5.化学与生活生产密切相关。
下列说法中不正确的是
A.施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用
B.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率
C.施用适量石膏(CaSO4·2H2O)可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
D.将海水直接电解可获得Mg及Cl2等单质
【答案】D
6.已知常温下浓度为0.1mol/L的几种溶液的pH如下表。
下列有关说法不正确的是
溶质
NaF
Na2CO3
NaClO
NaHCO3
pH
7.5
11.6
9.7
8.3
A.同温度同浓度下,酸性由强到弱的顺序为:
HF>H2CO3>HClO
B.水解方程式:
F-+H2O
HF+OH-的平衡常数约为9×10-13
C.将CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性,则溶液中:
c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.2mol/L
D.等物质的量的NaF和HF混合溶液中粒子浓度大小关系为:
c(F-)>c(Na+)>>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】A.由表格数据可知,0.1mol/L的弱酸盐溶液中水解程度由大到小的顺序为Na2CO3>NaClO>NaHCO3>NaF,根据盐类水解规律“越弱越水解”,可推知对应酸的酸性由强到弱的顺序为:
HF>H2CO3>HClO>HCO3-,A项正确;B.由表格数据知0.1mol/LNaF溶液中pH=7.5,常温下该溶液中c(OH-)=
=
=10-6.5mol/L,c(HF)=10-6.5mol/L-10-7.5mol/L=9×10-7.5mol/L,根据F-+H2O
HF+OH-得水解平衡常数Kh=
=
≈9×10-13,B项正确;C.因Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均呈碱性,只有H2CO3溶液呈酸性,所以将CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性时,发生的反应有Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,CO2+H2O=H2CO3,所得溶液为NaHCO3(浓度为0.2mol/L)和H2CO3的混合溶液,根据物料守恒,溶液中有c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)>0.2mol/L,C项错误;D.由B项分析知,相同温度下HF的电离常数Ka=
≈
=0.011,故有Ka>Kh,说明HF的电离程度大于NaF的水解程度,所以等物质的量的NaF和HF混合溶液中粒子浓度大小关系为:
c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项正确。
8.常温下,向20mL0.2mol·L-1H2B溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液。
有关微粒的物质的量变化如下图(其中Ⅰ表示H2B,Ⅱ代表HB-、Ⅲ代表B2-),根据图示判断,当V(NaOH)=20mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序正确的是
A.c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(H2B)
B.c(Na+)>c(HB-)>c(OH-)>c(H2B)>c(H+)>c(B2-)
C.c(Na+)>c(H+)>c(HB-)>c(B2-)>c(OH-)>c(H2B)
D.c(Na+)>c(OH-)>c(HB-)>c(H2B)>c(H+)>c(B2-)
【答案】A
9.温度25℃时,用Na2S、(NH4)2S等沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与1gc(M2+)关系如右图所示。
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,Ksp(CuS)约为1×10-35
C.向100mL浓度均为1×10-5mol/LZn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.(NH4)2S溶液中:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-)
【答案】A
【解析】A.硫化钠溶液中的物料守恒为:
2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),A错误;B.在25℃时,CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:
CuS(s)
Cu2+(aq)+S2-(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)×(S2-)=10-25×10-10=10-35,B正确;
C.依据此图可知,CuS的Ksp较小,对于化合物构型相同的物质来说,Ksp越小,形成沉淀需要的离子浓度越小,故CuS最难溶,首先出现的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,C正确;D.对于(NH4)2S溶液,根据电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-),D正确。
11.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:
c(NH4+)=c(SO42-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.室温时浓度均为0.1mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液,pH为10,则:
c(NH4+)+c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)
C.0.1mol·L-1(CH3COO)2Ba溶液中:
2c(Ba2+)=2c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液显弱酸性,则:
c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)>c(H+)
【答案】B
c(OH-),选项B正确;C.0.1mol/L(CH3COO)2Ba溶液中,根据物料守恒,可得2n(Ba2+)=n(CH3COO-)+n(CH3COOH),,选项C错误;D.0.1mol/LNaHC2O4溶液显弱酸性,说明HC2O4-的电离程度大于其水解程度,c(C2O42-)>c(H2C2O4),由于溶液中还存在水电离产生的H+,所以c(H+)>c(C2O42-),但HC2O4-电离及水解程度是微弱的,主要以HC2O4-存在,所以c(HC2O4-)>c(H+),而Na+在溶液中不发生任何变化,故c(Na+)最大,则微粒浓度关系为:
c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),选项D错误。
12.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.c(NH4+)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.当加入氨水的体积为10mL时,c(NH4+)=c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
【答案】C
B错误;C.当加入氨水的体积为10mL时,n(CH3COOH)=n(NH3•H2O),由于二者的电离常数相等,所以溶液显示中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:
c(NH4+)=c(CH3COO-),选项C正确;D.n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.001mol,始终保持不变,由于溶液体积逐渐增大,所以c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和逐渐减小,选项D错误;
13.已知pAg+=−lgc(Ag+),pX−=−lgc(X−)。
某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.a和c两点的Kw相同
B.Ksp(AgCl)=1.0×10−14mol2·L−2
C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到d点
D.AgCl(s)+Br−(aq)
AgBr(s)+Cl−(aq)平衡常数K=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)
【答案】B
【解析】A.Kw只受温度的影响,a、c在相同的温度下,则Kw相同,故A正确;B.b点在AgBr在沉淀溶解平衡曲线上,不能计算AgCl的溶度积,故B错误;C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,阴离子浓度减小,可使a点变到d点,故C正确;D.AgCl(s)+Br-(aq)
AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K=c(Cl-)/c(Br-)=c(Cl-)c(Ag+)/c(Br-)c(Ag+)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),故D正确。
14.已知:
pAg=-lgc(Ag+),Ksp(AgCl)=1×10-12,Ksp(AgI)=1×10-16。
如图是向10mLAgNO3溶液中逐滴滴入0.1mo1·L-1的NaCl溶液时,pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。
下列叙述正确的是
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中x点表示溶液中Ag+恰好完全沉淀
C.图中x点的坐标为(10,6)
D.若把NaCl溶液换成0.1mol·L-1NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分
【答案】B
15.探究Mg(OH)2的溶解平衡时,利用下表三种试剂进行试验,下列说法中不正确的是
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1mol/L
1mol/L
A.向①中滴入几滴酚酞试液后,溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B.为了使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快,加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡,效果更好
C.①、③混合后发生反应:
Mg(OH)2(s)+2NH4+(aq)
Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)
D.向①中加入②,H+与OH—反应生成H2O,使c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡向溶解方向移动
【答案】A
16.某温度下,向10mL0.1mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。
下列有关说法正确的是
已知:
Ksp(ZnS)=3×10-25
A.Na2S溶液中:
c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
C.该温度下,Ksp(CuS)=1×10-35.4
D.向100mLZn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
【答案】C
【解析】向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:
Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点溶液时滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:
CuS(s)
Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lgc(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,A.Na2S溶液中,根据物料守恒,2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故A错误;B.Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点时恰好形成CuS沉淀,此时水的电离程度并不是a,b,c三点中最大的,故B错误;C.该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)
c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2,故C正确;D.向100 mLZn2+、Cu2+浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2-浓度为c(S2-)=
=
mol/L=3×10-24mol/L,产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)=
=
mol/L=10-34.4mol/L,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小,优先产生CuS沉淀,故D错误。
17.下列实验操作能达到目的的是
A.在中和热的测定实验中,可将稀盐酸换成浓硫酸
B.欲除去水垢中的CaSO4,可先用碳酸钠溶液处理,再用盐酸处理
C.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用蒸馏水洗净滴定管后,可直接装入标准盐酸进行滴定
D.配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体溶解在较浓的硫酸中再加水稀释
【答案】B
18.根据下列实验现象,可以得到相应结论的是
实验
现象
结论
A
将少量的饱和硼酸溶液滴加到碳酸钠溶液中
无气泡
酸性:
H2CO3>H3BO3
B
向均盛有2mL5%H2O2溶液的两支试管中分别滴入0.3mol/LFeCl3和0.2mol/LCuCl2溶液各1mL
前者生成气泡的速率更快
催化效果:
Fe3+> Cu2+
C
分别向等物质的量浓度、等体积的KCl和KI的溶液,滴加2滴稀的Ag(NH3)2OH溶液,充分振荡后
KCl溶液中无白色沉淀,KI溶液中有黄色沉淀
微粒结合Ag+的能力:
I->NH3>Cl-
D
向1mL2mol/L的NaOH溶液中,滴加1-2滴1mol/LMgCl2溶液,再滴加2滴1mol/LFeCl3溶液
先有白色沉淀,后有红褐色沉淀
Ksp:
Mg(OH)2>Fe(OH)3
【答案】C
19.下列各项中实验的设计或操作能达到预期实验目的是( )
选项
实验目的
实验的设计或操作
A
比较Cl与S元素的非金属性强弱
相同条件下,测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH,前者小于后者
B
比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液,有白色沉淀生成,再滴加NaI溶液,有黄色沉淀生成,说明 Ksp(AgCl)〉Ksp(AgI)
C
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入NaOH溶液,充分震荡,静置后分液
D
证明氧化性H2O2比Fe3+强
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中
【答案】C
20.①已知t℃时AgCl的Ksp=2.0×10-10;②在t℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.在t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1.0×10-12
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点
C.在t℃时,以0.01mol·L-1AgNO3溶液滴定20.00mL0.01mol·L-1KCl和0.01mol·L-1K2CrO4的混合溶液,CrO42-后沉淀
D.在t℃时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+CrO
(aq)的平衡常数K=2.5×107
【答案】B
【解析】A、依据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到,曲线上的点是沉淀溶解平衡。
Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为:
Ag2CrO4(s)
2Ag++CrO42-,Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(10-3)2×10-6=10-12,故A正确;B、在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,故B错误;C、依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=1×10-12;Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10,以0.01mol/LAgNO3溶液滴定20mL0.01mol/LKCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01mol/L,得到c(Ag+)=
=10-5mol/L,0.01mol/LKCl溶液中,c(Cl-)=0.01mol/L;依据溶度积计算得到:
c(Ag+)=
=2×10-8mol/L,所以先析出氯化银沉淀,故C正确;D、K=
=
=
=2.5×107,故D正确。
(6)由铝盐中加入氨水生成氢氧化铝沉淀可知,由于Al3+结合OH-能力强于NH4+,向铵明矾溶液中滴加极少量NaOH溶液时,Al3+与OH-反应生成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,故答案为:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓。
22.FeCl3具有净水作用,而高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,处理污水比FeCl3高效。
请回答下列问题:
(已知25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg2=0.3)
(1)FeCl3净水的原理是________________(用离子方程式表示),Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,常温下此水解反应的平衡常数为_____________(填写数值)。
(2)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,加入____________,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=________。
(3)工业上由CuCl2·2H2O晶体制备无水CuCl2的合理方法是在HCl气氛中加热,若在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是_________________________(用化学方程式表示)。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下①取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,发生反应2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,生成白色沉淀。
②用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
(已知:
I2+2S2O32-===S4O62-+2I-)
①滴定过程可选用________作指示剂,滴定终点时的现象是_______________________。
②该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为________。
【答案】Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+2.5×10-5CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO34.0×10-8mol·L-1CuCl2·2H2O
Cu(OH)2+2HCl淀粉溶液滴入最后一滴标准液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复蓝色95%
。
(2)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,由于不能引入新杂质,则可以加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3);调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中氢氧根的浓度是10-10mol/L,则c(Fe3+)=
=4×10-8mol/L。
(3)氯化铜在水存在的条件下易水解,且水解吸热,所以在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,反应的方程式为CuCl2·2H2O
Cu(OH)2+2HCl;
24.某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”—钛酸钡(BaTiO3)
的工艺流程如下:
已知:
(1)Ksp(BaSO4)=1.0×10﹣10,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9
(2)草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O
回答下列问题:
(1)为提高BaCO3的酸浸速率,可采取的措施为_________(写出一条)。
(2)配制一定浓度的TiCl4溶液时,通常是将TiCl4(室温下为液体)________________。
(3)用Na2CO3溶液泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为BaCO3,此反应的平衡常数K=______ (填写计算结果)。
若不考虑CO32-的水解,则至少需要使用浓度为_____mol/LNa2CO3溶液浸泡重晶石才能开始该转化过程。
(4)设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体已经洗涤干净:
______________________________。
(5)“混合溶液液”环节,钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)22-和TiO(OH)+三种形式存在,如图所示。
实际制备工艺中,先用氨水调节混合溶液的pH于2.5~3之间,再进行“沉淀”,则图中曲线a对应钛的形式为_____(填化学式);写出“沉淀”时的离子方程式:
___________。
(6)煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3方程式为:
__________。
【答案】将BaCO3研成粉末或适当增大盐酸浓度或适当加热或搅拌等溶于浓盐酸,再加适量水稀释至所需浓度。
0.025.0×10-4取少许最后一次洗涤液,滴入稀硝酸酸化的硝酸银,无沉淀生成,说明晶体已经洗涤干净TiOC2O4TiO(C2O4)22-+Ba2++4H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓BaTiO(C2O4)2·4H2O
BaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O
【解析】
(1)盐酸与BaCO3发生反应:
2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2↑,为了加快反应速率。
,可以将固体BaCO3研成粉末,以增大接触面积;也可以适当增大盐酸浓度或适当加热升高反应温度或搅拌等等;
(2)TiCl4是强酸弱碱盐,在溶液中Ti4+会发生水解反应:
Ti4++4H2O
Ti(OH)4+4H+,使溶液变浑浊为了配制得到澄清的TiCl4溶液,同时不引入杂质离子,通常是将TiCl4溶于浓盐酸中,然后再加适量水稀释至所需浓度;
(3)在溶液中BaSO4存在沉淀溶解平衡,当向溶液中加入饱和Na2CO3溶液时,发生沉淀转化生成BaCO3:
BaSO4(s)+CO32-(aq)
BaCO3(s)+SO42-(aq),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,最终BaSO4生成BaCO3;反应的平衡常数K=
0.02;在BaSO4饱和溶液中,根据Ksp(BaSO4)=1.0×10﹣10可知c(Ba2+)=1.0×10﹣5mol/L,