第三章 水溶液中的离子反应与平衡(单元测试)-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂(人教版2019选择性必修1)
2024-10-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.11 MB |
| 发布时间 | 2024-10-11 |
| 更新时间 | 2024-10-28 |
| 作者 | meiyangyang8602 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47887749.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第3章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2023上·江苏淮安·高二统考期末)化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.工业合成氨,常采用铁触媒、减小氨气的浓度来提高反应速率
B.去除锅炉水垢中的,用饱和溶液浸泡预处理
C.误食可溶性钡盐造成中毒,可以服用溶液来解毒
D.氯化铵和氯化锌溶液可作为焊接金属时的除锈剂
2.(2023上·陕西宝鸡·高二统考期末)下列化学用语表示不正确的是
A.醋酸的电离:
B.硝酸铵的水解:
C.硫酸氢钠熔融时的电离:
D.碳酸钙的溶解平衡:
3.(2023上·河南周口·高二校联考期末)25℃时,下列事实不能证明是弱碱的是
A.溶液的
B.溶液中约为
C.将的溶液加水稀释10倍,所得溶液的
D.溶液恰好与盐酸完全反应
4.《自然》发表的关于乳酸的研究认为,乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下,乳酸(用表示)的,碳酸的。下列说法正确的是
A.乳酸酸性比碳酸弱 B.乳酸溶液的
C.乳酸溶液中: D.稀释乳酸溶液,乳酸电离程度减小
5.(2023上·北京石景山·高二统考期末)下列说法中正确的是
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1mL1×10-6mol/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
6.(2023上·河北邢台·高二校考期末)下列说法正确的是
A.0.1mol/LHF溶液中存在平衡:,加水可使溶液中增大
B.向0.1mol/L弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1mol/L的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
7.等物质的量浓度的下列六种溶液:① ② ③ ④ ⑤ ⑥,由大到小排列正确的是
A.⑤②④③①⑥ B.⑤④②③⑥①
C.⑤④②①③⑥ D.④⑤②③⑥①
8.[2024年湖南高考真题]中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
9.已知常温下,2mol/L的一元酸HA溶液中为,下列说法错误的是
A.常温下,HA的电离常数约为
B.该溶液中由水电离出来的氢离子浓度为
C.等体积的2mol/L的HA、2mol/L的HCl分别与等浓度的NaOH溶液发生中和反应,前者耗NaOH溶液体积大
D.向2mol/L的HA溶液中加入少量2mol/L的NaA溶液,HA的电离程度减小
10.(23-24高二上·北京·阶段练习)测定溶液升温过程中的pH(不考虑水的蒸发),数据如下
温度/℃
20
40
60
80
pH
11.80
11.68
11.54
11.42
下列说法正确的是
A.升高温度溶液中降低
B.温度升高时溶液pH降低,是由于水解生成少量
C.溶液pH的变化是的改变和水解平衡移动共同作用的结果
D.溶液中始终存在
11.[2024年全国高考真题]常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
12.(23-24高二下·山东青岛·期中)铝片与溶液反应的探究实验如下图所示。下列说法错误的是
无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为和)
A.溶液中存在水解平衡
B.Ⅲ中产生的细小气泡为,原因为溶液显碱性
C.Ⅲ→Ⅳ的现象可说明加热可促进的水解
D.Ⅳ中现象的原因为与相互促进水解产生了和
13.水果中维生素(摩尔质量为)的含量可用化学实验方法测定。酸性条件下,向含维生素的淀粉溶液中加入溶液,当溶液刚刚加入时,会与迅速发生氧化还原反应生成;然后生成的会与维生素发生反应(二者以物质的量之比反应),被迅速消耗;当溶液中的维生素全部反应后,与继续反应生成的会使淀粉变蓝色。实验步骤如下:
(1)称取水果样品,切碎研磨,取其汁配成溶液待用;
(2)取该溶液于锥形瓶中,向其中加入适量盐酸和过量淀粉溶液;
(3)向滴定管中装入标准溶液,记录滴定管读数为;
(4)用滴定管向锥形瓶中逐滴加入标准溶液至终点,记录滴定管读数为。
依据上述实验原理及实验步骤,下列叙述不正确的是
A.配制标准溶液,定容时俯视,测定结果将偏高
B.滴定前,滴定管用蒸馏水洗净后装入标准溶液
C.滴定前,锥形瓶用待测样品溶液润洗,测定结果将偏高
D.读数时,应把滴定管固定在铁架台的蝴蝶夹中使其竖直
14.(23-24高二上·北京昌平·期末)下图为常温下和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;c(M)≤10-5mol/L可认为M离子沉淀完全),下列叙述正确的是
A.Fe(OH)3不能在酸性条件下存在
B.由点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-14.5
C.浓度为0.001 mol/L的Al3+在pH=4时沉淀完全
D.浓度均为的Al3+和Cu2+可通过分步沉淀进行分离
15.[2024年辽宁高考真题]下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
第II卷(非选择题 共55分)
2、 非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(15分)河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和农田灌溉间接危及人体健康。请回答下列问题。
已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”“<”“=”)25℃。
(2)图中四点间的大小关系: (用A、B、C、D表示)。
(3)在新制氯水中加入少量固体,水的电离平衡移动 (填“向左”“向右”或“不”)。
(4)25℃时,0.1浓度的溶液与a醋酸溶液等体积混合后,醋酸的电离常数为 (用含a的式子表示)。
(5)T℃时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的(忽略溶液混合时的体积变化),则溶液与溶液的体积比为 。
(6),25℃时,1.0溶液的约等于 (已知)。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”性,并结合有关数据解释原因: 。
17.(12分)(23-24高二上·安徽宣城·期末)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
18.(12分)(23-24高二上·上海·期末)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示:
已知:①
离子
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。
(2)加入氨水调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣II中含有 (填化学式)。
(3)滤渣I在水中的的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全,则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是 ,但加入H2C2O4溶液时应避免过量,原因是 。
19.(16分)(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
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第3章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.工业合成氨,常采用铁触媒、减小氨气的浓度来提高反应速率
B.去除锅炉水垢中的,用饱和溶液浸泡预处理
C.误食可溶性钡盐造成中毒,可以服用溶液来解毒
D.氯化铵和氯化锌溶液可作为焊接金属时的除锈剂
【答案】A
【解析】A.减小氨气的浓度不能提高反应速率,故A错误;
B.硫酸钙和碳酸钙阴离子和阳离子比相同,可以直接比较溶解度和溶度积常数,处理锅炉水垢中的CaSO4时,先加入饱和Na2CO3溶液发生了沉淀转化,后加入盐酸,水垢溶解,故B正确;
C.可溶性的钡盐均有毒,服用 溶液会与Ba2+发生化学反应,生成无毒的难溶于水、难溶于酸的硫酸钡,从而解毒,故C正确;
D.金属锈是金属氧化物,NH4Cl和ZnCl2属于强酸弱碱盐,NH、Zn2+发生水解,使NH4Cl和ZnCl2溶液显酸性,因此氯化铵与氯化锌溶液可作焊接金属时的除锈剂,故D正确;
故选A。
2.下列化学用语表示不正确的是
A.醋酸的电离:
B.硝酸铵的水解:
C.硫酸氢钠熔融时的电离:
D.碳酸钙的溶解平衡:
【答案】B
【解析】A.醋酸是一元弱酸,存在电离平衡,其电离方程式为,A正确;
B.水解生成,即,B错误;
C.硫酸氢钠熔融时完全电离出和,电离方程式为,C正确;
D.碳酸钙难溶,存在沉淀溶解平衡,其沉淀溶解平衡方程式为,D正确;
故选B。
3.25℃时,下列事实不能证明是弱碱的是
A.溶液的
B.溶液中约为
C.将的溶液加水稀释10倍,所得溶液的
D.溶液恰好与盐酸完全反应
【答案】D
【解析】A.溶液,则阳离子发生水解,所以MOH是弱碱,A不符合;
B.溶液中约为说明发生部分电离,说明MOH是弱碱,B不符合;
C.将的MOH溶液稀释10倍,测得,说明稀释过程中继续电离,所以MOH是弱碱,C不符合;
D.溶液恰好与盐酸完全反应,不能说明MOH是弱碱, D符合;
故选D。
4.《自然》发表的关于乳酸的研究认为,乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下,乳酸(用表示)的,碳酸的。下列说法正确的是
A.乳酸酸性比碳酸弱 B.乳酸溶液的
C.乳酸溶液中: D.稀释乳酸溶液,乳酸电离程度减小
【答案】C
【解析】A.乳酸的,碳酸的,,K越大,酸性越强,所以乳酸的酸性比碳酸强,A错误;
B.乳酸是弱酸,乳酸溶液的,B错误;
C.乳酸溶液中存在电荷守恒,即,C正确;
D.稀释乳酸溶液,根据越稀越电离,乳酸的电离程度增大,D错误;
故选C。
5.下列说法中正确的是
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1mL1×10-6mol/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
【答案】C
【解析】A.在100°C时,水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH约为6的纯水呈中性,A错误;
B.将1mL1×10-6mol/L的盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH接近于7,B错误;
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,水的电离被抑制,如加入酸,溶液中c(H+)=10-1mol/L,pH =1,如加入碱,溶液中c(H+)=10-13mol/L,pH=13,C正确;
D.1mLpH=2的盐酸稀释至100mL,氢离子浓度变为10-4mol/L,溶液pH=4,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,故1mLpH =2的醋酸稀释至100mL,氢离子浓度大于10-4mol/L,溶液pH<4,D错误;
故选C。
6.下列说法正确的是
A.0.1mol/LHF溶液中存在平衡:,加水可使溶液中增大
B.向0.1mol/L弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1mol/L的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
【答案】A
【解析】A.,当HF溶液加水不断稀释,促进电离,但减小,Ka(HF)不变,则增大,故A正确;
B.弱酸HA溶液中存在平衡:,向溶液中通少量HCl气体,增大,平衡逆向移动,最终溶液中比原来大,故B错误;
C.硫酸为二元酸,盐酸为一元酸,等浓度的稀硫酸与盐酸中氢离子浓度前者大,分别与相同的锌片反应,初始反应的速率前者快,故C错误;
D.电离吸热,升温c(OH−)增大,pH增大,故D错误;
故选A。
7.等物质的量浓度的下列六种溶液:① ② ③ ④ ⑤ ⑥,由大到小排列正确的是
A.⑤②④③①⑥ B.⑤④②③⑥①
C.⑤④②①③⑥ D.④⑤②③⑥①
【答案】C
【详解】⑤因完全电离呈强碱性,④、 ②因微弱水解呈弱碱性,醋酸酸性大于碳酸,按“越弱越水解” 知:④碱性大于 ②;①因部分电离呈弱酸性, ③与 ⑥均能完全电离出氢离子呈强酸性,但硫酸是二元强酸故酸性更强,碱性越强氢氧根浓度越大pH越大,酸性越强氢离子浓度越大pH越小,则由大到小排列⑤④②①③⑥;
选C。
8.中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【详解】:A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;故选C。
9.已知常温下,2mol/L的一元酸HA溶液中为,下列说法错误的是
A.常温下,HA的电离常数约为
B.该溶液中由水电离出来的氢离子浓度为
C.等体积的2mol/L的HA、2mol/L的HCl分别与等浓度的NaOH溶液发生中和反应,前者耗NaOH溶液体积大
D.向2mol/L的HA溶液中加入少量2mol/L的NaA溶液,HA的电离程度减小
【答案】C
【详解】A.已知常温下,2mol/L的一元酸HA溶液中c(H+)为,则平衡时c(A-)=,c(HA)2mol/L,则电离常数Ka==,选项A正确;
B.c(OH-)=,溶液中的c(OH-)也是水电离出来的c(OH-),而水电离出来的c(H+)与水电离出来的c(OH-)相等,该溶液中由水电离出来的氢离子浓度为,选项B正确;
C.等体积的2 mol/L的HA、2 mol/L的HCl分别与等浓度的NaOH溶液反应,耗NaOH溶液体积相等,选项C错误;
D.HA溶液中存在电离平衡,HA H++ A-,加入少量2mol/L的NaA溶液,A-浓度增大,平衡逆向移动,HA的电离程度减小,选项D正确;
答案选C。
10.测定溶液升温过程中的pH(不考虑水的蒸发),数据如下
温度/℃
20
40
60
80
pH
11.80
11.68
11.54
11.42
下列说法正确的是
A.升高温度溶液中降低
B.温度升高时溶液pH降低,是由于水解生成少量
C.溶液pH的变化是的改变和水解平衡移动共同作用的结果
D.溶液中始终存在
【答案】C
【详解】A.温度升高,促进碳酸根离子的电离,导致溶液中升高,A错误;
B.温度升高时,溶液pH降低是因为升温导致水的电离程度变大,溶液中氢离子浓度变大导致,B错误;
C.温度升高,促进碳酸根离子的水解,且水的电离程度变大,故溶液pH的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果,C正确;
D.根据物料守恒,溶液中始终存在,D错误;
故选C。
11.常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
【答案】D
【解析】:A.根据分析,曲线M表示的变化关系,A错误;
B.根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误;
C.根据分析,的电离常数,C错误;
D.电离度,,则=,,时,,,D正确;
故答案选D。
12.铝片与溶液反应的探究实验如下图所示。下列说法错误的是
无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为和)
A.溶液中存在水解平衡
B.Ⅲ中产生的细小气泡为,原因为溶液显碱性
C.Ⅲ→Ⅳ的现象可说明加热可促进的水解
D.Ⅳ中现象的原因为与相互促进水解产生了和
【答案】D
【分析】铝片在水中加热条件下也没有明显现象,说明铝与水基本不反应。将铝片放入碳酸钠溶液中,铝片表面产生细小气泡,说明有少量铝与碳酸钠溶液反应生成氢气,加热后反应剧烈,出现白色浑浊,生成了氢气和CO2。
【详解】A.碳酸钠在水中会水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,水解平衡的离子方程式为,A正确;
B.碳酸钠溶液因为水解导致溶液呈弱碱性,Ⅲ中铝与碳酸钠溶液反应生成氢气,B正确;
C.Ⅲ中铝片表面产生细小气泡,加热后Ⅳ中产生大量气泡,说明加热促进了碳酸根离子的水解,导致溶液碱性增强,反应速率加快,C正确;
D.Ⅳ中[Al(OH)4]-与反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子而不是生成二氧化碳,离子方程式为[Al(OH)4]-+=Al(OH)3↓++H2O,D错误;
故答案选D。
13.水果中维生素(摩尔质量为)的含量可用化学实验方法测定。酸性条件下,向含维生素的淀粉溶液中加入溶液,当溶液刚刚加入时,会与迅速发生氧化还原反应生成;然后生成的会与维生素发生反应(二者以物质的量之比反应),被迅速消耗;当溶液中的维生素全部反应后,与继续反应生成的会使淀粉变蓝色。实验步骤如下:
(1)称取水果样品,切碎研磨,取其汁配成溶液待用;
(2)取该溶液于锥形瓶中,向其中加入适量盐酸和过量淀粉溶液;
(3)向滴定管中装入标准溶液,记录滴定管读数为;
(4)用滴定管向锥形瓶中逐滴加入标准溶液至终点,记录滴定管读数为。
依据上述实验原理及实验步骤,下列叙述不正确的是
A.配制标准溶液,定容时俯视,测定结果将偏高
B.滴定前,滴定管用蒸馏水洗净后装入标准溶液
C.滴定前,锥形瓶用待测样品溶液润洗,测定结果将偏高
D.读数时,应把滴定管固定在铁架台的蝴蝶夹中使其竖直
【答案】B
【解析】A.配制cmol⋅L−1KIO3标准溶液时,定容时俯视,俯视读数比实际大,则实际值在刻度线以下,水少,测定结果将偏高,故A项正确;
B.滴定前,酸式滴定管用蒸馏水洗净后,为防止附着在滴定管壁上残留的水稀释溶液,导致实验误差,在装液体前,应用标准溶液润洗滴定管,故B项错误;
C.锥形瓶用待装液润洗,导致待测液的物质的量偏大,滴定过程中消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,故C项正确;
D.读数时,应把滴定管固定在铁架台的蝴蝶夹中使其竖直或用两手指拿住滴定管的上端,使其与地面垂直,故D项正确;
故本题选B。
14.下图为常温下和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;c(M)≤10-5mol/L可认为M离子沉淀完全),下列叙述正确的是
A.Fe(OH)3不能在酸性条件下存在
B.由点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-14.5
C.浓度为0.001 mol/L的Al3+在pH=4时沉淀完全
D.浓度均为的Al3+和Cu2+可通过分步沉淀进行分离
【答案】D
【解析】A.由图可知,铁离子浓度为10—5.5mol/L时,氢氧化铁已经完全沉淀,溶液的pH为3,说明氢氧化铁能在酸性条件下存在,故A错误;
B.由图可知,pH为2时,溶液中铁离子浓度为10—2.5mol/L,则氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-2.5×(10—12)3=10-38.5,故B错误;
C.由图可知,铝离子浓度为10—5mol/L时,溶液pH大于4,说明溶液pH为4时,铝离子不能沉淀完全,故C错误;
D.由图可知,pH为4时,溶液中铁离子浓度为10—3mol/L,则氢氧化铝的溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-3×(10—10)3=10-33,同理可知,氢氧化铜的溶度积Ksp[Cu(OH)2]=10-3.5×(10—8)2=10-19.5,铝离子完全沉淀时,溶液中氢氧根离子浓度为≈10—9.3mol/L,则氢氧化铜的浓度熵Qc[Cu(OH)2]=10-2×(10—9.3)2=10-20.6<10-19.5,溶液中没有氢氧化铜沉淀生成,所以浓度均为的铝离子和铜离子可通过分步沉淀进行分离,故D正确;
故选D。
15.下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
【答案】:D
【解析】:由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数,B正确;沉淀完全时,才能开始沉淀,当离子浓度小于时可视为沉淀完全,当沉淀完全时,溶液中,由可知,生成沉淀时,故滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过,C正确;滴定达终点时,溶液中同时存在沉淀,则溶液中,D错误。
第II卷(非选择题 共55分)
2、 非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(15分)河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和农田灌溉间接危及人体健康。请回答下列问题。
已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”“<”“=”)25℃。
(2)图中四点间的大小关系: (用A、B、C、D表示)。
(3)在新制氯水中加入少量固体,水的电离平衡移动 (填“向左”“向右”或“不”)。
(4)25℃时,0.1浓度的溶液与a醋酸溶液等体积混合后,醋酸的电离常数为 (用含a的式子表示)。
(5)T℃时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的(忽略溶液混合时的体积变化),则溶液与溶液的体积比为 。
(6),25℃时,1.0溶液的约等于 (已知)。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”性,并结合有关数据解释原因: 。
【答案】(1)> (2) (3)向右 (4) (5)9∶1
(6) 1.7 酸 酸的电离常数为,F-水解常数,酸的电离程度大于的水解程度,所以溶液显酸性
【解析】(1)水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,25℃时,,温度T时,,故T>25℃;
(2)Kw只受温度的影响,温度越高Kw越大,故图中四点Kw间的大小关系:B>A=C=D;
(3)在新制氯水中加入少量NaCl固体,氯离子浓度增大,使得平衡逆向移动,则氢离子浓度减小,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向右移动;
(4)25℃时,0.1NaOH溶液与amol/L醋酸溶液等体积混合后pH=7,则溶液中,依据电荷守恒得,,依据元素守恒得,醋酸的电离平衡常数;
(5)如图可知,T℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得溶液pH=7,则NaOH过量,溶液显碱性,设H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为a∶b,,解得a∶b=9∶1;
(6)25℃时,HF电离程度较小,所以存在c(F-)≈c(H+),c(HF) ≈1.0mol/L,则c(H+)≈,溶液的pH=-lg0.02=1.7;,说明HF电离程度大于F-水解程度,所以HF和NaF等浓度混合溶液呈酸性。
17.(12分)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
【答案】(1)
(2) 溶液恰好由无色变粉红色 84.4 b
【详解】(1)①由图可知,m点时与恰好完全反应生成强碱弱酸盐,能促进水的电离,n点时溶液显中性,水的电离不受影响,p点时溶液显酸性,抑制水的电离,所以水的电离程度由大到小的顺序为:;
②n点溶液中pH=7.0,c(H+)= c(OH-),而溶液中存在电荷守恒,所以;
③用溶液滴定溶液,至p点消耗酸40mL,则得到溶液,p点为溶液,溶液呈酸性,说明电离大于水解,加入氨水至中性,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,则有①c(Na+)+c()=2c()+c(),物料守恒有②c(Na+)=c()+c()+c(),将①式减去②得c()=c()-c(),故<;
(2)①采用酸性溶液滴定该草酸溶液,滴定终点时溶液会呈现高锰酸钾的颜色,因此当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变粉红色,且半分钟内不变化,说明反应达到终点;
②三次滴定消耗酸性高锰酸钾的体积分别为20.12mL、21.50mL、20.08mL,第二次数据偏差太大,舍去,平均体积为20.10mL,,滴定过程中涉及的反应为,则粗草酸晶体中,粗草酸中含草酸晶体的质量分数为;
③a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗,对实验没有影响,所测结果无影响,故a不符合题意;
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下,导致滴入的溶液体积偏大,结果偏高,故b符合题意;
c.如果配制好的溶液未经充分振荡就直接取出上层溶液进行滴定,则液体上面的部分以蒸馏水为主,取出的上层溶液浓度偏低,滴定时消耗的高锰酸钾的量偏少,导致测定结果偏低,故c不符合题意;
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡,由于气泡占有一定的体积,使得计算所得的消耗高锰酸钾的体积偏小,会使实验结果偏小,故d不符合题意;
故选b。
18.(12分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示:
已知:①
离子
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。
(2)加入氨水调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣II中含有 (填化学式)。
(3)滤渣I在水中的的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全,则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是 ,但加入H2C2O4溶液时应避免过量,原因是 。
【答案】(1)增大接触面积,从而加快反应速率和提高浸取率
(2) Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2
(3)
(4) H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产率降低
【分析】制备BaCl2•2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,调pH为8,Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,只有Fe3+完全沉淀,滤渣I为Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,加入氢氧化钠调节pH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4沉淀,除去Ca2+,蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl2•2H2O;
【详解】(1)化学反应的速率与反应物的接触面积有关,毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,可以增大反应物的接触面积,增大反应速率和提高浸取率,故答案为:增大接触面积,从而加快反应速率和提高浸取率;
(2)根据流程图和表中数据可知:Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,加入氨水,调pH为8,Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3,Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3,加入氢氧化钠调节PH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;
(3)滤渣I为Fe(OH)3,在水中的的沉淀溶解平衡可表示为;
(4)已知 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9,Ca2+沉淀完全时离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1,溶液中[]至少是,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,已知Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7、Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成CaC2O4沉淀,加入H2C2O4时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀,产率降低。
19.(16分)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
【答案】(1)
(2) 大于
(3)AD
(4)
(5)
【详解】(1)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,电离方程式为;
(2)等浓度、等体积的Na2S和HCl反应生成等物质的量浓度的NaCl、NaHS,H2S的,其,则,HS-的电离程度弱于其水解程度,溶液显碱性;因为HS-的电离程度弱于其水解程度且其电离和水解都是微弱的,因此溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为;
(3)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,A正确;
Fe3+会将S2-氧化,二者不能大量共存,B错误;
根据第2问解析,HS-的电离程度弱于其水解程度,将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度增大,C错误;
,温度不变则最终不变,D正确;
(4)①
②
③
④
则①=②+③-④,①的平衡常数为;
(5)<,则向含的废水中加入沉淀剂FeS,FeS转化为CuS,离子方程式为;当反应达到平衡时,。
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