高考化学一轮复习 主题21 水的电离和溶液的酸碱性（7）（含解析）.doc

主题21:水的电离和溶液的酸碱性李仕才b卷最新模拟滚动训练1.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是()。a.无色溶液:ca2+、h+、cl-、hso3-b.能使ph试纸呈红色的溶液:na+、n、i-、no3-c.fecl2溶液:k+、na+、s、alo2-d.加水稀释时c(h+)c(oh-)明显增大的溶液中:ba2+、cl-、no3-、na+【解析】h+和hso3-不能大量共存,发生反应h+hso3-h2o+so2,故a项错误;能使ph试纸显红色,说明此溶液显酸性,no3-在酸性条件下具有强氧化性,能与i-发生氧化还原反应,因此不能大量共存,故b项错误; fe2+和alo2-发生双水解反应,因此不能大量共存,故c项错误;加水稀释时,c(h+)c(oh-)增大,说明此溶液显碱性,这些离子在碱液中能够大量共存,故d项正确。【答案】d2.短周期主族元素x、y、z、w、q的原子序数依次增大,x的气态氢化物极易溶于y的氢化物中,常温下,z的单质能溶于w的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是()。a.原子半径的大小顺序为wqzxyb.元素x的气态氢化物与q的单质可发生置换反应c.元素x与y可以形成5种以上的化合物d.元素q的最高价氧化物对应水化物的酸性比w的强【解析】短周期主族元素x、y、z、w、q的原子序数依次增大,x的气态氢化物极易溶于y的氢化物中,联想nh3极易溶于水,可知x为氮元素,y为氧元素;常温下,z的单质能溶于w的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,说明z为铝元素,w为硫元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;q只能为氯元素。同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,电子层数越多原子半径越大,故原子半径z(al)w(s)q(cl)x(n)y(o),故a项错误;氯气能与氨气反应得到氮气和hcl,属于置换反应,故b项正确;n元素与o元素可以形成n2o、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5,故c项正确;非金属性cls,故cl元素最高价氧化物对应水化物的酸性更强,故d项正确。【答案】a3.一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()。a.反应ch4+h2o3h2+co,每消耗1 mol ch4转移12 mol电子b.电极a上h2参与的电极反应为h2+2oh-2e-2h2oc.电池工作时,c向电极b移动d.电极b上发生的电极反应为o2+2co2+4e-2c【解析】a项,每消耗1 mol ch4,转移6 mol e-,错误;b项,电解质为熔融的碳酸盐,不含氢氧根离子,错误;c项,b极通入氧气,为正极,碳酸根离子向负极移动,错误;d项,电极b上氧气得到电子生成碳酸根离子,正确。【答案】d4.化学上常用ag表示溶液中的lg c(h+)c(oh-)。25 时,用0.100 moll-1的naoh溶液滴定20.00 ml 0.100 moll-1hno2溶液,ag与所加naoh溶液的体积(v)的关系如图所示,下列说法正确的是()。a.d点溶液的ph=11.25b.b点溶液中存在 c(h+)-c(oh-)=c(no2-)-c(hno2)c.c点时,加入naoh溶液的体积为20 mld.25时,hno2的电离常数ka=1.010-5.5【解析】d点时lg c(h+)c(oh-)=-8.5,则c(h+)c(oh-)=1.010-8.5,因为kw=1.010-14,所以c(h+)=1.010-11.25,ph=11.25,a项正确;b点溶液为等浓度的hno2和nano2的混合溶液,电荷守恒式为c(h+)+c(na+)=c(oh-)+c(no2-),物料守恒式为2c(na+)=c(no2-)+c(hno2),则2c(h+)-2c(oh-)=c(no2-)-c(hno2),b项错误;c点溶液的lg c(h+)c(oh-)=0,则c(h+)c(oh-)=1,hno2的电离程度与nano2的水解程度相同,加入naoh溶液的体积小于20 ml,c项错误;a点溶液lg c(h+)c(oh-)=8.5,则c(h+)c(oh-)=1.0108.5,kw=1.010-14,c2(h+)=1.010-5.5,则hno2的电离常数ka=c(h+)c(no2-)c(hno2)=c2(h+)0.100moll-1-c(h+)=1.010-5.50.100moll-1-c(h+),d项错误。【答案】a5.常温下,向20 ml 0.1 moll-1氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是()。a.b、d两点为恰好完全反应点b.c点溶液中c(n)=c(cl-)c.a、b之间的任意一点:c(cl-)c(n),c(h+)c(oh-)d.常温下,0.1 moll-1氨水的电离常数ka约为110-5【解析】如果氨水和盐酸恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵为强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,此时水的电离程度最大,为图中c点,故a项错误;根据图像可知,c点c(h+)10-7 moll-1,溶液呈酸性,结合电荷守恒得c(n)c(cl-),故b项错误;a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,即c(h+)c(oh-),结合电荷守恒定律得c(cl-)c(n),故c项错误;常温下,0.1 moll-1的氨水中c(h+)=10-11 moll-1,则c(oh-)=0.001 moll-1,ka10-310-30.1110-5,故d项正确。【答案】d6.25 时,将浓度均为0.1 moll-1,体积分别为va和vb的ha溶液与boh溶液按不同体积比混合,保持va+vb=100 ml,va、vb与混合液ph的关系如图所示,下列说法正确的是()。a.ka(ha)=110-6b.b点,c(b+)=c(a-)=c(oh-)=c(h+)c.c点时,c(a-)c(oh-)c(ha)随温度升高而减小d.ac过程中水的电离程度始终增大【解析】根据图像可知,酸溶液的ph=3,则c(h+)0.1 moll-1,说明ha是弱酸;碱溶液的ph=11,c(oh-)c(oh-)=c(h+),b项错误;c(a-)c(oh-)c(ha)=1kh,水解平衡常数只与温度有关,升高温度促进水解,水解平衡常数增大,因此该比值随温度升高而减小,c项正确;酸或碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,所以b点水电离出的c(h+)10-7 moll-1,而a、c两点水电离出的c(h+)c(h+)=c(oh-)c.n点水的电离程度大于k点水的电离程度d.nk之间曲线上任意一点都有c(m+)c(oh-)c(a-)c(h+)【解析】0.01 moll-1 ha溶液中ph=2,则 ha是强酸,n点时溶液呈中性,moh的物质的量大于 ha的物质的量,说明 moh是弱碱,a项正确;n点ph=7,则c(h+)=c(oh-),由电荷守恒可知,b项正确;n点溶液呈中性,k点溶液呈碱性,碱性溶液抑制水的电离,所以n点水的电离程度大于k点水的电离程度,c项正确; nk之间曲线上任意一点溶液为ma和 moh的混合溶液,在n点起始阶段 c(a-)c(oh-),即c(a-)和c(oh-)的大小与 moh的量有关,d项错误。【答案】d8.水中溶氧量(do)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mgl-1,我国地表水环境质量标准规定,生活饮用水源的do不能低于5 mgl-1。某化学小组同学用锰盐碘量法测定某河水的do。.测定原理:用如图所示装置(夹持装置略),使溶解在水中的o2在碱性条件下将mn2+氧化为mno(oh)2:mn2+o2+oh-mno(oh)2(未配平);酸性条件下,mno(oh)2将i-氧化生成i2:mno(oh)2+2i-+4h+mn2+i2+3h2o;用na2s2o3标准溶液滴定生成的i2:2s2+i2s4+2i-。.测定步骤a.安装装置,检验气密性。充n2排尽空气后,停止充n2。b.向烧瓶中加入200 ml水样。c.向烧瓶中依次迅速加入1 ml mnso4无氧溶液(过量)、2 ml碱性ki无氧溶液(过量),开启搅拌器,至测定原理反应完全。d.搅拌并向烧瓶中加入2 ml硫酸无氧溶液至反应完全,溶液为中性或弱酸性。e.从烧瓶中取出40.00 ml溶液,用0.01000 moll-1na2s2o3溶液进行滴定,记录数据。f.重复步骤e的操作23次。g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题:(1)配平测定原理反应的离子方程式,其化学计量数依次为。(2)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中溶解氧的简单操作为。(3)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为。a.滴定管b.量筒c.注射器(4)步骤e需滴加23滴溶液作指示剂。(5)如图,可记录到某次滴定消耗na2s2o3溶液ml。水样的do= mgl-1(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得的do是否达标?(填“是”或“否”)。(6)步骤d中加入适量的硫酸使溶液接近中性,其原因为若碱过量,则mno(oh)2不能全部转化变为mn2+;若酸过量,滴定过程中将发生的反应为(用离子方程式表示),从而造成误差。(7)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是(填字母)。a.水洗后未用na2s2o3标准溶液润洗滴定管b.盛待测液的锥形瓶中原有少量蒸馏水c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失d.初读数时仰视,末读数时俯视(8)用锰盐-碘量法测定水样中的do时,若水样中存在微量的某些离子,就可能对测定结果有影响。下列离子对测定易造成干扰的是(填字母)。a.cl-b.na+c.s2-d.fe3+【解析】(1)根据化合价升降守恒,反应中氧元素的化合价由0价变为-2价,锰元素的化合价由+2价变为+4价,电子转移总数为4,结合观察法,配平得2mn2+o2+4oh-2mno(oh)2。(2)溶液中氧气的溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后再冷却的方法,把溶剂水中溶解的氧气赶出。(3)加入水样需要避免空气进入三颈烧瓶,橡皮塞处用注射器把水样注入,在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是注射器,滴定管和量筒无法达到加入水样的目的。(4)根据滴定原理,mno(oh)2将i-氧化成i2,再用na2s2o3标准溶液滴定生成的i2,因此可以选用淀粉作指示剂。(5)根据图示,某次滴定消耗na2s2o3溶液4.20 ml。用na2s2o3标准溶液滴定生成的i2发生反应2s2+i2s4+2i-,以淀粉作指示剂,随硫代硫酸钠溶液的滴入,当滴入最后一滴时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复,说明反应达到终点,若某次滴定消耗na2s2o3溶液4.20 ml,2mn2+o2+4oh-2mno(oh)2,mno(oh)2+2i-+4h+mn2+i2+3h2o,2s2+i2s4+2i-,得到定量关系为o22mno(oh)22i24s214n0.0042 l0.01000 moll-1n=1.0510-5 mol,200 ml水样中含氧气1.0510-5 mol20040=5.2510-5 mol,氧气浓度=5.2510-5mol0.2l=2.62510-4 moll-1,水中溶氧量(do)=2.62510-4 moll-132 gmol-1=8.410-3 gl-1=8.4 mgl-15 mgl-1。生活饮用水源的do不能低于5 mgl-1,则此水样符合标准。(6)硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为2h+s2s+so2+h2o;so2+i2+2h2o4h+s+2i-;4h+4i-+o22i2+2h2o。(7)a项,水洗后未用na2s2o3标准溶液润洗滴定管,使得标准溶液浓度偏小,消耗的标准溶液的体积偏大,根据c(待测)=c(标准)v(标准)v(待测),结果偏大,正确;b项,盛待测液的锥形瓶中原有少量蒸馏水对实验结果无影响,错误;c项,滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,导致标准溶液的体积偏大,结果偏大,正确;d项,初读数时仰视,末读数时俯视,导致溶液体积偏小,结果偏小,错误。(8)根据锰盐-碘量法测定原理,测定水样中的do时,若水样中存在微量的s2-,能够被溶液中的碘单质氧化,含有fe3+时,能够将碘离子氧化为碘单质,对实验结果均有影响。【答案】(1)2,1,4,2(2)将水煮沸后冷却(3)c(4)淀粉(5)4.208.4是(6)2h+s2s+so2+h2oso2+i2+2h2o4h+s+2i-4h+4i-+o22i2+2h2o(任写其中1个) (7)ac(8)cd9.co2的转换在生产、生活中具有重要的应用。请回答下列问题:(1)co2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义,海洋是地球上碳元素最大的“吸收池”。溶于海水的co2主要以四种无机碳形式存在,除co2、h2co3两种分子外,还有两种离子的化学式为、。在海洋碳循环中,可通过图1所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式:。(2)将co2与金属钠组合设计成na-co2电池,很容易实现可逆的充、放电反应,该电池反应为4na+3co22na2co3+c。放电时,在正极得电子的物质为;充电时,阳极的电极反应式为。(3)目前工业上有一种方法是用co2和h2在230 并有催化剂的条件下转化生成甲醇蒸气和水蒸气。图2表示恒压容器中0.5 mol co2和1.5 mol h2转化率达80%时的能量变化示意图。下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。a.容器中压强不变b.h2的体积分数不变c.c(h2)=3c(ch3oh)d.容器中密度不变e.2个co键断裂的同时有6个hh键断裂(4)将不同量的co(g)和h2o(g)分别通入体积为2 l的恒容密闭容器中,发生反应co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g),得到如表三组数据:实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/mincoh2oh2co1650421.62.462900210.41.633900abcdt实验2条件下平衡常数k=。实验3中,若平衡时,co的转化率大于水蒸气,则的值(填具体值或取值范围)。实验4,若900 时,在此容器中加入co、h2o、co2、h2均为1 mol,则此时v(正)(填“”或“=”)v(逆)。(5)已知在常温常压下:2ch3oh(l)+3o2(g)2co2(g)+4h2o(g)h1=-1275.6 kjmol-12co(g)+o2(g)2co2(g)h2=-566.0 kjmol-1h2o(g)h2o(l)h3=-44.0 kjmol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。【解析】(1)溶于海水的co2主要以四种无机碳形式存在,除co2、h2co3两种分子外,还有两种离子,分别为c和hco3-。根据图1的转化方式分析,hco3-通过钙化作用生成caco3,可知ca2+与hco3-在此反应中生成caco3,则反应的离子方程式为ca2+2hco3-caco3+co2+h2o。(2)电池反应为4na+3co22na2co3+c,原电池中正极物质得电子,发生还原反应,则放电时,在正极得电子的物质为co2,充电时为电解池,阳极物质失去电子,发生氧化反应,根据总反应式,应为c失去电子,变成co2,则充电时,阳极的电极反应式为c-4e-+2c3co2。(3)co2和h2在230 并有催化剂的条件下转化生成甲醇蒸气和水蒸气,反应的化学方程式为co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g),反应为气体分子数减少的反应,增大压强有利于反应正向进行,根据能量变化图,反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应为放热反应,降低温度有利于反应正向进行。反应在恒压装置中进行,整个反应过程中体系压强一直不变,不能根据压强判断化学反应是否达到平衡,a项不符合题意;随着反应的进行,各组分的体积分数会改变,当h2的体积分数不变时,可以判断化学反应是否达到平衡,b项符