(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( )
①醋酸与水能以任意比互溶;
②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1 mol·L-1醋酸的pH比0.1 mol·L-1盐酸的pH大;
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;
⑥0.1 mol·L-1醋酸钠溶液pH=8.9;
⑦大小相同的铁片与等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,开始醋酸产生H2速率慢;
⑧pH=a的溶液的物质的量浓度等于pH=a+1的溶液的物质的量浓度的10倍
A.②⑥⑦⑧ B.③④⑥⑦
C.③④⑥⑧ D.①②
解析:选B。①为醋酸的物理性质;②无论醋酸是强电解质还是弱电解质,其水溶液都能导电;③符合弱电解质概念;④盐酸和醋酸都是一元酸,前者是强酸,在水中完全电离。两者等浓度时,后者pH大,则说明醋酸在水中没有完全电离,是弱电解质;⑤只能证明酸性CH3COOH>H2CO3;⑥中CH3COONa水溶液显碱性,说明CH3COO-发生水解,则CH3COOH是弱酸;⑦中说明两溶液中c(H+)盐酸>c(H+)醋酸,即CH3COOH为弱酸。⑧符合强酸特性。
2.
某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
解析:选B。盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在稀释的过程中,醋酸不断电离,故Ⅱ为醋酸稀释时pH值的变化曲线;稀释过程中,温度不变,KW不变;相同pH值的盐酸和醋酸,醋酸的浓度要大于盐酸的浓度,稀释相同的倍数,醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度(a>b);故A、C、D错误。
3.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离的c(OH-)可能为( )
①1.0×10-7mol·L-1 ②1.0×10-6mol·L-1
③1.0×10-3mol·L-1 ④1.0×10-11mol·L-1
A.③ B.④
C.①③ D.③④
解析:选D。pH=11即c(OH-)=10-3mol·L-1是碱性溶液,碱性溶液有两种情况:一是碱溶液,一是强碱弱酸盐的溶液。因为由水电离出的c(H+)始终等于由水电离出的c(OH-),若为碱溶液,由水电离出的c(OH-)=c(H+)==10-11mol·L-1;若为强碱弱酸盐的溶液,由水电离出的c(OH-)=10-3mol·L-1。
4.某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等,两溶液混合后,溶液的pH大于7,下表中判断合理的是( )
编号
HX
YOH
溶液的体积关系
①
强酸
强碱
V(HX)=V(YOH)
②
强酸
强碱
V(HX)<V(YOH)
③
强酸
弱碱
V(HX)=V(YOH)
④
弱酸
强碱
V(HX)=V(YOH)
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
解析:选D。
编号
是否正好中和
产物情况
pH
结论
①
正好中和
强酸强碱盐,不水解
pH=7
不合题意
②
碱过量
强酸强碱盐,不水解
pH>7
符合题意
③
正好中和
强酸弱碱盐,水解呈酸性
pH<7
不合题意
④
正好中和
弱酸强碱盐,水解呈碱性
pH>7
符合题意
5.下列各组离子在强碱性溶液中,可以大量共存的是( )
A.K+、Na+、HSO、Cl-
B.Na+、Ba2+、[Al(OH)4]-、NO
C.NH、K+、Cl-、NO
D.Fe2+、Na+、ClO-、S2-
解析:选B。A中HSO、C中NH在碱性溶液中不能大量存在,D中Fe2+与S2-不能共存,且Fe2+与OH-也不能大量共存。
6.往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为( )
A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2
C.V1/(V2-V1) D.V2/V1
解析:选C。从图象变化情况看,O→V1主要是生成AgI沉淀,V1―→V2段主要是生成AgCl沉淀,所以溶液中c(I-)/c(Cl-)=。
7.在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时( )
A.c(Ba2+)=c(SO)
B.c(Ba2+)=c(SO)=[Ksp(BaSO4)]1/2
C.c(Ba2+)≠c(SO),c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO4)
D.c(Ba2+)≠c(SO),c(Ba2+)·c(SO)≠Ksp(BaSO4)
解析:选C。BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡,c(Ba2+)=c(SO)且c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO4)。加入Na2SO4(s),Na2SO4溶于水中电离出SO使c(SO)增大,溶解平衡逆向移动,使c(Ba2+)减小,但达到平衡时离子积不变,仍然有c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO4)。
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A.过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SO+H2O
B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
C.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O
D.NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+2H2O+CO
解析:选C。过量的SO2与NaOH作用生成NaHSO3,A不符合反应的实际情况;在酸性条件下,NO的氧化性强于Fe3+,方程式中应有NO;C选项电荷、质量、电子得失都守恒;NaHCO3与过量Ba(OH)2溶液反应的离子反应方程式为HCO+OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O。
9.某温度时,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点
B.加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,Ksp也减小
C.d点有AgCl沉淀生成
D.c点对应的Ksp小于a点对应的Ksp
解析:选C。本题考查难溶电解质的溶解平衡。A项,当加入AgNO3时,溶液中的c(Ag+)增大,而c(Cl-)下降,即溶液不能由c点变到d点,错;B项,加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,但Ksp不变,错;C项,d点时的c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp,有沉淀生成,对;D项,曲线上的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系,而当温度一定时,Ksp不变,即c点对应的Ksp与a点对应的Ksp相等,错。
10.下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是( )
A.Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)
B.NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)
C.NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)
D.(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)
解析:选C。
选项
现象
结论
A
选用FeCl3检出KSCN(红色)和Ba(OH)2(红褐色沉淀),再用Ba(OH)2检验Mg(NO3)2(白色沉淀)
能鉴别
B
加入H2SO4有无色无味气体放出的为NaHCO3,有刺激性气味气体放出的为(NH4)2SO3,有白色沉淀的为Na2SiO3
能鉴别
C
加入AgNO3溶液,CaCl2和K2CO3均产生白色沉淀
不能鉴别
D
加入KOH溶液,只产生刺激性气味气体的为(NH4)3PO4,有蓝色沉淀生成的为CuSO4,有白色沉淀生成且随KOH的加入而使沉淀消失的为AlCl3,无明显现象发生的为NaBr
能鉴别
11.在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )
A.[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH]
B.[H+]=[CH3COO-]+[OH-]
C.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
D.[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
解析:选D。两溶液混合后,溶质为CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,A、B、C错误。
12.下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8.0
D.若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
解析:选D。本题考查电解质溶液,意在考查考生对水溶液中离子平衡的理解和应用能力。醋酸在稀释时,其电离程度增大,n(H+)增大,但c(H+)减小,因此pH增大,故a<b,A项错误;在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液显弱碱性,B项错误;pH=8.0的溶液为碱性溶液,因此1.0×10-8mol·L-1的盐酸其pH不可能等于8,只能接近7,C项错误;设NaOH溶液的pH=b,两溶液混合后溶液的pH=7,则1×10-3L×10-1mol·L-1=100×10-3L×10b-14mol·L-1,解得b=11,D项正确。
13.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-]>[NH]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:[OH-]=[H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:[NH]>[SO]>[H+]
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]
解析:选C。本题考查离子浓度的大小比较,意在考查考生的分析能力。氨水与氯化铵混合溶液的pH=7,则[H+]=[OH-],根据电荷守恒:[H+]+[NH]=[OH-]+[Cl-],则[NH]=[Cl-],A项错误;pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合,若一元酸为强酸,则二者恰好完全反应,溶液显中性,[H+]=[OH-],若一元酸为弱酸,则一元酸剩余,溶液显酸性,[H+]>[OH-],B项错误;0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中由于NH水解,溶液显酸性,离子浓度大小为[NH]>[SO]>[H+]>[OH-],C项正确;0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,根据电荷守恒:[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]…①,根据物料守恒:[Na+]=2([S2-]+[HS-]+[H2S])…②,将②代入①,消去[Na+],则[H+]+[HS-]+2[H2S]=[OH-],D项错误。
14.下列反应的离子方程式正确的是(双选)( )
A.NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液
NH+HCO+2OH-===CO+NH3·H2O+H2O
B.等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合
Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O
C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液
Fe2++2H++H2O2===Fe3++2H2O
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝
4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
解析:选AD。A项中,因NaOH足量,NH和HCO均参与反应,正确;B项中,Ca(HCO3)2和NaOH按物质的量之比1∶1反应,应为:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O,错误;C项中,应为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,错误;D项中,I-被O2氧化成I2,正确。
15.将0.2 mol·L-1的NaA溶液和0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合后,所得溶液pH>7,则下列关于所得溶液的关系式中错误的是(双选)( )
A.c(HA)+c(A-)=0.2 mol·L-1
B.c(HA)>c(A-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.c(Cl-)>c(A-)
解析:选AC。NaA+HCl===NaCl+HA,所以反应后溶液中溶质为NaA和HA及NaCl,且浓度均为0.05 mol·L-1,因溶液pH>7,故A-水解大于HA的电离浓度,所以c(HA)>c(A-),B正确;c(Cl-)>c(A-),D正确;据原子守恒知c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1,A不正确;据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+c(Cl-),C错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在________(填编号字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.2000 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)做指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞 D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视___________________________;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是___________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定次数
待测溶液体积(mL)
标准酸体积
滴定前的刻度(mL)
滴定后的刻度(mL)
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①观察酸式滴定管液面时,开始俯视,滴定终点平视,则滴定结果________。
②若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入10.00 mL待测液,则滴定结果________。
解析:(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中;(2)酸碱中和滴定时,一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色比较淡,颜色变化不明显,易造成误差;(4)根据c待测=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.4000 mol·L-1;(5)①中V标偏大,故浓度偏高;②中V标偏大,c待测也偏高。
答案:(1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(4)0.4000 97.56% (5)①偏高 ②偏高
17.(7分)某温度(t ℃)下的溶液中,[H+]=10-xmol·L-1,[OH-]=10-ymol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW为________,则该温度t____25 ℃(填“>”“<”或“=”),pH=7的溶液显____(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)若将此温度(t℃)下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)。试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。
①若所得混合液为中性,则a∶b=________;
②若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。
解析:(1)由图知KW=1×10-13>10-14,则t>25℃,中性时pH=6.5,当pH=7时溶液呈碱性;(2)pH=11的NaOH溶液中[OH-]==10-2mol·L-1,溶液呈中性时,n(H+)=n(OH-)即10-1×b=10-2×a,a∶b=10∶1;若混合液pH=2,则=10-2,得a∶b=9∶2。
答案:(1)1×10-13 > 碱
(2)①10∶1 ②9∶2
18.(13分)现有四瓶丢失标签的NaOH、Na2CO3、AlCl3、NH4HSO4溶液,为鉴别四瓶溶液,将四瓶溶液编号为A溶液、B溶液、C溶液、D溶液进行实验。实验过程和记录如图所示(无关物质已经略去):
请回答:
(1)Y、Z的化学式分别为:Y________;Z________。
X与B反应的离子方程式为___________________________。
(2)D溶液pH________7(填“大于”“小于”或“等于”),原因是(用离子方程式表示)___________________________
___________________________。
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是__________________。(用化学式表示)
(4)请写出C与过量B反应(加热)的离子方程式___________________________
___________________________。
(5)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则该溶液中离子浓度从大到小的顺序是________________。
解析:根据A、B反应的物质的量之比及沉淀和B反应的物质的量之比可知,A为AlCl3,B为NaOH;NaOH与C反应可产生使石蕊溶液变蓝的气体,则C为NH4HSO4,D为Na2CO3。
(5)由于NH水解使溶液呈酸性,而NaOH、NH4HSO4的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则NaOH的物质的量比NH4HSO4的大,该混合溶液中离子浓度从大到小的顺序是[Na+]>[SO]>[NH]>[H+]=[OH-]。
答案:(1)NH3 CO2
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)大于 CO+H2OHCO+OH-
(3)NaOH>Na2CO3>AlCl3>NH4HSO4
(4)NH+H++2OH-NH3↑+2H2O
(5)[Na+]>[SO]>[NH]>[H+]=[OH-]
19.(12分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号
HA
NaOH
混合溶液的pH
甲
[HA]=0.2 mol·L-1
[NaOH]=0.2 mol·L-1
pH=a
乙
[HA]=c1 mol·L-1
[NaOH]=0.2 mol·L-1
pH=7
丙
[HA]=0.1 mol·L-1
[NaOH]=0.1 mol·L-1
pH=9
丁
pH=2
pH=12
pH=b
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?
___________________________。
(2)c1________(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________,其中,[A-]=________mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA]____(填“<”、“>”或“=”)[NaOH],b____(填“<”、“>”或“=”)7。
解析:(1)甲组中HA与NaOH恰好完全反应生成NaA和H2O,若溶液呈中性,说明A-不水解,HA是强酸,若溶液呈碱性,说明A-水解,HA是弱酸;(2)乙组混合溶液呈中性,而甲溶液可能呈碱性,所以[HA]大于甲中的浓度,但由于HA不完全电离,其中[A-]要远小于NaOH溶液中[Na+];(3)丙组混合溶液呈碱性,[OH-]>[H+],由电荷守恒[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-]知[Na+]>[A-],所以离子浓度由大到小的顺序是[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。[A-]=[Na +]+[H+]-[OH-]=(0.05+1×10-9-1×10-5)mol·L-1。
(4)HA的pH=2,则[H+]=10-2mol·L-1,[HA]>10-2mol·L-1,NaOH溶液的pH=12,则[OH-]=10-2mol·L-1,[NaOH]=10-2mol·L-1,二者混合后HA过量,溶液呈酸性,pH <7。
答案:(1)若a=7,HA是强酸,若a>7,HA是弱酸
(2)> B
(3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+] 0.05-1×10-5+1×10-9
(4)> <
20.(13分)描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
表1
酸或碱
电离常数(Ka或Kb)
CH3COOH
1.8×10-5
HNO2
4.6×10-4
HCN
5×10-10
HClO
3×10-8
NH3·H2O
1.8×10-5
表2
难(微)溶物
溶度积常数(Ksp)
BaSO4
1×10-10
BaCO3
2.6×10-9
CaSO4
7×10-5
CaCO3
5×10-9
请回答下面问题:
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是________(填序号)。
A.升高温度
B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体
D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是___________________________
___________________________。
溶液中各离子浓度大小的关系是___________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子的浓度从大到小排列为__________________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO物质的量浓度达到0.01 mol·L-1以上,则溶液中CO物质的量浓度应≥________mol·L-1。
解析:(1)四种酸中电离常数最小的是HCN,其酸性最弱。电离常数只受温度的影响,温度升高,电离常数增大;加入醋酸钠固体可以使醋酸的电离平衡逆向移动;加入冰醋酸可以使醋酸的电离度减小;只有加水符合题目的要求,故B项正确。
(2)醋酸的电离常数与一水合氨的电离常数相等,故醋酸铵溶液呈中性,溶液中各离子浓度的大小关系是c(NH)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
(3)根据题目信息,在NaCN和HCN混合溶液中是以NaCN的水解为主,故溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)根据Ksp(BaSO4)=1.0×10-10和c(SO)=0.01 mol·L-1可以算出溶液中c(Ba2+)=1.0×10-8mol·L-1;再根据Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,可以算出c(CO)=0.26 mol·L-1。
答案:(1)HCN B
(2)中性 水电离出的H+和OH-的浓度相等,CH3COONH4溶于水后,根据电离平衡常数,CH3COO-结合H+和NH结合OH-生成弱电解质的程度一样,导致溶液中的H+和OH-浓度仍相等,呈中性 c(NH)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
(3)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)0.26
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