2025届高三二轮水溶液的离子平衡专题复习讲义和专题训练
2025-02-25
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特供
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 | 高三 |
| 章节 | 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.93 MB |
| 发布时间 | 2025-02-25 |
| 更新时间 | 2025-02-25 |
| 作者 | 韩万忠 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50640851.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三二轮水溶液的离子平衡专题复习讲义和专题训练
核心素养
变化观念与平衡思想 宏观辨识与微观解析 证据推理与模型认知
考情预测
预计2025年高考中,仍会以图像的形式综合考查外界条件对电离平衡的影响,以及借助图像数据计算电离平衡常数;离子积常数和影响水电离平衡的因素,特别是酸、碱反应过程中水的电离程度的变化;盐类水解原理,特别是特殊点的粒子浓度大小关系;溶度积和溶度积曲线的理解等,强调用动态平衡的观点看待和分析微粒变化的过程。
考法1、准确判断水电离的c(H+)或c(OH-)
1、溶质为酸的溶液
H+来源于酸和水的电离,而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+),方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12 mol·L-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol·L-1。
2、溶质为碱的溶液
OH-来源于碱和水的电离,而H+只来源于水。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12 mol·L-1,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。
4、 水解呈酸性或碱性的正盐溶液
H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L-1;pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2 mol·L-1。
考法2、强、弱电解质的相关知识
1、相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸溶液的比较
比较
c(H+)
c(酸)
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
一元强酸
相同
小
小
少
相同
一元弱酸
大
大
多
(2) 证明酸碱性实验设计(以证明HA是弱酸为例)
实验方法
结论
常温下,测0.01mol·L-1 HA溶液的pH
若pH>2,则HA为弱酸
常温下,测NaA溶液的pH
若pH>7,则HA为弱酸
相同条件下,测相同浓度的HA和HCl溶液的导电能力
若HA溶液的导电能力比盐酸溶液的弱,则HA为弱酸
测pH相同的HA溶液与盐酸稀释相同倍数前后的pH变化
若HA溶液的pH变化小,则HA为弱酸
3、根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)大小
。
考法3、有关溶液中粒子浓度的变化图像分析
类型一、一强一弱溶液的稀释图像
1、相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
2、相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3、pH与稀释倍数的线性关系
(1)HY为强酸、HX为弱酸
(2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
(3)水的电离程度:d>c>a=b
(1)MOH为强碱、ROH为弱碱
(2)c(ROH)>c(MOH)
(3)水的电离程度:a>b
类型二、Kw和Ksp曲线
1、双曲线型
不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6]
(1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,Kw依次增大
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-)
(1)a、c点在曲线上,a→c的变化为增大c(SO),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变
(2)b点在曲线的上方,Qc>Ksp,将会有沉淀生成
(3)d点在曲线的下方,Qc<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4
2、直线型(pM-pR曲线)
pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数
①直线AB上的点:c(M2+)=c(R2-);
②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3;
③X点对CaSO4要析出沉淀,对CaCO3是不饱和溶液,能继续溶解CaCO3;
④Y点:c(SO)>c(Ca2+),二者的浓度积等10-5;Z点:c(CO)<c(Mn2+),二者的浓度积等10-10.6。
类型三、分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
类型四、酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7)
考法4、溶液中微粒浓度的大小关系
阐释
举例
两大理论
电离理论
弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离(多元弱酸分步电离,逐级减弱)
H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO3-)>
c(CO32-)>c(OH-)
水解理论
弱电解质离子的水解是微弱的,水解生成的微粒浓度很小(多元弱酸酸根离子分步水解,逐级减弱)
Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>
c(HCO3-)>c(H2CO3)
三大守恒
电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性
NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+
c(OH-)+c(HCO3-)
物料守恒
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒
NaHCO3溶液中:n(Na+):n(C原子)=1:1,则c(Na+)=c(CO32-)+c(H2CO3)+
c(HCO3-)
质子守恒
电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子数等于失去的质子数
NaHCO3溶液中:
考法5、有关溶液中粒子浓度的变化图像题解题建模
在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a点Kw=1.0×10-14
B.水的电离程度:b>c>a>d
C.b点:c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.25 ℃时NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7(用n表示)
[分析建模] 向弱酸(或强酸)溶液中逐滴滴入强碱(或弱碱)溶液,离子浓度、pH有一定的变化规律。现以向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液为例进行分析,以能够对该类题有一个整体把握。
上图一目了然,可以很清楚地得出不同情况下溶液中的pH、离子浓度的关系。
[模型解题]
考法6、沉淀溶解平衡
1、沉淀的生成
方法
实例
原理
调节pH法
用CuO除去CuCl2中的FeCl3
沉淀剂法
以Na2S作沉淀剂除去污水中的重金属离子Cu2+
2、沉淀的溶解
方法
实例
原理
酸溶解法
CaCO3可溶于盐酸
盐溶解法
Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
配位溶解法
AgCl溶于氨水
氧化还原溶解法
不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3
3、沉淀的转化
锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为
矿物转化:ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS,离子方程式为
4、沉淀溶解平衡曲线的理解应用
(1)一点应用:判断结晶的方法
①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法。
②溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。
③带有结晶水的盐,一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法,特别应注意的是若从FeCl3溶液中结晶出FeCl3·6H2O晶体,应在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。
(2)三点提醒
①并非Ksp越小,其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质,它们的溶解度可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解度就不能直接用Ksp的大小来比较。
②溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。
③涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
真题赏析
【2024·江苏卷】室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
答案:D
解析:实验1所得溶液中存在电荷守恒:,A错误;实验2所得溶液,即,代入的二级电离常数计算式,得:,故,B错误;受热易分解,且易被空气中的氧化,故经过蒸干、灼烧无法得到固体,C错误;通入酸性溶液中发生反应:,生成的多于,故实验3所得溶液中:,D正确。
【2024·山东卷】常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为K。已初始浓度,所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ表示的变化情况
B.的电离平衡常数
C.时,
D.时,
答案:C
解析:根据分析,线Ⅱ表示的变化情况,A错误;
由图可知,当相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则的电离平衡常数,B错误;pH=n时,,的,
由图可知pH=n时,,代入整理得,C正确;根据物料守恒,pH=10时溶液中,D错误。
课堂检测
1.常温下,溶液中各含磷物种的关系如图所示。图中表示各含磷物种的浓度负对数(),表示的浓度负对数[]。已知:溶液中含磷物种的浓度之和始终保持。x、y、z三点的坐标:。
下列说法不正确的是( )
A.曲线①表示随的变化
B.的水溶液显酸性,属于正盐
C.的平衡常数K的数量级为105
D.的溶液中:
2.工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的平衡常数
B.
C.曲线④代表含的溶液的变化曲线
D.对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
课堂检测答案以及解析
1.答案:A
解析:电离出的既能发生水解又能发生电离,电离常数为,水解常数为Kh==10-12.6,电离大于水解,水溶液显酸性,属于正盐,B正确;
的平衡常数K=====105.3,数量级为,C正确;
时,此时,由于溶液中含磷物种的浓度之和始终保持为,即由于,则,D正确。
2.答案:D
解析:D.曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线交点是(6.9,a),就可以发生沉淀转化,D错误。
基础训练
1.下列说法不正确的是( )
A.25 ℃时,0.1 mol·溶液的pH>1,证明是弱电解质
B.的水溶液不易导电,故是弱电解质
C.25 ℃时,0.1 mol·溶液比等浓度的溶液的导电能力弱
D. 、、都是弱电解质
2.最近《科学》杂志评出“十大科技突破”,其中“火星上找到水的影子”名列第一。下列关于水的说法正确的是( )
A.水的离子积不仅只适用于纯水,升高温度一定使水的离子积增大
B.水的电离和电解都需要电,常温下都是非自发过程
C.水中氢键的存在既增强了水分子的稳定性,也增大了水的沸点
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡,其中酸和碱通常都会抑制水的电离
3.已知时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
HCOOH
HCN
下列反应不能自发进行的是( )
A.
B.
C.
D.
4.实验测得0.5 mol·溶液和的pH随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,的变小
B.随温度升高,中
C.随温度升高,溶液的减小
D.随温度升高,溶液的pH变化是K改变和水解平衡移动共同作用的结果
5.在菠菜等植物中含有丰富的草酸,草酸对生命活动有重要影响。下列说法正确的是( )
A.草酸的电离方程式为
B.0.1 mol·草酸溶液中:
C.常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
D.已知溶液显酸性,则
6.根据下表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是( )
化学式
电离常数
HC1O
A.c()>c()>c()
B.c(HCIO)+c()=c()+c()
C.c()>c()>c()
D.
7.实验探究是化学学科核心素养之一,如图为某实验测得0.1 mol·溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法错误的是( )
A.a点时溶液呈碱性,此时
B.a、b、c三点的溶液中,均存在
C.a、c两点溶液的c()相同
D.图中ab段,溶液pH逐渐减小,说明及水的电离平衡正移对pH影响大于水解平衡正移对pH的影响
8.已知常温下浓度均为的溶液的如下表所示。
溶液
NaF
NaC1O
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是( )
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:(一级电离平衡常数)
B.加热溶液,其将小于9.7
C.的溶液与的溶液以等体积混合,则有
D.溶液中:
9.牙形石(一种微型古生物遗体)主要成分为,存在于灰岩(主要成分为)中。可以通过合适的酸除去灰岩显示出牙形石的形态,进而分析当时的地层环境。根据以下数据,有关分析错误的是( )
已知:(1)酸的电离平衡常数。
弱酸
电离平衡常数(25 ℃)
(2)
(3)钙的磷酸盐中只有磷酸二氢钙可溶于水,其余难溶于水。
A.当加入过量的盐酸时与牙形石反应为
B.过量的醋酸可以溶解灰岩:
C.过量醋酸与牙形石:,该反应
D.醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石
10.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中五点间的关系:
B.若从点到点,可采用在水中加入少量固体的方法
C.若从点到点,可采用温度不变时在水中加入适量的方法
D.若处在点时,将的硫酸与12的溶液等体积混合后,溶液显中性
11.时,(为或)的沉淀溶解平衡关系如图所示。已知,下列说法中不正确的是( )
A.a线表示
B.Y点溶液是的过饱和溶液
C.当沉淀和沉淀共存时,溶液中和的比是
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量,可转化为Y点对应的溶液
12.298 K时,向溶液中滴入NaOH溶液,溶液中的物质的量分数(X)随pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0.1 mol·溶液中:
B.0.1 mol·溶液中:
C.
D.0.1 mol·溶液中存在3个电离平衡
13.在某温度时,将 mol·氨水滴入10 ml 1.0 mol·盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点:
B.氨水的浓度为1.0 mol·
C.c点溶液中离子浓度大小关系:
D.b、c、d三点水的电离程度大小关系:b>c>d
14.利用传感器探究溶液与硫酸、混合溶液发生反应的离子反应顺序,绘得三份曲线图如下,其中图甲是向硫酸中滴加溶液,图乙是向溶液中滴加溶液,图丙是向硫酸和混合溶液中滴加溶液。已知实验使用的溶液浓度和滴速相同;硫酸和溶液浓度相同;混合溶液中两溶质的浓度也相同。
以下解读错误的是( )
A.三个点的
B.点:
C.向混合溶液中滴加溶液,硫酸先于发生反应
D.点时溶液离子浓度:
15.以酚䣭为指示剂,用的溶液滴定的二元酸溶液。溶液中,、分布系数随滴加溶液体积的变化关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表,曲线②代表
B.为二元弱酸
C.的电离常数
D.加入溶液时,溶液中
基础训练答案以及解析
1.答案:B
解析:25 ℃时,0.1 mol·溶液的pH>1说明不能完全电离,则是弱电解质,A正确;是难溶的盐,其水溶液不易导电,但熔融状态下,完全电离,故是强电解质,B错误;溶液中的离子浓度越大,导电能力越强,是弱电解质、是强电解质,相同浓度的、溶液中,溶液中的离子浓度较大,故导电能力>,C正确;、、的电离均是不完全的,故三者都是弱电解质,D正确。
2.答案:A
解析:水的电离不需要电,常温下是自发过程,B错误;水中的氢键存在于分子之间,不影响水分子的稳定性,氢键增大了水分子的沸点,C错误;加入电解质不一定会破坏水的电离平衡,如强酸强碱盐不会影响水的电离平衡,D错误。
3.答案:B
解析:的酸性强于,因此该反应不能自发进行,B符合题意。
4.答案:D
解析:水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、增大,且=,则增大,A、B错误;盐的水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动,增大,C错误。
5.答案:B
解析:草酸为二元弱酸,分两步电离,以其第一步电离为主,电离方程式为,A错误;草酸绝对电离程度不大,且第一步电离程度大于第二步,0.1 mol·草酸溶液中:,B正确;将草酸溶液加水稀释,溶液中增大,C错误;已知溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则,D错误。
6.答案:A
解析:弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,其相对应的酸根离子水解程度越小,根据电离平衡常数可知,酸性:,则酸根离子水解程度:,酸根离子水解程度越大,溶液中该离子剩余浓度越小,但其水解程度都较小,水解产生的离子浓度远小于盐电离产生的离子浓度,所以离子浓度:,A正确;根据元素Cl、C原子守恒可知,溶液中微粒关系为:,B错误;根据选项A分析可知:,溶液显碱性,所以溶液中更小,故溶液中离子浓度关系为,C错误;根据电荷守恒可知:,所以,D错误。
7.答案:C
解析:溶液显碱性,则的水解程度大于电离程度,即,A正确;溶液中,有电荷守恒,B正确;随着温度升高,增大,a点与c点溶液的pH相同,c()相同,由于c点较大,故c点溶液的较大,故C错误;溶液中存在的水解和电离两个过程,两个过程均是吸热过程,升高温度,促进的水解和电离,溶液pH逐渐减小,说明及水的电离平衡正移对pH影响大于水解平衡正移对pH的影响,D正确。
8.答案:D
解析:相同温度下,相同浓度的钠盐溶液中,弱酸根离子水解程度越大,其溶液越大。根据表中数据可知,离子水解程度,则酸的电离平衡常数,A错误;盐类水解是吸热反应,升高温度可促进盐类水解,故加热溶液,的水解程度增大,溶液的碱性增强,增大,B错误;常温下,溶液的,说明是强碱弱酸盐,则是弱酸,的溶液浓度大于的溶液浓度,酸的电离程度较小,二者等体积混合,有剩余,溶液呈酸性,则,结合电荷守恒得,则溶液中离子浓度,C错误;根据元素质量守恒得,根据电荷守恒得,故,D正确。
9.答案:A
解析:盐酸是强酸,加入过量盐酸时与牙形石反应为,A错误;据电离平衡常数的大小可判断,酸性,可发生反应,B正确;据电离平衡常数的大小可判断,酸性,可写出反应,,根据的表达式代入上式换算化简得,远小于,因此牙形石不溶于醋酸溶液中,醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石,故C、D正确。
10.答案:A
解析:由图可知,A、D、E是在水的电离平衡曲线上,三点的相同,点是在水的电离平衡曲线上,点在A、B的连线上,由于水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,则图中五点间的关系为,A正确;若从点到点,由于温度不变,溶液中减小,增大,溶液由中性变为碱性,但溶液显酸性,B错误;若从点到点,由于水的离子积常数增大,所以采用升高温度的方法,C错误;若处在点时,,的硫酸中,的溶液中,若二者等体积混合,由于,所以溶液显碱性,D错误。
11.答案:D
解析:由可知,相同时,,则由题图可知,a线表示,故A正确;由题图可知,Y点,则Y点溶液是的过饱和溶液,故B正确;当沉淀和沉淀共存时,溶液中和的比为,故C正确;向X点对应的饱和溶液中加入少量,溶液中增大,由题图可知,Y点小于点,故D不正确。
12.答案:A
解析:分步电离,,,,由图可知,当时,,,A正确;当在溶液中物质的量分数接近1时,溶液呈酸性,说明的电离程度大于其水解程度,但绝对电离程度依然很小,0.1 mol·溶液中,B错误;水解常数,,由图可知,当时,,则,C错误;溶液中存在2个电离平衡,电离,还有的电离,D错误。
13.答案:D
解析:a点pH=0,则=1.0 mol·,由图中信息可知,a点时溶液温度小于25 ℃,则此时水的离子积,则,A错误;b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成,由于b点体积小于10 mL,因此氨水的浓度大于1.0 mol·,B错误;溶液中存在电荷守恒:,由于c点时温度小于25 ℃,溶液的pH=7时为酸性,则,结合电荷守恒可知:,则c点溶液中离子浓度大小为,C错误;b点溶液温度最高,溶质是,水解促进了水的电离,而c、d两点氨水都过量,会抑制水的电离,过量越多,对水电离的抑制程度就越大,故b、c、d三点水的电离程度为b>c>d,D正确。
14.答案:D
解析:由三图信息可知,滴加的溶液先和发生中和反应,当后和溶液发生复分解反应生成沉淀,则点未与反应,点部分已和生成沉淀,点几乎沉淀完全,故三个时间点的为,A、C正确;点时溶液中含有大量的和极少量的,则溶液中离子浓度大小顺序为,B正确;根据电荷守恒可知,点时溶液中,D错误。
15.答案:C
解析:由图可知,滴加溶液体积为时,发生突变,且曲线②代表的粒子分布系数接近1,说明此时达到滴定终点,溶液中的溶质为,则,曲线③代表,初始,即初始溶液中的,故的一级电离是完全的,则曲线①代表,曲线②代表,A错误;属于二元酸,但由于的一级电离是完全的,故其属于强酸,错误;由图可知,当即时,曲线①②相交,滴加溶液体积为,此时曲线③对应的,故的电离常数,C正确;加入溶液时,溶液中的溶质为,溶液显酸性,,电荷守恒式为,则,D错误。
拔高训练
1.时纯水的电离度为,的醋酸溶液中水的电离度为,的氢氧化钠溶液中水的电离度为。若将上述醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离度为。下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.一元弱酸溶液中存在电离平衡:。将加入水中形成溶液,下图表示溶液中的物质的量浓度随时间变化的曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
3.碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:[已知,,的电离常数,],下列有关说法正确的是( )
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C.向体系中通入气体,溶液中保持不变
D.通过加溶液可实现向的有效转化
4.时,用盐酸滴定氨水的滴定曲线如图所示(已知:滴定剂与被滴定组分的物质的量之比为滴定分数)。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中水电离出的小于
B.温度升高,c点溶液的pH减小
C.滴定过程,溶液中不变
D.时,的数量级为
5.已知:。室温下,向的溶液中滴加的溶液,溶液随变化的关系如图所示,则图中b点坐标为( )
A. B. C. D.
6.时,向溶液中滴加的盐酸,溶液的随加入盐酸的体积V变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时溶液的是由于水解程度小于其电离程度
B.b点溶液中存在:
C.c点溶液中的主要来自的电离
D.d点溶液中存在:
7.常温下,用浓度为的NaOH标准溶液滴定浓度均为的HCl和的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.约为
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:
8.室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是( )
A.溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
9.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
用试纸测定的溶液的,测得约为5
2
向的溶液中滴加酸性溶液,溶液紫红色褪去
3
将浓度均为的和溶液等体积混合,产生白色沉淀
4
向的溶液中滴加稀盐酸,有刺激性气味的气体产生
下列说法不正确的是( )
A.的溶液中存在:
B.实验2说明溶液具有还原性
C.依据实验3的现象,不能得出的结论
D.实验4中生成的有刺激性气味的气体可能为
10.一定温度下,AgCl和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,,
C.的平衡常数
D.向均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
11.是三元弱酸。室温下,向的溶液中滴加NaOH溶液调节pH。混合溶液中g[表示、,]随溶液pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线a表示与溶液pH的关系
B.常温下,的的数量级为
C.随着pH的增大,保持不变
D.时,
12.某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离,体系中pH与关系如下图所示,c为和的浓度,单位为。已知,下列说法正确的是( )
A. B.③为pH与的关系曲线
C. D.
13.某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
④移取20.00 mL待测液注入洁净的存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
(1)以上步骤有错误的是_______(填编号)。若测定结果偏高,原因可能是_______(填字母)。
A.在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后无气泡
(2)如图是某次滴定时滴定管中的液面,其读数为_______mL。
(3)根据下列数据,请计算待测盐酸的浓度:_______。
滴定次数
待测液体积/mL
标准烧碱溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.30
第二次
20.00
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.10
(4)拓展:某同学学习了中和滴定,将该原理又应用到葡萄酒中抗氧化剂残留量(以游离计算)的测定。
准确量取100.00 mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分,取馏分于雉形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为标准溶液滴定至终点,重复操作三次,平均消耗标准溶液22.50 mL(已知滴定过程中所发生的反应是)。
判断达到滴定终点的依据是_______;所测100.00mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(以游离计算)为_______。
14.氰化钠是一种剧毒物质,工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠,硫代硫酸钠的工业制备原理为。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠,并检测氰化钠废水处理情况。
(1)实验室通过如图装置制备
①实验中要控制生成速率,可采取的措施有__________(写出一点)。
②装置的作用是__________。
③反应开始后,装置c中先有淡黄色浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物为__________(填化学式)。
④实验结束后,在e处最好连接盛__________(填“溶液”、“水”或“”)的注射器,接下来的操作为__________,最后拆除装置。
(2)氮化钠废水处理
实验:取处理后的㲵化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴溶液作指示剂,用的标准溶液滴定,消耗溶液的体积为。
已知:a.废水中氰化钠的最高排放标准为;
b.,,呈黄色,且优先与反应。
①滴定时,的标准溶液应用________(填仪器名称)盛装;滴定终点时的现象是________。
②处理后的废水是否达到排放标准?________(填“是”或“否”)。
15.盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下:
已知:常温下,。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)含硼固体中的在水中存在平衡:(常温下,);与溶液反应可制备硼砂。常温下,在硼砂溶液中,水解生成等物质的量浓度的和,该水解反应的离子方程式为____________,该溶液____________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是____________(填化学式);精制Ⅰ后溶液中的浓度为,则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在____________以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收外,还将增加____________的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是____________;进行操作X时应选择的试剂是____________,若不进行该操作而直接浓缩,将导致____________。
拔高训练答案以及解析
1.答案:A
解析:时,纯水中,纯水的电离度为;的醋酸溶液中,水电离出来的氢离子的浓度与氢氧根离子的浓度相等,即,水的电离度为,醋酸电离出来的氢离子会抑制水的电离,则;同理可得的氢氧化钠溶液中,,水的电离度为,即有;的醋酸溶液和的氢氧化钠溶液等体积混合,醋酸是弱电解质,醋酸过量,溶液仍显酸性,溶液的,对水的电离抑制作用小于的醋酸溶液,,溶液中水的电离度为,所以有。综上分析,A项符合题意。
2.答案:C
解析:将加入水中,先形成浓度近似为的溶液,而和都为0;随后开始电离,逐渐减小,逐渐增大;达到电离平衡时,电离出的各个离子浓度最大,但均小于,且,C项符合题意。
3.答案:B
解析:上层清液为的饱和溶液,存在水解平衡,根据物料守恒,,A错误;的饱和溶液,根据,可得,因此含碳微粒最主要以形式存在,B正确;向体系中通入气体,发生反应:转化为可溶的,溶液中增大,C错误;比更难溶,加溶液不能实现向的有效转化,D错误。
4.答案:D
解析:a点表示反应中点,溶质为等量氯化铵和氨水的混合溶液,由图可知,此时溶液显碱性,说明氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,对水的电离起抑制作用,故溶液中水电离出的小于,A正确;c点表示恰好反应完全的点,溶质为氯化轱,温度升高,促进氯化铵溶液的水解,增大,pH减小,B正确;,滴定过程,温度不变,不变,溶液中不变,C正确;由图可知,b点时,HCl与氨水的物质的量之比为0.9,此时溶质为氯化铵和氨水,且物质的量之比为9:1,则b点,时,,数量级为,D错误。
5.答案:C
解析:电离平衡常数只受温度的影响,因此a、b、c三点的电离平衡常数相同。用a点进行分析,,,的电离平衡常数,代入数值得,b点时,,则,b点坐标是,C项正确。
6.答案:B
解析:存在水解平衡和电离平衡,点溶液的是由于水解程度大于其电离程度,A项错误;根据电荷守恒有,b点,即,所以项正确;c点溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的主要来自的电离,C项错误;d点,碳酸氢钠和盐酸恰好完全反应,,D项错误。
7.答案:D
解析:NaOH溶液和混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,未发生反应,溶质成分为NaCl和,,,A正确;a点溶液为等浓度的NaCl和混合溶液,存在物料守恒关系:,B正确;点b溶液中含有NaCl及等浓度的和,由于,溶液显酸性,说明的电离程度大于的水解程度,则,C正确;c点溶液中水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度:,D错误。
8.答案:C
解析:NaF溶液中存在电荷守恒:,则,A错误;“除镁”过程生成沉淀,在水溶液中存在的沉淀溶解平衡,根据,可知上层清液中的,B错误;溶液中存在质子守恒:,所以,C正确;“沉锰”后的滤液中还存在,也可能有过量的,所以D项不符合电荷守恒,D错误。
9.答案:C
解析:溶液中存在电荷守恒,物料守恒,两式联立消去得:,A项正确;酸性溶液具有强氧化性,溶液被氧化,说明溶液具有还原性,B项正确;等体积混合后浓度减半,即混合后,,,和反应后生成,,,因此时有沉淀产生,故能得出结论,C项错误;和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化硫,故生成的有刺激性气味的气体为,D项正确。
10.答案:C
解析:假设a点坐标为,此时分别计算反应的浓度商Q得,,,二者的浓度商均小于其对应的溶度积,二者不会生成沉淀,A错误;为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;该反应的平衡常数表达式为,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得,C正确;向均为的混合溶液中滴加,开始沉淀时所需要的分别为和,说明此时沉淀需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误。
11.答案:A
解析:由图可知,当时,表示两种离子浓度相等,是三元弱酸,会逐级电离,电离常数逐级减小,故a、b、c分别为,,,A错误;由c曲线可知,常温下,当时,的,数量级为,B正确;,其比值不受pH影响,C正确;根据电荷守恒可知,,此时,,由曲线b可知,,故有,D正确。
12.答案:D
解析:④表示pH与的关系曲线,符合的函数关系,代入,则,,C项错误;③表示pH与的关系曲线,符合的函数关系,代入,则,,D项正确;③表示pH与的关系曲线,B项错误;①表示pH与的关系曲线,符合的函数关系,代入,则,,A项错误。
13.答案:(1)①BCD
(2)22.60
(3)0.2000
(4)滴入最后半滴标准液,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且30s内不再褪去;144
解析:(1)碱式滴定管水洗后,需用标准液润洗,则①错误。在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水对实验结果无影响,测定结果不变,A不符合题意;滴定终点读数时仰视,其他操作正确,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,B符合题意;盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过后,再用待测液润洗,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,C符合题意;滴定前,滴定管尖嘴有气泡,初始读数偏小,滴定后无气泡,终点时读数正确,所以两者之差偏大,会使得结果偏大,测定结果偏高,D符合题意;故答案为BCD。
(2)滴定管的小刻度在上方,每个刻度为0.01 mL,图中读数为22.60 mL。
(3)三次滴定消耗的体积分别为19.90 mL、22.10 mL、20.10 mL,第二次实验数据偏差大舍弃,消耗平均,则盐酸的浓度为。
(4)能使淀粉溶液变蓝色,该实验用标准溶液滴定含有的馏分溶液,起始时溶液无色,当滴入最后半滴标准液时,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且30s内不再褪去,说明达到滴定终点;反应方程式为,则,,所测葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为。
14.答案:(1)①调节酸的滴加速度(或控制反应温度)
②作安全瓶,防止倒吸
③S
④溶液;打开,关闭
(2)①酸式滴定管;滴入最后半滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失
②否
解析:(2)①为强酸弱碱盐,水解显酸性,故应该用酸式滴定管盛装;优先与反应,当溶液中反应完全后,再与结合生成黄色沉淀,即达到滴定终点的现象为滴入最后半滴硝酸银溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失。
②反应消耗的物质的量为,根据离子方程式,可得氰化钠的物质的量为,则废水中的质量为,即废水中詤化钠的含量为,故处理后的废水未达到排放标准。
15.答案:(1);9.24
(2);;
(3)除钙或除Ca或除或除碳酸钙;HCl;浓缩时有沉淀析出,最终所得的产率减小
解析:(1)水解生成等物质的量浓度的和,则根据原子守恒和电荷守恒可配平其水解反应的方程式为:。该溶液中,根据在水中存在的平衡的平衡常数知,时,。
(2)加入生石灰是为了除去水浸后滤液中残留的,则滤渣Ⅰ的主要成分为;精制Ⅱ加入纯碱的目的是生成沉淀而不沉淀,根据,精制Ⅰ后溶液中,知应控制。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收HCl(可与CaO反应)外,还会增加生石灰的用量,而残留的更多的会进一步使精制Ⅱ中的用量增加。
(3)精制Ⅰ加入的生石灰过量,精制Ⅱ加入纯碱(过量)的目的是除去溶液中的Ca元素,操作X是为了除去过量的碳酸钠,结合“浓缩”时得到NaCl可知,加入的试剂为盐酸,若不进行该操作而直接浓缩,结合各物质溶解度知,可能有析出,从而影响后续沉锂产率。
专题测试
一、单项选择题:本题共16小题,每题4分,共64分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.常温下,在的氨水中存在电离平衡:,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡正向移动,电离常数增大
B.向该溶液中加少量固体,平衡正向移动
C.向该溶液中滴加几滴,平衡逆向移动,减小
D.通入少量HCl气体,平衡正向移动,减少
2.下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
实验
实验探究方案
探究目的
A
甲、乙两支试管中分别加入溶液,向甲试管中加入少量晶体,观察溶液颜色变化
反应物浓度对水解平衡的影响
B
向溶液中加入溶液,观察现象
比较和结合的能力
C
向滴有酚酞的溶液中,加入少量固体,观察溶液颜色变化
验证溶液中存在水解平衡
D
用计测量相同浓度溶液与的,比较两溶液的大小
比较次氯酸和醋酸酸性强弱
A.A B.B C.C D.D
3.已知溶剂分子结合的能力会影响酸给出的能力。某温度下部分酸在冰醋酸中的如下表所示。下列说法错误的是( )
分子式
4.87
7.24(一级)
8.9
9.4
A.在冰醋酸中的电离方程式:
B.在冰醋酸中酸性:
C.结合的能力:
D.相同温度下醋酸在液氨中的小于其在水中的
4.用数字传感器探究AgCl的沉淀溶解平衡。实验测得悬浊液中溶解的氯离子浓度变化如图所示,a点表示大量AgCl溶于水形成的悬浊液,下列说法正确的是( )
A.该温度下
B.b点可能加入少量蒸馏水
C.c点可能加入一定量的KI溶液
D.d点不可能存在
5.将0.1的醋酸钠溶液20mL与0.1盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.常温下,用溶液滴定溶液,得到pH与、,关系如图,下列叙述正确的是( )
A.曲线n表示pH与的变化关系
B.若M点存在,则
C.消耗NaOH体积为30mL时,
D.N点
7.已知:25°C时,某些弱酸的电离常数如下表,下列说法正确的是( )
HClO
A.向漂白粉溶液中加入少量可增强漂白性
B.向溶液中通入少量发生反应的离子方程式为:
C.相同浓度的溶液的pH值由大到小的顺序为:
D.相同浓度的和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:
8.常温下,封闭仪器中装有溶液,现向其中缓慢注入溶液,随其体积增加,溶液pH变化如下图所示(HClO的电离平衡常数为,),下列分析错误的是( )
A.A点pH为10.2
B.B点中存在
C.水电离程度
D.中性点在BC之间
9.常温下,往溶液中通入至饱和,有微量FeS生成,溶液中(溶液体积和浓度的变化忽略不计)[已知:的电离常数、,,],下列说法不正确的是( )
A.溶液中,
B.反应的
C.溶液中,
D.溶液中,pH约为5
10.常温下,用浓度为的NaOH标准溶液滴定10mL浓度均为的HCl和的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.约为10-4.76
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:a<b<c<d
11.下列实验方案设计、现象和结论均正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
向0.1mol/L稀盐酸中加入少量固体,测量溶液温度变化
溶液温度下降
>0
B
向2mL0.1mol/L溶液中先滴加4滴0.1mol/LKCl溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
(AgI)<(AgCl)
C
向1mL0.1mol/L溶液中加入5mL0.1mol/LKI溶液,充分反应后再加入2mL,振荡后静置,取上层清液滴加KSCN溶液
上层清液变红色
与反应存在限度
D
向含有酚酞的NaOH溶液中滴入新制氯水
溶液由红色变无色
氯水中存在酸性物质
A.A B.B C.C D.D
12.湿法提银工艺中,浸出的需加入进行沉淀。25℃时,平衡体系中含微粒的分布系数[如]随的变化曲线如图所示。已知:。下列叙述错误的是( )
A.25℃时,的溶解度不会因增大而一直减小
B.25℃时,的平衡常数
C.当时,溶液中
D.沉淀最彻底时,溶液中
13.向氨水中通入,溶液中、、的物质的量分数随pH的变化如图。下列有关分析不合理的是
A.
B.曲线b代表,曲线c代表
C.时,
D.时,
14.亚磷酸()是二元弱酸。常温下,某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴定亚磷酸钠()溶液过程中的化学变化,得到电极电位U和溶液随盐酸体积的变化曲线如图所示(已知电位滴定法的原理:在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极的电位也发生了突跃,进而确定滴定终点)。下列说法错误的是( )
A.常温下,的近似为10-6.7
B.b点对应的溶液中存在:
C.c点由水电离出的
D.d点对应的溶液中存在:
15.亚磷酸()是二元弱酸。常温下,向的氨水中滴加溶液。混合溶液中与关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.时,
B.当时,
C.当时,
D.的平衡常数
16.已知,25℃时,的。用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL溶液,溶液中的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如下图(忽略滴定过程中温度的变化)。[如分布分数:]下列说法错误的是( )
A.两次突变,应选用不同的指示剂
B.pH=8时:
C.b点溶液
D.
二、非选择题:本题共4小题,未标注的每空为1分,共36分。
17.(8分)钙钛矿具有优异的电导性能。某兴趣小组以、为原料进行了如下探究过程:
已知:
①所有气体体积数据均已折算至标准状况,溶液B的溶质为、、。
②沉淀E为、、混合物,调节加入量可控制各组分比例。
③,,,,。
回答下列问题:
(1)中铅元素的化合价为___________,气体A的成分为___________。
(2)“富氧焙烧”过程发生反应的化学方程式为___________________________(2分)。
(3)适当增加溶液B中的加入量,会使的x值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)设计合理的实验方案,定性检验固体D的化学组成___________。
(5)为降低产品的杂质含量,有同学提出用替代作沉淀剂,请结合计算说明沉淀反应能进行的理由___________________________________(2分)。
18.(8分)乙酸()是一种重要的化学试剂,其性质与电离平衡密切相关。实验小组同学研究25℃时电离平衡的影响因素。
提出假设:稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。
用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定,记录数据。(已知:25℃时,的)
序号
/
40.00
/
/
0
2.86
4.00
/
36.00
0
3.36
…
4.00
a
b
3:4
4.53
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
回答下列问题:
(1)根据表中信息,___________,___________。
(2)由实验和可知,稀释溶液,电离平衡将____________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”),理由是___________________________________(2分);由实验~可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。提出的假设成立。
(3)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。对比数据发现,实验中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则该溶液的浓度为___________(2分)。
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定,结果与资料数据相符。
(4)小组进一步提出:利用浓度均约为的和溶液,可测定的。小组同学设计方案并进行实验,请完成下表中的内容。
移取20.00mLHAc溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
___________,测得溶液的为4.76。
实验结论:得到的结果与资料数据相符,方案可行。
19.(10分)四氯化锡()是合成有机锡化合物的原料,制备的装置如图所示。
有关信息如表:
化学式
Sn
熔点/℃
232
246
-33
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体,易水解生成Zn(OH)Cl沉淀;易被等氧化为
无色液体,易水解生成
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)甲中发生反应的离子方程式为_______________________________(2分)。
(3)丁中反应需要通入过量的,并控制温度在232~652℃,一段时间后可以通过___________现象判断丁中的反应已经完成。
(4)产物有和少量,可选用___________试剂(填序号)检验;的存在。
A.稀盐酸 B.酸性高锰酸钾 C.滴有KSCN的的混合液
(5)若缺少装置丙,丁处主要副反应的化学方程式为___________________________(2分)。
(6)利用沉淀滴定法测定产物中的含量,方案如下:准确称取mg产品,用蒸馏水溶解后,调pH6~8,用b的硝酸银标准溶液滴定,以溶液为指示剂,当产生砖红色沉淀时,消耗VmL硝酸银溶液,则产品中的物质的量为___________(用含字母的表达式表示,的式量为,的式量为),若测得的含量偏高,原因是_______________________________________________(2分)[已知;为砖红色沉淀,]。
20.(10分)乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。
回答下列问题:
I.已知25℃时,和的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
电离平衡常数()
(1)的下列四种溶液,pH由小到大的顺序是___________(填标号)。
A. B. C.NaClO D.
(2)的溶液中,结合数据用化学用语解释原因:__________________________________(2分)_。
(3)向NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为___________________________(2分)。
(4)向NaClO溶液中分别加入下列物质,能增大c(HClO)的是_______(填标号)。
A. B. C. D.NaOH
Ⅱ.乙二酸()俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
(5)室温下,测得溶液的pH=1.3,写出草酸的电离方程式_______________________。
(6)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示:
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是___________________________________(2分)。
②溶液中,下列粒子浓度关系正确的是___________(填序号)。
a.
b.
c.
专题测试答案以及解析
1.答案:D
解析:A.加水时,促进电离,平衡正向移动,但温度不变,则电离常数不变,故A项错误;
B.向该溶液中加少量固体,铵根离子浓度增大,抑制电离,平衡逆向移动,故B项错误;
C.向该溶液中滴加几滴增大,抑制电离,平衡逆向移动,故C项错误;
D.通入少量HCl气体,浓度减小,促进电离,平衡正向移动,故D项正确;故本题选D。
2.答案:A
解析:A. 加入甲试管中加入少量晶体,观察溶液颜色变化,可以判断平衡移动方向,但缺少对照实验,故A错误;
B.向溶液中加入溶液,观察现象,产生白色沉这说明比结合的能力强,故B正确;
C.离子将碳酸根离子沉淀,碳酸钠溶液中存在水解平衡,则平衡逆向移动,溶液碱性减弱,滴有酚敌的溶液红色变浅,故C正确;
D,盐类水解的规律是越弱越水解,同浓度次氯酸钠与醋酸钠值比较次氯酸钠大,次氯酸根离子水解程度大,说明次氨酸酸
性更弱,故D正确;故选A。
3.答案:C
解析:A.在冰醋酸中部分电离出硝酸根离子和离子,电离方程式为,A正确;
B.电离平衡常数越大,酸性越强;电离常数:,则在冰醋酸中酸性:,B正确;
C.在水中完全电离的四种强酸在冰醋酸中均不能完全电离,说明水分子结合氢离子的能力强于醋酸,C错误;
D.相同温度下醋酸在液氨中的电离程度大于在水中的电离程度,所以在液氨中的小于其在水中的,D正确;
故答案为:C。
4.答案:C
解析:A.a点表示大量AgCl溶于水形成的悬浊液,存在沉淀溶解平衡,,,=0.5×0.5=0.25,故A错误;
B.,若b点加入少量蒸馏水,,则可知均不变,不符合图像变化,故B错误;
C.若c点滴加KI溶液,浓度升高然后达到一个比起始时略高的值,则说明此时溶液中浓度减小,而部分转化为AgI沉淀,故C正确;
D.若温度升高,会增大,此时均增大且,故D错误;
故答案选C。
5.答案:B
解析:B.根据A的分析可知,,离子浓度大小为:,故B正确;
故选B.
6.答案:B
解析:由的电离常数可知,溶液中的浓度与的浓度相等时,溶液中氢离子浓度等于电离常数,同理可知,溶液中的浓度与的浓度相等时,溶液中氢离子浓度等于电离常数,电离常数大于,由图可知,-lgX为0时,溶液中曲线m对应溶液pH小于曲线n对应溶液pH,所以曲线m表示pH与的变化关系、曲线n表示pH与的变化关系;M点时,溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液,则溶液的浓度为0.1mol/L,N点时溶液中的NaHA与氢氧化钠溶液恰好反应得到溶液;溶液中pH为0时,溶液中的氢离子浓度为1mol/L,由电离常数可知,电离常数=,由图可知,pH为0时,=1.4,则,同理可知,。
A.由分析可知,曲线m表示pH与的变化关系、曲线n表示pH与的变化关系,故A错误;
B.由分析可知,M点时,0.1mol/L溶液与等浓度的氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液,溶液中存在质子守恒关系,故B正确;
C.消耗氢氧化钠体积为30mL时,0.1mol/L溶液与等浓度的氢氧化钠溶液得到等浓度的和NaHA混合溶液,由图可知,溶液的pH接近于7,则由电离常数可知,溶液中>>1,则溶液中的浓度大于,故C错误;
D.由分析可知,N点时溶液中的NaHA与氢氧化钠溶液恰好反应得到溶液,溶液中存在物料守恒关系≈0.033mol/L,由溶液中的电荷守恒关系可知,溶液中,故D错误;
故选B。
7.答案:B
解析:B.亚硫酸的酸性强于碳酸,则溶液中通入少量发生反应的离子方程式为:,B正确;
答案选B。
8.答案:D
解析:由图可知,亚硫酸氢钠溶液体积为10mL时,溶液中发生的反应为,反应得到等浓度的氯化钠、次氯酸和硫酸钠混合溶液;亚硫酸氢钠溶液体积为20mL时,溶液中发生的反应为,反应得到氯化钠、硫酸钠和硫酸的混合溶液;亚硫酸氢钠溶液体积为40mL时,溶液中发生的反应为,反应得到氯化钠、硫酸钠和亚硫酸的混合溶液。
A.常温下,NaClO中发生水解反应:,水解常数为,溶液中,则,A点的,故A正确;
B.B点是等浓度的NaCl、HClO和混合溶液,由电荷守恒,存在,故B正确;
C.由分析可知,A点为次氯酸钠溶液,次氯酸根离子水解促进水的电离,B点为等浓度的氯化钠、次氯酸和硫酸钠混合溶液,次氯酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,C点为氯化钠、硫酸钠和硫酸的混合溶液,硫酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,D点为氯化钠、硫酸钠和亚硫酸的混合溶液,亚硫酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,酸溶液中氢离子浓度越大,抑制水的电离程度越大,则水电离程度大小顺序为A>B>D>C,故C正确;
D.A点为次氯酸钠溶液,呈碱性,根据分析,V=10mL时,,溶液中发生的反应为,反应得到等浓度的氯化钠、次氯酸和硫酸钠混合溶液,NaCl、都是中性盐,含有HClO则溶液呈酸性,中性点在AB之间,故D错误;
故选D。
9.答案:D
解析:溶液中,的水解常数,则,故溶液中,A正确;根据反应①、②、③,由①-②-③可得反应,则,B正确;往溶液中通入至饱和,有微量FeS生成,,C正确;根据反应的,则,pH约为2.3,D错误。
10.答案:D
解析:D.c点溶液中水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,D错误;
故答案为:D。
11.答案:C
解析:A.向0.1mol/L稀盐酸中加入少量固体,测量溶液温度变化,溶液温度下降,固体溶解可能吸热,由实验操作和现象,不能证明反应为吸热反应,故A错误;
B.向2mL0.1mol/L溶液中先滴加4滴0.1mol/LKCl溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液,反应后,有剩余,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液,KI可能与直接反应,而不是与AgCl反应,不能说明AgCl转化为AgI、AgI溶解度小于AgCl,故B错误;
C.向1mL0.1mol/L溶液中加入5mL0.1mol/LKI溶液,氯化铁不足,充分反应后再加入2mL,振荡后静置,取上层清液滴加KSCN溶液,上层清液变红色,可知铁离子不能完全转化,与反应存在限度,故C正确;
D.向含有酚酞的NaOH溶液中滴入新制氯水,溶液由红色变无色,氯水中存在酸性物质中和碱或存在强氧化性物质,能将酚酞氧化,故D错误;
故选C。
12.答案:C
解析:A.由图可知,开始的时候氯化银的溶解度随着增大而不断减小,但是当氯离子浓度增大到一定程度的时候,随着增大,溶液中的银离子和氯离子形成络合离子而溶解度增大,故A正确;
B.常温下,的平衡常数,在图中横坐标为时与相交,即两者的浓度相等,则在常数中其比值为1,此时该反应平衡常数,故B正确;
C.当时,图中横坐标为-2,由图可知此时,故C错误;
D.沉淀最彻底时即银离子以氯化银的形式存在,而且氯化银最多的时候就是沉淀最彻底时,由图可知此时,由可知,,则此时,故D正确;
故答案选C。
13.答案:D
解析:A.根据,当pH=1.98时,,= ,则,故A正确;
B.由分析可知,b代表,曲线c代表,故B正确;
C.时,溶液中溶质主要为和,电离产生的
()和()基本相等,而电离产生的 ()约是()的2倍,可见此时溶液中()最大;由图可以看出pH=7时()>(),而此时浓度很小,故pH=7时离子浓度大小关系为:,故C正确;
D.根据电荷守恒,有:,pH=10时,,则,则一定存在关系,故D错误;
故选D。
14.答案:C
解析:A.由图可知,a点溶质中物质的量浓度比为1:1,此时近似等于,为6.7,即,代入,A正确;
B.b点对应的溶液为物质的量比为1:1的的混合溶液,的Ka2近似为10-6.7,故的电离程度大于水解程度,故,B正确;
C.c点溶质为,水的电离被抑制,由水电离出的,C错误;
D.d点对应的溶液为物质的量比为1:2的,依据物料守恒可知:,D正确;
故答案为C。
15.答案:答案:D
解析:根据电离常数表达式可知,随着增大,增大,、减小,而,故直线Ⅰ代表与关系,直线Ⅱ代表与关系,直线Ⅲ代表与关系,根据a、b、c点坐标数据可计算电离常数:,,。
时,和氨水恰好完全反应生成,质子守恒式为,A项错误;
根据电荷守恒式,有:,当时,,,B项错误;
根据酸和碱完全反应时离子方程式:,由电离常数和水的离子积求平衡常数:,当时,,,C项错误;
的平衡常数,D项正确。
16.答案:D
解析:A.根据图像可知,第一次滴定突变时溶液呈酸性,所以可以选择甲基橙作指示剂,第二次滴定突变时溶液呈碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,故A正确;
B.根据图像可知,pH=8时,溶液中含有和NaHR,此时,则,故B正确;
C.由图可知,b点溶质为NaHR,则存在物料守恒:,故C正确;
D.的,则,则,故D错误;
故选D。
17.答案:(1)+4;、
(2)
(3)增大
(4)取少量固体D,加水溶解,若产生能使带火星木条复燃的气体则证明含;继续加足量稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体则证明含
(5)沉淀的平衡常数,因、比小,同理可知对应沉淀反应的平衡常数更大
解析:(1)由分析知,中铅元素的化合价为+4价;气体A的成分为、。
(2)沉淀E为、、,“富氧焙烧”中有参与反应,根据原子守恒,发生反应的化学方程式为:。
(3)根据题意可知,因为的更小,可知草酸钙先沉淀完,因此增加的加入量,更有利于增加的量,会导致的x值增大。
(4)定性检验固体D的化学组成,可以通过检验是否存在过氧化钠和碳酸钠来验证,实验方案:取少量固体D,加水溶解,若产生能使带火星木条复燃的气体则证明含;继续加足量稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体则证明含。
(5)为降低产品的杂质含量,用替代作沉淀剂,发生的反应为:,该反应的平衡常数,有,代入可知,
发生的反应为:,该反应的平衡常数有,同理可得,沉淀草酸钙的平衡常数为,三者平衡常数均较大,有利于反应正向进行,可以替代,故答案为:沉淀的平衡常数,因、比小,同理可知对应沉淀反应的平衡常数更大。
18.答案:(1)3.00;33.00
(2)正向移动;实验溶液稀释了10倍,比实验增大的值小于1
(3)0.1104
(4)向滴定后的混合液中加入溶液
解析:(1)由探究实验变量唯一化原则可知,验证醋酸根离子浓度对电离平衡影响时,溶液的总体积应保持不变,则实验Ⅶ中醋酸和醋酸钠混合溶液的体积为,由等浓度的醋酸钠和醋酸的物质的量比为3:4,醋酸溶液的体积为,则醋酸钠溶液的体积,故答案为:3.00;33.00;
(2)由表格数据可知,向实验的溶液中加水稀释得到实验的溶液时,溶液的变化量小于稀释倍数,说明醋酸的电离平衡正向移动;故答案为:正向移动;实验溶液稀释了10倍,比实验增大的值小于1;
(3)由题意可知,醋酸溶液与氧化钠溶液恰好反应,则醋酸溶液的浓度为=,故答案为:0.1104;
(4)向的醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为醋酸钠,由电离常数可知,溶液中醋酸溶液浓度与醋酸根离子浓度相等时,电离常数与溶液中氢离子浓度相等,则实验Ⅱ的操作为向滴定后的混合液中加入醋酸溶液,测得溶液的为4.76,故答案为:向滴定后的混合液中加入溶液。
19.答案:(1)蒸馏烧瓶
(2)
(3)戊中牛角管处不再有液体滴下
(4)C
(5)
(6)或;易被氧化
解析:仪器A是蒸馏烧瓶,在甲中浓盐酸和高锰酸钾不加热反应产生氯气;乙装置盛有饱和食盐水,作用是除去氯气中的氯化氢气体;丙装置干燥氯气,防止生成的四氯化锡水解;丁中锡熔化后与氯气反应;戊装置冷凝收集四氯化锡;碱石灰一方面吸收未反应的氯气,另一方面防止空气中的水蒸气进入戊装置导致四氯化锡水解。
(1)根据装置图可知:仪器a的名称为蒸馏烧瓶;
(2)甲中浓盐酸和高锰酸钾不加热反应产生氯气,该反应的离子方程式为:;
(3)丁中反应需要通入过量的,可以防止生成,并控制温度在232~652℃,一段时间后可以通过戊中牛角管处不再有液体滴下,说明不再反应产生,此时与Sn反应结束;
(4)可以根据的还原性确定氯化亚锡的存在。
A.稀盐酸不能氧化,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾不仅能够氧化,也能将氧化从而褪色,所以不能选择酸性高锰酸钾,B错误;
C.有氧化性,能将氧化为,本身被还原为,含有KSCN的溶液是红色的,反应后溶液会褪色,从而可以检验的存在,C正确;
故合理选项是C;
(5)如缺少丙,则水蒸气会进入丁,导致生成的四氯化锡水解生成,该反应的化学方程式为:;
(6)能够与电离产生的反应产生AgCl白色沉淀,根据反应中反应转化关系可知mg产品中含有的物质的量为n()=n(AgCl)=,假设的物质的量分别是x、y,则根据Cl元素守恒可知2x+4y=;结合样品质量守恒可知:,解得x=,y=;
由于具有氧化性,也能氧化变为,因此会导致消耗的硝酸银溶液偏多,因而使测得的含量偏高。
20.答案:(1)DBCA
(2)的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度
(3)
(4)A
(5)
(6);bc
解析:(1)图表数据分析,电离程度判断酸性:,水解程度:,则的下列四种溶液,pH由小到大的顺序为:DBCA,故答案为:DBCA;
(2)的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中,故答案为:的电离常数为,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度;
(3)向NaClO溶液中通入少量,酸性大于HClO大于,所以反应生成次氯酸和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的离子方程式为:;
(4)A.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入后,降低,平衡正向移动,c(HClO)增大,故A项正确;
B.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入后,HClO与反应,c(HClO)减小,故B项错误;
C.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入后,水解程度比大,抑制水解,c(HClO)减小,故C项错误;
D.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入NaOH后,增大,平衡逆向移动,抑制水解,c(HClO)减小,故D项错误;
(5)室温下,测得溶液的pH=1.3,为二元弱酸,多元弱酸分步电离,电离方程式为:;
(6)①由图可知,向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时,与反应生成,发生的主要反应的离子方程式是:;
②0.1mol/L溶液中:
a.0.1mol/L溶液中,阳离子有:,阴离子有:、、,根据电荷守恒有:,故a项错误;
b.由图像可知,表示曲线达到最高点时,即刚好生成溶液,此时溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,故有,因此溶液中,故b项正确;
c.根据物料守恒有:,故c项正确。
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