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1、填空题 某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1.0×10-13mol2·L-2,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是_______________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。
参考答案:大于 水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大 (1)10∶1 c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)或c(Na+)=2c(SO42—)>c(H+)=c(OH-) (2)9∶2
c(H+)>c(SO42—)>c(Na+)>c(OH-)
本题解析:水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大,故温度高于25 ℃。
(1)稀H2SO4中,c(H+)=0.1 mol·L-1,NaOH溶液中c(OH-)=
=0.01 mol·L-1
0.01 mol·L-1×a L=0.1 mol·L-1×b L
a∶b=10∶1
离子浓度关系c(Na+)>c(SO42—)>c(H+)=c(OH-)或c(Na+)=2c(SO42—)>c(H+)=c(OH-)
(2)若pH=2,则
c(H+)混=
=0.01 mol·L-1
a∶b=9∶2
离子浓度关系:此时,假如原来NaOH溶液为9 L,H2SO4溶液则为2 L
n(Na+)=0.01 mol·L-1×9 L=0.09 mol
剩余n(H+)=0.01 mol·L-1×(9 L+2 L)=0.11 mol
n(SO42—)=
×2 L=0.1 mol
所以:c(H+)>c(SO42—)>c(Na+)>c(OH-)。
本题难度:一般
2、选择题 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH
、I-、NO
B.10 mol·L-1的浓氨水:Al3+、NH4+、NO3-、I—
C.与Al反应放出H2的溶液:Mg2+、Ca2+、HCO3-、NO3-
D.c(H+)/c(OH—)=1×10—12的溶液:K+、Na+、AlO2—、CO32—
参考答案:D
本题解析:A、酸性溶液,NO把I-氧化而不共存,错误;B、此条件下Al3+生成氢氧化铝沉淀,错误;C、该溶液可以为酸性或碱性,HCO3-均不共存,错误; D、此为碱性溶液,共存,正确。
本题难度:一般
3、选择题 室温下,有关下列四种溶液的叙述正确的是(忽略溶液混合的体积变化)
?
| ①
| ②
| ③
| ④
|
pH
| 12
| 12
| 2
| 2
|
溶液
| 氨水
| 氢氧化钠溶液
| 醋酸
| 盐酸
|
?
A.在①、②中分别加入氯化铵晶体,两溶液的pH值均增大
B.分别将等体积的①和②加水稀释100倍,所得溶液的pH:①>②
C.把①、④两溶液等体积混合后所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D.将溶液②和溶液③等体积混合,混合后所得溶液pH=7
参考答案:B
本题解析:A、氯化铵溶液中NH4+水解,溶液显酸性,所以在氨水、氢氧化钠溶液中分别加入氯化铵晶体,两溶液的pH值均减小,A不正确;B、氨水是弱碱,存在电离平衡NH3·H2O
NH4++OH-,稀释促进电离。氢氧化钠是强碱,完全电离,所以在pH相等的条件下,分别将等体积的①和②加水稀释100倍,所得溶液的pH:①>②,B正确;C、氨水是弱碱,因此在pH=12的条件下氨水的浓度大于0.01mol/L,因此与等体积pH=2的盐酸混合,氨水过量,溶液显碱性,则反应后溶液中离子浓度大小关系是c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C不正确;D、醋酸是弱酸,存在电离平衡CH3COOH
CH3COO-+H+,因此在pH=2的条件下醋酸溶液的浓度大于0.01mol/L。所以与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,D不正确,答案选B。
本题难度:一般
4、选择题 某无色溶液放入铝片后有氢气产生,在该溶液中一定可以大量共存的离子组(?)
A.Na+、K+、Cl-、SO42-
B.Al3+、Na+、NO3-、SO42-
C.Na+、K+、CO32- 、SO42-
D.Na+、K+、HCO3-、SO42-
参考答案:A
本题解析:离子间如果发生氧化还原反应,则不能大量共存,反之是可以的。溶液放入铝片后有氢气产生,则该溶液可能显酸性,也可能显碱性。溶液如果显碱性,则Al3+、HCO3-不能大量共存。如果显酸性,则CO32-、HCO3-不能大量共存。另外,在酸性条件下,NO3-具有氧化性,和Al反应得不到氢气,所以在该溶液中一定可以大量共存的离子组是A,答案选A。
点评:该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,试题侧重考查学生的能力。该题需要明确离子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。
本题难度:简单
5、选择题 在下述条件下,一定能大量共存的离子组是? ( )
A.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、I-、MnO4-
B.含有大量NO3-的水溶液中:NH4+、Fe2+、SO42-、H+
C.c(HCO3-)=0.1 mol·L- 1的溶液中:Na+、K+、CO32-、Br-
D.强碱性溶液中:ClO-、S2-、HSO3-、Na+
参考答案:C
本题解析:含MnO4-的溶液呈紫红色,A错误;酸性条件下,NO3-具有强氧化性,Fe2+、NO3-、H+三者不能大量共存,B错误;ClO-具有强氧化性,S2-和HSO3-具有强还原性,不能大量共存。HSO3-在强碱性溶液中也不能大量共存,D错误。
点评:ClO-具有强氧化性,考生很容易忽视。
本题难度:简单