2.下列描述错误的是
A.单质硅可用于制造光纤和太阳能电池
B.将氯气通入冷的消石灰可制得漂白粉
C.右图所示的三种物质间的相互转化均可一步实现
D.Na2CO3饱和溶液中持续通入CO2气体有固体析出
14.(13分)Ⅰ.已知盐酸和氨水混合后,其溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种带电离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
⑤c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
则:
(1)若溶液中只有一种溶质,则该溶质为__________,该溶液中离子浓度的大小关系为____________(填序号).
(2)若关系③正确,则溶液中溶质为________________.
(3)25℃时,pH=a的盐酸Va mL与pH=14-a的氨水Vb mL混合,若溶液显中性,则Va________Vb(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”).
Ⅱ.(1)氨催化氧化生成NO,NO氧化生成二氧化氮,二氧化氮转化成硝酸的循环氧化总反应为:4NO2+O2+2H2O4HNO3(aq)(正反应放热),工业上为了提高硝酸产量,最适宜采取的措施是________.
A.升温 B.降温 C.增大压强
D.充入足量空气 E.减小压强
(2)在硝酸溶液中缓慢通入氨气,溶液中粒子浓度关系一定错误的是________.
A.c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NO)
B.c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.c(NH)>c(NO)>c(H+)>c(OH-)
D.c(H+)>c(NO)>c(OH-)>c(NH)
E.c(NO)=c(NH3)+c(NH3·H2O)+c(NH)
F.c(NH)=c(NO)
解析:Ⅰ.(1)中,由于水可以电离出H+、OH-,所以溶质为NH4Cl;由于铵根离子的水解而使溶液显酸性,溶液中的氯离子浓度大于铵根离子浓度,故该溶液中离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-).
(2)中,因为关系③正确,则溶液中除含有NH4Cl外还应含有NH3·H2O.
(3)中,pH=a的盐酸中c(H+)=10-a,pH=14-a的氨水中c(OH-)=10-a,若Va=Vb则混合前盐酸中H+的物质的量与氨水中OH-的物质的量相等,因为氨水为弱碱不完全电离,故c(HCl)<c(NH3·H2O),混合后溶液显碱性,因此若溶液显中性,必须Va>Vb.
Ⅱ.(1)工业上最适宜措施是“多、快、省”,省即降低成本,所以应选D,不应选C,增大压强,对设备材料、动力要求高,要提高成本.
(2)在硝酸溶液中通入氨气,溶液可能显酸性(HNO3+NH4NO3,NH4NO3)、中性(NH4NO3+较少的NH3·H2O)、碱性(NH4NO3+较多的NH3·H2O).在硝酸溶液中通入氨气,溶液中离子只有四种:NH、NO、H+、OH-.根据电荷守恒知,A正确;若c(H+)>c(OH-),则c(NO)>c(NH),B正确,C错误;硝酸溶液中H+与NO浓度相等,通入氨气后,中和了H+,H+浓度不可能大于NO浓度,所以D错误;当恰好完全反应生成硝酸铵时(NH3与HNO3物质的量之比为1∶1),E正确;当溶液呈中性时F正确.
答案:Ⅰ.(1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3·H2O
(3)>
Ⅱ.(1)D (2)CD
13.(14分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混
合后所得溶液的pH如下表:
实验 |
|
|
|
编号 |
HA物质的量 |
|
|
浓度(mol/L) |
NaOH物质的 |
|
|
量浓度(mol/L) |
混合溶液的pH |
|
|
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组实验分析,HA是强酸还是弱酸________.
(2)②组实验表明,c__________0.2(填“大于”、“小于”或“等于”).混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是__________________.
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度______________NaA的水解程度(填“大于”、“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________.
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol/L.写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算).
c(Na+)-c(A-)=________ mol/L;c(OH-)-c(HA)=________mol/L.
解析:(1)从①组情况分析,等体积等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合后,溶液显碱性,说明生成强碱弱酸盐,即HA是弱酸.
(2)②组中NaOH溶液的浓度为0.2 mol/L,混合后溶液显中性,说明HA稍过量,HA的物质的量浓度应大于0.2 mol/L.根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),
溶液pH=7,呈中性c(H+)=c(OH-),则c(A-)=c(Na+).
(3)第③组实验相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA混合,pH<7说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
(4)①组实验所得混合溶液中的pH=9,则c(OH-)=10-5 mol/L,水电离出的c(H+)
=c(OH-)=10-5 mol/L.由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得
c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol/L,
由A-―→HA,OH-H2O―→H3O+可得质子守恒关系式c(OH-)=c(HA)+c(H+),所
以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol/L.
答案:(1)弱酸 (2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 10-5-10-9 10-9
12.(12分)现有①0.2 mol/L NaOH溶液 ②0.2 mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X-).则:
(1)①中由水电离出的c(OH-)________②中由水电离出的c(H+)(填“>”、“=”或“<”).
(2)上述混合液中共存在________种粒子.且:
c(HX)________c(X-)(填“>”、“=”或“<”,下同).
c(HX)+c(X-)________0.1 mol/L(忽略体积变化)
请根据电荷守恒写出一个用离子浓度表示的等式:
____________________________________________________________________.
(3)上述混合液显________性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因用离子方程式表示________________________________________________________________________.
解析:NaOH溶液与HX溶液等浓度、等体积混合,二者恰好完全中和,所得溶液中c(Na+)>c(X-),说明X-水解,即HX为弱酸.
(1)HX溶液中c(H+)对水电离的影响程度小于NaOH溶液中c(OH-)对水电离的影响程度.
(2)混合溶液中应存在Na+、X-、H+、OH-、H2O、HX六种粒子.由于水解程度较小,故c(HX)<c(X-),由物料守恒知c(HX)+c(X-)=0.1 mol/L.
答案:(1)< (2)6 < = c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)
(3)碱 X-+H2OX+OH-
11.(11分)25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大.
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性).
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若________的解释正确(填“甲”或“乙”),溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液.判断:
①溶液中共有________种粒子;
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是________和________;
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=________mol.
解析:由题意知,要判断甲、乙两种解释正确与否,可加入一种含有CH3COO-而不显碱性的盐,如CH3COONH4,其溶液呈中性,从水解的角度看对醋酸溶液的pH变化无影响;但CH3COONH4电离产生的CH3COO-可使醋酸的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,c(H+)减小,pH增大.从而说明甲不正确,乙正确.因发生反应CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl得到0.006 mol
CH3COONa,0.004 mol CH3COOH和0.004 mol NaCl的混合溶液,其中含有CH3COO-、Na+、H+、Cl-、OH-、CH3COOH和H2O,共7种粒子.
由物料守恒知n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.01 mol,由电荷守恒可得n(Na+)+n(H+)=n(CH3COO-)+n(Cl-)+n(OH-),n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.01 mol-0.004 mol=0.006 mol.
答案:(1)B (2)乙 增大
(3)①7 ②CH3COOH CH3COO- ③0.006
10.室温下,在25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L CH3COOH溶液,pH与滴加CH3COOH溶液体积的关系曲线如图所示,若忽略两溶液混合时的体积变化,下列有关粒子浓度关系的说法错误的是 ( )
A.在A、B间任一点,溶液中一定都有
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.在B点:a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
C.在C点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.在D点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol/L
解析:根据电荷守恒,可知A正确;CH3COOH是弱酸,若使两者反应后的溶液pH=7,则应该使CH3COOH稍过量,B正确;在C点c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可得c(CH3COO-)>c(Na+),C错误;在D点共加入CH3COOH的物质的量为0.025 L×0.2 mol/L,反应后一部分变为CH3COO-,另一部分依然为CH3COOH分子,溶液体积为0.05 L,故根据物料守恒,可以确定c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol/L.
答案:C
9.(2009·绍兴质检)能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是 ( )
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中加入明矾晶体 ⑤向水中加NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体
A.①②④⑤ B.①④⑤
C.③④⑤ D.④
解析:将水加热可以促进水的电离,但c(H+)=c(OH-);钠与水反应,溶液中c(OH-)增大,抑制水的电离;向水中通入二氧化碳、加入硫酸氢钠,溶液中的c(H+)增大,抑制水的电离;向水中加入碳酸氢钠,HCO与水电离出的氢离子结合,促进水的电离,但c(H+)<c(OH-);加入明矾晶体,铝离子与水电离出的氢氧根离子结合生成氢氧化铝,促进了水的电离,且c(H+)>c(OH-).
答案:D
8.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:
c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1 mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
解析:选项A中根据电荷守恒,此关系式正确;选项B中pH相等,溶液中的c(OH-)相等,根据酸性越弱,水解越强,所以溶液中c(Na2CO3)<c(CH3COONa);选项C中根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)①,由于c(CH3COOH)= c(CH3COONa),且它们等体积混合,由原子守恒得:2c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(CH3COOH)②,将①×2-②得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH);选项D中NaHA溶液的pH=4,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),同时也可以判断HA-以电离为主,所以离子浓度的大小顺序是:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A).
答案:A
7.(2009·广东高考)下列浓度关系正确的是 ( )
A.氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]
B.氯水中:c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)>c(ClO-)
C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
解析:A项,氯水中只有部分Cl2与水作用,生成HCl和HClO,Cl2的浓度与其他粒子浓度的关系无法确定,A错误.B项应为:c(H+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-).C项,氢氧化钠与醋酸恰好完全中和,生成的醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,c(Na+)>c(CH3COO-).
答案:D
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