文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
第20 讲 水的电离和溶液的pH(解析版)
目录:
【内容1 水的电离与水的离子积常数】
【内容2 溶液的酸碱性与pH 妙解】
【内容3 pH 的计算】
【内容4 计算水电离产生c(H+)和c(OH-)的5 种类型(25 ℃时)】
知识主线:
水的电离常数和水的离子积
影响水的电离平衡的因素:温度、外加酸碱、盐类水解
H
水电离出
+五种类型
水的电离
pH的计算
水的电离
pH
和溶液的
一、水的电离与水的离子积常数
1.水的电离:水是一种极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O
H3O++OH-
或H2O
H++OH-
2.水的电离平衡常数:
因为水的电离极其微弱,在室温下1L 纯水(即55.6 mol)只有1×10-7mol H2O 电离,
电离前后H2O 的物质的量几乎不变,因此c(H2O)可以视为常数,上式可表示为:c
(H+)·c (OH—)=K 电离·c (H2O)。其中常数K 电离与常数c(H2O)的积作为一新的常数,叫
做水的离子积常数,简称水的离子积,记作KW,即K W= c(H+)· c(OH—)
3.水的离子积常数(KW)
(1)表达式:KW=c(H+)·c(OH-),室温时,KW=1.0×10-14
(2)影响因素:KW只受温度影响,由于水的电离是吸热过程,温度升高,KW增大
4.影响水的电离平衡的因素
(1)温度(升高温度,促进水的电离):水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡
向正方向移动,电离程度增大,c(H+)和c(OH-)均增大,KW 增大,由于c(H+)和
c(OH-)始终保持相等,故仍呈中性
(2)加入酸、碱或强酸的酸式盐(抑制水的电离):向纯水中加入酸或NaHSO4、碱,由于
酸(碱)电离产生的H+(OH―),使溶液中c(H+)或c(OH-)增大,使水的电离平衡左移,
水的电离程度减小
(3)含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐(促进水的电离):在纯水中加入含有弱酸根离子
或弱碱阳离子的盐,由于它们能跟水电离出的H+和OH-结合生成难电离物,使水
的电离平衡右移,水的电离程度增大
体系变化
条件
平衡移
动方向
Kw
水的电
离程度
c(OH-)
c(H+)
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
可水解
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
的盐
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
5.水的离子积适用范围:KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐
的稀溶液,不管是哪种溶液,由水电离出的c(H+)与c(OH-)一定相等
6.水的离子积表达式的应用:在水溶液中,均存在水的电离平衡,因此在表达式中,
c(H+)、c(OH―)表示整个溶液总物质的量浓度,KW=c(H+)溶液·c(OH-)溶液
(1)纯水中:KW=c(H+)水·c(OH-)水
(2)酸溶液中:KW=[c(H+)酸+c(H+)水]·c(OH-)水,由于c(H+)酸>>c(H+)水,故忽略水电离
出的H+
即:KW=c(H+)酸·c(OH-)水,但由水电离出来的:c(H+)水=c(OH-)水
例:计算25℃,0.1 mol·L-1的HCl 中,c(H+)酸=0.1
mol·L
- 1 ,c(H+)水=1.0×10
- 1 3
mol·L
- 1 ,c(OH-)水=1.0×10
- 1 3 mol·L
- 1 ,由水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=1.0×10
- 1 3 ×1.0×10
- 1 3 =
1.0×10
- 26
(3)碱溶液中:KW=c(H+)水·[c(OH-)碱+c(OH-)水],由于c(OH-)碱>>c(OH-)水,故忽略水
电离出的OH-
即:KW=c(H+)水·c(OH-)碱,但由水电离出来的:c(H+)水=c(OH-)水
例:计算25℃,0.1 mol·L-1的NaOH 中,c(H+)水=1.0×10
- 1 3 mol·L
- 1 ,c(OH-)碱=
0.1
mol·L
- 1 ,c(OH-)水=
1.0×10
- 1 3 mol·L
- 1 ,由水电离出的c(H+)水·c(OH -)水=1.0×10
- 1 3 ×1.0×10
- 1 3 =
1.0×10
- 26
【注意】
①在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH
-)一定相等
②对于酸、碱、盐的稀溶液中,c(H2O)也可认为是定值。Kw=c(H+)·c(OH-),但c(H
+)、c(OH-)为溶液中的浓度,不一定是水电离出的
③酸、碱能抑制水的电离,故室温下,酸、碱溶液中水电离产生的c(H+)<1×10-7
mol·L-1,而能水解的盐溶液中水电离产生的c(H+)[或c(OH-)]>1×10-7 mol·L-1
④室温下,由水电离出的c 水(H+)或c 水(OH-)<10-7 mol·L-1时,可能是加酸或加碱抑
制了水的电离
⑤给水加热,水的电离程度增大,c(H+)>10-7 mol·L-1,pH<7,但水仍显中性
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性:溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小
(2)溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
c(H+)与c(OH-)相对大小
c(H+)/mol·L-1的范围(25 ℃)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7
(3)溶液的pH 与c(H+)及酸碱性的关系
①pH 的定义:pH 是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lg c(H+)
②pH 的意义:pH 越大,溶液的碱性越强;pH 越小,溶液的酸性越强
③溶液酸碱性与pH 的关系(常温下):pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;
pH>7,为碱性溶液
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
④pH 的适用范围:1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1
【注意】
①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质
②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小,而应比较二者相对大小,
不受温度影响
③溶液的酸碱性也不能根据pH 来判断,如:pH=7 的溶液不一定为中性溶液,100℃
时,pH=6 为中性溶液
④当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示
⑤当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH 表示
2.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH 范围)
指示剂
变色范围(颜色与pH 的关系)
石蕊
<5.0 红色
5.0~8.0 紫色
>8.0 蓝色
酚酞
<8.2 无色
8.2~10.0 浅红色
>10.0 红色
甲基橙
<3.1 红色
3.1~4.4 橙色
>4.4 黄色
(2)利用pH 试纸测定
①使用pH 试纸的正确操作:取一小块pH 试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用
干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色
卡对照,读出pH
②常用的广范pH 试纸:其pH 范围是1~14(最常用),可以识别的pH 差约为1,只
能读整数
(3)用pH 计测量:pH 计也叫酸度计,该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为0~14,
可精确测定试液的pH(读至小数点后2 位)
【注意】
①使用pH 试纸测溶液pH 时不能用蒸馏水润湿
②pH 试纸不能测漂白性的物质的pH(如:氯水、次氯酸盐、浓硝酸),pH 试纸不能
测脱水性的物质的pH(如:浓硫酸)
三、pH 的计算 (25 ℃)
1.单一溶液的pH 计算
(1)求强酸溶液的pH:已知c mol·L-1 的HnA 强酸溶液,则c(H+)=nc mol·L-1;
(2)求强碱溶液的pH:已知c mol·L-1 B(OH)n 强碱溶液,则c(OH-)=nc mol·L-1;
(求碱溶液pH 时注意转换)
2.酸碱溶液混合后pH 的计算
(1)强酸与强酸混合 (稀溶液体积变化忽略)
两强酸混合:先求混合后的c(H+)混,
,然后
再求pH
速算规律: pH 相差2 个单位以上的强酸等体积混合,混合后的pH 混==pH 小+0.3
(2)强碱与强碱混合 (稀溶液体积变化忽略)
两强碱混合:先计算
,再求
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,最后求pH
速算规律:pH 相差2 个单位以上的强碱等体积混合,混合后的pH 混 = pH 大-0.3
3.强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
强酸与强碱溶液混合:根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况
①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)
②若酸过量[n(H+)>n(OH-)]:先求
v a
v b =10a+b−14>1
,再求pH
③若碱过量[n(OH -)>n(H +)]:先求
v a
v b =10a+b−14>1
,再求
,最后求pH
4.常温下,酸与碱pH 之和为14,等体积混合
(1)若为强酸与强碱,则混合后pH=7
(2)若为强酸与弱碱,则混合后pH>7
(3)若为弱酸与强碱,则混合后pH<7
5.溶液的稀释与pH
(1)酸碱溶液稀释时pH 的变化
酸(pH=a)
碱(pH=b)
弱酸
强酸
弱碱
强碱
稀释10n倍
pH<a+n
pH=a+n
pH>b-n
pH=b-n
无限稀释
pH 趋向于7
(2)酸碱溶液稀释时pH 的变化图像
①pH 相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH 的变化示意图
②c 相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH 的变化示意图
【注意】可以看出无论是c 相等还是pH 相等,加水稀释相同倍数pH 变化大的都是强
酸或强碱
四、计算水电离产生c(H+)和c(OH-)的5 种类型(25 ℃时)
(1)计算方法
①任何情况下水电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的
②当抑制水的电离时(如酸或碱溶液):在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离
出来的
溶液(25 ℃)
c(H+) /(mol·L-1)
c(OH-) /(mol·L-1)
c(H+)水或c(OH-)水/(mol·L-1)
0.01 mol·L-1盐酸
1.0×10-2
1.0×10-12
1.0×10-12
0.1 mol·L-1NaOH 溶液
1.0×10-13
1.0×10-1
1.0×10-13
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
③当促进水的电离时(如盐的水解):在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的数值是水电离出
来的
溶液(25 ℃)
c(H+) /(mol·L-1)
c(OH-) /(mol·L-1)
c(H+)水或c(OH-)水/(mol·L-
1)
pH=5 的NH4Cl 溶液
1.0×10-5
1.0×10-9
1.0×10-5
pH=10 的Na2CO3溶
液
1.0×10-10
1.0×10-4
1.0×10-4
(2)常见计算的2 种类型(25 ℃)
①中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7 mol·L-1
②酸溶液——OH-全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)
例:pH=2 的盐酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,则 c(OH-)水=1×10-12 mol·L-1,即水
电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1
③碱溶液——H+全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)
例:pH=12 的NaOH 溶液中c(H+)水=1×10-12 mol·L-1,即水电离出的c(OH-)=
c(H+)=10-12 mol·L-1
④水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)
例:pH==5 的NH4Cl 溶液中,由水电离出的 c(H+)水=10-5 mol·L-1,因部分OH-
与部分NH 结合使溶液中
c(OH-)=10-9 mol·L-1
⑤水解呈碱性的盐溶液——OH-全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)
例:pH=12 的Na2CO3溶液中,由水电离出的 c(OH-)水=10-2 mol·L-1,因部分H
+与部分CO 结合使溶液中c(H+)=10-12 mol·L-1
例1.下列实验设计和操作合理的是
A.通过 X 射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B.用饱和碳酸钠溶液除去 CO2 中混有的少量 HCl 气体
C.用乙醇作萃取剂萃取溴水中的溴
D.用 NaOH 标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,可以选择甲基橙做指示剂
【答案】A
【详解】A.X 射线衍射实验可确定晶体的结构,则通过X 射线衍射可测定青蒿素晶
体的结构,故A 正确;
B.二氧化碳和氯化氢都能与碳酸钠溶液反应,所以不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化
碳中混有的少量氯化氢体,故B 错误;
C.乙醇能与水互溶,不能用乙醇作萃取剂萃取溴水中的溴,故C 错误;
D.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解呈碱性,则用氢氧化钠标准液滴
定未知浓度的醋酸溶液时,不能选择甲基橙做指示剂,否则误差太大导致滴定实验失
败,应选用酚酞做指示剂,故D 错误;
故选A。
例2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.1molC2H2中含σ 键的数目为NA
B.0.1 mol/L CH3COONa 溶液中,含CH3COO-的数目小于0.1NA
C.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数大于0.2NA
D.常温下,1LpH=11 的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.002NA
【答案】C
【详解】A.C2H2的结构式为H-C≡C-H,则1molC2H2中含σ 键的数目为3NA,A 不正
确;
B.0.1 mol/L CH3COONa 溶液的体积未知,无法求出CH3COO-的物质的量,也就无法
求出含CH3COO-的数目,B 不正确;
C.浓硫酸与足量的镁反应,起初生成MgSO4、SO2等(0.2molH2SO4转移0.2mole-),后
来生成MgSO4和H2(0.2molH2SO4转移0.4mole-),则含0.2 mol H2SO4的浓硫酸转移的电
子数大于0.2NA,C 正确;
D.常温下,1LpH=11 的Ba(OH)2溶液中含OH-的物质的量为0.001mol/
L×1L=0.001mol,数目为0.001NA,D 不正确;
故选C。
例3.下列说法正确的是
A.在测定中和反应的反应热时,使用玻璃搅拌器应左右匀速搅拌
B.在润洗洁净的碱式滴定管时,先从滴定管上口加入
待盛装碱液,然后
轻轻挤压滴定管中的玻璃球,将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
C.在实验室不慎将酸沾到皮肤时,应立即用大量水冲洗,然后用
的
NaHCO3溶液冲洗
D.在给粗糙铁质镀件电镀时,用砂纸将镀件打磨干净后即可直接与直流电源负极
相连
【答案】C
【详解】A.在测定中和反应的反应热时,使用环形玻璃搅拌器应上下匀速搅拌,使
溶液迅速反应,A 错误;
B.在润洗洁净的碱式滴定管时,先从滴定管上口加入
待盛装碱液,然后倾斜
着转动滴定管,使溶液润湿全部滴定管内壁,再将滴定管直立起来,挤压滴定管中的
玻璃球,将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中,B 错误;
C.在实验室不慎将酸沾到皮肤时,应立即用大量水冲洗,然后用
的NaHCO3
溶液冲洗,反应除去残留的少量酸溶液,C 正确;
D.在给粗糙铁质镀件电镀时,用砂纸将镀件打磨干净后,将表面的固体小颗粒洗净,
干燥后再与直流电源负极相连,作阴极,D 错误;
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故合理选项是C。
例4.下列说法一定正确的是
A.相同温度下,1L0.02mol·L-1的NaCl 溶液和2L0.01mol·L-1NaCN 溶液中的离子总
数相等
B.常温下,将pH=2 的一元酸HA 溶液与pH=12 的一元碱BOH 溶液等体积混合,
所得溶液pH=7
C.25℃时,向10mL0.1mol·L-1HA 溶液中加入0.1mol·L-1的NaOH 溶液,当水电离
出的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1时,滴加氢氧化钠溶液的体积可能出现两种情况,则HA
为弱酸
D.将冰醋酸加水稀释,冰醋酸的电离度逐渐增加,但电离常数Ka不变,c(H+)逐渐
增大,导电性逐渐增强。
【答案】C
【详解】A.NaCN 溶液中CN-水解,相同温度下,1L0.02mol·L-1的NaCl 溶液中的离
子总数大于2L0.01mol·L-1NaCN 溶液中的离子总数,故A 错误;
B.常温下,将pH=2 的一元酸HA 溶液与pH=12 的一元碱BOH 溶液等体积混合,若
HA 为弱酸,所得溶液pH<7;若BOH 为弱碱,所得溶液pH>7,故B 错误;
C.25℃时,向10mL0.1mol·L-1HA 溶液中加入0.1mol·L-1的NaOH 溶液,当水电离出
的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1时,滴加氢氧化钠溶液的体积可能出现两种情况,如图所示
,则HA 为弱酸,故C 正确;
D.将冰醋酸加水稀释,冰醋酸的电离度逐渐增加,但电离常数Ka不变,c(H+)先增大
后减小,导电性先增强后减弱,故D 错误;
选C。
例5.下列实验操作正确的是
A.酸式滴定管的查漏方法:将旋塞关闭,滴定管注入一定量的蒸馏水,把它固定
滴定管夹上,放置两分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,若均不漏水才
可使用
B.配制FeSO4溶液,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入盐酸抑制Fe2+的水解
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C.重结晶法提纯苯甲酸,将1.0g 粗苯甲酸放入100ml 的烧杯,加入50ml 蒸馏水。
加热、搅拌,使苯甲酸充分溶解;冷却后过滤得到晶体,蒸馏水洗涤后晾干,得到
高纯度苯甲酸晶体
D.在接近滴定终点时,使用“半滴操作”的正确方法是:将旋塞稍稍转动,使半
滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液粘落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形
瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化
【答案】D
【详解】A.酸式滴定管的查漏方法为:将旋塞关闭,滴定管里注入一定量的水,把
它固定在滴定管夹上,再将旋塞旋转180°,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,
旋塞不渗水才可使用,故A 错误;
B.配制FeSO4溶液,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入硫酸抑制Fe2+的水解,故B 错
误;
C.重结晶法提纯苯甲酸的方法为:将1.0g 粗苯甲酸放入100ml 的烧杯,加入50ml 蒸
馏水。加热、搅拌,使苯甲酸充分溶解,将溶液过滤到另外一个100mL 的烧杯中,将
滤液静置,使其缓慢冷却结晶,待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤,
将晶体铺在干燥的滤纸上晾干,故C 错误;
D.“半滴操作”的正确方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶
内壁将半滴溶液粘落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观
察颜色变化,故D 正确;
故选D。
例6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molAlCl3晶体中含有的Cl—数目为3NA
B.1mol 乙醇和二甲醚的混合物中含共价键数目为8NA
C.在25℃时,1LpH 为2 的H2SO4溶液中含有H+数目为0.02NA
D.标准状况下,4.48LNO 与3.2gO2充分反应,产物的分子数为0.2NA
【答案】B
【详解】A.氯化铝是分子晶体,晶体中不含有氯离子,故A 错误;
B.乙醇和二甲醚的共价键数目都为8,则1mol 乙醇和二甲醚的混合物中含共价键数
目为1mol×8×NAmol—1=8NA,故B 正确;
C.在25℃时,1LpH 为2 的硫酸溶液中含有氢离子的数目为0.01mol×1L×NAmol—
1=0.01NA,故C 错误;
D.标准状况下,4.48L 一氧化氮的物质的量为
=0.2mol、3.2g 氧气的物质
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
的量为
=0.1mol,则一氧化氮和氧气恰好反应生成0.2mol 二氧化氮,由于二氧
化氮发生聚合反应生成四氧化二氮,所以产物的分子数小于0.2mol×NAmol—1=0.2NA,
故D 错误;
故选B。
例7.两份
溶液中,分别滴加未知浓度的
溶液和
溶液,两溶液中的
和
随所加入溶液体积的变化如图所示,下列有关说
法不正确的是(已知:
)
A.实线代表
溶液的
随滴加
体积的变化
B.a 点溶液满足:
C.点溶液中
已经沉淀完全
D.
滴定
溶液时,选择酚酞和甲基橙做指示剂的终点不同
【答案】B
【分析】
与
作用时,当
量较少时生成
,当
量较多时生成CO2,故
实线代表
溶液的
随滴加
体积的变化,虚线则代表
随滴加的
体积的变化。
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】A.由分析知,实线代表
溶液的
随滴加
体积的变化,A 不符
合题意;
B.a 点溶液溶质为等浓度的
、
、
,由电荷守恒知,a 点溶液满
足:
,由原子守恒知,
,二者联立可得
,B 符合题意;
C.由图知,b 点时滴加的
溶液为20mL,由于曲线上出现了突跃,代表
已
经沉淀完全,C 不符合题意;
D.用酚酞作指示剂时滴定的总反应为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,用甲基橙作指
示剂时滴定的总反应为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,故二者滴定终点不同,D
不符合题意;
故选B。
例8.下列说法正确的是
A.氨气、溴中毒时,要立即到室外呼吸新鲜空气,必要时进行人工呼吸
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
D.溴乙烷与
的乙醇溶液共热后,向溶液中加入
产生淡黄色沉淀,说
明有
生成
【答案】B
【详解】A.氨气、溴中毒时,要立即到室外呼吸新鲜空气,不可进行人工呼吸,A 错
误;
B.铝热反应非常剧烈且放出大量热,为防止安全事故的发生,操作时要戴上石棉手套
和护目镜,B 正确;
C.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管下口放出,C 错误;
D.检验溴乙烷水解产物中的溴离子,需先中和过量的碱,防止碱和硝酸银生成氢氧
化银沉淀干扰实验,D 错误;
故选B。
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
例9.天宫课堂中,航天员让奥运五环在空间站飘浮。如图所示,1 号环加入溴百里酚
蓝呈现出鲜亮的蓝色,2 号环加入淀粉和乙酸溶液后变成了深如黑色的深蓝色,3 号环
加入甲基橙出现橙色,4 号环加入甲基橙后呈现黄色,5 号环加入甲基橙和溴百里酚蓝
后呈现绿色。已知:
,
,
,
。下列叙述正确的是
A.1 号环溶液中是现鲜亮的蓝色的原因:
B.2 号环出现深蓝色是因为生成了碘单质:
C.3 号环与4 号环的溶液以溶质的物质的量之比
混合;加甲基橙变橙色
D.5 号环颜色的深浅与溶液的浓度有关,
溶液的
约为11.7
【答案】D
【详解】A.溴百里酚蓝是一种酸碱指示剂,遇碱变蓝,1 号环溶液中是现鲜亮的蓝色
的原因是:
、
以第一步为主,故
A 错误;
B.碘遇淀粉,显蓝色,2 号环出现深蓝色是因为生成了碘单质:
,故B 错误;
C.甲基橙遇碱变黄,3 号环与4 号环的溶液以溶质的物质的量之比
混合后的溶质
为CH3COONa、NaHCO3,显碱性,加入甲基橙呈黄色,故C 错误;
D.5 号环颜色的深浅与溶液的浓度有关,已知
,则
,同时
,设转化的生成的
OH-的物质的量浓度为xmol/L,三段式如下:
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,则
,x=0.005mol/L,
,pH=-lgc(H+)=12-lg2=11.7,故D 正确;
故选D。
例10.下列说法正确的是
A.0.1
与0.2
的氨水中
之比为1 2∶
B.某温度下,将pH=2 的盐酸与pH=12 的NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性
C.室温下pH=5 的醋酸溶液中水电离的
浓度为
D.相同温度下,将足量AgCl 固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1
盐酸、③0.1
溶液、④0.1
溶液中,
浓度:
④>
>
>
①②③
【答案】D
【详解】A.氨水是弱电解质,不能完全电离,不同条件下,浓度不同的氨水电离出
来的c(OH—)不同,故A 错误;
B.如果这个温度是100℃时,Kw=1×10—12, pH=2 的盐酸c(H+)=10—2mol/L,pH=12
的NaOH 溶液c(OH—)=1.0mol/L,等体积混合时溶液显碱性,故B 错误;
C.室温下pH=5 的醋酸中的c(H+)=10—5mol/L,则醋酸的浓度要大于10—5mol/L,该溶
液中水电离出来的c(OH—)=10—9,故C 错误;
D.相同温度下,氯化银在水溶液中存在沉淀溶解平衡,溶度积是常数,与①蒸馏水
相比较,②中0.1mol/L 盐酸溶液中氯离子0.1mol/L,抑制沉淀溶解平衡,银离子浓度
减小,③中0.1mol/L 氯化镁溶液中氯离子浓度为0.2mol/L,平衡逆向进行,银离子浓
度减小,且比②中还小,④中0.1 mol/L 硝酸银溶液中,银离子浓度为0.1mol/L,平衡
逆向进行,银离子浓度增大,银离子浓度最大,则 Ag+浓度大小顺序为④>
>
>
①②③,
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故D 正确;
故本题选D。
1.乙二酸是一种有机酸,俗名草酸,化学式为H2C2O4,广泛分布于植物、动物和真菌
体中,常温下,用pH 试纸测得0.2mol/L 的H2C2O4溶液的pH=3。
(1)测定血液样品中Ca2+的浓度。取血液样品50.00mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶
液可析出CaC2O4沉淀,将洗涤后的CaC2O4沉淀溶于强酸可得H2C2O4,将H2C2O4溶液
稀释成250mL。再用0.010mol/L 酸性KMnO4溶液进行滴定。
①滴定达到终点的判断是 。
②如图是第一次滴定结束时滴定管中的液面,读数为a= mL。
③根据下列数据计算:
滴定次
数
草酸溶液体积(mL)
标准液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.60
a
第二次
25.00
0.10
24.10
第三次
25.00
1.20
25.20
滴定时MnO 被还原为Mn2+的离子方程式为 。计算血液样品中Ca2+的浓度为
mol/L。
(2)根据氧化还原滴定还可以根据沉淀原理滴定,即滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴
定剂与指示剂生成的沉淀更难溶,且二者之间有明显的颜色差别。
难溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白色
浅黄色
白色
砖红色
白色
Ksp
1.8×10-10
5.35×10-13
1.21×10-16
2.0×10-12
1.0×10-12
参考表中的数据,若用AgNO3溶液滴定NaCl 溶液,可选用的指示剂是_______溶液(填
标号)。
A.NaBr
B.NaCN
C.Na2CrO4
D.NaSCN
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】(1) 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,锥形瓶内溶液颜色右无色变成浅
红色,且半分钟内不恢复 20.60 2MnO +6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O
0.12
(2)C
【详解】(1)①KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,反应开始阶段草酸过量溶液始
终无色,当达到终点时,高锰酸钾过量溶液变浅红色,滴定终点现象为:当滴入最后
一滴酸性KMnO4溶液,锥形瓶内溶液颜色右无色变成浅红色,且半分钟内不恢复
②由图可知此时读数为:20.60;
③滴定时MnO 被还原为Mn2+,H2C2O4被氧化为二氧化碳气体,根据得失电子守恒得
反应离子方程式:2MnO +6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O;由上述反应结合元素
守恒得关系式:
;表中数据中第一组数据差距较
大,舍弃,则KMnO4溶液消耗的平均体积为:24.00mL,血液样品中Ca2+的浓度为
;
(2)指示沉淀要有颜色便于分辨(AgBr 和AgaCrO4),同时需要在Cl-之后沉淀,但
AgBr 的Ksp 小先于Cl-沉淀而不能作为指示剂,故选C。
2.已知25℃时电离常数:
酸
H2CO3
CH3COOH
HCN
Ka
Ka1=4.5×10-7Ka2=5.6×10-11
1.75×10-5
6.2×10-10
(1)H2CO3、CH3COOH、HCN 三种酸中酸性最弱的是 。常温下,pH 均为10 的
Na2CO3、CH3COONa、NaCN、NaHCO3四种溶液中,物质的量浓度最大的是 。
(2)常温下,向20mL0.01mol·L-1CH3COOH 溶液中逐滴加入0.01mol·L-1KOH 溶液,其
pH 变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①若想观察滴定终点,滴定过程中宜选用 作指示剂(填“酚酞”、“石蕊”或
“甲基橙”)。
b
②点时,溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)常温下,向NaCN 溶液中通入少量CO2发生反应的化学方程式为: 。
(4)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO
+H2O
HCO +OH-平衡,下列说法不
正确的是_______。
A.稀释溶液,
增大
B.通入CO2,溶液pH 减小
C.升高温度,水解平衡常数增大
D.加入Na2O 固体,
减小
【答案】(1) HCN CH3COONa
(2) 酚酞 c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
(3)NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
(4)A
【详解】(1)电离平衡常数越大,说明电离程度越强,根据表中数据可知,酸性强弱
顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN,因此三种酸中酸性最弱的是HCN;酸的酸性越强,
对应酸根离子水解程度越弱,pH 为10 的四种盐溶液中,物质的量浓度最大的是
CH3COONa;
(2)①中和滴定实验中,不用石蕊作指示剂,CH3COOH 与KOH 恰好完全反应生成
CH3COOK,CH3COOK 为强碱弱酸盐,溶液显碱性,选择指示剂原则之一是指示剂的
变色范围与溶液的酸碱性一致,因此用KOH 滴定CH3COOH 溶液,指示剂为酚酞;
②根据图像可知,b 点时,混合溶液显酸性;b 点加入KOH 溶液10mL,此时溶液中溶
质为CH3COOK、CH3COOH,且两者物质的量相等,b 点溶液显酸性,说明醋酸的电
离程度大于醋酸根离子的水解程度,因此离子浓度大小顺序是
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-);
(3)根据表中数据,电离平衡常数大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO ,因此
NaCN 溶液中通入少量CO2,发生NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO;
(4)A.
,
加水稀释,促使平衡向右进行,n(CO
)减小,n(Na+)、Kh不变,因此该比值应减小,
故A 错误;
B.通入CO2,CO2与OH-反应生成HCO ,c(OH-)降低,pH 降低,故B 正确;
C.盐类水解为吸热反应,升高温度,促进水解,水解常数增大,故C 正确;
D.加入Na2O,氧化钠与水反应生成NaOH,c(OH-)增大,平衡左移,c(HCO )减小,
c(CO
)增大,该比值减小,故D 正确;
答案选A。
3.I.研究水溶液中的粒子行为在研究中具有重要价值。根据下表所列三种溶液在
25℃时的相关数据,按要求填空:
溶液
物质的量浓度
pH
(I)HAc
0.1 mol/L
2.86
(II)
0.1 mol/L
6.14
(III)
0.1 mol/L
1
(1)根据表中数据,写出HAc 的电离方程式
(2)比较溶液(II)、(III)中
的大小关系是(II) (III)(填“>”、“<”或
“=”)。
(3)溶液(I)和(II)中由水电离出的
之比是 。
II.某小组研究25℃下HAc 电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释HAc 溶液或改变
浓度,HAc 电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 mol·L
的HAc 和NaAc 溶液,按下表配制总体积
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
相同的系列溶液;
测定pH,记录数据。
序
号
V(HAc)/mL
V(NaAc)/mL
/mL
pH
I
40.00
/
/
0
2.86
II
4.00
/
36.00
0
3.36
VII
4.00
a
b
3 4∶
4.53
VIII
4.00
4.00
32.00
1 1∶
4.65
(4)根据表中信息,补充数据:a= ,b= 。
(5)由实验I 和II 可知,稀释HAc 溶液,电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动;
结合表中数据,给出判断理由: 。由实验II~VIII 可知,增大
浓度,
HAc 电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
【答案】(1)HAc⇌Ac-+H+
(2)<
(3)1:105
(4) 3.00 33.00
(5) 正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10 倍,而实验Ⅱ的pH 增大值
小于1
【详解】(1)0.1mol/L 醋酸溶液的pH 等于2.86,说明是弱电解质,则其电离方程式
为HAc⇌Ac-+H+;
(2)铵根水解显酸性,硫酸氢铵能电离出氢离子抑制铵根的水解,则溶液(Ⅱ)、(Ⅲ)中
c(
)的大小关系是(Ⅱ)<(Ⅲ);
(3)醋酸电离出氢离子抑制水的电离,溶液中由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)
相同,
1.0×10-11.14mol•L-1,氯化铵溶液中铵根水解促进
水的电离,溶液中H+是由水电离出的,c(H+)=1.0×10-6.14mol•L-1,则溶液(I)和(Ⅱ)中由水
电离出的c(H+)之比是(1.0×10-11.14mol•L-1):(1.0×10-6.14mol•L-1)=1:105;
(4)由表格中数据可知,保证醋酸钠和醋酸物质的量之比为3:4,二者浓度相等,则
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
体积比为3:4,则a=3.00mL,总体积是40ml,则b=(40-3.00-4.00)mL=33.00mL;
(5)加水稀释,体积增大,平衡向微粒数增多的方向移动,即向电离的正向移动,强
酸溶液不存在电离平衡,稀释10 倍pH 增大1,而比较实验I、II,醋酸稀释10 倍,pH
增大值小于1。
4.Na2S 又称臭碱、臭苏打,在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室
制备、提纯硫化钠并探究其性质,测定硫化钠产品的纯度。
实验(一)制备并提纯硫化钠。
该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠,将芒硝(Na2SO4·10H2O)
与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C 高温下煅烧还原,生成物经冷却后用稀碱液热溶解、
过滤,将滤液进行浓缩,再进行抽滤、洗涤、干燥,制得硫化钠产品。
(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式: 。
(2)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是 。(答一条即可)
实验(二)探究硫化钠的性质。
(3)为了探究Na2S 的还原性,该小组按如图装置进行实验。
接通K,发现电流表指针发生偏转,左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后,该
小组查阅资料后猜测,S2-被氧化为
。设计实验验证:取出少量右侧烧杯中溶液于
试管中, ,则该猜测成立。写出正极的电极反应式 。
实验(三)测定Na2S∙xH2O 产品纯度。
称取wg 产品溶于水,配制成250mL 溶液,准确量取25. 00mL 溶液于锥形瓶中,加入
V1mLc1mol·L-1I2溶液(过量),过滤,滴几滴淀粉溶液,用c2 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液
滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
(4)滴定终点的现象是 。选择 (填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶
液。
(5)滴定反应:Na2S+I2 =2NaI+S,I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O
的质量分数为 (用含x、 c1、c2、V1、V2、w 的代数式表示)。假设其他操
作都正确,滴定终点时俯视读数,测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无
18
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
影响”)。
【答案】(1)Na2SO4·10H2O +4C
Na2S +4CO↑+ 10H2O
(2)过滤和洗涤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥(答对一点即可)
(3) 先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
+5e- +8H+
= Mn2+ +4H2O
(4) 当最后一滴(半滴) Na2S2O3标准溶液滴入时,溶液恰好由蓝色变为无色且半分
钟内不恢复原色 酸
(5)
偏高
【详解】(1)“高温还原”过程中Na2SO4·10H2O 和C 反应生成Na2S、CO 和H2O,
根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:Na2SO4·10H2O +4C
Na2S
+4CO↑+ 10H2O。
(2)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是过滤和洗涤速度快、液体
和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥。
(3)检验
的方法是:取出少量右侧烧杯中溶液于试管中,先滴加盐酸酸化,再滴
加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则该猜测成立。石墨电极上S2-失电子产生SO
,为原
电池负极,则Pt 电极为正极,正极上MnO 得电子产生Mn2+,故正极的电极反应式为:
+5e- +8H+ = Mn2+ +4H2O。
(4)过量I2溶液遇淀粉变蓝,利用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,蓝色褪去,则滴定
终点的现象是:当最后一滴(半滴) Na2S2O3标准溶液滴入时,溶液恰好由蓝色变为无色
且半分钟内不恢复原色。I2溶液具有氧化性,应选择酸式滴定管量取I2溶液。
(5)根据滴定反应:Na2S+I2 =2NaI+S,I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI 可知,与Na2S
反应的I2的物质的量为(c1V1-
c2V2) ×10-3mol,该产品含Na2S·xH2O 的质量分数为
19
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
=
;其
他操作都正确,滴定终点时俯视读数,读数偏小,则标准液体积偏小,与Na2S 反应的
I2的量偏多,测定结果偏高。
5.NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、
医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是 (用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液中的c(
) (填“等于”“大于”
或“小于”)0.1mol∙L-1NH4HSO4溶液中的c(
)。
(3)几种均为0.1mol∙L-1的电解质溶液的pH 随温度变化的曲线如图所示。
①其中符合0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH 随温度变化的曲线是 (填罗马数字),
导致NH4Al(SO4)2溶液的pH 随温度变化的原因是 。
20℃
②
时,0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液中2c
c
3cAl3= molL1。
(4)室温时,向100mL0.1mol∙L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol∙L-1NaOH 溶液,溶液pH 与
加入NaOH 溶液体积的关系曲线如图乙所示。
试分析图中a、b、c、d 四个点,水的电离程度最大的是 点;在b 点,溶液中
各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
【答案】(1)Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+
(2)小于
(3) Ⅰ NH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸性,水
20
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,溶液中氢离子浓
度增大,溶液pH 减小 10—3− c(OH—)
(4) a c(Na+)>c(SO
)>c(NH )>c(H+)=c(OH—)
【详解】(1)硫酸铝铵是强酸弱碱盐,在溶液中电离出的铝离子发生水解反应生成氢
氧化铝胶体,表面积很大的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮颗粒产生沉降,从而达到净
化水的目的,水解的离子方程式为Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+,故答案为:
Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)硫酸铝铵和硫酸氢铵在溶液中电离出的铵根离子在溶液中均发生水解反应,硫酸
铝铵溶液中铝离子水解生成的氢离子会抑制铵根离子水解,硫酸氢铵在溶液中电离出
的氢离子抑制铵根离子的水解,等浓度的硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子浓度大于
硫酸铝铵在溶液中水解生成的氢离子浓度,抑制铵根离子的水解程度大于硫酸铝铵,
所以铵根离子浓度大于硫酸铝铵溶液,故答案为:小于;
(3)①硫酸铝铵是强酸弱碱盐,在溶液中电离出的铵根离子和铝离子在溶液中水解使
溶液呈酸性,水解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,
溶液中氢离子浓度增大,溶液pH 减小,则符合硫酸铝铵溶液的pH 随温度变化的曲线
是Ⅰ,故答案为:Ⅰ;NH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸
性,水解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,溶液中氢
离子浓度增大,溶液pH 减小;
②由图可知,20 ℃时,0.1mol/L 硫酸铝铵溶液的pH 为3,由电荷守恒可知,溶液中
2c(SO
)—c(NH )—3 c(Al3+)= c(H+)—c(OH—)=[10—3− c(OH—)] mol/L,故答案为:10—
3− c(OH—);
(4)硫酸铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解促进水的电离,一水合氨是弱碱,在溶液中
电离出的氢氧根离子抑制水的电离。加入100mLNaOH 溶液时,硫酸氢铵溶液中的
H+恰好被中和,溶液中的溶质为硫酸铵和硫酸钠。a→d 的过程中,随着NaOH 溶液的
加入,铵根离子浓度依次减小,一水合氨浓度依次增大,促进水电离的程度减小,抑
制水电离的程度增大,所以a 点水的电离程度最大;b 点加入的NaOH 溶液大于
100mL,所以c(Na+)>c(
),溶质为硫酸铵、硫酸钠和一水合氨的混合溶液,溶液
呈中性,由物料守恒和电荷守恒可知,溶液中离子的浓度大小顺序为c(Na+)>c(SO
)
21
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
>c(NH )>c(H+)=c(OH—),故答案为:a;c(Na+)>c(SO
)>c(NH )>c(H+)=c(OH—)。
6.回答下列问题:
(1)将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)充入一个2L 的密闭容器中,在一定条件下发生
反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式 ;
经2 分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则这个时间段O2的平均反应速率为
。
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (选填编号)。
a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO2(g)和
0.030mol O2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他
条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图
。
常温下,向1L pH=10 的NaOH 溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水
电离产生的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。
(4)c 点溶液中离子浓度由大至小的关系是: 。a 点溶液中由水电离产生的
c(H+)= 。b 点溶液中c(H+) 1×10-7mol/L(填写“等于”、“大于”或“小
于”)。
22
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)写出c 点到d 点化学反应方程式 。
【答案】(1)
0.005mol/(L·min)
(2)bd
(3)
(4) c(Na+)>c(CO
)>c(OH-)>c(HCO )>c(H+) 1×10-10 mol/L 小于
(5)Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3、CO2+H2O
H2CO3
【详解】(1)由题干信息,根据反应方程式可知,逆反应为2SO3(g)
2SO2(g)
+O2(g) -Q,故
;由信息可知
,
反应速率之比等于系数之比,故v(O2)= 0.005mol/(L·min);
(2)a.移出氧气,平衡逆向移动,SO2平衡转化率降低,a 错误;
b.反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,SO2平衡转化率升高,b 正确;
c.减小压强,平衡逆向移动,SO2平衡转化率降低,c 错误;
d.再充入0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,转化
率增大,d 正确;
故选bd;
(3)二氧化硫与氧气的反应是放热反应,在起始温度为T2(723K)时,温度升高平衡逆
向移动,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间变短,故
23
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
SO2的转化率随反应时间变化如图所示
;
(4)结合图示可知,c 点水电离出来的OH-离子浓度最大,说明此时溶质为碳酸钠,
碳酸根离子水解,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),故离子浓度由大至小的关系是
c(Na+)>c(CO
)>c(OH-)>c(HCO )>c(H+);a 点是没有通入二氧化碳的情况下,即
pH=10 的氢氧化钠溶液,c(H+)=
,而氢离子来源于水的电离,所以水电
离出来的c(H+)=
;b 点水电离出的氢氧根的浓度为
,此时溶
质为碳酸钠和氢氧化钠,混合液呈碱性,所以溶液中c(H+)<
;
(5)因持续通入二氧化碳,所以有碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,二氧化
碳和水反应生成碳酸,化学反应方程式为Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3、CO2+H2O
H2CO3。
7.非金属元素及其化合物与科研、工农业生产有着密切联系。回答下列问题:
(1)次氯酸的结构式为 ,碳化硅晶体属于 晶体。非金属性S
Cl(填“>”或“<”),用原子结构知识解释其原因:同一周期元素,由左到右
。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol/L 的六种溶液pH 如下:
溶质
NaClO
Na2CO3
NaHCO3
Na2SiO3
Na2SO3
NaHSO3
pH
10.3
11.6
9.7
12.3
10.0
4.0
常温下,相同物质的量浓度的下列稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是 (填序号) 。
a.H2CO3 b.H2SO3 c.H2SiO3
六种溶液中,水的电离程度最小的是(填化学式) 。
(3)用离子方程式说明Na2CO3溶液pH>7 的原因 。
(4)欲增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是(填化学式) ,
用化学平衡移动的原理解释其原因: 。
24
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】(1) H-O-Cl 原子晶体 < 随着原子半径逐渐减小,元素得
电子能力逐渐增强
(2) bac NaHSO3
(3)CO
+H2O
HCO +OH-
(4) NaHCO3(或NaClO) 因为Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,加入NaHCO3(或
NaClO)可消耗H+,平衡朝正反应方向移动,从而使溶液中次氯酸的浓度增大
【解析】(1)
次氯酸的结构式为H-O-Cl,碳化硅晶体属于原子晶体。由于同一周期元素,由左到右
随着原子半径逐渐减小,元素得电子能力逐渐增强,故非金属性S<Cl;
(2)
NaHCO3溶液显碱性,则碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度,NaHSO3溶液显酸性,
则亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度,故H2SO3酸性比H2CO3的酸性强,等浓
度的Na2SiO3溶液的碱性比Na2CO3的碱性强,弱酸越弱,其对应的酸根离子水解程度
越大,其对应的强碱弱酸盐碱性越强,故碳酸的酸性比硅酸的酸性强,故常温下,相
同物质的量浓度的稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是bac;
六种溶液中,NaClO、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3、Na2SO3的溶液显碱性,均发生水
解,促进水的电离,而NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程
度,抑制水的电离,则水的电离程度最小的是NaHSO3;
(3)
Na2CO3发生水解反应CO
+H2O
HCO +OH-,使溶液显碱性,pH>7;
(4)
氯水中发生可逆反应Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,加入NaHCO3(或NaClO)可消耗H+,
平衡朝正反应方向移动,从而使溶液中次氯酸的浓度增大。
8.汽车安全气囊常用叠氮化钠(NaN3)作产气剂,NaHCO3作冷却剂。当汽车发生剧烈
碰撞时,NaN3会迅速分解产生N2和Na,安全气囊迅速打开,起到保护作用。
(1)Na、Na+、O2-的半径由大到小顺序为 ;
(2)NaHCO3作冷却剂的原理是 (结合化学反应方程式解释)。
(3)NaN3中存在的化学键为 ;若NaN3分解产生6.72LN2(标准状况),转移电子
个。
(4)可以用NaClO 溶液销毁含NaN3的溶液,原理如下。补充完整化学方程式: 。
_______NaClO+_______NaN3+_______→_______NaCl+_______NaOH+_______N2↑
25
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)常温下向20mL0.1mol·L-1HN3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH 溶液,其pH 变化曲线
如图所示(忽略温度变化)。
NaN
①
3溶液呈 性;
②等物质的量的NaN3和HN3混合溶液中含氮微粒的物质的量浓度大小关系为 ;
结合图中信息写出判断理由 。
【答案】(1)Na>O2-> Na+
(2)NaHCO3分解反应方程式为:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,分解吸收热量,从
而使环境温度降低,可作冷却剂
(3) 离子键、共价键 0.2NA
(4)2NaN3+NaClO+H2O=NaCl+3N2↑+2NaOH
(5) 碱 c(N )>c(HN3) 图中b 点为等物质的量的NaN3和HN3,pH<7,溶
液呈酸性,HN3电离程度大于N 水解程度,则c(N )>c(HN3)
【解析】(1)
Na 原子电子层数为3,Na+、O2-电子层数都是2,则Na 原子半径最大,电子层数相同
时核电荷数越大的离子半径越小,则O2-> Na+,半径由大到小顺序为:Na>O2-> Na+;
(2)
NaHCO3分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,分解吸收热量,从而使环境温度降低,因而
它可以起到冷却作用,反应方程式为:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)
NaN3由Na+和N 形成,存在的化学键为离子键、共价键;NaN3会迅速分解产生N2和
Na,反应方程式为2NaN3=3N2+2Na,标准状况下产生6.72LN2,物质的量为
26
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
,生成3mol N2转移电子2mol 电子,则0.3mol 氮气转移
0.2NA个;
(4)
根据氮元素化合价高,氯元素化合价降低且只有N2一种气体生成,则氯只能从+1 降
到-1 价,其他元素化合价不变,水参加反应,生成氯化钠、氮气、氢氧化钠,则反应
方程式为:2NaN3+NaClO+H2O=NaCl+3N2↑+2NaOH;
(5)
HN
①
3为一元弱酸,当加入20mLNaOH 溶液时恰好完全反应生成NaN3,此时pH>7,
则NaN3溶液呈碱性;
②当加入10mL0.1mol·L-1NaOH 溶液时,溶质为等物质的量的NaN3和HN3,即为图中
b 点,此时pH<7,溶液呈酸性,HN3电离程度大于N 水解程度,含氮微粒的物质的量
浓度大小关系为c(N )>c(HN3)。
9.近期发现,H2S 是一种生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒
张血管减轻高血压的功能。完成下列填空:
(1)H2S 的分子构型为 。
(2)下列事实中,能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 。(选填编号)
a.氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应,而亚硫酸可以
b.相同条件下,氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
c.室温下,0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4.5 和2.1
d.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(3)H2S 与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)。在350℃时,将
0.10molCO2与0.40molH2S 充入2.5L 的空钢瓶中,反应10min 达到平衡,测得水的物质
的量分数为0.02。
0
①~10min,H2S 的平均反应速率v= 。
②在360℃重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S 的平衡转化率α (选填
“增大”或“减小”),该反应是 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(4)CO2和COS 结构相似,沸点:CO2 COS(选填“>”或“<”),解释理由 。
(5)除去C2H2中少量H2S 的方法 。
【答案】(1)折线型
27
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)abc
(3) 4×10-4mol·L-1·min-1 增大 吸热
(4) < CO2和COS 同为分子晶体,结构和组成相似,相对分子质量越大,分
子间作用力越大,沸点越高
(5)CuSO4溶液
【详解】(1)硫化氢分子与水分子结构相似,水分子分子构型为折线型、则H2S 的分
子构型为折线型。
(2)a.通常强酸能制弱酸,氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应,而亚硫酸可以,则酸
性排序为:亚硫酸>碳酸>氢硫酸,能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱,a 选;
b.溶液导电性由自由离子浓度和离子电荷共同决定,氢硫酸和亚硫酸的电离以第一步
电离为主H2SO3⇌H++HSO ,H2S⇌H++HS-,相同条件下,氢硫酸的导电能力低于相同
浓度的亚硫酸,意味着氢离子等离子浓度:亚硫酸>氢硫酸,亚硫酸电离程度较大、
酸性较强,b 选;
c.室温下,0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4.5 和2.1,则氢离子浓度:亚
硫酸>氢硫酸,亚硫酸电离程度较大、酸性较强,c 选;
d.还原性是失电子能力、与电离程度大小,酸性强弱无关,则氢硫酸的还原性强于亚
硫酸,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱,d 不选;
选abc。
(3)H2S 与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)。在350℃时,
将0.10molCO2与0.40molH2S 充入2.5L 的空钢瓶中:
①该反应是气体分子总数不变的反应,所以反应平衡时,混合气体总的物质的量为
0.10mol+0.40mol=0.50mol,反应10min 达到平衡,测得水的物质的量分数为0.02,则
反应生成的水为0.010、消耗的硫化氢为0.010mol,0~10min,H2S 的平均反应速率v
=4×10-4mol·L-1·min-1。
②升高温度平衡向吸热反应方向移动。在360℃重复实验,平衡后水的物质的量分数
为0.03,说明升高温度平衡向右移动、则H2S 的平衡转化率α 增大,该反应是吸热反
应。
(4)CO2和COS 结构相似,均构成分子晶体,则沸点:CO2<COS,解释理由:CO2
和COS 同为分子晶体,结构和组成相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸
28
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
点越高。
(5)硫化氢能和硫酸铜溶液发生复分解反应生成硫化铜沉淀和稀硫酸:
、乙炔不能和硫酸铜溶液反应,则除去C2H2中少量H2S 的
方法是用CuSO4溶液洗气。
10.草酸、KMnO4均是重要的化学分析试剂,某次实验中需要使用480mL0.2000mol/L
的草酸溶液,回答下列问题。
(1)实验中需要称取 g 草酸晶体(H2C2O4•2H2O),称量后 (填“需
要”或“不需要”)加热除去相应的结晶水;配制过程中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、
胶头滴管及 。
(2)假设称取草酸时使用的是托盘天平,称量中试剂与砝码位置错放,则所配制溶液中
c(H2C2O4)0.2000
(填“>”、“=”或“<”,下同);若定容时俯
视刻度线,则所配溶液中c(H2C2O4) 0.2000
。
(3)若配置溶液时所取草酸晶体不纯(杂质无还原性),为测定草酸的纯度,某同学量取
20.00mL,上述所配溶液放入锥形瓶中,然后用0.1000
的酸性KMnO4标准溶液
滴定(氧化产物是CO2),滴定终点时消耗VmL 标准溶液。
①标准溶液应使用 (填“酸”或“碱”)式滴定管取用,合理的V 值可能是
。
A. 15.8 B. 16.20 C. 15.82 D. 16.18
②滴定终点时溶液颜色的变化为 ,样品中草酸晶体的质量分数为
(用含V 的式子表示)。
【答案】(1) 12.6 不需要 500mL 容量瓶、烧杯
(2)
(3) 酸 C 由无色变成浅红色且在30S 内保持不变 6.25V%
【详解】(1)因没有480mL 的容量瓶,故实际配制的是500mL 溶液,因此所需要的
溶质是
,结晶水不需要加热除去,因为溶解后结晶
水转化为溶剂。配制过程中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管及500mL 容量瓶、
烧杯。
29
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)配制溶液时还需要500mL 容量瓶、烧杯。当试剂与砝码位置错放时,称量的试
剂质量小于12.6g,故最后所配溶液浓度肯定小于0.2000
。定容俯视刻度时,
实际液面在刻度线下,故所配溶液浓度大于0.2000mol/L。
(3)①应使用酸式滴定管量取KMNO4溶液。当样品为纯净物时,由得失电子守恒及
元素化合价变化可得
,
,由于草酸晶体不纯
(杂质无还原性)故实际消耗的KMnO4溶液不可能大于16.00mL,B、D 项错误;以
“mL”为单位时应保留两位小数,C 项合理。
②滴定终点时溶液颜色的变化为由无色变成浅红色且在30S 内保持不变,设所配溶液
中
,则有
,
,故样品中草酸晶体纯度为
。
30