单元检测卷(三) 物质在水溶液中的行为-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义课时作业word(鲁科版 双选)
2025-12-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 本章自我评价 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 260 KB |
| 发布时间 | 2025-12-10 |
| 更新时间 | 2025-12-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54199992.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
单元检测卷(三) 物质在水溶液中的行为
时间:90分钟 满分:100分
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分;每小题只有一个选项符合题目要求)
1.水的电离方程式为H2O⥫⥬H++OH-,在不同温度下其离子积常数为Kw(25 ℃)=1.0×10-14mol2·L-2,Kw(35 ℃)=2.1×10-14mol2·L-2。则下列关于纯水的叙述正确的是( )
A.c(H+)随着温度升高而减小
B.在35 ℃时,c(H+)>c(OH-)
C.25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度
D.水的电离是吸热的
D [水在不同温度下的离子积常数不同,Kw(25 ℃)=1.0×10-14mol2·L-2<Kw(35 ℃)=2.1×10-14mol2·L-2,则c(H+)随温度的升高而增大,A错误;升高温度,促进水的电离,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,B错误;升高温度,促进水的电离,故35 ℃时水的电离程度大于25 ℃时水的电离程度,C错误;Kw(25 ℃)=1.0×10-14mol2·L-2<Kw(35 ℃)=2.1×10-14mol2·L-2,说明升高温度,水的电离程度增大,则水的电离为吸热过程,D正确。]
2.关于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是( )
A.将10 mL该溶液稀释至100 mL后,pH=4
B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C.该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010∶1
D.该溶液中由水电离出的c水(H+)×c水(OH-)=1×10-14 mol2·L-2
C [将10 mL pH=2的盐酸稀释至100 mL后,c(H+)==10-3mol·L-1,pH=3,A错误;向该溶液中加入等体积pH为12的氨水,由于一水合氨部分电离,氨水过量,HCl完全反应后溶液中仍含有大量的NH3·H2O,B错误;该溶液中水电离出的c水(H+)=c平(OH-)=mol·L-1=10-12mol·L-1,则盐酸电离出的c平(H+)与水电离出的c水(H+)之比为10-2∶10-12=1010∶1,C正确;该溶液中由水电离出的c水(H+)×c水(OH-)=10-12×10-12 mol2·L-2=1×10-24 mol2·L-2,D错误。]
3.下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是( )
A.澄清透明的溶液中:MnO、SO、K+、H+
B.含有大量[Al(OH)4]-的溶液:NH、Na+、HCO、SO
C.pH=11的溶液中:ClO-、Na+、SO、I-
D.水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:HCO、NH、Cl-、Ca2+
A [该组离子之间不反应,可大量共存,A正确;[Al(OH)4]-与NH、HCO均能反应,不能大量共存,B错误;ClO-、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液含有大量的H+或OH-,在酸性和碱性条件下,HCO都不能大量存在,D错误。]
4.下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,等体积的盐酸和醋酸,前者一定比后者的导电能力强
B.氯化铜水解的实质是Cu2+与水电离产生的OH-结合成弱电解质Cu(OH)2
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,盐酸消耗的NaOH多
D.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
B [溶液的导电能力与离子浓度和所带电荷数有关,溶液的浓度未知,无法判断导电能力强弱,故A错误;CuCl2水解的实质是Cu2+与水电离出来的OH-结合生成了弱电解质Cu(OH)2,促进水的电离平衡正向进行,溶液显酸性,故B正确;pH相等的醋酸和盐酸溶液,醋酸的物质的量浓度大于盐酸,等体积等pH的醋酸和盐酸溶液,消耗的氢氧化钠的物质的量与酸的物质的量成正比,所以醋酸消耗的氢氧化钠溶液多,故C错误;AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,二者反应生成氯化银沉淀,在一定温度下银离子和氯离子浓度的乘积是常数,不一定有c(Ag+)=c(Cl-),混合溶液中银离子浓度和氯离子浓度大小,取决于硝酸银和氯化钠的浓度相对大小,故D错误。]
5.下列反应的离子方程式的书写正确的是( )
A.小苏打溶液与澄清石灰水反应:HCO +OH-===CO+H2O
B.将氯气通入氯化亚铁溶液中:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
C.用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板上的Cu:2Fe3++3Cu===2Fe+3Cu2+
D.硫酸与氢氧化镁溶液反应:H++OH-===H2O
B [小苏打溶液与澄清石灰水反应,还会有碳酸钙沉淀生成,A项错误;将氯气通入氯化亚铁溶液中,氯气将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl- ,B项正确;用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板上的Cu,正确的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,C项错误;硫酸与氢氧化镁溶液反应,氢氧化镁为难溶物,应保留化学式,正确的离子方程式为2H++Mg(OH)2===2H2O+Mg2+,D项错误。]
6.下列实验中根据现象得出的结论错误的是( )
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,用1 mol·L-1的CH3COOH溶液和1 mol·L-1的盐酸分别做导电性实验
CH3COOH溶液对应的灯泡较暗
CH3COOH是弱电解质
B
向某溶液中加铜和浓硫酸
试管口有红棕色气体产生
原溶液中含有NO
C
向某钾盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钾盐为K2SO3或KHSO3
D
向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
先出现蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>
Ksp[Cu(OH)2]
C [同浓度的两种一元酸溶液的导电性实验中,CH3COOH溶液对应的灯泡较暗,说明CH3COOH在水溶液中电离出的离子浓度比HCl(强酸)小,所以醋酸为弱电解质,A正确;铜在酸性条件下被硝酸根离子氧化为铜离子,硝酸根离子被还原为一氧化氮,一氧化氮遇到空气中的氧气被氧化为红棕色二氧化氮气体,因此原溶液中含有NO,B正确;使品红溶液褪色的气体可能为KMnO4或KClO3与浓盐酸反应生成的氯气,也可能为K2SO3或KHSO3与浓盐酸反应生成的二氧化硫,C错误;Mg(OH)2与Cu(OH)2的组成形式相似,在相同条件下,溶度积越小,越容易生成沉淀,根据先生成蓝色的氢氧化铜沉淀,可以得出Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]的结论,D正确。]
7.常温下,体积相同、浓度均为1.0 mol·L-1的HX溶液、HY溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随稀释倍数的对数的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1
B.常温下HY的电离常数约为1.0×10-4mol·L-1
C.溶液中水的电离程度:a点大于b点
D.消耗同浓度的NaOH溶液体积:a点大于b点
B [题图中1.0 mol·L-1 HX溶液的pH=0,说明HX为强酸,加水稀释,溶液pH最终接近7,溶液每稀释10倍,pH不一定始终增大1,A项错误;常温下,1.0 mol·L-1 HY溶液的pH=2.0,c平(H+)=10-2 mol·L-1,则HY的电离常数K== mol·L-1≈1.0×10-4 mol·L-1,B项正确;HX为强酸,HY为弱酸,加水稀释相同倍数,a点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY溶液中氢离子浓度,溶液中水的电离程度:a点小于b点,C项错误;a点和b点分别为相同浓度和相同体积的HX和HY溶液分别稀释相同的倍数后所得溶液,则中和时消耗同浓度的NaOH溶液体积相同,D项错误。]
8.向浓度均为0.010 mol·L-1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12mol3·L-3,Ksp(AgBr)=5.35×10-13mol2·L-2,Ag2CrO4显砖红色]。下列叙述正确的是( )
A.原溶液中n(Na+)=0.040 mol
B.Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂
C.生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgCl
D.出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c(Cl-)∶c(Br-)=177∶535
B [原溶液中c(Na+)=0.040 mol·L-1,溶液体积未知,则n(Na+)未知,故A错误。向混合溶液中加入AgNO3溶液,析出AgCl沉淀时所需c(Ag+)==mol·L-1=1.77×10-8mol·L-1,析出AgBr沉淀时所需c(Ag+)== mol·L-1=5.35×10-11mol·L-1,析出Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+)==mol·L-1≈1.1×10-5mol·L-1,所需c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所以产生沉淀的先后顺序为AgBr、AgCl、Ag2CrO4,可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl-或 Br-的指示剂,故B正确,C错误。出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c(Cl-)∶c(Br-)=Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)=1 770∶5.35,故D错误。]
9.某溶液中除水电离出的OH-、H+之外含Na+、Fe2+、Al3+、Ba2+、SO、NO、Cl-中的4种,这4种离子的物质的量均为0.1 mol。若向该溶液中加入少量稀硫酸,无沉淀生成但有气泡产生。下列说法错误的是( )
A.该溶液中肯定不含Ba2+
B.若向该溶液中加入过量的稀硫酸,溶液中的阴离子会减少一种
C.若向该溶液中加入足量NaOH溶液,滤出沉淀,洗净灼烧后最多能得8.0 g固体
D.该溶液中除水电离出的OH-、H+之外所含离子是Na+、Fe2+、SO、NO
B [加入少量稀硫酸,无沉淀生成但有气泡产生,说明一定不存在钡离子,一定存在硝酸根离子和亚铁离子;根据溶液呈电中性可以判断溶液中还存在硫酸根离子和钠离子,根据以上分析可知,溶液中一定不存在钡离子,选项A正确;溶液中氢氧根离子、硫酸根离子不会消失,根据反应方程式NO+3Fe2++4H+===NO↑+3Fe3++2H2O可知,亚铁离子不足,加入足量的稀硫酸后,硝酸根离子不会消失,选项B错误;若向该溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体为氧化铁,根据铁离子守恒,生成氧化铁的物质的量为0.05 mol,质量为0.05 mol×160 g·mol-1=8.0 g,选项C正确;根据分析可知,该溶液中除H+、OH-之外所含离子是Fe2+、Na+、NO、SO,选项D正确。]
10.室温下,某二元碱X(OH)2的水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.Kb2的数量级为10-5
B.X(OH)NO3水溶液显酸性
C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中:c(X2+)>c[X(OH)+]
D.在X(OH)NO3的水溶液中:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)
D [选取图中点(6.2,0.5),此时pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),X(OH)2的Kb2==c(OH-)=10-14-(-6.2)=10-7.8mol·L-1,其数量级为10-8,A错误;X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,图中X(OH)+物质的量分数最大时,pH在7到8之间,溶液显碱性,B错误;选取图中点(9.2,0.5),此时溶液的pH=9.2,c[X(OH)2]=c[X(OH)+],X(OH)2的Kb1==c(OH-)=10-14-(9.2)=10-4.8mol·L-1,X2+第一步水解平衡常数Kh1==10-6.2mol·L-1,第二步水解平衡常数Kh2==10-9.2mol·L-1,由于Kh1>Kb2>Kh2,等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中,X2+的水解程度大于X(OH)+的电离程度,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],C错误;在 X(OH)NO3水溶液中,存在电荷守恒:c(NO)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+],存在元素守恒:c(NO)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)+],两式联立可得:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),D正确。]
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.下列有关说法中不正确的是 ( )
A.某温度时的混合溶液中c(H+)= mol·L-1,说明该溶液呈中性(Kw为该温度时水的离子积常数)
B.常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液的pH可能为2或12
C.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12mol3·L-3,向含有Cl-、CrO且浓度均为0.010 mol·L-1的溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,CrO先沉淀
D.常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,c(Na+)<c(CH3COO-)
CD [某温度时的混合溶液中c(H+)= mol·L-1,而Kw=c(H+)·c(OH-),说明c(H+)=c(OH-),则溶液一定呈中性,故A正确;常温下,Kw=c(OH-)·c(H+)=10-14 mol2·L-2,由水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,说明水的电离受到抑制,则该溶液可能显酸性,也可能显碱性,如果为酸溶液,则pH=2,如果为碱溶液,则pH=12,故B正确;已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12mol3·L-3,Cl-、CrO浓度均为0.010 mol·L-1,析出AgCl沉淀时所需c(Ag+)==mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1,析出Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+)==mol·L-1=3×10-5mol·L-1>1.56×10-8mol·L-1,所以Cl-先沉淀,故C错误;常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可得c(Na+)=c(CH3COO-),故D错误。]
12.常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液pH与加入的NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b、c、d四个点中,水的电离程度最大的是a点
B.a点溶液中:c(NH3·H2O)+c(H+)=c(OH-)
C.b点溶液中:c(Na+)+c(NH)=c(SO)
D.c点溶液中:4c(Na+)=3{c(SO)+c(NH)+c(NH3·H2O)}
AD [a、b、c、d四个点所示溶液中,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶质为(NH4)2SO4与Na2SO4,b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,所以四个点中a点水的电离程度最大,故A正确;a点溶液中溶质为(NH4)2SO4与Na2SO4,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故B错误;b点溶液呈中性,溶液中c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒:c(NH)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),则c(Na+)+c(NH)=2c(SO),故C错误;c点加入氢氧化钠溶液的体积为150 mL,根据元素守恒,有3c(NH)+3c(NH3·H2O)+3c(SO)=4c(Na+),故D正确。]
13.25 ℃时有三种溶液:pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液。下列说法正确的是( )
A.中和等体积的pH=11的氢氧化钠溶液,所需pH=3的醋酸溶液的体积等于pH=3的盐酸的体积
B.往上述盐酸、醋酸溶液中分别加入少量相同的锌粒,盐酸中的锌粒先反应完全
C.将上述醋酸溶液、氢氧化钠溶液混合得到pH=7的溶液,该溶液中c(Na+)等于c(CH3COO-)
D.25 ℃时pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液中水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1
CD [醋酸为弱酸,盐酸为强酸,pH=3的醋酸比pH=3的盐酸浓度大,中和等量NaOH溶液消耗的醋酸体积小,故A错误;加入锌粒反应开始后,醋酸中c(H+)比盐酸中c(H+)大,反应速率快,所以醋酸中锌粒先反应完全,故B错误;醋酸和NaOH溶液混合后若pH=7,则溶液呈中性,由电荷守恒知c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;常温下,盐酸和醋酸的pH均为3,c平(H+)=10-3 mol·L-1,c水(H+)=c平(OH-)== mol·L-1=10-11 mol·L-1,故D正确。]
14.现有a mol·L-1的NaX和b mol·L-1的NaY两种盐溶液。下列说法正确的是( )
A.若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸
B.若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X-)+c(OH-)>c(Y-)+c(OH-)
C.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性:HX>HY
D.若两溶液等体积混合,则c(Na+)=(a+b)mol·L-1
A [若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),说明X-未发生水解,Y-发生水解生成HY,则HX为强酸,A项正确。NaX和NaY溶液中,根据电荷守恒可知,c(X-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)、c(Y-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),说明两溶液中c(Na+)相等,NaX溶液中c(H+)小于NaY溶液中c(H+),从而可得c(X-)+c(OH-)<c(Y-)+c(OH-),B项错误。若a>b且c(X-)=c(Y-),说明X-的水解程度大于Y-的水解程度,则酸性:HX<HY,C项错误。若两溶液等体积混合,Na+不发生水解反应,但溶液体积增大1倍,则有c(Na+)= mol·L-1,D项错误。]
15.25 ℃时,将1.0 L w mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,充分反应后向混合溶液中通(加)入HCl气体或NaOH固体。溶液pH随通(加)入HCl或NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a、b、c对应的混合液中,水的电离程度由大到小的顺序是c>b>a
B.c点溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)
C.加入NaOH过程中,减小
D.若忽略体积变化,则25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=×10-7mol·L-1
AD [1.0 L w mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,混合后溶液的pH<5,显酸性,说明CH3COOH过量,溶液中的溶质为CH3COOH和CH3COONa。混合溶液中通入HCl气体,c(H+)增大,抑制水的电离,水的电离程度减小,加入NaOH固体,CH3COOH被中和,对水的电离的抑制作用减弱,水的电离程度增大,故水的电离程度由大到小的顺序是c>b>a,A项正确;c点溶液的pH=7,根据电荷守恒可得c(Na+)=c(CH3COO-),B项错误;b点溶液中,c(Na+)<c(CH3COO-),c点溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-),则加入NaOH过程中,c(Na+)与c(CH3COO-)的比值不断增大,并且酸性减弱,c(OH-)增大,故增大,C项错误;c点溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,c(CH3COOH)=(w-0.2)mol·L-1,c(H+)=10-7mol·L-1,所以CH3COOH的电离平衡常数Ka==×10-7mol·L-1,D项正确。]
三、非选择题(本题包括5小题,共60分)
16.(11分)溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示:
盐碱地产生碱性的原因:___________________________________________________
________________________________________________________________________;
农业上用石膏降低其碱性的反应原理:______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m________(填“>”、“<”或“=”)n。
(3)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)=________。
(4)25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c平(NH)=c平(Cl-),则溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
解析: (1)碳酸钠水解显碱性,石膏的主要成分是硫酸钙,硫酸钙与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸钙沉淀,降低了碳酸根离子的浓度,进而降低了碱性。(2)氨水是弱碱溶液,稀释过程中电离程度增大,若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释后pH仍相等,则氨水的稀释倍数较大。(3)溶液中的氢氧根离子是由水电离的,根据离子积常数和溶液的pH,求出c水(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1。(4)根据电荷守恒知c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),c平(NH)=c平(Cl-),则c平(H+)=c平(OH-),溶液为中性。根据混合后的溶液知,NH3·H2O的Kb=== mol·L-1。
答案: (1)Na2CO3+H2O⥫⥬NaHCO3+NaOH Na2CO3+CaSO4===CaCO3+Na2SO4
(2)< (3)1.0×10-8 mol·L-1
(4)中 mol·L-1
17.(13分)常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
Ksp
2.2×10-20
mol3·L-3
2.6×10-39
mol4·L-4
1.7×10-7
mol2·L-2
1.3×10-12
mol2·L-2
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净的CuCl2溶液,宜加入________调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c平(Fe3+)=________。
(2)过滤后,将所得滤液经过________,________操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需要进行的操作是________________________________________________________________________。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知:I2+2S2O===S4O+2I-)。
①可选用________做指示剂,滴定终点的现象是_______________________________
________________________________________________________________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为_______。
解析: (1)加入CuO或Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2,与Fe3+水解产生的H+反应,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;当pH=4时,由Fe(OH)3的Ksp计算c平(Fe3+)。(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2,需考虑避免Cu2+的水解产生杂质。(4) CuCl2溶液与KI发生反应:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,所以需选用淀粉溶液做指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,确定达到滴定终点;再结合方程式:I2+2S2O===S4O+2I-和2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,得到关系式:2Cu2+~I2~2S2O,确定晶体试样的纯度。
答案: (1)CuO或Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2 2.6×10-9 mol·L-1 (2)蒸发浓缩 冷却结晶 (3)在HCl气氛中加热 (4)①淀粉溶液 溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色 ②2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 ③85.5%
18.(12分)滴定实验是化学中重要的定量实验。请回答下列问题:
Ⅰ.酸碱中和滴定——已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下实验:
①称量1.00 g样品溶于水,配成250 mL溶液;
②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中;
③滴加几滴酚酞溶液;
④用0.10 mol·L-1的盐酸标准液滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下:
滴定序号
待测液体积/mL
所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
1
25.00
0.50
20.60
2
25.00
6.00
26.00
3
25.00
1.10
21.00
(1)用____________滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。
(2)试样中NaOH的质量分数为________。
(3)若出现下列情况,测定结果偏高的是________(填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点时,俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定——取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
(4)滴定时,KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,滴定终点时的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的反应产物比滴定剂与指示剂的反应产物更难溶。
(5)参考下表中的数据(表中Ksp省略单位),若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是________(填字母)。
A.NaCl B.NaBr
C.NaCN D.Na2CrO4
难溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
Ksp
1.77×10-10
5.35×10-13
1.21×10-16
1.12×10-12
1.0×10-12
解析: (1)在酸碱中和滴定实验中,用酸式滴定管盛装酸性或具有氧化性的溶液,用碱式滴定管盛装碱性溶液,所以用酸式滴定管盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。(2)根据三次实验所得数据求得消耗盐酸体积的平均值为(20.10 mL+20.00 mL+19.90 mL)×=20.00 mL,再根据c(酸)V(酸)=c(碱)V(碱),则c(碱)==0.08 mol·L-1,试样中NaOH的质量分数为×100%=80%。(3)a项,滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对测定结果无影响;b项,在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,导致碱的物质的量减少,消耗标准酸液体积减少,所测浓度偏低;c项,若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,将导致消耗标准酸液体积增大,所测浓度偏高;d项,酸式滴定管滴至终点时,俯视读数,导致读数偏小,所测结果偏低;e项,酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准液润洗,导致标准液浓度减小,消耗标准酸液体积增大,所测结果偏高。(4)KMnO4溶液是紫红色溶液,滴定草酸时由于二者反应导致溶液无色,若达到滴定终点,再滴入的高锰酸钾溶液会使溶液呈紫红色,所以该滴定过程不需要指示剂,滴定终点时的现象是滴入最后半滴KMnO4溶液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色(或浅紫色),且半分钟内不褪色。(5)由题给信息可知,用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,选取的指示剂应满足在SCN-之后与Ag+反应产生沉淀,且有明显现象。由题给Ksp数据经计算可知,AgCl、Ag2CrO4在AgSCN之后沉淀,但AgCl与AgSCN均为白色沉淀,若使用NaCl溶液无法指示滴定终点,故应选择能产生砖红色沉淀的Na2CrO4溶液作指示剂,D正确。
答案: Ⅰ.(1)酸式 (2)80% (3)ce
Ⅱ.(4)滴入最后半滴KMnO4溶液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色(或浅紫色),且半分钟内不褪色
Ⅲ.(5)D
19.(12分)SO2、NO是大气污染物。吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(1)装置Ⅰ中生成HSO的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)各含硫微粒(H2SO3、HSO和SO)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示(常温下)。
①下列说法正确的是________(填字母)。
a.pH=8时,溶液中c(HSO)<c(SO)
b.pH=7时,溶液中c(Na+)=c(HSO)+c(SO)
c.为获得尽可能纯的NaHSO3,可将溶液的pH控制在4~5
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置Ⅱ中,酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是NO、NO,写出生成NO(无NO)的离子方程式:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO的浓度为a g·L-1,要使1 m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2________L。(用含a的代数式表示)
解析: (1)进入装置Ⅰ的物质有NaOH、NO、SO2,则生成HSO的离子方程式为SO2+OH-===HSO。(2)①由图可知,pH=8时,溶液中c(HSO)<c(SO),a项正确。pH=7时,溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),b项错误。由图可知,pH控制在4~5,溶液中含硫微粒主要是HSO,c项正确。②NaHSO3溶液中存在电离平衡HSO⥫⥬SO+H+,加入CaCl2溶液,发生反应Ca2++SO===CaSO3↓,使平衡右移,c(H+)增大。(3)由流程图可知装置Ⅱ中的反应物为NO、Ce4+,反应产物有Ce3+、NO。根据电荷守恒和题中给出的酸性条件可知,离子方程式为NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO+4H+。(4)根据得失电子守恒可知,NO和O2的物质的量之比为2∶1,则氧气的体积为×22.4 L= L≈243a L。
答案: (1)SO2+OH-===HSO (2)①ac
②HSO⥫⥬SO+H+,加入CaCl2溶液,发生反应Ca2++SO===CaSO3↓,使平衡右移,c(H+)增大
(3)NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO+4H+
(4)243a
20.(12分)铁、铝是重要的金属材料,铁、铝及其化合物有非常重要的用途。
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
①配制氯化铁溶液,先将FeCl3固体溶于较浓盐酸,再用蒸馏水稀释到所需浓度
②FeCl2只能通过置换反应生成,FeCl3只能通过化合反应生成
③利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe3+中有无Fe2+
④加热蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3固体
⑤由于金属铝性质稳定,所以Al在空气中能稳定存在
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
①滤渣的主要成分为____________。
②在实验室灼烧操作应选择的主要实验仪器为______________。
③反应Ⅱ中,加入NaHCO3一段时间才有沉淀生成,写出加入少量NaHCO3时发生反应的离子方程式:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol4·L-4,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33mol4·L-4。
①在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________________________________沉淀(填化学式)。
②溶液中某离子物质的量浓度≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测得c(Al3+)=0.2 mol·L-1。此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。
解析: (1)①配制氯化铁溶液时,先将FeCl3固体溶于较浓盐酸,防止三价铁离子水解,再用蒸馏水稀释到所需浓度,正确;②FeCl2可以通过置换反应生成,也可以通过化合反应生成,如铁与FeCl3反应生成FeCl2,FeCl3除化合反应生成,还可以通过复分解反应生成,如Fe2(SO4)3与BaCl2反应生成FeCl3,错误;③Fe3+能与KSCN反应使溶液变为红色,所以不能利用氯水和KSCN溶液检验Fe3+中有无Fe2+,错误;④Fe2(SO4)3水解得到的硫酸是难挥发性酸,故加热蒸干Fe2(SO4)3溶液得到
Fe2(SO4)3固体,正确;⑤铝是活泼金属,在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,使内部金属不被氧化,错误。(2)高铁酸钾能作为高效多功能水处理剂的原因为K2FeO4中+6价铁具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时FeO被还原成Fe3+,Fe3+水解形成的Fe(OH)3胶体能够吸附水中的悬浮杂质,起到净水作用。(3)①铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)中Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液,所以滤渣主要成分为Fe2O3;②灼烧操作应选择的主要实验仪器是坩埚;③由题可知在溶解铝土矿时加入了过量的氢氧化钠溶液,反应Ⅱ中,加入少量NaHCO3时,NaHCO3先与未反应完全的氢氧根离子反应,离子方程式为HCO+OH-===H2O+CO。
(4)①25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20mol3·L-3,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33mol4·L-4,向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合液中逐滴加入氨水,开始生成Al(OH)3沉淀时所需c(OH-)== mol·L-1,同理开始生成Cu(OH)2沉淀时所需c(OH-)= = mol·L-1,由于 mol·L-1< mol·L-1,故滴加相同浓度的氨水,Al(OH)3先析出。②由题给信息可知Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,c3(OH-)== mol3·L-3=4.0×10-33mol3·L-3,则Q[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=0.2 mol·L-1×4.0×10-33mol3·L-3=8×10-34mol4·L-4<Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33mol4·L-4,所以没有Al(OH)3沉淀生成。
答案: (1)①④ (2)K2FeO4中+6价铁具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时FeO被还原成Fe3+,Fe3+水解形成的Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮杂质,起到净水作用 (3)①Fe2O3 ②坩埚 ③HCO+OH-===H2O+CO (4)①Al(OH)3 ②不含有
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