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(14分)甲、乙、丙均为可溶于水的固体,可能含有的离子如下表所示:
已知:
①甲、乙的水溶液均呈碱性,丙的水溶液呈酸性;
②取一定量甲、乙、丙固体混合物,加足量水溶解,最终得到无色澄清溶液;
③向②中所得溶液逐滴加人盐酸至过量,开始无沉淀,后有沉淀生成,继续滴加沉淀消失,过程中有无色无味气体逸出;
④向丙溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
⑤将甲溶液与丙溶液混合,生成白色沉淀和无色气体。
(1) 甲、乙、丙的化学式分别为____________
(2) 250C时,PH均为12的甲溶液和乙溶液中,由水电离出来的c(OH-)之比为______。
(3) 写出⑤中发生反应的离子方程式____________
(4) 250C时,将a mol/L CH3COOH溶液与0.02 mol/L乙溶液等体积混合,所得溶液呈中性,则混合溶液中c(CH3COO-)="______" (忽略混合时溶液体积的变化)。
(5) 等物质的量浓度的乙溶液和丙溶液混合充分反应后,沉淀中的金属元素与溶液中该
元素的质量相等,则乙溶液和丙溶液的体枳比可能为______ (填选项字母)。
正确答案
(1)Na2CO3 NaOH Al2(SO4)3 (各2分,共6分)
(2)1:10-10 (2分)
(3)2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(2分)
(4)0.01mol/L (2分,不写单位扣1分)
(5)AC (2分,每项1分,错选1个扣1分)
丙溶液显酸性,且向丙溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,所以丙中含有SO42-。将甲溶液与丙溶液混合,生成白色沉淀和无色气体,这说明二者水解相互促进,所以丙是硫酸铝。根据②③可知混合液中含有CO32-和AlO2-,因此甲是碳酸钠,乙是氢氧化钠。
(1)见答案
(2)碳酸钠水解显碱性,促进水的电离。氢氧化钠是强碱,抑制水的电离,所以水电离出来的c(OH-)之比为10-2︰10-12=1:10-10。
(3)铝离子水解显酸性,碳酸钠水显碱性,二者相互促进,方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)溶液显中性,则根据电荷守恒可知c(CH3COO-)=c(Na+)=0.02 mol/L÷2=0.01mol/L。
(5)如果硫酸铝过量,则溶液中是铝离子,根据方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知,氢氧化钠的物质的量和硫酸铝的物质的量是3︰1。如果氢氧化钠过量,则方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,所以氢氧化钠的物质的量和硫酸铝的物质的量是7︰1,答案选AD。
测血钙的含量时,可将2.0 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4后,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+,若终点时用去20.0 mL 1.0×10-4 mol·L-1的KMnO4溶液。
(1)写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式 。
(2)判断滴定终点的方法是 。
(3)计算:血液中含钙离子的浓度为 g·mL-1。
正确答案
(1)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)当滴入1滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色
(3)1.0×10-4
因为滴加酸性KMnO4溶液至反应完毕过量时,会使溶液呈紫色,故可用滴入一滴酸性KMnO4溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色的方法来判断终点。由题意知可能发生反应的离子方程式为:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O、Ca2++C2
CaC2O4↓、CaC2O4+2H+
Ca2++H2C2O4。
设2 mL血液中含Ca2+的物质的量为x,则
5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2Mn
5 2
x 20.0×10-3 L×1.0×10-4 mol·L-1
x=5.0×10-6 mol,1 mL血液中Ca2+的浓度为=1.0×10-4 g·mL-1。
某学生用0.100 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母序号填写) 。
(2)上述B步骤操作的目的是 。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是 。
正确答案
(1)B、D、C、E、A、F
(2)洗去附在滴定管内壁上的水,防止将标准溶液稀释而产生误差
(3)偏高
(4)当滴入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(2)无论是盛放标准液还是待测液的滴定管均应润洗,因为滴定管的内壁上附着的蒸馏水会将放入的溶液稀释而引起测定误差。(3)A步骤操作之前,先用待测液洗涤锥形瓶,会使待测液的体积大于20.00 mL,消耗标准液多,则测定结果偏高。(4)由于用酚酞作指示剂,故当溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即达到了滴定终点。
(10分)称取三份锌,分别放入三支试管中,在试管甲里加入PH=3的盐酸50ml,在试管乙里加入PH=3的醋酸50ml,在试管丙里加入PH=3的醋酸50ml及少量铜粉,塞上导管塞子,定时测定生成H2的体积。若反应终了时,生成的H2一样多,且锌没有剩余。
(1)用“>”、“=”或“<”回答以下问题:
①参加反应的锌的质量由多到少的顺序为: 。
②反应完毕时,所需反应时间由多到少的顺序为: 。
(2)简答:
①反应所需时间最长的一种酸的原因是: 。
②乙、丙反应所需时间是否相等?答: 。其原因是: 。
正确答案
(1)①甲=乙=丙 ②甲>乙>丙 (2)①随着反应的进行,盐酸里[H+]减小得最多,反应速率减小最快,时间最长。②不相等,丙中形成了铜锌原电池,加速了锌的反应,丙中反应较乙中快。
试题分析:因为氢气的量相同,所以参加反应的锌的质量相等,故甲=乙=丙;因为丙反应速率最快,其次乙在反应中不停电离,保持较小的pH,而甲pH不断增大,故有:甲>乙>丙。(2)简答:①随着反应的进行,盐酸里[H+]减小得最多,反应速率减小最快,时间最长。因为丙中形成了铜锌原电池,反应速率比单比酸反应要快,加速了锌的反应,丙中反应较乙中快。
点评:高考常考知识之一,化学反应原理及分析溶液的PH的变化,平时对这类题目,要在理解基本概念的前提下,多练习,多总结,才能得心应手。
(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3 NH4++NH2- 据此判断以下叙述中错误的是 ( )
(2)完成下列反应方程式
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体____________________________。
②NaNH2溶于水的反应____________________________。
③类似于“H++OH—=H2O”的反应____________________________。
正确答案
(1)C(2)①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2—+H2O="OH—+NH3↑③NH2—+NH4+" =2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识:NH3分子电离产生H+和NH2—,H+与NH3结合生成NH4+,液氨电离产生等量的NH2—与NH4+,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH4+类似于H+,NH2—类似于OH—。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
25℃时,某酸HA:Ka=1.0×10-7,已知:溶液的酸度AG=lg[c(H+)/c(OH-)]
(1)HA的电离方程式为 。
(2)0.1 mol·L-1HA溶液中,c(H+)= ,AG= 。
(3)保持25℃,下列方法能使HA溶液的电离度、溶液pH都增大的是 (填字母)
A.加水稀释 B.加少量盐NaA固体 C.加少量NaOH固体
正确答案
(1)HAH++A- (2)10-4mol/L 6 (3)A C
试题分析:(1)由电离平衡常数可知HA为弱酸。所以HA的电离方程式为HAH++A-。(2)
,由于c(HA)=0. 1 mol/LHA溶液中,解得c(H+)=10-4mol/L。c(OH-)=10-10mol/L,所以AG=6.(3)保持25℃,A.加水稀释HA溶液的电离度增大,由于c(H+)减小,所以溶液pH增大。正确。B.加少量盐NaA固体,电离平衡HA
H++A-逆向移动,HA溶液的电离度减小,c(H+)减小,溶液pH增大。错误。C.加少量NaOH固体,电离平衡HA
H++A-正向移动,HA溶液的电离度增大,由于不断消耗H+,所以c(H+)减小,溶液pH增大。正确。考点:+)与AG的关系、外界条件对电离平衡的影响的知识。
中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在平衡:H2OH++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是 (填字母)。
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显 色,溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH 7(填“>”、“<”或“=”),溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
正确答案
(1)BD (2)淡黄 中 < 中
(1)要使平衡右移,且所得溶液呈酸性,应减少OH-的量,所以选B、D。(2)100 ℃时,pH=6溶液呈中性,因此用pH计测定时,pH应小于7,因为溶液是中性,所以pH试纸呈淡黄色。
⑴在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为(填序号)__ __。
A.9 B.13 C.11~13之间 D.9~11之间
⑵25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)__ ___。
A.氨水与氯化铵发生化学反应
B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
⑶已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质是 。
正确答案
(10分)⑴D(2分) ⑵C(2分) ⑶ ① 氯化铵 ,A (各2分) ② NH4Cl和HCl (2分)
试题分析:(1)氨水是弱碱,稀释促进电离,OH-的物质的量是增加的。所以在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH介于9~11之间,答案选D。
(2)氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小,所以答案选C。
(3)根据电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)可知:
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质是氯化铵。氯化铵水解,溶液显酸性,,则上述离子浓度大小顺序关系中正确的是A。
②C中溶液显酸性,且c(H+)>c(NH4+),所以溶液中溶质是氯化氢和氯化铵。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生基础知识的巩固与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是利用好溶液中的几种守恒关系,即物料守恒、电荷守恒和质子守恒。
(8分)50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,有两处缺点,其一是有处错误安装会导致热量散失较大,应该改正为 ,其二尚缺少一种玻璃仪器,这玻璃仪器名称是
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的反应热数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差t2-t1分别为2.2℃ 2.4℃ 3.4℃,则最终代入计算式的温差均值为 ℃
正确答案
(1)小烧杯和大烧杯的杯口应相平、环形玻璃搅拌棒
(2)保温(或隔热、或减少热损失) (3)偏小
(4)不相等、相等 (5)偏小 (6)2.3
(1)根据装置图可知,小烧杯和大烧杯的杯口没有相平,会导致热量损失。实验中需要搅拌,所以还缺少环形玻璃搅拌棒。
(2)该实验要尽可能的减少热量的损失,所以烧杯间填满碎纸条的作用是保温(或隔热、或减少热损失)。
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,热量会损失,因此求得的反应热数值偏小。
(4)改变酸或碱的用量,放出的热量会变化,但中和热是不变的,因为中和热是稀溶液中酸和碱作用生成1mol水时反应所放出的热量。
(5)氨水是弱碱,存在电离平衡。由于电离是吸热的,所以测得的中和热数值会偏小。
(6)根据数据可知,实验③的误差大,舍去,所以温度差的平均值是(2.2℃+2.4℃)÷2=2.3℃.
用50mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器的名称是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等、不相等”),所求中和热 (填“相等、不相等”)。
正确答案
(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少热量散失(3)偏小(4)不相等、相等
考查中和热的测定,主要是注意热量的损耗,尽量减小误差。
(4)参加反应的物质的量不同,放出的热量必然不同,但经折算为中和热后应相等。
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