第三章 水溶液中的离子反应与平衡(单元培优卷)化学人教版选择性必修1
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
2026-2027学年高二化学人教版选择性必修1第三章单元培优卷,整合多地区期中/期末真题,聚焦水溶液离子反应与平衡,通过工业流程、实验探究等情境考查化学观念与科学思维,适配单元复习巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|16题/48分|盐类水解(明矾净水)、弱电解质电离(HF稀释)、沉淀溶解平衡(CaSO₄转化)|结合生活生产实例(铵态氮肥施用),考查概念辨析与计算|
|非选择题|4题/52分|工业流程(粉煤灰提物质)、酸碱滴定(氨水标定)、分布分数图像分析|融合Ksp计算、实验数据处理,体现科学探究与实践,贴近高考综合题命题趋势|
内容正文:
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二化学单元培优卷(人教版选择性必修1)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)
1.(25-26高二上·贵州黔南·期末)下列说法中与盐类水解无关的是
A.生活中,自来水厂用明矾净水
B.农业生产中,铵态氮肥与草木灰混合施用肥效会降低
C.实验室将溶液加热蒸干制备固体,需在气流中进行
D.用除去废液中的
2.(25-26高二上·浙江杭州·期中)在滴定分析实验中,可用于盛放酸性高锰酸钾溶液的容器是
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·重庆·期中)已知:常温下,HF水溶液中存在。常温下,现向HF溶液中加水至体积变为原来的2倍,该过程中下列数据增大的是
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·广西来宾·期中)下列有关氢硫酸()的说法正确的是
A.氢硫酸溶液中,不存在分子
B.25℃时,电离平衡常数:
C.的第二步电离平衡常数
D.由反应可知,酸性:
5.(25-26高二上·河南洛阳·期中)下列说法正确的是
A.弱电解质的电离常数越大,其溶液的导电能力越强
B.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中 PO的浓度相同
C.向 醋酸中加入少量醋酸钠固体,醋酸的电离程度减小
D.某温度下,向 AgCl的悬浊液中加入少量稀盐酸,AgCl的Ksp减小
6.(25-26高二上·天津河西·阶段检测)已知常温下,草酸:,,醋酸:。下列说法正确的是
A.草酸第一步电离程度大于第二步电离程度
B.的电离方程式为
C.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程中,体现了草酸的氧化性
D.向草酸钠溶液中滴加少量醋酸发生反应:
7.下列说法正确的是
A.任何温度下,纯水的值都等于7
B.时,纯水的,呈酸性
C.很小的溶液一定呈碱性
D.任何温度下,的溶液一定呈中性
8.(25-26高二上·安徽·阶段检测)HCN是一种易溶于水的弱酸分子,是合成丙烯腈和冶金的重要原料,下列有关说法正确的是
A.HCN和NaCN在水溶液中均能促进水的电离
B.pH相等的HCN和HCl分别稀释100倍后,
C.用NaOH溶液滴定HCN溶液可用石蕊作指示剂
D.等体积的NaOH溶液和的HCN溶液混合后溶液呈碱性
9.(25-26高二上·北京昌平·期末)将等pH、等体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应,下列说法中正确的是
A.醋酸的电离方程式是
B.反应开始前,溶液中:盐酸<醋酸
C.反应结束时产生H2的体积:盐酸<醋酸
D.反应产物MgCl2溶液显中性
10.百里酚蓝(用HIn表示)指示剂是一种有机弱酸,其电离平衡为HIn(黄色)(蓝色)。已知其pH变色范围为8.0∼9.6。下列判断错误的是
A.将少量百里酚蓝溶液滴入纯水中呈黄色
B.向含有该指示剂的溶液中通入少量,溶液由黄色变为蓝色
C.百里酚蓝指示剂属于弱电解质
D.向含有该指示剂的溶液中滴加少量NaOH溶液,其电离平衡右移
11.(25-26高二上·河南郑州·期末)下列有关说法正确的是
A.50℃时,c(OH-)=1×10-7 mol∙L-1的溶液呈酸性
B.将溶液滴在湿润pH试纸上,对照标准比色卡测溶液的pH
C.常温下pH为2的盐酸与等体积pH为12的氨水混合恰好完全中和
D.常温下,0.10 mol·L-1 NaOH溶液中,≈2
12.下列解释相关化学现象的化学用语正确的是
A.常温下,溶液:
B.用纯碱溶液去除油污:
C.实验室制备胶体:
D.用饱和碳酸钠溶液转化硫酸钡:
13.(25-26高二上·四川绵阳·期末)易水解,易氧化成。一种制备纯净的装置如下图。下列说法错误的是
A.开始实验时应先通HCl(g)再启动管式炉
B.a应直接插入到NaOH溶液中吸收尾气
C.反应过程中,不能用替换HCl气体
D.配制溶液时,可加入盐酸抑制水解
14.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:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
C.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
15.时,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:。
A.曲线I代表与的关系
B.能通过化合反应得到
C.a点对应的溶液是不饱和溶液
D.时,
16.(25-26高二上·湖北·期中)在25℃时,H2A溶液中存在H2AHA-+ H+,HA-A2-+ H+,H2A、HA-和A2-的分布分数,即组分的平衡浓度占总浓度的分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A.HA-不能在强酸性环境大量存在也不能在强碱性环境下大量存在
B.曲线c代表A2-
C.H2AHA-+ H+的平衡常数Ka1=10-2.35
D.c2(HA-)<c(H2A)c(A2-)
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(13分)(25-26高二上·广东佛山·期末)粉煤灰的综合利用对环境保护及资源再生具有重要意义。一种利用粉煤灰(主要含、、、、等的氧化物)制备、和的工艺如下。
已知:①时,,。
②时,的电离常数,。
(1)“酸浸”时,提高浸取速率的措施有______(写一条)。
(2)“除铁”时,反应的离子方程式为______;若酸浸液中为,则“除铁”时应控制不大于______(保留一位小数)。
(3)“树脂除钙”原理:,代表金属阳离子。“洗脱”时,可加入______溶液,其原理为______(从平衡移动的角度解释)。
(4)“结晶”时,获得晶体的方法是______,过滤、洗涤、干燥。
(5)“沉淀”时,加入的为二元弱酸。时,的溶液中______。
(6)“灼烧”时,草酸钪发生反应的化学方程式为______。
18.(11分)(25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测)实验室常用药品橱柜中陈列着如下几种试剂和药品:①浓盐酸,②NaOH固体,③KCl溶液,④铜,⑤,⑥溶液,⑦酒精,⑧硫酸钡晶体,⑨熔融。回答下列问题:
(1)属于电解质的有___________(填序号,下同),能导电的有___________。
(2)在某温度时,若⑥中达到电离平衡时的电离度为1%,则该温度下的电离平衡常数约为_________(保留两位有效数字);向该溶液中继续加适量水,溶液中的值将_________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)已知肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与氨水的电离相似,写出肼的第一步电离方程式:___________。
(4)25℃时,相同的盐酸和醋酸各1 mL分别加水稀释,随溶液体积变化的曲线如图所示。
①曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)代表醋酸的稀释过程。
②同浓度的氢氧化钠溶液中和a、b溶液,所需溶液体积:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③下列方法可以使醋酸溶液中电离程度增大的是___________(填标号)。
a.加入KCl溶液 b.加入少量铁粉 c.加入少量醋酸 d.升高温度
19.(14分)实验室存放的氨水会因氨的挥发造成浓度的减小,使用时常用标准盐酸进行标定。
(1)使用标准的盐酸进行滴定20.00 mL待测氨水,做三次平行实验,消耗的盐酸体积如下:
实验
①
②
③
体积/mL
20.02
21.20
19.98
则待测氨水的浓度为___________。
(2)已知,计算该溶液中的电离度___________(精确到0.01%)。
(3)下列操作中会使测定的氨水浓度偏高的是______。
A.滴定管未用标准盐酸润洗 B.滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水
C.滴定前滴定管内气泡 D.溶液变色后立刻读数
在常温下做两组实验:
①向的氨水中逐滴滴加等浓度的盐酸至过量。
②向的盐酸中逐滴滴加等浓度的氨水至过量。
在滴加过程中,溶液的pH随滴加的溶液体积V变化如图所示。。
(4)写出d点的坐标:___________。
(5)已知指示剂的变色范围和颜色变化如下:
指示剂
甲基红
酚酞
石蕊
变色范围(pH)
4.4~6.2
8.0~10.0
4.5~8.0
颜色变化
红-橙-黄
无-浅红-红
红-紫-蓝
若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定的指示剂选用_______更适合。判断滴定终点的现象是___________。
A.甲基红 B.酚酞 C.石蕊
(6)关于实验①和②的曲线说法正确的是______。
A.在a、b两点均存在:
B.在c、e两点均存在:
C.在f、g两点均存在:
D.在d点,存在
(7)b、f两点对应的溶液被称作“缓冲溶液”,具有抵抗少量强酸、强碱或稀释的作用。例如,向f点溶液中加入少量水稀释至一定倍数,其溶液的pH大致不变。选用平衡移动、平衡常数等相关知识,解释稀释时溶液pH大致不变的原因:___________。
20.(14分)北京理工大学的研究团队发现,在大气气溶胶(悬浮在空气中的微小液滴)中,有机弱酸可以“置换”出无机强酸。对深入理解大气气溶胶的老化过程及相关物种的大气循环具有重要意义。
I.在光呼吸过程中,会产生一种中间产物——乙醇酸。乙醇酸可以被进一步氧化,最终生成草酸()。
的平衡常数
(1)向草酸溶液中滴加KOH溶液使得pH从4升到6时,发生的主要反应的离子方程式是________。
(2)当溶液中时,溶液的pH为________。
(3)时,溶液中________。
(4)溶液中的电离程度________水解程度(填“>”、“<”或“=”);溶液呈________性。(填“酸”、“碱”或“中”)
(5)溶液中,下列粒子浓度关系正确的是________。
A. B.
C. D.
(6)25℃时,的, ,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式________。
Ⅱ.研究发现,在大气气溶胶的微液滴中,生物产生的草酸可以发生如下反应:
(7)结合平衡常数计算解释,此反应为何在传统水溶液中该反应难以进行?________。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)
1.(25-26高二上·贵州黔南·期末)下列说法中与盐类水解无关的是
A.生活中,自来水厂用明矾净水
B.农业生产中,铵态氮肥与草木灰混合施用肥效会降低
C.实验室将溶液加热蒸干制备固体,需在气流中进行
D.用除去废液中的
2.(25-26高二上·浙江杭州·期中)在滴定分析实验中,可用于盛放酸性高锰酸钾溶液的容器是
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·重庆·期中)已知:常温下,HF水溶液中存在。常温下,现向HF溶液中加水至体积变为原来的2倍,该过程中下列数据增大的是
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·广西来宾·期中)下列有关氢硫酸()的说法正确的是
A.氢硫酸溶液中,不存在分子
B.25℃时,电离平衡常数:
C.的第二步电离平衡常数
D.由反应可知,酸性:
5.(25-26高二上·河南洛阳·期中)下列说法正确的是
A.弱电解质的电离常数越大,其溶液的导电能力越强
B.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中 PO的浓度相同
C.向 醋酸中加入少量醋酸钠固体,醋酸的电离程度减小
D.某温度下,向 AgCl的悬浊液中加入少量稀盐酸,AgCl的Ksp减小
6.(25-26高二上·天津河西·阶段检测)已知常温下,草酸:,,醋酸:。下列说法正确的是
A.草酸第一步电离程度大于第二步电离程度
B.的电离方程式为
C.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程中,体现了草酸的氧化性
D.向草酸钠溶液中滴加少量醋酸发生反应:
7.下列说法正确的是
A.任何温度下,纯水的值都等于7
B.时,纯水的,呈酸性
C.很小的溶液一定呈碱性
D.任何温度下,的溶液一定呈中性
8.(25-26高二上·安徽·阶段检测)HCN是一种易溶于水的弱酸分子,是合成丙烯腈和冶金的重要原料,下列有关说法正确的是
A.HCN和NaCN在水溶液中均能促进水的电离
B.pH相等的HCN和HCl分别稀释100倍后,
C.用NaOH溶液滴定HCN溶液可用石蕊作指示剂
D.等体积的NaOH溶液和的HCN溶液混合后溶液呈碱性
9.(25-26高二上·北京昌平·期末)将等pH、等体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应,下列说法中正确的是
A.醋酸的电离方程式是
B.反应开始前,溶液中:盐酸<醋酸
C.反应结束时产生H2的体积:盐酸<醋酸
D.反应产物MgCl2溶液显中性
10.百里酚蓝(用HIn表示)指示剂是一种有机弱酸,其电离平衡为HIn(黄色)(蓝色)。已知其pH变色范围为8.0∼9.6。下列判断错误的是
A.将少量百里酚蓝溶液滴入纯水中呈黄色
B.向含有该指示剂的溶液中通入少量,溶液由黄色变为蓝色
C.百里酚蓝指示剂属于弱电解质
D.向含有该指示剂的溶液中滴加少量NaOH溶液,其电离平衡右移
11.(25-26高二上·河南郑州·期末)下列有关说法正确的是
A.50℃时,c(OH-)=1×10-7 mol∙L-1的溶液呈酸性
B.将溶液滴在湿润pH试纸上,对照标准比色卡测溶液的pH
C.常温下pH为2的盐酸与等体积pH为12的氨水混合恰好完全中和
D.常温下,0.10 mol·L-1 NaOH溶液中,≈2
12.下列解释相关化学现象的化学用语正确的是
A.常温下,溶液:
B.用纯碱溶液去除油污:
C.实验室制备胶体:
D.用饱和碳酸钠溶液转化硫酸钡:
13.(25-26高二上·四川绵阳·期末)易水解,易氧化成。一种制备纯净的装置如下图。下列说法错误的是
A.开始实验时应先通HCl(g)再启动管式炉
B.a应直接插入到NaOH溶液中吸收尾气
C.反应过程中,不能用替换HCl气体
D.配制溶液时,可加入盐酸抑制水解
14.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:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
C.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
15.时,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:。
A.曲线I代表与的关系
B.能通过化合反应得到
C.a点对应的溶液是不饱和溶液
D.时,
16.(25-26高二上·湖北·期中)在25℃时,H2A溶液中存在H2AHA-+ H+,HA-A2-+ H+,H2A、HA-和A2-的分布分数,即组分的平衡浓度占总浓度的分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A.HA-不能在强酸性环境大量存在也不能在强碱性环境下大量存在
B.曲线c代表A2-
C.H2AHA-+ H+的平衡常数Ka1=10-2.35
D.c2(HA-)<c(H2A)c(A2-)
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(13分)(25-26高二上·广东佛山·期末)粉煤灰的综合利用对环境保护及资源再生具有重要意义。一种利用粉煤灰(主要含、、、、等的氧化物)制备、和的工艺如下。
已知:①时,,。
②时,的电离常数,。
(1)“酸浸”时,提高浸取速率的措施有______(写一条)。
(2)“除铁”时,反应的离子方程式为______;若酸浸液中为,则“除铁”时应控制不大于______(保留一位小数)。
(3)“树脂除钙”原理:,代表金属阳离子。“洗脱”时,可加入______溶液,其原理为______(从平衡移动的角度解释)。
(4)“结晶”时,获得晶体的方法是______,过滤、洗涤、干燥。
(5)“沉淀”时,加入的为二元弱酸。时,的溶液中______。
(6)“灼烧”时,草酸钪发生反应的化学方程式为______。
18.(11分)(25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测)实验室常用药品橱柜中陈列着如下几种试剂和药品:①浓盐酸,②NaOH固体,③KCl溶液,④铜,⑤,⑥溶液,⑦酒精,⑧硫酸钡晶体,⑨熔融。回答下列问题:
(1)属于电解质的有___________(填序号,下同),能导电的有___________。
(2)在某温度时,若⑥中达到电离平衡时的电离度为1%,则该温度下的电离平衡常数约为___________(保留两位有效数字);向该溶液中继续加适量水,溶液中的值将___________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)已知肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与氨水的电离相似,写出肼的第一步电离方程式:___________。
(4)25℃时,相同的盐酸和醋酸各1 mL分别加水稀释,随溶液体积变化的曲线如图所示。
①曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)代表醋酸的稀释过程。
②同浓度的氢氧化钠溶液中和a、b溶液,所需溶液体积:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③下列方法可以使醋酸溶液中电离程度增大的是___________(填标号)。
a.加入KCl溶液 b.加入少量铁粉 c.加入少量醋酸 d.升高温度
19.(14分)实验室存放的氨水会因氨的挥发造成浓度的减小,使用时常用标准盐酸进行标定。
(1)使用标准的盐酸进行滴定20.00 mL待测氨水,做三次平行实验,消耗的盐酸体积如下:
实验
①
②
③
体积/mL
20.02
21.20
19.98
则待测氨水的浓度为___________。
(2)已知,计算该溶液中的电离度___________(精确到0.01%)。
(3)下列操作中会使测定的氨水浓度偏高的是______。
A.滴定管未用标准盐酸润洗 B.滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水
C.滴定前滴定管内气泡 D.溶液变色后立刻读数
在常温下做两组实验:
①向的氨水中逐滴滴加等浓度的盐酸至过量。
②向的盐酸中逐滴滴加等浓度的氨水至过量。
在滴加过程中,溶液的pH随滴加的溶液体积V变化如图所示。。
(4)写出d点的坐标:___________。
(5)已知指示剂的变色范围和颜色变化如下:
指示剂
甲基红
酚酞
石蕊
变色范围(pH)
4.4~6.2
8.0~10.0
4.5~8.0
颜色变化
红-橙-黄
无-浅红-红
红-紫-蓝
若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定的指示剂选用_______更适合。判断滴定终点的现象是___________。
A.甲基红 B.酚酞 C.石蕊
(6)关于实验①和②的曲线说法正确的是______。
A.在a、b两点均存在:
B.在c、e两点均存在:
C.在f、g两点均存在:
D.在d点,存在
(7)b、f两点对应的溶液被称作“缓冲溶液”,具有抵抗少量强酸、强碱或稀释的作用。例如,向f点溶液中加入少量水稀释至一定倍数,其溶液的pH大致不变。选用平衡移动、平衡常数等相关知识,解释稀释时溶液pH大致不变的原因:___________。
20.(14分)北京理工大学的研究团队发现,在大气气溶胶(悬浮在空气中的微小液滴)中,有机弱酸可以“置换”出无机强酸。对深入理解大气气溶胶的老化过程及相关物种的大气循环具有重要意义。
I.在光呼吸过程中,会产生一种中间产物——乙醇酸。乙醇酸可以被进一步氧化,最终生成草酸()。
的平衡常数
(1)向草酸溶液中滴加KOH溶液使得pH从4升到6时,发生的主要反应的离子方程式是________。
(2)当溶液中时,溶液的pH为________。
(3)时,溶液中________。
(4)溶液中的电离程度________水解程度(填“>”、“<”或“=”);溶液呈________性。(填“酸”、“碱”或“中”)
(5)溶液中,下列粒子浓度关系正确的是________。
A.
B.
C.
D.
(6)25℃时,的, ,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式________。
Ⅱ.研究发现,在大气气溶胶的微液滴中,生物产生的草酸可以发生如下反应:
(7)结合平衡常数计算解释,此反应为何在传统水溶液中该反应难以进行?________。
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
(参考答案)
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)
题号
1
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5
6
7
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9
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11
12
13
14
15
16
答案
D
B
D
C
C
A
D
B
C
B
A
D
B
B
D
D
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(13分)(除标明外,每空2分)
(1)搅拌、适当提高酸浸温度等(1分)
(2)2Fe2+ + H2O2 + 2+ 2H2O=2Fe(OH)3↓ + 2CO2↑ 3.3
(3)HCl或盐酸(合理即可,硫酸除外)(1分) 加入盐酸,c(H+)增大,促使nHA(s) + Mn+(aq) ⇌ MAn(s) + nH+(aq)平衡逆向移动,从而实现洗脱
(4)在HCl气流中蒸发浓缩,冷却结晶
(5)840
(6)2Sc2(C2O4)3 + 3O22Sc2O3 + 12CO2
18.(11分)(除标明外,每空2分)
(1)②⑧⑨(1分) ①③④⑥⑨(1分)
(2) 增大(1分)
(3)或
(4)Ⅱ(1分) >(1分) abd
19.(14分)(除标明外,每空2分)
(1) (2) (3)AC (4)(12.5,5.28) (5)A(1分) 当滴入最后一滴标准氨水时,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不恢复为红色(1分) (6)BD (7)f点为和的缓冲体系,向其中加水稀释时,、、度均同等程度减小,促使电离平衡均正向移动,继续电离补充和,水解产生和H+,最终使的比值基本不变;结合Kb=为定值,可推出基本不变,因此溶液的pH大致不变。
20.(14分)(除标明外,每空2分)
(1)
(2)5.2
(3)
(4)>(1分) 酸(1分
(5)BC
(6)
(7)该反应, 在传统水溶液中,HCl完全电离为和,该反应的平衡常数极小,正向进行的程度极低,因此反应难以发生;
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2026-2027学年高二化学单元培优卷(人教版选择性必修1)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)
1.(25-26高二上·贵州黔南·期末)下列说法中与盐类水解无关的是
A.生活中,自来水厂用明矾净水
B.农业生产中,铵态氮肥与草木灰混合施用肥效会降低
C.实验室将溶液加热蒸干制备固体,需在气流中进行
D.用除去废液中的
【答案】D
【解析】A.明矾净水原理是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.铵态氮肥与草木灰(含碳酸钾,水解呈碱性)混合时,碳酸根促进铵根离子水解生成氨气逸出,降低肥效,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.氯化镁为强酸弱碱盐,加热蒸干时水解加剧生成氢氧化镁,需在HCl气流中抑制水解以得到氯化镁固体,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.硫化钠与汞离子反应生成硫化汞沉淀,属于复分解反应,不涉及盐类水解过程,D符合题意;
故选D。
2.(25-26高二上·浙江杭州·期中)在滴定分析实验中,可用于盛放酸性高锰酸钾溶液的容器是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.该仪器是碱式滴定管,下端为橡胶管结构,酸性高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀橡胶,不能盛放,A错误;
B.该仪器是酸式滴定管,下端为玻璃旋塞,不与酸性高锰酸钾反应,滴定分析中强氧化性的酸性高锰酸钾溶液需要盛放在酸式滴定管中,B正确;
C.该仪器是直形冷凝管,用于蒸馏操作中冷凝蒸气,不是滴定分析中盛放高锰酸钾的容器,C错误;
D.该仪器是分液漏斗,用于在固液反应中盛装液体试剂,D错误;
故选B。
3.(25-26高二上·重庆·期中)已知:常温下,HF水溶液中存在。常温下,现向HF溶液中加水至体积变为原来的2倍,该过程中下列数据增大的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.HF是弱酸,稀释时解离度增加,但溶液体积增大导致F-的总浓度降低,A错误;
B.HF是弱酸,稀释时解离度增加,但溶液体积增大导致H+的总浓度降低,B错误;
C.Kw仅与温度相关,常温下不变,C错误;
D.由于H+浓度降低,根据Kw=H+·OH-,OH-的浓度必然增大,D正确。
故答案选D。
4.(25-26高二上·广西来宾·期中)下列有关氢硫酸()的说法正确的是
A.氢硫酸溶液中,不存在分子
B.25℃时,电离平衡常数:
C.的第二步电离平衡常数
D.由反应可知,酸性:
【答案】C
【解析】A.氢硫酸是弱酸,部分电离,溶液中存在未电离的H2S分子,A错误;
B.多元弱酸的第一步电离平衡常数Ka1远大于第二步电离平衡常数Ka2,故Ka1(H2S) > Ka2(H2S),B错误;
C.H2S的第二步电离方程式为HS-H+ + S2-,电离平衡常数表达式正确,C正确;
D.该反应因生成极难溶的CuS沉淀而进行,不能说明H2S酸性强于H2SO4(事实上H2S的酸性弱于H2SO4),D错误;
故选C。
5.(25-26高二上·河南洛阳·期中)下列说法正确的是
A.弱电解质的电离常数越大,其溶液的导电能力越强
B.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中 PO的浓度相同
C.向 醋酸中加入少量醋酸钠固体,醋酸的电离程度减小
D.某温度下,向 AgCl的悬浊液中加入少量稀盐酸,AgCl的Ksp减小
【答案】C
【解析】A.电离常数反映弱电解质的电离能力,但导电能力还与离子浓度和电荷有关,未明确浓度相同的情况下无法确定导电性强弱,A错误;
B.磷酸钠完全电离,浓度几乎约等于磷酸钠的浓度;磷酸为弱酸,浓度极低,两者浓度不可能相同,B错误;
C.加入醋酸钠会引入CH3COO-,同离子效应抑制醋酸电离,电离程度减小,C正确;
D.溶度积常数Ksp仅与温度有关,温度不变则Ksp不变,D错误;
故选C。
6.(25-26高二上·天津河西·阶段检测)已知常温下,草酸:,,醋酸:。下列说法正确的是
A.草酸第一步电离程度大于第二步电离程度
B.的电离方程式为
C.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程中,体现了草酸的氧化性
D.向草酸钠溶液中滴加少量醋酸发生反应:
【答案】A
【解析】A.草酸为二元弱酸,分步电离,第一步电离程度大于第二步电离程度,故A正确;
B.NaHC2O4为强电解质,电离出和Na+,电离方程式为,故B错误;
C.草酸使酸性高锰酸钾褪色的过程中,草酸被氧化为CO2,碳元素化合价升高,发生氧化反应,体现草酸的还原性,故C错误;
D.由草酸的第二电离平衡常数和醋酸的电离平衡常数可知,酸性:>CH3COOH,草酸钠与醋酸不反应,故D错误;
故选A。
7.下列说法正确的是
A.任何温度下,纯水的值都等于7 B.时,纯水的,呈酸性
C.很小的溶液一定呈碱性 D.任何温度下,的溶液一定呈中性
【答案】D
【解析】A.水的电离为吸热过程,温度升高增大,纯水中增大,减小,仅25℃时纯水的等于7,A错误;
B.95℃时纯水的,但纯水中,仍呈中性,B错误;
C.溶液的酸碱性由和的相对大小决定,很小的溶液,若则呈酸性,若二者相等则呈中性,不一定呈碱性,C错误;
D.中性溶液的本质判定标准为,该标准不受温度影响,任何温度下满足该关系的溶液都呈中性,D正确;
故选D。
8.(25-26高二上·安徽·阶段检测)HCN是一种易溶于水的弱酸分子,是合成丙烯腈和冶金的重要原料,下列有关说法正确的是
A.HCN和NaCN在水溶液中均能促进水的电离
B.pH相等的HCN和HCl分别稀释100倍后,
C.用NaOH溶液滴定HCN溶液可用石蕊作指示剂
D.等体积的NaOH溶液和的HCN溶液混合后溶液呈碱性
【答案】B
【解析】A.HCN是弱酸,抑制水的电离;NaCN是强碱弱酸盐,水解促进水的电离。因此HCN不能促进水的电离,故A错误;
B.HCl是强酸,稀释100倍后pH增加2;HCN是弱酸,稀释100倍后pH增加小于2,因此稀释后HCl的pH大于HCN的pH,故B正确;
C.HCN是弱酸,NaOH滴定HCN的终点在碱性范围(pH>7),石蕊指示剂的变色范围为pH5-8,终点附近颜色变化不敏锐,通常使用酚酞等指示剂,故C错误;
D.pH=11的NaOH溶液OH⁻的物质的量浓度为110-3mol/L,pH=3的HCN溶液氢离子浓度为110-3mol/L,但HCN是弱酸,总浓度远大于110-3mol/L,等体积混合后HCN过量,溶液呈酸性,故D错误。
9.(25-26高二上·北京昌平·期末)将等pH、等体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应,下列说法中正确的是
A.醋酸的电离方程式是
B.反应开始前,溶液中:盐酸<醋酸
C.反应结束时产生H2的体积:盐酸<醋酸
D.反应产物MgCl2溶液显中性
【答案】C
【解析】A. 醋酸是弱酸,其电离方程式应为可逆反应,使用可逆箭头(⇌),而非等号(=),正确的电离方程式为,A错误;
B. 由于pH相同,反应开始前溶液中氢离子浓度c(H+)相等,并非盐酸小于醋酸,B错误;
C. 醋酸是弱酸,相同pH和体积下总酸量更大,与足量镁反应时能提供更多H+,产生更多H2,因此盐酸产生H2体积小于醋酸,C正确;
D. MgCl2溶液中Mg2+水解使溶液显酸性,并非中性,D错误;
故答案选C。
10.百里酚蓝(用HIn表示)指示剂是一种有机弱酸,其电离平衡为HIn(黄色)(蓝色)。已知其pH变色范围为8.0∼9.6。下列判断错误的是
A.将少量百里酚蓝溶液滴入纯水中呈黄色
B.向含有该指示剂的溶液中通入少量,溶液由黄色变为蓝色
C.百里酚蓝指示剂属于弱电解质
D.向含有该指示剂的溶液中滴加少量NaOH溶液,其电离平衡右移
【答案】B
【解析】A.常温下,纯水的pH=7,而百里酚蓝的pH变色范围为8.0∼9.6,因7<8.0,此时溶液中主要以HIn(黄色)形式存在,所以将少量百里酚蓝溶液滴入纯水中呈黄色,A正确;
B.向含有该指示剂的溶液中通入少量,会使其溶液pH升高,但若溶液pH仍然小于8.0,溶液中仍以HIn(黄色)为主,溶液不会由黄色变为蓝色;若原溶液pH<8.0,通入少量后,pH进入8.0~9.6,根据其变色范围可知,溶液才由黄色变为蓝色,B错误;
C.百里酚蓝指示剂是一种有机弱酸,只能发生部分电离,属于弱电解质,C正确;
D.滴加少量NaOH溶液,与反应降低了的浓度,导致其电离平衡右移,D正确;
故选B。
11.(25-26高二上·河南郑州·期末)下列有关说法正确的是
A.50℃时,c(OH-)=1×10-7 mol∙L-1的溶液呈酸性
B.将溶液滴在湿润pH试纸上,对照标准比色卡测溶液的pH
C.常温下pH为2的盐酸与等体积pH为12的氨水混合恰好完全中和
D.常温下,0.10 mol·L-1 NaOH溶液中,≈2
【答案】A
【解析】A.水的电离吸热,温度升高水的离子积增大,50℃时(25℃时为),若溶液中,则,,溶液呈酸性,A正确;
B.用pH试纸测溶液pH时,试纸不能预先湿润,湿润会稀释待测液,导致测定结果产生误差(如测酸性溶液pH偏大,测碱性溶液pH偏小),B错误;
C.氨水是弱电解质,仅部分电离,pH=12的氨水浓度远大于;而pH=2的盐酸浓度为,等体积混合后氨水过量,并非恰好中和,C错误;
D.常温下,溶液中,水电离出的,代入计算得:,D错误;
故选A。
12.下列解释相关化学现象的化学用语正确的是
A.常温下,溶液:
B.用纯碱溶液去除油污:
C.实验室制备胶体:
D.用饱和碳酸钠溶液转化硫酸钡:
【答案】D
【解析】A.铜离子()水解使溶液呈酸性,但水解程度较小,生成的较少,不会生成沉淀,正确的离子方程式为,A错误;B.碳酸根离子()水解分两步完成,第一步水解方程式为,而非直接生成和,B错误;C.实验室是通过往沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体的,反应的离子方程式为,C错误;D.用饱和碳酸钠溶液转化硫酸钡:,D正确;故选D。
13.(25-26高二上·四川绵阳·期末)易水解,易氧化成。一种制备纯净的装置如下图。下列说法错误的是
A.开始实验时应先通HCl(g)再启动管式炉
B.a应直接插入到NaOH溶液中吸收尾气
C.反应过程中,不能用替换HCl气体
D.配制溶液时,可加入盐酸抑制水解
【答案】B
【分析】反应前通入HCl,排除装置内的空气,再启动管式炉加热反应生成,经过冷却剂冷却后收集,据此分析;
【解析】A.易水解且易被氧化,先通HCl可排尽装置内空气(含O2和水蒸气),防止水解和氧化,再启动管式炉加热反应,A正确;
B.易水解,a直接插入到NaOH溶液中吸收尾气,会有水蒸气进入收集的仪器中,且尾气含HCl(极易溶于水),若导气管a直接插入NaOH溶液,易发生倒吸,B错误;
C.具有强氧化性,会将Sn氧化为+4价生成SnCl4,无法得到,C正确;
D.水解:,加入盐酸增大H+浓度,平衡逆向移动,抑制水解,D正确;
故选B。
14.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:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
C.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
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】B
【解析】A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;B.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+)≤,B正确;C.该反应的平衡常数K=====×104,当浓度商<K=×104时,反应正向进行,C错误;D.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,D错误;答案为B。
15.时,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:。
A.曲线I代表与的关系
B.能通过化合反应得到
C.a点对应的溶液是不饱和溶液
D.时,
【答案】D
【分析】以为例,根据Ksp=c(Fe3+)c3(OH-),变形得到-lg c(Fe3+)=-lgKsp-3pOH,同理,则有-lg c(Fe2+)=-lgKsp-2pOH,据此分析。
【解析】A.曲线I比曲线II更陡,故对应的是与的关系,A正确;
B.可通过该反应实现,是化合反应,B正确;
C.曲线II对应的是Fe(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,取a点做X轴的垂线,即相同pOH时,-lg c(Fe2+)值偏大,则c(Fe2+)偏小,即浓度商c(Fe2+) c2(OH-)<Kspc(Fe(OH)2),故为不饱和溶液,C正确;
D.根据分析中的-lg c(Fe2+)=-lgKsp-2pOH,当pOH为0时,-lg c(Fe2+)=-lgKsp,曲线I对应有Fe(OH)3的Ksp为10-39,曲线II对应有Fe(OH)2的Ksp为10-17,故,D错误;
故选D。
16.(25-26高二上·湖北·期中)在25℃时,H2A溶液中存在H2AHA-+ H+,HA-A2-+ H+,H2A、HA-和A2-的分布分数,即组分的平衡浓度占总浓度的分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A.HA-不能在强酸性环境大量存在也不能在强碱性环境下大量存在
B.曲线c代表A2-
C.H2AHA-+ H+的平衡常数Ka1=10-2.35
D.c2(HA-)<c(H2A)c(A2-)
【答案】D
【分析】25℃时,H2A溶液中存在H2AHA-+ H+、HA-A2-+ H+,随pH升高,H2A的分布分数减小,为曲线a,HA-的分布分数先增大后减小,为曲线b,A2-的分布分数增大,为曲线c;根据图示,ab交点,pH=2.35且,,同理,由bc交点可知,;
【解析】A.HA-能与H+反应生成H2A,能与OH-反应生成A2-和H2O,则HA-不能在强酸性环境大量存在也不能在强碱性环境下大量存在,故A正确;
B.由分析,曲线c表示A2-的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;
C.由分析,H2AHA-+ H+的平衡常数Ka1=10-2.35,故C正确;
D.由分析,Ka2=,,则,即,故D错误;
故选D。
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(13分)(25-26高二上·广东佛山·期末)粉煤灰的综合利用对环境保护及资源再生具有重要意义。一种利用粉煤灰(主要含、、、、等的氧化物)制备、和的工艺如下。
已知:①时,,。
②时,的电离常数,。
(1)“酸浸”时,提高浸取速率的措施有______(写一条)。
(2)“除铁”时,反应的离子方程式为______;若酸浸液中为,则“除铁”时应控制不大于______(保留一位小数)。
(3)“树脂除钙”原理:,代表金属阳离子。“洗脱”时,可加入______溶液,其原理为______(从平衡移动的角度解释)。
(4)“结晶”时,获得晶体的方法是______,过滤、洗涤、干燥。
(5)“沉淀”时,加入的为二元弱酸。时,的溶液中______。
(6)“灼烧”时,草酸钪发生反应的化学方程式为______。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)搅拌、适当提高酸浸温度等(1分)
(2)2Fe2+ + H2O2 + 2+ 2H2O=2Fe(OH)3↓ + 2CO2↑ 3.3
(3)HCl或盐酸(合理即可,硫酸除外)(1分) 加入盐酸,c(H+)增大,促使nHA(s) + Mn+(aq) ⇌ MAn(s) + nH+(aq)平衡逆向移动,从而实现洗脱
(4)在HCl气流中蒸发浓缩,冷却结晶
(5)840
(6)2Sc2(C2O4)3 + 3O22Sc2O3 + 12CO2
【分析】粉煤灰(主要含Al、Fe、Ca、Sc、Si等的氧化物)加入盐酸,Al、Fe、Ca、Sc分别转化为各自对应的离子,滤渣1为SiO2,除铁时,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2CO3调节pH使Fe3+沉淀为Fe(OH)3,树脂除钙,经过洗脱后的洗脱液中加入硫酸,钙离子转为CaSO4,树脂除钙后经过结晶得到AlCl3·6H2O,在结晶后的沉淀中加入H2C2O4,转化为草酸钪,草酸钪在空气中灼烧得到Sc2O3,以此进行分析。
【解析】(1)提高“酸浸”浸取速率的措施可以通过适当升高温度、增大盐酸浓度、搅拌等方式提高浸取速率(任选一条即可)。
(2)除铁时,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2CO3调节pH使Fe3+沉淀为Fe(OH)3,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2Fe2+ + H2O2 + 2+ 2H2O=2Fe(OH)3↓ + 2CO2↑;除铁时不能使Al3+沉淀,当Al3+开始沉淀时,因此,pH的上限由开始沉淀时的pH决定,已知,,,则 ,。
(3)“树脂除钙”原理:,代表金属阳离子。“洗脱”时,可加入盐酸(不能引入杂质离子)后,c(H+)增大,促使nHA(s) + Mn+(aq) ⇌ MAn(s) + nH+(aq)平衡逆向移动,从而实现洗脱。
(4)是强酸弱碱盐,在水溶液中会发生水解:。加热会促进水解,且生成的易挥发,导致最终得到的是氢氧化铝甚至氧化铝,而不是氯化铝晶体。为了抑制水解,必须在HCl气流中进行蒸发浓缩。
(5)利用草酸()的两步电离常数:、,将两式相乘:,整理得:,已知,则mol/L,溶液中=。
(6)草酸钪在空气中灼烧,Sc2(C2O4)3与O2反应生成Sc2O3、CO2,配平后化学方程式为:2Sc2(C2O4)3 + 3O22Sc2O3 + 12CO2。
18.(11分)(25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测)实验室常用药品橱柜中陈列着如下几种试剂和药品:①浓盐酸,②NaOH固体,③KCl溶液,④铜,⑤,⑥溶液,⑦酒精,⑧硫酸钡晶体,⑨熔融。回答下列问题:
(1)属于电解质的有___________(填序号,下同),能导电的有___________。
(2)在某温度时,若⑥中达到电离平衡时的电离度为1%,则该温度下的电离平衡常数约为___________(保留两位有效数字);向该溶液中继续加适量水,溶液中的值将___________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)已知肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与氨水的电离相似,写出肼的第一步电离方程式:___________。
(4)25℃时,相同的盐酸和醋酸各1 mL分别加水稀释,随溶液体积变化的曲线如图所示。
①曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)代表醋酸的稀释过程。
②同浓度的氢氧化钠溶液中和a、b溶液,所需溶液体积:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③下列方法可以使醋酸溶液中电离程度增大的是___________(填标号)。
a.加入KCl溶液 b.加入少量铁粉 c.加入少量醋酸 d.升高温度
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)②⑧⑨(1分) ①③④⑥⑨(1分)
(2) 增大(1分)
(3)或
(4)Ⅱ(1分) >(1分) abd
【解析】(1)电解质是在水溶液里或熔融状态下本身能电离而导电的化合物;酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;物质导电的原因是存在自由移动的离子或电子;溶液为混合物;
①浓盐酸为混合物,能导电;②NaOH固体为电解质,不导电;③KCl溶液为混合物,能导电;④铜为金属单质,导电,不是电解质;⑤为非电解质,不导电;⑥溶液为混合物,能导电;⑦酒精为非电解质,不导电;⑧硫酸钡晶体为电解质,不导电;⑨熔融为电解质,导电;
故上述属于电解质的是②⑧⑨,能导电的有①③④⑥⑨;
(2)达到电离平衡时的电离度为1%,,则该温度下的电离平衡常数约为;向该溶液中继续加适量水,溶液中,稀释后醋酸根离子浓度减小,比值增大;
(3)一水合氨电离为,肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与氨水的电离相似,则肼的第一步电离方程式:或;
(4)①盐酸为强酸、醋酸为弱酸,加水稀释,醋酸会进一步电离出氢离子,结合图像,曲线Ⅱ代表醋酸的稀释过程。
②相同的盐酸和醋酸各1 mL,醋酸浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量更大,则同浓度的氢氧化钠溶液中和a、b溶液,醋酸所需氢氧化钠溶液体积更大,所需溶液体积:a>b;
③a.加入KCl溶液,相当于加水稀释醋酸,醋酸电离程度增大,a正确;
b.加入少量铁粉,铁和醋酸反应生成氢气,促进醋酸电离,b正确;
c.加入少量醋酸,醋酸浓度增大,会抑制醋酸的电离,c错误;
d.升高温度,促进醋酸的电离,d正确;
故选abd。
19.(14分)实验室存放的氨水会因氨的挥发造成浓度的减小,使用时常用标准盐酸进行标定。
(1)使用标准的盐酸进行滴定20.00 mL待测氨水,做三次平行实验,消耗的盐酸体积如下:
实验
①
②
③
体积/mL
20.02
21.20
19.98
则待测氨水的浓度为___________。
(2)已知,计算该溶液中的电离度___________(精确到0.01%)。
(3)下列操作中会使测定的氨水浓度偏高的是______。
A.滴定管未用标准盐酸润洗 B.滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水
C.滴定前滴定管内气泡 D.溶液变色后立刻读数
在常温下做两组实验:
①向的氨水中逐滴滴加等浓度的盐酸至过量。
②向的盐酸中逐滴滴加等浓度的氨水至过量。
在滴加过程中,溶液的pH随滴加的溶液体积V变化如图所示。。
(4)写出d点的坐标:___________。
(5)已知指示剂的变色范围和颜色变化如下:
指示剂
甲基红
酚酞
石蕊
变色范围(pH)
4.4~6.2
8.0~10.0
4.5~8.0
颜色变化
红-橙-黄
无-浅红-红
红-紫-蓝
若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定的指示剂选用_______更适合。判断滴定终点的现象是___________。
A.甲基红 B.酚酞 C.石蕊
(6)关于实验①和②的曲线说法正确的是______。
A.在a、b两点均存在:
B.在c、e两点均存在:
C.在f、g两点均存在:
D.在d点,存在
(7)b、f两点对应的溶液被称作“缓冲溶液”,具有抵抗少量强酸、强碱或稀释的作用。例如,向f点溶液中加入少量水稀释至一定倍数,其溶液的pH大致不变。选用平衡移动、平衡常数等相关知识,解释稀释时溶液pH大致不变的原因:___________。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1) (2) (3)AC (4)(12.5,5.28) (5)A(1分) 当滴入最后一滴标准氨水时,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不恢复为红色(1分) (6)BD (7)f点为和的缓冲体系,向其中加水稀释时,、、度均同等程度减小,促使电离平衡均正向移动,继续电离补充和,水解产生和H+,最终使的比值基本不变;结合Kb=为定值,可推出基本不变,因此溶液的pH大致不变。
【解析】(1)三次消耗盐酸体积为 20.02 mL、21.20 mL、19.98 mL,21.20 mL 与其余数据偏差过大,为异常值,舍弃。
(2),,
(3)A.滴定管未用标准盐酸润洗,则会使盐酸浓度偏低,最终消耗盐酸体积偏大,会使测定的氨水浓度偏高,A正确;
B.滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水,不影响锥形瓶中氨水的物质的量,不影响滴定消耗盐酸的体积,对氨水浓度的测定无影响,B错误;
C.滴定前滴定管内有气泡,滴定过程中,气泡的体积也包含在消耗的盐酸内,所以使读出的盐酸体积偏大,所测浓度偏大,C正确;
D.溶液变色后立刻读数,可能是混合不充分导致的现象,滴定终点需要保证滴最后半滴标准液后,半分钟内颜色不恢复,才是滴定终点,所以立即读数,可能导致提前判定终点,滴加的盐酸体积较小,测定浓度偏小,D错误;
故选AC。
(4)d点为氨水与盐酸恰好反应生成氯化铵的点,所以氯化铵的浓度为,,,,,所以坐标为(12.5,5.28);
(5)①若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定终点时显酸性,所以滴定的指示剂选用甲基红,故选A。
②当滴入最后一滴标准氨水时,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不恢复为红色。
(6)A.a点为向的盐酸中滴加6.25 mL等浓度的氨水,溶质成分为等浓度的和,根据质量守恒,应为;b点为向的氨水中滴加6.25 mL等浓度的盐酸,溶质成分为等浓度的和,根据质量守恒,存在,A错误;
B.在c、e两点,pH=7,所以存在电荷守恒,且,所以均存在:,B正确;
C.f点为向的盐酸中滴加25 mL等浓度的氨水,溶质成分为等浓度的和,pH>7,所以,电离大于水解, ;g点为向的氨水中滴加25 mL等浓度的盐酸,溶质成分为等浓度的和,存在,C错误;
D.d点为好反应生成氯化铵的点,铵根离子水解,所以,D正确;
故选BD。
(7)f点为和的缓冲体系,向其中加水稀释时,、、度均同等程度减小,促使电离平衡均正向移动,继续电离补充和,水解产生和H+,最终使的比值基本不变;结合Kb=为定值,可推出基本不变,因此溶液的pH大致不变。
20.(14分)北京理工大学的研究团队发现,在大气气溶胶(悬浮在空气中的微小液滴)中,有机弱酸可以“置换”出无机强酸。对深入理解大气气溶胶的老化过程及相关物种的大气循环具有重要意义。
I.在光呼吸过程中,会产生一种中间产物——乙醇酸。乙醇酸可以被进一步氧化,最终生成草酸()。
的平衡常数
(1)向草酸溶液中滴加KOH溶液使得pH从4升到6时,发生的主要反应的离子方程式是________。
(2)当溶液中时,溶液的pH为________。
(3)时,溶液中________。
(4)溶液中的电离程度________水解程度(填“>”、“<”或“=”);溶液呈________性。(填“酸”、“碱”或“中”)
(5)溶液中,下列粒子浓度关系正确的是________。
A.
B.
C.
D.
(6)25℃时,的, ,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式________。
Ⅱ.研究发现,在大气气溶胶的微液滴中,生物产生的草酸可以发生如下反应:
(7)结合平衡常数计算解释,此反应为何在传统水溶液中该反应难以进行?________。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)
(2)5.2
(3)
(4)>(1分) 酸(1分
(5)BC
(6)
(7)该反应, 在传统水溶液中,HCl完全电离为和,该反应的平衡常数极小,正向进行的程度极低,因此反应难以发生;
【解析】(1)草酸的,对应的缓冲区间pH约为1~2;,对应的缓冲区间pH约为4~6,pH=4时体系主要存在形态为,pH升高到6的过程中,与反应逐步转化为,因此主要反应为;
(2)根据草酸第二步电离平衡,电离常数表达式为: 同一溶液中粒子物质的量浓度之比等于物质的量之比,代入、得: 因此;
(3)将所求比值变形为两步电离常数的比值: 代入、,得: ;
(4)的水解平衡为,水解常数: 对比,显然的电离程度远大于水解程度,溶液中,因此溶液呈酸性;
(5)A.电荷守恒漏写了的电荷系数,正确形式应为,A错误;
B.由前面推导可知电离程度大于水解程度,因此,且仅发生部分电离/水解,浓度低于,符合该排序,B正确;
C.符合物料守恒,钾元素总浓度等于所有含碳粒子的总浓度,C正确;
D.该式是质子守恒的错误形式,正确质子守恒应为,D错误;
故选BC;
(6)根据电离常数可知酸性顺序:,强酸可以制弱酸,由于过量,的两个只能将质子化到,不会生成,因此离子方程式为;
(7)该反应的总平衡常数可通过草酸电离常数、HCl完全电离的性质推导: , 在传统水溶液中,HCl完全电离为和,K(HCl)值很大,该反应的平衡常数极小,正向进行的程度极低,因此反应难以发生。
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