【学霸笔记】第三章 情境活动课 课题 以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题 课件----2027版高中化学人教版选择性必修1

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【学霸笔记】第三章 情境活动课 课题 以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题 课件----2027版高中化学人教版选择性必修1

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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
情境活动课 课题 以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题
水是生命活动赖以生存的环境,水溶液是化学实验中最常用的环境之一,水溶液中的反应是研究化学反应原理的重要模型,水溶液中的平衡是研究化学平衡的重要模型。水溶液中的平衡主要有电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等,这些平衡理论对生命活动、生产生活以及环境保护等方面具有诸多指导意义。
电离平衡
食醋(主要成分为CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知:
弱酸 CH3COOH H2CO3 HNO2 HCN
电离 常数 Ka= 1.8×10-5 Ka1= 4.3×10-7 Ka2= 5.6×10-11 Ka= 5.0×10-4 Ka=
6.2×10-10
活动1 CH3COO-、、、、CN-结合质子(H+)的能力由小到大的顺序为______________________________________。
提示:
活动2 CO2通入NaNO2溶液中能否生成HNO2?________(填“能”或“否”),理由是_________________________________。
提示:否 H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka,H2CO3的酸性比HNO2的酸性弱
活动3 少量CO2通入足量NaCN溶液中,反应的离子方程式为___________________________________________________________。
提示:
已知水在25 ℃和100 ℃时,其电离平衡曲线如图所示。
水的电离和溶液的pH
活动1 曲线A所对应的温度下,pH=2的盐酸和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1与α2大小关系是怎样的?
提示:曲线A所对应的温度是25 ℃,pH=2的盐酸,c水(H+)=10-12 mol·L-1;pH=11的某BOH溶液中,c水(H+)=10-11 mol·L-1;水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大,则α1<α2。
活动2 曲线B对应的温度下,将溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH为多少?
提示:等体积混合后的溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1。由于该温度下水的离子积常数Kw=10-12,所以c(H+)=10-10 mol·L-1,所得混合溶液的pH=10。
活动3 100 ℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是什么?
提示:100 ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12。设pH=a的强酸溶液的体积是100 L,pH=b的某强碱溶液的体积是1 L,则100 L pH=a的某强酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-a mol,1 L pH=b的某强碱溶液中n(OH-)= mol=10b-12 mol。混合后溶液呈中性,102-a mol=10b-12 mol,则2-a=b-12,所以a+b=14。
盐类的水解
醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。
活动1 物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是________(填字母)。
A.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=
提示:物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据元素守恒有:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),联立两式可得2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),A错误、B正确;据元素守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
活动2 常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是怎样的?醋酸溶液中c(H+)与NaOH溶液中c(OH-)的大小关系是怎样的?
提示:常温时,将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,此时溶液呈中性;若二者恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,欲使溶液呈中性,醋酸要稍过量,则有m>n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若醋酸溶液中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),则混合后醋酸远远过量,会使混合溶液呈酸性,故醋酸溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。
硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。
活动1 向水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向哪个方向移动?Kw如何变化?
沉淀溶解平衡
提示:向水中加入少量ZnSO4固体,Zn2+发生水解反应,促使水的电离平衡正向移动,由于温度不变,则Kw不变。
活动2 向0.5 L 0.10 mol·L-1 ZnSO4溶液中加入等体积的0.02 mol·L-1 AgNO3溶液,能否生成Ag2SO4沉淀?
提示:ZnSO4溶液和AgNO3溶液等体积混合后=0.05 mol·L-1,c(Ag+)=0.01 mol·L-1,则Q=·c2(Ag+)=0.05×0.012=5×10-6<Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5,故不能生成Ag2SO4沉淀。
活动3 常温下,要除去0.20 mol·L-1 ZnSO4溶液中的Zn2+,pH的取值范围是多少?
提示:要除去溶液中的Zn2+,应使c(Zn2+) ≤1.0×10-5 mol·L-1,则有c(OH-)≥= mol·L-1=10-6 mol·L-1,此时溶液的c(H+)≤= mol·L-1=10-8 mol·L-1,即溶液的pH≥8。
1.物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡,回答下列问题:
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡逆向移动;溶液中的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
减小 
(2)某温度下,水的离子积常数为1×10-13。该温度下,若100体积pH=a的H2SO4溶液与1体积pH=b的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则a+b=________。
(3)25 ℃下,有浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:a.Na2CO3溶液;b.NaClO溶液;c.CH3COONa溶液(H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;HClO:Ka=3.0×10-8;CH3COOH:Ka=1.8×10-5),这三种溶液的pH由小到大的顺序为___________(填字母符号)。
15 
c<b<a
[解析] (1)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,加入CH3COONa固体,溶液中的c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动;溶液中c(H+)减小,c(CH3COOH)增大,则的值减小。(2)某温度下,水的离子积常数为1×10-13,该温度下,pH=a的硫酸溶液中c(H+)=,pH=b的氢氧化钠溶液中c(OH-)= mol·L-1=10b-13 mol·L-1,混合后溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),则100×10-a=1×10b-13,102-a=10b-13,即2-a=b-13,则a+b=15。、NaClO、CH3COONa均为强碱弱酸盐,其溶液均显碱性,由于酸性,则水解程度>CH3COO-,因此相同浓度的钠盐溶液的pH:CH3COONa溶液<NaClO溶液<Na2CO3溶液,即c2.(1)已知H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;H2C2O4:Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4。
①0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。
②等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是________溶液(填名称)。
大于 
草酸 
③若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是________(填字母)。
a.c(H+)>c(HC2)>c(HC)>c(C)
b.c(HC)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
c.c(H+)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
d.c(H2CO3)>c(HC)>c(HC2)>c(C)
ac
(2)SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少SO2的排放,回答下列方法中的问题。
方法1(双碱法):用NaOH溶液吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
①写出过程ⅰ的离子方程式:_______________________________。
+H2O 
②CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)
从平衡移动的角度,简述过程ⅱ中NaOH再生的原理:_____________________________________________________________________________。
方法2:用氨水除去SO2
③已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)≈ ________ mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=________。
与Ca2+生成CaSO3沉淀,Ca(OH)2(s)的溶解平衡正向移动,有NaOH生成 
6.0×10-3 
0.6
[解析] (1)①根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸,则同浓度的两种溶液中,碳酸钠的水解程度大于草酸钠,所以0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。②草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸溶液。③草酸的第一、二步电离常数均大于碳酸的第一步电离常数,所以等浓度的两种溶液中,草酸的电离程度大于碳酸,因此溶液中c(H+)>c(HC2)>c(C2)>c(HC)>c(C),ac正确。(2)①过程ⅰ是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为+H2O。②过程ⅱ加入
CaO,存在CaO(s)+H2O (l)===Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),因与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成。③NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,由Kb=可知,c(OH-)≈ mol·L-1=6.0×10-3 mol·L-1;当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,H2SO3的Ka2=6.0×10-8,由Ka2==0.6。
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(本试卷共65分)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学在生产和日常生活中有着重要应用。下列说法错误的是(  )
A.施肥时,草木灰不能与铵态氮肥混合施用
B.使用含氟牙膏预防龋齿利用了沉淀转化的原理
C.可用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]对生活用水进行杀菌消毒
D.处理锅炉水垢中的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液浸泡,后加盐酸除去
章末综合测评(三) 水溶液中的离子反应与平衡
√
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C [明矾净水的原理是明矾水解生成Al(OH)3胶体而吸附悬浮物,不能杀菌消毒,C错误。]
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2.蚂蚁体内会分泌蚁酸(即甲酸,化学式为HCOOH),会使皮肤发痒,下列说法错误的是(  )
A.常温下,等浓度HCOOH溶液的导电能力比HCl溶液弱
B.加热或稀释HCOOH溶液,其电离程度均增大
C.25 ℃时,pH=1的HCOOH溶液稀释至1 000 倍,pH<4
D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液与等体积0.1 mol·L-1 HCOOH溶液恰好完全反应,可说明HCOOH是强酸
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D [HCOOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离,HCl是强酸,在水溶液中完全电离,则常温下,等浓度HCOOH溶液的导电能力比HCl溶液弱,故A正确;HCOOH的电离是吸热过程,加热或稀释HCOOH溶液,其电离程度均增大,故B正确;25 ℃时,pH=1的HCOOH溶液稀释至1 000 倍,稀释过程中促进了HCOOH的电离,则稀释后溶液中c(H+)>1×10-4 mol·L-1,pH<4,故C正确; NaOH溶液与等体积0.1 mol·L-1 HCOOH溶液恰好完全反应,但没有说明反应后溶液的酸碱性,不能说明HCOOH是强酸,故D错误。]
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3.下列溶液中c(CH3COO-)最小的是(  )
A.1 mol·L-1CH3COOH
B.1 mol·L-1CH3COONa
C.1 mol·L-1CH3COONH4
D.1 mol·L-1(CH3COO)2Ca
√
A [CH3COOH为弱酸,电离程度小,c(CH3COO-)小,A正确。]
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4.下列变化中,不能用盐类水解原理解释的是(  )
A.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备胶体
B.用热饱和Na2CO3溶液清洗试管壁上附着的植物油
C.向Al2(SO4)3溶液中加入浓NaHCO3溶液,产生沉淀和气体
D.保存FeSO4溶液时加Fe粉
√
D [FeSO4溶液中加Fe粉,防止Fe2+被氧化,与水解无关。]
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5.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.用FeS除去废水中的Hg2+:FeS+Hg2+ HgS+Fe2+
B.用CH3COOH溶液处理水垢中的氢氧化镁:+2H+===Mg2++2H2O
C.在Na2S溶液中滴加NaClO溶液:S2-+ClO-+2H+===S↓+Cl-+H2O
D.NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合:+2Al3++3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
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A [B项,CH3COOH不可拆分,错误;C项,Na2S溶液呈碱性,反应物不能写H+,错误;D项不可拆分,错误。]
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6.已知:25 ℃时,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka(C6H5OH)=1.0×10-10。该温度下,下列说法正确的是(  )
A.中和相同物质的量浓度的CH3COOH和C6H5OH溶液,消耗的NaOH相同
B.等pH的CH3COONa和C6H5ONa溶液中,c(C6H5O-)> c(CH3COO-)
C.C6H5OH与NaOH溶液混合后,pH=10,则c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.CH3COOH和C6H5O-可以大量共存
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C [未给定溶液的体积,中和相同物质的量浓度的CH3COOH和C6H5OH溶液,消耗的NaOH不一定相同,A错误;Kh(CH3COO-)Ka(C6H5OH),较强酸制取较弱酸,CH3COOH和C6H5O-反应生成C6H5OH,二者不可以大量共存,D错误。]
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7.下列说法正确的是(  )
A.常温下,pH=4的CH3COOH溶液中,由水电离的c(H+)=10-4 mol·L-1
B.将pH=2的HCl溶液和pH=4的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液pH=3
C.0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后所得溶液pH>7,则>c(NH3·H2O)
D.向0.1 mol·L-1、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液反应的离子方程式为HA-+OH-===H2O+A2-
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C [pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-10 mol·L-1,由水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1,A错误;将pH=2的HCl溶液和pH=4的H2SO4溶液等体积混合,混合溶液中c(H+)= mol·L-1,混合后溶液的pH不等于3,B错误;0.1 mol·L-1氨水与 NH4Cl溶液等体积混合所得溶液的pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,一水合氨电离生成铵根离子,铵根离子水解生成一水合氨,则>c(NH3·H2O),C正确;0.1 mol·L-1的NaHA溶液的pH=1,说明HA-可完全电离生成H+和A2-,则NaHA和NaOH反应的离子方程式为H++OH-===H2O,D错误。]
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8.实验研究发现:25 ℃时,向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液(pH=8.2)中加入过量0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,有白色沉淀产生,静置获得上层清液。下列说法正确的是(  )
A.上层清液中>Ksp(CaCO3)
B.产生白色沉淀的过程中的电离度不断增大
C.产生白色沉淀的离子方程式为===CaCO3↓
D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)>[c(H2CO3)+c(C)] >c(HC)
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B [上层清液为碳酸钙的饱和溶液,则=Ksp(CaCO3),A错误;,产生白色沉淀的过程中碳酸根离子转化为碳酸钙沉淀,促进碳酸氢根离子的电离的电离度不断增大,B正确;产生白色沉淀的反应为钙离子和碳酸氢根离子生成碳酸钙沉淀,离子方程式为 ===CaCO3↓+H2O+CO2↑,C错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中主要离子为钠离子和碳酸氢根离子,碳酸氢根离子水解和电离程度很弱,水解程度大于电离程度导致溶液显碱性,则为],D错误。]
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9.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作会引起测定结果偏低的是(  )
A.盛放标准盐酸的酸式滴定管未润洗
B.用酚酞作指示剂,滴至红色刚变无色时,立即停止加盐酸并读数
C.锥形瓶先用NaOH溶液润洗,后装入20.00 mL NaOH溶液进行滴定
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束气泡消失
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B [A项,结果偏高;B项,结果偏低;C项,结果偏高;D项,结果偏高。]
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10.从饱和AlCl3溶液中制备无水AlCl3固体,某小组设计方案如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ通入HCl的作用是抑制AlCl3水解并有利于AlCl3·6H2O结晶
B.AlCl3·6H2O灼烧可生成AlCl3
C.步骤Ⅲ可采用减压干燥或低温干燥
D.步骤Ⅳ试剂SOCl2与水反应的产物为SO2和HCl
√
B [AlCl3·6H2O灼烧生成Al2O3,B错误。]
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11.室温下,用的NaOH溶液滴定的HAuCl4溶液。溶液中,含氯微粒a、b的分布系数δ、NaOH溶液体积V(NaOH溶液)与pH的关系如图所示[比如HAuCl4的分布系数,δ(HAuCl4)=]。下列叙述错误的是(  )
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A.q点,溶液的pH在8~9之间
B.n点,溶液中>0.8
C.p点,溶液中+c(OH-)
D.X点,溶液中c(Na+)>c(HAuCl4)
√
D [由图示知,X点c(HAuCl4)=,此时溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=,得,则c(Na+)题号
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12.常温下,将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液中含铁粒子存在如下平衡:
H3Fe,各粒子的物质的量分数[δ(X)]随pOH的变化如图[pOH=-lg c(OH-)]。下列说法正确的是(  )
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A.曲线Ⅰ代表的物质的量分数随pOH的变化
B.当=c(H2FeO4)时,溶液pH=5.2
C.>
D.pH=7时,溶液中=
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A [对于反应
增大氢离子浓度,平衡右移,横坐标代表pOH,横坐标从左到右pOH越大,说明氢氧根离子浓度越小,氢离子浓度越大,因此曲线Ⅰ代表的物质的量分数随pOH的变化,曲线Ⅱ代表的物质的量分数随pOH的变化,曲线Ⅲ代表H2FeO4的物质的量分数随pOH的变化,曲线Ⅳ代表的物质的量分数随pOH的变化。曲线Ⅰ代表的物质的量分数随pOH的变化,故A正确;当=c(H2FeO4)时,在曲线Ⅱ和曲线Ⅲ的交叉点b,对应的
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pOH=5.2,pH=8.8,故B错误;a点时=,K1==c(OH-)=10-1.6,同样在b点和c点分别计算出K2=10-5.2,K3=10-7.3,<,故C错误;pH=7时,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,根据电荷守恒,溶液中还有硫酸根离子
=,故D错误。]
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二、非选择题(本题共3小题,共29分)
13.(8分)已知25 ℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
化学式 CH3COOH H2CO3 HCN
电离平 衡常数 Ka= 1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=
6.2×10-10
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回答下列问题:
(1)25 ℃时,有pH相等的三种溶液:①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,其浓度由大到小的顺序为__________ (填序号)。(1分)
(2)将浓度为0.02 moL·L-1的HCN溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+)________(填“>”“<”或“=”)c(OH-)。(1分)
①>③>② 
<
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(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是________(填字母)。(1分)
A.  B.
C. D.
B
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(4)体积均为10 mL、pH均为2的CH3COOH溶液与HX溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中pH变化如图所示。则HX的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”)CH3COOH的电离平衡常数;HX是________(填“强”或
“弱”)酸,理由是___________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
_______________________。(5分)
大于
弱
体积为10 mL、pH为2的HX溶液加水稀释至1 000 mL,若该酸是强酸则pH应为4,而稀释后pH小于4,说明在其溶液中存在电离平衡,HX是弱酸
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[解析] (1)由表格数据可知,酸性:,则相同条件下,同物质量浓度的三种溶液中酸根离子的水解程度:溶液>③NaCN溶液>①CH3COONa溶液,若使这三种溶液的pH相等,其浓度由大到小的顺序应为①>③>②。(2)将浓度为0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,得到等浓度的HCN和NaCN混合溶液,CN-+H2O HCN+OH-,CN-的水解平衡常数Kh==≈
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1.6×10-5>Ka=6.2×10-10,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液呈碱性,c(H+)题号
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故不选C;用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液的过程中,溶液中c(H+)减小,Kw=c(OH-)·c(H+)不变,c(OH-)增大,则减小,故不选D。(4)弱酸的电离常数越大,酸性越强,由题图可知,等体积、pH相同的CH3COOH溶液与HX溶液稀释相同倍数时,HX溶液的pH变化大,说明HX在溶液中的电离程度大于CH3COOH,酸性强于CH3COOH,电离常数大于CH3COOH;体积为10 mL、pH为2的HX溶液加水稀释至1 000 mL,若该酸是强酸则pH应为4,而稀释后pH小于4,说明在其溶液中存在电离平衡,是弱酸。
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14.(12分)草酸(H2C2O4)常用来定量测定某些物质的浓度,因此其浓度的准确度非常重要。为测定某未知浓度的草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定和氧化还原滴定两种测定方法。
Ⅰ.酸碱中和滴定法
已知:0.1 mol·L-1草酸氢钠溶液pH=2.7,该溶液具有一定缓冲性,滴入少量强酸或强碱溶液时溶液pH变化较小;草酸的电离常数:Ka1=5×10-2、Ka2=5×10-5。
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操作步骤:量取10.00 mL待测草酸溶液于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液盛装于滴定管中,到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,再重复滴定3次,记录数据如表:
滴定次数 1 2 3 4
V[H2C2O4(aq)]/mL 10.00 10.00 10.00 10.00
V[NaOH(aq)](消耗)/mL 15.95 15.00 15.02 14.98
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(1)该滴定过程中应选用的指示剂为__________(填“酚酞”或“甲基橙”)。(1分)
(2)将NaOH溶液盛装于滴定管后,需要排尽滴定管尖嘴部分的气泡,并将液面调至_______________________________________。(2分)
(3)由上述滴定结果可计算c(H2C2O4)=________mol·L-1。(2分)
酚酞 
“0”刻度(或“0”刻度以下)
0.075 
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(4)若出现下列情况,测定结果偏高的是________(填字母)。(2分)
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定至终点时,俯视读数
D.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
D 
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Ⅱ.氧化还原滴定法
用酸性KMnO4标准溶液滴定该草酸溶液,溶液褪色,并有无色气体产生。
(5)滴定过程中涉及反应的离子方程式为__________________________________________________________。(2分)
+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O 
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(6)滴定时盛装KMnO4溶液的滴定管为_____________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定过程中,刚开始滴定时溶液的颜色变化较慢,一段时间后溶液的颜色变化速度明显加快,猜测原因为___________________________________________________________
(指明具体微粒的具体作用),滴定至终点的现象为_________________________________________________________________________________。(3分)
酸式滴定管 
生成的Mn2+对该反应有催化作用 
当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色
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[解析] (1)滴定结束时溶液为草酸钠溶液,草酸钠溶液显碱性,需要选择在碱性条件下变色的指示剂酚酞。(2)将NaOH溶液盛装于滴定管后,需要排气泡,并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下。(3)第一组数据误差较大,舍去,根据第二、三、四组数据计算消耗的V[NaOH(aq)](消耗)平均值为15.00 mL,由2c(H2C2O4) V[H2C2O4(aq)]=c(NaOH)V[NaOH(aq)](消耗)得,c(H2C2O4)==0.075 mol·L-1。
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(4)滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对测定结果无影响,A错误;在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,使得草酸溶液变少,则消耗的氢氧化钠溶液变少,导致测定结果偏低,B错误;滴定至终点时,俯视读数,导致读出的V[NaOH(aq)](消耗)偏小,从而导致测定结果偏低,C错误;用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗,导致NaOH溶液浓度变低,消耗的体积增大,导致测定结果偏高,D正确。(5)酸性KMnO4溶液与草酸溶液反应,溶液褪色,并生成无色气体CO2,则反应的离子方程式为+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
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(6)酸性KMnO4溶液有强氧化性,应用酸式滴定管盛装;一段时间后溶液的颜色变化速度明显加快,原因可能为生成的Mn2+对该反应有催化作用;滴定至终点时,溶液会由无色变为浅红色,则滴定至终点的现象为当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色。
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15.(9分)(1)常温下,已知Kb(NH3·H2O)≈1.75×10-5,向某氨水中缓缓通入HCl气体,溶液中与pH的关系如图所示。常温下NH3·H2O的Kb=________(用含有a的代数式表示),温度升高,A点的位置可能是________(填“A1”或
“A2”),a_____ (填“>”“<”或“=”)
7。(4分)
10a-14 
A2 
> 
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(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
①加入少量NaHCO3的目的是调节pH在___________。(2分)
4.4~7.5 
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②在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________(填字母)。(3分)
A.氯水 B.KSCN溶液
C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
D
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[解析] (1)由A点可知=c(NH3·H2O)且pH=a,则c(OH-)=+OH-,Kb==10a-14;温度升高,促进一水合氨的电离,c(OH-)增大,pH增大,A点的位置可能是A2,此时溶液仍显碱性,a>7。(2)①制备硫酸亚铁,需与硫酸铝分离,应调节溶液pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,并避免生成沉淀,结合题表中数据可知,应控制溶液pH在4.4~7.5。②亚铁离子具有还原性,能和酸性高锰酸钾溶液反应而使溶液褪色,故检验所得产品中是否含有Fe2+,可使用酸性KMnO4溶液,故选D。
谢 谢!

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