D.b点代表溶液呈中性
【答案】B
【解析】
【分析】
A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中c(H+)=10−11mol/L,则c(OH−)=10−14/10−11mol/L=0.001mol/L,结合Kb=c(NH4+)∙c(OH−)/c(NH3∙H2O)计算;
B.a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,结合电荷守恒判断离子浓度大小;
C.根据图知,c点水电离出的氢离子浓度最大,恰好反应生成氯化铵;
D.b点溶液中c点水电离出的c(H+)=10−7mol/L,常温下c(H+)·c(OH−)=Kw=10−14,据此判断。
【详解】
A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中c(H+)=10−11mol/L,则c(OH−)=10−14/10−11mol/L=0.001mol/L,Kb=c(NH4+)∙c(OH−)/c(NH3∙H2O)=10−3×10−3/0.1mol/L=1×10−5mol/L,故A正确;
B.a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,则c(H+)<c(OH−),结合电荷守恒得c(Cl−)<c(NH4+),而c(Cl−)和c(OH−)的相对大小与所加盐酸的量有关,故B错误;
C.根据图知,c点水电离出的氢离子浓度最大,恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,结合电荷守恒得:
c(NH4+)<c(Cl−),故C正确;
D.b点溶液中c(H+)=10−7mol/L,常温下c(H+)·c(OH−)=Kw=10−14,所以c(H+)=c(OH−),溶液呈中性,故D正确。
故选B。
11.水是最常用的溶剂,许多化学反应都需要在水溶液中进行.请仔细分析并回答下列各题.
(1)用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液,得到如下所示滴定曲线图:
①用NaOH溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为 ,符合其滴定曲线的是 (填“I”或“II”);
②滴定前的上述三种溶液中,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,各离子的浓度由大到小的顺序是 .
(2)某同学为了研究难溶电解质的溶解平衡,设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25℃):
操作步骤
现象
步骤1:
向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液,充分反应后过滤
出现白色沉淀
步骤2:
向滤液中加少量2mol/LFe(NO3)3溶液
溶液变红色
步骤3:
向步骤2所得溶液中,加入少量3mol/LAgNO3溶液
现象a
步骤4:
取步骤1所得少量滤渣加入到适量的3mol/LKI溶液中
出现黄色沉淀
查阅资料:
AgSCN是白色沉淀:
Ksp(AgSCN)=1.0×10﹣12;Ksp(AgI)=8.5×10﹣17.
①请结合化学用语和必要的文字解释步骤2现象出现的原因:
.
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 .
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式:
K= .
【答案】
(1)①酚酞;I;
②CH3COOH;
③<;
④c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣);
(2)①由于存在沉淀溶解平衡AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN﹣(aq),溶液中仍有少量SCN﹣;
②出现白色沉淀,溶液红色变浅;
③
.
【解析】解:
本题考查中和滴定;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较.
(1)①NaOH溶液滴定醋酸溶液,滴定终点时溶液呈碱性,选择酚酞为指示剂;由图中未加NaOH时的pH可知,图Ⅰ中酸的pH大于1,图Ⅱ中酸的pH=1,说明Ⅱ为0.1mol/L的盐酸溶液,为醋酸溶液滴定过程,所以滴定醋酸的曲线是I,
故答案为:
酚酞;I;
②0.1mol/LNaOH溶液氢氧根浓度是0.1mol/L,0.1mol/L的盐酸中氢离子浓度是0.1mol/L,对水的抑制作用一样,但是0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,所以对水的电离抑制较小,即三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1mol/L醋酸溶液;
故答案为:
CH3COOH;
③醋酸和氢氧化钠反应,当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性,要使得溶液显示中性,pH=7,需要醋酸稍过量,所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠显示中性,所以V1<V2;
故答案为:
<;
④0.1mol/LNaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL0.1mol/L的醋酸反应,得到的是醋酸和醋酸钠的混合物,显示酸性,此时离子浓度大小c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣);
故答案为:
c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣);
(2)①铁离子遇到硫氰化钾显示红色,发生的反应为:
Fe3++3SCN﹣
Fe(SCN)3,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AgSCN存在溶解平衡AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN﹣(aq),溶液中仍有少量SCN﹣,
故答案为:
由于存在沉淀溶解平衡AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN﹣(aq),溶液中仍有少量SCN﹣;
②加入硝酸银,银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀,且溶液红色变浅,
故答案为:
出现白色沉淀,溶液红色变浅;
③AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:
AgI<AgSCN,沉淀会向着更难溶的方向转化,即Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:
Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动,反应可表示为AgSCN(s)+I﹣
AgI+SCN﹣(aq),则K=
,
故答案为:
.
12、酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式.SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备路线如图:
回答下列问题:
(1)SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是 ,加入锡粉的作用是 .
(2)反应I生成的沉淀为SnO,写出该反应的化学方程式:
.
(3)检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是:
.
(4)反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH.若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L﹣1,则室温下应控制溶液pH .(已知:
Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10﹣26)
(5)酸性条件下,SnSO4还可用作双氧水的去除剂,试写出所发生反应的离子方程式:
.
(6)潮湿环境中,镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿,请结合有关的原理解释其原因:
.
【答案】
(1)抑制Sn2+水解;防止Sn2+被氧化;
(2)SnCl2+Na2CO3=SnO+CO2↑+2NaCl;
(3)取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明洗涤干净;
(4)小于1;
(5)Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;
(6)潮湿环境中,Sn与Cu构成原电池,Sn作为负极,保护正极Cu不被氧化.
【解析】解:
本题考查制备实验方案的设计;盐类水解的应用;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
(1)SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡SnCl2+H2O
Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解;Sn2+易被氧化,加入Sn粉除调节溶液pH外,还防止Sn2+被氧化;
故答案是:
抑制Sn2+水解;防止Sn2+被氧化;
(2)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价为变化,属于非氧化还原反应,同时生成气体,该气体为二氧化碳,化学方程式为:
SnCl2+Na2CO3=SnO+CO2↑+2NaCl;
故答案为:
SnCl2+Na2CO3=SnO+CO2↑+2NaCl;
(3)检验沉淀已经“漂洗”干净的方法是:
取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明洗涤干净;
故答案为:
取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无沉淀,则说明洗涤干净;
(4)根据Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10﹣26=c(OH﹣)2×c(Sn2+),将c(Sn2+)=1.0mol·L﹣1带人可得c(OH﹣)=10﹣13mol/L,c(H+)=0.1mol/L,故PH小于1,Sn2+完全沉淀;
故答案是:
小于1;
(5)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被还原为水,离子方程式为:
Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O,
故答案为:
Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;
(6)潮湿环境中,镀锡铜锡层破损,锡活泼性大于铜,在电解质溶液中形成原电池,锡做原电池负极被腐蚀,铜做正极被保护;
故答案为:
潮湿环境中,Sn与Cu构成原电池,Sn作为负极,保护正极Cu不被氧化.