化学反应原理大题训练

大题冲关滚动练之八——电解质溶液的图表类综合题1．pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10－3mol·L－1，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC—pH图。请回答下列问题(若离子浓度小于10－5mol·L－1，可认为该离子不存在)：(1)在同一溶液中，H2CO3、HCO－3、CO2－3________(填“能”或“不能”)大量共存。(2)当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒的物质的量浓度的大小关系为________。(3)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1≈__________。(4)解释pH5的溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是____________________。(5)人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO－3)可以抵消少量酸或碱，维持pH≈7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H＋)/c(H2CO3)最终将_____。A．变大B．变小C．基本不变D．无法判断答案(1)不能(2)c(HCO－3)c(H2CO3)c(CO2－3)(3)10－6(4)当pH5时，此溶液是碳酸的饱和溶液(5)A解析(1)根据图像推断三种离子不能大量共存，如当pH＝4时，c(HCO－3)达不到10－5mol·L－1，而CO2－3的浓度更小。(2)根据图像，当pH＝7时，c(HCO－3)c(H2CO3)c(CO2－3)。(3)H2CO3H＋＋HCO－3。当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，c(HCO－3)＝10－3mol·L－1，c(H2CO3)＝10－4mol·L－1，所以Ka1＝10－7×10－310－4＝10－6。(4)当pH5时，碳酸为饱和溶液。(5)当过量的酸进入血液中时，HCO－3和H＋结合生成H2CO3，由于c(H＋)增大更多，所以c(H＋)/c(H2CO3)将变大。2．高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。(1)请完成FeO2－4与水反应的离子方程式：4FeO2－4＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋______。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是________和________。(2)将适量K2FeO4配制成c(FeO2－4)＝1.0mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO2－4)的变化，结果见图Ⅰ。第(1)题中的反应为FeO2－4变化的主反应，则温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是__________；发生反应的ΔH________0。(3)FeO2－4在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是______(填字母)。A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态B．向pH＝2的这种溶液中加KOH溶液至pH＝10，HFeO－4的分布分数先增大后减小C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为H2FeO4＋OH－===HFeO－4＋H2O(4)H2FeO4H＋＋HFeO－4的电离平衡常数表达式为K＝______________________。答案(1)3O2杀菌消毒吸附(净水)(或其他合理答案)(2)温度升高，反应速率加快，平衡向正反应方向移动(或其他合理答案)(3)B(4)cHFeO－4·cH＋cH2FeO43．滴定分析法又叫容量分析法，是一种重要的定量分析法。这种方法是将一种已知准确浓度的试剂通过滴定管滴加到被测物质的溶液中，直到所加试剂与被测物质恰好完全反应，然后求出被测物质的组分含量。酸碱中和滴定是重要的滴定分析实验。Ⅰ.(1)现用已知浓度的NaOH溶液，用中和滴定法去测定未知浓度的CH3COOH溶液，实验步骤如下，请填写有关内容：①将酸式滴定管洗净后，每次用3～4mL待测醋酸溶液润洗2～3次，然后加入待测醋酸至0刻度以上。把滴定管夹在滴定管夹上，转动活塞，放出少量溶液，使滴定管______________，并使液面达到____________，记录初读数。②用相似的方法在碱式滴定管中加入标准NaOH溶液，并调节好液面。③在酸式滴定管内取VmL的待测醋酸移到洗净的锥形瓶中，加2～3滴________作指示剂。④用标准NaOH溶液滴定待测醋酸。左手__________________，向锥形瓶中慢慢滴加NaOH溶液，右手轻轻摇动锥形瓶，两眼注视__________，当溶液颜色由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色，表示达到滴定终点，记录终读数。⑤重复上述实验步骤。(2)指示剂的选择一般根据滴定突跃，其选择标准是__________________________。(3)已知标准NaOH溶液的浓度为0.1000mol·L－1，所取待测醋酸的体积V均为20.00mL。实验过程记录的数据如下表，求待测醋酸的物质的量浓度__________。滴定前第一次终点第二次终点第三次终点碱式滴定管液面刻度0.10mL19.12mL18.15mL19.08mLⅡ.(1)DIS数字化信息系统因为可以准确测量溶液的pH而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。某学习小组利用DIS系统测定NaOH滴定同浓度HCl、CH3COOH的pH变化曲线分别如下，你能从中得到的信息有(写出2条信息)：①_____________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________。(2)下图是NaOH滴定磷酸的pH变化曲线图，已知曲线右端NaOH已过量。①写出第一次滴定突跃前反应的离子方程式____________________________________________________________________________________________________；②你认为曲线中没有第三个突跃的可能原因是________。A．磷酸是二元酸，只有二个突跃B．到第二个突跃后，溶液碱性已较强，滴定过程中溶液碱性变化不大了C．磷酸浓度不够大，不能出现第三个突跃D．NaOH溶液量不足，在第三个突跃前已消耗完E．第三次滴定突跃范围太窄，不明显答案Ⅰ.(1)①尖嘴内充满溶液0或0刻度以下③酚酞溶液④挤压碱式滴定管玻璃球锥形瓶中溶液颜色的变化(2)指示剂的变色范围在滴定突跃范围内(3)0.09500mol·L－1Ⅱ.(1)①起点pH不同，盐酸的小，醋酸的大②均有一个pH突跃③盐酸中开始pH上升慢，突跃前突然变快，醋酸中开始pH上升快，突跃前pH上升变慢(任选两条)(2)①H3PO4＋OH－===H2PO－4＋H2O②BE解析Ⅰ.(1)在调整滴定管液面时，应注意使尖嘴部分充满液体，并使液面在“0”刻度或“0”刻度以下某个位置。选择指示剂时，应注意变色灵敏，且使变色范围在滴定突跃范围内。(3)由于V1＝19.12mL－0.10mL＝19.02mL、V2＝18.15mL－0.10mL＝18.05mL、V3＝19.08mL－0.10mL＝18.98mL，所以V2舍去。所用NaOH溶液体积平均值为V＝19.02mL＋18.98mL2＝19.00mL，c(CH3COOH)＝19.00mL×0.1000mol·L－120.00mL＝0.09500mol·L－1。Ⅱ.(1)根据滴定曲线可知，盐酸和醋酸的pH值不同，盐酸小，醋酸大，突跃范围不一样。(2)NaOH滴定H3PO4，反应原理为OH－＋H3PO4===H2PO－4＋H2O、H2PO－4＋OH－===HPO2－4＋H2O、HPO2－4＋OH－===PO3－4＋H2O，第一次突跃前，发生的是第1个反应。没有第三个突跃，其原因可能是HPO2－4碱性强，滴定过程中，pH值变化不大，二是突跃范围窄，不明显。4．下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25℃)。电解质平衡方程式平衡常数KKspCH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋1.76×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCO－3HCO－3H＋＋CO2－3K1＝4.31×10－4K2＝5.61×10－11C6H5OHC6H5OHC6H5O－＋H＋1.1×10－10H3PO4H3PO4H＋＋H2PO－4H2PO－4H＋＋HPO2－4HPO2－4H＋＋PO3－4K1＝7.52×10－3K2＝6.23×10－8K3＝2.20×10－13NH3·H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－1.76×10－5BaSO4BaSO4Ba2＋＋SO2－41.07×10－10BaCO3BaCO3Ba2＋＋CO2－32.58×10－9回答下列问题：(1)由上表分析，若①CH3COOH，②HCO－3，③C6H5OH，④H2PO－4均可看做酸，则它们酸性由强到弱的顺序为______________(填编号)。(2)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式_______________________________________________________________________________________________________。(3)25℃时，将等体积等浓度的醋酸和氨水混合，混合液中：c(CH3COO－)______c(NH＋4)(填“”、“＝”或“”)。(4)25℃时，向10mL0.01mol·L－1苯酚溶液中滴加VmL0.01mol·L－1氨水，混合液中粒子浓度关系正确的是________。A．若混合液pH7，则V≥10B．若混合液pH7，则c(NH＋4)c(C6H5O－)c(H＋)c(OH－)C．V＝10时，混合液中水的电离程度小于10mL0.01mol·L－1苯酚溶液中水的电离程度D．V＝5时，2c(NH3·H2O)＋2c(NH＋4)＝c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)(5)水解反应是典型的可逆反应，水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kb表示)，类比化学平衡常数的定义，请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表达式：________________________________________________________________________。(6)Ⅰ.如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，回答下列问题：①T1________T2(填“”、“＝”或“”)，T2温度时Ksp(BaSO4)＝__________；②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，下列说法正确的是________。A．加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点B．在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a，b之间的某一点(不含a，b)D．升温可使溶液由b点变为d点Ⅱ.现有0.2mol的BaSO4沉淀，每次用1L饱和Na2CO3溶液(浓度为1.7mol·L－1)处理。若使BaSO4中的SO2－4全部转化到溶液中，需要反复处理________次。[提示：BaSO4(s)＋CO2－3(aq)BaCO3(s)＋SO2－4(aq)]答案(1)①④③②(2)C6H5OH＋PO3－4===C6H5O－＋HPO2－4(3)＝(4)D(5)Kb＝cHCO－3·cOH－cCO2－3(6)Ⅰ.①5.0×10－9②ABCⅡ.3解析(1)酸性强弱，可以通过比较弱电解质的电离平衡常数大小来判断。(2)苯酚是弱电解质，Na3PO4是强电解质，根据由强制弱原则，结合电离平衡常数，反应只能生成HPO2－4。(3)醋酸与氨水的电离平衡常数相等，恰好反应后的盐的阴阳离子水解程度相等，溶液呈中性，醋酸根离子浓度等于铵根离子浓度。(4)苯酚电离程度更小，恰好反应时溶液为碱性，此时体积相等，若略小于10mL溶液可能是碱性，故A选项错误；B选项