内容正文:
石家庄二中实验学校2024级学情调研(四)
化学试卷
(时间:75 分钟 分值:100分)
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共20小题,每题3分,共57分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列物质水溶液呈碱性并能促进水电离的是
A. B. NaOH C. HCl D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.为强酸弱碱盐,水解使得溶液显酸性,促进水的电离,A错误;
B.氢氧化钠为强碱,会抑制水的电离,B错误;
C.HCl为强酸,会抑制水的电离,C错误;
D.为强碱弱酸盐,水解使得溶液显碱性,促进水的电离,D正确;
故选D。
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸是弱电解质,在水中的电离为可逆过程,不能使用等号,正确的电离方程式为,A错误;
B.题干明确限定“在水中”,硫酸氢钠是可溶性强电解质,在水溶液中完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根离子,原式原子守恒且电荷守恒,正确的电离方程式为,B正确;
C.碳酸氢钠作为可溶性盐,在水中完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,不能把碳酸氢根离子直接拆写成氢离子和碳酸根离子,正确的电离方程式为,C错误;
D.醋酸铅中的醋酸根不含羧基上的氢,原式左侧错误地保留了该氢;醋酸铅是弱电解质,在水中的电离应使用可逆号,正确的电离方程式为,D错误;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 密闭容器中2 mol 和1 mol 充分反应后分子总数为
B. 常温下,1 L 溶液中,由水电离出的数目大于
C. 的溶液中的数目小于
D. 11.2 L 溶于水形成的溶液中,的微粒数之和为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为可逆反应。初始气体总物质的量为3 mol。设正向反应消耗氧气的物质的量为x mol,平衡时气体分子总物质的量为。由于反应不能完全转化,,故分子总数大于,A错误;
B.硫酸氢铵在水中完全电离:。若只考虑溶液中约0.1 mol/L的氢离子,在1 L溶液中由水电离产生的氢离子约为。同时,铵根离子发生水解:。该水解受酸抑制但不为零,会消耗水电离产生的氢氧根离子并促使水继续电离,故由水电离产生的氢离子数目大于,B正确;
C.题目只给出溶液的物质的量浓度,没有给出溶液体积。粒子数应由粒子的物质的量决定,而物质的量需要结合浓度和体积;改变溶液体积可使的总数小于、等于或大于,因此不能由题给浓度单独得出该粒子数目小于阿伏加德罗常数,C错误;
D.气体体积换算物质的量必须有温度、压强或标准状况条件。题目只给出11.2 L ,未说明标准状况,不能认定氨的物质的量为0.5 mol。虽然氨溶于水后的含氮粒子满足物料守恒,但初始氨的物质的量不能确定,故不能推出与的微粒数之和为,D错误;
故选B。
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 使甲基橙变红的溶液中:
B. 含有的溶液中:
C. 含有的溶液中:
D. 与Al反应能放出的溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲基橙变红说明溶液呈酸性。酸性条件与所列离子之间均不发生生成沉淀、气体或弱电解质的反应,也不发生氧化还原反应,因而所列离子可能大量共存,A正确;
B.常温下,水的离子积满足,结合原条件,解得,溶液呈酸性。硝酸根离子在酸性条件下能氧化亚铁离子,反应的离子方程式为,所列离子不能大量共存,B错误;
C.铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为,两种离子不能大量共存,C错误;
D.与铝反应能放出氢气的水溶液可能呈酸性或强碱性。若呈酸性,硫离子会与氢离子反应,离子方程式为;若呈强碱性,铵根离子会与氢氧根离子反应,离子方程式为。两种条件下均有离子被消耗,D错误;
故选A。
5. 下列用于解释事实的方程式书写正确的是
A. 用食醋除去水壶内的水垢:
B. 甲烷的燃烧热ΔH为,则甲烷燃烧的热化学方程式:
C. 少量气体通入NaClO溶液中:
D. 用FeS除去废水中的:
【答案】C
【解析】
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆写为氢离子。碳酸钙与醋酸反应的正确离子方程式为,原式错误拆写了醋酸,A错误;
B.燃烧热对应的稳定产物中水应为液态,正确的热化学方程式为,原式将水写为气态,与所给燃烧热数值不对应,B错误;
C.少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液时,次氯酸根过量;硫元素由+4价升高到+6价,氯元素由+1价降低到-1价,反应产生的氢离子再与过量次氯酸根结合生成次氯酸,正确的离子方程式为,符合少量二氧化硫的条件,C正确;
D.FeS是难溶固体,不能拆写成游离的硫离子;因HgS比FeS更难溶而发生沉淀转化,正确的离子方程式为,原式没有写出反应物FeS和生成的亚铁离子,不能解释题述除汞过程,D错误;
故选C。
6. 下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A. 的HX溶液导电能力弱于同浓度的醋酸
B. 向NaX溶液中通入,生成HX
C. 少量NaX固体可降低镁粉与稀硫酸的反应速率
D. 10 mL NaOH溶液与10 mL HX溶液恰好中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.的HX溶液导电能力比同浓度的醋酸还弱,说明该溶液中自由移动离子的浓度更小、HX的电离程度更小,能说明HX是弱酸,A错误;
B.向NaX溶液中通入二氧化碳能生成HX,说明HX的酸性弱于碳酸,能说明HX是弱酸,B错误;
C.加入少量NaX固体后反应速率降低,说明NaX电离产生的阴离子能与氢离子结合生成难电离的HX,使氢离子浓度降低,能说明HX是弱酸,C错误;
D.一元酸与一元碱完全反应的计量关系均为1∶1,反应的化学方程式为,该计量关系与酸的强弱无关,因此等体积、等浓度的两溶液恰好中和不能说明HX是弱酸,D正确;
故选D。
7. 下列各离子浓度的关系,正确的是
A. 溶液中:
B. 的溶液与 NaOH溶液等体积混合显碱性:
C. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH = 7,则
D. 同浓度的下列溶液中:①②③④⑤,由大到小的顺序是:①>⑤>③>②>④
【答案】B
【解析】
【详解】A.由碳酸钠溶液的物料守恒和电荷守恒可得,原等式中碳酸分子浓度项前的系数应为2,A错误;
B.等体积混合后,铵根离子与氢氧根离子发生反应;氢氧化钠过量,混合液中。生成的氨水微弱电离,使溶液中仍有少量铵根离子,且其浓度小于氯离子浓度;强碱环境下氢离子浓度极小,因此,B正确;
C.混合液的电荷守恒关系为。常温下pH = 7,故,进而得到,原不等关系错误,C错误;
D.同浓度时,①和⑤每个化学式单位均含两个铵根离子,②和③均含一个铵根离子,④中的铵根离子仅由弱碱电离产生。⑤中亚铁离子水解产生氢离子,抑制铵根离子水解,故⑤>①;②中碳酸氢根离子水解使溶液呈碱性,促进铵根离子水解,故③>②;④中铵根离子浓度最低。因此正确顺序为⑤>①>③>②>④,D错误;
故选B。
8. 常温下,对的NaOH溶液与的溶液的分析正确的是
A. 溶液的碱性:
B. 溶液中水电离出的
C. 两种溶液中相等
D. 两种溶液中水的电离程度:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液的碱性与pH值一致,pH相同则碱性相同,故溶液的碱性:,A错误;
B.溶液中OH-全部来自水的电离,pH=10时,即水电离出的c(OH-)=1.0×10-4 ,B正确;
C.NaOH溶液中,溶液因水解需更高浓度才能达到相同pH,故更大,C错误;
D.NaOH抑制水的电离,水解促进水的电离,故水的电离程度>NaOH,D错误;
故选B。
9. 常温下,某研究小组用数字传感器探究沉淀溶解平衡的影响因素,当外界条件改变时,悬浊液中的浓度变化如图所示,其中点表示悬浊液中的初始浓度,若忽略水解,下列说法正确的是
A. 常温下,
B. 图中b点改变的外界条件为加入
C. 图中c点后有红褐色沉淀生成
D. 图中d点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.悬浊液中的初始浓度为,则根据沉淀溶解平衡方程式可知,此时溶液中,故,A错误;
B.图中b点若加入,应增大,而图像中减小,因此改变的外界条件不是加入,B错误;
C.若图中点表示加入溶液,从曲线变化可以看出增大,说明沉淀溶解平衡向右移动,说明沉淀转化为红褐色沉淀,C正确;
D.d点时,由于发生了沉淀的转化:,溶液中增大较多,变得很小,故离子浓度大小关系应为,D错误;
故选C。
10. 等浓度的两种一元酸HA和HB分别用相同浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A. 起始浓度:
B. HA和HB起始溶液体积相同
C. 滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D. 等体积等pH的HA和HB溶液,HB消耗NaOH的物质的量更多
【答案】D
【解析】
【分析】由曲线可知,HA为一元强酸,HB为一元弱酸;HB的化学计量点消耗NaOH溶液的体积大于HA。
【详解】A.HA的起始pH约为1,HA为一元强酸,故HB的起始浓度,与题给数值不符,A错误;
B.两种酸浓度相同,NaOH溶液浓度也相同,而HB的化学计量点消耗NaOH溶液的体积更大,故HB起始溶液体积大于HA,B错误;
C.HA是强酸,滴定突跃范围包含甲基橙的变色范围;HB是弱酸,化学计量点在碱性范围,甲基橙在化学计量点前变色,不能准确指示终点,C错误;
D.等体积、等pH时,HB为弱酸,其总浓度大于完全电离的强酸HA,故HB的物质的量更多,完全中和时消耗NaOH的物质的量更多,D正确;
故选D。
11. 常温下,已知。下列溶液等体积混合后,所得溶液中水的电离程度最小的是
A. pH=3的醋酸和pH=11的氨水
B. pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液
C. 0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
D. 0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=3的醋酸和pH=11的氨水等体积混合后生成醋酸铵(弱酸弱碱盐),水解促进水的电离,水的电离程度较大,A不符合题意;
B.pH=2的醋酸(浓度远高于0.01mol/L)和pH=12的NaOH(浓度0.01mol/L)等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,抑制水的电离,水的电离程度最小,B符合题意;
C.0.02mol/L盐酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后溶液呈中性,水的电离程度与纯水相近,C不符合题意;
D.0.02mol/L醋酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后生成醋酸钠(强碱弱酸盐),水解促进水的电离,水的电离程度较大,D不符合题意;
综上所述,B项水的电离程度最小,选B。
12. 已知:常温下:。HF在水中的电离方程式为。下列有关HF溶液的叙述正确的是
A. 稍微加热,平衡时
B. 通入HCl气体,HF的电离平衡向左移动,pH升高
C. 加水稀释,不断增大
D. 再通入HF,HF的电离度将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF的电离为放热过程,升高温度,平衡向左移动,升温后的电离平衡常数小于常温下的数值,因此,,A正确;
B.HCl是强电解质,通入HCl气体后溶液中氢离子浓度增大,HF的电离平衡向左移动,但溶液中氢离子浓度总体增大,pH降低,B错误;
C.加水稀释促进HF电离,HF的电离度增大,,随电离度增大,该比值逐渐减小,C错误;
D.再通入HF后,溶液中HF的总浓度增大,电离平衡虽向右移动,但弱电解质的电离度随其浓度增大而减小,D错误;
故选A。
13. 25℃时,用0.100mol/L的AgNO3溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示。已知:Ag2CrO4为砖红色沉淀,Ksp=1.0×10-11.7;pX=-lgc(X-),X代表Cl、Br或I。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ代表AgNO3溶液滴定NaCl溶液
B. Ksp(AgI)的数量级为10-16
C. 滴定Cl-时,可用K2CrO4作指示剂
D. 在1mL0.100mol/L的AgNO3溶液中滴入几滴浓度均为0.100mol·L-1的NaCl、NaBr、NaI混合溶液,只生成AgI沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】相同条件下,溶解度AgCl>AgBr>AgI,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),Ksp(AgX)=c(Ag+)•c(X-),根据图中(25.00,4.70)、(25.00,6.15)、(25.00,8.02)计算可得,Ksp(AgCl)=10-9.40、Ksp(AgBr)=10-12.3、Ksp(AgI)=10-16.04,所以图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AgNO3溶液滴定NaCl、NaBr、NaI溶液,据此分析解答。
【详解】A.曲线Ⅲ在滴定终点(25.00mL)时pX=8.02,pX最大说明c(X-)最小,对应Ksp最小的AgI,故曲线Ⅲ代表NaI溶液,A错误;
B.AgI的Ksp=c(Ag+)c(I-),滴定终点时c(Ag+)=c(I-),pX=8.02则c(I⁻)=10-8.02,Ksp=(10-8.02)2=10-16.04,数量级为10-17,B错误;
C.滴定Cl-时,AgCl的Ksp小于Ag2CrO4(AgCl为AB型,溶解度s=≈2×10-5mol/L,Ag2CrO4为A2B型,溶解度s=≈7.9×10-5mol/L),Ag+先与Cl-生成AgCl沉淀,终点时Ag+过量才生成Ag2CrO4砖红色沉淀,可用K2CrO4作指示剂,C正确;
D.AgNO3过量,滴入的Cl-、Br-、I-均会与Ag+反应生成沉淀(Ksp越小越先沉淀),三种沉淀都会生成,D错误;
故答案为:C。
14. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向4 mL 的溶液中先滴加2 mL 的NaCl溶液,再加入几滴的KI溶液
先生成白色沉淀,后转化为黄色沉淀
B
向两支装有4 mL 的溶液的试管中分别加入2 mL 、2 mL 的溶液
后者溶液褪色更快
浓度越高,反应速率越快
C
等体积pH = 3的HCOOH(甲酸)溶液和溶液分别与足量锌反应
溶液中放出的气体更多
酸性
D
分别向浓度均为的和溶液中滴入等量酚酞溶液
前者变红而后者未变红
发生了水解而未水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一次混合时,,,生成0.2 mmol AgCl后仍有约0.2 mmol 过量。随后滴加少量KI,加入的会先与溶液中大量剩余的直接生成黄色AgI沉淀,不能把出现黄色沉淀归因于白色AgCl向AgI的转化,因而也不能由该实验推出,A错误;
B.每支试管中,两次加入的分别为和。酸性条件下的反应为。由计量关系可知,最多消耗,两支试管中的都大量过量,反应后均有明显高锰酸根剩余,不能出现所述“后者溶液褪色更快”的现象,也不能据此得出所列结论,B错误;
C.两种一元弱酸溶液的pH都为3,平衡时的相同。甲酸的酸性强于乙酸,即;在相同下,较弱的乙酸要达到该pH,需要更大的初始浓度。因此等体积乙酸溶液所含乙酸的物质的量更多。与足量Zn反应时,弱酸持续电离并最终提供生成,故乙酸溶液放出的气体更多;这一现象与甲酸的酸性强于乙酸相符,C正确;
D.和都能发生水解。溶液中的水解作用占优势,溶液呈碱性,可使酚酞变红;溶液中的电离作用占优势,溶液呈酸性,酚酞不变红。但“不变红”不能说明该盐未水解,故所列结论错误,D错误;
故选C。
15. 下列有关滴定实验的方案设计和实验操作中,正确的是
A.测定醋酸溶液的浓度
B.调控滴定速度
C.将凡士林涂在b端和d端
D.排出盛有酸性的滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液,聚四氟乙烯活塞耐酸、耐碱,可盛装NaOH标准溶液;强碱滴定弱酸时,化学计量点附近溶液呈碱性,可选用酚酞作指示剂,A正确;
B.图中操作者用右手控制滴定管活塞,规范操作应为左手控制活塞、右手摇动锥形瓶,使标准液与待测液及时混合,B错误;
C.玻璃活塞涂凡士林时,应在活塞粗端和活塞槽小端内壁各均匀涂一薄层,图中对应a端和c端,且不得使凡士林堵塞活塞孔,不是b端和d端,C错误;
D.图中所示为弯起碱式滴定管尖嘴并挤压橡胶管内玻璃珠排气泡的操作,酸性具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,不能盛放在碱式滴定管中;应使用玻璃活塞酸式滴定管或聚四氟乙烯活塞滴定管,并通过打开活塞使溶液快速流出以排尽尖嘴内气泡,D错误;
故选A。
16. 草酸亚铁(,淡黄色固体)是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知室温时:,,。下列说法正确的是
A. 室温下,向溶液中加酸调节时溶液中存在:
B. “酸化溶解”后的溶液中存在:
C. 室温时,“沉铁”后的上层清液中:
D. “沉铁”后上清液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知溶液中存在水解平衡 , ,另由于, mol/L,故,代入数据可得,即,A错误;
B.已知溶液中存在电荷守恒:,酸化后溶液显酸性()则,B错误;
C.“沉铁”后上层清液中存在溶解平衡 ,上层清液已达到溶解平衡,即,C错误;
D.沉铁试剂原溶液中存在元素守恒,“沉铁”后得到沉淀,含CC元素微粒的总浓度降低,即,D正确;
故选D。
17. 常温下,向新制氯水中滴加溶液,溶液中水电离出的浓度与溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. E、H点溶液的分别为3和7
B. F点对应的溶液中:
C. G点对应的溶液中:
D. E~H点对应的溶液中,为定值
【答案】B
【解析】
【分析】本题向新制氯水中滴加溶液,随着NaOH的不断加入,溶液逐渐由酸性过渡到中性,再到碱性。
【详解】A.起点为E点(新制氯水),c(OH⁻)等于10⁻11 mol/L,则pH=3,随着NaOH的加入,溶液逐渐由酸性过渡到中性,再到碱性,F点和H点水电离出的c(OH⁻)均等于10-7mol/L,F点为中性点,而H点为NaOH过量后溶液,此时溶液显碱性,溶液pH>7,A错误;
B.F点水电离出的c(OH⁻)=10-7 mol/L,溶液呈中性,即c(H⁺)=c(OH⁻)。根据电荷守恒:c(Na⁺)+c(H⁺)=c(Cl⁻)+c(ClO⁻)+c(OH⁻),消去c(H⁺)和c(OH⁻)可得c(Na⁺)=c(Cl⁻)+c(ClO⁻),B正确;
C.G点为水电离出的c(OH⁻)最大点,氯水和NaOH恰好完全反应,此时溶质为NaCl和NaClO,Cl⁻不水解,ClO⁻水解使溶液显碱性,则c(Cl⁻)>c(ClO⁻),正确顺序为c(Na⁺)>c(Cl⁻)>c(ClO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺),C错误;
D.E~H点加入NaOH溶液,含氯微粒总物质的量为定值,但随着溶液体积增大,含氯微粒浓度之和随体积增大而减小,不为定值,D错误;
故选B。
18. 一定温度下,用浓度为的标准溶液滴定10mL浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示的微粒为
B. 的电离方程式:、
C. c点:
D. 的的数量级为
【答案】C
【解析】
【详解】A.越大,碱性越强,的分布系数越大,的分布系数越小,所以Ⅰ线为,Ⅱ线为,故A错误;
B.根据图中的曲线可知存在两条线,所以对应的微粒为和,溶液中不存在分子,则为强电解质,为弱电解质,电离方程式为:,,故B错误;
C.c点对应的溶液的溶质为、,根据电荷守恒可得,根据物料守恒可得:,联立可得,故C正确;
D.当为0.5时,,对应的大约为8.4,,根据的表达式,其数量级为,故D错误;
故答案选C。
19. 常温下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下
B. 向的溶液中滴加溶液,首先析出沉淀
C. a点对应的分散系能产生丁达尔效应
D. 向1 L NaOH溶液中加入0.1 mol ,可全部转化为
【答案】D
【解析】
【分析】陡直线的斜率绝对值为2,缓直线的斜率绝对值为1。由两种沉淀的溶度积表达式及图中截距可得,,。
【详解】A.缓直线经过点(5,9),代入硫酸盐的溶度积表达式可得,与题述数值不符,A错误;
B.两种阴离子浓度相等时,在图示范围内硫酸盐的平衡线位于氢氧化物平衡线之上。滴加溶液使纵坐标减小,体系先到达的平衡线,首先析出的不是,B错误;
C.a点处,体系会析出沉淀;题干没有给出分散质粒径处于胶体范围的条件,不能据此判断其能产生丁达尔效应,C错误;
D.两种沉淀的转化反应为。该反应的平衡常数为。若加入的0.1 mol硫酸盐全部转化,需消耗0.2 mol ,原溶液中还剩0.1 mol ,并生成0.1 mol ;此时,反应仍有向右进行的趋势,故硫酸盐可以全部转化,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共3小题,共43分)。
20. 已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
(1)25℃,同浓度的HClO溶液和溶液,水的电离程度前者______后者(填“大于”“小于”或“等于”);pH=2的和pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)
(2)25℃,用氨水将转化为,实验测得溶液中,则溶液的pH为______。
(3)根据上述电离平衡常数及物质的性质,下列化学反应离子方程式错误的是______。
A. 少量溶液滴入醋酸溶液中:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 少量通入溶液中:
D. 足量气体通入NaClO溶液中:
(4)写出向溶液中滴加少量氯水的离子方程式:__________________。
(5)将少量甲基橙滴入的溶液中,溶液呈现的颜色为:______。
(6)某温度下,NaOH溶液中水电离出的。在此温度下将mL pH=12的溶液和mL 溶液混合,恰好完全沉淀,溶液pH=10,则=______。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 酸性
(2)5 (3)CD
(4)
(5)橙色 (6)1:49
【解析】
【分析】弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强;溶液中的酸碱反应通常向生成更弱电解质的方向进行。涉及氧化还原反应时,还需结合氧化剂、还原剂的性质判断产物,并用电子守恒配平。
【小问1详解】
由可知,醋酸酸性强于次氯酸。同浓度时,醋酸电离产生的氢离子浓度较大,对水电离的抑制作用较强,因此HClO溶液中水的电离程度较大;
两溶液等体积混合前有,氢离子与氢氧根离子的物质的量相等,恰好中和。醋酸溶液中仍有未电离的醋酸,混合后继续电离,因此溶液呈酸性;
【小问2详解】
亚硫酸的两级电离平衡常数分别为;
;
将两式相乘并代入题给浓度比,得,所以pH=5;
【小问3详解】
醋酸的酸性强于碳酸,少量碳酸钠与醋酸充分反应,正确的离子方程式为,A正确;
碳酸的酸性强于次氯酸,少量二氧化碳通入NaClO溶液中,正确的离子方程式为,B正确;
亚硫酸的酸性强于碳酸,少量二氧化硫通入碳酸钠溶液时碳酸钠过量,生成亚硫酸根,正确的离子方程式为,题给方程式的产物错误,C错误;
次氯酸根具有强氧化性,硫化氢具有还原性,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为,D错误;
故选CD;
【小问4详解】
氯气与碳酸根发生氧化还原反应,生成的次氯酸酸性弱于碳酸;碳酸根过量时,生成的碳酸转化为碳酸氢根,故离子方程式为;
【小问5详解】
硫化氢的第二级电离很弱,主要按第一级电离估算,。甲基橙在该pH下呈橙色;
【小问6详解】
由题给NaOH溶液中水电离出的氢离子浓度可得;
pH=12的氢氧化钡溶液中,;
钡离子恰好完全沉淀,由钡离子与硫酸根的物质的量关系得;
混合后溶液pH=10,则氢氧根浓度为0.01mol/L。结合酸碱反应的物质的量关系,得。
21. 摩尔盐是一种重要的化工原料。
Ⅰ.摩尔盐的制备。当室温为20℃时,某小组同学称取一定质量的,加入一定体积的水配成饱和溶液(用硫酸酸化至反应混合液的pH<1),再加入一定质量的固体,经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤并洗涤、干燥后得到淡绿色固体。请回答下列问题:
(1)常温下,pH=5的溶液中由水电离出的浓度为______。
(2)请结合化学平衡原理,解释控制反应混合液的pH<1的原因:__________________。
(3)向溶液中加入固体会______(填“促进”“抑制”或“无影响”)的水解。
Ⅱ.摩尔盐溶液浓度的测定。称取m g摩尔盐配制成100 mL溶液。用移液管移取20.00 mL该溶液,用浓度为0.0100 mol/L的酸性溶液滴定,测定所配摩尔盐溶液的浓度,写出该反应的离子方程式,并描述反应达到终点的实验现象。
(4)反应的离子方程式为__________________。
(5)达到终点的实验现象:__________________。
(6)利用高锰酸钾溶液滴定摩尔盐时应选用______(选“甲、乙”)装置。
(7)滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为0.00 mL)
编号
所用溶液的体积
溶液体积的最终读数
Ⅰ
20.00 mL
20.02 mL
Ⅱ
20.00 mL
22.00 mL
Ⅲ
20.00 mL
19.98 mL
计算配得摩尔盐溶液的物质的量浓度为____________。
(8)下述操作对摩尔盐溶液浓度测定的影响,结果偏大的有__________(填字母)。
A. 没有润洗锥形瓶
B. 滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
C. 装有的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定终点读数时俯视滴定管
【答案】(1)
(2)增大氢离子浓度,使平衡向左移动,抑制亚铁离子水解
(3)抑制 (4)
(5)滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液,溶液显浅红色,且半分钟内不褪色
(6)乙 (7) (8)C
【解析】
【小问1详解】
硫酸铵溶液中,铵根离子发生水解:。常温下,pH=5,水每电离一份同时产生等量的氢离子和氢氧根离子,故由水电离出的氢氧根浓度为;
【小问2详解】
亚铁离子的水解平衡为。用硫酸增大氢离子浓度,平衡向左移动,从而抑制亚铁离子水解;
【小问3详解】
加入后,铵根离子水解产生氢离子,使溶液中氢离子浓度增大,亚铁离子的水解平衡向左移动,因此会抑制亚铁离子的水解;
【小问4详解】
酸性条件下,高锰酸根中锰元素的化合价由+7价降低到+2价,每个高锰酸根得到5个电子;亚铁离子失去1个电子生成铁离子。按电子守恒并补齐氢、氧,离子方程式为;
【小问5详解】
终点前滴入的高锰酸根被亚铁离子还原;滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液后,少量过量的高锰酸根使溶液显浅红色,且半分钟内不褪色;
【小问6详解】
具有强氧化性,不能使用下端带橡胶管的碱式滴定管,应使用带玻璃旋塞的酸式滴定管。图中乙为玻璃旋塞结构,故选乙;
【小问7详解】
三组数据中,22.00 mL与另外两组相差明显,应舍去;其余两次的平均体积为。
由反应的计量关系,。每1 mol摩尔盐提供1 mol亚铁离子,因此摩尔盐溶液的物质的量浓度为;
【小问8详解】
A.锥形瓶不需要用待测液润洗,瓶内的水只稀释待测液,不改变移入的摩尔盐物质的量和达到终点所需标准液体积,结果无影响,A错误;
B.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗瓶壁,只改变溶液总体积,不改变待测物质的量,结果无影响,B错误;
C.滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失时,滴定管读数所表示的一部分标准液用于充满尖嘴而未进入锥形瓶,记录体积大于实际参与反应的体积,按记录体积计算的浓度偏大,C正确;
D.滴定终点读数时俯视滴定管,终读数偏小,计算所得标准液体积偏小,测定浓度偏小,D错误;
故选C。
22. 铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含 Co2O3、NiO、FeO、Fe2O3,少量 MgO、SiO2)提取 Fe、Co、Ni,并获得一系列化工产品,部分流程如下
已知:①Co2+易与NH3发生配位生成[Co(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+不稳定,易被氧化为[Co(NH3)6]3+;
②lgKb(NH3·H2O)=-4.7
③相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Co3+
Co2+
Ni2+
开始沉淀的 pH
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的pH
2.8
9
10
8.9
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是__________________(写出一种即可)。
(2)纳米级SiO2可与NaOH反应,其化学方程式为__________________。
(3)常温下,pH=9.9的氨水溶液中,c(NH3·H2O)______c()(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知“沉镍”过程中有气体生成,写出“沉镍”反应的离子方程式__________________。
(5)“氧化”的目的是使______元素以______(填化学式)形式存在于“滤渣2”中。“调pH”过程中,应调节溶液的 pH 范围为______时才能保证“滤渣 2”纯度较高。
(6)“沉镍”过程中使用NaHCO3溶液而不使用Na2CO3溶液的原因是__________________。
(7)“结晶”过程通入的酸性气体X是______(填化学式)。
【答案】(1)适当增大硫酸的浓度、将铁钴镍矿粉碎、适当加热、搅拌等
(2)
(3)> (4)
(5) ①. Fe ②. Fe(OH)3 ③. 2.8≤pH<6.5
(6)等浓度下NaHCO3溶液的碱性比Na2CO3溶液的碱性弱,防止生成Ni(OH)2沉淀
(7)HCl
【解析】
【分析】铁钴镍矿经过硫酸酸浸,酸浸液中有Co3+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,加入NH4F生成MgF2沉淀除去Mg2+,加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调pH值,滤渣2为Fe(OH)3,滤渣2酸浸使Fe(OH)3溶解,在HCl气流中结晶得到FeCl3,X为HCl;滤液再加入氨水得到含[Co(NH3)6]3+的溶液和Ni(OH)2沉淀,滤渣酸浸得到Ni2+,再加入NaHCO3得到NiCO3沉淀;氨浸液中通入SO2,将[Co(NH3)6]3+还原为[Co(NH3)6]2+,最后得到CoSO4;
【小问1详解】
为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是:适当增大硫酸的浓度,将铁钴镍矿粉碎,适当加热,搅拌等;
【小问2详解】
二氧化硅与NaOH反应生成硅酸钠和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
常温下,pH=9.9的氨水溶液中,,则,又已知lgKb(NH3·H2O)=-4.7,则,即,因此;
【小问4详解】
Ni2+与反应生成NiCO3沉淀、CO2气体与水,离子方程式为;
【小问5详解】
氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,通过调节pH值得到Fe(OH)3沉淀,除去Fe3+;调节pH值让Fe3+沉淀,Co3+和Ni2+不沉淀,溶液的pH范围应调节为2.8≤pH<6.5;
【小问6详解】
“沉镍”过程中使用NaHCO3溶液而不使用Na2CO3溶液的原因是等浓度下NaHCO3溶液的碱性比Na2CO3溶液的碱性弱,防止生成Ni(OH)2沉淀;
【小问7详解】
为了防止FeCl3水解,由FeCl3溶液结晶为FeCl3晶体,需要在氯化氢气流中蒸发结晶。
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石家庄二中实验学校2024级学情调研(四)
化学试卷
(时间:75 分钟 分值:100分)
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共20小题,每题3分,共57分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列物质水溶液呈碱性并能促进水电离的是
A. B. NaOH C. HCl D.
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 密闭容器中2 mol 和1 mol 充分反应后分子总数为
B. 常温下,1 L 溶液中,由水电离出的数目大于
C. 的溶液中的数目小于
D. 11.2 L 溶于水形成的溶液中,的微粒数之和为
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 使甲基橙变红的溶液中:
B. 含有的溶液中:
C. 含有的溶液中:
D. 与Al反应能放出的溶液中:
5. 下列用于解释事实的方程式书写正确的是
A. 用食醋除去水壶内的水垢:
B. 甲烷的燃烧热ΔH为,则甲烷燃烧的热化学方程式:
C. 少量气体通入NaClO溶液中:
D. 用FeS除去废水中的:
6. 下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A. 的HX溶液导电能力弱于同浓度的醋酸
B. 向NaX溶液中通入,生成HX
C. 少量NaX固体可降低镁粉与稀硫酸的反应速率
D. 10 mL NaOH溶液与10 mL HX溶液恰好中和
7. 下列各离子浓度的关系,正确的是
A. 溶液中:
B. 的溶液与 NaOH溶液等体积混合显碱性:
C. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH = 7,则
D. 同浓度的下列溶液中:①②③④⑤,由大到小的顺序是:①>⑤>③>②>④
8. 常温下,对的NaOH溶液与的溶液的分析正确的是
A. 溶液的碱性:
B. 溶液中水电离出的
C. 两种溶液中相等
D. 两种溶液中水的电离程度:
9. 常温下,某研究小组用数字传感器探究沉淀溶解平衡的影响因素,当外界条件改变时,悬浊液中的浓度变化如图所示,其中点表示悬浊液中的初始浓度,若忽略水解,下列说法正确的是
A. 常温下,
B. 图中b点改变的外界条件为加入
C. 图中c点后有红褐色沉淀生成
D. 图中d点:
10. 等浓度的两种一元酸HA和HB分别用相同浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A. 起始浓度:
B. HA和HB起始溶液体积相同
C. 滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D. 等体积等pH的HA和HB溶液,HB消耗NaOH的物质的量更多
11. 常温下,已知。下列溶液等体积混合后,所得溶液中水的电离程度最小的是
A. pH=3的醋酸和pH=11的氨水
B. pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液
C. 0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
D. 0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液
12. 已知:常温下:。HF在水中的电离方程式为。下列有关HF溶液的叙述正确的是
A. 稍微加热,平衡时
B. 通入HCl气体,HF的电离平衡向左移动,pH升高
C. 加水稀释,不断增大
D. 再通入HF,HF的电离度将增大
13. 25℃时,用0.100mol/L的AgNO3溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示。已知:Ag2CrO4为砖红色沉淀,Ksp=1.0×10-11.7;pX=-lgc(X-),X代表Cl、Br或I。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ代表AgNO3溶液滴定NaCl溶液
B. Ksp(AgI)的数量级为10-16
C. 滴定Cl-时,可用K2CrO4作指示剂
D. 在1mL0.100mol/L的AgNO3溶液中滴入几滴浓度均为0.100mol·L-1的NaCl、NaBr、NaI混合溶液,只生成AgI沉淀
14. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向4 mL 的溶液中先滴加2 mL 的NaCl溶液,再加入几滴的KI溶液
先生成白色沉淀,后转化为黄色沉淀
B
向两支装有4 mL 的溶液的试管中分别加入2 mL 、2 mL 的溶液
后者溶液褪色更快
浓度越高,反应速率越快
C
等体积pH = 3的HCOOH(甲酸)溶液和溶液分别与足量锌反应
溶液中放出的气体更多
酸性
D
分别向浓度均为的和溶液中滴入等量酚酞溶液
前者变红而后者未变红
发生了水解而未水解
A. A B. B C. C D. D
15. 下列有关滴定实验的方案设计和实验操作中,正确的是
A.测定醋酸溶液的浓度
B.调控滴定速度
C.将凡士林涂在b端和d端
D.排出盛有酸性的滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
16. 草酸亚铁(,淡黄色固体)是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知室温时:,,。下列说法正确的是
A. 室温下,向溶液中加酸调节时溶液中存在:
B. “酸化溶解”后的溶液中存在:
C. 室温时,“沉铁”后的上层清液中:
D. “沉铁”后上清液中:
17. 常温下,向新制氯水中滴加溶液,溶液中水电离出的浓度与溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. E、H点溶液的分别为3和7
B. F点对应的溶液中:
C. G点对应的溶液中:
D. E~H点对应的溶液中,为定值
18. 一定温度下,用浓度为的标准溶液滴定10mL浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示的微粒为
B. 的电离方程式:、
C. c点:
D. 的的数量级为
19. 常温下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下
B. 向的溶液中滴加溶液,首先析出沉淀
C. a点对应的分散系能产生丁达尔效应
D. 向1 L NaOH溶液中加入0.1 mol ,可全部转化为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共3小题,共43分)。
20. 已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
(1)25℃,同浓度的HClO溶液和溶液,水的电离程度前者______后者(填“大于”“小于”或“等于”);pH=2的和pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)
(2)25℃,用氨水将转化为,实验测得溶液中,则溶液的pH为______。
(3)根据上述电离平衡常数及物质的性质,下列化学反应离子方程式错误的是______。
A. 少量溶液滴入醋酸溶液中:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 少量通入溶液中:
D. 足量气体通入NaClO溶液中:
(4)写出向溶液中滴加少量氯水的离子方程式:__________________。
(5)将少量甲基橙滴入的溶液中,溶液呈现的颜色为:______。
(6)某温度下,NaOH溶液中水电离出的。在此温度下将mL pH=12的溶液和mL 溶液混合,恰好完全沉淀,溶液pH=10,则=______。
21. 摩尔盐是一种重要的化工原料。
Ⅰ.摩尔盐的制备。当室温为20℃时,某小组同学称取一定质量的,加入一定体积的水配成饱和溶液(用硫酸酸化至反应混合液的pH<1),再加入一定质量的固体,经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤并洗涤、干燥后得到淡绿色固体。请回答下列问题:
(1)常温下,pH=5的溶液中由水电离出的浓度为______。
(2)请结合化学平衡原理,解释控制反应混合液的pH<1的原因:__________________。
(3)向溶液中加入固体会______(填“促进”“抑制”或“无影响”)的水解。
Ⅱ.摩尔盐溶液浓度的测定。称取m g摩尔盐配制成100 mL溶液。用移液管移取20.00 mL该溶液,用浓度为0.0100 mol/L的酸性溶液滴定,测定所配摩尔盐溶液的浓度,写出该反应的离子方程式,并描述反应达到终点的实验现象。
(4)反应的离子方程式为__________________。
(5)达到终点的实验现象:__________________。
(6)利用高锰酸钾溶液滴定摩尔盐时应选用______(选“甲、乙”)装置。
(7)滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为0.00 mL)
编号
所用溶液的体积
溶液体积的最终读数
Ⅰ
20.00 mL
20.02 mL
Ⅱ
20.00 mL
22.00 mL
Ⅲ
20.00 mL
19.98 mL
计算配得摩尔盐溶液的物质的量浓度为____________。
(8)下述操作对摩尔盐溶液浓度测定的影响,结果偏大的有__________(填字母)。
A. 没有润洗锥形瓶
B. 滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
C. 装有的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定终点读数时俯视滴定管
22. 铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含 Co2O3、NiO、FeO、Fe2O3,少量 MgO、SiO2)提取 Fe、Co、Ni,并获得一系列化工产品,部分流程如下
已知:①Co2+易与NH3发生配位生成[Co(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+不稳定,易被氧化为[Co(NH3)6]3+;
②lgKb(NH3·H2O)=-4.7
③相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Co3+
Co2+
Ni2+
开始沉淀的 pH
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的pH
2.8
9
10
8.9
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是__________________(写出一种即可)。
(2)纳米级SiO2可与NaOH反应,其化学方程式为__________________。
(3)常温下,pH=9.9的氨水溶液中,c(NH3·H2O)______c()(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知“沉镍”过程中有气体生成,写出“沉镍”反应的离子方程式__________________。
(5)“氧化”的目的是使______元素以______(填化学式)形式存在于“滤渣2”中。“调pH”过程中,应调节溶液的 pH 范围为______时才能保证“滤渣 2”纯度较高。
(6)“沉镍”过程中使用NaHCO3溶液而不使用Na2CO3溶液的原因是__________________。
(7)“结晶”过程通入的酸性气体X是______(填化学式)。
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