高中化学水的电离试题

(原创) 酸、碱、盐均属于电解质，它们的水溶液中存在各种平衡。
（1） 氨水是中学常见碱
① 下列事实可证明氨水是弱碱的是             (填字母序号)。
A．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B．常温下，0. 1 mol·L^－1氨水pH为11
C．铵盐受热易分解    
D．常温下，0. 1mol·L^－1氯化铵溶液的pH为5 
② 下列方法中，可以使氨水电离程度增大的是           (填字母序号)。
A．通入氨气                 B．加入少量氯化铁固体
C．加水稀释                 D．加入少量氯化铵固体
（2）盐酸和醋酸是中学常见酸
用0.1 mol·L^-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L^-1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。

① 滴定醋酸的曲线是            (填“I”或“II”)。
② 滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H⁺)最大的是                   。
③V₁和V₂的关系：V₁           V₂(填“>”、“=”或“<”)。
④ M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是                            
（3）为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学设计如下实验。

步骤1：向2 mL 0.005 mol·L^-1AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L^-1 KSCN溶液，静置。	出现白色沉淀。
步骤2：取1 mL上层清液于试管中，滴加1滴2 mol·L^-1Fe(NO3)3溶液。	溶液变为红色。
步骤3：向步骤2的溶液中，继续加入5滴 3 mol·L^-1 AgNO3溶液。	现象a                ，溶液红色变浅。
步骤4：向步骤1余下的浊液中加入5滴 3 mol·L^-1 KI溶液。	出现黄色沉淀。

已知：ⅠAgSCN是白色沉淀。
Ⅱ相同温度下，K_sp(AgI)= 8.3×10‾¹⁷，K_sp (AgSCN )= 1.0×10‾¹² 。
① 步骤3中现象a是                          。
② 用沉淀溶解平衡原理解释步骤4的实验现象                         。
③向50 mL 0.005 mol•L‾¹的AgNO₃溶液中加入150 mL0.005 mol•L‾¹的  KSCN溶液，混合后溶液中Ag⁺的浓度约为               mol•L‾¹。(忽略溶液体积变化)

常温下，用0.100 0 mol·L^－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L^－1 CH₃COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是(　　)。

A．点①所示溶液中：c(CH3COO^－)＋c(OH^－)＝c(CH3COOH)＋c(H^＋)

B．点②所示溶液中：c(Na^＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO^－)

C．点③所示溶液中：c(Na^＋)>c(OH^－)>c(CH3COO^－)>c(H^＋)

D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO^－)>c(H^＋)>c(Na^＋)>c(OH^－)

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

现有常温下pH＝2的盐酸甲和pH＝2的醋酸溶液乙，请根据下列操作回答问题：
（1）常温下0.1mol/L的CH₃COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数据一定变小的是________。
A. c（H⁺）                B. c（H⁺）/ c（CH₃COOH）         
C. c（H⁺）·c（OH^－）         D. c（OH^－）/ c（H⁺）
（2）取10mL的乙溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡       （填“向左”、“向右”或“不”）移动；另取10mL的乙溶液，加入少量无水醋酸钠固体（假设加入固体前后，溶液体积保持不变），待固体溶解后，溶液中c（H⁺）/c（CH₃COOH）的比值将       （填“增大”、“减小”或“无法确定”）。
（3）相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为：pH（甲）_____pH（乙）（ 填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）取等体积的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为：V（甲）           V（乙）（ 填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）已知25℃时，两种酸的电离平衡常数如下：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数K1	1.8×10^－5	4.3×10^－7	3.0×10^－8
K2	——	5.6×10^－11	——

下列四种离子结合H^＋能力最强的是______________。
A. HCO₃^－        B. CO₃^2－         C. ClO^－         D. CH₃COO^－
写出下列反应的离子方程式：
CH₃COOH＋Na₂CO₃（少量）：_________________；
HClO＋Na₂CO₃（少量）：___________________。

下列说法正确的是
①常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4
②为确定某酸H₂A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH＞7，则H₂A是弱酸；若pH＜7，则H₂A是强酸
③相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的a．蒸馏水 b．0.1 mol·L^—1盐酸、
c．0.1 mol·L^—1氯化镁溶液  d．0.1 mol·L^—1硝酸银溶液中，Ag^＋浓度：a＞d＝b＞c
④用0.2000 mol·L^—1NaOH标准溶液滴定HCl与CH₃COOH的混合溶液（混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L^—1），至中性时，溶液中的酸未被完全中和
⑤将水加热到120℃，pH=6：c（OH^－）< c（H⁺）
⑥醋酸与醋酸钠的pH=7的混合溶液中：c（CH₃COO^－）> c（Na⁺）
⑦0.lmoI·L^-1的硫酸铵溶液中：c（NH₄⁺）> c（SO₄^2－）> c（H⁺）
⑧pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合：c（OH^－）= c（H⁺）

A．③⑤

B．①⑧

C．④⑦

D．②⑥

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，请回答：

实验编号	HA物质的量浓度(mol·L^-1)	NaOH物质的量浓度(mol·L^-1)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸_________________________________________________________。
（2）不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，C是否一定等于0.2________(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A^－)与 c(Na⁺)的大小关系是________________________
（3）丙组实验结果分析，HA是________酸（选填“强”或“弱”）。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝________mol·L^-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。
c(Na⁺)－c(A^-)＝________mol·L^-1    c(OH^-)－c(HA)＝________mol·L^-1

在25mL 0.1mol·L^-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L^-1CH₃COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示，下列有关离子浓度的比较正确的是

A．在A、B间任一点(不含A、B点)，溶液中可能有c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(OH^－)>c(H⁺)
B．在B点，a>12.5，且有c(Na⁺)=c(CH₃COO^－)=c(OH^－)=c(H⁺)
C．在C点，c(CH₃COO^－)>c(Na+)>c(OH^－)>c(H⁺)
D．在D点，c(CH₃COO^－)+c(CH₃COOH)=c(Na⁺)

乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）中x的值。通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：
2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄
③用浓度为0.1000 mol·L^－1的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗了10.00mL。
请回答下列问题：
（1）滴定时，将酸性KMnO₄标准液装在如图中的      （填“甲”或“乙”）滴定管中。

（2）本实验滴定达到终点的标志是                                 。
（3）通过上述数据，求得x＝              。讨论：
①若滴定终点时俯视滴定管，则由此测得的x值会      （填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会       。

实验室常用邻苯二甲酸氢钾（KHC₈H₄O₄）来滴定氢氧化钠的的浓度，反应如下：KHC₈H₄O₄ + NaOH = KNaC₈H₄O₄ + H₂O。若氢氧化钠的溶液浓度为0．1mol·L^-1，到达终点时，溶液的pH约为9.1。
（1）为标定氢氧化钠溶液的浓度，应选      用作指示剂，达到滴定终点时溶液由     色变为     色。
（2）在测定氢氧化钠溶液浓度时，有下列操作:
①向溶液中加入1-2滴指示剂
②向锥形瓶中加20-30ml蒸馏水溶解
③用氢氧化钠溶液滴定到终点，半分钟不褪色
④重复以上操作
⑤准确称取0.4-0.5g邻苯二甲酸氢钾加入250ml锥形瓶中
⑥根据两次实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。
以上各步中，正确的（填序号）操作顺序是       
（3）上述操作中，将邻苯二甲酸氢钾直接放到锥形瓶中溶解，对实验是否有影响?       
并说明理由:                       
（4）滴定前，用蒸馏水洗净碱式滴定管，然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定，此操作对实验结果       （填“偏大”“偏小”或“无影响”）
（5）现准确称取KHC₈H₄O₄（分子量204.2）晶体0.5105g，溶于水后加入指示剂，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH 20 mL，则NaOH溶液的浓度为      （结果保留四位有效数字）。

C、N、S是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：
（1）烟道气中含有的CO和SO₂是重要的污染物，可在催化剂作用下将它们转化为S（s）和CO₂，此反应的热化学方程式为______________________________________。
已知：CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）   △H=－283．0kJ·mol^－1；
S（s）+O₂=SO₂（g）   △H=－296．0 kJ·mol^－1
（2）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO₂和3mol O₂，发生反应：
2 SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g） △H＜0
甲容器在温度为T₁的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．5mol；乙容器在温度为T₂的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．6mol。
则T₁________T₂（填“＞”“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=___________。
（3）如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K₂，分别将1 mol N₂和3mol H₂通过K₁、K₃充入A、B中，发生的反应为：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g），起始时A、B的体积相同均为a L。

①下列示意图正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是_  __。

②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的5/6，则平均反应速率v（H₂）=____。
（4）将0．1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH₄⁺离子浓度分别为c₁、c₂、c₃，则三者浓度大小的关系为______（用c₁、c₂、c₃和＞、＜、＝表示）。已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH₃COOH的Ka＝1×10^-5 mol·L^－1，则该温度下0．1 mol·L^-1的NH₄Cl溶液的pH为_________。

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_________。

PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。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^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^－	Cl^－
浓度/mol•L^-1	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PM2.5试样的pH               。
（2）NO_x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：

则N₂和O₂反应生成NO的热化学反应方程式为_________________。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：_________________。
②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_________________。
（4）为了改善环境，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A．电解水制氢：2H₂O2H₂↑＋O₂↑
B．高温使水分解制氢：2H₂O(g)2H₂＋O₂
C．太阳光催化分解水制氢
2H₂O2H₂↑＋O₂↑
D天然气制氢：CH₄＋H₂O(g)CO＋3H₂
②CO₂可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下反应：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g);ΔH＝－49.0 kJ·mol^－1，测得CO₂和CH₃OH(g)浓度随时间变化如图所示。

从3 min到9 min，v(H₂)＝_______mol·L^－1·min^－1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A．反应中CO₂与CH₃OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 mol H₂，同时生成1 mol H₂O
D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
④工业上，CH₃OH也可由CO和H₂合成。参考合成反应CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。

温度/℃	0	100	200	300	400
平衡常数	667	13	1.9×10^－2	2.4×10^－4	1×10^－5

A．该反应正反应是放热反应
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行
C．在T ℃时，1 L密闭容器中，投入0.1 mol CO和0.2 mol H₂，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D．工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃，是因为此条件下，原料气转化率最高

下列图像与对应的叙述相符的是

A．图I表示盐酸滴加到0.1mol/L某碱溶液中得到的滴定曲线，有图I可知二者恰好中和时，所得溶液的pH=7

B．图II表示一定条件下进行的反应2SO2+O22SO3ΔH<0各成分的物质的量变化，t2时刻改变的条件可能是加压或降低温度

C．图III表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液，沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系，在加入20mlBa(OH)2溶液时，沉淀是Al(OH)3和BaSO4的混合物

D．图IV表示向一定体积含等浓度NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量的过程中，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系

有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。

阳离子	Na^＋、Ba^2^＋、NH
阴离子	CH3COO^－、OH^－、Cl^－、SO

已知：①A、C溶液的pH均大于7，A、B的溶液中水的电离程度相同；②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀，B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无现象。
（1）A是______         ____，B是___              ___(填化学式) 。
用离子方程式表示A的水溶液中存在的平衡关系：                           。
（2）写出C和D反应的离子方程式__________             _。
（3）25 ℃时，0.1 mol·L^－1 B溶液的pH＝a，则B溶液中：c(H^＋)－c(OH^—)＝_____   ____（填微粒浓度符号）=_____  ______(用含有a的关系式表示)。
（4）将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是                     _。
（5）在一定体积的0.005 mol·L^－1的C溶液中，加入一定体积的0.00125 mol·L^－1的盐酸，混合溶液的pH＝11，若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和，则C溶液与盐酸的体积比是_           _____。
（6）现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g·100mL^－1)。在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是__          （填写序号)。
a．碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b．碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
c．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水
d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出

(本题16分)钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO₂、Al₂O₃及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如图：

物质	V2O5	NH4VO3	VOSO4	(VO2)2SO4
溶解性	难溶	难溶	可溶	易溶

部分含钒化合物在水中的溶解性如上表：
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H⁺之外的阳离子有___________。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是(写化学式)            。
（3）反应④的离子方程式为            。
（4）25℃、101 kPa时，ⅰ、4Al(s)＋3O₂(g)2Al₂O₃(s)   ΔH₁＝-a kJ/mol
ⅱ、4V(s)＋5O₂(g)2V₂O₅(s)  ΔH₂＝-b kJ/mol
用V₂O₅发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是           。
（5）钒液流电池(如图所示)具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H⁺通过。电池放电时负极的电极反应式为          ，电池充电时阳极的电极反应式是                        。

（6）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定(VO₂)₂SO₄溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2V＋H₂C₂O₄＋2H⁺2VO²⁺＋2CO₂↑＋2H₂O。取25．00 mL 0．1000 mol/LH₂C₂O₄标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24．0 mL，由此可知，该(VO₂)₂SO₄溶液中钒的含量为            g/L。