【知识点详解】
1. **水的电离**:在描述水的电离过程中,提到纯水的电离程度很小,主要以水分子形式存在。在4℃时,纯水的pH并不等于7,因为水的电离是吸热过程,温度降低会使电离程度进一步减小,因此4℃时水的pH会略高于7。
2. **氨水的成分**:氨水是氨气溶于水形成的溶液,含有氨分子(NH3)、水分子(H2O)、氨水分子(NH3·H2O)以及氨的电离产物铵根离子(NH4+)和氢氧根离子(OH-)。题目中列出的选项包含了氨水中的所有可能成分。
3. **电解质的定义**:电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。题目中提到的液态溴化氢(A)是强电解质,它在水中完全电离;蔗糖(B)是非电解质,不导电;铝(C)是金属单质,不属于电解质;硝酸溶液(D)是混合物,不是单一的电解质。
4. **亚硝酸的弱电解质性质**:弱电解质在溶液中部分电离。能说明亚硝酸是弱电解质的事实包括:25℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7,说明其盐水解使溶液呈碱性;0.1mol/L的HNO2溶液pH=2.1,说明亚硝酸未完全电离,存在电离平衡。
5. **稀释弱酸的影响**:醋酸是弱酸,加水稀释会使其电离平衡右移,电离程度增大,但溶液的酸度下降,pH值增大。同时,由于离子浓度降低,溶液的导电能力会下降。醋酸的电离平衡常数不受浓度影响,只与温度有关。
6. **中性溶液的判断**:中性溶液是指c(H+)等于c(OH-)的溶液,不一定是pH=7的溶液。pH=7的溶液在室温下通常是中性的,但在不同温度下,中性溶液的pH值可能有所不同。B选项中的pH=7并不一定代表中性,因为pH与温度有关。D选项中,酸碱混合后是否为中性取决于酸碱的强弱和初始浓度。
7. **酸碱指示剂的电离平衡**:HIn指示剂在酸性环境中呈现红色,碱性环境中呈现黄色。加入酸会抑制电离,使指示剂变红;加入碱会促进电离,使溶液变黄。NaHSO4是强酸的酸式盐,加入后会增加H+浓度,促使平衡正向移动,溶液变黄。
8. **离子共存**:无色透明的溶液意味着不能含有有色离子,如Cu2+。A选项中Cu2+为蓝色,B选项中Al3+与HCO3-会发生双水解反应,C选项中H+与NO3-可以形成硝酸,具有强氧化性,不能与SO32-共存,D选项中的离子可以共存,且溶液无色。
9. **实验操作**:中和滴定时,应观察锥形瓶中的颜色变化,而不是滴定管中的液面。其他选项中的操作描述都是正确的。
10. **反应原理应用**:A选项正确,热的纯碱溶液通过生成HCO3-促进油污的皂化;B选项中Al3+水解形成Al(OH)3胶体可以吸附杂质,达到净水目的;C选项是四氯化钛制备二氧化钛纳米粉的过程;D选项错误,SnCl2溶液配制时应避免与碱反应,否则会生成沉淀。
11. **影响水电离平衡的粒子**:HCl、Fe3+、Al3+均会影响水的电离平衡,分别通过消耗OH-、H+和H+来抑制水的电离,而Cl-作为强电解质的阴离子,对水的电离平衡没有直接影响。
12. **pH与H+浓度的关系**:pH值的增加表示H+浓度的减小,pH每增加一个单位,H+浓度减少10倍。在25℃纯水中加入盐酸后pH<7,但水的离子积常数KW仍为1×10^-14,因为KW只受温度影响。
13. **弱电解质的判断**:A选项中的物质全部是弱电解质;B选项中的C2H5OH是非电解质;C选项中Ba(OH)2和BaSO4是强电解质;D选项中的CO2在水中溶解度低,主要以分子形式存在,不是弱电解质。
14. **溶液导电性**:导电性强弱与溶液中离子的浓度和电荷有关。B选项硫酸是强酸,0.1mol/L H2SO4溶液中离子浓度最高,导电性最强。
15. **酸溶液的浓度与pH**:pH=1的酸溶液表示c(H+)=0.1mol/L,但无法确定该酸是一元酸还是多元酸,若为一元酸,则其物质的量浓度为0.1mol/L,若是多元酸,其浓度可能小于0.1mol/L。
这些题目涵盖了水的电离平衡、氨水的组成、电解质概念、弱电解质的性质、酸碱指示剂、离子共存、实验操作、化学反应原理及其应用等多个化学知识点,涉及了高中化学选修4的主要内容。