3．一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10 g，混合氣體的密度是相同狀況下H₂密度的12.5倍。該混合氣體通過裝有溴水的試劑瓶時，試劑瓶的質(zhì)量增加了8.4 g。該混合氣體可能是(　)

A．乙烷和乙烯　 　　　　　　　 B．乙烷和丙烯　 　　　　　　　 C．甲烷和乙烯　 　　　　　　　 D．甲烷和丙烯

解析：平均摩爾質(zhì)量為12.5×2＝25 g·mol^－1，混合氣體中一定有甲烷

m_烯＝8.4 g　m_甲烷＝1.6 g為0.1 mol

n_烯＝－0.1＝0.3 mol

M_烯＝＝28 g·mol^－1為乙烯。

答案：C

2．下列物質(zhì)不能使酸性KMnO₄溶液退色的是(　)

A．二氧化硫　 　 B．乙烯　 　　 C．丙烷　 　　 D．乙苯

解析：二氧化硫具有還原性，能與具有強(qiáng)氧化性的酸性KMnO₄溶液反應(yīng)；苯的同系物和乙烯能被酸性KMnO₄溶液氧化。丙烷不與酸性KMnO₄溶液作用。

答案：C

1．下列物質(zhì)屬于苯的同系物的是(　)

解析：抓住苯的同系物的定義要點(diǎn)：①只有一個苯環(huán)；②苯環(huán)上的氫原子被烷基取代。

答案：D

21．25℃時，若體積為V_a、pH＝a的某一元強(qiáng)酸與體積為V_b、pH＝b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知V_a<V_b和a＝0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是________________________________________________________________________。

(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是________________________________________________________________________。

(3)a的取值范圍是________。

解析：(1)若a＝3，由a＝0.5b，可知b＝6，由題設(shè)pH＝b的是一元強(qiáng)堿，與題設(shè)矛盾，所以應(yīng)答“否”。

(2)若a＝5，則b＝10，c(OH^－)_b＝10^－4 mol/L，中和時，應(yīng)該有V_ac(H⁺)_a＝V_bc(OH^－)_b

即＝＝＝10>1，與題設(shè)V_a<V_b不符，所以也應(yīng)答“否”。

(3)<1，可得式＝＝＝＝10^a+b－14<1，由a＝0.5b和(a+b－14)<0，3a<14，a<，又pH_b＝b＝2a>7[由(1)小題提示強(qiáng)堿溶液的條件]，a>，因此a的取值范圍是<a<或(4.67>a>3.50)。

答案：(1)否　若a＝3，則b＝6，溶液顯酸性，與題意不符，故a≠3　

(2)否　若a＝5，c(H⁺)_a＝10^－5 mol·L^－1，則b＝10，c(OH^－)_b＝10^－4 mol/L，＝>1，不符合題意，故a≠5。　

(3)＜a＜(或4.67＞a＞3.50)

20. (1)室溫時1 L 0.01 mol·L^－1的硫酸氫鈉溶液的pH為____________，在其中滴入等體積的0.01 mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液后，加水稀釋到10 L，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________，

pH為________。

(2)某溫度(t℃)時，水的離子積為K_W＝1×10^－13 mol²·L^－2，則該溫度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25℃，其理由是________________。若將此溫度下pH＝11的苛性鈉溶液a L與pH＝1的稀硫酸b L混合(設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計)，試通過計算填寫以下不同情況時兩種溶液的體積比：

①若所得混合液為中性，則a∶b＝________；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是________________。

②若所得混合液的pH＝2，則a∶b＝________。此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是________。

解析：(1)主要考查pH的計算，在酸中用c(H⁺)計算，在堿中用c(OH^－)計算，0.01 mol·L^－1的硫酸氫鈉溶液中c(H⁺)＝0.01 mol·L^－1，所以pH＝2；酸堿混合，首先判斷過量，此題中堿過量，混合后溶液顯堿性，應(yīng)用c(OH^－)計算，c(OH^－)＝

＝10^－3 mol·L^－1，求出c(H⁺)＝ mol·L^－1＝10^－11 mol·L^－1，pH＝11；假設(shè)NaHSO₄、Ba(OH)₂物質(zhì)的量分別為1 mol，OH^－過量以NaHSO₄為主進(jìn)行書寫。

(2)K_W隨溫度升高而增大，本題溫度為高于25℃。

①H₂SO₄中[H⁺]＝0.1 mol/L，則NaOH溶液中[OH^－]＝＝0.01 mol/L，0.01 mol/L×a L＝0.1 mol/L×b L，a∶b＝10∶1，離子濃度關(guān)系：[Na⁺]＞[SO]＞[H⁺]＝[OH^－]

②若pH＝2，則[H⁺]_混＝＝0.01 mol/L，a∶b＝9∶2

離子濃度關(guān)系：此時，假如原來NaOH溶液為9 L、H₂SO₄溶液則為2 L

n(Na⁺)＝0.01 mol/L×9 L＝0.09 mol

剩余n(H⁺)＝0.01 mol/L×(9 L+2 L)＝0.11 mol

n(SO)＝×2 L＝0.1 mol，所以：[H⁺]＞[SO]＞[Na⁺]＞[OH^－]

答案：(1)2　Ba²⁺+OH^－+H⁺+SO===BaSO₄↓+H₂O　11

(2)大于　K_W隨溫度升高而變化�、�10∶1　[Na⁺]＞[SO]＞[H⁺]＝[OH^－]

②9∶2　[H⁺]＞[SO]＞[Na⁺]＞[OH^－]

19．(1)某溫度時，測得0.01 mol·L^－1的NaOH溶液的pH為11，則該溫度下水的離子積常數(shù)K_W＝________。

(2)在此溫度下，將pH＝a的NaOH溶液V_a L與pH＝b的硫酸V_b L混合。

①若所得混合液為中性，且a＝12，b＝2，則V_a∶V_b＝________。

②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，則V_a∶V_b＝________。

解析：(1)0.01 mol·L^－1 NaOH溶液的pH＝11，則K_W＝c(H⁺)·c(OH^－)＝1×10^－11 mol/L×0.01 mol/L＝1×10^－13 mol²·L^－2。(2)pH＝a的NaOH溶液中，c(OH^－)＝K_W/c(H⁺)＝10^－13+a mol·L^－1，pH＝b的H₂SO₄中，c(H⁺)＝10^－b mol·L^－1，兩者混合后；①若呈中性，則10^－13+a·V_a＝10^－b·V_b，將a＝12，b＝2代入，得V_a∶V_b＝1∶10。②若pH＝10，則呈堿性，c(OH^－)_混＝＝10^－3 mol·L^－1，而c(OH^－)_混＝，將a＝12，b＝2代入，得V_a∶V_b＝1∶9。

答案：(1)1×10^－13　(2)①1∶10　②1∶9

18. 常溫下將0.2 mol/L HCl溶液與0.2 mol/L MOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化)，測得混合溶液的pH＝6，試回答以下問題：

(1)①混合溶液中由水電離出的c(H⁺)________HCl溶液中由水電離出的c(H⁺)。(填“>”、“<”或“＝”)

②求出混合溶液中下列算式的精確計算結(jié)果(填具體數(shù)字)：

c(Cl^－)－c(M⁺)＝__________mol/L；c(H⁺)－c(MOH)＝________mol/L。

(2)常溫下若將0.2 mol/L MOH溶液與0.1 mol/L HCl溶液等體積混合，測得混合溶液的pH<7，則說明在相同條件下MOH的電離程度______MCl的水解程度。(填“>”、“<”或“＝”)

(3)常溫下若將pH＝3的HR溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合，測得混合溶液的pH≠7，則混合溶液的pH__________。(填“>7”、“<7”或“無法確定”)

解析：(1)①由混合溶液pH＝6知反應(yīng)生成的鹽發(fā)生了水解，故促進(jìn)了水的電離，而酸抑制了水的電離。②c(H⁺)＝10^－6 mol/L，c(OH^－)＝10^－8 mol/L，由電荷守恒關(guān)系可得c(Cl^－)－c(M⁺)＝c(H⁺)－c(OH^－)＝10^－6 mol/L－10^－8 mol/L＝9.9×10^－7 mol/L。

物料守恒：c(Cl^－)＝c(M⁺)+c(MOH)，則c(H⁺)－c(MOH)＝c(H⁺)－[c(Cl^－)－c(M⁺)]＝10^－6 mol/L－9.9×10^－7 mol/L＝1.0×10^－8 mol/L。

(2)反應(yīng)所得溶液為等物質(zhì)的量濃度的MOH和MCl的混合液，只有MCl的水解程度大于MOH的電離程度時，才能使溶液pH<7。

(3)酸中已電離的c(H⁺)和堿溶液中c(OH^－)相等，等體積混合后pH≠7，只可能是弱酸過量。

答案：(1)①>�、�9.9×10^－7　1.0×10^－8　(2)<　(3)<7

17．隨著溶液酸堿性的變化，酚酞分子結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)化而顯示不同顏色：無色酚酞結(jié)構(gòu)A紅色酚酞結(jié)構(gòu)B。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，細(xì)心的某同學(xué)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)無色的酚酞溶液滴入到氫氧化鈉溶液中時，溶液立刻變成紅色，但是隨后紅色溶液又逐漸變成無色。對此，許多同學(xué)紛紛發(fā)表看法，主要有三種推測：①紅色酚酞結(jié)構(gòu)被空氣中的氧氣氧化；②溶液吸收了空氣中的二氧化碳，pH減小，紅色退去；③紅色酚酞結(jié)構(gòu)自動轉(zhuǎn)化為另外一種無色酚酞結(jié)構(gòu)C。

為此在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們做了如下實(shí)驗(yàn)。分別取4 mL不同濃度的NaOH溶液于試管中，滴加2滴酚酞溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)如下表：

請回答下列問題：

(1)通過分析表中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，該組同學(xué)認(rèn)為第①種推測不合理。理由是________________________________________________________________________。

(2)第②種推測也不合理。理由是________________________________________________________________________。

(3)紅色酚酞結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)化為無色酚酞結(jié)構(gòu)C是否為可逆反應(yīng)：________(填“是”或“否”)，在各個滴入適量稀鹽酸又變紅的試管中加入足量稀鹽酸產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________________________________________________，

原因是____________________________________________________________________。

(4)紅色酚酞結(jié)構(gòu)B的熱穩(wěn)定性比無色酚酞結(jié)構(gòu)C的熱穩(wěn)定性要________(填“強(qiáng)”或“弱”)，紅色酚酞結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)化為無色酚酞結(jié)構(gòu)C是一個________(填“吸”或“放”)熱的過程。

解析：如果是①被空氣中O₂氧化的原因的話，酚酞結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，正如HClO氧化退色反應(yīng)物質(zhì)一樣，不會出現(xiàn)反復(fù)加熱冷卻，出現(xiàn)反復(fù)的變紅和退色。

如果是②CO₂的原因的話，②④⑥靜置方式為封閉，隔絕了CO₂，所以也不正確，只能是③。

答案：(1)對已退色的溶液反復(fù)加熱冷卻，出現(xiàn)反復(fù)的變紅和退色　(2)②④⑥組實(shí)驗(yàn)在密閉時變紅的溶液仍能退為無色　(3)是　退為無色　加入足量鹽酸，溶液酸性增強(qiáng)，主要以無色酚酞結(jié)構(gòu)A的形式存在　(4)強(qiáng)　放

16. (1)現(xiàn)有pH＝2的HCl溶液100 mL，要使它的pH＝3，如果加入蒸餾水，需加水________mL；如果加入pH＝4的HCl溶液，需加入此HCl溶液________mL(假定溶液體積有加和性，下同)。

(2)將pH＝8的NaOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH＝________。

(3)將0.1 mol/L鹽酸和0.06 mol/L氫氧化鋇溶液等體積混合后，該混合溶液的pH＝________。

(4)25℃時，10體積pH＝a的某強(qiáng)酸與1體積pH＝b的某強(qiáng)堿混合后，溶液呈中性，則a和b滿足的關(guān)系__________________________________________________________。

解析：(1)設(shè)加入水的體積為x，加入鹽酸溶液的體積為y，則有：

＝10^－3 mol/L，x＝900 mL

＝10^－3 mol/L　y＝1 000 mL

(2)混合后c(OH^－)＝＝×10^－3 mol/L

c(H⁺)＝2×10^－11 mol/L　pH＝10.7

(3)混合后OH^－過量，c(OH^－)＝＝0.01 mol/L

c(H⁺)＝1×10^－12 mol/L　pH＝12

(4)10×10^－a＝1×10^b－14　10^15－a－b＝1　a+b＝15

答案：(1)900　1 000　(2)10.7　(3)12　(4)a+b＝15

15．已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如下圖所示：

(1)則25℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”或“B”)，請說明理由_____________________________________。

(2)25℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為_________________________________________________________________。

(3)95℃時，若100體積pH₁＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH₂＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH₁與強(qiáng)堿的pH₂之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________________________________________________________________________。

(4)曲線B對應(yīng)溫度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH＝5。請分析其原因：________________________________________________________________________。

解析：本題的關(guān)鍵是搞清楚溫度對水的電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響。

(1)當(dāng)溫度升高時，促進(jìn)水的電離，水的離子積也增大，水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大，水的pH變小，但溶液仍然呈中性。因此結(jié)合圖像中A、B曲線變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷，25℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為A，理由為水的電離是吸熱過程，升高溫度，水的電離程度增大。

(2)25℃時所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n(OH^－)＝n(H⁺)，則V(NaOH)·10^－5 mol/L＝V(H₂SO₄)·10^－4 mol/L，得V(NaOH)∶V(H₂SO₄)＝10∶1。

(3)要注意是95℃時，水的離子積為10^－12，即c(H⁺)·c(OH^－)＝10^－12 mol²·L^－2，即：等體積強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)至中性時pH(酸)+pH(堿)＝12。根據(jù)95℃時混合后溶液呈中性，pH₂＝b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH^－)＝10^b－12；有100×10^－a＝1×10^b－12，即：10^－a+2＝10^b－12，所以，有以下關(guān)系：a+b＝14或pH₁+pH₂＝14。

(4)在曲線B對應(yīng)溫度下，因pH(酸)+pH(堿)＝12，可得酸堿兩溶液中c(H⁺)＝c(OH^－)，如是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，兩溶液等體積混合后溶液應(yīng)呈中性；現(xiàn)混合溶液的pH＝5，即等體積混合后溶液顯酸性，說明H⁺與OH^－完全反應(yīng)后又有新的H⁺產(chǎn)生，即酸過量，所以說酸HA是弱酸。

答案：(1)A　水的電離是吸熱過程，溫度低時，電離程度較小，c(H⁺)、c(OH^－)較小　(2)10∶1　(3)a+b＝14或pH₁+pH₂＝14　(4)曲線B對應(yīng)95℃，此時水的離子積為10^－12 mol²·L^－2，HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H⁺，使溶液pH＝5。