第3章 水溶液中的离子反应与平衡 单元检测(含解析)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第3章 水溶液中的离子反应与平衡 单元检测(含解析)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第三章 单元检测
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.常温下,某溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,则该溶液中的溶质是(  )
A.CH3COONa B.NaOH
C.NH3·H2O D.KI
2.下列方程式书写正确的是(  )
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++CO
B.H2SO3的电离方程式:H2SO32H++SO
C.PO的水解方程式:PO+H2OHPO+OH-
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3 (s)===Ca2+ (aq)+CO(aq)
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作照相业的定影剂,使胶片或相纸表面覆着的溴化银溶解,其反应的化学方程式为AgBr+2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列说法正确的是(  )
A.Na3[Ag(S2O3)2]属于强电解质,AgBr属于非电解质
B.Na3[Ag(S2O3)2]中含有离子键、共价键
C.pH越小,越有利于上述反应进行
D.可用硝酸银溶液检验NaBr中的阴离子
4.下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是(  )
A.能使石蕊试液变红的溶液中:CO、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NO、Mg2+、Na+、SO
C.在常温下,=1×1012的溶液中:NH、Fe2+、Cl-、NO
D.在常温下,=1×10-12的溶液中:Na+、HCO、Cl-、K+
5.关于pH都等于9的两种溶液:①NaOH溶液 ②CH3COONa溶液,下列说法正确的是(  )
A.加水稀释相同倍数后溶液的pH:①=②
B.由水电离产生的OH-的物质的量浓度:①>②
C.升高相同温度后(不考虑温度对水电离的影响),溶液的pH:①=②
D.两种溶液中Na+的物质的量浓度:①<②
6.下列各项操作或现象能达到预期实验目的的是(  )
选项 操作或现象 实验目的
A 向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤、洗涤,干燥,加热灼烧 制取Al2O3
B 用饱和的Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3 证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C 在氯化氢气流中加热蒸发MgCl2溶液 制取无水MgCl2
D 取一张pH试纸,先用蒸馏水润湿,再用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1氨水,点在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较 测0.1 mol·L-1氨水的pH
7.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(  )
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
8.常温下,向0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中以恒定的速率滴加稀盐酸,测得溶液pH随时间的变化如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.溶液中水的电离程度:A>H>D>G
B.B点对应的溶液满足关系:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)C.CD段主要发生的反应为HCO+H+===CO2↑+H2O
D.H点对应的溶液满足关系:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
9.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 30 40 25
pH 9.66 9.52 9.37 9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是(  )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2OHSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
10.25 ℃时,碳酸铅和碘化铅在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时-lg c(Pb2+)与-lg c(CO)或-lg c(I-)的关系如图所示。已知≈100.2,题中涉及浓度的单位为mol/L。下列说法正确的是(  )
A.曲线L2表示-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的变化关系
B.25 ℃时,饱和溶液中c(Pb2+):PbI2C.水的电离程度:p>q
D.反应PbI2(s)+CO(aq) PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=105.1
11.实验室中,以(NH4)2Fe(SO4)2为原料,经下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、
Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4 、Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法不正确的是(  )
A.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH)>2c(C2O)+c(HC2O)
B.“酸化”后的溶液中:c(NH)+2c(Fe2+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)
C.“过滤”所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗
D.pH=2的H2C2O4溶液中:=8.4×10-2
12.常温下,将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液中含铁微粒存在平衡:FeOHFeOH2FeO4H3FeO,各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图。下列说法正确的是(  )
A.Ⅲ代表HFeO的变化曲线
B.a、b、c三点水的电离程度相等
C.<
D.a点处:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)=c(OH-)+2c(FeO)+3c(HFeO)
13.AsO、PO都是造成水体污染的因素,可以利用沉淀法除去,如图a、b分别是Mg3(AsO4)2、Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡曲线。下列说法错误的是(  )
A.Ksp[Mg3(AsO4)2]=10-19.68
B.向浓度相等的Na3AsO4、Na3PO4的废水中同时滴加相同浓度的Mg(NO3)2溶液,PO先沉淀
C.要使废水中AsO、PO的浓度均不大于10-6 mol·L-1,则Mg2+浓度至少为10-2.56 mol·L-1
D.若Mg3(AsO4)2(s)+2PO(aq) Mg3(PO4)2(s)+2AsO(aq)成立,则平衡常数K=104.52
14.常温下,在H3AsO4溶液中滴加NaOH溶液,溶液pH与pX=-lg X的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.L1代表pH与-lg 的关系
B.a点溶液中存在:c(H2AsO)=c(HAsO)>c(H+)>c(OH-)
C.AsO+H2AsO2HAsO的平衡常数K=109.23
D.T点坐标为(0.21,2)
二、非选择题
15.根据电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断弱电解质的相对强弱。25 ℃时,有关物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 HF H2CO3
电离平衡常数(Ka) Ka=7.2×10-4 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
化学式 HClO H2SO3
电离平衡常数(Ka) Ka=3.0×10-8 Ka1=1.0×10-2 Ka2=5.0×10-8
(1)25 ℃时,同浓度的HF、H2CO3、HClO三种溶液中,pH最大的是________(写化学式)。
(2)将0.1 mol·L-1的HF溶液1 mL加水稀释至10 mL(假设温度不变),下列各量增大的是________(填标号)。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C. D.
(3)25 ℃时,有物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种溶液:
①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液
依据数据判断其pH由大到小的顺序是______________________(用序号表示)。
(4)根据H2SO3的电离平衡常数,计算25 ℃时,0.05 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH=________。25 ℃时,若某Na2SO3和NaHSO3的混合液呈中性,则溶液中c(SO)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(HSO)。
16.Ⅰ.水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100 ℃时1 mol·L-1 NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=__________mol·L-1,Kw(25 ℃)________(填“>”“<”或“=”)Kw(100 ℃)。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量氢氧化钠固体,__________(填“促进”“抑制”或“不影响”)水的电离平衡。
Ⅱ.现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液
②0.01 mol·L-1盐酸
③pH=12的氨水
④pH=12的NaOH溶液
⑤0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液
⑥0.01 mol·L-1盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
(2)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②________(填“>”“<”或“=”,下同)③。
(3)将六份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH:①________②,③________④,⑤________⑥。
(4)将①、④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),则混合溶液可能呈________(填标号)。
A.酸性    B.碱性    C.中性
17.室温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式:________________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与10 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合而成,则溶液M的pH________(填“>”“<”或“=”)7,溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________________。
已知Ksp(BaA)=1.8×10-10,向该混合溶液中加入10 mL 1 mol·L-1 BaCl2溶液,混合后溶液中的Ba2+浓度为____________mol·L-1。
(3)若溶液M有下列三种情况:①0.01 mol·L-1的H2A溶液;②0.01 mol·L-1的NaHA溶液;③0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1 NaHA溶液等体积混合,则三种情况下,溶液中H2A分子浓度最大的为________(填序号,下同);pH由大到小的顺序为__________________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,混合溶液中=104,V1与V2的大小关系为________(填“V1>V2”“V1=V2”“V118.(2024·山东卷,19)利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取20.00 mL 0.1000 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000 mL KIO3碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是________(填标号)。
A.玻璃棒 B.1000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,B中的试剂为________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是________。
(3)该滴定实验达终点的现象是______________________;滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL,样品中硫的质量分数是________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是________;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是__________________;若滴定过程中,有少量IO不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
第三章 单元检测
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.常温下,某溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,则该溶液中的溶质是(  )
A.CH3COONa B.NaOH
C.NH3·H2O D.KI
答案:A
解析:常温下,某溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-5 mol·L-1>1×10-7 mol·L-1,说明水的电离被促进,酸碱抑制水的电离,能够水解的盐溶液促进水的电离,故选A。
2.下列方程式书写正确的是(  )
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++CO
B.H2SO3的电离方程式:H2SO32H++SO
C.PO的水解方程式:PO+H2OHPO+OH-
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3 (s)===Ca2+ (aq)+CO(aq)
答案:C
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作照相业的定影剂,使胶片或相纸表面覆着的溴化银溶解,其反应的化学方程式为AgBr+2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列说法正确的是(  )
A.Na3[Ag(S2O3)2]属于强电解质,AgBr属于非电解质
B.Na3[Ag(S2O3)2]中含有离子键、共价键
C.pH越小,越有利于上述反应进行
D.可用硝酸银溶液检验NaBr中的阴离子
答案:B
4.下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是(  )
A.能使石蕊试液变红的溶液中:CO、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NO、Mg2+、Na+、SO
C.在常温下,=1×1012的溶液中:NH、Fe2+、Cl-、NO
D.在常温下,=1×10-12的溶液中:Na+、HCO、Cl-、K+
答案:B
解析:A项,能使石蕊试液变红说明该溶液呈酸性,CO不能大量存在;B项,由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性或碱性,在碱性条件下,Mg2+不能大量存在,但在酸性条件下这些离子可以大量共存;C项,常温下,=1×1012的溶液中,Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,则c(OH-)=1×10-1 mol·L-1,该溶液显碱性,NH、Fe2+在该溶液中不能大量存在;D项,常温下,Kw=1×10-14,该溶液中=1×10-12,则c(H+)=1×10-2 mol·L-1,该溶液显酸性,HCO不能大量存在。
5.关于pH都等于9的两种溶液:①NaOH溶液 ②CH3COONa溶液,下列说法正确的是(  )
A.加水稀释相同倍数后溶液的pH:①=②
B.由水电离产生的OH-的物质的量浓度:①>②
C.升高相同温度后(不考虑温度对水电离的影响),溶液的pH:①=②
D.两种溶液中Na+的物质的量浓度:①<②
答案:D
解析:分别加水稀释相同倍数时,CH3COONa是强碱弱酸盐,pH变化小,所以醋酸钠溶液的pH大于氢氧化钠溶液的pH,故A错误;CH3COONa水解促进水的电离,氢氧化钠抑制水的电离,由水电离产生的OH-的物质的量浓度:②>①,故B错误;分别加热到相同温度时(不考虑温度对水电离的影响),NaOH溶液中c(OH-)不变,而加热促进CH3COONa水解,CH3COONa溶液中c(OH-)增大,故升高相同温度,NaOH溶液的pH小于CH3COONa溶液的pH,故C错误;因两溶液pH均为9,因此c(CH3COONa)大于c(NaOH),因此CH3COONa溶液中c(Na+)大于NaOH溶液中c(Na+),故D正确。
6.下列各项操作或现象能达到预期实验目的的是(  )
选项 操作或现象 实验目的
A 向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤、洗涤,干燥,加热灼烧 制取Al2O3
B 用饱和的Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3 证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C 在氯化氢气流中加热蒸发MgCl2溶液 制取无水MgCl2
D 取一张pH试纸,先用蒸馏水润湿,再用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1氨水,点在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较 测0.1 mol·L-1氨水的pH
答案:C
7.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(  )
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
答案:D
解析:A项,溶液中存在电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),错误;B项,NaHCO3溶液的pH=8.3,说明其水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO),错误;C项,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合时,氨水过量,溶液显碱性,错误;D项,CH3COOH溶液与NaOH溶液反应得到等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,由电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),移项得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),正确。
8.常温下,向0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中以恒定的速率滴加稀盐酸,测得溶液pH随时间的变化如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.溶液中水的电离程度:A>H>D>G
B.B点对应的溶液满足关系:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)C.CD段主要发生的反应为HCO+H+===CO2↑+H2O
D.H点对应的溶液满足关系:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
答案:B
解析:第一次滴定突变点:Na2CO3与稀盐酸混合,恰好反应生成NaHCO3和NaCl,第二次滴定突变点:碳酸氢钠与稀盐酸恰好完全反应生成NaCl、二氧化碳和水;B点时加入了稀盐酸,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),B错误。
9.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 30 40 25
pH 9.66 9.52 9.37 9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是(  )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2OHSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
答案:C
解析:①→③的过程中,温度升高使水解平衡正向移动,而SO浓度逐渐减小,使水解平衡逆向移动,故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C错误。
10.25 ℃时,碳酸铅和碘化铅在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时-lg c(Pb2+)与-lg c(CO)或-lg c(I-)的关系如图所示。已知≈100.2,题中涉及浓度的单位为mol/L。下列说法正确的是(  )
A.曲线L2表示-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的变化关系
B.25 ℃时,饱和溶液中c(Pb2+):PbI2C.水的电离程度:p>q
D.反应PbI2(s)+CO(aq) PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=105.1
答案:D
解析:A项,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO),则c(Pb2+)=,-lg c(Pb2+)=-lg [Ksp(PbCO3)]-[-lg c(CO)],同理,c(Pb2+)=,-lg c(Pb2+)=-lg [Ksp(PbI2)]-2[-lg c(I-)],根据斜率知,曲线L1表示-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的变化关系、曲线L2表示-lg c(Pb2+)与-lg c(CO)的变化关系,错误;B项,选题图中点(13.1,0)进行计算,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO)=10-13.1,则饱和碳酸铅溶液中c(Pb2+)==10-6.55 mol/L,同理,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=10-8,则饱和碘化铅溶液中c(Pb2+)=≈10-2.87 mol/L,二者的饱和溶液中cPbI2(Pb2+)>cPbCO3(Pb2+),错误;C项,p点和q点对应溶液中的铅离子浓度相同,故Pb2+的水解程度相同,即Pb2+对水的电离的促进程度相同,但p点对应溶液中的碘离子不水解,q点对应溶液中的CO可以发生水解,促进水的电离,则水的电离程度大小顺序为p11.实验室中,以(NH4)2Fe(SO4)2为原料,经下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、
Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4 、Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法不正确的是(  )
A.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH)>2c(C2O)+c(HC2O)
B.“酸化”后的溶液中:c(NH)+2c(Fe2+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)
C.“过滤”所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗
D.pH=2的H2C2O4溶液中:=8.4×10-2
答案:A
解析:根据题给已知信息可得Kh(C2O)==≈0.67×10-10,Kh(NH)==≈5.6×10-10,Kh(C2O)c(OH-),根据电荷守恒可知,c(NH)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),则c(NH)<2c(C2O)+c(HC2O),A错误。
12.常温下,将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液中含铁微粒存在平衡:FeOHFeOH2FeO4H3FeO,各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图。下列说法正确的是(  )
A.Ⅲ代表HFeO的变化曲线
B.a、b、c三点水的电离程度相等
C.<
D.a点处:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)=c(OH-)+2c(FeO)+3c(HFeO)
答案:C
解析:稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,OH-的浓度不断减小,溶液pOH不断增大,可知Ⅱ代表HFeO的变化曲线,A错误;a、b、c三点溶液中微粒成分不同,溶液pOH不同,对水的电离影响程度不同,B错误;FeO+H2OHFeO+OH-的平衡常数K1=,a点时c(FeO)=c(HFeO),pOH=1.6,则K1=c(OH-)=10-1.6,同理可知HFeO+H2O??H2FeO4+OH-的平衡常数K2=10-5.2,H2FeO4+H2OH3FeO+OH-的平衡常数K3=10-7.3,由此推出<,C正确;a点溶液中c(FeO)=c(HFeO),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)=c(OH-)+2c(FeO)+c(HFeO)+2c(SO),从O到a点溶液中发生反应:2Na2FeO4+H2SO4===2NaHFeO4+Na2SO4,溶液中c(SO)≠c(HFeO),则a点溶液中c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)≠c(OH-)+2c(FeO)+3c(HFeO),D错误。
13.AsO、PO都是造成水体污染的因素,可以利用沉淀法除去,如图a、b分别是Mg3(AsO4)2、Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡曲线。下列说法错误的是(  )
A.Ksp[Mg3(AsO4)2]=10-19.68
B.向浓度相等的Na3AsO4、Na3PO4的废水中同时滴加相同浓度的Mg(NO3)2溶液,PO先沉淀
C.要使废水中AsO、PO的浓度均不大于10-6 mol·L-1,则Mg2+浓度至少为10-2.56 mol·L-1
D.若Mg3(AsO4)2(s)+2PO(aq) Mg3(PO4)2(s)+2AsO(aq)成立,则平衡常数K=104.52
答案:D
解析:根据题意a、b分别代表Mg3(AsO4)2、Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡曲线,利用坐标可知:Ksp[Mg3(AsO4)2]=10-19.68,Ksp[Mg3(PO4)2]=10-25.2,A正确;Mg3(AsO4)2和Mg3(PO4)2的组成形式相同,可利用二者Ksp比较其溶解度大小,则Mg3(PO4)2的溶解度比Mg3(AsO4)2更小,所以向浓度相等的Na3AsO4、Na3PO4的废水中同时滴加相同浓度的Mg(NO3)2溶液,PO先沉淀,B正确;要使废水中AsO、PO的浓度均不大于10-6mol·L-1,根据Mg3(AsO4)2的Ksp,可得Mg2+浓度至少为10-2.56 mol·L-1,C正确;Mg3(AsO4)2(s)+2PO(aq)??Mg3(PO4)2(s)+2AsO(aq),其K==105.52,D错误。
14.常温下,在H3AsO4溶液中滴加NaOH溶液,溶液pH与pX=-lg X的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.L1代表pH与-lg 的关系
B.a点溶液中存在:c(H2AsO)=c(HAsO)>c(H+)>c(OH-)
C.AsO+H2AsO??2HAsO的平衡常数K=109.23
D.T点坐标为(0.21,2)
答案:D
解析:根据电离常数表达式可知pH+pX=pKa,a、b、c三点分别位于L3、L2、L1上,L1、L2、L3对应的pKa依次为11.53、6.93、2.21,pKa越大,电离常数越小;由于Ka1>Ka2>Ka3,则Ka1=10-2.21,Ka2=10-6.93,Ka3=10-11.53。根据电离平衡常数,可判断曲线L1、L2、L3分别代表-lg 、-lg 、-lg 与pH的关系,A错误;L3代表-lg 与pH的关系,则a点对应酸的第一步电离,则a点溶液中c(H3AsO4)=c(H2AsO)>c(H+)>c(OH-),B错误;AsO+H2AsO2HAsO的平衡常数K===104.6,C错误;电离平衡常数只受温度影响,同一曲线上的点对应的电离平衡常数相等,根据pH+pX=pKa可得pX=2.21-2=0.21,则T点坐标为(0.21,2),D正确。
二、非选择题
15.根据电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断弱电解质的相对强弱。25 ℃时,有关物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 HF H2CO3
电离平衡常数(Ka) Ka=7.2×10-4 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
化学式 HClO H2SO3
电离平衡常数(Ka) Ka=3.0×10-8 Ka1=1.0×10-2 Ka2=5.0×10-8
(1)25 ℃时,同浓度的HF、H2CO3、HClO三种溶液中,pH最大的是________(写化学式)。
(2)将0.1 mol·L-1的HF溶液1 mL加水稀释至10 mL(假设温度不变),下列各量增大的是________(填标号)。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-)
C. D.
(3)25 ℃时,有物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种溶液:
①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液
依据数据判断其pH由大到小的顺序是______________________(用序号表示)。
(4)根据H2SO3的电离平衡常数,计算25 ℃时,0.05 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH=________。25 ℃时,若某Na2SO3和NaHSO3的混合液呈中性,则溶液中c(SO)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(HSO)。
答案:(1)HClO (2)CD 
(3)①>④>②>③ (4)10 小于
解析:(2)HF为弱酸,存在电离平衡HFH++F-,加水稀释,平衡右移,c(H+)、c(HF)、c(F-)均减小,温度不变,c(H+)·c(OH-)为常数,所以c(OH-)增大,=增大,增大。
(3)根据形成该钠盐的弱酸的酸性强弱进行判断,酸越弱,形成的钠盐越易水解,溶液的碱性就越强;根据酸的电离平衡常数:Ka(HF)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则同浓度四种盐溶液的pH由大到小的顺序是①Na2CO3溶液>④NaClO溶液>②NaHCO3溶液>③NaF溶液。
(4)SO的水解反应为SO+H2OHSO+OH-,设水解产生的c(OH-)=c(HSO)=x mol·L-1,水解平衡常数Kh====2×10-7=,近似计算得x=1.0×10-4,即c(H+)=10-10 mol·L-1,pH=10。Na2SO3和NaHSO3混合液呈中性,则c(H+)=10-7 mol·L-1,代入有Ka2===5×10-8,则=0.5,则c(SO)<c(HSO)。
16.Ⅰ.水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100 ℃时1 mol·L-1 NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=__________mol·L-1,Kw(25 ℃)________(填“>”“<”或“=”)Kw(100 ℃)。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量氢氧化钠固体,__________(填“促进”“抑制”或“不影响”)水的电离平衡。
Ⅱ.现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液
②0.01 mol·L-1盐酸
③pH=12的氨水
④pH=12的NaOH溶液
⑤0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液
⑥0.01 mol·L-1盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
(2)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②________(填“>”“<”或“=”,下同)③。
(3)将六份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH:①________②,③________④,⑤________⑥。
(4)将①、④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),则混合溶液可能呈________(填标号)。
A.酸性    B.碱性    C.中性
答案:Ⅰ.1×10-12 < 抑制
Ⅱ.(1)⑥ ②③④ (2)> (3)> > >
(4)ABC
解析:Ⅱ.(1)酸和碱都会抑制水的电离,⑤反应后的溶质为CH3COONH4、NH3·H2O,溶液显碱性,抑制水的电离,⑥为NaCl溶液,对H2O的电离无影响,②、③和④对水的电离抑制程度相同。
(4)由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),仅知道c(CH3COO-)>c(H+),无法比较c(H+)与c(OH-)的相对大小,也就无法判断混合溶液的酸碱性,故混合溶液可能呈酸性、碱性或中性。
17.室温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式:________________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与10 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合而成,则溶液M的pH________(填“>”“<”或“=”)7,溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________________。
已知Ksp(BaA)=1.8×10-10,向该混合溶液中加入10 mL 1 mol·L-1 BaCl2溶液,混合后溶液中的Ba2+浓度为____________mol·L-1。
(3)若溶液M有下列三种情况:①0.01 mol·L-1的H2A溶液;②0.01 mol·L-1的NaHA溶液;③0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1 NaHA溶液等体积混合,则三种情况下,溶液中H2A分子浓度最大的为________(填序号,下同);pH由大到小的顺序为__________________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,混合溶液中=104,V1与V2的大小关系为________(填“V1>V2”“V1=V2”“V1答案:(1)H2AH++HA-、HA-H++A2-
(2)> c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+) 5.4×10-10
(3)③ ②>③>①
(4)均有可能
解析:(2)NaHA与NaOH以等物质的量反应后生成Na2A,由于A2-水解使溶液显碱性,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)。由离子方程式Ba2++A2-===BaA↓可得反应后A2-过量0.01 mol,溶液中c(A2-)= mol·L-1,根据BaA的Ksp可得c(Ba2+)==5.4×10-10 mol·L-1。
(3)三种情况下溶液中的溶质分别是H2A,NaHA,H2A、NaCl与NaHA的混合物,它们的浓度均相等,由于HA-的存在会抑制H2A的电离,故c(H2A)最大的是③,最小的是②;pH最大的是②,最小的是①。
(4)由=104可知反应后溶液呈酸性,但考虑到H2A是二元弱酸且电离程度未知,故无法比较V1与V2的大小。
18.(2024·山东卷,19)利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取20.00 mL 0.1000 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000 mL KIO3碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是________(填标号)。
A.玻璃棒 B.1000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,B中的试剂为________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是________。
(3)该滴定实验达终点的现象是______________________;滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL,样品中硫的质量分数是________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是________;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是__________________;若滴定过程中,有少量IO不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案:(1)AD (2)浓硫酸 防止倒吸
(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后,溶液由无色突变为浅蓝色且30 s内不变色 %
(4)催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液 不变
解析:(3)由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3,若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL,则n(KIO3)=V×10-3×0.0020 mol=2×10-6V mol,n(S)=3n(KIO3)=3×2×10-6V mol=6×10-6V mol,样品中硫的质量分数是×100%=%。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生的粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化SO2的氧化反应从而促进SO3的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量IO不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,从得失电子守恒的角度分析,IO得到6e-被还原为I-,仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3,则测定结果不会变。
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