内容正文:
沈阳市第二十中学2025-2026学年度(上)阶段验收
高二年级化学试卷
时间:75分钟,分数:100分
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每题3分,共45分。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,它是一种强电解质
C. 明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
D. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
2. 为阿伏加德罗常数的值。25℃时,以溶液(pH=11)为例,下列说法错误的是
A. 溶液中和HCN的总数为0.1 B. 由H2O电离出的OH-数目为10-3
C. NaCN溶液与H2SO4溶液混合不发生反应 D. 25℃时,
3. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 在明矾溶液中:
B. 水电离的的溶液中:
C. 中性溶液中:
D. 的溶液中:
4. 下列说法正确的是
A. pH=12的Ba(OH)2溶液和pH=12的Na2CO3溶液中,水电离的相等
B. 某温度下,,;将的溶液逐滴滴入浓度均为的和混合溶液中,则先产生沉淀
C. 向的溶液中加入溶液的离子方程式:
D. 用广泛pH试纸测得某浓度NaClO溶液的pH=10
5. 下列描述对应的表达式正确的是
A. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
B. 溶液中的水解方程式:
C. 用处理含的废水:
D. 沉淀溶解平衡:
6. 下列叙述内容正确且与盐类的水解有关的有几个
①常用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
②保存硝酸亚铁溶液时需加入少量铁粉
③将TiCl4加入到大量水中并加热制
④草木灰与铵态氮肥不能混合使用
⑤用与共热制取无水
⑥用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污
⑦实验室盛放等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
⑧实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
7. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.可证明沉淀可以转化
B.证明醋酸是弱酸
C.为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡
D.制备FeSO4固体
A. A B. B C. C D. D
8. 已知25℃,的;的,;下列描述正确的是
A. 过量甲酸和反应的化学方程式
B. 将通入氨水中,当降至时,溶液中的
C. 该温度下0.1 mol/L的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系:
D. 该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,则
9. 室温下,下列实验操作及现象可以得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
Mg(OH)2和Al(OH)3中分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶
Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强
B
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液pH大
结合能力:
C
向溶液中滴加几滴酚酞,溶液不变红
NaHSO3不水解
D
分别将1 mL pH=3的HA和HB溶液加水稀释至100 mL,测溶液pH,
酸性:
A. A B. B C. C D. D
10. 中常含。为配制不含的溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤I——除杂:称取配制成饱和溶液,静置,析出;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的溶液滴定。
下列说法正确的是
A. 步骤I中析出的主要原因是:很大,抑制水解
B. 步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C. 步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D. 步骤中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
11. 工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知:①难溶于冷水,易溶于热水。
② 。
③,
A. “浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度,便于铅元素进入溶液
B. 加入MnO调pH时,使平衡正向移动,除去
C. “沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动
D. 经“沉淀转化”后得到,若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化),则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L
12. 常温下,向等体积等浓度的盐MCl、NaR、MR溶液中分别加入蒸馏水,使其稀释至VmL,稀释过程中,溶液的pH与的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 曲线X对应的盐为MR
B. 曲线Y对应的盐溶液,a点水解程度与b点水解程度相同
C. 曲线Z对应的盐溶液,在曲线上任意一点均存在:
D. 常温下,MOH的电离平衡常数约为
13. 室温下,通过下列实验探究草酸(H2C2O4)的性质。
已知:Ka1(H2C2O4) = 5.6×10-2,Ka2(H2C2O4) = 5.4×10-5。
FeC2O4为黄色固体,溶于水显黄色,Ksp(FeC2O4) =2.1×10-7
实验1:将H2C2O4加入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将H2C2O4加入0.1mol·L-1 NaOH溶液中,冷却至室温,测得溶液pH=5。
实验3:将H2C2O4加入酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色。
实验4: 将H2C2O4加入FeSO4溶液中,充分反应后,下层有黄色沉淀,上层溶液为黄色。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:c() + c()> c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c()>c()
C. 实验3证明草酸有还原性,发生反应:2+ 5+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
D. 实验4的上层溶液中,c(Fe2+)·c() >2.1×10−7
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,H2A被滴定分数与pH值、微粒分布分数关系如图所示[已知:,X表示或]。下列说法错误的是
A. c点时,存在
B. b点时,存在
C. 25℃时,
D. 水的电离程度:
15. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A. a点无沉淀生成,有沉淀生成
B. 表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C. 当时,饱和溶液中
D. 向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(室温)
;
①溶液和溶液中,______(填“>”、“<”或“=”。
②将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是_______
③将CH3COONa溶液从20℃升温至50℃,溶液中的值将_____(填“增大”“减小”“不变”)
④等体积、等物质的量浓度的和溶液中所含离子总数的关系是:CH3COONa_______NaCN。(填“>”、“<”或“=”)
(2)常温下,将的醋酸与溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中醋酸的电离常数___(用含a和b的代数式表示)。
(3)某温度时,纯水电离的,将pH=5的盐酸与pH=8的溶液混合,使混合后溶液的pH=7,则盐酸与的体积比_______。(不考虑溶液混合时体积和温度的变化)
(4)高铁酸钾(K2FeO4)有极强的氧化性,是优良的水处理剂,常温下的水溶液中含铁微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。
图中a点的pH=_______。
17. 磁性材料产业是21世纪的高科技支柱产业之一,广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以硫酸法制钛白粉生产中排放的含锰废水(主要金属离子为,还含有少量等)为原料,生产MnCO3的工艺流程如下所示。
已知:①25℃时,,。②25℃时,几种金属离子沉淀时的pH如下表。
离子
开始沉淀时pH
7.6
2.7
3.8
8.3
5.9
11.8
9.8
完全沉淀时pH
9.7
4.0
4.7
9.8
6.9
13.8
11.8
回答下列问题:
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①“除铁、铝”时,在搅拌条件下先加入H2O2溶液,再加入NaOH调节溶液的pH,调节溶液的pH范围是_______。
②“除重金属”时,以_______(填化学式)形式除去。
③“除钙、镁”时,当均沉淀完全时,溶液中_______。
(2)“沉锰过程”在pH为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。
①“沉锰过程”发生反应的离子方程式为_______。“沉锰过程”不能用Na2CO3溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是_______。
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的可能原因是_______。
(3)沉锰后过滤得到MnCO3粗产品,依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的MnCO3.MnCO3和磷酸在一定条件下反应生成马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O],用于钢铁制品,可起到防锈效果。马日夫盐溶液显_______(填“酸性”或“碱性”)。(已知:H3PO4的电离常数,,)。
18. 草酸()及草酸盐在化学工业中有重要作用。常温下,草酸的电离常数,。请回答下列问题:
(1)下列实验事实能证明草酸属于弱酸的是_______。
A.将溶液滴入溶液中产生CO2
B.用pH计测定溶液的pH为1.6
C.溶液能使pH试纸变红
(2)常温下,用溶液滴定20.00 mL某未知浓度的溶液,滴定曲线如图所示。已知c点所示溶液中:。
①计算_______mol/L。(保留4位有效数字)
②比较b点处浓度大小_______。
(3)实验室以硫酸亚铁和草酸为原料制备草酸亚铁晶体()。通过测定产品中和的含量来判断草酸亚铁晶体的纯度。称取草酸亚铁晶体样品,溶于溶液中,60~80℃水浴加热,用100 mL容量瓶配成溶液。取上述溶液20.00 mL,用浓度为的溶液滴定至终点,消耗溶液。若样品中杂质与不反应,滴定时除了发生与草酸反应外,还有另一个氧化还原反应。
①另一个氧化还原反应的离子方程式为_______。
②达到滴定终点的现象是_______。
③样品中草酸亚铁晶体的纯度为_______,[已知]。
④其它操作均正确,下列操作会造成测定结果偏高的是_______。
A.锥形瓶水洗后用草酸溶液润洗
B.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
C.读取溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.盛装溶液的滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定后气泡消失
19. 烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液,当吸收液与SO2反应至pH为6左右时,可将吸收液通入电解槽进行再生,吸收液pH随微粒组成的变化关系见表:
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
回答下列问题:
(1)吸收液pH由8.2下降至6.2过程中发生反应的离子方程式为______吸收液pH从6升至8左右时实现再生,该过程水的电离程度______(填“增大”“减小”或“不变”);
(2)当吸收液呈中性时,溶液中______(填“>”“<”或“=”,下同);pH=7.2时,______第二步电离平衡常数______。
(3)NaHSO3﹣Na2SO3、H2CO3﹣NaHCO3,Na2HPO4﹣NaH2PO4都可组成缓冲溶液,缓冲溶液中lgx[x表示或]与pH的关系如图,当lgx数值在﹣1~1之间时具有可实用价值的缓冲能力,曲线______表示与pH的变化关系,应控制Na2HPO4﹣NaH2PO4缓冲溶液的pH范围为______。
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沈阳市第二十中学2025-2026学年度(上)阶段验收
高二年级化学试卷
时间:75分钟,分数:100分
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每题3分,共45分。
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,它是一种强电解质
C. 明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
D. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.含氟牙膏中的氟离子与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,,属于沉淀转化原理,A正确;
B.水玻璃是硅酸钠的水溶液,具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,但水玻璃作为混合物不属于强电解质,B错误;
C.明矾水解产生H+,与碱式碳酸铜(铜锈)反应,符合盐类水解产酸与碱式盐反应的原理,C正确;
D.H2CO3-NaHCO3缓冲体系通过平衡移动起到稳定血液pH的作用,D正确;
故答案选B。
2. 为阿伏加德罗常数的值。25℃时,以溶液(pH=11)为例,下列说法错误的是
A. 溶液中和HCN的总数为0.1 B. 由H2O电离出的OH-数目为10-3
C. NaCN溶液与H2SO4溶液混合不发生反应 D. 25℃时,
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据物料守恒,CN-和HCN的总物质的量等于初始NaCN的物质的量0.1 mol,总数为0.1 NA,A正确;
B.溶液pH=11,OH-浓度为10-3 mol/L,由CN-水解得到,即全部由水的电离提供,数目为10-3 NA,B正确;
C.HCN为弱酸(弱电解质),NaCN溶液与H2SO4混合时发生“强酸制弱酸”,H+与CN⁻结合生成HCN,C错误;
D.根据水解平衡,,D正确;
故答案选C。
3. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 在明矾溶液中:
B. 水电离的的溶液中:
C. 中性溶液中:
D. 的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾溶液中含有Al3+,Al3+和会发生双水解生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,A错误;
B.水电离的,说明水的电离被抑制,溶液可能为强酸或强碱环境,会与H+反应,与H+、OH-均能反应,且二者之间能发生反应,不能共存,B错误;
C.中性溶液中Fe3+会水解生成Fe(OH)3沉淀,无法大量存在,C错误;
D.由可知,在酸性条件下不反应,能大量共存,D正确;
故答案选D。
4. 下列说法正确的是
A. pH=12的Ba(OH)2溶液和pH=12的Na2CO3溶液中,水电离的相等
B. 某温度下,,;将的溶液逐滴滴入浓度均为的和混合溶液中,则先产生沉淀
C. 向的溶液中加入溶液的离子方程式:
D. 用广泛pH试纸测得某浓度NaClO溶液的pH=10
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=12的Ba(OH)2溶液中,水的电离被抑制,水电离的c(H+)=1×10−12 mol/L;pH=12的Na2CO3溶液中,水解促进水的电离,水电离的c(H+)=1×10−2 mol/L,故A错误;
B.生成AgCl沉淀所需Ag+浓度为1.56×10−7 mol/L,生成Ag2CrO4沉淀所需Ag+浓度为1×10−4.5 mol/L,生成AgCl沉淀所需Ag+浓度更低,因此先沉淀,故B正确;
C.0.1 mol/L的NaHA溶液pH=1,说明NaHA完全电离为Na+、H+和A2−,加入NaOH时反应的离子方程式应为H++OH−=H2O,故C错误;
D.NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸,不能用pH试纸测NaClO溶液pH,故D错误;
选B。
5. 下列描述对应的表达式正确的是
A. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
B. 溶液中的水解方程式:
C. 用处理含的废水:
D. 沉淀溶解平衡:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中与发生反应,生成和,方程式为:,符合题意,A正确;
B.的水解应生成和,方程式为,B错误;
C.是弱酸,在离子方程式中应保留化学式,正确的离子方程式为,C错误;
D.的沉淀溶解平衡表达式为,D错误;
故答案选A。
6. 下列叙述内容正确且与盐类的水解有关的有几个
①常用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
②保存硝酸亚铁溶液时需加入少量铁粉
③将TiCl4加入到大量水中并加热制
④草木灰与铵态氮肥不能混合使用
⑤用与共热制取无水
⑥用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污
⑦实验室盛放等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
⑧实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】D
【解析】
【详解】①.可溶性铝盐、铁盐水解生成胶体、胶体,可吸附水中杂质,与水解有关,①正确;
②.保存硝酸亚铁溶液加铁粉是为了防止被氧化,与水解无关, ②错误;
③.TiCl4水解生成TiO2·xH2O和HCl,加热促进水解,与水解有关,③正确;
④.草木灰是碳酸钾,水解呈碱性,与反应生成,导致肥效降低,与水解有关,④正确;
⑤.SOCl2与水反应生成HCl,抑制水解,确保生成无水CuSO4,与水解有关,⑤正确;
⑥.纯碱是碳酸钠,水解呈碱性,加热促进水解,增强溶液碱性,去油污能力更强,与水解有关,⑥正确;
⑦.、水解显碱性,会腐蚀玻璃,需用橡皮塞,与水解有关,⑦正确;
⑧.Na2S溶液中硫离子水解,加入NaOH抑制水解,与水解有关,⑧正确;
总计7个正确且与水解相关,故选D。
7. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.可证明沉淀可以转化
B.证明醋酸是弱酸
C.为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡
D.制备FeSO4固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,向氯化镁溶液中先加入过量氢氧化钠溶液,再加入氯化铁时,只有沉淀的生成,没有沉淀的转化,所以无法证明沉淀可以转化,A错误;
B.NaOH是强碱,用pH计测定醋酸钠溶液的pH,若测得常温下溶液的pH大于7,可证明醋酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,醋酸是弱酸,B正确;
C.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以不能用碱式滴定管盛装高锰酸钾溶液,C错误;
D.亚铁离子具有还原性,易被空气中的氧气氧化为铁离子,所以蒸干硫酸亚铁溶液不能得到硫酸亚铁固体,D错误;
故选B。
8. 已知25℃,的;的,;下列描述正确的是
A. 过量甲酸和反应的化学方程式
B. 将通入氨水中,当降至时,溶液中的
C. 该温度下0.1 mol/L的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系:
D. 该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCOOH的Ka=1.8×10-4,H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,则说明酸性:甲酸<亚硫酸,根据复分解反应的规律,弱酸不能与强酸的盐反应制强酸,故不能反应生成H2SO3,A错误;
B.当c(OH⁻)=1.0×10-7 mol/L时,溶液pH=7,,B错误;
C.NaHSO3溶液中存在的电离平衡和水解平衡。的电离平衡常数Ka2=6.2×10-8;其水解平衡常数Kh2=,6.2×10-8>7.69×10-13,说明的电离程度大于其水解程度,故微粒浓度:c()>c(H2SO3),C错误;
D.在25℃时,当溶液pH=9时,c(OH⁻)=1×10-5 mol/L。的水解反应的离子方程式为:+H2O+OH-,在该悬浊液中c()=c(OH⁻)=1×10-5 mol/L,水解平衡常数Kh=,则Kh1=,解得c()=6.2×10-4 mol/L,又根据沉淀溶解平衡即物料守恒可知c(Ca2+) =c()+c()=6.2×10-4 mol/L+1×10-5 mol/L =6.3×10-4 mol/L,故Ksp(CaSO3)=c(Ca2+) ∙c()=(6.3×10-4)×(6.2×10-4)≈3.9×10-7,D正确;
故合理选项是D。
9. 室温下,下列实验操作及现象可以得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
Mg(OH)2和Al(OH)3中分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶
Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强
B
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液pH大
结合能力:
C
向溶液中滴加几滴酚酞,溶液不变红
NaHSO3不水解
D
分别将1 mL pH=3的HA和HB溶液加水稀释至100 mL,测溶液pH,
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Al(OH)3溶于NaOH溶液和盐酸,体现其两性,而Mg(OH)2仅溶于酸,说明Mg(OH)2碱性更强,A正确;
B.没有控制变量为同浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液,无可比性,B错误;
C.在水溶液中存在电离和水解,酚酞不变红,说明电离为主,导致溶液显酸性,C错误;
D.同pH的溶液稀释相同的倍数后,HA的pH更高,说明稀释后HA的c(H+)更小,HB的c(H+)更大,根据弱酸在电离时“越稀越电离”这一规律分析,HA酸性比HB强,D错误;
故选A。
10. 中常含。为配制不含的溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤I——除杂:称取配制成饱和溶液,静置,析出;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的溶液滴定。
下列说法正确的是
A. 步骤I中析出的主要原因是:很大,抑制水解
B. 步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C. 步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D. 步骤中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A.在浓NaOH溶液中析出的主要原因是Na+的同离子效应,导致其溶解度显著降低,高浓度OH−抑制水解是次要原因,A错误;
B.步骤Ⅱ中配制一定浓度的溶液,可以用量筒量取一定体积的上层清液,稀释配制成溶液,B正确;
C.苯甲酸属于弱酸,用苯甲酸标定溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选择酚酞作指示剂,C错误;
D.步骤中所需的蒸馏水都须煮沸后使用是为了除去水中溶解的CO2,避免CO2和NaOH反应产生杂质,氧气对配制苯甲酸溶液和NaOH溶液没有影响,D错误;
故选B。
11. 工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知:①难溶于冷水,易溶于热水。
② 。
③,
A. “浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度,便于铅元素进入溶液
B. 加入MnO调pH时,使平衡正向移动,除去
C. “沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动
D. 经“沉淀转化”后得到,若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化),则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干与流程图可知,原料为方铅矿(主要成分为PbS、含杂质FeS2),目标产物为,铅元素为流程转化中的主元素,Fe、S等元素在作为杂质被除去,PbS在“浸取”过程中转化成能溶于水的,又通过冰水降温在“沉降”过程中转化为难溶于冷水的而分离出来,与硫酸反应生成。
【详解】A.“浸取”时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应平衡正向移动,使更多的Pb元素存在于溶液中,故A正确;
B.加入MnO调pH时,使平衡正向移动,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,故B正确;
C.△H>0反应吸热,加入冰水温度降低,使平衡逆向移动,故C正确;
D.沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数K= =8.89×102,沉淀转化后c(Cl-)=4mol/L,则沉淀转化后溶液中c(SO)为=0.018mol/L,反应生成的PbSO4为2mol,则初始的H2SO4的物质的量至少为2.018mol,则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.018mol·L-1,故D错误;
故选D。
12. 常温下,向等体积等浓度的盐MCl、NaR、MR溶液中分别加入蒸馏水,使其稀释至VmL,稀释过程中,溶液的pH与的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 曲线X对应的盐为MR
B. 曲线Y对应的盐溶液,a点水解程度与b点水解程度相同
C. 曲线Z对应的盐溶液,在曲线上任意一点均存在:
D. 常温下,MOH的电离平衡常数约为
【答案】C
【解析】
【分析】由题给图像X、Y、Z三条曲线的起始点可知,三种盐溶液分别显碱性、中性、酸性,水溶液显碱性的盐为强碱弱酸盐,水溶液显酸性的盐为强酸弱碱盐,水溶液显中性的盐可能是强酸强碱盐或水解程度相同的弱酸弱碱盐,故曲线X、Y、Z对应的盐分别为NaR、MR、MCl。
【详解】A.X为NaR,为强碱弱酸盐,Y为MR,为弱酸弱碱盐,Z为MCl,为强酸弱碱盐,A错误;
B.曲线Y对应的盐为MR,为中性,为弱酸弱碱盐,随着稀释程度的增大,盐类水解程度增强,B错误;
C.根据分析,Z对应的盐为MCl,属于强酸弱碱盐,曲线Z上任何一点对应溶液中存在质子守恒,C正确;
D.由题图可知,溶液的,水解平衡常数,根据,常温下MOH的电离平衡常数,D错误;
故选C。
13. 室温下,通过下列实验探究草酸(H2C2O4)的性质。
已知:Ka1(H2C2O4) = 5.6×10-2,Ka2(H2C2O4) = 5.4×10-5。
FeC2O4为黄色固体,溶于水显黄色,Ksp(FeC2O4) =2.1×10-7
实验1:将H2C2O4加入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将H2C2O4加入0.1mol·L-1 NaOH溶液中,冷却至室温,测得溶液pH=5。
实验3:将H2C2O4加入酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色。
实验4: 将H2C2O4加入FeSO4溶液中,充分反应后,下层有黄色沉淀,上层溶液为黄色。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:c() + c()> c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c()>c()
C. 实验3证明草酸有还原性,发生反应:2+ 5+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
D. 实验4的上层溶液中,c(Fe2+)·c() >2.1×10−7
【答案】B
【解析】
【详解】A.草酸溶液中存在电荷守恒:,则:c() + c()<c(H+),A错误;
B.将H2C2O4加入0.1mol·L-1 NaOH溶液中,冷却至室温,测得溶液pH=5,此时溶液呈酸性,则c(H+)=10-5mol/L,已知Ka2(H2C2O4) = 5.4×10-5,则 ,则,c()>c(),B正确;
C.草酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,实验3证明草酸有还原性,发生反应:2+ 5+ 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O,C错误;
D. 将H2C2O4加入FeSO4溶液中,充分反应后,下层有FeC2O4黄色沉淀,说明上层溶液为FeC2O4的饱和溶液,则c(Fe2+)·c() =Ksp(FeC2O4) =2.1×10-7,D错误;
故选B。
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,H2A被滴定分数与pH值、微粒分布分数关系如图所示[已知:,X表示或]。下列说法错误的是
A. c点时,存在
B. b点时,存在
C. 25℃时,
D. 水的电离程度:
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,a、b、c、d所在实线为0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的滴定曲线,曲线①②③分别代表或,当<1时,H2A部分反应,溶液中溶质为NaHA和H2A;当=1时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性;当1<<2时,溶液中溶质为NaHA和Na2A;当=2时,反应生成Na2A,Na2A溶液显碱性,据此分析;
【详解】A.c点溶液中,溶液中溶质为NaHA和Na2A,且c(HA-)=c(A2-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)═c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),pH=7,c(H+)═c(OH-),故c(Na+)═c(HA-)+2c(A2-)═3c(HA-),A错误;
B.b点溶液中,由图象可知c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),B正确;
C.当δ(H2A)=δ(HA⁻)时,Ka1=c(H+),此时对应pH=4,故Ka1=1×10-4,C正确;
D.未加氢氧化钠溶液时,H2A电离出氢离子,抑制水的电离,加入氢氧化钠溶液,酸逐渐被中和为盐,对水的抑制程度减弱,生成的NaHA、Na2A能水解,促进水的电离,当酸碱恰好中和为Na2A,即d点附近(pH突变),对水的电离促进程度最大,故a、b、c、d四点溶液中水的电离程度:d>c>b>a,D正确;
故选A。
15. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A. a点无沉淀生成,有沉淀生成
B. 表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C. 当时,饱和溶液中
D. 向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
【答案】D
【解析】
【分析】由和可知,本题图像斜率绝对值大的线段为即的饱和溶液,线段bc代表的是即的饱和溶液,而另外一条线代表的是即的饱和溶液,且由c点坐标值可知:和。
【详解】A.结合图像和分析,过a点作x轴垂线,a点的Qc大于,a点是的过饱和溶液有沉淀析出,a点的Qc小于,a点是的不饱和溶液,没有沉淀析出,A正确;
B.在纯水中溶解度的点为,即,在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部,不在线段bc之间,B正确;
C.时,饱和溶液中所以,C正确;
D.向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,的溶解度为,的溶解度为,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(室温)
;
①溶液和溶液中,______(填“>”、“<”或“=”。
②将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是_______
③将CH3COONa溶液从20℃升温至50℃,溶液中的值将_____(填“增大”“减小”“不变”)
④等体积、等物质的量浓度的和溶液中所含离子总数的关系是:CH3COONa_______NaCN。(填“>”、“<”或“=”)
(2)常温下,将的醋酸与溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中醋酸的电离常数___(用含a和b的代数式表示)。
(3)某温度时,纯水电离的,将pH=5的盐酸与pH=8的溶液混合,使混合后溶液的pH=7,则盐酸与的体积比_______。(不考虑溶液混合时体积和温度的变化)
(4)高铁酸钾(K2FeO4)有极强的氧化性,是优良的水处理剂,常温下的水溶液中含铁微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。
图中a点的pH=_______。
【答案】(1) ①. < ②. ③. 减小 ④. >
(2)
(3)9:2 (4)2.75
【解析】
【小问1详解】
NaCN对应的酸是HCN,NaHCO3对应的酸是H2CO3,酸性H2CO3>HCN,越弱越水解,NaCN中CN-水解程度大于,同浓度的NaCN和NaHCO3溶液中更小;酸性H2CO3>HCN>,将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是; 为 ,温度升高,减小;根据电荷守恒和,即离子总数是的2倍, CN-水解程度大于, 碱性NaCN>CH3COONa,NaCN溶液中的c(H+)小于CH3COONa溶液中的c(H+),体积相同,NaCN溶液中的n(H+)更小,n(Na+)相等,故NaCN溶液中的离子数目小;
【小问2详解】
常温下,将的醋酸与溶液等体积混合,溶液体积增大一倍,则c(Ba2+)为原来的一半,为,混合溶液中存在电荷守恒,溶液中存在,则,该混合溶液中醋酸的电离常数
【小问3详解】
某温度时,纯水电离的,该温度下的,将pH=5的盐酸与pH=8的溶液混合,使混合后溶液的pH=7,说明溶液呈碱性,混合后溶液中,,9:2;
【小问4详解】
由图,a点是和的交叉点,,第一个交叉点有,,第三个交叉点有,,,,pH=2.75。
17. 磁性材料产业是21世纪的高科技支柱产业之一,广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以硫酸法制钛白粉生产中排放的含锰废水(主要金属离子为,还含有少量等)为原料,生产MnCO3的工艺流程如下所示。
已知:①25℃时,,。②25℃时,几种金属离子沉淀时的pH如下表。
离子
开始沉淀时pH
7.6
2.7
3.8
8.3
5.9
11.8
9.8
完全沉淀时pH
9.7
4.0
4.7
9.8
6.9
13.8
11.8
回答下列问题:
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①“除铁、铝”时,在搅拌条件下先加入H2O2溶液,再加入NaOH调节溶液的pH,调节溶液的pH范围是_______。
②“除重金属”时,以_______(填化学式)形式除去。
③“除钙、镁”时,当均沉淀完全时,溶液中_______。
(2)“沉锰过程”在pH为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。
①“沉锰过程”发生反应的离子方程式为_______。“沉锰过程”不能用Na2CO3溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是_______。
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的可能原因是_______。
(3)沉锰后过滤得到MnCO3粗产品,依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的MnCO3.MnCO3和磷酸在一定条件下反应生成马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O],用于钢铁制品,可起到防锈效果。马日夫盐溶液显_______(填“酸性”或“碱性”)。(已知:H3PO4的电离常数,,)。
【答案】(1) ①. 4.7≤pH<5.9 ②. CuS ③. 2
(2) ①. ②. 防止生成等副产品 ③. 温度过高会导致NH4HCO3分解
(3)酸性
【解析】
【分析】含锰废水中先后加入H2O2溶液、NaOH溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,再通过调节pH使Fe3+、Al3+完全沉淀,过滤;向滤液中加入(NH4)2S,Cu2+会与S2-结合生成CuS沉淀,过滤;向滤液中加入NH4F,Ca2+和Mg2+与F−结合生成CaF2 和MgF2沉淀,过滤;向滤液中加入NH4HCO3,Mn2+转化为MnCO3沉淀,过滤后经洗涤、干燥得到纯净干燥的MnCO3固体,据此分析;
【小问1详解】
①“除铁、铝”时,需将Fe2+氧化为Fe3+,再通过调节pH使Fe3+、Al3+完全沉淀,由题中表格数据可知,加入的氢氧化钠调节4.7≤pH<5.9,即可将Fe3+、Al3+完全沉淀;
②“除重金属”时,加入的试剂是(NH4)2S,Cu2+会与S2-结合生成CuS沉淀,所以Cu2+以CuS形式除去;
③“除钙、镁”时,Ca2+和Mg2+与F−结合生成CaF2 和MgF2沉淀。已知,。当Ca2+和Mg2+均沉淀完全时,此时,,则;
【小问2详解】
①“沉锰过程”是向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,反应生成MnCO3沉淀。根据复分解反应原理,Mn2+与反应,在反应中提供和H+,与Mn2+结合生成MnCO3沉淀,同时H+与另一分子反应生成CO2和H2O,故离子方程式为;不能用Na2CO3溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是:Na2CO3溶液碱性强于NH4HCO3溶液,则溶液中可能生成等副产品;
②当温度超过30℃时,沉锰反应的沉锰速率随温度升高而下降,原因是温度过高会导致NH4HCO3分解,浓度降低,不利于反应生成碳酸锰;
【小问3详解】
马日夫盐,的电离常数,水解常数,因为Ka2>Kh,即的电离常数大于水解常数,Mn2+水解呈酸性,故马日夫盐呈酸性。
18. 草酸()及草酸盐在化学工业中有重要作用。常温下,草酸的电离常数,。请回答下列问题:
(1)下列实验事实能证明草酸属于弱酸的是_______。
A.将溶液滴入溶液中产生CO2
B.用pH计测定溶液的pH为1.6
C.溶液能使pH试纸变红
(2)常温下,用溶液滴定20.00 mL某未知浓度的溶液,滴定曲线如图所示。已知c点所示溶液中:。
①计算_______mol/L。(保留4位有效数字)
②比较b点处浓度大小_______。
(3)实验室以硫酸亚铁和草酸为原料制备草酸亚铁晶体()。通过测定产品中和的含量来判断草酸亚铁晶体的纯度。称取草酸亚铁晶体样品,溶于溶液中,60~80℃水浴加热,用100 mL容量瓶配成溶液。取上述溶液20.00 mL,用浓度为的溶液滴定至终点,消耗溶液。若样品中杂质与不反应,滴定时除了发生与草酸反应外,还有另一个氧化还原反应。
①另一个氧化还原反应的离子方程式为_______。
②达到滴定终点的现象是_______。
③样品中草酸亚铁晶体的纯度为_______,[已知]。
④其它操作均正确,下列操作会造成测定结果偏高的是_______。
A.锥形瓶水洗后用草酸溶液润洗
B.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
C.读取溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.盛装溶液的滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)B (2) ①. 0.05400 ②.
(3) ①. ②. 滴入半滴KMnO4溶液,溶液从浅黄色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③. ④. AD
【解析】
【分析】酸性高锰酸钾与反应,滴定时除了发生,还发生,据此分析解答。
【小问1详解】
A.将溶液滴入溶液中产生,说明酸性:>,A不符合题意;
B.溶液,pH为1.6,说明草酸未完全电离出氢离子,B符合题意;
C.溶液能使pH试纸变红,说明溶液显酸性,但不能说明草酸为弱酸,C不符合题意;故答案为:B;
【小问2详解】
①由题干c点满足的关系式可知c点为第二滴定终点,由图可知消耗NaOH溶液21.60 mL。根据反应,有,解得;
②b点pH=7,则溶液为和的混合物,则;故答案为:;
【小问3详解】
①高锰酸根具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,故发生;
②溶液本身有颜色,当滴入最后半滴溶液时,溶液从浅黄色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点,故答案为:滴入半滴KMnO4溶液,溶液从浅黄色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
③根据得失电子守恒,与溶液反应时,被氧化为,被氧化为,被还原为,则,样品中草酸亚铁晶体的纯度为,故答案为:;
④A.锥形瓶水洗后用草酸溶液润洗,草酸物质的量增大,滴入的高锰酸钾增多,则测定结果偏高,A符合题意;
B.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出,草酸物质的量减小,则滴入高锰酸钾偏少,测定结果偏小,B不符合题意;
C.开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,读取数值偏小,计算结果偏小,C不符合题意;
D.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读数大于实际反应的液体体积,计算结果偏大,D符合题意;
故答案为:AD。
19. 烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液,当吸收液与SO2反应至pH为6左右时,可将吸收液通入电解槽进行再生,吸收液pH随微粒组成的变化关系见表:
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
回答下列问题:
(1)吸收液pH由8.2下降至6.2过程中发生反应的离子方程式为______吸收液pH从6升至8左右时实现再生,该过程水的电离程度______(填“增大”“减小”或“不变”);
(2)当吸收液呈中性时,溶液中______(填“>”“<”或“=”,下同);pH=7.2时,______第二步电离平衡常数______。
(3)NaHSO3﹣Na2SO3、H2CO3﹣NaHCO3,Na2HPO4﹣NaH2PO4都可组成缓冲溶液,缓冲溶液中lgx[x表示或]与pH的关系如图,当lgx数值在﹣1~1之间时具有可实用价值的缓冲能力,曲线______表示与pH的变化关系,应控制Na2HPO4﹣NaH2PO4缓冲溶液的pH范围为______。
【答案】(1) ①. ②. 增大
(2) ①. < ②. > ③.
(3) ①. a ②. 6.2~8.2
【解析】
【小问1详解】
时,;pH=6.2时,,吸收液pH由8.2下降至6.2过程中生成了,反应的离子方程式为:;吸收液pH从6升至8左右时生成了,能发生水解促进水的电离,发生电离出,抑制水的电离,故该过程中水的电离程度增大。
【小问2详解】
pH=7.2时,,要使pH=7,要大一些,故; pH=7.2时,,,溶液中存在电荷守恒:,则;pH=7.2时,,第二步电离平衡常数。
【小问3详解】
随pH增大,溶液中增大,电离平衡向右移动,减小,增大,即减小,增大,则曲线a表示与pH的变化关系,曲线b表示与pH的变化关系;由图可知,当时,pH=7.2,当时,则pH=8.2,当时,则pH=6.2,故应控制缓冲溶液的pH范围为:。
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