2017~2018学年第三章 水溶液中的离子平衡单元测试(B卷)(3)

2019-05-18 21:38

耗NaOH的体积V(甲)>V(乙);(4)pH=2的醋酸浓度大于pH=12的NaOH溶液的浓度,因此两种溶液等体积混合,醋酸过量,有剩余,且混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒可知,c(Na) <

c(CH3COO)。

18.(8分)25 ℃时,调节2.0×10-3 mol/L氢氟酸水溶液的pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F) 与溶液

pH的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题:

(1)HF电离平衡常数的表达式:Ka=_________。室温下,向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4时,c(F)∶c(HF) =_______。HF 的电离常数值为_______。

(2)将4.0×10-3 mol/L的HF溶液与4.0×10-4 mol/L CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生: ______________________________。[ 已知Ksp(CaF2)=1.5×10-10 ] 【答案】

cF?cH?c?HF????? 1∶1 10

-3.4

或4.0×10-4(取pH=4时,查图中数据计算得到) c(Ca2+)×c2(F)

=(2.0×10-4)×(1.6×10-3)2=5.12×10-10>Ksp(CaF2),有沉淀产生(F的浓度根据pH=4查图可得)

时,氢离子浓度是10

-3.4

4?10?4?1:1。mol/L,则根据电离常数可知c(F)∶c(HF) =(2)将4.0×10-3 mol/L?3.410-

的HF溶液与4.0×10-4 mol/L CaCl2溶液等体积混合,调节溶液pH=4,此时c(F-)=c(HF)×4.0×10?4/c(H+)=[2.0×10?3?c(F?)]×4.0×10?4/1×10?4,解得c(F-)=1.6×10-3(mol/L),c(Ca2+)=2.0×l0-4mol/L,则溶液中c(Ca2+)?c2(F-)=2.0×l0-4×(1.6×10-3)2=5.12×10-10>ksp(CaF2)=1.5×10-10,则有沉淀生成。

19.(12分)(I)CuCl2溶液显_____性,理由是(用离子方程式表示)____________。

(II)BaSO4浊液中存在______平衡,其表达式为:__________________。

(III)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol, ③H2O(g)═H2O(l)△H3=﹣44.0kJ/mol

上述三个反应中,△S<0的是_______.甲醇燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式是_______。 (IV)已知碳酸H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11

草酸H2C2O4:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5,0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(选填“大于”“小于”或“等于”),等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是___________。若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种粒子浓度大小的顺序正确的是_____。(选填编号)

A.c(H+)>c(HC2O4-)>c(HCO3-)>c(CO32-) B.c(HCO3-)>c(HC2O4-)c(C2O42-)>c(CO32-) C.c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-) D.c(H2CO3)>c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(CO32-)

【答案】 酸 Cu2++2H2O ? Cu(OH)2+2H+ 溶解 BaSO4(S)? Ba2+(aq)+SO42-(aq) ②③

CH3OH(l)+O2(g)==CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJ/mol. 大于 草酸(H2C2O4) AC

(III) 气体的物质的量越大,△S越大,等物质的量时,物质的熵,固体小于液体小于气体,因此三个反应中,△S<0的有②和③;根据①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ?mol-1,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1,③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1,根据盖斯定律,将已知反应1/2×(①-②+③×4)得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),所以该反应的△H=1/2×[(-1275.6kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)+(-44.0kJ/mol)×4]=-442.8kJ?mol-1CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1;

(IV)草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越小,其酸根离子的水解程度越大,所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子,0.1mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1mol/L

CH3OH(l)+O2(g)

Na2C2O4溶液的pH,草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸,草酸的二级电离常数均大于碳酸的,所以草酸的电离程度大于碳酸,且碳酸以第一步电离为主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O4-)> c(C2O42-)> c(HCO3-)> c(CO32-),则AC正确,BD错误.故答案为:大于;草酸; AC。

点睛:本题考查较为综合,涉及盖斯定律的应用、盐类的水解、难溶电解质的溶解平衡、电离平衡常数、

离子浓度大小比较以及弱电解质的电离等知识,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意把握平衡常数的意义以及离子浓度大小比较方法。

20.(10分)工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材

料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:

回答下列问题:

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有__________________(写一条)。 (2)除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,其作用是______________。 (3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01 mol?L-1,滤液中残留的c(Ca2+)=________________〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕,

(4)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol?L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是______________。

(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是______________________。

(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是___________________。副产品A的化学式是________。 【答案】搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提高稀硫酸的浓度 使残余的Fe2+转化为Fe3+

1.46×10-6mol?L-1 pH等于7.0时反应速率最快,且MnCO3的产率最高 Mn2++2HCO3-= MnCO3↓+CO2↑+H2O 过滤、洗涤、干燥 (NH4)2SO4

(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是Mn2++2HCO3-= MnCO3↓+CO2↑+H2O。 (6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥。副产品A的化学式是(NH4)2SO4。

源:Zxxk.Com][来

21.(14分)为了测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的 x 值,进行如下实验

(1)称取 Wg 草酸晶体,配成 100.00mL 溶液

[来源:Zxxk.Com]

(2)取 25.00mL 所配溶液于锥形瓶内,加入适量稀 H2SO4 后,用浓度为 amol/L 的 KMnO4 溶液滴定至 KMnO4不再褪色为止,所发生的反应为: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2 ↑+2MnSO4+8H2O。 试回答:

①实验中,需要的仪器有(填序号)_____,还缺少的仪器有____________(填名称) A、托盘天平(带砝码、镊子) B、滴定管 C、100mL 的量筒 D、100mL 的容量瓶 E、烧杯 F、漏斗 G、锥形瓶 H、玻璃棒 I、药匙 J、烧瓶 ②实验中,标准 KMnO4 溶液应装在_____式滴定管中,因为__________________

③若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴至终点,则所测得的 x 的值会_____(填偏大、偏小、无影响)。

④在滴定过程中若用去 amol/L 的 KMnO4 溶液 VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为____________mol/L,由此,x=_____。

⑤若滴定终点读数时俯视刻度,则计算的 x 值会_____(填偏大、偏小、无影响)。

【答案】 A、B、D、E、G、H、I 胶头滴管、铁架台带、滴定管夹 酸 KMnO4溶液有腐蚀性,会腐

蚀橡胶 无影响 0.1aV

50W-5 偏大 9aV【解析】(2)①为了配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有天平(含砝码)、烧杯、药匙、100mL

容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等;用高锰酸钾溶液进行滴定测草酸的物质的量,所需要的实验仪器主要

有烧杯、酸式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶等,故需要的仪器有:ABDEGHI,还缺少的仪器有:胶头滴管、铁架台带滴定管夹,故答案为:ABDEGHI;胶头滴管、铁架台带滴定管夹; ②高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,应装在酸式滴定管中,故答案为:酸;KMnO4溶液有腐蚀性,会腐蚀橡胶;

③滴定时为减小实验误差,应用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗,使草酸完全反应,所以用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,对实验结果无影响,故答案为:无影响; ④2KMnO4 ~ 5H2C2O4 2mol 5mol

aV×10-3mol 0.025L×cmol/L 解得:c=0.1aVmol?L-1 H2C2O4?xH2O~H2C2O4 ~xH2O 1mol 18xg

0.1aV×0.1 W-0.1aV×0.1×90 解得x=

50W-5; 9aV⑤滴定终点时俯视滴定管刻度,会导致测量体积偏小,测定草酸质量偏小,则x值会偏大,故答案为:偏大。


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