- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(12分) 25℃时,A酸溶液的pH=a,B碱溶液的pH=b。
(1)若A为强酸,B为强碱,且a+b=14,若两者等体积混合后,溶液的pH=________,
此时溶液中金属阳离子浓度大于酸根阴离子浓度,其原因可能是___________________。
(2)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显
酸性,则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该离子为________(填离子符号);混合后的溶液中,下列微粒浓度大小关系一定正确的是________(填序号)。
①c(MOH)>c(M+)>c(R-)>c(H+)>c(OH-)
②c(HR)>c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
③c(R-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
④c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
⑤c(M+)+c(H+)=c(R-)+c(OH-)
正确答案
(1)7 3分
酸为二元强酸,碱为一元强碱(其它答案合理也给分) 3分
(2)R- 3分 ③⑤ 3分
(1)A为强酸,B为强碱,则氢离子和OH-的浓度分别是10-a和10b-14。所以如果a+b=14,则二者恰好反应,溶液显中性。溶液中金属阳离子浓度大于酸根阴离子浓度,这说明酸为二元强酸,碱为一元强碱。
(2)两者等体积混合后溶液显酸性,则酸一定是弱酸,酸过量,显酸性,所以R-水解。由于酸过量,所以①④不正确,溶液显酸性,②不正确。③正确,⑤符合电荷守恒,正确。答案选③⑤.
常温下,向25 mL 0.1 mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L HA溶液,曲线如图所示(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)写出MOH在水溶液中的电离方程式
(2)MOH与HA恰好完全反应时,溶液呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”),理由是(用离子方程式表示)__ _____;此时,混合溶液中由水电离出的c(H+)__ _ 0.2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)。
(3)写出B点混合溶液中各离子浓度的大小关系_________ _;
(4)D点时,溶液中c(A-)+c(HA)________2 c(M+)(填“>”“<”或“=”);若此时测得混合溶液的pH = 3,则 c(HA) + c(H+) = __________mol/L(数字表达式,不必具体算出结果)
正确答案
(11分) (1)MOH=M+ + OH-(若写可逆号扣1分)(2分)
(2)碱(1分) A- + H2O HA + OH-(2分) > (1分)
(3)[M+] = [A-]>[H+]=[OH-] (2分)
(4) = (2分) 0.05 + 10-11 (若只写0.05不得分)(2分)
试题分析:(1)根据图像可知,当加入13mlHA时,HA是过量的,但溶液显中性,这说明MOH一定是强碱,而HA是弱酸,则MOH在水溶液中的电离方程式为MOH=M+ + OH-。
(2)由于HA是弱酸,MOH是强碱,则MOH与HA恰好完全反应时,生成的MA水解,溶液呈碱性,水解方程式是A- + H2O HA + OH-。HA是弱酸,抑制水的电离,而水解促进水的电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)B点溶液显中性,则根据电荷守恒可知[M+]=[A-]>[H+]=[OH-]。
(4)D点溶液中的溶质是MA和HA,且二者的浓度是相等的,所以根据物料守恒可知,c(A-)+c(HA)=2 c(M+)。有电荷守恒可知c(A-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+),则c(HA) + c(H+)=c(OH-)+ c(M+)=10-11+0.05。
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,综合性强,试题基础性强,侧重能力的培养和解题方法的指导,主要是考查学生分析和解决问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该题的关键是明确溶液中离子的几种守恒关系,即电荷守恒、物料守恒及质子守恒。
下图是用0.1000 mol·mol—1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答:
(1)仪器A的名称是 。
(2)某次滴定前、后盛放盐酸滴定管中液面的位置如上图所示。读数:
滴定前为 mL,滴定后为 mL 。
(3)实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是 (保留四位有效数字)。
(4)如果用酚酞做指示剂,试判断到达滴定终点的实验现象是_____________ 。
正确答案
⑴ 酸式滴定管 (2分) ⑵ 0.80 22.80 (各1分)(有效数字不对,不给分)
⑶ 0.1100 mol·L-1(1分)(有效数字不对,不给分)
⑷溶液褪成无色,且半分钟内不变色(3分)(半分钟内不变色没答上扣1分)
试题分析:(1)根据仪器A的构造特点可知,仪器A的名称是酸式滴定管。
(2)滴定管的刻度自上而下逐渐增大,且读数到0.01ml,所以根据滴定管中液面可知,滴定前为0.80mL,滴定后为22.80ml。
(3)根据表中数据可知,三次实验中消耗盐酸的体积分别是22.02ml、22.00ml、21.98ml,所以消耗盐酸体积的平均值是(22.02ml+22.00ml+21.98ml)÷3=22.00ml,因此待测NaOH溶液的平均浓度是。
(4)碱能使酚酞试液显红色,而酸不能使酚酞试液变色,所以滴定终点时的实验现象是溶液褪成无色,且半分钟内不变色。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。该题基础性强,主要是考查学生对中和滴定实验原理的熟悉掌握程度,以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛。
(一)工业废水中有一定量的Cr2O72--和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是____________________________________________________。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是___________(用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有___________。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁涉及的主要生产流程如下:
已知:①某赤铁矿石含60.0Fe2O3、3.6% FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
(3)步骤②中加双氧水的目的是__________________,pH控制在3.4的作用是_______________________;已知25℃时,Ksp[Cu(OH) 2] =2.0×10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O Cu(OH) 2+2H+的平衡常数K=_______。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?_____________________________________。
正确答案
(14分)
(1)提供还原剂Fe2+(2分)
(2)2H++2e-=H2↑ (或2H2O-2e-= H2↑+2OH-)(2分);Fe(OH)3 (1分)
(3)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+(1分);使溶液中的Fe3+完全沉淀,而其他金属离子不沉淀(1分);
5.0×10-9(2分)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净;若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗净(2分)
试题分析:
(1)Fe作电极的目的是提供还原剂Fe2+与Cr2O72-反应。
(2)H+在阴极放电:2H++2e-=H2↑,导致附近溶液pH升高;
附近溶液pH升高使得Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,平衡正移出现Fe(OH)3沉淀,
(3)根加双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,通过调节pH到3.4除去Fe3+;Ksp[Cu(OH) 2] =c(Cu2+)×c2(OH-)=2.0×10-20, K= c2(H+)/ c(Cu2+)=K2W/ Ksp[Cu(OH) 2]= 5.0×10-9。
(4)检验方法:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净;若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗净
(1)常温下pH="5" HCl溶液和pH=5的AlCl3溶液中由水电离产生的c (H+) 之比等于 。
(2)写出泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式 。
(3)常温下将0.01molCH3COONa和0.02mol盐酸溶于水,配成0.5L混合溶液。溶液中共有 种微粒,各离子浓度从大到小的顺序为 。
(4)常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(忽略溶液混合时的体积变化)。
回答下列问题:
①由图中信息可知HA为_______酸(填“强”或“弱”) ② K点对应的溶液中c(M+)+c(MOH)= mol·L-1。
正确答案
(1) 10-4:1或1:104; (2)Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(3) 7;C(Cl-)>C(H+)>C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-);(4) ①强 ②0.01
试题分析:(1)常温下pH="5" HCl的溶液,C(H+)=10-5mol/L,C(OH-)= C(H+)(水)=10-9mol/L, pH=5的AlCl3溶液C(H+)(水)=10-5mol/L 。所以二者由水电离产生的c (H+) 之比等于10-9mol/L:10-5mol/L=10-4:1=1:104. (2)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑(3)常温下将0.01molCH3COONa和0.02mol盐酸溶于水,配成0.5L混合溶液。溶液中共有H2O、CH3COOH、H+、Cl-、CH3COO-、Na+、 OH-七种微粒。HCl+CH3COONa= CH3COOH+NaCl.n(Na+)=0.01mol,n(Cl-)=0.02mol,由于CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,所以n(CH3COOH)>0.01mol, n(CH3COO-) < 0.01mol.n(H+)>n(OH-).各离子浓度从大到小的顺序为C(Cl-)>C(H+)> C(Na+)>C(CH3COO-)> C(OH-).(4) 100 mL 0.01 mol·L-1HA与51ml的0.02 mol·L-1MOH溶液混合溶液恰好为中性,说明HA为强酸,MOH为弱碱。K点对应的溶液中c(M+)+c(MOH)="(" 0.02 mol/L×0.1L)÷0.2L=0.01mol/L.
根据下列化合物:
①NaCl;②NaOH;③HCl;④NH4Cl;⑤CH3COONa;⑥CH3COOH;⑦NH3·H2O;⑧H2O
回答下列问题。
(1)NH4Cl溶液显 性,用离子方程式表示原因 ,其溶液中离子浓度大小顺序为 。
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)= ,在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)= 。
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是 (填字母序号)。
(4)若将等pH、等体积的②NaOH溶液和⑦NH3·H2O溶液分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,则m (填“<”、“>”或“=”)n。
(5)除⑧H2O外,若其余7种物质的溶液的物质的量浓度相同,则这7种物质的溶液按pH由大到小的顺序为 。
正确答案
(1)酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(2)10-3 mol·L-1 10-11 mol·L-1
(3)D
(4)<
(5)②>⑦>⑤>①>④>⑥>③
(1)NH4Cl为强酸弱碱盐,由于NH4+水解,其溶液呈酸性,故其溶液中离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。(2)CH3COONa溶液中由于醋酸根离子的水解促进水的电离,故pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)=10-3 mol·L-1;在pH=3的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制,故水电离出来的c(H+)=10-11 mol·L-1。(3)A项使溶液呈酸性但电离平衡向左移动;B项虽使平衡向右移动但溶液呈碱性;C项操作虽使平衡右移但水仍然呈中性;D项中由于NH4+的水解,促进水的电离而使溶液呈酸性。(4)由于NH3·H2O是弱电解质,存在电离平衡,故m<n。(5)首先将溶液按酸性、中性、碱性分组,然后再排序。
(6分)(1)常温下100mL0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液中滴加硫酸钠溶液,当两者恰好完全反应时,测得溶液的pH为12。则加入硫酸钠溶液的体积是____________ ml。(溶液混合时体积的变化不计,下同)
(2)常温下,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的PH(用a表示)与强碱的PH(用b表示)之间应满足的关系是 。
(3)已知100℃ KW=1×10-12 ,0.1mol/LNaOH溶液,由水电离出的OH-物质的量的浓度为 ,PH= 。
正确答案
(6分)(1)900。(2) a+b="16" 。(3) 1.0×10-11mol/L,11
(1)由题意知,原溶液的pH=13,加入硫酸钠溶液后pH=12,即相当于稀释为原先溶液体积的10倍,所以加入溶液体积为900ml
(2)代入公式:a+b=14+lg=16
(3)0.1mol/LNaOH溶液中,H+全部来自于水的电离;所以c(H+)=10-12/0.1=10-11,所以由水电离出的OH-物质的量的浓度为1.0×10-11mol/L,pH即为11
(6分)25℃时,体积为Va、pH=α的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液混合后恰好完全反应。若Va>Vb,且α=0.4b,请填写下列空白:
(1)a可否等于2?(填“可”或“否”)__________。
(2)a可否等于4?(填“可”或“否”)__________。
(3)a的取值范围是_____________________。
正确答案
略
(14分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.5 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解在250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)上述操作步骤Ⅱ是否正确________(填“是”或“否”);若不正确,请改正_______________________________________________。(若正确,此空不填)
(2)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,溶液最终变成____________色。
(3)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。
正确答案
⑴否;将样品溶解在小烧杯中,冷却后转移至容量瓶中。
⑵①偏高 ②无影响 ③B ④红色 ⒀18.85﹪
试题分析:(1)容量瓶不能直接溶解物质配制溶液,所以操作错误。应该将样品溶解在小烧杯中,冷却后转移至容量瓶中。
(2)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗,否则相当于NaOH溶液被稀释,滴定消耗的体积会偏高,测得样品中氮的质量分数也将偏高。 ②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,虽然水未倒尽,但待测液中的H+ 的物质的量不变,则滴定时所需NaOH标准溶液中的氢氧化钠的物质的量就不变,也就是无影响。③注意观察颜色变化,确定滴定终点。 ④待测液为酸性,酚酞应为无色,当溶液转为碱性时,溶液颜色变为粉红(或浅红)。
(3)标准溶液的体积应取三次实验的平均值,
首先确定滴定时所用的NaOH标准溶液为(20.01+19.99+20.00)/3=20.00mL
根据题意中性甲醛溶液一定是过量的,而且1.500g 铵盐 经溶解后,取了其中1/10进行滴定,即0.15g,滴定结果,溶液中含有H+(含(CH2)6N4H+)共0.02´0.1010=0.00202mol
根据反应式,每生成4molH+(含(CH2)6N4H+),会消耗NH4+4mol
所以共消耗NH4+0.00202mol
其中含氮元素0.00202´14=0.02828g
所以氮的质量分数为0.02828/0.15´100%=18.85%
点评:本题考查了中和滴定实验的原理以及操作步骤(①准备:洗涤→检漏→润洗→注液→调液→读数。 ②滴定:移液(放液)→滴加指示剂→滴定终点→读数→重复2~3次→计算(取平均值)。
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,下列操作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.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·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:
①滴定时,KMnO4溶液应装在 (填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定终点时滴定现象是
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
正确答案
21.(10分,每空2分)
(1)CD (见错不得分)
(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
试题分析:(1)A.滴定终点读数时俯视读,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=
分析,可知c(标准)偏小,故A错误;B.锥形瓶水洗后不能用未知液洗涤,对结果无影响,错误;C.酸式滴定管使用前,水洗后未用标准盐酸润洗,标准盐酸物质的量浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,可知c(待测)偏大,故C正确;D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=
分析,可知c(标准)偏大,故D正确。(2)①因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;因KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时,再滴加KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色;②设草酸的浓度为c,
2KMnO4 + 5H2C2O4
2 5
20×10-3 L×0.1mol·L-1 25×10-3 L×c
解得c="0.2" mol·L-1
(3)若用AgNO3去滴定NaSCN溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgSCN大,且现象明显,应为Na2CrO4。
( 12分)
(1)二甲醚燃料电池的正极反应式为 。电池在放电过程中,负极周围溶液的pH 。(填“增大”、“减小” 或“不变”)
(2)以上述电池为电源,通过导线电解池相连。两极为石墨,电解质溶液为1L
0.1mol/LKCl溶液,写出电解总反应的离子方程式为 。
(3)室温时,按上述(2)电解一段时间后,取25mL上述电解后溶液,滴加0.2mol/L醋酸得到右图(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。
①若图中的B点pH=7,则滴定终点在 区间(填 “AB”、“BC”或“CD”)。
B点溶液中离子浓度大小为 。
②D点溶液中C(HAc) C(Ac_ )(填> 、< 或= )。
正确答案
(12分)(1)O2+4H++4e-=2H2O 减小
(2)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
(3)①AB c(CH3COO-)=c(K+>c(H+)=c(OH-) ②<
(1)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应。再氧气在正极通入,二甲醚在负极。所以正极的电极反应式是O2+4H++4e-=2H2O,负极电极反应式是CH3OCH3+3H2O=2CO2+12e-+12H+,因此电池在放电过程中,负极周围溶液的pH减小。
(2)惰性电极电解氯化钾溶液时,阳极是氯离子放电生成氯气,阴极是氢离子放电生成氢气,所以总的反应式是2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。
(3)①醋酸是弱酸,因此当醋酸与氢氧化钾恰好反应时,生成的醋酸钾水解,溶液显碱性。由于B点pH=7,所以滴定终点在AB之间;溶液显中性,根据电荷守恒定律可知,此时在B点离子浓度大小顺序是c(CH3COO-)=c(K+>c(H+)=c(OH-)。
②根据图像可知,氢氧化钾的浓度是0.1mol/L,所以D点溶液中含有的溶质是醋酸和醋酸钾。由于溶液显酸性,这说明醋酸的电离程度大于醋酸钾的水解程度,因此c(HAc)<c(Ac_)。
(16分)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,主要用作还原剂和漂白剂。草酸的盐可用作碱土金属离子的广谱沉淀剂。
(1)40 ℃时混合一定体积的0.1mol/L H2C2O4溶液与一定体积0.01mol/L酸性KMnO4溶液,填写表中空格。
(2)用甲基橙作指示剂,通过酸碱滴定可测定草酸溶液浓度。甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,甲基橙(用化学式HIn表示)本身就是一种有机弱酸,其电离方程式为:HInH++In—。则酸根离子In—的颜色是 。甲基橙的酸性与草酸相比, (填前者强、前者弱、十分接近、无法判断)。
(3)常温下有pH均为3的盐酸和草酸溶液各10 ml,加水稀释,在答题卷上画出稀释过程中两种溶液中c(H+)变化的示意图并作必要的标注。
(4)常温下MgC2O4的Ksp=8.1×10-5,已知当溶液中某离子的浓度≤10-5 mol/L时可认为该离子已沉淀完全。现为了沉淀1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+,加入100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液,通过计算判断Mg2+是否已沉淀完全。
(5)(NH4)2C2O4溶液因NH4+水解程度稍大于C2O42-而略显酸性,0.1 mol/L(NH4)2C2O4溶液pH值6.4。现有某未知溶液,常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,该溶液pH可能是 (填字母)。
A.5 B.6 C.7 D.9
正确答案
(1)40 s (2分)
(2)黄色 前者弱(各2分)
(3)如图(3分,起点、终点各1分,斜率1分)
(4)MgCl2与(NH4)2C2O4恰好完全反应,但有
MgC2O4(s)Mg2+(aq)+C2O42-(aq),c(Mg2+)·c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5,
而c(Mg2+)=c(C2O42-),
c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全。(4分)
(5)ABCD (3分,选对1个得1分,选对2个得2分,选对3个以上得3分)
(1)反应速率与反应物的浓度有关,与反应物的物质的量多少无关,草酸和高锰酸钾的浓度并没有发生变化,而且温度也没有改变,所以反应速率是不变的,即褪色时间是不变的。
(2)甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色。根据甲基橙的电离方程式可知,当溶液碱性增强时平衡是向正反应方向移动的,所以该酸根的颜色是显黄色的。因为草酸钠溶液水解显碱性,此时甲基橙显黄色。若草酸的酸性弱于甲基橙的,则在草酸溶液中甲基橙显黄色,所以通过颜色的变化无法判断滴定终点。因此草酸的酸性要强于甲基橙的,这样在滴定过程中颜色才能发生变化。
(3)盐酸是强酸,草酸是弱酸,存在电离平衡,所以在稀释过程中盐酸中氢离子的浓度始终小于草酸中氢离子的浓度。但当无限稀释时二者的PH均要无限接近7。
(4)1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+的物质的量是0.01mol,100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液的物质的量也是0.01mol,即二者恰好反应。根据溶解平衡MgC2O4(s)Mg2+(aq)+C2O42-(aq)可知c(Mg2+)·c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5
因为c(Mg2+)=c(C2O42-),所以c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全。
(5)常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,说明该溶液中水的电离是被促进的,若只有阳离子水解,则溶液显酸性,即此时溶液的pH为5。若只有阴离子水解,则溶液显碱性,此时溶液中的c(OH-)=1.0×10-5mol/L,则溶液中的c(H+)=1.0×10-9mol/L所以溶液的pH是9。若溶液阴离子和阳离子同时都水解。若阳离子的水解程度大于阴离子的水解程度,则溶液显碱性;若阳离子的水解程度小于阴离子的水解程度,则溶液显酸性;阳离子的水解程度和阴离子的水解程度相同,则溶液显中心,所以选项A、B、C、D均正确。
(20分)(1) 25℃时,在酸性、碱性、中性溶液中,C(H+)·C(OH-)= 。
某温度下纯水中的C(H+)= 2×10-7mol/L,则此时溶液中的C(OH-)= mol/L;若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)= 5×10-4mol/L,则溶液中C(OH-)= mol/L,pH= .
(2) 室温下取0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题:
① 混合溶液中水电离出的c(H+)________0.2mol·L-1 HCl溶液中水电离出的c(H+);(填“>”、“<”、或“=”)
② 求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Cl-)-c(M+)=__________ mol·L-1 c(H+)-c(MOH) =__________ mol·L-1
(3) 室温下如果取0.2 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明MOH的电离程度________MCl的水解程度。(填“>”、“<”、或“=”),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________。
(4)室温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是
正确答案
(20分,每空2分)(1)10-14 ;2×10-7mol/L ; 8×10-11mol/L , 8×10-11mol/L(各2分)
(2) ①>(2分) ② 9.9×10-7(2分) 1.0×10-8(2分)、
(3)<(2分) c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-) (2分)
略
(1)室温下PH=2的某强酸稀释100倍,PH=_____,PH=12的某强碱稀释100倍,PH=____
(2)室温下,PH=2的HCl与PH=12的氨水等积混合后,溶液的PH___7(填>,<或=),原因是 _______________________________________________________________________________
(3)室温下,0.01mol/L的HCl与0.01mol/L的氨水混合后,溶液的PH___7(填>,<或=),原因是_______________________________________________________________________
(4)室温下,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍C(H+):C(SO42-)=_________
将稀释后的溶液再稀释100倍,C(H+):C(SO42-)=_________
(5)MOH和ROH两种一元碱的水溶液分别加水稀释时,PH变化如右图:下列叙述中正确的是()
A:MOH是一种弱碱
B:在x点,MOH完全电离
C:在x点C(M+)=C(R+)
D:稀释前ROH溶液中C(OH-)是MOH溶液中C(OH-)的10倍
正确答案
(1) 4 , 10 (
2) > , 反应后剩
余大量氨水,氨水电离使溶液呈碱性(3) < , 生成的NH4Cl水解使溶液呈酸性NH4++H2O
NH3·H
2O+H+ (4)2:1 , 20:1 (5)B
略
(16分)常温下,在20.0mL 0.20mol/LCH3COONa溶液中滴加0.20mol/L的稀盐酸。溶液的PH值的变化关系如右图所示。
(1) a >7.0的理由是(用离子方程式表示)
(2)如图,当加入稀盐酸的体积为V1mL时,溶液的pH值
刚好为7.0。此时溶液中c(Cl-) c(CH3COOH)
(填<、>或=)。简要写出判断依据
。
(3)当加入的盐酸的体积为20.0mL时,测定溶液中的c(H+)为1.3×10-3 mol/L,求CH3COOH的电离平衡常数Ka(设混合后的体积为二者的体积之和,计算结果保留两位有效数字)。
正确答案
(16分)
(1)CH3COO- + H2OCH3COOH + OH- (3分)
(2)(6分) =" " (2分)
根据电荷守恒有:c(OH- ) + c(Cl- ) + c(CH3COO- ) = c(H+) + c(Na+) 由于溶液的pH=7,c(OH- ) = c(H+),所以c(Cl- ) + c(CH3COO- ) = c(Na+) (2分);
而根据物料守恒有:c(CH3COO H) + c(CH3COO- ) =" " c(Na+) (1分)
所以有c(CH3COO H) = c(Cl- ) (1分)
(3)解:当加入盐酸的体积为20.0mL时,两种物质刚好完全反应,生成c(CH3COOH) =" 0.10mol/L " (1分)
CH3COOH CH3COO- + H+ (2分)
c(平) 0.1 1.3×10-3 1.3×10-3 (1分)
略
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