内容正文:
专题10 水溶液中的离子反应与平衡
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 以工艺流程为载体考查离子浓度的关系
题型02 以实验探究为载体考查离子浓度的关系
题型03 以图像为载体考查离子浓度的关系
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合工艺流程考查离子浓度关系】(25-26高三上·江苏扬州·期中)室温下,用溶液吸收烟气中的流程如图所示。
已知:、、、、、。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“吸收”后的溶液中:的平衡常数
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.“沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为
2.【结合实验探究考查离子浓度关系】(2025·江苏南京·模拟预测)室温下,通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol•L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5。
实验2:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1氨水,充分混合后,溶液pH约为9。
实验3:向10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol•L-1NaHSO3溶液,无明显现象。
实验4:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可得出:
B.实验2所得溶液中存在:
C.由实验3可得出:Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)
D.实验4反应后的上层清液中:
3. (25-26高三上·江苏南京·月考)烟气中的可用溶液吸收循环处理,其中吸收过程如下图-1及电解再生工艺如图-2所示。
已知常温下。若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略。常温下,下列说法正确的是
A.溶液中存在:
B.当吸收液中时,溶液
C.当吸收液时溶液中存在:
D.图-2中再生液中浓度小于吸收液中浓度
01以工艺流程为载体考查离子浓度的关系
1. (25-26高三上·江苏徐州·月考)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:、、。下列说法不正确的是
A.的溶液中:
B.“酸化”后的溶液中:
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
2.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)室温下,用溶液吸收废气中的,并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发,溶液中含硫物种的浓度。已知:。下列说法正确的是
A.溶液吸收至的溶液:
B.吸收后,的溶液:
C.沉淀后的上层清液:
D.沉淀后的上层清液:
3.(24-25高三上·江苏常州·期末)室温下,用pH为6的缓冲溶液(和以一定比例组成的混合溶液)吸收烟气中的并进行资源化回收的过程如下图所示。经加热解吸后的溶液可以直接循环利用,实现全过程的连续稳定运行。已知:的电离平衡常数分别为、、,的电离平衡常数分别为,,的还原能力随酸性增强而减弱,通入所引起的溶液体积变化和水分挥发均可忽略。下列说法正确的是
A.pH为6的缓冲溶液中:
B.吸收和解吸时,主要发生反应:
C.当缓冲溶液吸收至溶液的时:
D.当缓冲溶液中越大,则烟气中的吸收效率越高
4.(2025·江苏宿迁·模拟预测)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:、。下列说法不正确的是
A.的溶液中:
B.“酸化”后的溶液中:
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
5.(2025·江苏泰州·模拟预测)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下用1.0mol/L KOH溶液吸收CO2,溶液中含碳物种的浓度。忽略通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发,且不考虑烟气中其他气体的影响
已知:H2CO3:,;;;。
下列说法正确的是
A.饱和澄清石灰水pH=11.7
B.KOH吸收CO2所得到的溶液中:
C.若“吸收”后,将该溶液稀释10倍,几乎不变
D.“转化”后过滤,所得滤液中存在:
6.(25-26高三上·江苏南京·期末)室温下,锰钴矿渣(含Fe、Mn、Co等的氧化物)用硫酸酸浸后,提取金属元素的过程如下所示。
已知。下列说法不正确的是
A.溶液中:
B.“沉铁”时可能发生的反应为
C.“沉钴”后溶液中:
D.“沉铁”和“沉钴”后的滤液中一定存在:
7.(2026·江苏扬州·一模)室温下,从冶炼富集液中回收钴、锰的部分工艺流程如下
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是
A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+)
B.沉钴后得到的上层清液中:<
C.NH4HCO3溶液(pH>7)中:c(NH)>c(HCO)
D.沉锰后得到pH=6.5的滤液中:c(H2CO3)<c(CO)
8.(24-25高三上·江苏·阶段练习)以磷石膏(含和少量等)为原料制备轻质的部分流程如图所示:
已知:室温下,、
下列说法不正确的是
A.的的溶液中:
B.的溶液中:
C.“转化”后得到的滤液中:
D.“浸取”反应的离子方程式为
02以实验探究为载体考查离子浓度的关系
9. (25-26高三上·江苏苏州·月考)室温下,通过实验探究溶液的性质。[已知25℃时,]一般认为当溶液中的离子浓度小于时,该离子沉淀完全。下列说法正确的是
实验
实验操作及现象
1
测定溶液的pH,测得溶液的
2
向5mL溶液中滴加少量溶液,无明显现象
3
向溶液中加入等体积溶液,产生白色沉淀,过滤
A.由实验1可得:
B.由实验1可得:
C.由实验2可得:
D.由实验3可得:溶液中的没有沉淀完全
10. (24-25高三上·江苏·阶段练习)常温下,通过下列实验探究、溶液的性质。
实验1:向溶液中通入一定体积,测得溶液pH为7
实验2:向溶液中加等体积同浓度NaOH溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞,溶液呈红色
实验3:向溶液中加入溶液
已知:,,,。
下列说法正确的是
A.实验1得到的溶液中存在
B.由实验2可得出:
C.实验3中:反应的平衡常数
D.向溶液中通入少量的离子方程式
11.(25-26高三上·江苏苏州·月考)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究草酸的性质:
实验1:向10 mL溶液中加入一定量溶液。
实验2:向10 mL溶液中加入10 mL溶液。
25℃时,已知的,,,混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当加入10 mLKOH溶液时:
C.实验2,过滤后的上层清液中存在
D.实验2的上层清液中存在:
12.(2025·江苏常州·二模)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液;
实验2:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;
实验3:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验1所得溶液中:
C.实验2中主要反应的离子方程式:
D.实验3中反应的平衡常数
13.(2025·江苏苏州·三模)室温下,通过下列实验探究NaHC2O4的性质。已知:室温下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9。lg2=0.3。
实验1:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L-1NaOH溶液。
实验2:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L-1CaCl2溶液。
假设溶液混合后体积变化忽略不计。下列说法不正确的是
A.实验1可选用酚酞作指示剂,反应终点为无色变为浅红色
B.实验1中pH=4.3时,溶液中c()<c(HC2O)
C.实验2中V(CaCl2)=10mL时,溶液中c(H+)+c(Na+)>c(Cl-)+c(OH-)
D.实验2中V(CaCl2)=80mL时,溶液中c()约为4.0×10-8mol·L-1
14.[新题型] (23-24高三上·江苏扬州·期末)碳酸是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往溶液中滴加氨水。
实验Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I中V(氨水)时,存在
B.实验I中时,存在
C.实验Ⅱ中时,发生反应
D.实验Ⅱ中时,沉淀后的上层清液中:
15.(25-26高三上·江苏盐城·期中)探究溶液性质的实验如下:
实验Ⅰ 向溶液中滴加滴酚酞试液,溶液颜色没有变化
实验Ⅱ 向溶液中加入溶液,溶液变红色。再滴加4滴溶液,加入过量粉,粉部分溶解。过滤,
实验Ⅲ 取一定量溶液,加入过量粉,粉部分溶解。过滤,向滤液中滴入2滴酸性溶液,紫色消失
实验Ⅳ 取一定量溶液,加入等浓度等体积的溶液,产生红色沉淀
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ溶液颜色没有变化是由于未水解
B.实验Ⅱ说明与反应是可逆反应
C.实验Ⅲ说明氧化性
D.实验Ⅳ产生的红色沉淀为、混合物
03以图像为载体考查离子浓度的关系
16.(24-25高三上·江苏·期中)常温下,向某浓度草酸()溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如题图1所示。草酸钙的负对数随温度变化曲线如题图2所示,已知,。下列说法错误的是
A.P点时,
B.加入NaOH至时发生的反应:
C.F点存在,
D.30℃时,向0.5L草酸钙饱和溶液中加入溶液,无沉淀生成
17.(2025·江苏·二模)配合物三草酸合铁酸钾晶体是制备活性铁催化剂的主要原料。制备三草酸合铁酸钾晶体主要流程如下:
已知:“调节”时,溶液中随变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.“溶解”后的溶液中存在:
B.溶液中:
C.“调节”反应最佳为3.5,此时
D.三草酸合铁酸钾晶体溶于水存在:
18. (24-25高三上·江苏南京·期中)在生态系统的硫循环中不可或缺。时,水溶液中-2价不同形态的分布分数如图所示,下列说法正确的是
A.线表示的分布分数
B.时,的第二步水解常数约为
C.溶液中
D.可以向燃气中掺入微量气体以示警燃气泄漏
19. (2025·江苏·二模)室温下,溶液中含碳微粒的分布系数与pH的关系如图所示。
已知的分布系数:
下列说法正确的是
A.时:
B.浓度均为和的混合液中:
C.向溶液中滴加氨水至的溶液中:
D.向溶液中加入NaOH溶液至的反应:
20.(24-25高三上·江苏·期末)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,25 ℃时,甘氨酸溶液中NCH2COOH、NH2CH2COOH、NH2CH2COO-的分布分数与溶液pH关系如图所示(分布分数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)。下列说法不正确的是
A.pH=2.35,c(NH2CH2COOH)=c(NCH2COOH)
B.曲线b代表NH2CH2COOH,曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH2CH2COOH(aq)+H2O(l)NCH2COOH(aq)+OH-(aq)的平衡常数K=10-2.35
D.NH2CH2COOK溶液中存在:c(K+)>c(NH2CH2COO-)>c(OH-)>c(H+)
21.(2025·江苏·一模)测定湖盐(盐湖中提取的天然盐)中和含量的实验过程如下:
已知25℃时的电离平衡常数:,。下列说法不正确的是
A.用甲基橙作指示剂滴定时发生的反应为:
B.在滴定过程中的溶液存在:
C.在滴定过程中,的溶液中存在:
D.在滴定过程中,的溶液中存在:
22.(24-25高三上·江苏无锡·期末)室温下,通过下列实验制备少量并探究其性质。
实验1:测得100mL14mol·L-1氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl至饱和,通足量,经过滤、洗涤、干燥得到固体;
实验3:配制100mL0.1mol·L-1溶液,测得溶液pH为8.0;
实验4:向2mL0.1mol·L-1溶液中滴加几滴0.1mol·L-1溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.依据实验1推测:
B.实验2所得滤液中存在:
C.实验3的溶液中存在:mol·L-1
D.实验4发生反应的离子方程式:
23. (25-26高三上·江苏苏州·期中)一种制备FeCO3的流程如图所示,混合过程中有气体产生。下列说法正确的是(已知:常温下,,,,,)
A.溶液中:
B.时,混合时应控制溶液
C.“滤液”中
D.反应的
24.(25-26高三上·江苏·月考)一定温度下,向0.1 mol·L-1硝酸银溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+,溶液中pNH3与δ(X)的关系如图所示。已知pNH3=-lg[c(NH3)],δ(X)= (X代表Ag+或[Ag(NH3)2]+)。已知该温度下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,下列说法正确的是
A.图中δ1代表的是δ{[Ag(NH3)2]+}
B.该溶液中c(Ag+)+c{[Ag(NH3)2]+}+c()+c(H+)=c()+c(OH-)
C.向该溶液中滴入稀硝酸,δ{[Ag(NH3)2]+}增大
D.AgCl+2NH3⇌[Ag(NH3)2]++Cl-的平衡常数K=1.8×10-6.5
25.(25-26高三上·江苏无锡·月考)草酸是二元弱酸。某小组做如下三组实验:
实验I:往10mL0.1mol/L溶液中滴加溶液
实验II:往0.1mol/L溶液中滴加氨水至
实验III:往10mL0.1mol/L溶液中滴加30mL0.1mol/L溶液
[已知:的电离常数,,,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I中,当时,
B.实验I中,当时,向溶液中滴加酚酞,溶液变红
C.实验II存在
D.实验III的溶液中
1.(2025·江苏卷,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
2.(2024·江苏卷,12)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:
3.(2023·江苏卷,12)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。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:
4.(2022·江苏卷,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
5.(2021·江苏卷,13)室温下,用0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
6.(2021·江苏卷,11)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3)
C.实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO
D.实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO)
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专题10 水溶液中的离子反应与平衡
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 以工艺流程为载体考查离子浓度的关系
题型02 以实验探究为载体考查离子浓度的关系
题型03 以图像为载体考查离子浓度的关系
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合工艺流程考查离子浓度关系】(25-26高三上·江苏扬州·期中)室温下,用溶液吸收烟气中的流程如图所示。
已知:、、、、、。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“吸收”后的溶液中:的平衡常数
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.“沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为
【答案】D
【解析】】Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2,反应生成NaHSO3,加入CaCO3后发生反应生成NaHCO3和CaSO3,CaSO3被氧气氧化后生成CaSO4,据此分析;A.根据电荷守恒有,A错误;B.“吸收”后的溶液中:的平衡常数,B错误;C.当上层清液与和两种固体同时达到沉淀溶解平衡时,成立,C错误;D.根据分析,“沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为,D正确;故选D。
2.【结合实验探究考查离子浓度关系】(2025·江苏南京·模拟预测)室温下,通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol•L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5。
实验2:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1氨水,充分混合后,溶液pH约为9。
实验3:向10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol•L-1NaHSO3溶液,无明显现象。
实验4:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可得出:
B.实验2所得溶液中存在:
C.由实验3可得出:Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)
D.实验4反应后的上层清液中:
【答案】B
【解析】A.实验1中溶液的pH约为5,可知溶液显酸性,则的水解程度小于电离程度,,则有,,A项错误;
B. 实验2中NaHSO3和氨水等物质的量混合,根据物料守恒可知,含硫元素微粒的总浓度等于含氮元素微粒的总浓度,即c(,B项正确;C.要证明:,则是证明酸性:,则应该发生的反应为:,该实验没有现象,说明没有发生到这个程度,这是由于实验3中只有几滴,量远远不足,只可能发生:,也同样是没有现象,因此不能得出,C项错误;D.实验4中过量Ba(OH)2使完全沉淀,说明上层清液为饱和溶液,则上层清液中,而非小于,D项错误;故答案选B。
3. (25-26高三上·江苏南京·月考)烟气中的可用溶液吸收循环处理,其中吸收过程如下图-1及电解再生工艺如图-2所示。
已知常温下。若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略。常温下,下列说法正确的是
A.溶液中存在:
B.当吸收液中时,溶液
C.当吸收液时溶液中存在:
D.图-2中再生液中浓度小于吸收液中浓度
【答案】B
【解析】溶液吸收烟气中的二氧化硫转化为NaHSO3,NaHSO3吸收液通过电解再生,其中阳极被氧化为,阴极得电子生成H2,促进电离出氢离子转化为实现再生,据此解答。 A. 溶液的质子守恒式为c() = c() + c() + 2c(),A错误;B. 当c() = c() + c() + c()时,溶质为,的电离常数 = ,水解常数 = = ≈ , > ,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,pH < 7,B正确;C. pH = 8时,c() = ,由 = 得 = = 6,即c() = 6c(),则c() + c() > c(),C错误;D. 电解再生工艺中,阴极放电生成氢气,促进电离出氢离子转化为实现再生,因此再生液中浓度大于吸收液中浓度,D错误;故答案选B。
01以工艺流程为载体考查离子浓度的关系
1. (25-26高三上·江苏徐州·月考)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:、、。下列说法不正确的是
A.的溶液中:
B.“酸化”后的溶液中:
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
【答案】C
【解析】硫酸亚铁铵溶于水,加硫酸酸化,再加草酸,析出草酸亚铁晶体,过滤,洗涤,得到较纯净的草酸亚铁晶体。A.,已知,即,将数值代入,解得,故,A正确;B.“酸化”后溶液中存在电荷守恒,此时溶液呈酸性,有,故,B正确;C.“沉淀”后的上层清液为的饱和溶液,此时,C错误;D.用乙醇洗涤可带走晶体表面水分,同时乙醇易挥发,利于快速干燥,D正确;
故选C。
2.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)室温下,用溶液吸收废气中的,并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发,溶液中含硫物种的浓度。已知:。下列说法正确的是
A.溶液吸收至的溶液:
B.吸收后,的溶液:
C.沉淀后的上层清液:
D.沉淀后的上层清液:
【答案】B
【解析】A.在pH=4时,利用H2SO3的Ka1和Ka2计算,代入数据得,即,故,A错误;
B.当c总=0.2 mol/L时,溶液中溶质为NaHSO3(Na2SO3与SO2完全反应)。电荷守恒:,物料守恒:,联立两式消去c(Na+)和c(),可得,B正确;
C.沉淀后的上层清液为BaSO3饱和溶液,满足,故,C错误;
D.沉淀后溶液中存在Na+、Ba2+、H+、OH-、、,电荷守恒应为,D错误;
故选B。
3.(24-25高三上·江苏常州·期末)室温下,用pH为6的缓冲溶液(和以一定比例组成的混合溶液)吸收烟气中的并进行资源化回收的过程如下图所示。经加热解吸后的溶液可以直接循环利用,实现全过程的连续稳定运行。已知:的电离平衡常数分别为、、,的电离平衡常数分别为,,的还原能力随酸性增强而减弱,通入所引起的溶液体积变化和水分挥发均可忽略。下列说法正确的是
A.pH为6的缓冲溶液中:
B.吸收和解吸时,主要发生反应:
C.当缓冲溶液吸收至溶液的时:
D.当缓冲溶液中越大,则烟气中的吸收效率越高
【答案】B
【解析】A.根据电荷守恒,的缓冲溶液中,,因为,,所以,A错误;B.由电离平衡常数可知,吸收时与水生成,第一步电离出,与反应;解吸时加热使平衡逆向移动,反应为,B正确;C.由的、推导:,代入数据,得到,故,C错误;D.,该比值越大,越大,酸性越强,不利于吸收,吸收效率越低,D错误;故答案选B。
4.(2025·江苏宿迁·模拟预测)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:、。下列说法不正确的是
A.的溶液中:
B.“酸化”后的溶液中:
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
【答案】C
【解析】(NH4)2Fe(SO4)2加入硫酸酸化得到Fe2+,加入草酸生成FeC2O4沉淀,过滤、洗涤得到草酸亚铁晶体,据此回答。A.的溶液中,,,即,即,A正确;B.根据电荷守恒:,溶液显酸性,,则,B正确;C.“沉淀”后的上层清液中溶质为(NH4)2SO4、H2SO4和过量的,硫酸根不仅与铵根离子结合,还与氢离子结合,故不存在的等量关系,C错误;D.乙醇与水互溶,且乙醇易挥发,用乙醇洗可带走水分,有利于晶体快速干燥,D正确; 故选C。
5.(2025·江苏泰州·模拟预测)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下用1.0mol/L KOH溶液吸收CO2,溶液中含碳物种的浓度。忽略通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发,且不考虑烟气中其他气体的影响
已知:H2CO3:,;;;。
下列说法正确的是
A.饱和澄清石灰水pH=11.7
B.KOH吸收CO2所得到的溶液中:
C.若“吸收”后,将该溶液稀释10倍,几乎不变
D.“转化”后过滤,所得滤液中存在:
【答案】C
【解析】用氢氧化钾溶液吸收烟气中的二氧化碳得到碳酸钾、碳酸氢钾溶液,向吸收液中加入石灰乳,石灰乳与溶液中的碳酸钾、碳酸氢钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙,过滤得到可循环使用的氢氧化钾溶液和碳酸钙;碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成可循环使用的石灰乳。A.饱和澄清石灰水,,解得:,,则,,故A错误;B.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,则溶液中:c(H2CO3)<c(),若为KHCO3溶液,由于水解的程度较小,则溶液中:c(H2CO3)<c(),若为K2CO3和KHCO3的混合溶液,同样满足:c(H2CO3)<c(),故B错误;C.若“吸收”后,则溶液中溶质为,水解,,则, 温度不变,平衡常数均为定值,则将该溶液稀释10倍,几乎不变,故C正确; D.“转化”后过滤,所得滤液中存在:,故D错误;故答案为C。
6.(25-26高三上·江苏南京·期末)室温下,锰钴矿渣(含Fe、Mn、Co等的氧化物)用硫酸酸浸后,提取金属元素的过程如下所示。
已知。下列说法不正确的是
A.溶液中:
B.“沉铁”时可能发生的反应为
C.“沉钴”后溶液中:
D.“沉铁”和“沉钴”后的滤液中一定存在:
【答案】D
【解析】锰钴矿渣(含Fe、Mn、Co等的氧化物)用硫酸酸浸后,转化为相应的硫酸盐,加入碳酸钠溶液后,硫酸铁与碳酸钠溶液反应双水解反应生成FeOOH沉淀和二氧化碳,过滤,向滤液中加入硫化钠溶液生成CoS除去,得到硫酸锰溶液,据此分析回答。A.碳酸钠溶液中存在质子守恒:,A正确;B.由分析可知,硫酸铁与碳酸钠溶液反应双水解反应生成FeOOH沉淀和二氧化碳,反应的化学方程式为:,B正确;C.“沉钴”后的溶液为CoS的饱和溶液,不是氢氧化钴的饱和溶液,对于饱和氢氧化钴的饱和溶液而言,氢氧根离子浓度偏小,则,C正确;D.“沉铁”和“沉钴”过程中均加入钠盐,“沉铁”和“沉钴”后的滤液中一定存在钠离子,加入溶液的体积未知,无法确定钠离子浓度的大小,D错误;故答案为:D。
7.(2026·江苏扬州·一模)室温下,从冶炼富集液中回收钴、锰的部分工艺流程如下
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是
A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+)
B.沉钴后得到的上层清液中:<
C.NH4HCO3溶液(pH>7)中:c(NH)>c(HCO)
D.沉锰后得到pH=6.5的滤液中:c(H2CO3)<c(CO)
【答案】C
【解析】含少量Co2+、Mn2+的溶液加硫化钠可生成CoS沉淀而除去钴离子,过滤,滤液中加碳酸氢铵生成碳酸锰沉淀、硫酸铵等。A.根据的水解反应:,;同时,水的电离平衡为根据质子守恒,溶液中 的来源是水的电离和、的水解,而则来自水的电离,因此,质子守恒应为,A错误;B.沉钴过程中,加入后, 优先沉淀为,而留在溶液中。根据沉淀溶解平衡:,,两式相除可得:,B错误;C.溶液中,的水解常数,的水解常数 , ,水解程度更大,使溶液,则,C正确;D.在时, 。根据的两步电离:,,将 代入:;,显然, ,且 。因此, ,D错误;故选C。
8.(24-25高三上·江苏·阶段练习)以磷石膏(含和少量等)为原料制备轻质的部分流程如图所示:
已知:室温下,、
下列说法不正确的是
A.的的溶液中:
B.的溶液中:
C.“转化”后得到的滤液中:
D.“浸取”反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】磷石膏(含CaSO4和少量SiO2)中加入(NH4)2CO3溶液,CaSO4转化为CaCO3,过滤后的滤渣中含有CaCO3、SiO2,滤渣煅烧CaCO3分解成CaO,然后加入NH4Cl溶液浸取,浸取后的滤液经系列步骤得到轻质CaCO3。A.碳酸的 ,的的溶液中,c(H+)=10-9.5mol/L,<0.1mol/L,,故A正确;B.溶液中,,,则,的溶液中,所以,故B正确;C.“转化”后得到的滤液中硫酸钙不一定饱和,所以,故C错误;D.“浸取”时,与CaO反应生成CaCl2和NH3∙H2O,反应放出的热量促进NH3∙H2O分解,所以发生反应,故D正确;选C。
02以实验探究为载体考查离子浓度的关系
9. (25-26高三上·江苏苏州·月考)室温下,通过实验探究溶液的性质。[已知25℃时,]一般认为当溶液中的离子浓度小于时,该离子沉淀完全。下列说法正确的是
实验
实验操作及现象
1
测定溶液的pH,测得溶液的
2
向5mL溶液中滴加少量溶液,无明显现象
3
向溶液中加入等体积溶液,产生白色沉淀,过滤
A.由实验1可得:
B.由实验1可得:
C.由实验2可得:
D.由实验3可得:溶液中的没有沉淀完全
【答案】A
【解析】A.溶液中存在物料守恒,电荷守恒,所以溶液中存在,溶液呈酸性可知,,A正确;B.实验1中存在电荷守恒:,结合酸性条件,即,可得,B错误。C.溶液中存在物料守恒,加入少量KOH溶液,该守恒关系仍成立,C错误。D.由实验3,等体积混合后初始c(Ca2+)= 0.01 mol/L、c()= 0.005 mol/L,沉淀后游离c(Ca2+)=0.005 mol/L,则c()=,沉淀完全,D错误。故答案选A。
10. (24-25高三上·江苏·阶段练习)常温下,通过下列实验探究、溶液的性质。
实验1:向溶液中通入一定体积,测得溶液pH为7
实验2:向溶液中加等体积同浓度NaOH溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞,溶液呈红色
实验3:向溶液中加入溶液
已知:,,,。
下列说法正确的是
A.实验1得到的溶液中存在
B.由实验2可得出:
C.实验3中:反应的平衡常数
D.向溶液中通入少量的离子方程式
【答案】C
【解析】A.由题意可知,实验1得到的溶液为中性溶液,溶液中,由电荷守恒关系可知,溶液中,则,故A错误;
B.实验2得到的溶液为NaHS溶液,溶液呈碱性,说明溶液中的水解程度大于电离程度,则的水解常数,则,
故B错误;C.反应的平衡常数,由, 可得,故C正确;D.因为 ,,所以,,离子方程式为,故D错误;故答案为C。
11.(25-26高三上·江苏苏州·月考)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究草酸的性质:
实验1:向10 mL溶液中加入一定量溶液。
实验2:向10 mL溶液中加入10 mL溶液。
25℃时,已知的,,,混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当加入10 mLKOH溶液时:
C.实验2,过滤后的上层清液中存在
D.实验2的上层清液中存在:
【答案】A
【解析】A.25℃时,的,,,当溶液中时,求出,pH=2.5,A正确;B.实验1,向10 mL溶液中加入10 mL溶液时,,发生反应为,则反应后为溶液,该溶液中的电荷守恒为,物料守恒为,则质子守恒=电荷守恒物料守恒,即,则有,则即,B错误;C.滤液为的饱和溶液,则Q == =,C错误;D.实验2的上层清液中存在的离子有、、,及水解产生的,则该溶液中的电荷守恒为,D错误;故答案选A。
12.(2025·江苏常州·二模)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液;
实验2:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;
实验3:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验1所得溶液中:
C.实验2中主要反应的离子方程式:
D.实验3中反应的平衡常数
【答案】B
【解析】A.由电离常数可知,Ka1(H2S) Ka2(H2S)= ×==1.0×10-7×1.0×10-13=1.0×10-20,则pH为11的溶液中==100,则溶液中:,故A错误;B.由题意可知,实验1得到的溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)>c(HS-)+2c(S2-),故B正确;C.由题意可知,实验2发生的反应为硫氢化钠溶液与氯气反应生成氯化钠、硫沉淀和盐酸,反应的离子方程式为HS-+Cl2=S↓+2Cl-+ H+,故C错误;D.由题意可知,实验3中反应的平衡常数K=====1.0×1030,故D错误;故选B。
13.(2025·江苏苏州·三模)室温下,通过下列实验探究NaHC2O4的性质。已知:室温下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9。lg2=0.3。
实验1:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L-1NaOH溶液。
实验2:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L-1CaCl2溶液。
假设溶液混合后体积变化忽略不计。下列说法不正确的是
A.实验1可选用酚酞作指示剂,反应终点为无色变为浅红色
B.实验1中pH=4.3时,溶液中c()<c(HC2O)
C.实验2中V(CaCl2)=10mL时,溶液中c(H+)+c(Na+)>c(Cl-)+c(OH-)
D.实验2中V(CaCl2)=80mL时,溶液中c()约为4.0×10-8mol·L-1
【答案】B
【解析】A.溶液中滴加,方程式为:,得到溶液,是强碱弱酸盐,溶液显碱性,反应终点为无色变为浅红色,因此用酚酞作指示剂,A正确;B.时,,,代入已知值:,此时,则溶液中,B错误;C.实验2中时,溶液中滴加溶液,发生反应:,由于,反应后溶液显酸性,故有,C正确;D.实验2中时,溶液中剩余的钙离子浓度为,溶液中的,D正确;故选B。
14.[新题型] (23-24高三上·江苏扬州·期末)碳酸是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往溶液中滴加氨水。
实验Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I中V(氨水)时,存在
B.实验I中时,存在
C.实验Ⅱ中时,发生反应
D.实验Ⅱ中时,沉淀后的上层清液中:
【答案】B
【解析】A.等体积等浓度的碳酸与氨水恰好反应生成碳酸氢铵溶液,由电离常数可知,碳酸氢铵溶液呈碱性,由电荷守恒可知,溶液中c()+ c(H+)=2c(CO)+ c(HCO)+ c(OH—),由物料守恒可知溶液中c(H2CO3)+c(CO)+c(HCO)=c(NH3·H2O)+c(),整合可得c(H2CO3)+ c(H+)=c(CO)+c(NH3·H2O) + c(OH—),由碱性溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度可知,溶液中c(H2CO3) >c(CO)+c(NH3·H2O),故A错误;B.由电离常数可得:Ka1(H2CO3)Ka2(H2CO3)= ,则溶液中==<1,故B正确;C.实验Ⅱ中氯化钙溶液为10mL时,溶液中钙离子的浓度为mol/L,溶液中碳酸根离子浓度为,c(Ca2+)c()>Ksp(CaCO3),反应生成碳酸钙沉淀,反应为,故C错误;D.实验Ⅱ中氯化钙溶液为80mL时,沉淀后的上层清液为CaCO3的饱和溶液,则上层清液中:c(Ca2+)c()=Ksp(CaCO3),故D错误;故选B。
15.(25-26高三上·江苏盐城·期中)探究溶液性质的实验如下:
实验Ⅰ 向溶液中滴加滴酚酞试液,溶液颜色没有变化
实验Ⅱ 向溶液中加入溶液,溶液变红色。再滴加4滴溶液,加入过量粉,粉部分溶解。过滤,
实验Ⅲ 取一定量溶液,加入过量粉,粉部分溶解。过滤,向滤液中滴入2滴酸性溶液,紫色消失
实验Ⅳ 取一定量溶液,加入等浓度等体积的溶液,产生红色沉淀
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ溶液颜色没有变化是由于未水解
B.实验Ⅱ说明与反应是可逆反应
C.实验Ⅲ说明氧化性
D.实验Ⅳ产生的红色沉淀为、混合物
【答案】D
【解析】A.FeCl3是强酸弱碱盐,水解后溶液显酸性,酚酞在酸性条件下不变色,因此颜色未变化是由于pH未达到酚酞变色范围,而非FeCl3未水解,A错误;B.实验Ⅱ中,初始Fe3+浓度远高于SCN-,即使反应不可逆,Fe3+仍有大量剩余,与Cu反应的现象不能直接证明反应可逆,B错误;C.实验Ⅲ中,加入过量Cu粉,Cu粉部分溶解,说明Cu粉能与Fe3+反应生成Cu2+,说明Fe3+的氧化性比Cu2+强;向滤液中滴入2滴酸性KMnO4溶液,紫色消失,由于溶液中含有氯离子,无法说明酸性KMnO4被滤液中Fe2+还原,即无法比较KMnO4的氧化性比Fe3+强,C错误;D.FeCl3与NaAl(OH)4混合时,,,氢离子和氢氧根结合生成水,相互促进水解,从而生成Fe(OH)3、Al(OH)3,故红色沉淀仅为Fe(OH)3、Al(OH)3混合物,D正确;故答案选C。
03以图像为载体考查离子浓度的关系
16.(24-25高三上·江苏·期中)常温下,向某浓度草酸()溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如题图1所示。草酸钙的负对数随温度变化曲线如题图2所示,已知,。下列说法错误的是
A.P点时,
B.加入NaOH至时发生的反应:
C.F点存在,
D.30℃时,向0.5L草酸钙饱和溶液中加入溶液,无沉淀生成
【答案】A
【解析】随着固体的加入,溶液的pH不断增大,草酸的浓度开始减小,草酸氢根的浓度先增大后减小,pH达到一定值后,草酸根离子的浓度开始增大,故曲线依次分别代表、、三种微粒的浓度变化。A.由E点,得,由F点,得,,A错误;B.加入NaOH至时,生成、两种产物,且浓度相同,离子方程式为:,B正确;C.F点,根据电荷守恒有:,、两种离子浓度相等,所以有,C正确;D.由图可知,30℃时,,草酸钙饱和溶液中,加入溶液,浓度变为原来的一半,,小于,不会生成沉淀,D正确;故选A。
17.(2025·江苏·二模)配合物三草酸合铁酸钾晶体是制备活性铁催化剂的主要原料。制备三草酸合铁酸钾晶体主要流程如下:
已知:“调节”时,溶液中随变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.“溶解”后的溶液中存在:
B.溶液中:
C.“调节”反应最佳为3.5,此时
D.三草酸合铁酸钾晶体溶于水存在:
【答案】C
【解析】加稀硫酸溶解生成、和,加入将氧化为,再加入、经过一系列操作得到。
A.“溶解”后的溶液中存在电荷守恒:,A错误;B.溶液中存在质子守恒:,B错误;C.对于,,;,,根据图示坐标(3.7,100)得,则当pH为3.5时,,C正确;D.三草酸合铁酸钾溶于水后,主要以 和 存在,并不意味着所有都以游离形式(、、)出现,D 错误;故选C。
18. (24-25高三上·江苏南京·期中)在生态系统的硫循环中不可或缺。时,水溶液中-2价不同形态的分布分数如图所示,下列说法正确的是
A.线表示的分布分数
B.时,的第二步水解常数约为
C.溶液中
D.可以向燃气中掺入微量气体以示警燃气泄漏
【答案】B
【解析】随pH升高,H2S的含量降低、HS-的含量先增后减、S2-的量增大,所以a表示H2S的分布分数、b表示的分布分数、c表示S2-的分布分数。H2S、HS-浓度相等时pH=7,=10-7;HS-、S2-浓度相等时pH=13,=10-13;A.随pH升高,HS-的含量先增后减,线b表示的分布分数,故A错误;B.时,的第二步水解常数约为,故B正确;C.=10-7,=10-13,溶液,HS-电离常数为10-13,HS-水解常数为,水解大于电离,所以,故C错误;D.有毒,不能向燃气中掺入微量气体以示警燃气泄漏,否则燃气泄漏时可能发生意外事故,故D错误;选B。
19. (2025·江苏·二模)室温下,溶液中含碳微粒的分布系数与pH的关系如图所示。
已知的分布系数:
下列说法正确的是
A.时:
B.浓度均为和的混合液中:
C.向溶液中滴加氨水至的溶液中:
D.向溶液中加入NaOH溶液至的反应:
【答案】C
【解析】草酸()是一种二元弱酸,存在电离平衡,、,随着pH增大,减小,先增大,后减小,增大,故曲线Ⅰ表示随pH变化,曲线Ⅱ表示随pH变化,曲线Ⅲ表示:随pH变化,Ka1=,由Ⅰ和Ⅱ交点可知,Ka1==10-1.2,同理Ka2==10-4.2。
A.时,由曲线各微粒分布系数可知,Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,则离子浓度:,A错误;B.溶液中存在电离平衡:,电离常数 Ka2 =10-4.2、水解平衡:水解常数:,显然电离程度大于水解程度,则溶液中:,B错误;C.由图可知,时,含碳微粒主要以形式存在,故此时溶质主要是,则溶液中存在物料守恒:,则:,C正确;D.向溶液中加入NaOH溶液至时,得到等浓度的和,则离子方程式为,D错误;故选C。
20.(24-25高三上·江苏·期末)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,25 ℃时,甘氨酸溶液中NCH2COOH、NH2CH2COOH、NH2CH2COO-的分布分数与溶液pH关系如图所示(分布分数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)。下列说法不正确的是
A.pH=2.35,c(NH2CH2COOH)=c(NCH2COOH)
B.曲线b代表NH2CH2COOH,曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH2CH2COOH(aq)+H2O(l)NCH2COOH(aq)+OH-(aq)的平衡常数K=10-2.35
D.NH2CH2COOK溶液中存在:c(K+)>c(NH2CH2COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】甘氨酸中含有氨基和羧基,在酸性条件下存在形式为NCH2COOH,随着pH增大,逐步转化为NH2CH2COOH,最终转化为NH2CH2COO-,则曲线a代表NCH2COOH,曲线b代表为NH2CH2COOH,曲线c代表NH2CH2COO-,据此分析;A.pH=2.35时,c(NH2CH2COOH)=c(NCH2COOH),A正确;B.曲线a代表NCH2COOH,曲线b代表为NH2CH2COOH,曲线c代表NH2CH2COO-,B正确;C.25℃时,pH=2.35,c(NH2CH2COOH)=c(NCH2COOH),该反应的平衡常数K==c(OH-)==1,C错误;D.NH2CH2COOK溶液中,NH2CH2COO-发生水解,溶液显碱性,则溶液中存在:c(K+)>c(NH2CH2COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;故选C。
21.(2025·江苏·一模)测定湖盐(盐湖中提取的天然盐)中和含量的实验过程如下:
已知25℃时的电离平衡常数:,。下列说法不正确的是
A.用甲基橙作指示剂滴定时发生的反应为:
B.在滴定过程中的溶液存在:
C.在滴定过程中,的溶液中存在:
D.在滴定过程中,的溶液中存在:
【答案】B
【解析】A.用甲基橙作指示剂时,溶液呈酸性,与H+反应生成CO2和H2O,离子方程式为: ,A正确;B.根据电荷守恒,在滴定过程中的溶液存在: ,原选项遗漏了c(Cl−) ,B错误;C.根据H2CO3的二级电离平衡常数,当pH=8,即c(H+)=10−8mol/L时, ,C正确;D.当pH=4.4时,溶液酸性较强,H2CO3的电离受到抑制,主要以H2CO3形式存在,且H2CO3的一级电离程度大于二级电离程度,所以在滴定过程中,的溶液中存在:,D正确;故选B。
22.(24-25高三上·江苏无锡·期末)室温下,通过下列实验制备少量并探究其性质。
实验1:测得100mL14mol·L-1氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl至饱和,通足量,经过滤、洗涤、干燥得到固体;
实验3:配制100mL0.1mol·L-1溶液,测得溶液pH为8.0;
实验4:向2mL0.1mol·L-1溶液中滴加几滴0.1mol·L-1溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.依据实验1推测:
B.实验2所得滤液中存在:
C.实验3的溶液中存在:mol·L-1
D.实验4发生反应的离子方程式:
【答案】D
【解析】A.室温下,14mol·L-1氨水的pH约为12,则,,列三段式:
则,A错误;B.发生反应:,析出NaHCO3,所得滤液中主要含NH4Cl,含有少量NaHCO3,根据电荷守恒可得:,B错误;C.NaHCO3溶液中,根据物料守恒可得:,由电荷守恒得:,将电荷守恒关系式代入物料守恒关系式得:,C错误;D.溶液少量,反应时定其系数为1,两者反应生成、和,则反应的离子方程式为:,D正确;
故选D。
23. (25-26高三上·江苏苏州·期中)一种制备FeCO3的流程如图所示,混合过程中有气体产生。下列说法正确的是(已知:常温下,,,,,)
A.溶液中:
B.时,混合时应控制溶液
C.“滤液”中
D.反应的
【答案】D
【解析】A.根据物料守恒可知,溶液中有:,又知,,则的水解平衡常数Kh=小于的水解平衡常数Kh2=,的水解大于电离,即有:c(H2CO3)>c(NH3·H2O)、c()<c(),c(H2CO3)>c(),则有则,A错误;B.已知混合时不能产生Fe(OH)2沉淀,则时,c(Fe2+)c2(OH-)<Ksp[Fe(OH)2],则有c(OH-)<==10-7mol/L,则c(H+)应该大于10-7mol/L,即混合时应控制溶液,B错误;C.由题干流程图可知,“滤液”即过滤出FeCO3之后的滤液,则滤液中达到了FeCO3的溶解平衡,即滤液中,C错误;D.反应的K=====,D正确;故答案为:D。
24.(25-26高三上·江苏·月考)一定温度下,向0.1 mol·L-1硝酸银溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+,溶液中pNH3与δ(X)的关系如图所示。已知pNH3=-lg[c(NH3)],δ(X)= (X代表Ag+或[Ag(NH3)2]+)。已知该温度下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,下列说法正确的是
A.图中δ1代表的是δ{[Ag(NH3)2]+}
B.该溶液中c(Ag+)+c{[Ag(NH3)2]+}+c()+c(H+)=c()+c(OH-)
C.向该溶液中滴入稀硝酸,δ{[Ag(NH3)2]+}增大
D.AgCl+2NH3⇌[Ag(NH3)2]++Cl-的平衡常数K=1.8×10-6.5
【答案】B
【解析】A. ,越小,越大,随增大,反应右移, 的物质的量分数δ增大,图中δ2随减小而增大,故δ2代表δ,A错误;B.根据电荷守恒可得,B正确;C.滴入稀硝酸,与反应使减小,平衡左移,浓度减小,δ减小,C错误;D.反应的平衡常数,由a点可知,时,δ=δ=0.5,即,,此时平衡常数;又因为,故,D错误;故答案选B。
25.(25-26高三上·江苏无锡·月考)草酸是二元弱酸。某小组做如下三组实验:
实验I:往10mL0.1mol/L溶液中滴加溶液
实验II:往0.1mol/L溶液中滴加氨水至
实验III:往10mL0.1mol/L溶液中滴加30mL0.1mol/L溶液
[已知:的电离常数,,,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I中,当时,
B.实验I中,当时,向溶液中滴加酚酞,溶液变红
C.实验II存在
D.实验III的溶液中
【答案】D
【解析】根据题意,草酸氢根水解方程式为:,草酸根水解方程式为:,计算的水解常数为:,的水解常数为:,据此分析作答。A.实验I中,当时,,,则,则,又因为,则,而,由于,所以,正确的离子浓度顺序为:,A错误;B.实验I中,当时,溶质为和等浓度的混合物,结合分析可知,草酸氢根离子的电离常数大于草酸根离子的水解常数,则此时溶液显酸性,向溶液中滴加酚酞,溶液不变色,B错误;C.实验II中溶液显中性,结合电荷守恒可知,,则,故,C错误;D.实验III中滴加30mL0.1mol/L溶液时,反应生成草酸钙沉淀后剩余钙离子浓度是:,根据列式计算:,D正确;故选D。
1.(2025·江苏卷,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
【答案】B
【解析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,浸取液主要含有、,加入溶液提铜,滤液加入溶液沉镍得到。A.若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误;B.该反应的平衡常数,B正确;C.得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误;D.根据题意只有提铜这一步加了钠盐,故加入的钠离子的物质的量不变,即,但是因为后续加了草酸铵溶液导致溶液体积增大,因此,D错误;故选B。
2.(2024·江苏卷,12)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得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3和酸性溶液反应的离子方程式为:。A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;C.NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3、Na2SO3可被空气中O2氧化,故蒸干、灼烧得固体,C错误;D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;故选D。
3.(2023·江苏卷,12)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。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:
【答案】C
【解析】A.溶液中存在电荷守恒:,A错误;B.“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液,有,故,B错误;C.溶液中存在质子守恒:,故,C正确;D.“沉锰”后的滤液中还存在F-、以及极少量的锰离子等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误;故选C。
4.(2022·江苏卷,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
【答案】C
【解析】A.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(),若为KHCO3溶液,则发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(),A不正确;B.KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c()+2c(),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],则c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3),B不正确;C.KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1mol∙L-1,c总=0.1mol∙L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明水解程度大于电离程度,所以溶液中:c(H2CO3)>c(),C正确;D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO=CaCO3↓,该反应放热(碳酸钙分解吸热),溶液的温度升高,D不正确;故选C。
5.(2021·江苏卷,13)室温下,用0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;B.该反应的平衡常数K=====×104,当浓度商<K时,反应正向进行,B错误;C.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,所以清液为硫酸钙的不饱和溶液,则c(Ca2+)≤,C正确;D.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误;综上所述答案为C。
6.(2021·江苏卷,11)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3)
C.实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO
D.实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO)
【答案】C
【解析】A.实验1:用试纸测量溶液的,测得约为8,c(H+)c(OH-)。则碳酸氢钠溶液的水解程度大于电离程度。由实验1可得出:,Kw=c(H+)·c(OH-),,,Ka2(H2CO3)= <= ,A错误;B.实验2:将溶液与溶液等体积混合,产生白色沉淀碳酸钙,则由沉淀溶解平衡原理知,实验2中两溶液混合时有:,B错误;C.等物质的量浓度的碳酸钠碱性大于碳酸氢钠。实验3:溶液中通入一定量的,溶液从12下降到10,则实验3中发生反应的离子方程式为,C正确;D. 饱和氯水中氢离子与碳酸根结合转化为碳酸氢根,氯水朝着与水反应的方向移动,颜色变浅,c反应前(CO)>c反应后(CO),D错误;答案选C。
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