高中化学水的电离试题

常温下，下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．0.1mol·L^－1NaHCO₃溶液中的粒子浓度：c(Na⁺)>c(HCO₃^－)>c(CO₃^2－)>c(H₂CO₃)>c(OH^－)>c(H^＋)
B．将标况下2.24L的CO₂通入150mL 1mol·L^-1NaOH溶液中充分反应后的溶液：2c(Na^＋)＝3c(CO₃^2－)＋3c(HCO₃^－)＋3c(H₂CO₃)
C．pH＝3的二元弱酸H₂R溶液与pH＝11的NaOH溶液混合后，混合溶液的pH等于7，则反应后的混合液：2c(R^2－)＋c(HR^－)＞c(Na^＋)
D．0.2 mol·L^-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L^-1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，则反应后的混合液：c(OH^－)＋2c(A^－)＝c(H^＋)＋2c(HA)

（1）某学生用标准盐酸滴定待测的NaOH溶液，根据3次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数	待测NaOH溶液的体积/mL	0.100 0 mol·L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度	滴定后刻度	溶液体积/mL
第一次	25.00	0.00	26.11	26.11
第二次	25.00	1.56	30.30	28.74
第三次	25.00	0.22	26.31	26.09

则依据表中数据，该NaOH溶液的物质的量浓度为                 。
（2）实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度。用甲基橙作指示剂，下列操作可能使测定结果偏低的是__________。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液清洗
B．开始实验时，酸式滴定管尖咀部份有气泡，在滴定过程中气泡消失
C．滴定过程中，锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色，但又立即变为黄色，此时便停止滴定，记录读数
D．达到滴定终点时，仰视读数并记录
（3）准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液应用                      。（填仪器名称）
（4）莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中Cl－的浓度。已知：

银盐 性质	AgCl	AgBr	Ag2CrO4
颜色	白	浅黄	砖红

滴定终点的现象是                                                      。终点现象对应的离子反应方程式为                                                    。
（5）为了测定产品中(NH4)2Cr2O7的含量，称取样品0.150 0 g，置于锥形瓶中，加50 mL水，再加入2 g KI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10 min，然后加150 mL蒸馏水并加入3 mL 0.5%淀粉溶液，用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL，则上述产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为               。(假定杂质不参加反应，已知：①Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O， I2＋2S2O32－＝=2I－＋S4O62－
②(NH4)2Cr2O7的摩尔质量为252g/moL)。

25 ℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数	1.7×10^－5	K1＝4.3×10^－7 K2＝5.6×10^－11	3.0×10^－8

请回答下列问题：
（1）CH₃COOH、H₂CO₃、HClO的酸性由强到弱的顺序为____________________。
（2）同浓度的CH₃COO^－、HCO₃^-、CO₃^2－、ClO^－结合H^＋的能力由强到弱的顺序为_______________________。
（3）物质的量浓度均为0.1 mol·L^－1的下列四种物质的溶液：a.Na₂CO₃，b.NaClO，c.CH₃COONa，d.NaHCO₃，pH由大到小的顺序是____________(填编号)。
（4）体积为10 mL pH＝2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程中pH变化如图所示，

则HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是_______________________。稀释后，HX溶液中由水电离出来的c(H^＋)_______(填“大于”、“等于”或“小于”)

已知重铬酸钾（K₂Cr₂O₇)溶液中存在如下平衡：Cr₂O₇^2-（橙色)+ H₂O2H^＋+ 2CrO₄^2-（黄色),①向2 mL 0．1 mol·L^-1 K₂Cr₂O₇溶液中滴入3滴6 mol·L^-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色；向所得溶液中再滴入5滴浓H₂SO₄，溶液由黄色变为橙色。②向2 mL 0．1 mol·L^-1酸化的K₂Cr₂O₇溶液中滴入适量（NH₄)₂Fe（SO₄)₂溶液，溶液由橙色变为绿色，发生反应：Cr₂O₇^2- + 14H^＋+ 6Fe²⁺2Cr³⁺（绿色) + 6Fe³⁺ + 7H₂O。下列分析正确的是

A．实验①和②均能证明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡

B．实验②能说明氧化性：Cr2O7^2-> Fe^3+

C．CrO4^2-和Fe^2+在酸性溶液中可以大量共存

D．稀释K2Cr2O7溶液时，溶液中各离子浓度均减小

12分）许多尾气中含有NO_X、SO₂等造成空气污染的气体。根据要求回答下列问题：
（1）已知：NO₂(g)+CO (g) CO₂ (g) +NO (g)。
①密闭容器中发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)变化曲线如图所示。据此判断，升高温度，该反应的平衡常数    （选填“增大”、“减小”“不变”）。

②NO对臭氧层破坏会起催化作用，其主要过程为：Ⅰ.O₃O＋O₂  
Ⅱ.NO＋O₃ →NO₂＋O₂
Ⅲ.                。（请写出“Ⅲ”中的化学反应方程式。)
（2）将CO₂和H₂合成二甲醚(CH₃OCH₃)已取得了较大的进展，其化学反应为：
2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）
①1g二甲醚气体完全燃烧生成两种气态氧化物，放出能量q kJ，请写出该反应的热化学方程式                                          ；
②二甲醚可以作为燃料电池的燃料，若用硫酸做电池中的电解质溶液，请写出该燃料电池工作时负极电极反应式                   。
（3）室温条件下，用0.10mol·L^-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L^-1的NaOH溶液和氨水，下图是滴定其中一种溶液时，所得混合液的pH与加入盐酸体积的关系曲线图。

①该曲线表示滴定       （填“NaOH”或“氨水”）的过程；
②当向20.00mLNaOH溶液中加入v mL盐酸时，所得混合溶液pH=12，则v =     。（保留2位小数）

下列各表述与示意图一致的是（   ）

A．图①表示25℃时，用0.1 mol•L^-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol•L^-1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化

B．图②中曲线表示反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）；△H＜0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化

C．图③表示10 mL 0.0l mol•L^-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol•L^-1H2C2O4溶液混合时，n（Mn^2+）随时间的变化

D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2（g）+H2（g）→CH3CH3（g）+Q使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化

（1）一定温度下，向1 L 0．1 mol·L^－1 CH₃COOH溶液中加入0．1 mol CH₃COONa固体，则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)向移动；溶液中的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH₃·H₂O。
已知：a．常温下，醋酸和NH₃·H₂O的电离平衡常数均为1．74×10^－5；
b．CH₃COOH＋NaHCO₃CH₃COONa＋CO₂↑＋H₂O。
则CH₃COONH₄溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”，下同)，NH₄HCO₃溶液呈________性，NH₄HCO₃溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。
（3）99 ℃时，K_w＝1．0×10^－12，该温度下测得0．1 mol·L^－1Na₂A溶液的pH＝6。
①H₂A在水溶液中的电离方程式为_____________________________。
②该温度下，将0．01 mol·L^－1 H₂A溶液稀释到20倍后，溶液的pH＝________。
③体积相等、pH＝1的盐酸与H₂A溶液分别与足量的Zn反应，产生的氢气_____。

A．盐酸多

B．H2A多

C．一样多

D．无法确定

④将0．1 mol·L^－1 H₂A溶液与0．2 mol·L^－1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_______________________________________。

研究在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的主要以4种无机碳形式存在，其中占95%，写出溶于水产生的方程式：。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的只来自于，用标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：+=++

（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收，用从酸化后的还说中吹出并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为，再用溶液滴定，消耗溶液，海水中溶解无机碳的浓度=。
（4）利用下图所示装置从海水中提取，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取的原理：。
②用该装置产生的物质处理室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是。

Ⅰ．CO可用于合成甲醇。在压强为0．1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H₂，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图：

（1）该反应属于          反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K＝            (用a、b 的代数式表示)。
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率      (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ．T ℃时，纯水中c(OH^－)为10^－6 mol·L^－1，则该温度时
（1）将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液按体积比9：2 混合，所得混合溶液的pH为        。
（2）若1体积pH₁＝a的某强酸溶液与10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           。
Ⅲ． 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0．2 mol/ L醋酸溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该氢氧化钠溶液浓度为________________。
（2）在B点，a_________12．5 mL（填“＜”“>”或“=”）。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性，则混合前c(NaOH)            c(CH₃COOH)
（3）在D点，溶液中离子浓度大小关系为_____________________。

室温下，浓度均为0.10mol/L，体积均为V₀的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化如图所示。下列叙述正确的是（   ）

A．稀释前两溶液的Ka:MOH溶液>ROH溶液

B．ROH的电离程度：b点小于a点

C．两溶液在稀释过程中，c(H^+)均逐渐减少

D．当时，若两溶液同时升高温度，则增大

某温度（T℃）下的溶液中，c（H⁺）=10^﹣x mol·L^﹣1，c（OH^﹣）=10^﹣y mol·L^﹣1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：

（1）此温度下，水的离子积Kw为            ，则该温度T        25（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在此温度下，向Ba（OH）₂溶液中逐滴加入pH=a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示．

假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a=        ，实验②中由水电离产生的c（OH^﹣）=        mol·L^﹣1．
（3）在此温度下，将0.1mol·L^﹣1的NaHSO₄溶液与0.1mol·L^﹣1的Ba（OH）₂溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

①按丁方式混合后，所得溶液显        （填“酸”、“碱”或“中”）性．
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：                              ．
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为           ．

氯酸钠(NaClO₃)是无机盐工业的重要产品之一。
（1）工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气，然后结晶除去氯化钙后，再加入适量的       （填试剂化学式），过滤后即可得到。
（2）实验室制取氯酸钠可通过如下反应3C1₂+6NaOH5NaC1+NaC1O₃+3H₂O
先往-5℃的NaOH溶液中通入适量C1₂，然后将溶液加热，溶液中主要阴离子浓度随温度的变化如右图所示，图中C表示的离子是         。

（3）某企业采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠。则反应化学方程式为：              。
（4）样品中C1O₃^-的含量可用滴定法进行测定，步骤如下：
步骤1：准确称取样品ag（约2.20g），经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液。
步骤2：从上述容量瓶中取出10.00mL溶液于锥形瓶中，准确加入25mL 1.000mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液（过量），再加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸，静置10min。
步骤3：再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种指示剂，用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗体积15.62mL。
步骤4：                               。
步骤5：数据处理与计算。
①步骤2中反应的离子方程式为        ；静置10min的目的是       。
②步骤3中K₂Cr₂O₇标准溶液应盛放在           （填仪器名称）中。
③为精确测定样品中C1O₃^-的质量分数，步骤4操作为           。
（5）在上述操作无误的情况下，所测定的结果偏高，其可能的原因的原因是       。

（1）常温下，用0.1000mol·L^-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100 0mol·L^-1CH₃COOH溶液所得滴定曲线如下图。已知起始①点溶液的pH为3，③点溶液的pH为7，则Ka(CH₃COOH)=____________。

（2）在用Na₂SO₃溶液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2-):n(HSO₃^-)变化关系如下表：

n(SO3^2-):n(HSO3^-)	91:9	1:1	9:91
pH	8.2	7.2	6.2

0.01mol·L^-1Na₂SO₃溶液中通人SO₂至溶液呈中性时，溶液中的所有离子的浓度由大到小的顺序是___________________。
（3）向0.1mol·L^-1的NaHSO₃中通人氨气至溶液呈中性时，溶液中的c(H⁺)、c(OH^-)、c(SO₃^2-)、c(Na⁺)、c(NH₄⁺)这五种离子浓度大小关系是____________________。
（4）已知Ca₃(PO₄)₂、CaHPO₄均难溶于水，而Ca(H₂PO₄)₂易溶，在含0.1molCa(OH)₂的澄清石灰水中逐滴加入1mol·L^-1的H₃PO₄，请作出生成沉淀的物质的量随H₃PO₄滴人体积从0开始至200mL的图像。

纳米TiO₂在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，经过滤、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂。
用现代分析仪器测定TiO₂粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄)₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。
注：NH₄Fe（SO₄)₂是一种复盐。请回答下列问题：
（1）TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化学方程式为_________________________。
（2）检验TiO₂·x H₂O中Cl^－是否被除净的方法是_________________________。
（3）配制NH₄Fe（SO₄)₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的原因是______________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的_______（填字母代号）。

（4）滴定终点的现象是__________________________________________。
（5）滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g·mol^－1）试样w g，消耗C mol/L NH₄Fe（SO₄)₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数表达式为___________________。
（6）判断下列操作对TiO₂质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH₄Fe（SO₄)₂溶液有少量溅出，使测定结果__  __。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果_________。

中国环境监测总站数据显示，PM_2.5、SO₂、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对它们进行研究具有重要意义。请回答：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH	SO	NO	Cl^－
浓度(mol/L)	4×10^−^6	6×10^−^6	2×10^−^5	4×10^−^5	3×10^−^5	2×10^−^5

根据表中数据计算PM_2.5待测试样的pH ＝             。
（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：

N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)   △H＝             。
（3）消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①由图可知SCR技术中的氧化剂为             。
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，当=1:1时，脱氮率最佳，已知每生成28g N₂放出的热量为QkJ，该反应的热化学方程式为             。
Ⅱ.工业上变“废”为宝，吸收工业中SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下（Ce为铈元素）：

①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为             。
②装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1mol CH₄时，
理论上可再生             mol Ce⁴⁺。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应：
C(s)＋2NO(g)N₂(g)＋CO₂(g) △H＝Q kJ/mol。
在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间(min) 浓度(mol/L)	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T_l℃时，该反应的平衡常数K＝             。
②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________（答一种即可）。