3．一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g，混合气体的密度是相同状况下H₂密度的12.5倍。该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4 g。该混合气体可能是(　)

A．乙烷和乙烯　 　　　　　　　 B．乙烷和丙烯　 　　　　　　　 C．甲烷和乙烯　 　　　　　　　 D．甲烷和丙烯

解析：平均摩尔质量为12.5×2＝25 g·mol^－1，混合气体中一定有甲烷

m_烯＝8.4 g　m_甲烷＝1.6 g为0.1 mol

n_烯＝－0.1＝0.3 mol

M_烯＝＝28 g·mol^－1为乙烯。

答案：C

2．下列物质不能使酸性KMnO₄溶液退色的是(　)

A．二氧化硫　 　 B．乙烯　 　　 C．丙烷　 　　 D．乙苯

解析：二氧化硫具有还原性，能与具有强氧化性的酸性KMnO₄溶液反应；苯的同系物和乙烯能被酸性KMnO₄溶液氧化。丙烷不与酸性KMnO₄溶液作用。

答案：C

1．下列物质属于苯的同系物的是(　)

解析：抓住苯的同系物的定义要点：①只有一个苯环；②苯环上的氢原子被烷基取代。

答案：D

21．25℃时，若体积为V_a、pH＝a的某一元强酸与体积为V_b、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知V_a<V_b和a＝0.5b，请填写下列空白：

(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是________________________________________________________________________。

(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是________________________________________________________________________。

(3)a的取值范围是________。

解析：(1)若a＝3，由a＝0.5b，可知b＝6，由题设pH＝b的是一元强碱，与题设矛盾，所以应答“否”。

(2)若a＝5，则b＝10，c(OH^－)_b＝10^－4 mol/L，中和时，应该有V_ac(H⁺)_a＝V_bc(OH^－)_b

即＝＝＝10>1，与题设V_a<V_b不符，所以也应答“否”。

(3)<1，可得式＝＝＝＝10^a+b－14<1，由a＝0.5b和(a+b－14)<0，3a<14，a<，又pH_b＝b＝2a>7[由(1)小题提示强碱溶液的条件]，a>，因此a的取值范围是<a<或(4.67>a>3.50)。

答案：(1)否　若a＝3，则b＝6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3　

(2)否　若a＝5，c(H⁺)_a＝10^－5 mol·L^－1，则b＝10，c(OH^－)_b＝10^－4 mol/L，＝>1，不符合题意，故a≠5。　

(3)＜a＜(或4.67＞a＞3.50)

20. (1)室温时1 L 0.01 mol·L^－1的硫酸氢钠溶液的pH为____________，在其中滴入等体积的0.01 mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液后，加水稀释到10 L，所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________，

pH为________。

(2)某温度(t℃)时，水的离子积为K_W＝1×10^－13 mol²·L^－2，则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25℃，其理由是________________。若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合(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＝________；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________________。

②若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________。

解析：(1)主要考查pH的计算，在酸中用c(H⁺)计算，在碱中用c(OH^－)计算，0.01 mol·L^－1的硫酸氢钠溶液中c(H⁺)＝0.01 mol·L^－1，所以pH＝2；酸碱混合，首先判断过量，此题中碱过量，混合后溶液显碱性，应用c(OH^－)计算，c(OH^－)＝

＝10^－3 mol·L^－1，求出c(H⁺)＝ mol·L^－1＝10^－11 mol·L^－1，pH＝11；假设NaHSO₄、Ba(OH)₂物质的量分别为1 mol，OH^－过量以NaHSO₄为主进行书写。

(2)K_W随温度升高而增大，本题温度为高于25℃。

①H₂SO₄中[H⁺]＝0.1 mol/L，则NaOH溶液中[OH^－]＝＝0.01 mol/L，0.01 mol/L×a L＝0.1 mol/L×b L，a∶b＝10∶1，离子浓度关系：[Na⁺]＞[SO]＞[H⁺]＝[OH^－]

②若pH＝2，则[H⁺]_混＝＝0.01 mol/L，a∶b＝9∶2

离子浓度关系：此时，假如原来NaOH溶液为9 L、H₂SO₄溶液则为2 L

n(Na⁺)＝0.01 mol/L×9 L＝0.09 mol

剩余n(H⁺)＝0.01 mol/L×(9 L+2 L)＝0.11 mol

n(SO)＝×2 L＝0.1 mol，所以：[H⁺]＞[SO]＞[Na⁺]＞[OH^－]

答案：(1)2　Ba²⁺+OH^－+H⁺+SO===BaSO₄↓+H₂O　11

(2)大于　K_W随温度升高而变化　①10∶1　[Na⁺]＞[SO]＞[H⁺]＝[OH^－]

②9∶2　[H⁺]＞[SO]＞[Na⁺]＞[OH^－]

19．(1)某温度时，测得0.01 mol·L^－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数K_W＝________。

(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液V_a L与pH＝b的硫酸V_b L混合。

①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则V_a∶V_b＝________。

②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则V_a∶V_b＝________。

解析：(1)0.01 mol·L^－1 NaOH溶液的pH＝11，则K_W＝c(H⁺)·c(OH^－)＝1×10^－11 mol/L×0.01 mol/L＝1×10^－13 mol²·L^－2。(2)pH＝a的NaOH溶液中，c(OH^－)＝K_W/c(H⁺)＝10^－13+a mol·L^－1，pH＝b的H₂SO₄中，c(H⁺)＝10^－b mol·L^－1，两者混合后；①若呈中性，则10^－13+a·V_a＝10^－b·V_b，将a＝12，b＝2代入，得V_a∶V_b＝1∶10。②若pH＝10，则呈碱性，c(OH^－)_混＝＝10^－3 mol·L^－1，而c(OH^－)_混＝，将a＝12，b＝2代入，得V_a∶V_b＝1∶9。

答案：(1)1×10^－13　(2)①1∶10　②1∶9

18. 常温下将0.2 mol/L HCl溶液与0.2 mol/L MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH＝6，试回答以下问题：

(1)①混合溶液中由水电离出的c(H⁺)________HCl溶液中由水电离出的c(H⁺)。(填“>”、“<”或“＝”)

②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)：

c(Cl^－)－c(M⁺)＝__________mol/L；c(H⁺)－c(MOH)＝________mol/L。

(2)常温下若将0.2 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则说明在相同条件下MOH的电离程度______MCl的水解程度。(填“>”、“<”或“＝”)

(3)常温下若将pH＝3的HR溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH≠7，则混合溶液的pH__________。(填“>7”、“<7”或“无法确定”)

解析：(1)①由混合溶液pH＝6知反应生成的盐发生了水解，故促进了水的电离，而酸抑制了水的电离。②c(H⁺)＝10^－6 mol/L，c(OH^－)＝10^－8 mol/L，由电荷守恒关系可得c(Cl^－)－c(M⁺)＝c(H⁺)－c(OH^－)＝10^－6 mol/L－10^－8 mol/L＝9.9×10^－7 mol/L。

物料守恒：c(Cl^－)＝c(M⁺)+c(MOH)，则c(H⁺)－c(MOH)＝c(H⁺)－[c(Cl^－)－c(M⁺)]＝10^－6 mol/L－9.9×10^－7 mol/L＝1.0×10^－8 mol/L。

(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液，只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时，才能使溶液pH<7。

(3)酸中已电离的c(H⁺)和碱溶液中c(OH^－)相等，等体积混合后pH≠7，只可能是弱酸过量。

答案：(1)①>　②9.9×10^－7　1.0×10^－8　(2)<　(3)<7

17．随着溶液酸碱性的变化，酚酞分子结构发生转化而显示不同颜色：无色酚酞结构A红色酚酞结构B。在化学实验课上，细心的某同学发现：当无色的酚酞溶液滴入到氢氧化钠溶液中时，溶液立刻变成红色，但是随后红色溶液又逐渐变成无色。对此，许多同学纷纷发表看法，主要有三种推测：①红色酚酞结构被空气中的氧气氧化；②溶液吸收了空气中的二氧化碳，pH减小，红色退去；③红色酚酞结构自动转化为另外一种无色酚酞结构C。

为此在老师的指导下，同学们做了如下实验。分别取4 mL不同浓度的NaOH溶液于试管中，滴加2滴酚酞溶液，实验现象与数据如下表：

请回答下列问题：

(1)通过分析表中数据及现象，该组同学认为第①种推测不合理。理由是________________________________________________________________________。

(2)第②种推测也不合理。理由是________________________________________________________________________。

(3)红色酚酞结构B转化为无色酚酞结构C是否为可逆反应：________(填“是”或“否”)，在各个滴入适量稀盐酸又变红的试管中加入足量稀盐酸产生的现象是________________________________________________________________________，

原因是____________________________________________________________________。

(4)红色酚酞结构B的热稳定性比无色酚酞结构C的热稳定性要________(填“强”或“弱”)，红色酚酞结构B转化为无色酚酞结构C是一个________(填“吸”或“放”)热的过程。

解析：如果是①被空气中O₂氧化的原因的话，酚酞结构将发生变化，正如HClO氧化退色反应物质一样，不会出现反复加热冷却，出现反复的变红和退色。

如果是②CO₂的原因的话，②④⑥静置方式为封闭，隔绝了CO₂，所以也不正确，只能是③。

答案：(1)对已退色的溶液反复加热冷却，出现反复的变红和退色　(2)②④⑥组实验在密闭时变红的溶液仍能退为无色　(3)是　退为无色　加入足量盐酸，溶液酸性增强，主要以无色酚酞结构A的形式存在　(4)强　放

16. (1)现有pH＝2的HCl溶液100 mL，要使它的pH＝3，如果加入蒸馏水，需加水________mL；如果加入pH＝4的HCl溶液，需加入此HCl溶液________mL(假定溶液体积有加和性，下同)。

(2)将pH＝8的NaOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＝________。

(3)将0.1 mol/L盐酸和0.06 mol/L氢氧化钡溶液等体积混合后，该混合溶液的pH＝________。

(4)25℃时，10体积pH＝a的某强酸与1体积pH＝b的某强碱混合后，溶液呈中性，则a和b满足的关系__________________________________________________________。

解析：(1)设加入水的体积为x，加入盐酸溶液的体积为y，则有：

＝10^－3 mol/L，x＝900 mL

＝10^－3 mol/L　y＝1 000 mL

(2)混合后c(OH^－)＝＝×10^－3 mol/L

c(H⁺)＝2×10^－11 mol/L　pH＝10.7

(3)混合后OH^－过量，c(OH^－)＝＝0.01 mol/L

c(H⁺)＝1×10^－12 mol/L　pH＝12

(4)10×10^－a＝1×10^b－14　10^15－a－b＝1　a+b＝15

答案：(1)900　1 000　(2)10.7　(3)12　(4)a+b＝15

15．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如下图所示：

(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由_____________________________________。

(2)25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为_________________________________________________________________。

(3)95℃时，若100体积pH₁＝a的某强酸溶液与1体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是________________________________________________________________________。

(4)曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：________________________________________________________________________。

解析：本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。

(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH变小，但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25℃时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。

(2)25℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH^－)＝n(H⁺)，则V(NaOH)·10^－5 mol/L＝V(H₂SO₄)·10^－4 mol/L，得V(NaOH)∶V(H₂SO₄)＝10∶1。

(3)要注意是95℃时，水的离子积为10^－12，即c(H⁺)·c(OH^－)＝10^－12 mol²·L^－2，即：等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)＝12。根据95℃时混合后溶液呈中性，pH₂＝b的某强碱溶液中c(OH^－)＝10^b－12；有100×10^－a＝1×10^b－12，即：10^－a+2＝10^b－12，所以，有以下关系：a+b＝14或pH₁+pH₂＝14。

(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)+pH(碱)＝12，可得酸碱两溶液中c(H⁺)＝c(OH^－)，如是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH＝5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H⁺与OH^－完全反应后又有新的H⁺产生，即酸过量，所以说酸HA是弱酸。

答案：(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H⁺)、c(OH^－)较小　(2)10∶1　(3)a+b＝14或pH₁+pH₂＝14　(4)曲线B对应95℃，此时水的离子积为10^－12 mol²·L^－2，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H⁺，使溶液pH＝5。