专题3 水溶液中的离子反应(单元自测·素养提升卷)化学苏教版选择性必修1
2026-09-05
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摘要:
**基本信息**
苏教版选择性必修1专题3“水溶液中的离子反应”单元复习卷,以工业生产、资源回收为真实情境,覆盖弱电解质电离、沉淀溶解平衡等核心知识,注重科学思维与探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|13题/39分|离子共存、盐类水解(明矾溶液酸碱性)、沉淀转化(CaSO₄→CaCO₃)|基础概念与综合应用结合,如第6题通过Ksp比较考查沉淀转化规律|
|非选择题|4题/61分|实验设计(醋酸钙片纯度测定)、工业流程(钕铁硼回收)、平衡计算(H₃AsO₄电离常数)|真实情境融合核心素养,如第17题以资源回收为载体,综合考查水解反应与沉淀平衡,培养科学态度与责任|
内容正文:
2026-2027学年高二年级化学单元自测(苏教版选择性必修1)
专题3 水溶液中的离子反应·素养提升卷
(参考答案)
第一部分(选择题 共39分)
一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
B
D
B
D
D
B
D
B
B
B
D
C
第二部分(非选择题 共61分)
二、非选择题(本大题共4小题,共61分)
14.(15分)
(1) 正盐(1分) 测定常温下NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则H3PO2是弱酸或测定0.1mol·L-1的H3PO2溶液的pH,若pH>1,则H3PO2是弱酸或向常温下NaH2PO2溶液中加入酚酞,溶液变红(2分)
(2)1.0×10-3(2分)
(3) >(2分) =(2分) >(2分)
(4) 否(2分) 当Fe3+沉淀完全时,此时c(PO43-)=1.3×10-17mol·L-1,,无Mg3(PO4)2沉淀生成(2分)
15.(15分)
(1)CH3COOHCH3COO-+H+(1分)
(2) A<C<B(1分) C(1分)
(3)BC(2分)
(4)AC(2分)
(5)I(2分)
(6)滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色由无色变浅红色,且半分钟内不恢复(2分)
(7)D(2分)
(8)10-y(2分)
16.(14分)
(1)H3AsO4H++H2AsO4-(1分) (2分)
(2)10-9(2分)
(3)偏高(1分)
(4)H3AsO3+I2+H2O=H3AsO4+2HI(2分)
(5)NaH2AsO4(Na2SO4)(2分)
(6)(2分)
(7)b→c→a(2分)
17.(17分)
(1)① C、H(1分) ②Nd2C2+H2O=2Nd(OH)3+C2H6↑(2分)
(2)①Fe2O3被盐酸溶解为Fe3+,浸出率上升;随着盐酸的消耗,H+浓度减小,Fe3+水解为Fe(OH)3 ,浸出率下降(2分) ②D(2分) 10-4.3(2分) 2.8(2分)
③Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)]/Ksp[Nd2(C2O4)3](2分) 2Nd2(C2O4)3+3O22Nd2O3+12CO2↑(2分)
(3)湿法工艺:能耗低;或干法工艺:原料廉价、可获得副产品气态烃和H2(2分)
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2026-2027学年高二年级化学单元自测(苏教版选择性必修1)
专题3 水溶液中的离子反应·素养提升卷
(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 P 31 Ca 40 Cl 35.5 As 75 Co 59 Ag 108 Nd 144
第一部分(选择题 共39分)
一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种重要的化学试剂。下列说法正确的是( )
A.明矾水溶液显酸性,故明矾属于酸式盐
B.0.1mol•L-1明矾溶液完全水解生成Al(OH)3胶粒数小于6.02×1022
C.当n[KAl(SO4)2·12H2O]:n[Ba(OH)2]=2:3时,溶液中生成沉淀的质量最大
D.室温下,0.1mol•L-1明矾溶液中水电离出c(H+)大于10-7 mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,明矾水溶液显酸性,是因为铝离子在水溶液发生水解导致的,本身不是酸式盐,A错误;B项,胶粒是多个胶体的聚集体,因溶液未给出体积,所以无法衡量计算0.1mol•L-1明矾溶液完全水解生成Al(OH)3胶粒数是否小于6.02×1022,B错误;C项,当n[KAl(SO4)2·12H2O]:n[Ba(OH)2]=2:3时,发生的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,溶液中生成沉淀的物质的量最大,而当n[KAl(SO4)2·12H2O]:n[Ba(OH)2]=1:2时,发生的离子方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+H2O,则此时生成的沉淀的质量最大,C错误;D项,明矾溶液中铝离子发生水解显酸性,促进水的电离,则室温下,0.1mol•L-1明矾溶液中水电离出c(H+)大于10-7 mol·L-1,D正确;故选D。
2.(2026·江苏苏州高二期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液中:MnO4-、SO42-、NO3-、Na+
B.的溶液中:NH4+、Cl-、SO42-、Al3+
C.由水电离出的 c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cl-、HCO3-、Na+
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、Na+、NO3-、SCN-
【答案】B
【解析】A项,MnO4-为紫色离子,不符合无色透明溶液的条件,A不符合题意;B项,,结合Kw=10-14,计算得 c(H+)=0.1mol·L-1,为酸性溶液;Al3+、Cl-、NH4+、SO42-在酸性条件下均稳定,无沉淀、气体或弱电解质生成,能大量共存,B符合题意;C项,由水电离出的 c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,溶液可能为pH=2(酸性)或pH=12(碱性);pH=2时HCO3-与H+反应生成CO2和H2O;pH=12时Mg2+与OH-生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C不符合题意;D项,Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3络合物,不能大量共存,D不符合题意;故选B。
3.(2026·江苏扬州高二期中)下列说法正确的是( )
A.常温下,向0.1 mol·L-1H2C2O4溶液中加水稀释,c(OH-)减小
B.将0.1 mol·L-1CH3COONa溶液加热,的值增大
C.常温下,分别中和等体积等pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸消耗NaOH少
D.向含有BaSO4固体的BaSO4饱和溶液中加入少量0.1 mol·L-1的硫酸,c(Ba2+)减小
【答案】D
【解析】A.稀释弱酸溶液时,虽然H+浓度降低,但水的离子积不变,OH-浓度应增大,A错误;B.加热促进CH3COO-水解,导致CH3COO-减少、CH3COOH增多,比值减小,B错误;C.等pH时,醋酸浓度远高于盐酸,中和需更多NaOH,C错误;D.加入硫酸增加SO42-浓度,BaSO4沉淀溶解平衡左移,Ba2+浓度减小,D正确;答案选D。
4.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.0.05 mol CaO
溶液中增大
C.50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【答案】B
【解析】A项,Na+的物质的量为0.1 mol,而SO的物质的量为0.05 mol,混合溶液中Na+与SO的浓度不可能相等;B项,加入0.05 mol CaO后,会生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH,溶液中c(OH-)增大,CO水解产生的HCO减少,故溶液中增大;C项,加入H2O后,c(Na2CO3)减小,CO水解产生的c(OH-)减小,溶液中的OH-来源于水的电离,因水电离产生的c(OH-)=c(H+),故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小;D项,加入0.1 mol NaHSO4固体,溶液体积变化不大,但n(Na+)变为原来的2倍,故c(Na+)增大。
5.醋酸钙片常用于补钙、缓解磷过多症等。某小组为了测定醋酸钙片纯度,进行如下实验:
①称取wg醋酸钙片,研磨成粉末,加入浓硫酸并加热,将产生的醋酸蒸气通入V1mL c1mol·L-1NaOH溶液。
②完全反应后,加水稀释吸收液并配制250mL溶液。
③准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,滴加指示剂R,用c2 mol·L-1盐酸滴定过量的NaOH至终点,消耗滴定液V2mL。
下列叙述正确的是( )
A.指示剂R可以选择酚酞溶液或甲基橙溶液
B.步骤②配制溶液定容时仰视读数,配制溶液的浓度偏高
C.步骤③中,若没有润洗酸式滴定管会使测定结果偏高
D.上述实验测得醋酸钙样品纯度为
【答案】D
【解析】A项,醋酸钙片与浓硫酸反应生成醋酸蒸气,醋酸蒸气与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,剩余的氢氧化钠用盐酸滴定。滴定终点时,溶质有醋酸钠。溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂,A错误;B项,步骤 ② 配制溶液定容时仰视读数,会使加入的水过多,导致配制溶液的浓度偏低,B错误;C项,步骤③中,若没有润洗酸式滴定管,会使盐酸的浓度降低,消耗的盐酸体积偏大,会使测定结果偏低,C错误;D项,醋酸钙片与浓硫酸反应生成醋酸蒸气,醋酸蒸气与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,剩余的氢氧化钠用盐酸滴定,根据反应方程式CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,醋酸钙样品的纯度为 =,所以D正确;故选D。
6.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:Ksp(CaCO3)=1×10-10,Ksp(CaSO4)=9×10-6]。下列说法不正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq)
C.该条件下,CaCO3的溶解度小于CaSO4
D.CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,c(SO42-)/c(CO32-)=1105
【答案】D
【解析】A项,水电离、盐水解都吸热,温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大,故A正确;B项,加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:CO+CaSO4CaCO3+SO42-,故B正确;C项,该条件下,设溶液为1L,由c(CO32-)=c(Ca2+)==10-5 mol·L-1,则==110-4g,CaCO3的溶解度约为1×10-4,显然,CaCO3的溶解度小于CaSO4,故C正确;D项,CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,=9104,故D错误;故选D。
7.(2025·江苏南京高二月考)室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是( )
实验方案
探究目的
A
向盛有2 mL 1.0 mol·L-1CH3COOH溶液的试管中滴加1.0mol·L-1Na2CO3溶液,观察气泡产生的情况
探究CH3COOH的Ka与H2CO3的Ka1的大小
B
分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH值
比较CH3COO-和HCO3-的水解常数
C
用注射器收集一定体积NO2气体,连接色度传感器,通过抽拉活塞改变气体体积,记录体系中气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
D
向3mL浓度分别为0.1 mol·L-1NaCl和0.1 mol·L-1NaI混合溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液,出现黄色沉淀
比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl)的大小
【答案】B
【解析】A.向盛有2mL 1.0 mol·L-1CH3COOH溶液的试管中滴加1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,观察到有气泡产生,即有CO2生成,说明酸性:CH3COOH>H2CO3,则CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1,能探究CH3COOH的Ka与H2CO3的Ka1的大小,A不符合题意; B.CH3COONH4是弱酸弱碱盐,其溶液中铵根离子会促进醋酸根离子的水解,NaHCO3溶液中钠离子不影响碳酸氢根离子的水解,所以测定等浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH值,不能比较CH3COO-和HCO3-的水解常数,B符合题意;C.NO2存在化学平衡:2NO2(g)N2O4(g),当往外抽拉注射器时,管内容积增大,气体压强减小,浓度变小,混合气体的颜色先变浅又逐渐变深,颜色逐渐变深说明平衡逆向移动,即减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,能探究压强对化学平衡的影响,C不符合题意;D.向3mL浓度分别为0.1 mol·L-1NaCl和0.1 mol·L-1NaI混合溶液中滴加几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀 ,说明Cl- 和I- 起始浓度相同时,先生成黄色的AgI 沉淀,说明Ksp(AgI)小于Ksp(AgCl),能比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl)的大小,D不符合题意;故选B。
8.(2026·辽宁抚顺一模)某含锶()废渣主要含有SrSO4、 SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,,。下列说法不正确的是( )
A.“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+
B.“盐浸”中的
C.“浸出渣2”中除含SrSO4外,还含有BaSO4、 SiO2
D.由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是在HCl气流中加热
【答案】D
【解析】含锶废渣主要含有SrSO4、 SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3,加入稀盐酸酸浸,其中碳酸盐溶液与稀盐酸反应进入浸出液,浸出渣1中含有SrSO4、 SiO2不参与反应,加入BaCl2溶液,发生沉淀转化生成硫酸钡,得到的SrCl2溶液经过操作得到SrCl2·6H2O晶体,据此回答。A项,废渣中的碳酸盐与稀盐酸反应生成SrCl2、CaCl2和MgCl2,故浸出液中含有离子Sr2+、Ca2+、Mg2+,A正确;B项,盐浸中的离子方程式为,该反应的平衡常数,B正确;C项,由B选项分析知,的K小于105,不能完全转化,所以浸出渣2中除含SrSO4外,还含有BaSO4、 SiO2,C正确;D项,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,Sr的金属性强于Ca,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以Sr(OH)2是强碱,即SrCl2是强酸强碱盐,不发生水解,故由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2时不需要在HCl气流中加热,D错误;故选D。
9.(2026·江苏南通一模)焦亚硫酸钠Na2S2O5有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知 Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。下列说法正确的是( )
A.通入SO2与Na2CO3恰好反应生成Na2SO3、NaHCO3的混合溶液中:
B.通入SO2至溶液pH=7:c(SO32-)<c(HSO3-)
C.反应的平衡常数K=1.33×103
D.Na2S2O5中可能含有过氧键(-O-O-)
【答案】B
【解析】Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2,反应生成NaHSO3,加热亚硫酸氢钠生成焦亚硫酸钠,据此分析;A.通入SO2与Na2CO3恰好反应生成Na2SO3、NaHCO3,化学方程式为:SO2+2Na2CO3+H2O=Na2SO3+2NaHCO3,在Na2SO3、NaHCO3的混合溶液中的电荷守恒为,,根据物料守恒(Na 与 C、S 的关系):原子个数比:Na:S:C=4:1:2,,,整理得:,A错误;B.根据已知,其表达式为:,当溶液 pH=7 时,c(H+)=1.0×10−7 mol/L,代入得,故c(SO32-)<c(HSO3-),B正确;C.反应的平衡常数K可由电离常数推导,C错误;D.Na2S2O5中S的平均化合价为+4价,与SO2中S的化合价相同。过氧键(-O-O-)的存在会导致S的化合价升高,这与焦亚硫酸钠的结构和性质不符,D错误;故选B。
10.(2026·江苏连云港高三期中)室温下,有色金属冶炼所得水相中含有浓度近似相等的Mn2+、Fe2+及Mg2+。经三道工序可分离三种金属。已知:Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.沉铁时,调节溶液的pH大于3,则溶液中c(Fe3+)小于2.8×10-6mol·L-1
C.“沉铁”后的滤液中:c(H+)+2c(Mn2+)=2c(SO42-)+c(OH-)
D.由以上工序可判断Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2)
【答案】B
【解析】水相中含有浓度近似相等的Mn2+、Fe2+及Mg2+,在沉镁时,加入NaF使Mg2+转化为MgF2沉淀,过滤得到的滤液中剩余Mn2+、Fe2+,加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,加入MnCO3,将Fe3+转化为Fe(OH)3,实现Fe与Mn的分离。A项,NaF为强碱弱酸盐,溶液显碱性,溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)> c(F-)>c(OH-)>c(H+),A错误;B项,沉铁时,调节溶液的pH大于3时,, ==2.8×10-6mol·L-1,B正确;C项,“沉铁”后的滤液中除含有Mn2+、SO42-、H+、OH-外,还有Na+,由电荷守恒可知,c(H+)+2c(Mn2+)<2c(SO42-)+c(OH-),C错误;D项,由题可知,在沉镁工序中,加入NaF时,Mg2+转化为MgF2沉淀而Mn2+未形成MnF2沉淀,故Ksp(MgF2)<Ksp(MnF2),D错误;故选B。
11.已知:CH3NH2、H3BO3分别为一元弱碱和一元弱酸,二者在水中电离方程式分别为:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-;H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,25℃时,将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、H3BO3两种溶液分别加水稀释,曲线如图所示,V是溶液体积(mL),pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是( )
A.Kb(CH3NH2)<Ka(H3BO3)
B.水的电离程度: N<M
C.溶液中的阴、阳离子总浓度: Q<P
D.常温下,向上述pOH=3的CH3NH溶液加入等体积pH=3的盐酸后呈中性
【答案】B
【解析】由图可知,1mol/甲胺溶液的pOH为1.69,则甲胺的电离常数约为=10-3.38,1mol/L硼酸溶液的pOH为9.38,则硼酸的电离常数约为=10-9.24,所以甲胺的电离常数大于硼酸,相同浓度的甲胺溶液的电离程度大于硼酸溶液,溶液中离子浓度大于硼酸溶液。A项,甲胺的电离常数大于硼酸的电离常数,故A错误;B项,由图可知,1mol/甲胺溶液的pOH为1.69,溶液的氢氧根离子浓度为10-1.69mol/L,1mol/L硼酸溶液的pOH为9.38,溶液的氢氧根离子浓度为10-4.62mol/L,酸溶液电离出的氢离子和碱溶液电离出的氢氧根离子均抑制水的电离,则等浓度的甲胺溶液中水的电离程度小于硼酸溶液,故B正确;C项,1mol/甲胺溶液和1mol/L硼酸溶液稀释相同倍数所得溶液浓度相等,由分析可知,甲胺的电离常数大于硼酸,相同浓度的甲胺溶液的电离程度大于硼酸溶液,溶液中离子浓度大于硼酸溶液,所以等浓度甲胺溶液中阴阳离子总浓度大于硼酸溶液,故C错误;D项,常温下,pOH为3的甲胺溶液与pH为3的盐酸溶液反应时,弱碱甲胺溶液过量,溶液呈碱性,故D错误;故选B。
12.(2026·江苏一模)常温下,稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
在约的氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值()随溶液pH的变化关系如图所示(溶液体积保持不变)。下列说法不正确的是( )
A.常温下,HClO的电离平衡常数Ka=10-7.5
B.时,该氯水中水的电离程度比纯水中大
C.该氯水中:
D.在之间,该氯水中随溶液pH增大而减小
【答案】D
【解析】该坐标图横坐标为溶液pH,纵坐标为含氯微粒浓度的对数值,越大对应微粒实际浓度越大。结合体系中的三个平衡,各曲线对应关系为:随着pH升高,酸性减弱,反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡正向移动,Cl2浓度持续减小,因此图中下降速率最快的曲线对应Cl2。HClO是弱酸,pH升高会促进HClO电离,因此HClO分子浓度随pH升高逐渐减小,对应图中缓慢下降的曲线;电离产物ClO-浓度随pH升高逐渐增大,对应图中上升的曲线。HClO和ClO-的交点满足,此时交点pH=7.5。A项,据图可知,pH=4时,c(HClO)=10-4.5mol/L,c(ClO-)=10-8mol/L,则HClO的电离平衡常数==10-7.5,A正确;B项,时对应pH=7.5,pH=7.5时,溶液中存在H⁺和ClO-,其中ClO-会发生水解反应ClO-+H2OHClO+OH-,促进水的电离,因此该氯水中水的电离程度比纯水中大,B正确;C项,根据歧化反应的氯元素守恒,Cl2歧化时,每生成1molCl-,同时生成1mol +1价氯,+1价氯存在于HClO、ClO-、Cl2O中,1mol Cl2O含2mol +1价氯,因此总浓度关系为:,C正确;D项,根据反应Ⅲ:,平衡常数,则。由图可知,在pH=4~6之间,随pH增大而减小,因此随溶液pH增大而减小,D错误;故选D。
13.常温下,假设1 L水溶液中Co2+和C2O42-初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含钴物种的物质的量分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:①体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);②,。下列说法不正确的是( )
A.甲线所示物种为CoC2O4(s)
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-a
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为0.0084mol·L-1
D.pH=b时,物质的量浓度:
【答案】C
【解析】pH较低时,随pH升高,C2O42-浓度增大,Co2+与C2O42-生成CoC2O4沉淀,CoC2O4的摩尔分数逐渐升高并接近1,故甲为CoC2O4;pH继续升高后,CoC2O4转化为Co(OH)2沉淀,CoC2O4摩尔分数逐渐下降,Co(OH)2摩尔分数逐渐升高,故丁为Co(OH)2;在pH较低时,溶液中含钴物种的主要存在形式为Co2+,故乙为Co2+。A项,由分析可知,甲为CoC2O4,A正确;B项,初始,沉淀的Co物质的量等于沉淀的C2O42-物质的量,因此平衡时溶液中游离的C等于溶液中Co2+浓度,即。pH=a时,乙为Co2+,摩尔分数为0.08,因此。 由,得,则。 代入,B正确;C项,由B选项推导,pH=a时Co2+摩尔分数为0.08,因此,C错误;D项,pH=b时,体系同时存在两种沉淀,同时满足溶度积: 两式相除消去c(Co2+)得:,即。pH=b为碱性,,代入得,D正确;故选C。
第二部分(非选择题 共61分)
二、非选择题(本大题共4小题,共61分)
14.(15分)(2026·江苏常州高二期末)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10mL0.1mol·L-1H3PO2与20mL1mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于______(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②只选用一种试剂,设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:______。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11mol/L的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为______(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,回答下列问题:
①恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH______(填“>”“<”或“=”,下同)7。
②溶液呈中性时,所得溶液的c(Na+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
③若用酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液的cNa+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
(4)磷酸(H3PO4)是三元中强酸,若含Fe3+和Mg2+溶液中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时______(填“是”或“否”)有Mg3(PO4)2沉淀生成?______(列式计算说明)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为 1.3×10-22、 1.0×10-24。
【答案】(1) 正盐(1分) 测定常温下NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则H3PO2是弱酸或测定0.1mol·L-1的H3PO2溶液的pH,若pH>1,则H3PO2是弱酸或向常温下NaH2PO2溶液中加入酚酞,溶液变红(2分)
(2)1.0×10-3(2分)
(3) >(2分) =(2分) >(2分)
(4) 否(2分) 当Fe3+沉淀完全时,此时c(PO43-)=1.3×10-17mol·L-1,,无Mg3(PO4)2沉淀生成(2分)
【解析】(1)①已知10mL0.1mol·L-1H3PO2与20mL1mol·L-1NaOH溶液反应,,但生成的盐为NaH2PO2,说明H3PO2分子中只有1个可电离的H原子,属于一元酸,因此NaH2PO2是酸根完全电离的产物,属于正盐;②弱酸的核心特征是“存在电离平衡,对应强碱弱酸盐溶液呈碱性”,因此可设计方案:测定常温下NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,说明H2PO2-水解,证明H3PO2是弱酸;或“测定0.1mol·L-H3PO2溶液的pH,若pH>1,说明H3PO2未完全电离,证明其为弱酸”;或“向NaH2PO2溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液呈碱性,证明H3PO2是弱酸”;
(2)已知H3PO3是二元中强酸,,0.11mol/L的H3PO3溶液的pH为2,即c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,且二级电离和水的电离忽略不计。第一步电离:H3PO3H++H2PO3-,由电离方程式可知,,,因此电离常数表达式为;
(3)①Na2HPO3是强碱弱酸盐,酸根离子HPO32-会发生水解:HPO32-+H2OH2PO3-+OH- ,使溶液呈碱性,因此pH>7。②根据电荷守恒:,溶液呈中性时c(OH―)=c(H+),因此;③酚酞的变色范围为8.2~10.0,滴定终点时溶液呈碱性,c(OH―)>c(H+)。根据电荷守恒:,得,因此。
(4)已知:c(Mg2+)=0.02mol·L-1,溶液体积增加1倍后,c(Mg2+)=0.01mol·L-1;Fe3+沉淀完全时 c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,,。由,得。对于Mg3(PO4)2,离子积。由于,因此无Mg3(PO4)2沉淀生成。
15.(15分)(2026·北京八一学校高二期中)某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】测定25℃ 时20.00 mL冰醋酸稀释过程中溶液的电导率变化。
(1)醋酸的电离方程式为 。
(2)三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 ,CH3COOH电离程度最大的是 。
(3)若使C点对应的溶液中减小,可采用的方法是 (填序号)。
A加入H2O B.加入冰醋酸 C.加入CH3COONa固体
【实验二】25℃时,以酚酞为指示剂,用溶液滴定20.00 mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液。
(4)下列操作或仪器名称不正确的是______。
A.配制0.1000 mol·L-1 NaOH溶液
B.排出滴定管内气泡
C.酸式滴定管
D.读取滴定管读数
(5)记录的滴定曲线如图所示,其中代表醋酸的滴定曲线的是 。(填I或II)
(6)滴定至终点的现象为 。
(7)下列情况会导致测定结果偏高的是______(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.滴定至终点时,俯视读数 D.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
(8)若加入NaOH溶液的体积为10 mL时,所得溶液的pH为y,则25℃时CH3COOH的电离常数 。(用含有的式子表达)
【答案】(1)CH3COOHCH3COO-+H+(1分)
(2) A<C<B(1分) C(1分)
(3)BC(2分)
(4)AC(2分)
(5)I(2分)
(6)滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色由无色变浅红色,且半分钟内不恢复(2分)
(7)D(2分)
(8)10-y(2分)
【解析】冰醋酸稀释过程中,A、B、C三点对应的溶液中,导电性越强,氢离子浓度越大;冰醋酸溶液中不断加水,平衡不断正向移动,因此A、B、C三点对应的溶液中,醋酸的电离程度最大的是C。
(1)醋酸是弱电解质,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+;
(2)根据分析,A、B、C三点对应的溶液中,由导电性可知c(H+)由小到大的顺序是A<C<B;根据越稀越电离的规律CH3COOH电离程度最大的是C点;
(3)根据,只与温度有关,加水稀释c(CH3COO-)减小,增大;加入冰醋酸,增大,减小;加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,减小;故选BC;
(4)A.配制溶液过程中,距离刻度线1~2cm处应该用胶头滴管滴加,A错误;B项,左手拇指与食指捏住橡胶管中玻璃珠的两侧挤压,使玻璃珠与橡胶管内壁间形成间隙,让液体快速从尖嘴流出排出气泡,B正确;C项,图中所示为碱式滴定管,C错误;D项,滴定管的0刻度线在上方,精确度0.01mL,读数时,视线与凹液面最低处相平,图中读数正确,D正确;故选AC;
(5)醋酸是弱酸,0.1000mol·L-1CH3COOH溶液,pH大于1,故其中代表醋酸的滴定曲线的是I;
(6)以酚酞为指示剂,酚酞在酸溶液中呈无色,滴定至终点的现象为滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色由无色变浅红色,且半分钟内不恢复;
(7)A项,滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,不影响瓶内溶质的量,对结果无影响,A错误;B项,在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,导致醋酸含量减小,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,B错误;C项,滴定至终点时,俯视读数,标准液读数偏小,测定结果偏低,C错误;D项,用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗,标准液被稀释,消耗体积偏大,测定结果偏高,D正确;故选D;
(8)若加入NaOH溶液的体积为10 mL时,所得溶液为CH3COOH、CH3COONa等物质的量的混合溶液,溶液中,溶液的pH为y,,CH3COOH的电离常数。
16.(14分)(2026·北京首都师大附中高二期中)砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)是砷的两种含氧酸,分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ.常温下、H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图1和图2所示。
(1)H3AsO4的第一步电离方程式是 ,该步电离常数的表达式是 Ka1(H3AsO4)= 。
(2)由图1中a点可知,当c(H3AsO4)>c(H2AsO4-)时,Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2;据此类推,由图2可知,Ka1(H3AsO3)约等于 ,可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3。
Ⅱ.测定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3浓度的一种方法如下。
已知:用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8。
i.调pH:取V mL待测液,向其中滴入适量NaOH溶液调节pH,以中和H2SO4。
ii.氧化:向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3氧化为H3AsO4。
iii.滴定:用x mol/L NaOH标准溶液滴定ii中得到的H3AsO4溶液至终点,消耗V1 mL NaOH标准溶液。
(3)若无i,会导致测定的H3AsO3浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(4)ii中加入碘水发生反应的化学方程式为 。
(5)iii中滴定至终点时,溶液pH为4~5,结合图1可知,此时溶液中的溶质主要是NaI和 (填化学式)。
(6)溶液中H3AsO3浓度为 mol/L。(写出表达式)
(7)另一待测液除了含H3AsO3、少量H2SO4,还含有H3AsO4,依据上述方法,测定其中总砷含量(已知:酸性越强,H3AsO4的氧化性越强)。测定步骤包含4步:a.氧化、b.还原、c.调pH、d.滴定。正确的测定步骤顺序是 →d。
【答案】(1)H3AsO4H++H2AsO4-(1分) (2分)
(2)10-9(2分)
(3)偏高(1分)
(4)H3AsO3+I2+H2O=H3AsO4+2HI(2分)
(5)NaH2AsO4(Na2SO4)(2分)
(6)(2分)
(7)b→c→a(2分)
【解析】(1)由图可知,H3AsO4为多元弱酸,其电离是分步进行的,第一步电离方程式是:H3AsO4H++H2AsO4-;根据电离常数的定义可知该步电离常数的表达式是K=,故答案为:H3AsO4H++;;
(2)由图2可知,pH=9左右时c(H3AsO3)=c (H2AsO3-),根据电离方程式H3AsO3H++H2AsO3-可知,Ka1(H3AsO3)= =c(H+)=10-9,故约等于10-9,可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3,故答案为:10-9;
(3)在用NaOH滴定的时候,硫酸也会消耗NaOH,若无ⅰ会导致NaOH消耗量增大,测定结果偏高,故答案为:偏高;
(4)由题干信息可知,向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3氧化为H3AsO4,则ii中加入碘水发生反应的化学方程式为:H3AsO3+I2+H2O=H3AsO4+2HI,故答案为:H3AsO3+I2+H2O=H3AsO4+2HI;
(5)由图1可知,溶液pH为4~5时,砷的主要存在形式为NaH2AsO4,且在氧化时还生成了HI,故溶质中会有NaI,由于最初的H3AsO3溶液(含少量H2SO4,故此时溶液中的溶质会含有少量硫酸钠,故答案为:NaH2AsO4(Na2SO4);
(6)步骤ⅱ中碘和H3AsO3反应的方程式为:I2+H3AsO3+H2O=H3AsO4+2HI,由(4)可知滴定至终点时会生成H3AsO4,同时HI会和氢氧化钠反应,故H3AsO3的物质的量为滴定消耗NaOH的物质的量的,1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,c(H3AsO3)==mol/L,故答案为:;
(7)由于待测液中含有H3AsO4且在调pH的时候会和氢氧化钠反应,故先还原将其还原为H3AsO3,然后再调pH除去硫酸,再用适量碘水将H3AsO3氧化为H3AsO4,再用氢氧化钠滴定,从而测定其中总砷含量,故答案为:b→c→a。
17.(17分)(2026·江苏苏州高二阶段检测)回收废旧电子产品部件钕铁硼(Nd2Fe14B),有利于实现稀土资源可持续发展。
(1)干法工艺。800℃下,在N2中焙烧木屑制成生物炭,再经下列过程可制得稳定的Nd2O3。
已知:金属Nd活动性仅次于Na、Mg。Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39 ,Ksp[Nd(OH)3]=3.2×10-22。
①800℃下,在Ar中将预处理后样品与生物炭混合、焙烧,发生碳/氢化反应生成碳化钕、NdH3以及Fe、B单质。生物炭中主要含有的元素为______(填元素符号)。
②碳/氢化后的产物冷却后,“水解”生成Nd(OH)3,同时获得气态烃和H2。其中Nd2C2与水发生反应的化学方程式为________________________。
(2)湿法工艺。预处理后钕铁硼经灼烧转化为Nd2O3、Fe2O3,再经下列步骤获得Nd2O3。
Ⅰ.酸浸。用0.4mol·L-1盐酸浸取灼烧后样品,Nd、 Fe元素的浸出率与浸出时间的关系如图-1所示。浸取初期,Fe元素的浸出率先上升后下降的原因是_______________________________________________。
Ⅱ.沉钕。向浸出液中加入草酸(H2C2O4)溶液,NdCl3转化为Nd2(C2O4)3沉淀。
①H2C2O4是一种二元酸。下列叙述中,能证明是H2C2O4弱酸的是______(填字母)。
A.草酸溶液的导电能力比盐酸弱
B.0.10 mol·L-1的NaHC2O4溶液显酸性
C.等浓度的草酸溶液与民NaOH溶液在体积比1:2时能恰好完全反应
D.常温下,0.10 mol·L-1的草酸溶液中 c(H+)=10-1.28mol·L-1
②常温下,向100mL0.5mol·L-1H2C2O4溶液中加入1 mol·L-1NaOH溶液调节pH,加水控制溶液体积为500mL,测得溶液中微粒的分布系数δ(x)随变化如图2所示
[,x代表H2C2O4、HC2O4-或C2O42-]。
H2C2O4的电离平衡常数Ka2=______;当H2C2O4与C2O42-的浓度相等时,溶液pH=______。
③反应2Nd3++3H2C2O4=Nd2(C2O4)3↓+6H+的平衡常数K与Ksp[Nd2(C2O4)3]、Ka1(H2C2O4)、Ka2(H2C2O4)的代数关系式为__________________。
Ⅲ.焙烧。800℃下,在空气中焙烧Nd2(C2O4)3生成Nd2O3和一种氧化物,该反应的化学方程式为__________________。
(3)对比上述两种工艺,您更倾向选用哪种工艺制取Nd2O3?请做出选择,并给出一条相应的主要理由:______________________________。
【答案】(1)① C、H(1分) ②Nd2C2+H2O=2Nd(OH)3+C2H6↑(2分)
(2)①Fe2O3被盐酸溶解为Fe3+,浸出率上升;随着盐酸的消耗,H+浓度减小,Fe3+水解为Fe(OH)3 ,浸出率下降(2分) ②D(2分) 10-4.3(2分) 2.8(2分)
③Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)]/Ksp[Nd2(C2O4)3](2分) 2Nd2(C2O4)3+3O22Nd2O3+12CO2↑(2分)
(3)湿法工艺:能耗低;或干法工艺:原料廉价、可获得副产品气态烃和H2(2分)
【解析】(1)①木屑在氮气中焙烧得到生物炭,后续碳/氢化反应需要提供C、H元素,因此生物炭主要含C、H两种元素;②根据产物提示,Nd2C2水解生成Nd(OH)3,说明Nd的化合价是+3价,所以碳元素的化合价是-3价,因此得到气态烃是乙烷,反应的化学方程式为Nd2C2+H2O=2Nd(OH)3+C2H6↑。
(2)I .浸取初期,Fe2O3和盐酸反应生成Fe3+,Fe浸出率上升;随着反应进行,H+被消耗、pH逐渐增大,Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,Fe元素重新进入固相,浸出率下降 ;
II .①A.未限定草酸和盐酸的浓度,无法通过导电能力比较电离程度,不能证明是弱酸;B.NaHC2O4溶液显酸性仅说明HC2O4-的电离程度大于水解程度,不能证明H2C2O4部分电离;C.等浓度草酸与NaOH体积比1:2恰好完全反应,仅说明草酸是二元酸,与酸性强弱无关;D.若草酸是强酸,0.10mol·L-1草酸的cH+)至少为0.2mol·L-1,但实际,说明草酸未完全电离,属于弱酸。故选D。②随着pH的增大,草酸浓度逐渐减小,草酸氢根离子浓度先增大后减小,草酸根浓度逐渐增大,所以曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别表示草酸、草酸氢根、草酸根,电离常数,图中曲线Ⅱ(HC2O4-)和Ⅲ(C2O42-)交点处c(HC2O4-)=c(C2O42-),对应pH=4.3,因此Ka2=10-4.3;当c(H2C2O4)=c(C2O42-)时,,图中曲线Ⅰ(H2C2O4)和Ⅱ交点得Ka1=10-1.3,因此,pH=2.8。③将反应拆解为H2C2O42H++C2O42-(平衡常数为 Ka1 2·Ka2)和Nd2(C2O4)32Nd3++3C2O42-(平衡常数为Ksp),目标反应为3倍的前者减去后者,因此平衡常数为,即Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)]/Ksp[Nd2(C2O4)3]。
Ⅲ .空气中焙烧时氧气作氧化剂,草酸根被完全氧化为CO2,产物仅含Nd2O3和CO2两种氧化物,方程式为2Nd2(C2O4)3+3O22Nd2O3+12CO2↑。
(3)倾向干法工艺:干法可直接回收得到Fe单质,资源利用率更高,无需使用强酸,腐蚀性小、更环保等。倾向湿法工艺:湿法工艺操作更简便,反应条件温和,无需惰性气体保护,更易实现大规模工业生产等。
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二年级化学单元自测(苏教版选择性必修1)
专题3 水溶液中的离子反应·素养提升卷
(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 P 31 Ca 40 Cl 35.5 As 75 Co 59 Ag 108 Nd 144
第一部分(选择题 共39分)
一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种重要的化学试剂。下列说法正确的是( )
A.明矾水溶液显酸性,故明矾属于酸式盐
B.0.1mol•L-1明矾溶液完全水解生成Al(OH)3胶粒数小于6.02×1022
C.当n[KAl(SO4)2·12H2O]:n[Ba(OH)2]=2:3时,溶液中生成沉淀的质量最大
D.室温下,0.1mol•L-1明矾溶液中水电离出c(H+)大于10-7 mol·L-1
2.(2026·江苏苏州高二期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液中:MnO4-、SO42-、NO3-、Na+
B.的溶液中:NH4+、Cl-、SO42-、Al3+
C.由水电离出的 c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cl-、HCO3-、Na+
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、Na+、NO3-、SCN-
3.(2026·江苏扬州高二期中)下列说法正确的是( )
A.常温下,向0.1 mol·L-1H2C2O4溶液中加水稀释,c(OH-)减小
B.将0.1 mol·L-1CH3COONa溶液加热,的值增大
C.常温下,分别中和等体积等pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸消耗NaOH少
D.向含有BaSO4固体的BaSO4饱和溶液中加入少量0.1 mol·L-1的硫酸,c(Ba2+)减小
4.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.0.05 mol CaO
溶液中增大
C.50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
5.醋酸钙片常用于补钙、缓解磷过多症等。某小组为了测定醋酸钙片纯度,进行如下实验:
①称取wg醋酸钙片,研磨成粉末,加入浓硫酸并加热,将产生的醋酸蒸气通入V1mL c1mol·L-1NaOH溶液。
②完全反应后,加水稀释吸收液并配制250mL溶液。
③准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,滴加指示剂R,用c2 mol·L-1盐酸滴定过量的NaOH至终点,消耗滴定液V2mL。
下列叙述正确的是( )
A.指示剂R可以选择酚酞溶液或甲基橙溶液
B.步骤②配制溶液定容时仰视读数,配制溶液的浓度偏高
C.步骤③中,若没有润洗酸式滴定管会使测定结果偏高
D.上述实验测得醋酸钙样品纯度为
6.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:Ksp(CaCO3)=1×10-10,Ksp(CaSO4)=9×10-6]。下列说法不正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq)
C.该条件下,CaCO3的溶解度小于CaSO4
D.CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,c(SO42-)/c(CO32-)=1105
7.(2025·江苏南京高二月考)室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是( )
实验方案
探究目的
A
向盛有2 mL 1.0 mol·L-1CH3COOH溶液的试管中滴加1.0mol·L-1Na2CO3溶液,观察气泡产生的情况
探究CH3COOH的Ka与H2CO3的Ka1的大小
B
分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH值
比较CH3COO-和HCO3-的水解常数
C
用注射器收集一定体积NO2气体,连接色度传感器,通过抽拉活塞改变气体体积,记录体系中气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
D
向3mL浓度分别为0.1 mol·L-1NaCl和0.1 mol·L-1NaI混合溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液,出现黄色沉淀
比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl)的大小
8.(2026·辽宁抚顺一模)某含锶()废渣主要含有SrSO4、 SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,,。下列说法不正确的是( )
A.“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+
B.“盐浸”中的
C.“浸出渣2”中除含SrSO4外,还含有BaSO4、 SiO2
D.由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是在HCl气流中加热
9.(2026·江苏南通一模)焦亚硫酸钠Na2S2O5有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知 Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。下列说法正确的是( )
A.通入SO2与Na2CO3恰好反应生成Na2SO3、NaHCO3的混合溶液中:
B.通入SO2至溶液pH=7:c(SO32-)<c(HSO3-)
C.反应的平衡常数K=1.33×103
D.Na2S2O5中可能含有过氧键(-O-O-)
10.(2026·江苏连云港高三期中)室温下,有色金属冶炼所得水相中含有浓度近似相等的Mn2+、Fe2+及Mg2+。经三道工序可分离三种金属。已知:Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.沉铁时,调节溶液的pH大于3,则溶液中c(Fe3+)小于2.8×10-6mol·L-1
C.“沉铁”后的滤液中:c(H+)+2c(Mn2+)=2c(SO42-)+c(OH-)
D.由以上工序可判断Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2)
11.已知:CH3NH2、H3BO3分别为一元弱碱和一元弱酸,二者在水中电离方程式分别为:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-;H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,25℃时,将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、H3BO3两种溶液分别加水稀释,曲线如图所示,V是溶液体积(mL),pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是( )
A.Kb(CH3NH2)<Ka(H3BO3)
B.水的电离程度: N<M
C.溶液中的阴、阳离子总浓度: Q<P
D.常温下,向上述pOH=3的CH3NH溶液加入等体积pH=3的盐酸后呈中性
12.(2026·江苏一模)常温下,稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
在约的氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值()随溶液pH的变化关系如图所示(溶液体积保持不变)。下列说法不正确的是( )
A.常温下,HClO的电离平衡常数Ka=10-7.5
B.时,该氯水中水的电离程度比纯水中大
C.该氯水中:
D.在之间,该氯水中随溶液pH增大而减小
13.常温下,假设1 L水溶液中Co2+和C2O42-初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含钴物种的物质的量分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:①体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);②,。下列说法不正确的是( )
A.甲线所示物种为CoC2O4(s)
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-a
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为0.0084mol·L-1
D.pH=b时,物质的量浓度:
第二部分(非选择题 共61分)
二、非选择题(本大题共4小题,共61分)
14.(15分)(2026·江苏常州高二期末)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10mL0.1mol·L-1H3PO2与20mL1mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于______(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②只选用一种试剂,设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:______。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11mol/L的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为______(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,回答下列问题:
①恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH______(填“>”“<”或“=”,下同)7。
②溶液呈中性时,所得溶液的c(Na+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
③若用酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液的cNa+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
(4)磷酸(H3PO4)是三元中强酸,若含Fe3+和Mg2+溶液中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时______(填“是”或“否”)有Mg3(PO4)2沉淀生成?______(列式计算说明)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为 1.3×10-22、 1.0×10-24。
15.(15分)(2026·北京八一学校高二期中)某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】测定25℃ 时20.00 mL冰醋酸稀释过程中溶液的电导率变化。
(1)醋酸的电离方程式为 。
(2)三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 ,CH3COOH电离程度最大的是 。
(3)若使C点对应的溶液中减小,可采用的方法是 (填序号)。
A加入H2O B.加入冰醋酸 C.加入CH3COONa固体
【实验二】25℃时,以酚酞为指示剂,用溶液滴定20.00 mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液。
(4)下列操作或仪器名称不正确的是______。
A.配制0.1000 mol·L-1 NaOH溶液
B.排出滴定管内气泡
C.酸式滴定管
D.读取滴定管读数
(5)记录的滴定曲线如图所示,其中代表醋酸的滴定曲线的是 。(填I或II)
(6)滴定至终点的现象为 。
(7)下列情况会导致测定结果偏高的是______(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.滴定至终点时,俯视读数 D.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
(8)若加入NaOH溶液的体积为10 mL时,所得溶液的pH为y,则25℃时CH3COOH的电离常数 。(用含有的式子表达)
16.(14分)(2026·北京首都师大附中高二期中)砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)是砷的两种含氧酸,分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ.常温下、H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图1和图2所示。
(1)H3AsO4的第一步电离方程式是 ,该步电离常数的表达式是 Ka1(H3AsO4)= 。
(2)由图1中a点可知,当c(H3AsO4)>c(H2AsO4-)时,Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2;据此类推,由图2可知,Ka1(H3AsO3)约等于 ,可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3。
Ⅱ.测定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3浓度的一种方法如下。
已知:用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8。
i.调pH:取V mL待测液,向其中滴入适量NaOH溶液调节pH,以中和H2SO4。
ii.氧化:向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3氧化为H3AsO4。
iii.滴定:用x mol/L NaOH标准溶液滴定ii中得到的H3AsO4溶液至终点,消耗V1 mL NaOH标准溶液。
(3)若无i,会导致测定的H3AsO3浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(4)ii中加入碘水发生反应的化学方程式为 。
(5)iii中滴定至终点时,溶液pH为4~5,结合图1可知,此时溶液中的溶质主要是NaI和 (填化学式)。
(6)溶液中H3AsO3浓度为 mol/L。(写出表达式)
(7)另一待测液除了含H3AsO3、少量H2SO4,还含有H3AsO4,依据上述方法,测定其中总砷含量(已知:酸性越强,H3AsO4的氧化性越强)。测定步骤包含4步:a.氧化、b.还原、c.调pH、d.滴定。正确的测定步骤顺序是 →d。
17.(17分)(2026·江苏苏州高二阶段检测)回收废旧电子产品部件钕铁硼(Nd2Fe14B),有利于实现稀土资源可持续发展。
(1)干法工艺。800℃下,在N2中焙烧木屑制成生物炭,再经下列过程可制得稳定的Nd2O3。
已知:金属Nd活动性仅次于Na、Mg。Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39 ,Ksp[Nd(OH)3]=3.2×10-22。
①800℃下,在Ar中将预处理后样品与生物炭混合、焙烧,发生碳/氢化反应生成碳化钕、NdH3以及Fe、B单质。生物炭中主要含有的元素为______(填元素符号)。
②碳/氢化后的产物冷却后,“水解”生成Nd(OH)3,同时获得气态烃和H2。其中Nd2C2与水发生反应的化学方程式为________________________。
(2)湿法工艺。预处理后钕铁硼经灼烧转化为Nd2O3、Fe2O3,再经下列步骤获得Nd2O3。
Ⅰ.酸浸。用0.4mol·L-1盐酸浸取灼烧后样品,Nd、 Fe元素的浸出率与浸出时间的关系如图-1所示。浸取初期,Fe元素的浸出率先上升后下降的原因是_______________________________________________。
Ⅱ.沉钕。向浸出液中加入草酸(H2C2O4)溶液,NdCl3转化为Nd2(C2O4)3沉淀。
①H2C2O4是一种二元酸。下列叙述中,能证明是H2C2O4弱酸的是______(填字母)。
A.草酸溶液的导电能力比盐酸弱
B.0.10 mol·L-1的NaHC2O4溶液显酸性
C.等浓度的草酸溶液与民NaOH溶液在体积比1:2时能恰好完全反应
D.常温下,0.10 mol·L-1的草酸溶液中 c(H+)=10-1.28mol·L-1
②常温下,向100mL0.5mol·L-1H2C2O4溶液中加入1 mol·L-1NaOH溶液调节pH,加水控制溶液体积为500mL,测得溶液中微粒的分布系数δ(x)随变化如图2所示
[,x代表H2C2O4、HC2O4-或C2O42-]。
H2C2O4的电离平衡常数Ka2=______;当H2C2O4与C2O42-的浓度相等时,溶液pH=______。
③反应2Nd3++3H2C2O4=Nd2(C2O4)3↓+6H+的平衡常数K与Ksp[Nd2(C2O4)3]、Ka1(H2C2O4)、Ka2(H2C2O4)的代数关系式为__________________。
Ⅲ.焙烧。800℃下,在空气中焙烧Nd2(C2O4)3生成Nd2O3和一种氧化物,该反应的化学方程式为__________________。
(3)对比上述两种工艺,您更倾向选用哪种工艺制取Nd2O3?请做出选择,并给出一条相应的主要理由:______________________________。
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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2026-2027学年高二年级化学单元自测(苏教版选择性必修1)
专题3 水溶液中的离子反应·素养提升卷
(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 P 31 Ca 40 Cl 35.5 As 75 Co 59 Ag 108 Nd 144
第一部分(选择题 共39分)
一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种重要的化学试剂。下列说法正确的是( )
A.明矾水溶液显酸性,故明矾属于酸式盐
B.0.1mol•L-1明矾溶液完全水解生成Al(OH)3胶粒数小于6.02×1022
C.当n[KAl(SO4)2·12H2O]:n[Ba(OH)2]=2:3时,溶液中生成沉淀的质量最大
D.室温下,0.1mol•L-1明矾溶液中水电离出c(H+)大于10-7 mol·L-1
2.(2026·江苏苏州高二期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液中:MnO4-、SO42-、NO3-、Na+
B.的溶液中:NH4+、Cl-、SO42-、Al3+
C.由水电离出的 c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cl-、HCO3-、Na+
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、Na+、NO3-、SCN-
3.(2026·江苏扬州高二期中)下列说法正确的是( )
A.常温下,向0.1 mol·L-1H2C2O4溶液中加水稀释,c(OH-)减小
B.将0.1 mol·L-1CH3COONa溶液加热,的值增大
C.常温下,分别中和等体积等pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸消耗NaOH少
D.向含有BaSO4固体的BaSO4饱和溶液中加入少量0.1 mol·L-1的硫酸,c(Ba2+)减小
4.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.0.05 mol CaO
溶液中增大
C.50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
5.醋酸钙片常用于补钙、缓解磷过多症等。某小组为了测定醋酸钙片纯度,进行如下实验:
①称取wg醋酸钙片,研磨成粉末,加入浓硫酸并加热,将产生的醋酸蒸气通入V1mL c1mol·L-1NaOH溶液。
②完全反应后,加水稀释吸收液并配制250mL溶液。
③准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,滴加指示剂R,用c2 mol·L-1盐酸滴定过量的NaOH至终点,消耗滴定液V2mL。
下列叙述正确的是( )
A.指示剂R可以选择酚酞溶液或甲基橙溶液
B.步骤②配制溶液定容时仰视读数,配制溶液的浓度偏高
C.步骤③中,若没有润洗酸式滴定管会使测定结果偏高
D.上述实验测得醋酸钙样品纯度为
6.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:Ksp(CaCO3)=1×10-10,Ksp(CaSO4)=9×10-6]。下列说法不正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq)
C.该条件下,CaCO3的溶解度小于CaSO4
D.CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,c(SO42-)/c(CO32-)=1105
7.(2025·江苏南京高二月考)室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是( )
实验方案
探究目的
A
向盛有2 mL 1.0 mol·L-1CH3COOH溶液的试管中滴加1.0mol·L-1Na2CO3溶液,观察气泡产生的情况
探究CH3COOH的Ka与H2CO3的Ka1的大小
B
分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH值
比较CH3COO-和HCO3-的水解常数
C
用注射器收集一定体积NO2气体,连接色度传感器,通过抽拉活塞改变气体体积,记录体系中气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
D
向3mL浓度分别为0.1 mol·L-1NaCl和0.1 mol·L-1NaI混合溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液,出现黄色沉淀
比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl)的大小
8.(2026·辽宁抚顺一模)某含锶()废渣主要含有SrSO4、 SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,,。下列说法不正确的是( )
A.“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+
B.“盐浸”中的
C.“浸出渣2”中除含SrSO4外,还含有BaSO4、 SiO2
D.由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是在HCl气流中加热
9.(2026·江苏南通一模)焦亚硫酸钠Na2S2O5有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知 Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.5×10-11。下列说法正确的是( )
A.通入SO2与Na2CO3恰好反应生成Na2SO3、NaHCO3的混合溶液中:
B.通入SO2至溶液pH=7:c(SO32-)<c(HSO3-)
C.反应的平衡常数K=1.33×103
D.Na2S2O5中可能含有过氧键(-O-O-)
10.(2026·江苏连云港高三期中)室温下,有色金属冶炼所得水相中含有浓度近似相等的Mn2+、Fe2+及Mg2+。经三道工序可分离三种金属。已知:Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.沉铁时,调节溶液的pH大于3,则溶液中c(Fe3+)小于2.8×10-6mol·L-1
C.“沉铁”后的滤液中:c(H+)+2c(Mn2+)=2c(SO42-)+c(OH-)
D.由以上工序可判断Ksp(MgF2)>Ksp(MnF2)
11.已知:CH3NH2、H3BO3分别为一元弱碱和一元弱酸,二者在水中电离方程式分别为:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-;H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,25℃时,将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、H3BO3两种溶液分别加水稀释,曲线如图所示,V是溶液体积(mL),pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是( )
A.Kb(CH3NH2)<Ka(H3BO3)
B.水的电离程度: N<M
C.溶液中的阴、阳离子总浓度: Q<P
D.常温下,向上述pOH=3的CH3NH溶液加入等体积pH=3的盐酸后呈中性
12.(2026·江苏一模)常温下,稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
在约的氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值()随溶液pH的变化关系如图所示(溶液体积保持不变)。下列说法不正确的是( )
A.常温下,HClO的电离平衡常数Ka=10-7.5
B.时,该氯水中水的电离程度比纯水中大
C.该氯水中:
D.在之间,该氯水中随溶液pH增大而减小
13.常温下,假设1 L水溶液中Co2+和C2O42-初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含钴物种的物质的量分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:①体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);②,。下列说法不正确的是( )
A.甲线所示物种为CoC2O4(s)
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-a
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为0.0084mol·L-1
D.pH=b时,物质的量浓度:
第二部分(非选择题 共61分)
二、非选择题(本大题共4小题,共61分)
14.(15分)(2026·江苏常州高二期末)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10mL0.1mol·L-1H3PO2与20mL1mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于______(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②只选用一种试剂,设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:______。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11mol/L的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为______(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,回答下列问题:
①恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH______(填“>”“<”或“=”,下同)7。
②溶液呈中性时,所得溶液的c(Na+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
③若用酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液的cNa+)______c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
(4)磷酸(H3PO4)是三元中强酸,若含Fe3+和Mg2+溶液中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时______(填“是”或“否”)有Mg3(PO4)2沉淀生成?______(列式计算说明)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为 1.3×10-22、 1.0×10-24。
15.(15分)(2026·北京八一学校高二期中)某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】测定25℃ 时20.00 mL冰醋酸稀释过程中溶液的电导率变化。
(1)醋酸的电离方程式为 。
(2)三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 ,CH3COOH电离程度最大的是 。
(3)若使C点对应的溶液中减小,可采用的方法是 (填序号)。
A加入H2O B.加入冰醋酸 C.加入CH3COONa固体
【实验二】25℃时,以酚酞为指示剂,用溶液滴定20.00 mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液。
(4)下列操作或仪器名称不正确的是______。
A.配制0.1000 mol·L-1 NaOH溶液
B.排出滴定管内气泡
C.酸式滴定管
D.读取滴定管读数
(5)记录的滴定曲线如图所示,其中代表醋酸的滴定曲线的是 。(填I或II)
(6)滴定至终点的现象为 。
(7)下列情况会导致测定结果偏高的是______(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.滴定至终点时,俯视读数 D.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
(8)若加入NaOH溶液的体积为10 mL时,所得溶液的pH为y,则25℃时CH3COOH的电离常数 。(用含有的式子表达)
16.(14分)(2026·北京首都师大附中高二期中)砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)是砷的两种含氧酸,分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ.常温下、H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图1和图2所示。
(1)H3AsO4的第一步电离方程式是 ,该步电离常数的表达式是 Ka1(H3AsO4)= 。
(2)由图1中a点可知,当c(H3AsO4)>c(H2AsO4-)时,Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2;据此类推,由图2可知,Ka1(H3AsO3)约等于 ,可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3。
Ⅱ.测定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3浓度的一种方法如下。
已知:用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8。
i.调pH:取V mL待测液,向其中滴入适量NaOH溶液调节pH,以中和H2SO4。
ii.氧化:向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3氧化为H3AsO4。
iii.滴定:用x mol/L NaOH标准溶液滴定ii中得到的H3AsO4溶液至终点,消耗V1 mL NaOH标准溶液。
(3)若无i,会导致测定的H3AsO3浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(4)ii中加入碘水发生反应的化学方程式为 。
(5)iii中滴定至终点时,溶液pH为4~5,结合图1可知,此时溶液中的溶质主要是NaI和 (填化学式)。
(6)溶液中H3AsO3浓度为 mol/L。(写出表达式)
(7)另一待测液除了含H3AsO3、少量H2SO4,还含有H3AsO4,依据上述方法,测定其中总砷含量(已知:酸性越强,H3AsO4的氧化性越强)。测定步骤包含4步:a.氧化、b.还原、c.调pH、d.滴定。正确的测定步骤顺序是 →d。
17.(17分)(2026·江苏苏州高二阶段检测)回收废旧电子产品部件钕铁硼(Nd2Fe14B),有利于实现稀土资源可持续发展。
(1)干法工艺。800℃下,在N2中焙烧木屑制成生物炭,再经下列过程可制得稳定的Nd2O3。
已知:金属Nd活动性仅次于Na、Mg。Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39 ,Ksp[Nd(OH)3]=3.2×10-22。
①800℃下,在Ar中将预处理后样品与生物炭混合、焙烧,发生碳/氢化反应生成碳化钕、NdH3以及Fe、B单质。生物炭中主要含有的元素为______(填元素符号)。
②碳/氢化后的产物冷却后,“水解”生成Nd(OH)3,同时获得气态烃和H2。其中Nd2C2与水发生反应的化学方程式为________________________。
(2)湿法工艺。预处理后钕铁硼经灼烧转化为Nd2O3、Fe2O3,再经下列步骤获得Nd2O3。
Ⅰ.酸浸。用0.4mol·L-1盐酸浸取灼烧后样品,Nd、 Fe元素的浸出率与浸出时间的关系如图-1所示。浸取初期,Fe元素的浸出率先上升后下降的原因是_______________________________________________。
Ⅱ.沉钕。向浸出液中加入草酸(H2C2O4)溶液,NdCl3转化为Nd2(C2O4)3沉淀。
①H2C2O4是一种二元酸。下列叙述中,能证明是H2C2O4弱酸的是______(填字母)。
A.草酸溶液的导电能力比盐酸弱
B.0.10 mol·L-1的NaHC2O4溶液显酸性
C.等浓度的草酸溶液与民NaOH溶液在体积比1:2时能恰好完全反应
D.常温下,0.10 mol·L-1的草酸溶液中 c(H+)=10-1.28mol·L-1
②常温下,向100mL0.5mol·L-1H2C2O4溶液中加入1 mol·L-1NaOH溶液调节pH,加水控制溶液体积为500mL,测得溶液中微粒的分布系数δ(x)随变化如图2所示
[,x代表H2C2O4、HC2O4-或C2O42-]。
H2C2O4的电离平衡常数Ka2=______;当H2C2O4与C2O42-的浓度相等时,溶液pH=______。
③反应2Nd3++3H2C2O4=Nd2(C2O4)3↓+6H+的平衡常数K与Ksp[Nd2(C2O4)3]、Ka1(H2C2O4)、Ka2(H2C2O4)的代数关系式为__________________。
Ⅲ.焙烧。800℃下,在空气中焙烧Nd2(C2O4)3生成Nd2O3和一种氧化物,该反应的化学方程式为__________________。
(3)对比上述两种工艺,您更倾向选用哪种工艺制取Nd2O3?请做出选择,并给出一条相应的主要理由:______________________________。
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