H+)=10-(14-a)mol/L;(4)>,(100b-1)×10-7 mol•L-1.

试题分析:(1)由于pH相同的几种溶液,即氢离子浓度相同,弱酸是难电离的,故③CH3COOH的浓度是最大,①H2SO4溶液HSO4-中可以看作是比一元强酸稍大的酸,故浓度最小。其物质的量浓度由大到小的顺序是③>②>④>①。 (2)常温下,将足量的锌粉说明酸完全反应了,这与酸最终提供的氢离子量有关,故顺序为③>②>①>④。 (3)由于终点时生成强碱弱酸盐呈碱性,因此选择在碱性范围内变色的指示剂,应选用酚酞作指示剂,若终点时溶液pH = a,此时OH-全是水电离产生,则由水电离的氢离子和氢氧根相等。c(H+)=10-(14-a)mol/L。(4)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a>0.01mol/L; HCN═H++CN-Ka=c(H+)×c(CN-)/c(HCN),溶液呈中性则[H+]=10-7 mol/L,c(CN-)=(a−0.01)/2(等体积混合,原浓度都减半)c(HCN)=0.01/2,带入公式,Ka=10-7•(b-0.01)/0.01=(100b-1)×10-7 mol•L-1,故答案为:>;(100b-1)×10-7 mol•L-1.

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题型:简答题
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简答题

某学生在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整个溶液几乎没有什么变化,但溶液加热后,显明显淡红色,加热较长时间后冷却,红色不褪去。

该学生为了了解该过程的原因,进行了下列探究过程:

【实验探究】

实验1: 加热0.1mol/LNaHCO3溶液,测得溶液pH变化如下表

 

实验2:10℃时,在烧杯中加入0.1mol/LNaHCO3溶液200mL,测得该溶液pH=8.3,加热到100℃,测得pH=10.2,恢复到10℃,pH=9.8。

实验3:加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊。

实验4:

①配制0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液各200mL,10℃时,分别测得NaHCO3溶液pH=8.3,Na2CO3溶液pH=11.5。

②加热蒸发0.1mol/L NaHCO3溶液200mL,至溶液体积100mL,停止加热,加水至200mL,冷却至原温度,测得溶液pH=9.8。

③将0.1mol/L NaHCO3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,测得溶液pH=10.1。

请根据上述实验回答下列问题:

(1)用离子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水电离平衡外)___________

________________、_______________________________。这两个平衡以_______________

为主,理由是_______________________________.

(1)实验3得到的结论是__________________________________________________。

(1)结合实验2、3分析,加热0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_____________

__________、______________________、________________________________。

(1)实验4①得到的结论是_______________________________________________。

(1)实验4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。

实验4③可以得到的结论是_______________________________________。

(1)要确定NaHCO3溶液加热后pH增大的主要原因还需要解决的问题是________________。

正确答案

(本题共12分,每空1分)

(1)水解平衡,溶液显碱性

(2)加热0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3发生分解反应或促进水解平衡,产生二氧化碳。

(3)水分蒸发,NaHCO3发生分解反应,NaHCO3水解平衡被促进

(4)相同温度下,Na2CO3的水解能力和溶液碱性大于NaHCO3

(5)排除因水分蒸发导致pH增大的因素。NaHCO3常温下即可发生分解反应或碳酸氢钠水解平衡和二氧化碳溶解平衡移动。

(6)是NaHCO3发生分解生成碳酸钠?还是水解平衡向右移动?还是两者皆有。(相关合理答案均可得分)

试题分析:(1)NaHCO3为弱酸酸式盐,可发生电离,也发生水解反应,根据实验1表中数据可知NaHCO3溶液呈碱性,所以以水解为主。

(2)加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明生成的气体为CO2

(3)实验2温度升高,溶液的pH增大,说明加热促进了NaHCO3的水解,实验三生成了CO2,可能为NaHCO3发生了分解反应。

(4)Na2CO3溶液的pH大,说明Na2CO3溶液的碱性强,水解程度大。

(5)加水至200mL,与原溶液体积相同,排除因水分蒸发而导致pH增大;常温下溶液的pH增大,可能是NaHCO3在常温下分解,也可能是NaHCO3的水解程度增大,或CO2的溶解平衡移动造成的后果。

(6)NaHCO3溶液加热后pH增大,可能为NaHCO3发生分解生成碳酸钠,也可能是NaHCO3水解平衡向右移动,或者两种都有,需要进一步研究。

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题型:填空题
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填空题

(12分)Ⅰ.(1)AgNO3的水溶液呈                (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH      7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示):                             ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以             ________(填“促进”、“抑制”)其水解。

(2)在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的               。

Ⅱ. 已知水在25 ℃(A)和T ℃(B)时,其电离平衡曲线如图所示:

(1)25 ℃时,将pH=3 的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为           

(2)T ℃时,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强Ⅰ碱的pH2之间应满足的关系是          

(3)曲线B对应温度下,pH=3的HCl溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后,混合溶液的pH>7。请分析其原因:                                  

正确答案

Ⅰ.(1)酸,< ,Ag+H2O  AgOH+H ,抑制。(2)NaOH溶液

Ⅱ. (1)1∶10         (2)a+b=13或pH1+pH2=13

(3) 该碱为弱碱, 中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子,可继续电离出OH-,使溶液呈碱性。

试题分析:Ⅰ.(1)AgNO3是强酸弱碱盐,弱碱根离子水解消耗水电离产生的OH-,使盐的水溶液呈酸性。常温时的pH<7。水解的两种方程式是Ag+H2O  AgOH+H。实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以抑制其水解。(2)硫化钠是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性。在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的NaOH溶液。Ⅱ. (1) 25 ℃时H2SO4是强酸,pH=3,c(H+)=10-3mol/L;pH=10的NaOH,c(H+)=10-10mol/L;由于在25 ℃时Kw=10-14,所以c(OH-)=10-4mol/L. 由于所得混合溶液的pH=7,所以V(酸) ·c(H+)= V(碱) ·c(OH-);所以V(酸) :V(碱) = c(OH-):c(H+)=10-4mol/L:10-3mol/L=1:10;(2)在T ℃时Kw=10-12. 10体积pH1=a的溶液V(酸) ·c(H+)=10×10-a=10(1-a); 1体积pH2=b的某强碱, V(碱) ·c(OH-)=1×10-12÷10-b=10(b-12).由于混合后溶液呈中性,所以10(1-a)=10(b-12)。所以a+b=13或pH1+pH2=13。(3)在曲线B对应温度下,Kw=10-12.pH=3的HCl溶液c(H+)=10-3mol/L, pH=9的某碱溶液c(OH-)=10-12÷10-9mol/L=10-3mol/L,等体积混合后,若该碱为强碱,则恰好中和,混合溶液的pH=7。但是现在溶液的pH>7,说明碱过量。该碱为弱碱,在溶液中存在大量的弱碱分子。电离的部分恰好与酸中和,由于破坏了弱碱的电离平衡,碱会继续电离出OH-,使溶液呈碱性。

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题型:填空题
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填空题

直接排放含SO2,的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2在钠碱循环法中,用Na2SO3溶液作为吸收液,吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-): n(HSO3-)变化关系如下表:

(1)上表判断NaHSO3溶液显___________性,用化学平衡原理解释____________________________________________________________________________

(2)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):            

a. c(Na+ )=" 2c(" SO32-) + c( HSO3-)

b. c(Na+ )> c( HSO3-)>c( SO32-) >c(H+)>c(OH-)

c. c(Na+ )+ c(H+)="c(" HSO3-)+c( SO32-) +c(OH-)

当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:

(3)HSO3-在阳极放电的电极反应式是_________________________________________

(4)当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 

________________________________________________________________________

正确答案

(1)酸;存在;

的电离程度强于水解强度

(2)a (3)

(4)在阴极得电子生成,溶液中降低,促使电离生成,且进入阴极室,使吸收液再生

试题分析:(1)由表给数据n(SO32):n(HSO3)=1:1时,溶液PH=7.2,可知溶液显酸性,这说明HSO3的水解程度小于HSO3的电离程度,所以溶液显酸性。

(2)收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32)+ c(HSO3)+ c(OH),由此可判断a正确,b、c不正确。

(3)阳极发生氧化反应,所以HSO3在阳极失去电子生成SO42和H+

(4)阴极H+放电破坏水的电离平衡,溶液中降低,促使电离生成,且进入阴极室,使吸收液得以再生并循环使用。

点评:该题是高考中的常见题型,难度大,综合性强,对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题通过陌生情景考查学生对图表的观察、分析以及学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力,难度较大。

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题型:简答题
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简答题

(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题:

(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应探究脱氨原理。

①用适量0.1molL-1H2SO4洗涤Fe粉,主要反应的化学方程式为                   ,之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性;

②将KNO3溶液的pH调至2.5;

③向②调节pH后的KNO3溶液中持续通入一段时间N2,目的是           

④用足量Fe粉还原③处理后的KNO3溶液。充分反应后,取少量反应液,加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,请根据以上信息写出Fe粉和KNO3溶液反应的离子方程式__。

(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为                 。

(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计)。

①在通入NH3的过程中,溶液的导电能力   _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是           ;水的电离程度         (填“增大”、“减小”或“基本不变”)。

②向HCl和NH3完全反应后的溶液中继续通入NH3,所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是        (填字母编号)。

a.c(H+)>c(C1-)>c(OH-)>c(NH4+)     b.c(NH4+)>c(C1-)>c(H+)>c(OH-)

c.c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)>c(OH-)     d.c(C1)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)

正确答案

(1)①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ②防止空气中的O2干扰反应

④4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O (2)1:2

(3)①基本不变 溶液中的离子总浓度基本不变 增大 ②d

试题分析:(1)①铁表面的氧化物主要是氧化铁,因此H2SO4可以除去Fe粉表面的氧化物是发生反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;

②氧气具有氧化性,而空气中含有大量的氧气,所以为防止空气中的O2对脱氮的影响,可向KNO3溶液中通入N2,排出O2

④加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是氨气,说明溶液中含有铵盐,即硝酸根的还原产物是铵根,因此Fe粉和KNO3溶液反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;

(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),反应中氮元素的化合价从-3价升高到-2价,失去1个电子,而次氯酸钠中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子,因此根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;

(3)①氨气与盐酸反应生成氯化铵,由于氯离子浓度基本不变,因此在通入NH3的过程中,溶液的导电能力基本不变;由于氯化铵水解,因此水的电离程度增大;

②a.HCl和NH3完全反应后生成氯化铵,向溶液中继续通入NH3,氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨是弱电解质,部分电离,因此溶液中c(NH4+)>c(OH-),a不正确;b.根据电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(C1-)+c(OH-)可知c(NH4+)>c(C1-)>c(H+)>c(OH-)不可能存在,b不正确;c.根据电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(C1-)+c(OH-)可知c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)>c(OH-)不可能存在,c不正确;d.溶液可能显中性,因此c(C1)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)可以存在,d正确,答案选d。

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