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考点巩固卷11 水溶液中的离子反应与平衡(一)
考点01 电离平衡
(限时:25min)
考法01 弱电解质的电离平衡
考法02 电离常数及其有关计算
考法03 一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较
考法04 分布系数曲线的图像分析
考点02 水的电离和溶液的酸碱性
(限时:30 min)
考法01 水的电离与水的离子积
考法02 溶液的酸碱性与pH
考法03 酸碱中和滴定
考法04 滴定曲线的分析
考法05 中和滴定的拓展应用
考点01 电离平衡
考法01 弱电解质的电离平衡
1.常温下,100 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液中,欲使其溶液中的c(H+)增大,但又要使醋酸电离程度减
小,应采取( )
A.加入少量CH3COONa 固体
B.加入少量NaOH 固体
C.升高温度
D.加入少量冰醋酸
【答案】D
【解析】CH3COOH 溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+。加入少量CH3COONa 固体,
c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)、醋酸电离程度均减小,A 项错误;加入少量NaOH 固体,OH-
与H+反应,平衡正向移动,c(H+)减小,醋酸电离程度增大,B 项错误;升高温度,促进醋酸的电离,c(H
+)、醋酸电离程度均增大,C 项错误;加入少量冰醋酸,平衡正向移动,c(H+)增大,但c(CH3COOH)增
大,醋酸电离程度减小,D 项正确。
2.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O
NH+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)
增大,应加入适量的物质是( )
NH
①
4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体
④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤
B.③⑥
C.③
D.③⑤
1
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【答案】C
【解析】若在氨水中加入NH4Cl 固体,c(NH)增大,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)减小,①不符合题
意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,②不符合题意;当在氨水中加入
NaOH 固体后,c(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,③符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡
向正反应方向移动,c(OH-)减小,④不符合题意;电离属于吸热过程,加热,平衡向正反应方向移动,⑤
不符合题意;加入MgSO4固体发生反应,溶液中c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,⑥不符合题意。
3.某同学拟用pH 计测定溶液pH 以探究某酸HR 是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1NaR 溶液pH=7,则HR 是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR 溶液pH>2 且pH<7,则HR 是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR 溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<
1,则HR 是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR 溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR 是弱
酸
【答案】B
【解析】25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR 溶液pH=7,可知NaR 为强酸强碱盐,则HR 为强酸,A 错
误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR 溶液pH>2 且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,所以HR 未完
全电离,HR 为弱酸,B 正确;假设HR 为强酸,取pH=6 的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,
测得此时溶液pH<7,C 错误;假设HR 为强酸,则NaR 为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进
水的电离,水的离子积常数增大,pH 减小,D 错误。
4.在测定电解质溶液的导电能力装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一物质,则灯
泡由亮变暗至熄灭后,又逐渐变亮的是 ( )
A. 稀盐酸中逐滴加入食盐溶液
B. 稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C. 稀硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
D. 氢氧化钠溶液中加入H 2CO3溶液
【答案】C
【
解
析
】
硫
酸
和
氢
氧
化
钡
都
是
强
电
解
质
,
二
者
发
生
反
应
Ba(OH )2+ H 2SO4
BaSO4↓+2 H 2O,反应生成难溶物和弱电解质,随着Ba(OH )2 溶
液的逐滴加入,溶液中离子浓度逐渐减小,所以灯泡变暗,二者恰好完全反应时离子浓度最小,几乎为
零,灯泡熄灭,再继续滴加氢氧化钡溶液,溶液中离子浓度逐渐增大,灯泡又逐渐变亮。
5.如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是
2
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A.曲线A 表示NaOH 溶液中滴加稀盐酸
B.曲线B 表示CH3COOH 溶液中滴加NaOH 溶液
C.曲线C 表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D.曲线D 表示Cu(OH)2悬浊液中滴加HCl 溶液
【答案】C
【解析】稀盐酸和NaOH 溶液混合时反应生成NaCl,溶液的体积增大,溶液中离子浓度减小,溶液导电性
降低,应该用D 表示,A 错误;醋酸是弱电解质,醋酸中加入NaOH 溶液生成强电解质醋酸钠,溶液中离
子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A 表示,B 错误;氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,当
二者完全反应时溶液中离子浓度最小,导电性最弱,继续加入稀硫酸,溶液中离子浓度增大,溶液导电性
增强,应该用C 表示,C 正确;氢氧化铜是弱电解质,溶液中离子浓度较小,加入HCl 溶液后生成强电解
质硝酸铜,离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A 表示,D 错误。
考法02 电离常数及其有关计算
6.(2024·浙江湖州期末)已知25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
弱酸
电离平衡常数
HCOOH
K a=1.8×10
−4
HCN
K a=6.2×10
−10
H 2CO3
K a1= 4.5×10
−7,K a2= 4.7×10
−11
以下反应不能自发进行的是( )
A. HCOOH + NaCN
HCOONa+ HCN
B. NaHCO3+ NaCN
Na2CO3+ HCN
C. NaCN + H 2O+CO2
HCN + NaHCO3
D. 2 HCOOH +CO3
2−
2 HCOO
−+ H 2O+CO2↑
【答案】D
3
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【解析】根据题表中数据可知,酸性的强弱顺序为HCOOH > H 2CO3> HCN > HCO3
−;再根据“较强酸
制较弱酸”的规律判断反应是否自发进行,B项反应不能自发进行。
7. 下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
浓度/(mol·L-1)
0.12
0.2
0.9
1
1
电离度
0.25
0.2
0.1
0.3
0.5
电离常数
Ka1
Ka2
Ka3
Ka4
Ka5
A.在相同温度下,HX 的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度越低,电离度越大,且Ka1>Ka2>Ka3=0.01
B.室温时,若在NaZ 溶液中加水,则变小,若加少量盐酸,则变大
C.含等物质的量的NaX、NaY 和NaZ 的混合溶液:c(Z-)<c(Y-)<c(X-)
D.在相同温度下,Ka5>Ka4>Ka3
【答案】D
【解析】相同温度下电离度随溶液浓度的增大而减小,结合表中数据判断,当HX 的浓度为1 mol·L-1时,
HX 的电离度小于0.1,故三种酸的酸性强弱顺序为HZ>HY>HX,D 项正确;电离常数只与温度有关,温
度相同,Ka1=Ka2=Ka3,A 项错误;依据Z-+H2O
HZ+OH-可知,是Z-水解平衡常数的倒数,其只
随温度的变化而变化,B 项错误;依据“越弱越水解”可知,NaX 的水解程度最大,c(X-)最小,C 项错
误。
8.(2024·河北·二模)已知电离常数:
,
,
,
,下列离子方程式书写正确的是
A.向
溶液中滴加HCN:
B.向
溶液中通入过量HF:
C.向
和NaCN 混合溶液中通入少量HF:
D.向NaCN 溶液中通入少量
:
【答案】C
【解析】根据
数据,
,
酸性比HCN 酸性强,故无法实现HCN 制
,A 错误;
,HF 酸性比
酸性强,故过量HF 与
应产生
,离子反应
为
,B 错误;
,故HF 优先与
反应,C
正确;
,向NaCN 溶液中通入少量
:
,D 错误。
9.(2024·湖北·三模)已知溶剂分子结合
的能力会影响酸给出
的能力,某温度下部分酸在冰醋酸中
的
如下表所示,下列说法错误的是
分子式
HCl
4
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4.87
7.24(一级)
8.9
9.4
A.
在冰醋酸中的电离方程式:
B.在冰醋酸中酸性:
C.结合
的能力:
D.相同温度下醋酸在液氨中的
大于其在水中的
【答案】D
【解析】由表格数据可知,高氯酸在冰醋酸中部分电离出高氯酸根离子和CH3COOH 离子,电离方程式为
,A 正确;由表格数据可知,四种酸在冰醋酸中的电离常数的大
小顺序为
,则在冰醋酸中酸性的大小顺序为
,
B 正确;由表格数据可知,在水中完全电离的四种强酸在冰醋酸中均不能完全电离,说明水分子结合氢离
子的能力强于醋酸,故C 正确;相同温度下醋酸在液氨中的电离程度大于在水中的电离程度,所以在液氨
中的
小于其在水中的
,D 错误。
10.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25
℃)
Ka=1.77×10-4
Ka1=1.1×10-7;
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7;Ka2=
4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
按要求回答下列问题:
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为________________。
(2) 相同浓度的HCOO -、HS -、S2 -、HCO 、CO 、ClO -结合H +的能力由强到弱的顺序为
______________________________。
(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+HCO===ClO-+H2O+CO2↑
②少量CO2通入NaClO 溶液中:CO2+H2O+2ClO-===CO+2HClO
③少量CO2通入NaClO 溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
④硫化氢通入NaClO 溶液中:H2S+ClO-===HS-+HClO
⑤碳酸钠滴入少量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O
(4)25 ℃,相同浓度的下列溶液
Na
①
2S ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NaClO
pH 由大到小的顺序为__________(填“序号”)。
【答案】(1)HCOOH>H2CO3>H2S>HClO (2)S2 ->CO>ClO ->HS ->HCO>HCOO - (3)①②④⑤
(4)
>
>
>
①②④③
【解析】(3)①因HClO 酸性比H2CO3(H2O+CO2)弱,不能发生;②因HClO 比HCO 的Ka大,HClO 与CO
5
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反应,该反应应为CO2+H2O+ClO-===HClO+HCO;④H2S 与ClO-发生氧化还原反应;⑤少量甲酸,生
成HCO。
考法03 一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较
11.某温度下,HNO2和CH3COOH 的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH 和体积均相同的两种酸
溶液分别稀释,其pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b 点>c 点
C.从c 点到d 点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a 点的两溶液分别与NaOH 恰好中和后,溶液n(Na+)相同
【答案】C
【解析】加相同体积水,曲线Ⅱ对应的pH 变化较大,代表较强的酸,即HNO2,A 错误;酸溶液中pH 越
小,水的电离程度越小,即b 点<c 点,B 错误;相同体积的a 点,浓度不同,酸的物质的量不同,n(Na+)
不同,D 错误。
12.在相同温度时,100mL
HF 溶液与10mL
HF 溶液相比较,下列数值中,前者大于
后者的是
A.HF 的电离常数
B.溶液中H+的物质的量
C.中和时所需NaOH 的物质的量
D.溶液中HF 的物质的量
【答案】B
【解析】电离常数只与温度有关,温度相同,电离常数相等,A 项不符合题意;100mL
溶液
和10mL
溶液中,溶质的物质的量相同,但浓度越小,电离程度越大,100mL
溶液中H+的物质的量大,B 项符合题意;溶质的物质的量相同,中和时所需NaOH 的物质的量相同,C 项
不符合题意;10mL
溶液中HF 的电离程度小,HF 物质的量大,D 项不符合题意。
13.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH 和ROH 溶液,分别加水稀释至体积V,pH 随lg 的变化如
图所示,下列叙述错误的是( )
A.MOH 的碱性强于ROH 的碱性
B.ROH 的电离程度:b 点大于a 点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2 时,若两溶液同时升高温度,则增大
6
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【答案】D
【解析】由图像可知0.1 mol·L-1的MOH 溶液的pH=13,说明MOH 完全电离,为强碱,同理判断ROH
为弱碱,所以前者的碱性大于后者,A 正确;ROH 为弱电解质,溶液越稀越易电离,所以电离程度b 点大
于a 点,B 正确;当两溶液无限稀释下去,相当于纯水,所以二者氢氧根离子浓度相等,C 正确;当lg=2
时,MOH 溶液的pH=11,ROH 溶液的pH=10,MOH 溶液不存在电离平衡,ROH 溶液存在电离平衡,
升高温度,M+浓度无影响,R+浓度增大,所以减小,D 错误。
14.(2024·湖北武汉期中)在常温下,下列4 种溶液的叙述中,正确的是( )
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠
溶液
CH 3COOH溶液
盐酸
pH
11
11
3
3
A. 将③加水稀释,保持溶液温度不变,溶液中
c(H
+)
c(CH 3COOH )
减小
B. 取1 mL①加水稀释至100 mL,所得溶液的pH变为9
C. 将a L④与b L②混合后,若所得溶液[体积为(a+b) L]的pH = 4,则a:b=11:9
D. 等体积的③、④两溶液分别与NaOH溶液中和,所消耗NaOH的物质的量相等
【答案】C
【
解
析
】
将
③
加
水
稀
释
,
保
持
温
度
不
变
,
溶
液
中
c(H
+)
c(CH 3COOH )
=
c(H
+)⋅c(CH 3COO
−)
c(CH 3COOH )⋅c(CH 3COO
−)
=
K a
c(CH 3COO
−)
,加水后醋酸根离子的浓度减小,则
c(H
+)
c(CH 3COOH )
变大,A错误;NH 3⋅H 2O为弱碱,取1 mL① 加水稀释至100 mL,NH 3⋅H 2O的
电离程度变大,所得溶液的pH 大于9,B错误;盐酸与氢氧化钠溶液分别为强酸溶液、强碱溶液,混合
后
,
若
所
得
溶
液
的
pH = 4,
则
盐
酸
过
量
,
故
a L×10
−3 mol⋅L
−1−b L×10
−3 mol⋅L
−1
(a+b) L
=10
−4 mol⋅L
−1,
则
a:b=11:9,
C正
确
;
CH 3COOH为弱酸,等pH 的CH 3COOH 溶液和盐酸中,CH 3COOH溶液的浓度大于盐酸,故等体积
的③、④两溶液分别与NaOH 溶液中和,溶液③所消耗NaOH 的物质的量更大,D错误。
7
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15.(2024·辽宁锦州模拟)常温下将浓度均为1.0 mol·L-1,体积相同的HX 和HY 溶液分别加水稀释,pH 与
溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.酸性:HX>HY
B.HX 的电离常数(Ka)的数量级为10-3
C.水的电离程度:a<b
D.当lgc=-7 时,HY 溶液的pH 大于7
【答案】C
【解析】由图可知,浓度均为1.0 mol/L,体积相同的HX 和HY 溶液,稀释相同倍数时,HY 的pH 小,酸
性强,故酸性HY>HX,A 错误;根据图中b 点可计算HX 的电离常数Ka===10-9,B 错误;由图可知,
a 点的c(H+)大于b 点且溶质均为酸,故a 点对水的抑制作用强,即水的电离程度a<b,C 正确;HY 是弱
酸,当lgc=-7 时,HY 溶液的pH 不可能大于7,应小于7,D 错误。
考法04 分布系数曲线的图像分析
16.(2024·湖北襄阳期中)常温下,以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol⋅L
−1的NaOH溶液滴定pH = 4
的未知浓度H 2 A溶液。溶液中分布分数δ 与pH之间的变化关系如图所示。
[已知:A
2−的分布分数δ ( A
2−)=
c( A
2−)
c(H 2 A)+c(HA
−)+c( A
2−),10
−1.7≈0.02]
下列叙述不正确的是( )
A. 曲线①代表δ (H 2 A),曲线②代表δ (HA
−)
B. H 2 A溶液的浓度约为0.02 mol⋅L
−1
C. NaHA溶液显碱性
D. a点溶液中:c(Na
+)>2c( A
2−)+c(H 2 A)
8
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【答案】D
【解析】根据题图可知,H 2 A分两步电离:H 2 A ⇌ H
++ HA
−、HA
−⇌ H
++ A
2−,酸性较强时,溶
液中溶质以H 2 A 为主,所以曲线①代表δ (H 2 A),曲线②代表δ (HA
−),曲线③代表δ ( A
2−),A正确;a
点
溶
液
中c(H 2 A)=c(HA
−),K a1= c(H
+)⋅c(HA
−)
c(H 2 A)
=10
−6.3,
滴
定
前H 2 A
溶
液
中
c(H
+)≈10
−4 mol⋅L
−1,
c(H 2 A)= c(H
+)⋅c(HA
−)
K a1
= 10
−4×10
−4
10
−6.3
mol⋅L
−1=10
−1.7 mol⋅L
−1≈0.02 mol⋅L
−1,B正确;
NaHA溶液中,K a2= c(H
+)⋅c( A
2−)
c(HA
−)
=10
−10.3,K h2= K W
K a1
= 10
−14
10
−6.3 =10
−7.7>10
−10.3,NaHA溶液显碱
性,C正确;a点溶液中,由电荷守恒可知,c(Na
+)+c(H
+)=2c( A
2−)+c(HA
−)+c(OH
−),又由于a 点
溶液显酸性,c(H
+)>c(OH
−),且c(HA
−)=c(H 2 A),所以c(Na
+)<2c( A
2−)+c(H 2 A),D错误。
17.(2024·福建福州·三模)向敞口容器中加入一定体积pH=13 的84 消毒液(NaClO 的浓度约为
,不断搅拌,逐滴加入
溶液,溶液pH 变化曲线如图1 所示(AB 段pH 快速下降的原因之一
是
)。图2 表示NaClO 溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH 的关系。
关于上述滴定过程,下列说法正确的是
A.原84 消毒液中,HClO 的含量约为
B.AB 段Fe
被氧化的反应
C.CD 段较BC 段pH 下降快的主要原因是HClO 的氧化性强于ClO⁻
D.400s 后反应几乎停止
【答案】C
【解析】由图2 可知,HClO 的电离常数为Ka=10-7.5,原84 消毒液中,NaClO 的浓度约为
,
pH=13,则
,
,A 错误;根据分析可知,AB 段溶液为
碱性环境,存在大量OH-,Fe
被氧化的反应为
,B 错误;当溶
9
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液中原本存在的OH-反应完全后,BC 段发生反应
,生成弱酸
HClO,BC 段pH 缓慢下降,再滴入FeCl2溶液,由于HClO 的氧化性强于ClO⁻,CD 段HClO 氧化Fe2+,发
生反应HClO+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+,生成强酸HCl,所以CD 段pH 迅速下降,C 正确;反应进
行至400s 时,此时仍反应进行,生成的HClO 氧化Cl-产生Cl2,离子方程式为HClO+Cl-+H+=Cl2↑+H2O,D
错误。
18.(2024·河北邢台名校联盟联考)向0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH 溶液,所得溶
液中H2C2O4、HC2O、C2O 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH 的关系如图甲所示;向0.1 mol·L-1的草酸
钠溶液中逐滴滴加等浓度的CaCl2溶液,形成的c(C2O)与c(Ca2+)变化如图乙所示。下列有关说法中错误的
是(已知lg2≈0.3)( )
A.图乙中当溶液c(Ca2+)=c(C2O)时,c(HC2O)>c(H+)
B.向10 mL 0.1 mol·L-1 草酸钠溶液中加入等体积0.2 mol·L-1 CaCl2 溶液后,溶液中c(C2O)为4.5×10-8
mol·L-1
C.0.05 mol·L-1的NaHC2O4溶液的pH>2.5
D.向0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的Ca(OH)2溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O 三种
微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH 的关系与图甲相同
【答案】A
【解析】向0.1 mol·L-1 的H2C2O4 溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH 溶液,H2C2O4 的物质的量分数减小,
HC2O 的物质的量分数先增大后减小,C2O 的物质的量分数增大,则
溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O)+c(Cl-)=c(H+)+c(Na+)+2c(Ca2+),当c(Ca2+)=c(C2O)
时,滴加的CaCl2与溶液中存在的Na2C2O4完全反应,则c(Cl-)=c(Na+),c(OH-)+c(HC2O)=c(H+),则
10
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c(HC2O)<c(H+),A 项错误;向10 mL 0.1 mol·L-1草酸钠溶液中加入等体积0.2 mol·L-1 CaCl2溶液后得到的
溶液中c(Ca2+)= mol·L-1=0.05 mol·L-1,由图乙可知CaC2O4的Ksp=c(Ca2+)·c(C2O)=1.5×10-5×1.5×10-4=
2.25×10-9,则溶液中c(C2O)== mol·L-1=4.5×10-8 mol·L-1,B 项正确;由以上分析可知,当pH 为4.2
时,HC2O 和C2O 浓度相等,则H2C2O4的Ka2==c(H+)=1×10-4.2,0.05 mol·L-1的NaHC2O4溶液中c(HC2O)
=0.05 mol·L-1,则c(H+)≈= mol·L-1= mol·L-1,pH=-lg=3.1-lg5=3.1-(1-lg2)≈2.75>2.5,C 项正
确;H2C2O4 的两步电离平衡常数大小只受温度影响,向0.1 mol·L-1 的H2C2O4 溶液中逐滴滴加等浓度的
Ca(OH)2 溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH 的关系与图甲相
同,D 项正确。
19.(2024·湖北襄阳期末)25 ℃时,向联氨(N 2 H 4)溶液中逐滴滴加稀硫酸,混合溶液中N 2 H 4、
N 2 H 5
+、N 2 H 6
2+的物质的量分数δ ( X )随pOH变化的关系如图所示。已知联氨为二元弱碱,两步电离分别
为N 2 H 4+ H 2O⇌ N 2 H 5
++OH
−、N 2 H 5
++ H 2O⇌ N 2 H 6
2++OH
−。下列叙述错误的是 ( )
A. 曲线Ⅲ对应的是N 2 H 6
2+
B. K b1(N 2 H 4)=1.0×10
−6
C. 若C 点溶液为N 2 H 5Cl溶液,则存在c(Cl
−)<c(N 2 H 5
+)+2c(N 2 H 6
2+)
D. 刚开始滴入稀硫酸时,生成的盐是(N 2 H 5)2SO4
【答案】C
【解析】根据题意可知,联氨为二元弱碱,溶液中c(N 2 H 4)>c(N 2 H 5
+),则题图中曲线Ⅰ对应的微粒为
N 2 H 4,曲线Ⅱ对应的微粒为N 2 H 5
+,曲线Ⅲ对应的微粒为N 2 H 6
2+,A正确;当pOH =6 时,
c(OH
−)=1.0×10
−6 mol⋅L
−1,
A点
时
溶
液
中
存
在
c(N 2 H 5
+)=c(N 2 H 4),
则
K b1(N 2 H 4)= c(N 2 H 5
+)⋅c(OH
−)
c(N 2 H 4)
=1.0×10
−6,B正确;N 2 H 5Cl溶液中存在电荷守恒:
c(OH
−)+c(Cl
−)=c(H
+)+c(N 2 H 5
+)+2c(N 2 H 6
2+),C点溶液呈酸性,c(H
+)>c(OH
−),则
c(Cl
−)>c(N 2 H 5
+)+2c(N 2 H 6
2+),C错误;刚开始滴入稀硫酸时,H 2SO4完全反应,反应的化学方程式
为2 N 2 H 4+ H 2SO4
(N 2 H 5)2SO4,故生成的盐是(N 2 H 5)2SO4,D正确。
20.乙二胺四乙酸(通常用
表示)简称EDTA,因能与众多金属离子络合而在化学分析与测定中有广泛应
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用,其结构简式为
,EDTA 在水溶液中总是以
七种形式存在,常温下其分布系数与溶液
的关系如图
所示。下列说法错误的是
A.EDTA 既能与酸反应又能与碱反应,曲线a 代表
B.常温下,电离常数
C.
时,溶液中
D.常温下,溶液中
【答案】D
【解析】乙二胺四乙酸为四元酸,可以和碱反应,随和pH 的增大,EDTA 在水中的微粒中含有氢的量逐渐
减少,随着pH 减小,EDTA 中氮原子含有孤电子对,可以和氢离子反应,随着pH 减小结合的氢逐渐增
大,则a、b、c、d、e、f、g 分别表示
。由分析可知,
EDTA 既能与酸反应又能与碱反应,曲线a 代表
,A 正确;
,
,由图像可知
的pH≈2,则H4Y 的电离常数≈10-2.0,B 正确;由
图可知,
时,溶液中
,C 正确;
,由图
可知,
,
,则
,D 错误。
考点02 水的电离和溶液的酸碱性
考法01 水的电离与水的离子积
1.(2024·湖南长沙期末)有关水的电离平衡,下列叙述一定正确的是( )
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A. 温度不变,向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,K W减小
B. 将水加热,K W增大,pH减小,液体呈酸性
C. 温度不变,向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH
−)增大
D. 温度不变,向水中通入HCl,由水电离出的c水(H
+)=1.0×10
−7 mol⋅L
−1,K W不变
【答案】C
【解析】温度不变,向水中滴入少量稀盐酸,抑制水的电离,平衡逆向移动,但K W 只与温度有关,保持
不变,故A 错误;将水加热,K W增大,pH减小,但水中c(OH
−)=c(H
+),液体仍呈中性,故B 错误;
温度不变,向水中加入少量NaOH 固体,c(OH
−)增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,故C 正确;温
度不变,向水中通入HCl,c(H
+)增大,抑制水的电离,由水电离出的氢离子浓度减小,
c水(H
+)<1.0×10
−7 mol⋅L
−1,K W不变,故D 错误。
2.(2024·安徽省十校联盟模拟)下列说法正确的是( )
A.在水电离出的c=1×10-12 mol·L-1的溶液中,HS-可能大量存在
B.将0.1 mol·L-1亚硫酸溶液加水稀释,溶液中c、c 均减小
C.等体积等浓度的NaCl 和CH3COONa 溶液中离子总数相等
D.pH=5 的NH4Cl 溶液中,水电离出的c=1×10-9 mol·L-1
【答案】B
【解析】由水电离出的c=1×10-12 mol·L-1的溶液,为酸或碱溶液,酸式酸根离子HS-在酸性或碱性条件
下不可能大量存在,故A 错误;将0.1 mol·L-1亚硫酸溶液加水稀释,与溶质相关的电离方程式中所有微粒
浓度均减小,即溶液中c、c 均减小,故B 正确;NaCl 溶液显中性,c+c=c+c,CH3COONa 溶液显碱
性,c+c=c+c,NaCl 溶液中c 更大,结合电荷守恒式,故等体积等浓度的NaCl、CH3COONa 溶液中离子
总数:NaCl>CH3COONa,故C 错误;pH=5 的NH4Cl 溶液中,水电离出的c=1×10-5 mol·L-1,故D 错
误。
3.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c 向b 的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-14
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由a 向b 的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c 向d 的变化
【答案】B
【解析】A 项,c 点溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH-)不可能减小,错误。B
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项,由b 点对应c(H+)与c(OH-)可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,正确。C 项,
FeCl3溶液水解显酸性,溶液中c(H+)增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH-)减小,因此
加入FeCl3溶液可能引起由b 向a 的变化,错误。D 项,c 点溶液呈碱性,稀释时c(OH-)减小,同时c(H+)
应增大,故稀释溶液时不可能引起由c 向d 的转化,错误。
4.(23-24 高三上·天津河北·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是
A.与铝粉反应放出
的透明溶液:
、
,
、
B.常温下,由水电离的
的溶液:
、
、
,
C.使石蕊试液显红色的溶液:
、
、
、
D.含有大量
的溶液:
,
、
、
、
【答案】D
【解析】与铝粉反应放出H2的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,酸性条件下Cu2+、Al3+,Na+、
能大
量共存,碱性条件下Cu2+、Al3+不能大量共存,即该溶液中,这组离子可能大量共存,A 不符合题意;常
温下,由水电离的c(H+)=1×10−12mol/L 的溶液pH=2 或12,pH=2 时,选项中所有离子可以共存,pH=12
时,为碱性,铵根不能在碱性溶液中大量存在,即该溶液中,这组离子可能大量共存,B 不符合题意;使
石蕊试液显红色的溶液为酸性,选项所给离子一定可以大量共存,C 不符合题意;酸性条件下,硝酸根有
强氧化性,会氧化Fe2+,故硝酸根和氢离子一定不能在含有大量Fe2+的溶液中大量共存,D 符合题意。
5.按要求填写下列问题:
(1)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时会发生微弱的电离,如2H2O
H
⇌
3O++OH-,则液态NH3
的电离方程式为 。
(2)已知水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系如图所示,试回答下列问题:
i.图中五点对应的Kw的关系是 。
ii.若从A 点到D 点,可采用的措施是 (填序号)。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NH3·H2O
(3)25℃时,0.1mol·L-1的HA 溶液中
=1010。
HA
①
是 (填“强”或“弱”)电解质。
②在加水稀释HA 溶液的过程中,随着水量的增加而增大的是 (填序号)。
A.c(HA) B.
C.c(H+)与c(OH-)的乘积 D.c(OH-)
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(4)现有浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠,三种溶液中由水电离出的H+浓度
由大到小的顺序是 (用序号表示)。
【答案】(1)2NH3
+
(2)
b
(3) 弱 D
(4)②>③>①
【解析】(1)根据水的电离方程式2H2O⇌H3O++OH-,则液态NH3的电离方程式为:2NH3
+
。
(2)i. KW只与温度有关,水的电离吸热,温度越高水的电离程度越大,KW越大,图中五点对应的KW的
关系是
。
ii. a.A 点到D 点,温度不变,故不选a;
b.加入少量的盐酸,氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,温度不变,KW不变,故选b;
c.加入少量的NH3·H2O,氢氧根离子浓度增大,KW不变,氢离子浓度减小,故不选c;
选b。
(3)①25℃时,0.1mol·L-1的HA 溶液中
=1010,
,可知HA 是弱电解质。
②
A.加水稀释,c(HA) 减小,故不选A ;
B.HA 溶液加水稀释,Ka 只与温度有关,
不变,故不选B;
C.KW只与温度有关,加水稀释,
与
的乘积不变,故不选C;
D.HA 溶液呈酸性,加水稀释,KW不变,
减小,所以
增大,故选D;
选D。
(4)
①硫酸溶液中酸电离的氢离子浓度为0.2mol/L、
②醋酸溶液中酸电离的氢离子
浓度小于0.1mol/L、
③氢氧化钠溶液中碱电离的氢氧根离子浓度为0.1mol/L,酸、碱抑制水电
离,所以三种溶液中由水电离出的
浓度由大到小的顺序是②>③>①。
考法02 溶液的酸碱性与pH
6.已知温度T 时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA 与b mol·L-1的一元
碱BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
①a=b ②混合溶液的pH=7 ③混合溶液中c(OH-)=10-7 mol·L-1 ④混合溶液中,c(H+)= mol·L-1 ⑤混
合溶液中,c(B+)=c(A-)
A.②③ B.④⑤ C.①④ D.②⑤
【答案】B
【解析】因为酸、碱的强弱未知,不能依据a=b 判断,①错误;温度不能确定为25 ℃,溶液的pH=7,
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c(OH-)=10-7 mol·L-1不能判断溶液呈中性,②③错误;Kw=c(H+)·c(OH-),当c(H+)=c(OH-)= mol·L-
1时,溶液一定呈中性,④正确;根据电荷守恒c(H+)+c(B+)=c(A-)+c(OH-),当c(B+)=c(A-)时,c(H+)
=c(OH-),溶液一定呈中性,B 项正确。
7.下列有关电解质溶液的说法中正确的是
A.在100℃时,pH 约为6 的纯水呈酸性
B.将1mL
盐酸稀释到1000mL,所得溶液pH 为9
C.在常温下,当水电离出的
为
时,此溶液的pH 可能为2 或12
D.将pH=12 的氨水和氢氧化钠溶液各1mL 稀释至100mL,所得氢氧化钠溶液pH 略大
【答案】C
【解析】纯水呈中性,A 项错误;盐酸稀释,pH 不可能大于7,只能接近7,B 项错误;酸和碱均抑制水
的电离,水电离出的
为
时,此溶液的pH 可能为2 或12,C 项正确;pH=12 的氨水
稀释时,
电离程度增大,pH 变化小,氨水pH 略大,D 项错误。
8.(2024·北京海淀期末)室温时,关于1 mL 1.0×10
−2 mol⋅L
−1盐酸的说法错误的是( )
A. 此溶液的pH =2
B. 此溶液中,由水电离出的c(H
+)=1.0×10
−12 mol⋅L
−1
C. 将此溶液加水稀释到100 mL,所得溶液pH = 4
D. 将此溶液与9 mL 1.0×10
−3 mol⋅L
−1 NaOH溶液混合,所得溶液的pH =3(忽略溶液混合时体积
的变化)
【答案】
【解析】1 mL 1.0×10
−2 mol⋅L
−1 盐酸中c(H
+)=1.0×10
−2 mol⋅L
−1,pH =−lg c(H
+)=2,
故A 不符合题意;盐酸中由水电离出的c(H
+)=c(OH
−),则由水电离出的
c(H
+)= 1.0×10
−14
1.0×10
−2 mol⋅L
−1=1.0×10
−12 mol⋅L
−1,
故
B
不
符
合
题
意
;
将
1 mL 1.0×10
−2 mol⋅L
−1 盐酸加水稀释到100 mL,c(H
+)=1.0×10
−4 mol⋅L
−1,
pH =−lg c(H
+)= 4,故C 不符合题意;将1 mL 1.0×10
−2 mol⋅L
−1 盐酸与
9 mL1.0×10
−3 mol⋅L
−1 NaOH
溶
液
混
合
,
混
合
后
c(H
+)= 1×10
−3 L×1.0×10
−2 mol⋅L
−1−9×10
−3 L×1.0×10
−3 mol⋅L
−1
1×10
−3 L+9×10
−3 L
=1×10
−4 mol⋅L
−1
,pH =−lg c(H
+)= 4,故D 符合题意。
9.(2024·广东佛山模拟)下列说法不正确的是( )
A.相同温度下,pH 相等的氨水、NaOH 溶液中,c 相等
B.pH=4 的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH=5 的醋酸溶液的10 倍
C.pH 均为4 的盐酸和氯化铵溶液等体积混合后,所得溶液的pH=4
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D.用同浓度的NaOH 溶液分别与等体积、等pH 的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应,盐酸消耗NaOH 溶液的
体积更大
【答案】D
【解析】相同温度下,水的离子积相等,pH 相等的氨水、NaOH 溶液中,c 相等,则溶液中c 相等,A 正
确;醋酸为弱酸,不能完全电离,浓度越大,电离程度越小,pH=4 的醋酸溶液的物质的量浓度为 mol·L
-1(α1为电离度),pH=5 的醋酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(α2为电离度),故前者比后者的10 倍还大,
B 正确;pH 均为4 的盐酸和氯化铵溶液等体积混合的瞬间,c=1.0×10-4 mol·L-1,不发生变化,铵根离子
和一水合氨的浓度瞬间变为原来的二分之一,则二者的比值不变,故所得溶液中水的电离平衡没有移动,
氯化铵的水解平衡没有移动,混合溶液中c=1.0×10-4 mol·L-1,pH=4,C 正确;醋酸是弱酸,等体积、
等pH 的盐酸和醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,则用同浓度的NaOH 溶液分别与等体
积、等pH 的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应,醋酸消耗NaOH 溶液的体积更大,D 错误。
10.根据要求解答下列问题(常温条件下)。
(1)pH=5 的H2SO4溶液,加水稀释到500 倍,则稀释后c(SO)与c(H+)的比值为____。
(2)取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液,以3 2∶体积比相混合,所得溶液的pH 等于12,则原溶液的浓度为
______。
(3)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____。
(4)将pH=a 的NaOH 溶液Va L 与pH=b 的稀盐酸Vb L 混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则=
____。
【答案】(1)1 10 (2)0.05 mol·L
∶
-1 (3)1 4 (4)10
∶
【解析】(1)pH=5 的H2SO4溶液,c(SO)=×10-5 mol·L-1,c(H+)=1×10-5;稀释到500 倍,c(SO)=1×10-8
mol·L-1,c(H+)≈1×10-7,故c(SO)∶c(H+)=1 10
∶
。(2)c(OH-)=10-2 mol·L-1=,c=5×10-2 mol·L-1。(3)设
氢氧化钡溶液体积为V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为V2 L,依题意知,n(Ba2+)=n(SO),由Ba(OH)2+
NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O 知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=0.5×10-2V1
mol,=1×10-3 mol·L-1,则V1∶V2=1 4∶。(4)10-14+aVa=10-bVb,==1014-(a+b)=10。
考法03 酸碱中和滴定
11.(23-24 高三上·贵州安顺·期末)计量仪器是化学实验的一类重要仪器。下图是量筒、水银温度计、滴
定管的一部分,下列读数(虚线刻度)及说法正确的是
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A.
是量筒,读数为25.0mL
B.
是量筒,读数为2.5mL
C.是滴定管,读数为2.5mL
D.是温度计,读数为2.50℃
【答案】B
【解析】量筒没有0 刻度,故a 不是量筒,A 错误;量筒没有0 刻度,
是量筒,读数到0.1mL,读数为
2.5mL,B 正确;c 是滴定管,读数到0.01mL,故读数为2.50mL,C 错误;温度计大刻度应该在上,读数
到0.1℃,D 错误。
12.关于下列各实验或装置的叙述不正确的是( )
① ② ③ ④
A. 实验①可用于测溶液的pH
B. 实验②可用酸性KMnO4溶液测定Na2SO3溶液中Na2SO3的含量
C. 装置③是滴定操作时手的操作
D. 装置④中最后半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即到达滴定终点
【答案】D
【解析】装置④中最后半滴NaOH
标准液使溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复原来的颜色,即到达
滴定终点,D项错误。
13.(2024·四川·模拟预测)实验通过向0.1000mol/L HCl 溶液中逐滴加入0.1000mol/L NaOH 溶液,测定
出酸碱反应曲线。下列仪器中,本实验必须用到的有
①温度计②碱式滴定管③胶头滴管④烧杯⑤分液漏斗⑥锥形瓶⑦酒精灯⑧滴定管夹
A.①③④⑥
B.②④⑤⑧
C.②③⑤⑦
D.②④⑥⑧
【答案】D
【解析】在用标准NaOH 溶液滴定未知浓度盐酸时,实验步骤是洗涤、润洗、装液、调零、取液、滴加指
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示剂、进行滴定,题中给出的仪器中,在本实验中必须用到的仪器有碱式滴定管、烧杯、锥形瓶、滴定管
夹,D 正确。
14.(2024·山东淄博期末)下列叙述正确的是( )
A. NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH 3COOH溶液时,用甲基橙作指示剂
B. 用湿润的pH试纸测新制氯水的pH,测定值偏大
C. 测定中和反应反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中混合,所测温度值偏高
D. 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,滴定前滴定管尖嘴部位有气泡,滴定终点读数时无气泡,
测定结果偏高
【答案】D
【解析】氢氧化钠标准溶液与CH 3COOH
溶液完全反应生成强碱弱酸盐醋酸钠和水,溶液呈碱性,若滴
定时,选用甲基橙作指示剂,CH 3COOH不可能完全反应,会导致所测CH 3COOH
溶液的浓度偏低,故
A
错误;新制氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色,所以不能用pH
试纸测新制氯
水的pH,故B 错误;测定中和反应反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中混合时会有热量散失,导致所
测温度值偏低,故C
错误;用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH
溶液时,滴定前滴定管尖嘴部位有气泡,滴
定终点读数时无气泡,V (盐酸)偏大,导致所测结果偏高,故D 正确。
15.(2024·山东潍坊期末)电池级草酸亚铁需要纯度在99%以上,可用标准高锰酸钾溶液滴定法测定草酸亚
铁样品纯度(样品中不含其他还原性离子)。下列说法错误的是 ( )
A.打开酸式滴定管的活塞,迅速放液以赶出气泡
B.滴定过程中,眼睛要时刻注意滴定管液面变化
C.滴入最后半滴标准液,溶液变为浅红色且半分钟内不褪色,达到滴定终点
D.用待测液润洗锥形瓶,测得草酸亚铁样品纯度偏高
【答案】B
【解析】赶出酸式滴定管中的气泡可采用迅速放液、缓慢关闭的方法,A 项正确;滴定过程中,眼睛应始
终注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以确定是否达到反应终点,B 项错误;在未达滴定终点前,加入的高锰
酸钾会与草酸亚铁反应,当达滴定终点时,KMnO4稍微过量,溶液显浅红色,且半分钟内不褪色,C 项正
确;锥形瓶不需要用待测液润洗,若润洗,则所取待测液偏多,消耗标准液偏多,导致所测样品纯度偏
高,D 项正确。
考法04 滴定曲线的分析
16.一元酸HX和HY 溶液的体积都是20 mL,分别用0.1 mol⋅L
−1 NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所
示。
19
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下列说法正确的是( )
A. 用0.1 mol⋅L
−1 NaOH溶液滴定HX溶液时,选用甲基橙作指示剂,测定结果偏低
B. HX可能是HCl,HY 可能是CH 3COOH
C. HX溶液和HY 溶液中溶质的物质的量浓度可能都为1 mol⋅L
−1
D. a点和b点对应溶液的导电能力相同
【答案】A
【解析】由题图可知,HX是弱酸,到达滴定终点时溶液呈碱性,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,选用甲
基橙作指示剂时,到达滴定终点时HX 没有反应完全,消耗NaOH 溶液的体积偏小,测定结果偏低,故
A 正确;由题图可知,酸性:HY > HX,故B 错误;由题图可知,消耗约20.00 mL NaOH 溶液时,
HX溶液和HY 溶液的滴定均达到滴定终点,则n(HX )=n(HY )=n(NaOH ),即
0.02 L×c (HX )=0.02 L×c (HY )=0.02 L×0.1 mol⋅L
−1,所以c (HX )=c (HY )=0.1 mol⋅L
−1
,故C 错误;a点对应的溶液为等浓度的HX 和NaX 的混合溶液,b点对应的溶液为等浓度的HY 和
NaY 的混合溶液,两溶液中电荷守恒关系为c1(OH
−)+c(X
−)=c1(H
+)+c(Na
+),
c2(OH
−)+c(Y
−)=c2(H
+)+c(Na
+),a点时溶液中离子总浓度为2[c1(H
+)+c(Na
+)],b点时溶液中离子
总浓度为2[c2(H
+)+c(Na
+)],溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,a点和b 点对应溶液
中c(Na
+) 相同,但c1(H
+)≠c2(H
+),所以a 点和b 点对应溶液的导电能力不相同,故D 错误。
17.常温下,向20.00 mL 0.1 mol·L-1HA 溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液中由水电离出的氢离子
浓度的负对数[-lg c 水(H+)]与所加NaOH 溶液体积的关系如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.常温下,Ka(HA)约为10-5
B.M、P 两点溶液对应的pH=7
C.b=20.00
D.M 点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)
20
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【答案】B
【解析】向HA 溶液中加入NaOH 溶液,-lg c 水(H+)先减小至N 点再变大,说明c 水(H+)先增大,再减
小。N 点时c 水(H+)最大,说明恰好完全反应。M 点为HA 与NaA 的混合物,为中性,pH=7,N 点时恰好
完全反应,pH>7,P 点为NaA 与NaOH 的混合溶液,呈碱性,pH>7,B 错误。
18 .T ℃时,NH 3⋅H 2O和CH 3COOH的电离平衡常数均约为1×10
−5。向10 mL浓度均为
0.01 mol⋅L
−1的HCl和CH 3COOH的混合溶液中逐滴加入0.01 mol⋅L
−1的氨水,滴加过程中pH的变
化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. a点溶液中c(CH 3COO
−)≈1×10
−5 mol⋅L
−1
B. b点溶液中存在c(NH 4
+)+c(H
+)=c(Cl
−)+c(OH
−)
C. c点溶液中c(NH 3⋅H 2O)−c(CH 3COOH )<0
D. a、b、c、d四点对应的溶液中,水的电离程度最大的是d点
【答案】A
【解析】设a 点溶液中醋酸根离子浓度为x mol⋅L
−1,
CH 3COOH
⇌
CH 3COO
−
+
H
+
起始/(mol⋅L
−1)
0.01
¿0
¿
¿
x ¿¿ x ¿¿ x ¿平衡/(mol⋅L
−1)¿0.01−x ¿¿ x ¿¿0.01−x ¿
K a= (0.01+ x)× x
0.01−x
,x ≈1×10
−5,A正确;b点溶液中溶质为CH 3COOH 和NH 4Cl,存在电荷守恒:
c(NH 4
+)+c(H
+)=c(Cl
−)+c(OH
−)+c(CH 3COO
−),B错误;c点溶液中溶质为CH 3COONH 4 和
NH 4Cl,
①c(NH 3⋅H 2O)+c(NH 4
+)=c(Cl
−)+c(CH 3COOH )+c(CH 3COO
−),
②c(Cl
−)+c(OH
−)+c(CH 3COO
−)=
c(NH 4
+)+c(H
+),①+②得c(NH 3⋅H 2O)+c(OH
−)=c(CH 3COOH )+c(H
+),此时溶液呈酸性,
21
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c(H
+)>c(OH
−),所以c(NH 3⋅H 2O)−c(CH 3COOH )>0,C错误;a点溶液中溶质为HCl 和
CH 3COOH,b点溶液中溶质为CH 3COOH 和NH 4Cl,c点溶液中溶质为
CH 3COONH 4 和NH 4Cl,d点溶液中溶质为CH 3COONH 4、NH 4Cl和NH 3⋅H 2O,酸、碱抑制水的
电离,NH 4
+和CH 3COO
− 促进水的电离,所以水的电离程度最大的是c 点,D错误。
19.25 ℃时,用0.200 mol·L-1 NaOH 溶液滴定10.0 mL 0.200 mol·L-1H2A 溶液,加入NaOH 溶液的体积、
混合溶液中的离子浓度与pH 的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.H2A 的第二步电离常数Ka2的数量级为10-5
B.第一步电离和第二步电离的滴定所选指示剂不同
C.P 点溶液中存在c>c>c>c
D.M 点和N 点溶液中相等
【答案】D
【解析】Ka2=,由N 点可知Ka2≈10-4.3,数量级为10-5,故A 正确;由电离常数和水解常数知,NaHA 溶
液显酸性、Na2A 溶液显碱性,第一步滴定选择甲基橙作指示剂,第二步滴定选择酚酞作指示剂,故B 正
确;P 点为NaHA 溶液,HA-电离程度大于水解,溶液中c>c>c>c,故C 正确;M 点和N 点溶液的pH 不
同,溶液中不相等,故D 错误。
20.(2024·福建龙岩质检)按如图甲装置,常温下分别向25 mL 0.3 mol·L-1 Na2CO3溶液和25 mL 0.3 mol·L-
1 NaHCO3溶液中逐滴滴加0.3 mol·L-1的稀盐酸,测得压强随盐酸体积的变化曲线如图乙所示,已知:碳
酸Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11。下列说法正确的是( )
A.X 为Na2CO3溶液的反应曲线
B.a 点溶液中c(H+)的数量级为10-12
C.a 到c 点之间的离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
22
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D.水的电离程度:c<a<b
【答案】C
【解析】Na2CO3溶液中随着盐酸量的增加先生成NaHCO3,再生成NaCl 和CO2,故图中压强先增大的为
NaHCO3溶液反应曲线,即曲线X 为碳酸氢钠溶液的反应曲线,曲线Y 为碳酸钠溶液的反应曲线,A 项错
误;25 mL 0.3 mol·L -1 碳酸钠与12.5 mL 0.3 mol·L -1 盐酸反应,反应后溶液中的溶质有NaHCO3 和
Na2CO3,且物质的量相等,c(CO)≈c(HCO),则Ka2≈c(H+)=5.6×10-11,a 点溶液中c(H+)的数量级为10-11,
B 项错误;a 点溶质为NaHCO3 和Na2CO3,且物质的量相等,c 点加入25 mL 0.3 mol·L-1 盐酸,溶质为
NaHCO3,溶液显碱性,因此a 到c 点之间的离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),
C 项正确;a 点溶质为NaHCO3和Na2CO3,c 点溶质为NaHCO3,b 点溶质为NaCl,HCO、CO 发生水解,
促进水的电离,NaCl 对水的电离无影响,b 点水的电离程度最小,D 项错误。
考法05 中和滴定的拓展应用
21.(2024·北京海淀区期中)食醋中含有醋酸等有机酸及少量氨基酸。食醋的酸度是指每100 mL 食醋中含
酸(均折合成醋酸)的质量。国家标准规定酿造食醋酸度不得低于3.5 g/100 mL。可用滴定法测定食醋的酸
度。某小组同学量取10.00 mL 自制食醋样品稀释至250.00 mL(溶液几乎无色),每次量取25.00 mL 于锥形
瓶中,加入3.00 mL 中性甲醛溶液(掩蔽氨基的碱性),以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L-1 NaOH 标准溶液
滴定,滴定管读数记录如表。
第一次
第二次
第三次
滴定前NaOH 溶液的
体积读数/mL
0.00
1.00
2.00
滴定后NaOH 溶液的
体积读数/mL
9.90
11.00
12.10
下列说法不正确的是( )
A.醋酸易溶于水与“醋酸分子和水分子之间能形成氢键”有关
B.锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色时停止滴定
C.该自制食醋样品的酸度不符合国家标准
D.若不加甲醛溶液,测定结果会偏低
【答案】C
【解析】CH3COOH 分子中的—OH 和水分子间易形成氢键,使得醋酸易溶于水,A 项正确;用NaOH 溶液
滴定醋酸,以酚酞为指示剂,则达到滴定终点时,锥形瓶内溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,
B 项正确;由表中数据知,滴定时平均消耗NaOH 溶液的体积为10.00 mL ,根据CH3COOH +
NaOH===CH3COONa+H2O 可计算稀释后CH3COOH 的浓度为=0.04 mol·L -1,则原10.00 mL 样品中
CH3COOH 的物质的量为0.04 mol·L-1×250.00×10-3 L=0.01 mol,质量为0.01 mol×60 g·mol-1=0.6 g,则
100 mL 食醋中含酸6 g,该食醋的酸度为6 g/100 mL,符合国家标准,C 项错误;若不加甲醛溶液掩蔽氨
基的碱性,则氨基会消耗一部分醋酸,造成滴定时消耗的NaOH 溶液体积偏小,测定结果偏低,D 项正
确。
22.(23-24 高三上·山东威海·期末)为检测某品牌银耳中添加剂亚硫酸盐的含量,取
银耳样品和
23
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蒸馏水放入三颈瓶中;取
碘标准溶液和
淀粉溶液加入锥形瓶中,并加入适
量蒸馏水搅拌,部分装置如图。向三颈瓶中通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用
碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了
碘标准液。另做空白实验,消耗
碘标准
溶液。下列说法正确的是
A.选择的三颈瓶规格为
B.滴定终点溶液变为蓝色,读数时应双手上下持滴定管
C.“不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”,这两种做法都会使测定结果偏高
D.银耳样品中亚硫酸盐的百分含量(以
质量计)为
【答案】D
【解析】三颈烧瓶所盛液体体积通常占其容积的1/3~2/3,则本实验应选择的三颈烧瓶规格为
,A
错误;将SO2消耗完后,过量的碘单质与淀粉反应使溶液显蓝色,读数时应单手持滴定管,B 错误;开始
通入氮气的目的是将装置中的空气排出,防止空气中的氧气将亚硫酸盐部分氧化成硫酸盐而影响实验,若
“不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”,反应生成的SO2量较少,消耗的标准碘液也少,所测结果偏
低,C 错误;反应中消耗I2 的体积为0.4 mL +1.0mL-0.2mL=1.2mL,n(I2)=1.2×10-3L×0.01mol/L=1.2×10-
5mol,根据关系式I2~ SO2知,n(SO2)= 1.2×10-5 mol,m(SO2)=64g/mol×1.2×10-5mol=7.68×10-4g=0.000768g,
样品为10.00g,因此SO2的含量为
,D 正确。
23.(2024·河北秦皇岛·三模)三氯化六氨合钴(III)
是一种重要的含钴配合物,由
制备它的装置和步骤如下(夹持装置已省略):
已知:
在溶液中较稳定,
具有较强还原性。回答下列问题:
(1)向混合液加入
溶液与氨水时,应最先打开活塞 (填字母代号);加入所有试剂后,水浴的温
度控制在55℃左右,反应约30 分钟。球形干燥管中试剂为 。
(2)
制备
的总反应化学方程式为 。
(3)由滤渣获取
的步骤:向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,向
24
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滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体2~3 次,低温干燥。下列选项合理的是 (填字
母)。
A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为浓盐酸 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
(4)称取
样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,将生成的氨气通入装
有
盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3 滴甲基橙,用
的
NaOH 滴定(杂质不反应)。
①达滴定终点时,共消耗NaOH 溶液14.00mL,则样品的纯度为 (保留四位有效数字)。
②下列操作会使纯度测量值偏高的是 (填字母)。
A.滴定前,碱式滴定管未润洗
B.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
C.滴定终点时俯视滴定管刻度
D.滴定时选用酚酞为指示剂
(5)请指出该装置存在的缺陷: 。
【答案】(1) d P2O5或CaCl2
(2)
(3)C
(4) 91.67% BC
(5)缺少温度计
【解析】将CoCl2∙6H2O、NH4Cl 溶液、活性炭混合,加入氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,再加入H2O2的水溶液,
在活性炭的催化作用下,溶液中Co(Ⅱ)被氧化为Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3•6H2O 和活性炭的浊液,过滤,
得到滤渣中含有[Co(NH3)6]Cl3•6H2O 和活性炭,向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,
冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过滤,用无水乙醇洗涤晶体2~3 次,低温干燥
得到产品。(1)Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,为了将不易被氧化的Co2+转化为具有
较强还原性的[Co(NH3)6]2+,应该先打开d 进行络合反应,再打开b 进行氧化;干燥管的作用是吸收多余的
氨气且防止空气中的水蒸气进入装置,干燥管中试剂为P2O5或CaCl2;
(2)CoCl2和NH3•H2O、H2O2反应生成[Co(NH3)6]Cl3,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:
2CoCl2+10NH3•H2O+ H2O2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O;
(3)由分析可知,滤渣中[Co(NH3)6]Cl3•6H2O 表面有残留的氨水,加入浓盐酸可以消耗氨水且抑制
[Co(NH3)6]Cl3•6H2O 的电离,[Co(NH3)6]Cl3能够溶于水,所以过量的盐酸要用乙醇洗涤,故选C。
(4)①称取0.2675g[Co(NH3)6]Cl3样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,发生反应:
[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH=Co(OH)3↓+6NH3↑+3NaCl,将生成的氨气通入装有25.00mL0.5000mol L
⋅
−1盐酸的锥
形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3 滴甲基橙,用0.5000mol L
⋅
−1的NaOH 滴定,达滴定终点时,共消耗
NaOH 溶液14.00mL,则剩余n(HCl)=0.014L×0.5000mol/L=0.007mol,消耗n(HCl)=
0.025L×0.5000mol/L-0.007mol=0.0055mol,则n(NH3)=0.0055mol,n([Co(NH3)6]Cl3)=
n(NH3)=
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mol,样品纯度为
=91.67%;
A
②.碱式滴定管未润洗,会造成NaOH 标准溶液浓度变小,用量增多,导致滴定结果剩余盐酸的结果偏
大,消耗n(HCl)偏小,n([Co(NH3)6]Cl3)偏小,故A 不选;
B.若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后出现气泡,V(NaOH)偏小,致滴定结果剩余盐酸的结果偏小,
消耗n(HCl)偏大,n([Co(NH3)6]Cl3)偏大,故B 选;
C.终点读数时,俯视滴定管的刻度,V(NaOH)偏小,导致滴定结果剩余盐酸的结果偏小,消耗n(HCl)偏
大,n([Co(NH3)6]Cl3)偏大,故C 选;
D.酚酞的变色范围是8.2~10.0,滴定时选用酚酞为指示剂,则V(NaOH)偏大,导致滴定结果剩余盐酸的
结果偏大,消耗n(HCl)偏小,n([Co(NH3)6]Cl3)偏小,故D 不选;
故选BC;
(5)由题意,水浴的温度控制在55℃左右,但是装置中缺少温度计。
24.(2024·辽宁大连模拟)酸碱中和滴定和氧化还原滴定是重要的定量分析方法。
Ⅰ.现用盐酸标准溶液来测定NaOH 溶液的浓度。有以下实验操作:
①向溶液中加入1~2 滴指示剂
②取20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中
③用氢氧化钠溶液滴定至终点
④重复以上操作
⑤配制250 mL 盐酸标准溶液
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度
(1)实验过程中正确的操作顺序是________(填序号)。
Ⅱ.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O,利用滴定原理测定Cr2O 含量的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL 废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如
表:(I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)
滴定
次数
Na2S2O3溶液起始读数/mL
Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
(2)步骤Ⅰ量取30.00 mL 废水选择的仪器是________________。
(3)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为________;滴定达到终点时的实验现象是:滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液
刚好从蓝色变为无色,且30 s 内不变色。
(4)步骤Ⅲ中a 的读数如图所示,则:
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a
①=________。
Cr
②
2O 的含量为________ g·L-1。
(5)以下操作会造成废水中Cr2O 含量测定值偏高的是________(填字母)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
【答案】(1)⑤②①③④⑥
(2)酸式滴定管
(3)淀粉溶液
(4)
18.20
①
②2.16
(5)CD
【解析】(1)酸碱中和滴定的步骤是:①实验器材准备。滴定管查漏、清洗,锥形瓶清洗。②用标准液润洗
滴定管,然后润洗2~3 次,最后调“0”记录初始刻度。③量取待测液,装入锥形瓶,然后滴入指示剂摇
匀。④进行滴定,到终点时停止滴定,读取刻度。⑤重复滴定2~3 次,记录数据,计算待测液浓度。实验
过程中正确的操作顺序是:⑤②①③④⑥;(2)重铬酸根具有强氧化性,故选择酸式滴定管。(3)碘单质遇淀
粉变蓝,故指示剂选择淀粉溶液。(4)①滴定管读数时的精确度为0.01 mL,故读数为18.20 mL。②滴定过
程中消耗Na2S2O3溶液的平均值==18 mL,n(Na2S2O3)=0.1 mol/L×0.018 L=1.8×10-3 mol,根据Cr2O~3I2
~6Na2S2O3可得n(Cr2O)=3×10-4 mol,m(Cr2O)=3×10-4 mol×216 g/mol=6.48×10-2 g,c(Cr2O)=6.48×10-
2 g÷0.03 L=2.16 g/L。(5)滴定终点读数时,俯视滴定管导致读取的数值比实际变小,故重铬酸根含量测定
值偏低;盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,无影响;滴定到终点读数时发现滴定管尖
嘴处悬挂一滴溶液,导致读取标准液的数值大于实际用量,故重铬酸根含量测定值偏高;量取Na2S2O3溶
液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,导致Na2S2O3溶液浓度偏低,滴定时的使用量增大,标准液的
读数偏高,故重铬酸根含量测定值偏高。
25.(2024·辽宁丹东·二模)四氮化四硫(
为
价)为橙黄色固体,易被氧化,难溶于水,易溶
于四氯化碳,可用氨气与
反应制备,反应装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。
已知:
;
步骤如下:
27
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①反应时关闭止水夹
,打开
和
,先向装置C 中通入干燥纯净的
,待装置C 中充满黄绿色气体
时,开始加热C,使
与
在
下反应生成
;
②待装置C 中的
全部反应后,关闭止水夹
,撤掉装置A、B;
③
处连接制
的装置,关闭止水夹
,打开
和
,通入干燥纯净的
,反应制得
。
回答下列问题:
(1)装置A 用
粉末与浓盐酸反应制取
,发生装置A 可以选用 。(填选项)
(2)制备
时为使装置C 受热均匀,可采用的最佳加热方式为 ;
(3)制取
的同时装置C 中还生成一种常见固体单质和一种盐,写出反应的化学方程式 ;
(4)装置E 的作用是 、 ;
(5)测定
的纯度:称取
样品(杂质不参与反应),加入
溶液,并加热,释放出的氨气
用足量
硼酸吸收[假定溶液体积不变,反应为:
].反应后的溶液再用
的盐酸进行滴定[滴定反应为:
],重复三次实验.实验数据记录如下表所示:
实验序号
初始读数
最终读数
Ⅰ
0.20
20.42
Ⅱ
0.40
24.85
28
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Ⅲ
1.00
21.18
①该实验的下列有关说法正确的是 .(填选项)
A.滴定时应先快后慢滴入盐酸,且眼睛注视滴定管中液面变化
B.滴加最后半滴方法是: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沾落,再用
洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,使溶液流入锥形瓶,振荡摇匀
C.滴定终点装盐酸的滴定管液面如图所示,则读数为
D.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致测定的结果偏高
②制得的
的纯度为 。(保留四位有效数字)
(6)副产物
溶于水加入硫酸铜溶液中先沉淀后溶解,再向溶解后的深蓝色溶液中加入乙醇后,析出深蓝
色晶体,下列叙述正确的是____________.(填选项)
A.析出的深蓝色晶体为
B.深蓝色晶体中的阴阳离子构型都为正四面体形
C.
与
形成的配位键比
与
形成的配位键更稳定
D.由配体
形成配离子
的过程中
键角变大
【答案】(1)c
(2)油浴加热(或电加热套加热)
(3)
(4) 吸收多余的氨气 防止空气污染、液封,防止空气或氧气进入装置C 中
(5) BD 84.47%
(6)CD
【解析】装置A 制取氯气,浓盐酸具有较强的挥发性,所以制取的氯气中有氯化氢和水蒸气,由于二氯化
硫易水解,所以进入C 装置的气体必须是干燥的,氯化氢和S 不反应,所以B 装置应是干燥装置,其中盛
装浓硫酸,由于二氯化硫沸点较低,为防止其损失,用冷凝管冷凝回流,由于氯气有毒,不能直接排放,
同时防止空气中的水蒸气进入C 装置,D 装置中盛装碱石灰,干燥的氯气和和S 在加热条件下反应制取二
氯化硫;二氯化硫与氨气在装置C 中制备
。(1)装置A 用
粉末与浓盐酸反应制取
,为固液
加热型,发生装置A 可以选用c;
(2)使
与
在
下反应生成
,不能选择水浴加热,则受热均匀的最佳加热方式为油浴
加热(或电加热套加热);
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(3)据反应的现象以及元素种类可知,生成S4N4的同时还生成的一种常见固体单质为S、一种盐为
NH4Cl,反应的化学方程式为
;
(4)装置E 含有稀硫酸,可与碱性气体氨气反应,作用是吸收多余的氨气,S4N4易被氧化,装置E 另一
个作用为防止空气污染、液封,防止空气或氧气进入装置C 中;
(5)①A.滴定时眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,故A 错误;
B.滴加最后半滴方法是: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沾落,再用
洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,使溶液流入锥形瓶,振荡摇匀,故B 正确;
C.酸式滴定管刻度上边的小(有0 刻度),下边的大,则读数为
,故C 错误;
D.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成盐酸体积偏大,导致测定的结果偏高,故D 正确;
故选BD;
②三次实验消耗盐酸的体积分别为20.42-0.20=20.22mL、24.85-0.40=24.45mL、21.18-1.00=20.18mL,第II
次数据误差较大应舍去,平均消耗盐酸体积
,结合化学方程式和原子守恒可得出关
系式
~4NH3~4HCl,所以n(
)=
n(HCl)=
,所以S4N4
的纯度为
;
(6)A. ①向硫酸铜溶液中滴加过量氨水,产生蓝色沉淀为Cu(OH)2,继续加氨水沉淀溶解则是Cu(OH)2
形成氨配合物 [Cu(NH3)4](OH)2,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体,则析出的蓝色晶体
为[Cu(NH3)4]SO4•H2O,故A 错误;
B. [Cu(NH3)4]2+中Cu2+与4 个NH3分子通过配位键形成平面结构,结构式为
,不是正
四面体形,故B 错误;
C.配合物向生成更稳定的配合物转化,所以判断NH3和H2O 与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,则
与
形成的配位键较稳定,故C 正确;
D. NH3分子中N 原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用
变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,故NH3形成配合物后H-N-H 键角变大,故D 正确;
故选CD。
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