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水溶液中的离子平衡检测题及答案


水溶液中的离子平衡

(时间 90 分钟,满分 100 分) 一、选择题(本题包括 16 个小题,每小题 3 分,共 48 分) 1.(2009· 广东高考)下列说法正确的是 ( ) A.向 0.1 mol/L Na2CO3 溶液中滴加酚酞,溶液变红色 B.Al3+、NO- 3 、Cl-、CO2 3-、Na+可大量共存于 pH=2 的溶液中 C.乙醇和乙酸都能

溶于水,都是电解质 D.分别与等物质的量的 HCl 和 H2SO4 反应时,消耗 NaOH 的物质的量相同 解析:pH=2 的溶液显酸性,CO2 3-与 H+不共存,B 不正确;乙醇是非电解质,C 不正确;与等物质的量 的 HCl 和 H2SO4 反应,消耗 NaOH 的物质的量比为 1∶2,D 不正确. 答案:A 2.(2009· 福建质检)有关常温下 pH 均为 3 的醋酸和硫酸的说法正确的是 ( ) A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为 1×10-11 mol/L B.分别加水稀释 100 倍后,两种溶液的 pH 仍相同 C.醋酸中的 c(CH3COO-)和硫酸中的 c(SO2 4-)相等 D.分别加入足量锌片,两种溶液生成 H2 的体积相同 解析:酸溶液中氢氧根离子全部来自于水的电离,氢离子浓度相同的情况下,氢氧根离子浓度也相同,则 由水电离出的氢离子浓度也相同. 答案:A 3.下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是 ( ) A.1 L 0.3 mol/L CH3COOH 溶液和 3 L 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中的 H+数 B.pH=1 的 CH3COOH 溶液和盐酸的物质的量浓度 C.pH=12 的氨水和 NaOH 溶液的导电能力 D.pH 相同的等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌粒反应产生的气体体积 解析:A 项两溶液中 CH3COOH 的物质的量相同,后者 CH3COOH 溶液的浓度小电离程度大,后者中 H+数 多,A 不正确.B 项 CH3COOH 是弱酸,不完全电离,CH3COOH 溶液的浓度大,B 符合.C 项两溶液中 c(H +)、c(OH-)均相等,则 c(NH4 +)=c(Na+),导电能力相同,C 不正确.D 项中醋酸的浓度大,n(CH3COOH) 大,与足量锌反应产生的 H2 多,D 不正确. 答案:B 4 . 用 标 准 盐 酸 滴 定 未 知 浓 度 的 NaOH 溶 液 时 , 若 测 定 结 果 偏 高 , 则 产 生 误 差 的 原 因 可 能 是 ( ) A.滴定时,装 NaOH 溶液的锥形瓶未用 NaOH 溶液润洗 B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,用标准盐酸润洗 C.滴定前,酸式滴定管尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失 D.滴定前以仰视的姿势读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确 解析:A 项对滴定结果无影响;B 项为正确的操作方法;C 项此种情况导致消耗盐酸偏多,测量结果偏高; D 项此种情况导致盐酸体积偏小,测量结果偏低. 答案:C 5.已知 NaHSO4 在水中的电离方程式为 NaHSO4===Na++H++SO2 4-,某温度下,向 pH=6 的蒸馏水中 加 入 NaHSO4 晶 体 , 保 持 温 度 不 变 , 测 得 溶 液 的 pH = 2 , 对 于 该 溶 液 , 下 列 叙 述 中 不 正 确 的 是 ( )

A.该温度高于 25℃ B.水电离出的 c(H+)=1×10-10 mol/L C.c(H+)=c(OH-)+c(SO2 4-) D.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性 解析:pH=6 的蒸馏水中 c(H+)=c(OH-)=1×10-6 mol/L,KW=1×10-12,故该温度高于 25℃;该温度 1×10-12 下加入 NaHSO4 晶体后,c(H+)=10-2 mol/L,溶液中 c(OH-)= mol/L=1×10-10 mol/L,故水 10-2 电离出的 c(H+)=c(OH-)=1×10-10 mol/L; 根据电荷守恒, c(Na+)+c(H+)=2c(SO2 4-)+c(OH-), 因 c(Na +)=c(SO2 4-),故 c(H+)=c(OH-)+c(SO2 4-);完全中和该溶液,则需等体积的 NaOH 溶液中 c(OH-)=10 1×10-12 KW -2 mol/L,c(H+)= = mol/L=10-10mol/L,故该温度下 NaOH 溶液的 pH=10. c? OH -? 10-2 答案:D 6.已知某酸 H2B 在水溶液中存在下列关系: ①H2B
? ?? ? ??

H++HB-,②HB-

? ?? ? ??

H++B2-.关于该酸对应的酸式盐 NaHB 的溶液,下列说法中,一

定正确的是 ( ) A.NaHB 属于弱电解质 B.溶液中的离子浓度 c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(OH-) C.c(Na+)=c(HB-)+c(B2-)+c(H2B) D.NaHB 和 NaOH 溶液反应的离子方程式为 H++OH-===H2O 解析:NaHB 属于强电解质,A 项错;由于 HB-的电离程度和水解程度大小未知,所以 NaHB 溶液的酸碱 性不确定,B 项错;C 项表达的是物料守恒,正确;由于 HB-只有部分电离,所以写离子方程式时不能拆 写为 H+,D 项错. 答案:C 7.(2010· 无锡检测)在一定体积 pH=12 的 Ba(OH)2 溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO4 溶液, 当溶液中的 Ba2+恰好完全沉淀时, 溶液 pH=11.若反应后溶液的体积等于 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液的 体 积 之 和 , 则 Ba(OH)2 溶 液 与 NaHSO4 溶 液 的 体 积 比 是 ( ) A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4 解析: 设 Ba(OH)2 溶液的体积为 V1, NaHSO4 溶液的体积为 V2, NaHSO4 溶液的物质的量浓度为 c2, 由 Ba2 ++SO2 4-===BaSO4↓得如下关系: 1 2×10-2 mol/L×V1=V2×c2 又由混合后溶液的 pH=11,得出如下关系: 10-2 mol/L×V1-V2×c2 =10-3 mol/L V1+V2 ② ①

综合①②可得:V1∶V2=1∶4. 答案:D 8.(2010· 北京海淀期中检测)常温下,0.2 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合后(忽略混 合 前 后 溶 液 体 积 的 变 化 ) , 溶 液 的 pH < 7 , 则 下 列 有 关 此 溶 液 的 叙 述 正 确 的 是 ( ) A.溶液中由水电离产生的 H+浓度为 1×10-7 mol/L B.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)-c(Na+)=0.05 mol/L

C.溶液中 CH3COOH 的电离程度小于 CH3COONa 的水解程度 D.溶液中离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) 解析:混合后溶液中为等物质的量的 CH3COONa 和 CH3COOH,pH<7,说明 CH3COOH 的电离程大于 CH3COONa 的水解程度, C 选项错误; 酸性条件下水的电离受到抑制, A 选项错误; D 选项不符合电荷守恒; 由物料守恒可知,混合后的溶液中,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol/L,c(Na+)=0.05 mol/L,则 B 选 项正确. 答案:B 9. (2009· 海南高考)已知室温时,0.1 mol/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( ) A.该溶液的 pH=4 B.升高温度,溶液的 pH 增大 C.此酸的电离平衡常数约为 1×10-7 D.由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106 倍 解析:HA 溶液中 c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=10-4 mol/L,因此 pH=4,A 正确;弱酸的电离吸热,升高温 度,电离平衡向正方向移动,溶液中 c(H+)增大,pH 减小,B 错误;室温时 0.1 mol/L HA 溶液中 c(H+)= c? H +? ·c? - A? 10-4×10-4 c(A-)=10-4 mol/L,电离平衡常数 K= = =10-7,C 正确;该溶液中 c(H c? HA? 0.1-10-4 +)=10-4 mol/L、c(OH-)=10-10 mol/L,由 HA 电离出 c(H+)=10-4 mol/L,由水电离出的 c(H+)=10 -10mol/L,D 正确. 答案:B 10.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 ① ② ③ ④ A.①③ C.①④ B.②③ D.②④
? ?? ? ??

HX 强酸 强酸 强酸 弱酸

YOH 强碱 强碱 弱碱 强碱

溶液的体积关系 V(HX)=V(YOH) V(HX)<V(YOH) V(HX)=V(YOH) V(HX)=V(YOH)

解析:反应后的溶液呈碱性,其原因可能是生成的盐 YX 发生水解,即 X-+H2O

HX+OH-,或者是

反应后碱过量,c· V(HX)<c· V(YOH),即 V(HX)<V(YOH),故选 D. 答案:D 11.已知在 25℃时,FeS、CuS 的溶度积常数(Ksp)分别为 6.3×10-18、1.3×10-36.常温时下列有关说法正 确的是 ( ) A.向 H2S 的饱和溶液中通入少量 SO2 气体溶液的酸性增强 B.将足量的 CuSO4 溶解在 0.1 mol/L 的 H2S 溶液中,溶液中 Cu2+的最大浓度为 1.3×10-35 mol/L C.因为 H2SO4 是强酸,所以反应:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4 不能发生 D.除去工业废水中的 Cu2+可以选用 FeS 作沉淀剂 解析:向 H2S 的饱和溶液中通入少量 SO2 气体,因发生反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,使溶液酸性减 弱,A 错误;由于 CuSO4 是足量的,S2-因生成 CuS 沉淀而消耗导致其浓度非常小,Cu2+的浓度可以接 近饱和溶液中 Cu2+的浓度,B 错误;因 CuS 沉淀不溶于硫酸,所以反应 CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4 可 以发生,C 错误;由 FeS、CuS 的溶度积常数知,FeS 的溶解度大于 CuS,可实现沉淀的转化,故除去工业

废水中的 Cu2+可以选用 FeS 作沉淀剂,D 正确. 答案:D 12.(2009· 上海高考· 有改动)对于常温下 pH 为 1 的硝酸溶液,下列叙述正确的是( ) A.该溶液 1 mL 稀释至 100 mL 后,pH 等于 2 B.向该溶液中加入等体积、pH 为 13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和 C.该溶液中硝酸电离出的 c(H+)与水电离出的 c(H+)之比值为 10-12 D.该溶液中水电离出的 c(H+)是 pH 为 3 的硝酸中水电离出的 c(H+)的 100 倍 解析:将 pH=1 的硝酸稀释 100 倍,溶液中 c(H+)=10-3mol/L,pH 变为 3,A 错误;pH=1 的硝酸中 c(H +)与 pH=13 的 Ba(OH)2 溶液中 c(OH-)相等二者恰好发生中和反应,B 正确;pH=1 的硝酸中由硝酸电离 出的 c(H+)与水电离出的 c(H+)之比为 10-1/10-13=1012,C 错误;pH=1 的硝酸中水电离出的 c(H+) =10-13 mol/L,pH=3 的硝酸中由水电离出的 c(H+)=10-11 mol/L,故该溶液中由水电离出的 c(H+)是 pH=3 的硝酸中水电离出 c(H+)的 1/100.D 错误. 答案:B 13.(2009· 日照模拟)人体血液的正常 pH 约为 7.35~7.45,若在外界因素作用下突然发生改变就会引起“酸 中毒”或“碱中毒”,甚至有生命危险.由于人体体液的缓冲系统中存在如下平衡: H++HCO- 3 H++PO3 4-
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H2CO3

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CO2+H2O

HPO2 4- H2PO4 -

H++HPO2 4-

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故能维持血液 pH 的相对稳定,以保证正常生理活动.下列说法中不合理的是( ) A.当强酸性物质进入人体的体液后,上述缓冲系统的平衡向右移,从而维持 pH 稳定 B.当强碱性物质进入人体的体液后,上述缓冲系统的平衡向左移,从而维持 pH 稳定 C.某病人静脉滴注生理盐水后,血液被稀释,会导致 c(H+)显著减小,pH 显著增大,可能会引起碱中毒 D.在人体进行呼吸活动时,如 CO2 进入血液,会使平衡向左移动,c(H+)增大,pH 略减小 解析:正常机体可通过体内的缓冲物质使机体的 pH 相对稳定,不会对机体造成不良影响. 答案:C 14.(2009· 宁夏高考)将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化 趋势,错误的是 ( )

解析:向醋酸中滴加 NaOH 溶液,起始时发生中和反应放出热量,反应混合液的温度升高,恰好全部反应 时,溶液的温度达到最高点,当醋酸全部反应后,再加入 NaOH 溶液则混合液的温度降低;向醋酸中滴加

NaOH 溶液,起始时溶液的 pH 会缓慢升高,在接近终点时 pH 发生突跃,随后再滴加 NaOH 溶液,溶液的 pH(此时显碱性)变化不大;因醋酸是弱电解质,溶液中离子浓度小,导电能力弱,当向醋酸中滴加 NaOH 溶液时生成强电解质醋酸钠, 溶液的导电能力增强, 当反应结束时离子浓度增加幅度更大, 导电能力更强; 向醋酸中滴加 NaOH 溶液,起始时加入的 NaOH 被消耗,故 c(NaOH)在起始一段时间内应为 0,且反应结束 后 c(NaOH)呈基本水平走势. 答案:D 15 . 下 图 表 示 的 是 难 溶 氢 氧 化 物 在 不 同 pH 下 的 溶 解 度 (S , mol/L) , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )

A.pH=3 时溶液中铁元素的主要存在形式是 Fe3+ B.若 Ni(NO3)2 溶液中含有少量的 Co2+杂质,可通过调节溶液 pH 的方法来除去 C.若分离溶液中的 Fe3+和 Cu2+,可调节溶液的 pH 在 4 左右 D.若在含有 Cu2+和 Ni2+的溶液中加入烧碱,Ni(OH)2 优先沉淀 解析:由图可知在 pH=3 时 Fe3+已沉淀完全,铁元素的主要存在形式是 Fe(OH)3,A 错误.由于 Ni2+和 Co2+沉淀完全的 pH 相差不大,因此不能用调节 pH 的方法将两者分离,B 错误.由图可知选项 D 中优先 沉淀的是 Cu(OH)2,D 错误. 答案:C 16.(2009· 安徽高考)向体积为 Va 的 0.05 mol/L CH3COOH 溶液中加入体积为 Vb 的 0.05 mol/L KOH 溶液,下 列关系错误的是 ( ) A.Va>Vb 时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+) B.Va=Vb 时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-) C.Va<Vb 时:c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+) D.Va 与 Vb 任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) 解析:若 Va>Vb,醋酸过量,根据物料守恒可知,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.05Va,n(K+)=0.05Vb, A 正确;若 Va=Vb,反应后的溶液为 CH3COOK 溶液,由于 CH3COO-的水解而显碱性,根据质子守恒可 知,B 正确;若 Va<Vb,说明碱过量,存在 c(K+)>c(CH3COO-),C 错误;D 选项符合电荷守恒,正确. 答案:C 二、非选择题(本题包括 6 个小题,共 52 分) 17.(9 分)某温度(t℃)时,测得 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为 11,则该温度下水的 Kw=________,该 温 度 ________25℃( 填 “ 大 于 ”“ 小 于 ” 或 “ 等 于 ”) , 其 理 由 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 此温度下,将 pH=a 的 NaOH 溶液 Va L 与 pH=b 的 H2SO4 溶液 Vb L 混合,通过计算填写以下不同情况时 两溶液的体积比: (1)若所得溶液为中性,且 a=12,b=2,则 Va∶Vb=____________; (2)若所得溶液为中性,且 a+b=12,则 Va∶Vb=________;

(3)若所得溶液的 pH=10,且 a=12,b=2,则 Va∶Vb=______________. 解析:在 t℃时,pH=11 的溶液中 c(H+)=10-11 mol/L,KW=c(H+)· c(OH-)=10-11×10-2=10-13. (1)pH=a, 则 c(OH-)=10a-13 mol/L, pH=b, 则 c(H+)=10-b mol/L, 若混合后溶液呈中性, 则: Va L×10a 10-b Va Va 1 -13 mol/L=Vb L×10-b mol/L,Vb= =1013-(a+b).因为 a=12,b=2,代入可得Vb=10. 10a-13 Va Va (2)将 a+b=12 代入Vb=1013-(a+b)可得Vb=10. (3)当 a=12 时,c(OH-)=0.1 mol/L,b=2 时,c(H+)=10-2 mol/L,若混合液的 pH=10,即 c(OH-)=10 Va 1 -3 mol/L,OH-有剩余:0.1 mol/L×Va L-10-2 mol/L×Vb L=10-3 mol/L×(Va+Vb) L,Vb=9. 答案:10-13 大于 水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡向右移动,KW 增大,因该温度下的 KW 大于 25℃时水的 KW,所以该温度大于 25℃ (1)1∶10 (2)10∶1 (3)1∶9 18.(9 分)(2009· 皖西四校模拟)分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一.下面就电解质 A 回答 有关问题(假定以下都是室温时的溶液). (1)电解质 A 的化学式为 NanB,测得浓度为 c mol/L 的 A 溶液的 pH=a. ①试说明 HnB 的酸性强弱_______________________________________. ②当 a=10 时,A 溶液呈碱性的原因是(用离子方式程式表示)________________. ③ 当 a = 10 、 n = 1 时 , A 溶 液 中 各 种 离 子 浓 度 由 大 到 小 的 顺 序 为 ____________________________________________________________________. c(OH-)-c(HB)=________. ④当 n=1、c=0.1、溶液中 c(HB)∶c(B-)=1∶99 时,A 溶液的 pH 为__________(保留整数值). (2)已知难溶电解质 A 的化学式为 XnYm,相对分子质量为 M,测得其饱和溶液的密度为 ρ g/cm3,Xm+离 子的浓度为 c mol/L, 则该难溶物 XnYm 的溶度积常数为 Ksp=__________________________, 该温度下 XnYm 的溶解度 S=____________. 解析:(1)①若 a=7,说明 NanB 为强酸强碱盐,HnB 为强酸;若 a>7,说明盐 NanB 发生水解,则 HnB 为 弱酸. ②当 a=10 时,HnB 为弱酸,Bn-发生水解反应,即 Bn-+H2O ③当 a=10,n=1 时,NaB 溶液中存在以下平衡:B-+H2O
? ?? ? ??

HB(n-1)-+OH-.
? ?? ? ??

? ?? ? ??

HB+OH-,H2O

H++OH-,而

B -的水解较微弱,其离子浓度大小关系为: c(Na + )>c(B - )>c(OH - )>c(H + ) ,由 B - ―→HB , OH - H2O―→H3O+得质子守恒关系式 c(OH-)=c(HB)+c(H+),所以 c(OH-)-c(HB)=c(H+)=10-10 mol/L x mol/L ④可设溶液 B-水解 x mol/L, 则有 =1∶99, 得 x=0.001 mol/L, 故 c(OH-)=0.001 mol/L, ? 0.1 -x? mol/L 1×10-14 溶液中 c(H+)= 0.001 =1×10-11(mol/L),即 pH=11. (2)由 XnYm
? ?? ? ??

m nXm++mYn-可知当 c(Xm+)=c mol/L 时,c(Yn-)= n c mol/L,则 Ksp=cn(Xm+)· cm(Yn

mc m -)=cn· ( n )m=( n )m· cm+n.

c M n· c S 100cM 设 XnYm 溶液体积为 1 L,则溶解 XnYmn mol 达到饱和,由1 000ρ= ,得 S= . 100+S 1 000ρn-cM 答案:(1)①当 a=7 时,HnB 为强酸,当 a>7 时 HnB 为弱酸
? ?? ②Bn-+H2O ? ?? HB(n-1)-+OH-

③c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+) 10-10 mol/L ④11 m 100cM (2)( n )m· cm+n 1 000ρn-cM 19. (8 分)(1)将 0.15 mol/L 稀硫酸 V1 mL 与 0.1 mol/L NaOH 溶液 V2 mL 混合, 所得溶液的 pH 为 1, 则 V1∶V2 =______.(溶液体积变化忽略不计) (2)常温下,某水溶液中存在的离子有:Na+、A-、H+、OH-,根据题意,回答下列问题: ①若由 0.1 mol/L HA 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合而得,则溶液的 pH________7. ②若溶液 pH>7,则 c(Na+)________c(A-),理由是 _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________. ③若溶液由 pH=3 的 HA 溶液 V1 mL 与 pH=11 的 NaOH 溶液 V2 mL 混合而得,则下列说法正确的是 ______(填选项代号). A.若反应后溶液呈中性,则 c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol/L B.若 V1=V2,反应后溶液 pH 一定等于 7 C.若反应后溶液呈酸性,则 V1 一定大于 V2 D.若反应后溶液呈碱性,则 V1 一定小于 V2 0.3 mol/L×V1-0.1 mol/L×V2 解析:(1)根据混合所得溶液的 pH 为 1,可得: =10-1 mol/L,解得 V1+V2 V1∶V2=1∶1; (2)①0.1 mol/L HA 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合时, 若 HA 是强酸, 则得到的溶液显中性, pH=7, 若 HA 是弱酸,则得到是强碱弱酸盐,溶液显碱性,pH>7;②根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-) +c(A-),若溶液 pH>7,即 c(OH-)>c(H+),则 c(Na+)>c(A-);③若反应后溶液呈中性,则 c(H+)=c(OH -)=1×10-7mol/L,c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol/L,A 正确;若 HA 是强酸,得到的溶液显中性,pH= 7,若 HA 是弱酸,则得到的盐水解使溶液显碱性,pH>7,B 错误;若反应后溶液呈酸性,如果 HA 是强酸, 则 V1 一定大于 V2,但是如果 HA 是弱酸,则 V1 等于或小于 V2 时,也可满足中和后,HA 有剩余而使溶液 显酸性,C 错误.若反应后溶液呈碱性,如果 HA 是强酸,说明 NaOH 过量,V1 一定小于 V2,若 HA 是弱 酸,HA 不完全电离,未电离部分也消耗 NaOH,侧面说明 V1 一定小于 V2. 答案:(1)1∶1 (2)①≥ ②> 根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),由于 c(OH-)>c(H+),故 c(Na+)>c(A -) ③AD 20.(9 分)(1)向 Na2CO3 的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成 CO2 气体为止,则在此过程中,溶液 的 c(HCO3 -)变化趋势可能是:①逐渐减小;②逐渐增大;③先逐渐增大,而后减小;④先逐渐减小, 而后增大.4 种趋势中可能的是________. (2)pH 相同的 HCl 溶液、H2SO4 溶液、CH3COOH 溶液各 100 mL. ①3 种溶液中,物质的量浓度最大的是________. ②分别用 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液中和,其中消耗 NaOH 溶液最多的是________. ③与等量的锌粉反应,反应开始时,反应速率________.

A.HCl 最快 B.H2SO4 最快 C.CH3COOH 最快 D.一样快 (3)某温度下, 纯水中 c(H+)=2.0×10-7 mol/L, 则此时 c(OH-)=______mol/L.相同条件下, 测得: ①NaHCO3 溶液,②CH3COONa 溶液,③NaClO 溶液,3 种稀溶液的 pH 相同,那么,它们的物质的量浓度由小到大 的顺序是________________________. 解析:(1)先后发生的反应为 CO2 3-+H+===HCO3 -,HCO3 -+H+===H2O+CO2↑,所以 c(HCO3 -)先逐渐变 大后又逐渐变小. (2)同 pH 时,CH3COOH 是弱酸,其物质的量浓度最大,与 NaOH 反应时,消耗的 NaOH 最多.由于 c(H+) 相等,与 Zn 作用时开始的瞬间反应速率是相等的. (3)纯水中水电离的 H+和 OH-的浓度相等, 故 c(OH-)=2×10-7mol/L; 因为酸性 HClO<H2CO3<CH3COOH, 所以 pH 相同时,物质的量浓度应为 NaClO<NaHCO3<CH3COONa. 答案:(1)③ (2)①CH3COOH ②CH3COOH ③D (3)2×10-7 NaClO<NaHCO3<CH3COONa 21.(9 分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4 样品中氮的质量分数,其反应原理为: 4NH4 ++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时, 1 mol(CH2)6N4H+与 1 mol H+相当], 然后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸.某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验: 步骤Ⅰ 称取样品 1.500 g. 步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到 250 mL 容量瓶中,定容,充分摇匀. 步骤Ⅲ 移取 25.00 mL 样品溶液于 250 mL 锥形瓶中,加入 10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置 5 min 后,加入 1~2 滴酚酞试液,用 NaOH 标准溶液滴定至终点.按上述操作方法再重复 2 次. (1)根据步骤Ⅲ填空: ① 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入 NaOH 标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 ________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”). ②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去 NaOH 标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小” 或“无影响”). ③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察______. A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化 ④滴定达到终点时,酚酞指示剂由______色变成_____________________色. (2)滴定结果如下表所示: 标准溶液的体积 滴定次数 待测溶液的体积/mL 滴定前 刻 度 /mL 1.02 2.00 0.20 滴定后 刻 度 /mL 21.03 21.99 20.20

1 2 3

25.00 25.00 25.00

若 NaOH 标准溶液的浓度为 0.101 0 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________. 解析:滴定过程中,应在边滴边摇动锥形瓶的同时,边注视锥形瓶内溶液颜色的变化.当溶液颜色由无色 变粉红色时且半分钟内不再变色,表明已达到滴定终点;由 4NH4 ++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H +;H++OH-===H2O,及题给信息知:NH4 +~OH-,即 V(NH4 +)· c(NH+ 4 )=V(NaOH)· c(NaOH);碱式滴式 管不润洗就加入标准液使 c(NaOH)降低,消耗 NaOH 溶液体积增大,n(NH4 +)增大,结果偏高.锥形瓶中有

水对结果没有影响.三次实验消耗 NaOH 溶液的平均体积为: ? 21.03 -1.02? mL +? 21.99 -2.00? mL +? 20.20 -0.20? mL 3 =20.00 mL;25.00 mL 待测液中含 n(NH+ 4 )=2.02×10-3 mol,样品中含氮的质量分数为: 2.02×10-3 mol×14 g/mol×10 ×100%=18.85%. 1.500 g 答案:(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红) (2)18.85% 22.(8 分)以下是 25℃时几种难溶电解质的溶解度: Mg(OH)2 Cu(OH)2 难溶电解质 溶解度/g 9×10-4 1.7×10-6 Fe(OH)2 1.5×10-4 Fe(OH)3 3.0×10-9

在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子.例如: ①为了除去氯化铵中的杂质 Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可; ②为了除去氯化镁晶体中的杂质 Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶 即可; ③为了除去硫酸铜晶体中的杂质 Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的 H2O2, 将 Fe2+氧化成 Fe3+, 调节溶液的 pH=4,过滤结晶即可. 请回答下列问题: (1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe3+、Fe2+都被转化为____________(填化学式)而除去. (2)①中加入的试剂应该选择________为宜,其原因是__________________. (3)②中除去 Fe3+所发生的总反应的离子方程式为_____________________. (4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是________(填字母). A.H2O2 是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染 B.将 Fe2+氧化为 Fe3+的主要原因是 Fe(OH)2 沉淀比 Fe(OH)3 沉淀较难过滤 C.调节溶液 pH=4 可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜 D.Cu2+可以大量存在于 pH=4 的溶液中 E.在 pH>4 的溶液中 Fe3+一定不能大量存在 解析:①中加入氨水,利用沉淀的生成,将 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀;②中加入氢氧化镁,利用沉淀的 转化,将 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,③中先加入 H2O2,将 Fe2+氧化成 Fe3+,然后调节溶液 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀. 答案:(1)Fe(OH)3 (2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe3++3Mg(OH)2===3Mg2++2Fe(OH)3 (4)ACDE


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