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学而思高中化学选4水溶液综合
高中化学选4水溶液综合
一.选择题(共21小题)
1.(2016•浙江)苯甲酸钠(
,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂,研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A﹣,已知25℃时,HA的Ka=6.25×10﹣5,H2CO3的Ka1=4.17×10﹣7,Ka2=4.90×10﹣11,在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压冲入CO2气体,下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)( )
A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A﹣)不变
C.当pH为5.0时,饮料中
=0.16
D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:
c(H+)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(OH﹣)﹣c(HA)
2.(2015•安徽)25℃时,在10mL浓度均为0.1mol•L﹣1的NaOH和NH3•H2O混合溶液中滴加0.1mol•L﹣1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.未加盐酸时:
c(OH﹣)>c(Na+)=c(NH3•H2O)
B.加入10mL盐酸时:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:
c(Cl﹣)=c(Na+)
D.加入20mL盐酸时:
c(Cl﹣)=c(NH4+)+c(Na+)
3.(2013•浙江)25℃时,用浓度为0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol•L﹣1的三种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示.下列说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:
HZ<HY<HX
B.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10﹣5
C.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时:
c(X﹣)>c(Y﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D.HY与HZ混合,达到平衡时:
c(H+)=
+c(Z﹣)+c(OH﹣)
4.(2016春•南阳校级期末)298K时,在20.0mL0.10mol•L﹣1氨水中滴入0.10mol•L﹣1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示.已知0.10mol•L﹣1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
D.N点处的溶液中pH<12
5.(2014•洛阳二模)如图表示溶液中c(H+)和c(OH﹣)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH﹣)=Kw
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH﹣)
C.图中T1<T2
D.XZ线上任意点均有pH=7
6.(2013•广东模拟)室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是( )
A.若PH>7时,则一定是c1V1=c2V2
B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)
C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
D.若V1=V2、c1=c2,则c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)
7.(2013•山东)某温度下,向一定体积0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=﹣lg[OH﹣])与pH的变化关系如图所示,则( )
A.M点所示溶液导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH3COO﹣)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
8.(2014•山东)已知某温度下CH3COOH和NH3•H2O的电离常数相等,现向10mL浓度为0.1mol•L﹣1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.
先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO﹣)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10mL时,c(NH4+)=c(CH3COO﹣)
9.(2016•四川)向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01mol<n(CO2)≤0.015mol时发生的反应是:
2NaAlO2+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+Na2CO3下列对应关系正确的是( )
选项
n(CO2)/mol
溶液中离子的物质的量浓度
A
0
c(Na+)>c(AlO2﹣)+c(OH﹣)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO2﹣)>c(OH﹣)>c(CO32﹣)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(CO32﹣)>C(OH﹣)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
A.AB.BC.CD.D
10.(2016•江苏)H2C2O4为二元弱酸.20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4﹣)+c(C2O42﹣)=0.100mol•L﹣1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示.下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.PH=2.5的溶液中:
c(H2C2O4)+c(C2O42﹣)>c(HC2O4﹣)
B.c(Na+)=0.100mol•L﹣1的溶液中:
c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH﹣)+c(C2O42﹣)
C.c(HC2O4﹣)=c(C2O42﹣)的溶液中:
c(Na+)>0.100mol•L﹣1+c(HC2O4﹣)
D.pH=7的溶液中:
c(Na+)>2c(C2O42﹣)
11.(2010•安徽)将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O2②Na2O③Na2CO3④NaCl( )
A.①>②>③>④B.①>②>④>③C.①=②>③>④D.①=②>③=④
12.(2010•上海)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:
[Cl﹣]>[NH4+]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:
[OH﹣]=[H+]
C.0.1mol•L﹣1的硫酸铵溶液中:
[NH4+]>[SO42﹣]>[H+]
D.0.1mol•L﹣1的硫化钠溶液中:
[OH﹣]=[H+]+[HS﹣]+[H2S]
13.(2009•上海)根据表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是( )
化学式
电离常数
HClO
K=3×10﹣8
H2CO3
K1=4.3×10﹣7
K2=5.6×10﹣11
A.c(HCO3﹣)>c(ClO﹣)>c(OH﹣)
B.c(ClO﹣)>c(HCO3﹣)>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO﹣)=c(HCO3﹣)+c(H2CO3﹣)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3﹣)+c(ClO﹣)+c(OH﹣)
14.(2008•江苏)下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:
c(H+)+c(M+)═c(OH﹣)+c(A﹣)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:
c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:
c(CH3COO﹣)+2c(OH﹣)═2c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol•L﹣1的NaHA溶液,其pH=4:
c(HA﹣)>c(H+)>c(H2A)>c(A2﹣)
15.(2015秋•株洲校级期末)已知Ksp(AgCl)=1.56×10﹣10,Ksp(AgBr)=7.7×10﹣13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10﹣12.某溶液中含有Cl﹣、Br﹣和CrO42﹣浓度均为0.010mol•L﹣1,向该溶液中逐滴加入0.010mol•L﹣1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl﹣、Br﹣、CrO42﹣B.CrO42﹣、Br﹣、Cl﹣
C.Br﹣、Cl﹣、CrO42﹣D.Br﹣、CrO42﹣、Cl﹣
16.(2013•江苏)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:
Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示.已知:
pM=﹣lgc(M),pc(CO32﹣)=﹣lgc(CO32﹣).下列说法正确的是( )
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO32﹣)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO32﹣)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO32﹣)
17.(2010•山东)某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示.据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4CL固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH﹣)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
18.(2008•广东)已知Ag2SO4的KW为2.0×10﹣3,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO32﹣浓度随时间变化关系如图(饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol•L﹣1).若t1时刻在上述体系中加入100mL. 0.020 mol•L﹣1Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO42﹣浓度随时间变化关系的是( )
A.
B.
C.
D.
19.(2016•哈尔滨校级模拟)已知25℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,如图所示,向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中,加入400mL0.01mol/L的Na2SO4溶液,针对此过程的下列叙述正确的是( )
A.溶液中析出CaSO4沉淀,最终溶液中c(SO
)较原来大
B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO
)都变小
C.溶液中析出CaSO4沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO
)都变小
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO
)较原来大
20.(2016•太原三模)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2﹣最低浓度的对数值lgc(S2﹣)与lgc(M2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Na2S溶液中:
c(S2﹣)+c(HS﹣)+c(H2S)═2c(Na+)
B.25℃时K甲(CuS)约为1×10﹣35
C.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10﹣5mol•L﹣1的混合溶液中逐滴加入10﹣4mol•L﹣1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.向Cu2+浓度为10﹣5mol•L﹣1的工业废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
21.(2015•郴州模拟)将40mL1.5mol•L﹣1的CuSO4溶液与30mL3mol•L﹣1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH﹣)(c表示浓度)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为( )
A.Cu(OH)2B.CuSO4•Cu(OH)2C.CuSO4•2Cu(OH)2D.CuSO4•3Cu(OH)2
二.解答题(共3小题)
22.(2010•浙江)已知:
①25℃时弱电解质电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:
Ksp(CaF2)=1.5×10﹣10
②25℃时,2.0×10﹣3mol•L﹣1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F﹣)与溶液pH的变化关系,如图所示:
请根据以下信息回答下旬问题:
(1)25℃时,将20mL0.10mol•L﹣1CH3COOH溶液和20mL0.10mol•L﹣1HSCN溶液分别与20mL0.10mol•L﹣1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为:
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO﹣) c(SCN﹣)(填“>”、“<”或“=”)
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈ ,列式并说明得出该常数的理由 .
(3)4.0×10﹣3mol•L﹣1HF溶液与4.0×10﹣4mol•L﹣1CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生.
23.(2014秋•枣庄校级期末)25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va<Vb和a=0.5b,请填写下列空白;
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”) ,其理由是 ;
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是 ;
(3)a的取值范围是 .
24.(2013•福建)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂.
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法.
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质.其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42﹣,其原因是 【已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10、Ksp(BaCO3)=5.1×10﹣9】
②该法工艺原理如图.其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2.工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 .
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:
纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2.完成反应的化学方程式:
+24NaClO3+12H2SO4= ClO2↑+ CO2↑+18H2O+
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN﹣氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl﹣.处理含CN﹣相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍.
高中化学选4水溶液综合
参考答案与试题解析
一.选择题(共21小题)
1.C2.B. 3.B. 4.D. 5.D.6.A. 7.C.8.D. 9.D.10.BD.11.C. 12.C. 13.A.14.AC. 15.C.16.BD.17.B.18.B. 19.D. 20.A. 21.D.
二.解答题(共3小题)
22.
【分析】
(1)根据酸的电离平衡常数来分析酸性的强弱,然后分析酸与盐反应的速率;再利用盐类水解的规律来分析离子浓度的关系;
(2)根据电离平衡常数的表达式和图中离子浓度的关系来分析电离平衡常数的数值;
(3)根据溶液中离子的浓度来计算离子浓度幂之积,利用离子积与溶度积常数的关系来判断是否有沉淀生成.
【解答】解:
(1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越快;又酸越弱,反应生成的相应的钠盐越易水解,即c(CH3COO﹣)<c(SCN﹣),故答案为:
HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快;<;
(2)由c(HF)、c(F﹣)与溶液pH的变化关系图可知,当c(F﹣)和c(HF)相等时,Ka(HF)=c(H+),在c(F﹣)和c(HF)相等时pH=3.5,再由Ka(HF)=
,pH即为Ka(HF)的负对数,则Ka(HF)≈10﹣3.5,故答案为:
10﹣3.5;Ka(HF)=
,当c(F﹣)和c(HF)相等时,Ka(HF)=c(H+),查图中的交点处即为c(F﹣)=c(HF),故所对应的pH即为Ka(HF)的负对数;
(3)查图可知当pH=4.0时,溶液中的c(F﹣)=1.6×10﹣3mol•L﹣1,因等体积混合则溶液中c(Ca2+)=2.0×10﹣4mol•L﹣1,即c(Ca2+)×c2(F﹣)=5.1×10﹣10>Ksp(CaF2))=1.5×10﹣10,所以有沉淀产生,故答案为:
有沉淀产生.
23.(2014秋•枣庄校级期末)
【分析】体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,则有:
Va•10﹣a=Vb•10b﹣14,结合Va<Vb和a=0.5b进行计算和判断.
【解答】解:
(1)若a=3,则b=6,25℃时,溶液显酸性,与题中pH=b的某一元强碱不符,所以a≠3,
故答案为:
否;若a=3,则b=6,溶液显酸性,与题意不符,故a≠3;
(2)若a=5,酸溶液中c(H+)a=10﹣5mol•L﹣1,则b=10,碱溶液中c(OH﹣)b=10﹣4mol•L﹣1,恰好中和,则有Va•10﹣a=Vb•10b﹣14,
,不符合题意,故a≠5,
故答案为:
否;若a=5,c(H+)a=10﹣5mol•L﹣1,则b=10,c(OH﹣)b=10﹣4mol•L﹣1,
,不符合题意,故a≠5;
(3)
,
所以(a+b﹣14)<0,而a=0.5b,
即3a<14,a<
,
又pH=b=2a>7,a>
,
所以
<a<
,
故答案为:
<a<
.
24.(2013•福建)
【分析】
(1)①在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去.根据提供的Ksp数据,在后面加入碳酸钠时,发生BaSO4(s)+CO32﹣(aq)=BaCO3(s)+SO42﹣(aq);
②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl,根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到;
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2.Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,然后配平得到;
(3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,故为2.5倍.
【解答】解:
(1)①加入过量的Na2CO3和NaOH,可分别除去Ca2+、Mg2+,在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去.BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32﹣时,发生BaSO4(s)+CO32﹣(aq)=BaCO3(s)+SO42﹣(aq),BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),
故答案为:
BaCl2;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32﹣时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s);
②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl,根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,HCl被氧化生成Cl2,同时生成水,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,
故答案为:
H2、Cl2;2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2.Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,则配平后的化学方程式为1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4,
故答案为:
1;C6H12O6;24;6;12;Na2SO4;
(3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为:
2.5.
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