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第第頁【解析】2023年高考真題變式分類匯編:離子濃度大小的比較3登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂

2023年高考真題變式分類匯編:離子濃度大小的比較3

一、選擇題

1.(2022·浙江6月選考)時,苯酚的,下列說法正確的是()

A.相同溫度下,等的和溶液中,

B.將濃度均為的和溶液加熱,兩種溶液的均變大

C.時,溶液與溶液混合,測得,則此時溶液中

D.時,的溶液中加少量固體,水的電離程度變小

【答案】C

【知識點】影響鹽類水解程度的主要因素;鹽類水解的應(yīng)用;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.醋酸的酸性大于苯酚,則醋酸根離子的水解程度小于C6H5O-,則相同溫度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)1.0×10-4.3,故用氫氧化鈉滴定的過程中,醋酸也參加了反應(yīng),則離子方程式為:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B符合題意;

C.滴定前鹽酸和醋酸的濃度相同,故滴定過程中,根據(jù)物料守恒可知:,C不符合題意;

D.向濃度均為的鹽酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液,當(dāng)鹽酸的體積為20mL時,溶液為氯化鈉和醋酸的混合溶液,顯酸性,需要再滴加適量的氫氧化鈉,當(dāng)加入的NaOH溶液的體積為30mL時,溶液為NaCl和等濃度的CH3COONa、CH3COOH,根據(jù)Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此時溶液仍然呈酸性,需繼續(xù)滴加NaOH溶液,故有,D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】A.醋酸根水解顯堿性;

B.滴定過程中,鹽酸和醋酸都參與反應(yīng);

C.根據(jù)物料守恒判斷;

D.當(dāng)鹽酸的體積為20mL時,溶液為氯化鈉和醋酸的混合溶液,顯酸性,需要再滴加適量的氫氧化鈉。

3.(2022·湖南)室溫時,用的標準溶液滴定濃度相等的、和混合溶液,通過電位滴定法獲得與的關(guān)系曲線如圖所示(忽略沉淀對離子的吸附作用)。

若溶液中離子濃度小于時,認為該離子沉淀完全。,,)。

下列說法正確的是()

A.a(chǎn)點:有白色沉淀生成

B.原溶液中的濃度為

C.當(dāng)沉淀完全時,已經(jīng)有部分沉淀

D.b點:

【答案】C

【知識點】難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì);離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.根據(jù)分析可知,Cl-、Br-、I-的沉淀順序為I->Br->Cl-,I-先沉淀,AgI是黃色的,所以a點有黃色沉淀AgI生成,故A不符合題意;

B.根據(jù)分析可知,原溶液中I-的物質(zhì)的量為1.5×10-4mol,則I-的濃度為=0.0100molL-1,故B不符合題意;

C.當(dāng)Br-沉淀完全時(Br-濃度為1.0×10-5mol/L),溶液中的c(Ag+)==5.4×10-8mol/L,若Cl-已經(jīng)開始沉淀,則此時溶液中的c(Cl-)==3.3×10-3mol/L,原溶液中的c(Cl-)=c(I-)=0.0100molL-1,則已經(jīng)有部分Cl-沉淀,故C符合題意;

D.b點加入了過量的硝酸銀溶液,Ag+濃度最大,Cl-、Br-和I-已沉淀完全,且Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),則b點各離子濃度為:,故D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】Ksp小的先沉淀,則Cl-、Br-、I-的沉淀順序為I->Br->Cl-,當(dāng)?shù)稳?.50mL硝酸銀溶液時,Cl-恰好沉淀完全,此時硝酸銀一共消耗了:4.50mL×10-3L/mL×0.100mol/L=4.5×10-4mol,即Cl-、Br-和I-均為1.5×10-4mol。

4.(2022·全國乙卷)常溫下,一元酸的。在某體系中,與離子不能穿過隔膜,未電離的可自由穿過該膜(如圖所示)。

設(shè)溶液中,當(dāng)達到平衡時,下列敘述正確的是()

A.溶液Ⅰ中

B.溶液Ⅱ中的的電離度為

C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等

D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比為

【答案】B

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;離子濃度大小的比較;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.由圖可知常溫下溶液I的pH=7.0,說明該溶液中c(H+)=c(OH-),所以c(H+)<c(OH-)+c(A-),A不符合題意;

B.根據(jù)題干信息可知,常溫下溶液II的pH=1.0,即c(H+)=0.1mol/L,又Ka==1.0×10-3,c總(HA)=c(HA)+c(A-),則=1.0×10-3,解得=,B符合題意;

C.根據(jù)題干信息,未電離的可自由穿過隔膜,則溶液I和II中的c(HA)相等,C不符合題意;

D.由題干信息可知,常溫下溶液I的c(H+)=1×10-7mol/L,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,根據(jù)Ka=和c總(HA)=c(HA)+c(A-),可得到溶液I中c總(HA)=(104+1)c(HA),溶液II中c總(HA)=1.01c(HA),而兩溶液中c(HA)相等,則溶液I和II中c總(HA)之比為,D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】A.注意常溫下pH=7.0的溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),據(jù)此分析。

B.根據(jù)電離平衡常數(shù)表達式Ka=和c總(HA)=c(HA)+c(A-)進行解答。

C.物質(zhì)的濃度不隨體積多少而改變。

D.根據(jù)電離平衡常數(shù)表達式Ka=和c總(HA)=c(HA)+c(A-)進行解答,注意兩溶液中c(HA)相等。

5.(2022·浙江選考)已知25℃時二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列說法正確的是()

A.在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,水的電離程度前者小于后者

B.向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,則H2A的電離度為0.013%

C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,則c(A2-)>c(HA-)

D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸餾水稀釋至100mL,則該溶液pH=a+1

【答案】B

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;pH的簡單計算;離子濃度大小的比較;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的電離程度前者大于后者,故A不符合題意;

B.向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,,則H2A的電離度0.013%,故B符合題意;

C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,則c(A2-)c(NH3·H2O)+c(SO)

B.向氨水中通入SO2至pH=7;c(HSO)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)

C.反應(yīng)NH3·H2O+H2SO3=NH+HSO+H2O的平衡常數(shù)K=2.21×107

D.NO2被NH4HSO3吸收的離子方程式:2NO2+4SO=N2+4SO

【答案】C

【知識點】離子濃度大小的比較;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3,電子守恒c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),物料守恒c()+c(NH3·H2O)=c()+c()+c(H2SO3),則c(H+)+c(H2SO3)=c()+c(OH-)+c(NH3·H2O),因為NH3·H2O的Kb=l.7x10-5小于H2SO3的Ka1=1.3x10-2,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故c(H2SO3)<()+c(NH3·H2O),A不符合題意;

B.向氨水中通入SO2至pH=7:c(H+)=c(OH-),電荷守恒c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),c()>c(),B不符合題意;

C.反應(yīng)NH3·H2O+H2SO3=++H2O的平衡常數(shù)K=,Kb=,Ka1=,Kw=c(H+)c(OH-),解得K==2.21×107,C符合題意;

D.NO2被NH4HSO3吸收的離子方程式:2NO2+4=N2+4+4H+,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.依據(jù)電子守恒、物料守恒分析;

B.依據(jù)電子守恒分析;

C.依據(jù)K=計算;

D.根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物的化學(xué)式,利用電子得失守恒、電荷守恒、原子守恒書寫。

11.(2022·深圳模擬)常溫下,乙二胺的水溶液中,、和的分布分數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示。已知:。

下列說法錯誤的是

A.溶液顯酸性

B.曲線b可表示

C.的平衡常數(shù)

D.溶液中:

【答案】C

【知識點】離子濃度大小的比較;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.根據(jù)上述分析可知,存在水解平衡,水解顯酸性,A不符合題意;

B.曲線b可表示,B不符合題意;

C.表示H2NCH2CH2NH2的第一步電離方程式,則其平衡常數(shù)為Kb1=,C符合題意;

D.根據(jù)上述分析可知,的水解平衡常數(shù)Kh2小于其電離平衡常數(shù)Kb2,所以電離平衡產(chǎn)物的濃度水解平衡產(chǎn)物的濃度,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.依據(jù)鹽類水解規(guī)律分析;

B.依據(jù)微粒分布分數(shù)與pH的關(guān)系分析;

C.依據(jù)第一步電離方程式計算平衡常數(shù);

D.根據(jù)水解平衡常數(shù)Kh2小于其電離平衡常數(shù)Kb2分析。

12.(2023·松江模擬)室溫下,取溶液,逐滴加入溶液。已知:,。下列說法正確的是

A.溶液中有

B.當(dāng)?shù)渭又林行詴r,用去溶液的體積小于

C.當(dāng)用去溶液時,此時溶液中有

D.當(dāng)用去溶液時,此時溶液中有

【答案】C

【知識點】離子濃度大小的比較;化學(xué)方程式的有關(guān)計算

【解析】【解答】A.溶液中根據(jù)電荷守恒有c(H+)=c(OH)+2c(A2)+c(HA),則c(H+)-c(OH)-c(A2)=c(A2)+c(HA),故A不符合題意;

B.溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH)+2c(A2)+c(HA),至中性時c(H+)=c(OH),則c(Na+)=2c(A2)+c(HA),若用去10mLNaOH,反應(yīng)得到NaHA溶液,溶液顯酸性,因而滴加至中性時,用去溶液的體積大于,故B不符合題意;

C.當(dāng)用去溶液時,得到NaHA溶液,根據(jù)質(zhì)子守恒有c(H+)-c(A2)=c(OH),則,故C符合題意;

D.當(dāng)用去溶液時,得到Na2A溶液,根據(jù)物料守恒有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2),故D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.H2A為弱酸,根據(jù)電荷守恒進行分析。

B.滴加至中性,則c(H+)=c(OH),結(jié)合電荷守恒進行分析。

C.用去溶液時,得到NaHA溶液,結(jié)合質(zhì)子守恒進行分析。

D.用去溶液時,得到Na2A溶液面結(jié)合物料守恒進行分析。

13.(2023·黃浦模擬)常溫下,向10.00mL0.1000mol·L-1NaHCO3溶液中滴加0.1000mol·L-1的鹽酸,溶液的pH隨加入的鹽酸體積V的變化如圖所示,選項錯誤的是

A.a(chǎn)點溶液中,c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)

B.b點溶液中,<

C.c點溶液中,共含有7種微粒。

D.d點溶液中,0.1000

【答案】C

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.a(chǎn)點溶液中只含有NaHCO3,NaHCO3溶液顯堿性,說明的水解程度大于電離程度,水解和電離均是微弱的,則NaHCO3溶液中c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),A不符合題意;

B.b點溶液中含有Na+、H+、、、Cl-、OH-,根據(jù)電荷守恒得到=,此時pH=7,說明,則=,故<,B不符合題意;

C.c點為向10.00mL0.1000mol·L-1NaHCO3溶液中滴加0.1000mol·L-1的鹽酸5mL,此時溶液中溶質(zhì)為NaHCO3和NaCl,溶液中含有Na+、H+、、、Cl-、OH-、H2CO3、H2O,共含有8種微粒,C符合題意;

D.d點為向10.00mL0.1000mol·L-1NaHCO3溶液中滴加0.1000mol·L-1的鹽酸10mL,恰好完全反應(yīng),溶液中溶質(zhì)只有NaCl,Na+、Cl-濃度均為0.0500mol·L-1,則0.1000,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.依據(jù)水解和電離程度比較,水解和電離均是微弱的分析;

B.根據(jù)電荷守恒分析;

C.依據(jù)水解和電離分析;

D.依據(jù)最終產(chǎn)物和原子守恒分析。

14.(2022·溫州模擬)25℃時,,下列說法錯誤的是

A.25℃時,電離程度:

B.25℃時,濃度為NaHA的pH>7

C.25℃時,溶液中加入與等體積混合后:

D.25℃時,pH相同的與NaB的溶液中水的電離程度相同

【答案】A

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;水的電離;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.H2A是二元弱酸,HB是一元弱酸,不是一類酸,無法比較電離度,A符合題意;

B.HA-的水解常數(shù)Kh=,由于,則Kh>,,則Kh>Ka2,故溶液顯堿性,則濃度為NaHA的pH>7,B不符合題意;

C.由于,則溶液中加入與等體積混合后的溶質(zhì)是等濃度的NaB、NaHA和HB,B-的水解常數(shù)Kh=,由于,則Kh>,則水解為主,由于,故,由于HA-的水解,則,故,C不符合題意;

D.水解程度越大,水的電離程度越大,與NaB的溶液中,陰離子的水解會促進水的電離,由于兩者的pH相同,故兩種溶液中水的電離程度相同,D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A.不是一類酸,無法比較;

BC.比較電離和水解平衡常數(shù);

D.水解程度越大,水的電離程度越大。

15.(2022·余姚模擬)在25℃時,將1.0Lxmol·L-1CH3COOH溶液與0.1molNaOH固體混合,使之充分反應(yīng)。然后向該混合溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體(忽略體積和溫度變化),溶液pH隨通入(或加入)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.水的電離程度:a>b>c

B.a(chǎn)點對應(yīng)的混合溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)

C.b點對應(yīng)的混合溶液中:c(CH3COOH)=mol·L-1

D.該溫度下,CH3COOH的電離平衡常數(shù)均為Ka=

【答案】D

【知識點】水的電離;離子濃度大小的比較;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.酸或堿抑制水電離,弱離子促進水電離,且酸或堿濃度越大其抑制水電離程度越大,a、b、c溶液中都含有酸,且酸濃度c>b>a,所以水電離程度a>b>c,故A選項不符合題意。

B.a(chǎn)點加入0.1molNaOH,混合溶液呈中性,說明,根據(jù)電荷守恒得,故c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+),故B選項不符合題意。

C.b點處醋酸過量,溶液呈酸性,由物料守恒可知,醋酸電離平衡常數(shù)為:,則,則則則,故C選項不符合題意。

D.a(chǎn)點溶液中pH=7,,,溶液中,該溫度下醋酸電離平衡常數(shù),故D選項符合題意。

故答案為:D

【分析】A.酸或堿抑制水電離,弱離子促進水電離,且酸或堿濃度越大其抑制水電離程度越大;

B.根據(jù)電荷守恒分析;

C.根據(jù)物料守恒分析;

D.選擇a點利用計算。

二、多選題

16.(2023·如東模擬)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()

A.0.1molL﹣1某二元弱酸酸式鹽NaHA溶液中:c(Na+)=c(A2﹣)+c(HA﹣)+c(H2A)

B.向NH4HSO4溶液中加入等物質(zhì)的量的NaOH形成的溶液中:c(Na+)=c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣)

C.0.1molL﹣1的Na2CO3溶液中:c(OH﹣)=c(H+)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)

D.25℃時,pH=9.4、濃度相同的HCN與NaCN的混合溶液中:c(Na+)>c(CN﹣)>c(HCN)>c(OH﹣)

【答案】B

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】解:A、根據(jù)物料守恒,鈉離子與A元素的所有存在形式相等,所以c(Na+)=c(A2﹣)+c(HA﹣)+c(H2A),故A正確;

B、向NH4HSO4溶液中加入等物質(zhì)的量的NaOH形成,等物質(zhì)量的硫酸鈉和硫酸銨,硫酸銨水解導(dǎo)致溶液呈酸性,所以c(Na+)=c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣),故B正確;

C、根據(jù)質(zhì)子守恒,可知c(OH﹣)=c(H+)+c(HCO3﹣)+2c(H2CO3),故C錯誤;

D、pH=9.4溶液呈堿性,以水解占主導(dǎo),所以離子濃度大小為:c(Na+)>c(HCN)>c(CN﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故D錯誤;

故選AB.

【分析】A、根據(jù)物料守恒分析解答;

B、向NH4HSO4溶液中加入等物質(zhì)的量的NaOH形成,等物質(zhì)量的硫酸鈉和硫酸銨,硫酸銨水解導(dǎo)致溶液呈酸性;

C、根據(jù)質(zhì)子守恒,分析解答;

D、pH=9.4溶液呈堿性,以水解占主導(dǎo).

17.(2023·湛江模擬)下列溶液中微粒濃度關(guān)系一定正確的是()

A.室溫下,氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中:c(Cl﹣)=c(NH4+)

B.向NaHCO3溶液中加入少量NaOH固體,可抑制HCO3﹣的水解,使c(HCO3﹣)增大

C.0.1molL﹣1的(NH4)2SO4溶液中:c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣)

D.常溫下,等體積pH=a的醋酸與pH=b的NaOH溶液恰好中和時,a+b=14

【答案】C

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】解:A.室溫下,氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中一定滿足:c(H+)=c(OH﹣),根據(jù)電荷守恒可得:c(Cl﹣)=c(NH4+),故A正確;

B.向NaHCO3溶液中加入少量NaOH固體,氫氧根離子與碳酸氫根離子反應(yīng),使c(HCO3﹣)減小,故B錯誤;

C.0.1molL﹣1的(NH4)2SO4溶液中,由于銨根離子部分水解,溶液顯示酸性,則c(H+)>c(OH﹣),由于水解程度較小,則c(NH4+)>c(SO42﹣),溶液中離子濃度大小為:c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣),故C正確;

D.常溫下,等體積pH=a的醋酸與pH=b的NaOH溶液恰好中和時,則酸和堿的物質(zhì)的量濃度相等,即c(CH3COOH)==mol/L=10b﹣14mol/L(0<α<1),

所以α=1014﹣a﹣b(0<α<1),整理可得:a+b>14,故D錯誤;

故選AC.

【分析】A.常溫下pH=7的溶液中c(H+)=c(OH﹣),根據(jù)電荷守恒可知c(Cl﹣)=c(NH4+);

B.氫氧化鈉與碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,導(dǎo)致碳酸氫根離子濃度減?。?/p>

C.銨根離子部分水解,溶液顯示酸性,則c(H+)>c(OH﹣),由于水解程度較小,則c(NH4+)>c(SO42﹣);

D.常溫下,等體積pH=a的醋酸與pH=b的NaOH溶液恰好中和時,則酸和堿的物質(zhì)的量濃度相等.

18.(2023高二上·嫩江期末)25℃時,向20mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液,曲線如圖所示,有關(guān)粒子濃度關(guān)系的比較中,正確的是()

A.在A點:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

B.在B點:c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(CH3COO-)

C.在C點:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)

D.在C點:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)

【答案】B,D

【知識點】離子濃度大小的比較;中和滴定

【解析】【解答】A.由分析可知,A點為醋酸鈉溶液,醋酸根離子在溶液中水解使溶液呈堿性,溶液中氫氧根離子濃度小于醋酸根離子濃度,故A不符合題意;

B.由分析可知,B點為醋酸和醋酸鈉的混合溶液,溶液呈中性,溶液中c(OH-)=c(H+),由電荷守恒關(guān)系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),故B符合題意;

C.由分析可知,C點為等濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),由電荷守恒關(guān)系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知,溶液中c(CH3COO-)>c(Na+),則溶液中離子濃度的大小順序為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C不符合題意;

D.由分析可知,C點為等濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,溶液中存在物料守恒關(guān)系c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D符合題意;

故答案為:BD。

【分析】A點為醋酸鈉溶液,B點為醋酸和醋酸鈉的混合溶液,C點為等濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,結(jié)合電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒分析。

19.(2023高二上·益陽期末)25℃時,向的兩種酸HX、HY中分別滴加溶液,測得兩溶液pH隨NaOH溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是()

A.酸性:

B.a(chǎn)點溶液中微粒濃度:

C.滴加NaOH溶液至?xí)r,兩溶液中

D.從開始滴加至溶液時,兩溶液中的電離程度均逐漸增大

【答案】B,C

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;水的電離;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.HY的突變范圍大,HY酸性強,酸性:,故A不符合題意;

B.a(chǎn)點溶液中NaX、HX的物質(zhì)的量濃度相同,溶液呈酸性,說明HX的電離大于NaX的水解,微粒濃度:

,故B符合題意;

C.HX、HY的酸性強弱不相同,滴加NaOH溶液至

時,兩溶液中

不同,HX中加NaOH少,X-濃度小,故C符合題意;

D.起點酸濃度最大,對水電離抑制程度大,到加入

溶液20mL時,溶液剛反應(yīng)生成弱酸鹽,促進水電離,從開始滴加至

溶液時,兩溶液中

的電離程度均逐漸增大,故D不符合題意;

故答案為:BC。

【分析】A.等濃度的兩種酸的酸性越弱,溶液中的c(H+)越小,根據(jù)pH=-lgc(H+),則pH越大。

B.HX與NaOH等濃度,且都為一元酸,a點時加入的V(NaOH)是V(HX)的一半,所以此時所得溶液是等濃度的NaX和HX,溶液呈酸性,說明HX的電離大于NaX的水解,所以c(X-)>c(Na+)>c(HX)。

C.HX的酸性比HY弱,所以要使溶液pH=7,則HX溶液中加入的NaOH溶液的體積較少,即混合后HX溶液中c(Na+)較小,根據(jù)電荷守恒,HX溶液中存在c(Na+)=c(X-),HY溶液中存在c(Na+)=c(Y-),進一步分析。

D.酸抑制水的電離,弱酸根或弱堿根離子能促進水的電離。

20.(2023高二上·金臺期末)常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,實驗信息如下:

實驗編號c(HA)/mol·L-1c(NaOH)/mol·L-1反應(yīng)后溶液pH

甲0.10.1pH=9

乙c10.2pH=7

下列判斷錯誤的是()

A.0.1mol·L-1的HA溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-13mol·L-1

B.c1一定大于0.2mol·L-1

C.甲反應(yīng)后的溶液中:c(Na+)c(HA2-)>c(H2A-)>c(H+)>c(A3-)>c(OH-)

【答案】C,D

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.反應(yīng)A3-+H2A-2HA2-的平衡常數(shù)的值為,A不符合題意;

B.由圖知,將KOH溶液逐滴加入到H3A溶液中,反應(yīng)H2A-+OH-=HA2-+H2O發(fā)生的pH范圍是4.7~9.8,B不符合題意;

C.pH=7.2的緩沖溶液(KH2A和K2HA的混合溶液)中,δ(H2A-)=δ(HA2-)=0.5,若用H3A和K2HA按n(H3A):n(K2HA)=1:2配制,則按H3A+K2HA=2KH2A可知,所得溶液中KH2A和K2HA的物質(zhì)的量之比為2:1,由,可知,、,KH2A和K2HA均水解大于電離呈堿性,且K2HA水解程度更大,則所得溶液中δ(H2A-)遠大于δ(HA2-),C符合題意;

D.結(jié)合C分析可知,物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的KH2A、K2HA混合溶液呈堿性:c(H+)c(OH-),D符合題意;

故答案為:CD。

【分析】要充分利用圖像中關(guān)鍵點進行計算,在pH2.2、7.2、12.4可以分別計算Ka1=10-2.2,Ka2=10-7.2,Ka3=10-12.4;D.物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的KH2A、K2HA混合溶液,首先根據(jù)Ka計算水解平衡常數(shù),比較水解和電離的程度大小,從而進行判斷。

22.(2023高二上·越秀期末)對于0.1mol·L-1NH4Cl溶液,正確的是()

A.升高溫度,溶液pH升高

B.通入少量HCl氣體,c(NH4+)和c(Cl-)均增大

C.c(NH4+)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)

D.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)

【答案】B,C

【知識點】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;溶液pH的定義;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度促進鹽的水解;水解程度越大,NH4Cl溶液的酸性就越強,因此升高溫度后NH4Cl溶液pH降低,A不符合題意。

B.通入少量HCl,會抑制鹽的水解,c(NH4+)和c(Cl-)均增大,B符合題意。

C.根據(jù)電荷守恒可得,c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),C符合題意。

D.根據(jù)物料守恒可得,c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),所以c(Cl-)>c(NH4+);銨根離子水解消耗水電離產(chǎn)生的OH-而使溶液顯酸性,所以溶液中c(H+)>c(OH-);鹽水解的程度是微弱的,所以c(NH4+)>c(H+),因此溶液中離子濃度的大小關(guān)系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),D不符合題意。

故答案為:BC。

【分析】A.氯化銨為強酸弱堿鹽,水解顯酸性,升溫促進水解pH值降低;

B.通入氯化氫增加氯離子濃度抑制水解;

C電荷守恒;

D.銨根離子水解強度并不大,銨根應(yīng)大于氫離子濃度。

23.(2023高二下·宿遷期末)25℃時,下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()

A.0.1molL-1Na2S溶液中:c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+)

B.0.1molL-1CH3COONH4溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

C.0.1molL-1NH4HCO3溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)

D.0.1molL-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)

【答案】B,C

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.質(zhì)子守恒,正確的是c(OH-)=2c(H2S)+c(HS-)+c(H+),A不符合題意;

B.物料守恒,B符合題意;

C.電荷守恒,C符合題意;

D.0.1molL-1NaHCO3溶液中,HCO3-水解大于電離,故符合題意順序為c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),故D不符合題意。

【分析】A.根據(jù)質(zhì)子守恒進行判斷;

B.根據(jù)物料守恒進行分析;

C.根據(jù)電荷守恒進行判斷;

D.碳酸氫離子的水解大于電離。

24.(2023高二下·鹽城期末)H2C2O4為二元弱酸。常溫下0.1mol·L-1NaHC2O4溶液(pH約為4)中指定微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系錯誤的是()

A.c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)

B.c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O)

C.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-)

D.c(H2C2O4)+c(H+)=c(C2O)+c(OH-)

【答案】B,C

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.根據(jù)物料守恒有

c(Na

+)=

c(HC

2)+

c(C

2)+

c(H

2C

2O

4),選項A不符合題意;

B.溶液pH約為4說明HC2的電離大于水解,故c(C2)>c(H2C2O4),選項B符合題意;

C.根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-),選項C符合題意;

D.根據(jù)質(zhì)子守恒有c(H2C2O4)+c(H+)=c(C2)+c(OH-),選項D不符合題意。

故答案為:BC。

【分析】常溫下0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH約為4,說明HC2O4-的電離程度大于水解程度,結(jié)合電荷守恒、物料守恒進行分析即可。

25.(2023高二下·南京期末)室溫下,下列指定溶液中微粒的濃度關(guān)系正確的是()

A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

C.0.2mol·L-1H2C2O4(弱酸)與0.1mol·L-1NaOH溶液等體積混合的溶液中:2[c(H+)-c(OH-)]=3c(C2O42-)-c(H2C2O4)+c(HC2O4-)

D.0.1mol·L-1Na2CO3溶液與同濃度等體積鹽酸混合的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-)

【答案】B,C

【知識點】離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.根據(jù)0.1mol·L-1Na2CO3溶液中的質(zhì)子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故A選項是不符合題意的;

B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,銨根離子發(fā)生水解,溶液顯示酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液中離子濃度大小為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),所以B選項是符合題意的;

C.反應(yīng)后溶質(zhì)為等濃度的H2C2O4和NaHC2O4,根據(jù)電荷守恒可得:①c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),根據(jù)物料守恒可得:②2c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),將①2-②可得:2c(H+)+c(H2C2O4)=3c(C2O42-)+c(HC2O4-)+2c(OH-),整理可得:2[c(H+)-c(OH-)]=3c(C2O42-)-c(H2C2O4)+c(HC2O4-),所以C選項是符合題意的;

D.0.1mol·L-1Na2CO3溶液與同濃度等體積鹽酸混合,反應(yīng)后溶質(zhì)為等濃度的碳酸氫鈉和NaCl,因為碳酸氫根離子的水解和電離程度都較小,則c(HCO3-)>c(CO32-),符合題意的離子濃度大小為:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-),故D選項是不符合題意的。

故答案為:BC

【分析】根據(jù)溶液中質(zhì)子守恒進行判斷;

B.銨根離子水解時溶液顯酸性;

C.反應(yīng)后的溶液是等濃度的草酸和草酸鈉混合物,結(jié)合電荷守恒和物料守恒進行分析即可;

D.反應(yīng)后為碳酸氫鈉和氯化鈉的混合溶液。

三、非選擇題

26.(2023·蘭州模擬)鋅鋇白是一種白色顏料,工業(yè)上由ZnSO4與BaS溶液混合而成,BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。請根據(jù)以下工業(yè)生產(chǎn)流程回答有關(guān)問題。

Ⅰ.ZnSO4溶液的制備與提純:

有關(guān)資料:

a.菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;

b.Zn(OH)2與Al(OH)3相似,能溶于過量的NaOH溶液生成Na2ZnO2;

(1)為了達到綜合利用、節(jié)能減排的目的,上述流程步驟④中的CO2可以來自于步驟(選填①、②、③或⑤)。

(2)若步驟②中加入的氧化劑為H2O2,寫出反應(yīng)的離子方程式。

(3)濾渣2中主要成分為(填化學(xué)式)。

(4)寫出步驟④后產(chǎn)生濾渣3的反應(yīng)的離子方程式。

(5)濾液3中含碳粒子的濃度大小順序為。

(6)Ⅱ.BaS溶液的制備

寫出“煅燒還原”反應(yīng)的化學(xué)方程式。BaSO4和BaCO3的Ksp數(shù)值接近,用平衡原理解釋為什么BaCO3可溶于鹽酸,而BaSO4難溶:。

(7)Ⅲ.制取鋅鋇白

如果上述工業(yè)生產(chǎn)流程中步驟⑤硫酸過量,則ZnSO4與BaS溶液混合制取鋅鋇白產(chǎn)生的后果是。

【答案】(1)①

(2)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2

(4)ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-

(5)HCO3->H2CO3>CO32-

(6)BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO↑;BaCO3溶解生成的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動,而SO42-不會被H+結(jié)合,所以BaSO4不會溶于強酸中

(7)過量的硫酸與BaS溶液混合會產(chǎn)生有毒的H2S污染空氣,而且會降低鋅鋇白的產(chǎn)率

【知識點】化學(xué)平衡的影響因素;離子濃度大小的比較;物質(zhì)的分離與提純;離子方程式的書寫

【解析】【解答】I.菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等,加硫酸,只有SiO2不反應(yīng),經(jīng)過過濾進行分離,則濾渣1為SiO2,濾液1含有硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、剩余的硫酸,②加氧化劑將亞鐵離子氧化為鐵離子,再加過量的NaOH,Zn2+轉(zhuǎn)化ZnO22-,使Cu2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,通過過濾從溶液中除去,則濾渣2為Fe(OH)3、Cu(OH)2,濾液2中含有Na2ZnO2及過量的NaOH,④通二氧化碳將ZnO22-轉(zhuǎn)化為沉淀,則濾渣3為Zn(OH)2,步驟⑤主要發(fā)生氫氧化鋅與硫酸的反應(yīng),濾液3含有碳酸氫鈉。(1)步驟①中FeCO3與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳,為了達到綜合利用、節(jié)能減排的目的,上述流程步驟④中的CO2可以來自于步驟①,故答案為:①;

(2)若步驟②中加入的氧化劑為H2O2,雙氧水將亞鐵離子氧化,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;

(3)根據(jù)上述分析,濾渣2中主要成分為Fe(OH)3、Cu(OH)2,故答案為:Fe(OH)3、Cu(OH)2;

(4)步驟④中通二氧化碳將ZnO22-轉(zhuǎn)化為沉淀,反應(yīng)的離子方程式為ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-,故答案為:ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-;

(5)濾液3是碳酸氫鈉溶液,電離程度小于水解程度,溶液顯堿性,其中含碳粒子的濃度大小順序為HCO3->H2CO3>CO32-,故答案為:HCO3->H2CO3>CO32-;

(6)煅燒發(fā)生反應(yīng):BaSO4+4CBaS+4CO↑,BaCO3溶解生成的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動,而SO42-不會被H+結(jié)合,所以BaSO4不會溶于強酸中,故答案為:BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO↑。

BaCO3溶解生成的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動,而SO42-不會被H+結(jié)合,所以BaSO4不會溶于強酸中;

(7)步驟⑤中硫酸過量,過量的酸與BaS溶液混合會發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生有毒的H2S污染空氣,而且會降低鋅鋇白的產(chǎn)率,故答案為:過量的酸與BaS溶液混合會產(chǎn)生有毒的H2S污染空氣,而且會降低鋅鋇白的產(chǎn)率。

【分析】(1)根據(jù)各個步驟發(fā)生的反應(yīng)進行分析;

(2)步驟②中加入H2O2的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;

(3)根據(jù)步驟③中加入過量NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng),確定所得濾渣2的成分;

(4)步驟④濾液2的溶質(zhì)為NaZnO2,結(jié)合NaAlO2與CO2的反應(yīng),書寫反應(yīng)的離子方程式;

(5)濾液3的溶質(zhì)為NaHCO3,結(jié)合溶液中HCO3-的電離水解程度大小分析溶液中離子濃度;

(6)煅燒過程中,BaSO4和C反應(yīng)生成BaS和CO,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;BaCO3在水中存在沉淀溶解平衡,H+能與CO32-反應(yīng),促使平衡向溶解方向進行;

(7)若硫酸過量,反應(yīng)過程中易產(chǎn)生H2S,造成空氣污染;

27.(2023·濰坊模擬)NaBiO3可作為測定錳的氧化劑,Bi2O3在電子行業(yè)有著廣泛應(yīng)用,可利用浮選過的輝鉍礦(主要成分是Bi2S3,還含少量SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:

已知:NaBiO3難溶于水。

回答下列問題

(1)溶液Ⅰ中主要成分為BiCl3、FeCl2,則濾渣Ⅰ的主要成分是(寫化學(xué)式)。

(2)海綿鉍與鹽酸、H2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是

(3)向溶液Ⅲ中加入NaOH和NaClO發(fā)生反應(yīng)的離于方程式是,從反應(yīng)后的混合體系中獲得純凈NaBiO3,操作Ⅱ包括。

(4)一定溫度下,向氨水中通入CO2,得到(NH4)2CO3、NH4HCO3等物質(zhì),溶液中各種微粒的物質(zhì)的量分數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示。隨著CO2的通入,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)將(填“增大”“減小”或“不變”)。pH=9時,溶液中c(NH4+)+c(H+)=(用離子濃度表示)。

(5)取所得NaBiO3樣品2.0g,加入稀硫酸和MnSO4溶液使其完全溶解,然后用新配制的0.5mol/LFeSO4溶液滴定生成的MnO4-,滴定完成后消耗22.00mLFeSO4溶液。則該樣晶中NaBiO3純度為。

【答案】(1)SiO2、S

(2)2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O

(3)Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O;過濾、洗滌、干燥

(4)減?。?c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)

(5)77%

【知識點】離子濃度大小的比較;制備實驗方案的設(shè)計

【解析】【解答】(1)操作I中Fe3+可以將Bi2S3中的S氧化為S單質(zhì),SiO2性質(zhì)比較穩(wěn)定,不與酸反應(yīng),所以濾渣的主要成分為:SiO2、S。

(2)鉍可以被H2O2氧化,發(fā)生的方程式為:2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O

(3)根據(jù)反應(yīng)流程圖可知操作Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)為:Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O,想要獲得純凈NaBiO3,首先要將沉淀過濾出來,再進行洗滌、干燥才可以得到純凈的NaBiO3,所以操作Ⅱ為:過濾、洗滌、干燥。

(4),Kb不變,c(NH4+)不斷增大,比值不斷減?。桓鶕?jù)電荷守恒定律,pH=9時,溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);

(5)由5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4+5Na++5Bi3++7H2O、MnO4+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,

5NaBiO32MnO410Fe2+

510

n(NaBiO3)0.5mo1L1×0.0220L

n(NaBiO3)=0.0055mol

得到質(zhì)量計算質(zhì)量分數(shù)=0.0055mol×280g/mol/2.0g×100%=77%,故答案為:77%。

【分析】(1)主要成分是Bi2S3,還含少量SiO2等雜質(zhì),則不溶于鹽酸的有二氧化硅,鐵離子與硫離子會生成S單質(zhì)

(2)氧化還原配平:先根據(jù)電子守恒配平氧化劑還原劑,氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物,再根據(jù)觀察法配平其他物質(zhì),最后配不平可加水。

(3)沉淀需要過濾洗滌干燥才能得到純凈的物質(zhì)

(4)平衡常數(shù)不變,銨根離子不斷增大,比值不斷減小;根據(jù)電荷守恒定律可求解

(5)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子式守恒可列出關(guān)系式求解。

28.(2023·臨沂模擬)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。

(1)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。

已知:CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-akJ·mol-1(a>0)

2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-bkJ·mol-1(b>0)

若用CO還原NO2至N2,當(dāng)消耗標準狀況下3.36LCO時,放出的熱量為kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。

(2)在373K時,向體積為2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)△H=-57.0kJ·mol-1。測得NO2的體積分數(shù)[(NO2)]與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如下表:

①0~20min內(nèi),v(N2O4)=mol·L-1·min-1。

②上述反應(yīng)中,v(NO2)=k1·c2(NO2),v(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2為速率常數(shù),則373K時,k1、k2的數(shù)學(xué)關(guān)系式為。改變溫度至T1時k1=k2,則T1373K(填“>”、“”、“

(3)>;恰好完全反應(yīng)生成NaHN2O2,Kh(HN2O2-)=>Ka2=10-12,水解程度大于電離程度,因此溶液中c(H2N2O2)>c(N2O22-);c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)

【知識點】化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡的計算;離子濃度大小的比較;有關(guān)反應(yīng)熱的計算

【解析】【解答】(1)①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-akJ·mol-1(a>0);②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-bkJ·mol-1(b>0);根據(jù)蓋斯定律①②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=(-2a-b)kJ·mol-1,標準狀況下3.36LCO的物質(zhì)的量是0.15mol,消耗標準狀況下3.36LCO時放出的熱量kJ;

(2)①設(shè)0~20min內(nèi)生成N2O4的物質(zhì)的量是xmol,

2NO2(g)N2O4(g)

起始(mol/L)0.200

轉(zhuǎn)化(mol/L)x

20min末(mol/L)0.2-x

X=0.08mol,v(N2O4)=mol/L=2.0×10-3。

②設(shè)平衡時N2O4的濃度xmol/L,

2NO2(g)N2O4(g)

起始(mol/L)0.200

轉(zhuǎn)化(mol/L)2xx

平衡(mol/L)0.2-2xx

X=0.075mol/L,v(NO2):v(N2O4)=2:1即k1·c2(NO2):k2·c(N2O4)=2:1,k10.0025:k20.075=2:1,所以k1=60k2。若改變溫度至T1時k1=k2,則正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,平衡逆向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,所以T1>373K;

(3)①若V=100,溶液中的溶質(zhì)是NaHN2O2,HN2O2-的電離平衡常數(shù)是10-12,水解平衡常數(shù)是,水解大于電離,所以c(H2N2O2)>c(N2O22-);

②若V=200,溶液中的溶質(zhì)是Na2N2O2,N2O22-發(fā)生兩步水解反應(yīng),所以所得溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。

【分析】(1)根據(jù)公式計算消耗CO的物質(zhì)的量,根據(jù)蓋斯定律確定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,進而由n(CO)計算反應(yīng)過程放出的熱量;

(2)①根據(jù)三段式,結(jié)合公式計算反應(yīng)速率;

②結(jié)合平衡三段式進行計算;結(jié)合溫度對平衡移動的影響分析T1與373K的大小關(guān)系;

(3)①V=100mL時,所得溶液為NaHN2O2,結(jié)合溶液中電離、水解的程度大小分析;

②V=200mL時,所得溶液為Na2N2O2,結(jié)合溶液中N2O22-的水解和H2O的電離分析溶液中離子濃度大小;

29.(2023·靜安模擬)I.人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨,生產(chǎn)化學(xué)肥料等。

完成下列填空:

(1)氮原子核外電子排布式為,其最外層有種運動狀態(tài)不同的電子;氮氣的電子式為;氨氣分子的空間構(gòu)型是。

(2)工業(yè)上常用醋酸亞銅氨溶液來吸收含有大量N2的高爐氣體系中的CO,從而實現(xiàn)CO和N2的分離,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=;欲使K值變大,可采取的措施是。

吸收CO后的溶液經(jīng)過適當(dāng)處理又可以重新生成醋酸亞銅氨,可采取的適當(dāng)處理措施有

(選填序號)。

a.適當(dāng)升高溫度

b.適當(dāng)降低溫度

c.增大壓強

d.減小壓強

(3)消除NH3對水體污染的重要方法是在一定條件下向水體中加入適量NaOH,這樣能使NH3的脫除率增大,試用平衡移動原理解釋其原因。

(4)某研究小組用200mL1.5mol/LK2CO3溶液吸收了3.36L的CO2(標準狀況)形成富液,碳酸鉀溶液吸收CO2的離子反應(yīng)方程式為,該富液中的溶質(zhì)是(填化學(xué)式),各離子的濃度關(guān)系正確的是。

a.c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

b.3c(K+)=4c(CO32-)+4c(HCO3-)+4c(H2CO3)

c.c(K+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)

【答案】(1)1s22s22p3;5;;三角錐型

(2)[c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)];降低溫度;ad

(3)氨氣在水中存在如下平衡:NH3+H2ONH3H2ONH4++OH﹣,當(dāng)加入NaOH后,c(OH﹣)濃度增大,平衡逆向移動,故有利于氨的脫除II.為實現(xiàn)CO2減排,合成氨工廠采用苯菲爾法脫碳。該方法是用碳酸鉀溶液為吸收劑捕集混合氣中的CO2得到富液,再高溫加熱富液使之分解釋放出CO2,正常情況下再生的二氧化碳氣體體積分數(shù)可達98.5%以上。

(4)CO32-+CO2+H2O→2HCO3-;KHCO3和K2CO3;ab

【知識點】化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)平衡的影響因素;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】(1)氮原子核外電子數(shù)為7,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p3;其最外層有5種運動狀態(tài)不同的電子;氮氣的電子式為;氨氣分子中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化,其空間構(gòu)型是三角錐型;

(2)反應(yīng)CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0),的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=[c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)];該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,K值變小,故欲使K值變大,可采取的措施是降低溫度;反應(yīng)CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)+Q(Q>0)是氣體體積縮小的放熱反應(yīng),a.適當(dāng)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向進行,則升溫平衡逆向進行,可以重新生成醋酸亞銅氨,故符合題意;

b.適當(dāng)降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向進行,不能重新生成醋酸亞銅氨,故不符合題意;

c.增大壓強平衡向氣體體積減小的方向進行,不能重新生成醋酸亞銅氨,故不符合題意;

d.減小壓強平衡向氣體體積增大的方向進行,可以重新生成醋酸亞銅氨,故符合題意。

故答案為:ad;

(3)消除NH3對水體污染的重要方法是在一定條件下向水體中加入適量NaOH,氨氣在水中存在如下平衡:NH3+H2ONH3H2ONH4++OH﹣,當(dāng)加入NaOH后,c(OH﹣)濃度增大,平衡逆向移動,故有利于氨的脫除,使NH3的脫除率增大;

(4)碳酸鉀溶液吸收CO2生成碳酸氫鉀,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,富液中的溶質(zhì)是KHCO3和K2CO3,a.根據(jù)電荷守恒有c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),故符合題意;

b.200mL1.5mol/LK2CO3溶液吸收了3.36L的CO2(標準狀況),n(K+)=0.2L1.5mol/L2=0.6mol,c(C)=0.3mol+0.15mol=0.45mol,根據(jù)物料守恒有3c(K+)=4c(CO32-)+4c(HCO3-)+4c(H2CO3),故符合題意;

c.根據(jù)反應(yīng)可知,溶質(zhì)為KHCO3和K2CO3,水解是微弱的,則c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故不符合題意。

故答案為:ab。

【分析】(2)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義書寫表達式,根據(jù)反應(yīng)方程式的特點分析影響化學(xué)平衡移動的條件即可。

30.(2023·遼寧模擬)某淺綠色晶體X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化學(xué)中常用作還原劑.為確定其組成,某小組同學(xué)進行如下實驗.

(1)I.NH4+的測定

采用蒸餾法,蒸餾裝置如圖所示。

相關(guān)的實驗步驟如下:

①準確稱取58.80g晶體X,加水溶解后,將溶液注入三頸燒瓶中;

②準確量取50.00mL3.0300molL-1H2SO4溶液于錐形瓶中;

③向三頸燒瓶中加入足量NaOH溶液,通入氮氣,加熱,蒸氨結(jié)束后取下錐形瓶;

④用0.120molL-1NaOH標準溶液滴定錐形瓶中過量的硫酸,滴定終點時消耗25.00mLNaOH標準溶液.

儀器M的名稱為。

(2)步驟③中,發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為。蒸氨結(jié)束后,為了減少實驗誤差,還需要對直形冷凝管進行“處理”,“處理”的操作方法是。

(3)步驟④中,若振蕩時錐形瓶中有液體濺出,則所測得的n(NH4+)的值將(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(4)II.SO42-含量的測定

采用重量分析法,實驗步驟如下:

①另準確稱取58.80g晶體X于燒杯中,加水溶解,邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液;

②將得到的溶液用無灰濾紙(灰分質(zhì)量很小,可忽略)過濾,洗滌沉淀3~4次;

③用濾紙包裹好沉淀取出,灼燒濾紙包至濾紙完全灰化;

④繼續(xù)灼燒沉淀至恒重、稱量,得沉淀質(zhì)量為69.90g。

步驟①中,判斷BeCl溶液已過量的實驗操作和現(xiàn)象是。

(5)步驟②中,采用冷水洗讓沉淀,其主要目的是。

(6)結(jié)合實驗Ⅰ、Ⅱ通過計算得出晶體X的化學(xué)式為。實驗I的步驟①中,溶液中離子溶度由大到小的順序為。

【答案】(1)分液漏斗

(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入錐形瓶中

(3)偏大

(4)待濁液分層后,取出上層清液少許于試管中,向試管中加入1~2滴BaCl2溶液,若無白色渾濁出現(xiàn),則說明BaCl2溶液已過量(答滴加Na2SO4溶液,出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象也給分)

(5)盡可能減少沉淀的溶解損失,減小實驗誤差

(6)(NH4)2SO4FeSO46H2O;c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)

【知識點】氧化還原反應(yīng);離子濃度大小的比較

【解析】【解答】I.(1)儀器M的名稱為分液漏斗;正確答案:分液漏斗。

(2)亞鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀,通入氧氣后,被氧化為氫氧化鐵;化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;蒸氨結(jié)束后,直形冷凝管中會殘留一些液氨,會對測定結(jié)果產(chǎn)生影響;因此為了減少實驗誤差,還需要對直形冷凝管進行“處理”,“處理”的操作方法是用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入錐形瓶中;正確答案:用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入錐形瓶中。

(3)步驟④中,若振蕩時錐形瓶中有液體濺出,消耗氫氧化鈉的量減小,則測定錐形瓶內(nèi)溶液中剩余的硫酸的量減小,與氨氣反應(yīng)的硫酸的量增多,造成所測n(NH4+)的量偏大;正確答案:偏大。

II.(4)判斷氯化鋇是否過量,可以在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇,若沒有新的沉淀生成則說明溶液中沒有硫酸根離子,即氯化鋇已經(jīng)過量;正確答案:待濁液分層后,在上層清液中加入1~2滴BaCl2溶液,無白色渾濁出現(xiàn),則BaCl2溶液已過量;

(5)用冷水洗滌可以減少固體的溶解,用硫酸洗滌會使沉淀上附著硫酸根離子,濾液中也含有硫酸根離子,所以不能用硫酸溶液洗滌沉淀,應(yīng)該選用冷水洗滌,其主要目的是盡可能減少沉淀的溶解損失,減小實驗誤差;正確答案:盡可能減少沉淀的溶解損失,減小實驗誤差。

(6)與NaOH反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×0.04×0.025=0.0005mol;與氨氣反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為:0.05×1.0100×1/2×0.0400×0.02500=0.05mol,則氨氣的物質(zhì)的量n(NH3)=2n(H2SO4)=0.1mol;19.60g晶體X于燒杯中,加水溶解,邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液,得到硫酸鋇沉淀23.30g,則n(SO42-)=23.3/233=0.1mol,19.6×2x/(132x+152y+18z)=0.1,19.6×(x+y)/(132x+152y+18z)=0.1,則x+y=2x,即x=y,令x=1,則19.6×2/(132+152+18z)=0.1,則z=6,即x=1,y=1,z=6,則其化學(xué)式為(NH4)2SO4FeSO46H2O;令x=2,則19.6×4/(132×2+152×2+18z)=0.1,則z=1.21,不符合;所以晶體X的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O;將晶體(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O加水溶解后,銨根離子、亞鐵離子水解顯酸性,相互抑制水解,但是銨根離子濃度起點大,所以c(NH4+)>c(Fe2+);又由于硫酸根離子不水解,所以c(SO42-)>c(NH4+);實驗I的步驟①中,溶液中離子溶度由大到小的順序c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-);正確答案:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O;c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)。

【分析】(4)判斷所加入試劑是否過量,應(yīng)該選擇檢驗過量試劑中的離子的方法進行設(shè)計。

31.(2023·江津模擬)CO、CO2是火力發(fā)電廠釋放出的主要尾氣,為減少對環(huán)境造成的影響,發(fā)電廠試圖采用以下方法將其資源化利用,重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。

(1)用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的方法,可以將CO2變廢為寶。

已知在常溫常壓下,甲醇、CO的燃燒熱分別是726.5kJ·mol-1、110.5kJ·mol-1。寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:;

(2)CO與Cl2在催化劑的作用下合成光氣(COCl2)。某溫度下,向2L的密閉容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=akJ/mol反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表:

t/minn(CO)/moln(Cl2)/mol

01.200.60

10.90

20.80

4

0.20

①反應(yīng)0~2min末的平均速率v(COCl2)=mol/(L·min)。

②在2min~4min間,v(Cl2)正v(Cl2)逆(填“>”、“=”或“”,“=”,“c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)

【知識點】蓋斯定律及其應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】(1)由于甲醇、CO的燃燒熱分別是726.5kJ·mol-1、110.5kJ·mol-1所以可知①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1453kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-221kJ·mol-1,由①-②可得2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H=-1232kJ·mol-1,所以甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-616kJ·mol-1。答案為:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-616kJ·mol-1

(2)①由表中數(shù)據(jù),可知0~2min內(nèi)△n(CO)=1.2mol-0.8mol=0.4mol,由方程式可知,所以v(COCl2)==0.1mol/(L·min);②4min內(nèi),反應(yīng)的氯氣為:0.6mol-0.2mol=0.4mol,由方程式可知參加反應(yīng)的CO為0.4mol,故4min時CO為1.2mol-0.4mol=0.8mol,與2min時CO的物質(zhì)的量相等,則2min、4min處于平衡狀態(tài),在2min~4min間,v(Cl2)正=v(Cl2)逆,由方程式可知,平衡時生成COCl2為0.4mol,該溫度下平衡常數(shù)K===5③正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大,而圖中隨X增大時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動,則X為溫度,正反應(yīng)為放熱反應(yīng).答案為:①0.1②=、5③溫度、c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)答案為:c(K+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)。

【分析】(1)首先根據(jù)甲醇和一氧化碳的熱燒熱書寫各自的熱化學(xué)方程式,然后根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱,再寫出目標熱化學(xué)方程式即可。

32.(2023·曲靖模擬)降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,已引起了全世界的普遍重視。

(1)CO2加氫合成DME(二甲醚)是解決能源危機的研究方向之一。

①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.4kJ·mol-1

某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達平衡時、改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)分數(shù)變化情況如圖所示,則p1p2(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、P1,T3、P3時平衡常數(shù)分別為K1、K3,則K1K3,T1、P1時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為。

②在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是(填序號)。

A.反應(yīng)物的濃度增大

B.混合氣體的密度減小

C.正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率

D.氫氣的轉(zhuǎn)化率減小

(2)將一定量的CO2氣體通入氫氧化鈉的溶液中,向所得溶液中邊滴加稀鹽酸邊振蕩至過量,產(chǎn)生的氣體與鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。請回答:通入1molHCl時,溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式,a點溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系式為。

(3)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol·L-1,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為mol·L-1.

【答案】(1)>;<;57.1%;C

(2)Na2CO3、NaCl;c(Na+)>c(Cl-)>c(HC03-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)

(3)5.6×10-5

【知識點】化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)平衡的影響因素;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】(1)①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.4kJ·mol-1,該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng),所以平衡時,二甲醚的百分含量隨溫度升高而減少、隨壓強增大而增大,該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。由圖可知,在相同溫度、p1和p2兩種不同壓強下,p1對應(yīng)的二甲醚的百分含量較高,所以p1>p2;在相同壓強、T1和T3兩種不同溫度下,T3對應(yīng)的二甲醚的百分含量較高,所以,T1>T3,由于化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以,若T1、P1,T3、P3時平衡常數(shù)分別為K1、K3,則K1<K3。T1、P1時,若H2的平衡轉(zhuǎn)化率為為,則H2的變化量為6.0,CO2、CH3OCH3、H2O的變化量分別為2.0、1.0、3.0,因為二甲醚的體積分數(shù)為0.1,所以,解之得,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為57.1%。②在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,A.反應(yīng)物的濃度增大,可能是增大了反應(yīng)物的濃度(再加入少量的反應(yīng)物)使平衡向正反應(yīng)方向移動的結(jié)果,也可能是增大生成物濃度(或升高溫度)使平衡向逆反應(yīng)方向移動的結(jié)果;

B.混合氣體的密度減小,有可能是減小反應(yīng)物濃度使平衡逆向移動,也有可能是減小生成物濃度(如降低溫度使部分水液化)使平衡正向移動的結(jié)果;

C.正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,平衡一定向逆反應(yīng)方向移動;

D.氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,可能是增大氫氣的濃度(再

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