高中化学水的电离试题

将pH=4的盐酸X L分别与下列三种溶液混合后，混合液均呈中性：
①1×10^-4 mol/L的氨水Y L ②c(OH^-)=1×10^-4mol/L的氨水Z L ③c(OH^－)=1×10^-4 mol/L的Ba(OH)₂溶液W L。 其中X、Y、Z、W的关系正确的是(　　)             

A．Y＞X=W＞Z

B．X=Y＞Z＞W

C．X=Y＞W＞Z

D．Z＞X=W＞Y

25^oC时，向25mL 一定浓度的 NaOH溶液中逐滴加入某浓度的 CH₃COOH溶液，溶液pH和加入的醋酸溶液的体积关系曲线如图所示。下列有关混合溶液说法错误的是

A．A、B间的溶液中可能有：c(Na⁺) > c(CH₃COO^-) > c(OH^-) >c(H⁺)
B．B点： c(CH₃COO^-)=c(Na⁺)>c(OH^－)=c(H^＋)
C．C点： c(CH₃COO^-)> c(Na⁺)> c(H⁺) > c(OH^-)
D．NaOH溶液和醋酸溶液的浓度都恰好为0.1 mol·L^-1

常温时，向pH=2的硫酸中加入等体积的下列溶液后，滴入甲基橙试液，出现红色，该溶液可能是

A．pH=12的Ba(OH)2	B．pH=12的氨水
C．0．05moL/L BaCl2	D．0．01mol/L NaOH

滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题：
（1）酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①酸式滴定管、碱式滴定管、温度计、量筒、玻璃棒、烧杯。若要进行中和滴定实验，还缺少的玻璃仪器是_________________。
②上述滴定过程中操作滴定管的图示，正确的是____________。

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，再继续滴定至终点，则所测得NaOH溶液浓度_________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（2）氧化还原滴定——用标准高锰酸钾溶液滴定未知浓度的草酸(H₂C₂O₄)溶液。
①课外小组里有位同学设计了下列两种滴定方式（夹持部分略去），引起了同学们的讨论，最后取得共识，你认为合理的是___________________(填字母符号)。

②判断滴定终点的依据是____________。
③某次滴定时记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL，滴定后液面如下图，则此时消耗标准溶液的体积为______________。

25℃时，K_w =1.0×10^－14；100℃时，K_w =5.4×10^－13。对有关溶液pH说法正确的是

A．100℃时，pH=12的NaOH(aq)和pH=2的H2SO4(aq)恰好中和，所得溶液的pH=7

B．100℃时，0.2 mol/L Ba(OH)2(aq)和0.2 mol/L HCl(aq)等体积混合，所得溶液的pH=7

C．25℃时，0.2 mol/L NaOH(aq)与0.2 mol/L CH3COOH(aq)恰好中和，所得溶液的pH="7"

D．25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4(aq)等体积混合，所得溶液的pH＞7

常温下，用0.1000 mol/L HCl溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L NH₃•H₂O溶液，滴定曲线如下图。下列说法正确的是

A．①溶液：c(C1^—)＞c(NH4^+)＞c(OH^—)＞c(H^+)

B．②溶液：c(NH4^+)=c(C1^—)＞c(OH^—)=c(H^+)

C．③溶液：c(H^+)＞c(NH3·H2O) + c(OH^—)

D．滴定过程中可能出现：c(NH3•H2O)＞c(NH4^+)＞c(OH^—)＞c(Cl^—)＞c(H^+)

水的电离平衡曲线如下图所示。

（1）若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度， 当温度升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从       增加到        。
（2）常温下，将pH=10的Ba（OH）₂溶液与pH=5的稀盐酸混合，然后保持100℃的恒温，欲使混合溶液pH=7，则Ba(OH）₂与盐酸的体积比为     。
（3）在某温度下，Ca(OH）₂的溶解度为0．74 g，其饱和溶液密度设为1 g/mL，Ca(OH）₂的离子积为                    。
（4））25℃时，在等体积的 ① pH=0的H₂SO₄溶液、②0．05mol/L的Ba（OH）₂溶液，③pH=10的Na₂S溶液，④pH=5的NH₄NO₃溶液中，发生电离的水的物质的量之比是          。
（5）等体积的下列溶液中，阴离子的总物质的量最大的是_________（填序号）。
① 0．1 mol·L^－1的CuSO₄溶液        
② 0．1 mol·L^－1的Na₂CO₃
③ 0．1 mol·L^－1的KCl               
④ 0．1 mol·L^－1的NaHCO₃
（6）某二元酸（化学式用H₂A表示）在水中的电离方程式是：H₂A＝H⁺ + HA^－，HA^－H⁺ + A^2－ 。
①则Na₂A溶液显________（填“酸性”“中性”或“碱性”）；NaHA溶液显________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。
②若有0．1 mol·L^－1 Na₂A的溶液，其中各种离子浓度由大到小的顺序是：      （填序号）。

A．c(Na^+）＞c(A^2^－）＞c(OH^－）＞c(HA^－）＞c(H^+）

B．c(Na^+）＞c(OH^－）＞c(HA^－）＞c(A^2^－）＞c(H^+）

C．c(Na^+）＞c(H^+）＞c(A^2^－）＞c(OH^－）＞c(HA^－）

D．c(A^2^－）＞c(Na^+）＞c(OH^－）＞c(H^+）＞c(HA^－）

现有下列仪器或用品：①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗。有下列药品：①NaOH固体；②0.1000mol/L的标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na₂CO₃溶液。试回答以下问题。
（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是          。
（2）小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时，他往两支试管均加入4mL 0.01mol/L的KMnO₄酸性溶液和2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄（乙二酸）溶液，振荡，A试管置于热水中， B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间t_A      t_B（填“>”、“=”或“<”）。
写出该反应的离子方程式                                         。
（3）实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，小明利用这个反应的原理来测定其含量，具体操作为：
①配制250 mL溶液：准确称量5.000g乙二酸样品，配成250mL溶液。
②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1000 mol·L^-1 KMnO₄溶液装入     （填“酸式”或“碱式”）滴定管，进行滴定操作。
在实验中发现，刚滴下少量KMnO₄溶液时，溶液紫红色并没有马上退去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了，可能原因是                    ；
当                                              ，说明达到滴定终点。
③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO₄溶液的平均体积为              mL，此样品的纯度为                       。（已知H₂C₂O₄的相对分子质量为90）

序号	滴定前读数	滴定后读数
1	0.00	20.01
2	1.00	20.99
3	0.00	21.10

④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是                          。
A．未用标准浓度的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管
B．滴定前锥形瓶有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：
（1）向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L^-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加，溶液pH的变化如下图所示：

①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________（填“I”或“Ⅱ”）；
②实验前，上述三种溶液中由水电离出的c（H⁺）最大的是______________溶液（填化学式）；
③图中V₁和V₂大小的比较：V₁_____V₂（填“>”、“<”或“=”）；
④图I中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：
______>______>______>________（用离子的物质的量浓度符号填空）。
（2）为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25℃）：

资料：AgSCN是白色沉淀；K_sp（AgSCN）=1.0×10^-12；K_sp（AgI）=8.5×10^-17
①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN^-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是：_____________（用必要的文字和方程式说明）；
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为________（至少答出两条明显现象）；
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=______________。

(14分)砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是。
（1）砷位于元素周期表中     族，其气态氢化物的稳定性比NH₃      （填“强”或“弱”）。
（2）砷的常见氧化物有As₂O₃和As₂O₅，其中As₂O₅热稳定性差。根据下图写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式：                             。

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO₄^3-＋2I^﹣＋2H⁺ AsO₃^3-＋I₂＋H₂O。下图装置中，C₁、C₂是石墨电极。

①A中盛有棕色的KI和I₂的混合溶液，B中盛有无色的Na₃AsO₄和Na₃AsO₃的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C₂上发生的电极反应是          。
②一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针______（填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。
（4）利用（3）中反应可测定含As₂O₃和As₂O₅的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO₄^3-和AsO₃^3-的混合溶液。
As₂O₅与NaOH溶液反应的离子方程式是                      。
②上述混合液用0.02500 mol·L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00 mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I₂又用0.1000 mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00 mL。（已知2Na₂S₂O₃＋I₂＝Na₂S₄O₆＋2NaI）试样中As₂O₅的质量是      g。

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)软锰矿(主要成分MnO₂，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO₂反应可制备MnSO₄·H₂O ，反应的化学方程式为：MnO₂＋SO₂=MnSO₄
（1）质量为17．40g纯净MnO₂最多能氧化_____L(标准状况)SO₂。
（2）已知：K_sp[Al(OH)₃]=1×10^－33，K_sp[Fe(OH)₃]=3×10^－39，pH=7．1时Mn(OH)₂开始沉淀。室温下，除去MnSO₄溶液中的Fe^3＋、Al^3＋(使其浓度小于1×10^－6mol·L^－1)，需调节溶液pH范围为________。
（3）下图可以看出，从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄·H₂O晶体，需控制结晶温度范围为_______。

（4）准确称取0．1710gMnSO₄·H₂O样品置于锥形瓶中，加入适量H₂PO₄和NH₄NO₃溶液，加热使Mn^2＋全部氧化成Mn^3＋，用c(Fe^2＋)=0．0500mol·L^－1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn^3＋被还原为Mn^2＋)，消耗Fe^2＋溶液20．00mL。计算MnSO₄·H₂O样品的纯度(请给出计算过程)

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。

实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空：
（1）配制100ml 0.10mol·L^－1NaOH标准溶液，计算需称量      g氢氧化钠固体。
（2）取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：

① 滴定达到终点的标志是               。
② 根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为           （保留两位有效数字）。
③ 排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的           ，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

④ 在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有：             。

A．滴定终点读数时俯视读数

B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗

C．锥形瓶水洗后未干燥

D．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体

E、配制好的NaOH标准溶液保存不当，部分与空气中的CO₂反应生成了Na₂CO₃
F、碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

(8分)KMnO₄溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)₂，因此配制KMnO₄标准溶液的操作是：（1）称取稍多于所需量的KMnO₄固体溶于水，将溶液加热并保持微沸1h；（2）用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)₂；（3）过滤得到的KMnO₄溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处；（4）利用氧化还原滴定方法，在70⁰C-80⁰C条件下用基准试剂(纯度高、式量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题：
（1）将溶液加热并保持微沸1h的目的是     。
（2）如何保证在70⁰C~80⁰C条件下进行滴定操作：    。
（3）准确量取一定体积的KMnO₄溶液用________________(填仪器名称)。
（4）在下列物质中，用于标定KMnO₄溶液的基准试剂最好选用_________(填序号)。

A．H2C2O4·2H2O

B．FeSO4

C．浓盐酸

D．Na2SO3

（5）若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500 mL水溶液，取25．00 mL置于锥形瓶中，用高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液VmL。问：
①滴定终点标志是__________    __________；
②所配制KMnO₄标准溶液的物质的量浓度为_______________mol/ L；
（6）若用放置两周的KMnO₄标准溶液去滴定水样中Fe^2＋含量，测得的浓度值将____(填“偏高”或“偏低”)。