第三章 水溶液中的离子反应与平衡 能力提升单元检测卷(2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1)
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
本试卷为高中化学“水溶液中的离子反应与平衡”单元能力提升检测卷,涵盖15道单选题(45分)和4道填空题(55分),聚焦电离平衡、盐类水解、沉淀溶解等核心知识点,通过实验探究、工业流程等真实情境设计,适配单元复习巩固与能力提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|15/45|滴定操作(1题)、盐类水解应用(2题)、离子浓度图像分析(3题)、弱电解质电离(6题)|结合实验装置图(1题)、压强变化曲线(4题)考查科学思维,通过不同学段试题素材(如高一至高三)体现层次性|
|填空题|4/55|电离平衡常数计算(16题)、草酸滴定测钙含量(17题)、工业废水处理流程(18题)、酸碱中和滴定曲线(19题)|以“草酸滴定血钙”(17题)强化科学探究与实践,用“电解铝废渣制备冰晶石”(9题)渗透科学态度与责任,呼应高考真题中图像分析与实际应用趋势|
内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
能力提升检测卷
一、单选题(15小题,每题3分,共45分)。
1.(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)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
2.(24-25高三上·北京·阶段检测)下列变化中,不能用盐类水解原理解释的是
A.向沸水中滴加溶液制备胶体
B.四氯化钛与大量水在加热条件下制备二氧化钛
C.加热浓氨水,溶液pH下降
D.用热饱和溶液清洗试管壁上附着的植物油
3.(25-26高一上·河南·期末)下列图像能正确反映对应表述的是
A.一定温度下,向饱和溶液中不断加水
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液至过量
C.室温下向稀硝酸中不断加水
D.向稀硫酸中逐滴加入溶液至过量
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高二上·北京·期中)在两个密闭的锥形瓶中,形状相同的镁条(过量)分别与的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A.①代表的是醋酸与镁条反应
B.反应过程中盐酸中下降更快
C.反应结束时两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗溶液的体积更大
5.(25-26高三上·山东菏泽·阶段检测)设表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1 L 溶液中的数目大于
B.常温下,32 g 分子中极性键的数目为
C.标准状况下,2.24 L 含有的电子总数为
D.0.1 mol 与0.1 mol 蒸气置于密闭容器中,充分反应后生成HI分子的数目为
6.(25-26高二上·贵州遵义·期中)一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示。在稀释过程中随着醋酸浓度的降低,下列说法不正确的是
A.导电能力: B.氢离子浓度:
C.b点电离程度最大 D.稀释过程中增大
7.(25-26高二上·浙江宁波·期末)溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是
A.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
B.室温下,的醋酸溶液,稀释10倍后
C.室温下,的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
D.将1L 的溶液加水稀释为2L,
8.(25-26高二下·江苏·期中)室温下,通过下列实验探究Na2S溶液的性质:
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2S溶液的pH,测得pH约为13
2
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中加入过量0.2 mol·L-1 AgNO3溶液,产生黑色沉淀
3
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中通入过量H2S,测得溶液pH约为9
4
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1 HCl,观察不到明显现象
下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
B.实验2反应静置后的上层清液中有c(Ag+)·c(S2-) =Ksp(Ag2S)
C.实验3得到的溶液中有c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)=0.2 mol·L-1
D.实验4说明H2S的酸性比HCl的酸性强
9.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)利用电解铝废渣(含AlF3、NaF、LiF、CaO和C)制备冰晶石的工艺流程如下:
已知:常温下,;当离子浓度时沉淀完全。
下列说法正确的是
A.实验室模拟“酸解”过程,可在石英坩埚中进行实验
B.滤渣的主要成分为C
C.“碱解”时,调节溶液pH=5,Al3+恰好沉淀完全
D.“沉锂”时,可用Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液
10.(26-27高三上·四川·开学考试)常温下,甲酸的电离平衡常数,甲酸和甲酸钠的混合溶液中,随溶液pH的变化关系如图所示,c为、、或,已知。下列说法错误的是
A.代表随pH变化图像
B.a点pH≈4.26
C.b点溶液中存在:
D.的平衡常数
11.(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)为一元弱碱,向稀溶液中不断加入蒸馏水,测得某温度下随变化的曲线如图所示。下列叙述错误的是
A.a点溶液中:
B.a点溶液中:
C.a点溶液中:
D.a点溶液中:
12.(26-27高三上·广东深圳·开学考试)若用BG表示溶液的碱度,其表达式为:。室温下,实验室里用的NaOH溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.C点时有:
C.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
D.若B点加入的NaOH溶液体积为5 mL,所得溶液中:
13.(25-26高二上·广东惠州·期中)25℃时,在氨水中滴加入的盐酸,溶液的与所加入盐酸的体积关系如图所示。已知氨水的电离度为,下列有关叙述不正确的是
A.N点处的溶液中pH=11
B.该滴定过程可以选择酚酞作指示剂
C.恰好反应完全时盐酸的体积为
D.M点处的溶液中
14.(25-26高二上·湖南长沙·期中)今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B.分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
15.(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、填空题(4小题,共55分)。
16.(25-26高二上·北京昌平·期末)常温下,有0.01 mol·L-1的5种溶液:①HCl ②CH3COOH ③HClO ④NaOH ⑤NH3·H2O。
资料:常温下,部分物质的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.75×10-5
4.0×10-8
(1)NH3·H2O的电离方程式是___________,④与⑤比较,大的是(选填序号)___________。
(2)写出等体积①与⑤反应的离子方程式___________;其产物显酸性,结合化学用语解释原因___________。
(3)CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka=___________,平衡时溶液②中___________mol·L-1,(已知:)。此时,水电离出的___________mol·L-1。
(4)下列物质间能发生反应的是___________。
a.
b.
c.
(5)25℃,向20.00 mL②中滴加④的过程中,pH变化如下图所示。
ⅰ.A点溶液pH___________2.(填“>”、“<”或“=”)。
ⅱ.下列有关B点溶液的说法正确的是___________(选填字母序号)。
a.溶质为:CH3COOH、CH3COONa
b.微粒浓度满足:
c.微粒浓度满足:
ⅲ.A、C两点中水的电离程度:A___________C(填“>”、“<”或“=”)。
17.(25-26高二上·安徽淮北·期末)乙二酸(H2C2O4,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物,动物和真菌体中。
(1)NaHC2O4(草酸氢钠)属于_______(填“强”或“弱”)电解质,其电离方程式为_______。
(2)常温下,向20mL0.1mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示[如]。
当溶液中时,溶液的pH为_______。
(3)H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色,生成+2价锰离子,医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4标准溶液滴定。
①用_______滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是_______(填序号)。
a. b. c.
②滴定终点的标志为_______。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是_______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制KMnO4标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液
d.读取KMnO4标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性KMnO4标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性KMnO4标准溶液的物质的量浓度为1.0×10-4mol·L-1,若按该滴定数据进行计算则该血液中含钙_______g·L-1。
18.(25-26高二下·江苏淮安·期末)硫酸厂排放的酸性污水中除外,还含少量弱酸及的化合物,经“中和”、“氧化”、“沉砷”等步骤后可安全排放。
(1)中和。“中和”时加入石灰乳调节至1.2,所得滤渣的主要成分是________。
已知:的物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与的关系如图所示。
(2)氧化。“氧化”时反应终点。
①此时溶液中________。
②加入氧化的主要反应的离子方程式为____________________。
(3)沉砷
①“沉砷”时加入溶液,当体系中,随增大,砷的去除率增大的原因可能是________。
②如果先加溶液,再加氧化,的用量会大幅增加,原因是________。
(4)污水中的也可以通过加入适量硫化钠,将其转化为沉淀而去除,该反应的化学方程式为____________________。
(5)已知:抗坏血酸可以将还原为。0.5%的溶液可选择性地将溶液中的还原为气体,而不会被还原。污水中其他杂质不参与反应。
为测定该硫酸厂排放的污水样品中的含量,采取了如下方案:
①取污水样品,加入足量0.5%的溶液,并用气吹出生成的气体,测定生成的气体的体积为(已折算为标况下,下同);
②另取污水样品,向溶液加入足量抗坏血酸溶液充分反应,再加入足量0.5%的溶液,并用气吹出生成的气体,测定生成气体的体积为。通过计算得到的含量为________。(写出计算过程)
19.(25-26高二上·广东汕头·期末)室温下,用0.1mol∙L-1 的溶液滴定25 mL 0.1mol∙L-1 溶液的测定曲线如图[已知:草酸,,忽略溶液混合时体积和温度的变化]。
(1)①a点→b点的化学方程式_______。
②b点→c点的化学方程式_______。
(2)b点溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”,下同),_______。当溶液中时,加入溶液的体积的区间为_______。(用图中数据填写)
(3)a、b、c三点时水的电离程度由大到小的顺序是_______。
(4)a点溶液中,的溶液的电离度为_______。
试卷第1页(共3页)
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
能力提升检测卷
一、单选题(15小题,每题3分,共45分)。
1.(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)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
【知识点】酸碱中和滴定实质、原理、酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定指示剂选择、酸碱中和滴定实验相关仪器
【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。
2.(24-25高三上·北京·阶段检测)下列变化中,不能用盐类水解原理解释的是
A.向沸水中滴加溶液制备胶体
B.四氯化钛与大量水在加热条件下制备二氧化钛
C.加热浓氨水,溶液pH下降
D.用热饱和溶液清洗试管壁上附着的植物油
【答案】C
【知识点】盐类水解在生活、生产中的应用、制备与水解有关的物质、氢氧化铁的制备、弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐类水解规律理解及应用
【分析】判断各变化的主导原因:盐类水解须由盐电离出的离子与水反应;若变化由弱电解质分解、挥发或其他过程造成,则不能用盐类水解解释。
【详解】A. 氯化铁中的铁离子在沸水中水解生成氢氧化铁胶体,并因加热而促进水解,能用盐类水解原理解释,A错误;
B. 四氯化钛与大量水在加热条件下发生水解,生成二氧化钛和氯化氢,能用盐类水解原理解释,B错误;
C. 加热浓氨水时,氨水中的一水合氨分解,氨气逸出,使溶液中氢氧根离子浓度减小,pH下降;该变化属于弱电解质电离平衡移动并伴随氨挥发,不能用盐类水解原理解释,C正确;
D. 碳酸钠水解使溶液显碱性,加热可促进水解;热的碱性溶液能促进植物油水解,能用盐类水解原理解释,D错误;
故选C。
3.(25-26高一上·河南·期末)下列图像能正确反映对应表述的是
A.一定温度下,向饱和溶液中不断加水
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液至过量
C.室温下向稀硝酸中不断加水
D.向稀硫酸中逐滴加入溶液至过量
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】硝酸的强氧化性、溶液稀释时pH的变化图像、硫酸的酸性、物质水溶液的导电性、离子反应的发生及书写
【详解】A.温度不变,氯化钠的溶解度不变,则题给图示不能表示一定温度下,向饱和氯化钠溶液中不断加水时,溶解度与水的质量的关系,A不符合题意;
B.盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液时,水的质量增加,但氢氧化钠溶液过量后,继续滴加氢氧化钠溶液,水的质量增加幅度变小,则题给图示不能表示向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液至过量时,混合溶液中水的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系,B不符合题意;
C.硝酸是一元强酸,室温下向稀硝酸中不断加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,但不会等于7,更不会大于7,则题给图示不能表示室温下向稀硝酸中不断加水时,溶液pH与水的质量的关系,C不符合题意;
D.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液时,溶液中的离子浓度减小,混合溶液的导电性减小,直至趋于0,当氢氧化钡溶液过量时,溶液中的离子浓度增大,溶液的导电性又会逐渐增大,则题给图示能表示混合溶液的导电性与氢氧化钡溶液体积的关系,D符合题意;
故选D。
4.(24-25高二上·北京·期中)在两个密闭的锥形瓶中,形状相同的镁条(过量)分别与的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A.①代表的是醋酸与镁条反应
B.反应过程中盐酸中下降更快
C.反应结束时两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗溶液的体积更大
【答案】D
【知识点】一元强酸与一元弱酸的比较
【详解】A.HCl是强酸完全电离,是弱酸部分电离,初始:盐酸>醋酸,反应速率更快,相同时间生成更多、压强更大,故曲线②为盐酸与镁的反应,①为醋酸与镁的反应,A正确;
B.盐酸中被消耗后无补充,醋酸消耗的同时会发生电离补充,故反应过程中盐酸中下降更快,B正确;
C.,二者均为一元酸,且镁条过量,最终可电离的总物质的量相等,故产生氢气总量基本相等,C正确;
D.中和反应中,消耗的物质的量与酸的总物质的量成正比,两种酸的物质的量相等,故消耗等浓度溶液的体积相等,D错误;
故选D。
5.(25-26高三上·山东菏泽·阶段检测)设表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1 L 溶液中的数目大于
B.常温下,32 g 分子中极性键的数目为
C.标准状况下,2.24 L 含有的电子总数为
D.0.1 mol 与0.1 mol 蒸气置于密闭容器中,充分反应后生成HI分子的数目为
【答案】B
【知识点】物质结构基础与NA相关推算、弱电解质在水溶液中的电离平衡
【详解】A.磷酸是三元弱酸,在溶液中分步电离,以一级电离为主,则1 L1 mol/L磷酸溶液中氢离子的数目小于NA,A错误;
B.肼分子中含有的极性键数目为4,则32 g肼分子中极性键的数目为:×4×NA mol-1=4NA,B正确;
C.标准状况下,三氧化硫为固体,无法利用22.4 L/mol计算三氧化硫的物质的量和含有的电子总数,C错误;
D.生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以0.1 mol 氢气与0.1 mol 碘蒸气置于密闭容器中,充分反应后生成碘化氢分子的数目小于0.2NA,D错误
故选B。
6.(25-26高二上·贵州遵义·期中)一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示。在稀释过程中随着醋酸浓度的降低,下列说法不正确的是
A.导电能力: B.氢离子浓度:
C.b点电离程度最大 D.稀释过程中增大
【答案】C
【知识点】电离平衡常数及影响因素、物质水溶液的导电性、电离平衡图像、浓度对电离平衡的影响
【详解】A.由图中a、b、c三点的纵坐标可知,溶液的导电能力大小为,A正确;
B.溶液中的主要离子为氢离子和醋酸根离子,二者浓度相等,导电能力的变化反映离子浓度的变化,因此,B正确;
C.加水稀释使醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度逐渐增大,故c点的电离程度大于b点,b点的电离程度不是最大,C错误;
D.设醋酸的电离程度为,则。加水稀释时电离程度增大,所以该比值增大,D正确;
故选C。
7.(25-26高二上·浙江宁波·期末)溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是
A.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
B.室温下,的醋酸溶液,稀释10倍后
C.室温下,的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
D.将1L 的溶液加水稀释为2L,
【答案】D
【知识点】pH定义式及计算、酸碱混合时的定性判断及计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡
【详解】A.水的电离吸热,升温促进水的电离,增大,95℃纯水中,因此,但纯水始终满足,仍呈中性,A错误;
B.醋酸是弱电解质,稀释时会促进醋酸电离,补充更多,因此的醋酸稀释10倍后,,B错误;
C.的醋酸中,醋酸的实际浓度远大于,而的浓度就是,等体积混合后醋酸过量,溶液呈酸性,,C错误;
D.稀释前,稀释到2L后;室温下,可得,因此,D正确;
故选D。
8.(25-26高二下·江苏·期中)室温下,通过下列实验探究Na2S溶液的性质:
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2S溶液的pH,测得pH约为13
2
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中加入过量0.2 mol·L-1 AgNO3溶液,产生黑色沉淀
3
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中通入过量H2S,测得溶液pH约为9
4
向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1 HCl,观察不到明显现象
下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
B.实验2反应静置后的上层清液中有c(Ag+)·c(S2-) =Ksp(Ag2S)
C.实验3得到的溶液中有c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)=0.2 mol·L-1
D.实验4说明H2S的酸性比HCl的酸性强
【答案】A
【知识点】盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、溶度积规则及其应用、弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐类水解规律理解及应用
【详解】A.溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,两式联立消去可得,A正确;
B.的溶度积表达式为,选项中无平方,不符合溶度积定义,B错误;
C.向溶液中通入过量,除反应生成外,过量的会溶解在溶液中,因此含硫微粒总浓度,C错误;
D.实验4中HCl少量,发生反应,无明显现象,实际上HCl为强酸,酸性强于,D错误;
故答案为A。
9.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)利用电解铝废渣(含AlF3、NaF、LiF、CaO和C)制备冰晶石的工艺流程如下:
已知:常温下,;当离子浓度时沉淀完全。
下列说法正确的是
A.实验室模拟“酸解”过程,可在石英坩埚中进行实验
B.滤渣的主要成分为C
C.“碱解”时,调节溶液pH=5,Al3+恰好沉淀完全
D.“沉锂”时,可用Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液
【答案】C
【知识点】浓硫酸的强氧化性、物质分离、提纯综合应用、沉淀的溶解与生成、溶度积常数相关计算、溶度积规则及其应用、二氧化硅的用途
【分析】电解铝废渣含有、、、和。在“酸解”过程中,、、与浓硫酸反应生成相应的硫酸盐和气体,与浓硫酸反应生成微溶的,由于没有加热环节,不参与反应;在“浸取”过程中,水将溶解可溶的硫酸盐(、、),过滤后,不溶的固体成为滤渣,主要成分是和微溶的;在“碱解”过程中,向滤液中加入溶液调节pH,使水解生成沉淀并进行过滤;在“沉锂”过程中,向滤液中继续加入溶液,使沉淀为沉淀;最后在“合成”过程中,利用前面得到的和气体等原料合成最终产品冰晶石(),据此分析解答。
【详解】A.“酸解”过程中生成的可与石英坩埚的主要成分反应,腐蚀坩埚,因此不能在石英坩埚中进行,故A错误;
B.由分析可知,滤渣主要成分为和,故B错误;
C.当沉淀完全时,,根据,代入得,对应,pH=5,即pH=5时恰好沉淀完全,故C正确;
D.可溶于水,加入溶液无法生成锂的沉淀,达不到沉锂的目的,不能代替溶液,故D错误;
故答案选C。
10.(26-27高三上·四川·开学考试)常温下,甲酸的电离平衡常数,甲酸和甲酸钠的混合溶液中,随溶液pH的变化关系如图所示,c为、、或,已知。下列说法错误的是
A.代表随pH变化图像
B.a点pH≈4.26
C.b点溶液中存在:
D.的平衡常数
【答案】B
【知识点】电离平衡常数及影响因素、盐的水解常数、盐溶液中离子浓度大小的比较、电离平衡图像
【分析】溶液的pH增大,混合溶液中氢离子、甲酸的浓度减小,氢氧根离子、甲酸根浓度增大;由电离常数可知,溶液中甲酸和甲酸根离子浓度相等时,,则溶液中氢离子浓度为 mol/L,溶液的pH为:4-lg1.8=3.74,溶液中的氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等时,溶液pH为7,则由图可知,曲线L1、L2、L3、L4分别表示甲酸根离子、氢离子、甲酸、氢氧根离子随溶液pH的变化关系。
【详解】A.由分析可知,曲线L1、L2、L3、L4分别表示甲酸根离子、氢离子、甲酸、氢氧根离子随溶液pH的变化关系,A正确;
B.由分析可知,a点溶液中甲酸和甲酸根离子浓度相等,溶液pH为3.74,B错误;
C.由分析可知,b点溶液中的氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,都为1×10-7 mol/L,则由电离常数可得:,则溶液中甲酸根离子浓度大于甲酸浓度,所以溶液中微粒的浓度大小顺序为:,C正确;
D.由方程式可知,反应的平衡常数为:,D正确;
故选B。
11.(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)为一元弱碱,向稀溶液中不断加入蒸馏水,测得某温度下随变化的曲线如图所示。下列叙述错误的是
A.a点溶液中:
B.a点溶液中:
C.a点溶液中:
D.a点溶液中:
【答案】C
【知识点】盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、水的电离平衡图像、溶液中水的电离程度及计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐溶液中离子浓度大小的比较
【详解】A.稀溶液中,由质子守恒可知,,A正确;
B.由电荷守恒可知,稀溶液中有,B正确;
C.该温度下纯水溶液中,,的水解方程式为,平衡常数,利用点进行计算,该点,,由质子守恒知,,故,的电离平衡常数为,其中a点,故,故,在a点溶液中,,C错误;
D.由元素守恒可知,溶液中,元素的存在形式为和,故,D正确;
故答案选C。
12.(26-27高三上·广东深圳·开学考试)若用BG表示溶液的碱度,其表达式为:。室温下,实验室里用的NaOH溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.C点时有:
C.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
D.若B点加入的NaOH溶液体积为5 mL,所得溶液中:
【答案】C
【知识点】盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、影响水电离的因素、酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定的综合考查、盐溶液中离子浓度大小的比较
【分析】首先明确碱度定义:,室温下时,溶液呈中性;A点,可推出原溶液中,结合得,说明是弱酸。
【详解】A.强碱滴定弱酸,恰好反应时生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,酚酞变色范围为碱性范围,适合做该滴定的指示剂,A正确;
B.C点,说明,溶液呈中性,若加入时恰好反应生成,溶液呈碱性,故C点加入体积小于,由元素守恒可知,B正确;
C.从A点到恰好完全反应时,生成的水解促进水的电离,水的电离程度逐渐增大,恰好反应后继续加,过量的抑制水的电离,水的电离程度减小,故水的电离程度先增大后减小,不是逐渐增大,C错误;
D.B点加入时,溶质为等物质的量的和,元素守恒为,电荷守恒为,两式联立消去可得,D正确;
故选C。
13.(25-26高二上·广东惠州·期中)25℃时,在氨水中滴加入的盐酸,溶液的与所加入盐酸的体积关系如图所示。已知氨水的电离度为,下列有关叙述不正确的是
A.N点处的溶液中pH=11
B.该滴定过程可以选择酚酞作指示剂
C.恰好反应完全时盐酸的体积为
D.M点处的溶液中
【答案】B
【知识点】pH定义式及计算、溶液的酸碱性与pH的关系、酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定指示剂选择
【详解】A.N点氨水的物质的量浓度为,电离度为1%,则,25℃时,故,,A正确;
B.氨水与盐酸恰好反应生成,水解使溶液显酸性,应选择甲基橙作指示剂,B错误;
C.氨水和盐酸浓度相等,恰好完全反应时二者物质的量相等,故消耗盐酸体积为,C正确;
D.25 ℃时,M点溶液的,呈中性,则,D正确;
故选B。
14.(25-26高二上·湖南长沙·期中)今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B.分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
【答案】C
【知识点】酸碱混合时的定性判断及计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡、一元强酸与一元弱酸的比较
【详解】A.氨水、氢氧化钠都呈碱性,氯化铵电离出的铵根离子与OH-结合形成弱电解质NH3·H2O,减小,故A正确;
B.弱电解质溶液中存在电离平衡,酸或碱加水稀释相同的倍数,弱电解质的pH变化小于强电解质,所以四种溶液的pH:①>②>④>③,故B正确;
C.、两溶液等体积混合,溶液中氨水过量,溶质为氯化铵和一水合氨,溶液显碱性,氨水的电离大于铵根离子的水解,则,故C错误;
D.盐酸是强酸,氢氧化钠是强碱,结合题中信息,两者浓度相同,若混合后溶液,则恰好完全反应,则,故D正确。
故选C.
15.(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
【知识点】电离平衡常数的相关计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡
【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,;
【详解】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、填空题(4小题,共55分)。
16.(25-26高二上·北京昌平·期末)常温下,有0.01 mol·L-1的5种溶液:①HCl ②CH3COOH ③HClO ④NaOH ⑤NH3·H2O。
资料:常温下,部分物质的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.75×10-5
4.0×10-8
(1)NH3·H2O的电离方程式是___________,④与⑤比较,大的是(选填序号)___________。
(2)写出等体积①与⑤反应的离子方程式___________;其产物显酸性,结合化学用语解释原因___________。
(3)CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka=___________,平衡时溶液②中___________mol·L-1,(已知:)。此时,水电离出的___________mol·L-1。
(4)下列物质间能发生反应的是___________。
a.
b.
c.
(5)25℃,向20.00 mL②中滴加④的过程中,pH变化如下图所示。
ⅰ.A点溶液pH___________2.(填“>”、“<”或“=”)。
ⅱ.下列有关B点溶液的说法正确的是___________(选填字母序号)。
a.溶质为:CH3COOH、CH3COONa
b.微粒浓度满足:
c.微粒浓度满足:
ⅲ.A、C两点中水的电离程度:A___________C(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ④
(2) 溶液中存在水解平衡:,
(3)
(4)abc
(5) > ab <
【知识点】溶液中水的电离程度及计算、酸碱中和滴定原理的应用、弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐类水解规律理解及应用
【详解】(1)NH3·H2O是一种弱碱,在水溶液中不完全电离,其电离方程式为:,对于④NaOH和⑤NH3·H2O,两者均为0.01 mol·L-1的溶液,NaOH是强碱,完全电离,c(OH-) = 0.01 mol·L-1,NH3·H2O是弱碱,部分电离,c(OH-) < 0.01 mol·L-1,c(OH-)较大的是④。
(2)等体积HCl 与NH3·H2O反应生成氯化铵和水,离子方程式为:,反应产物为,溶液中存在水解平衡:,溶液应显酸性。
(3)CH3COOH电离方程式为:,电离平衡常数表达式:,设平衡时 mol/L,水的电离被抑制,忽略水电离产生的H+,≈x mol/L,CH3COOH的电离是微弱的,c(CH3COOH)=0.01mol/L-x mol/L≈0.01mol/L,=,, c(H⁺)=mol/L,在酸溶液中,水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度,。
(4)a.HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,根据强酸制取弱酸的原理,反应能发生: ,a符合题意;
b.酸性: ,根据强酸制取弱酸的原理,反应能发生: ,b符合题意;
c.HClO是酸,NaOH是强碱,酸碱中和反应必然发生: ,c符合题意;
故选abc。
(5)ⅰ.A点为0.01 mol/L的CH3COOH溶液,是弱酸,部分电离,c(H+) < 0.01 mol/L,故pH > 2;
ⅱ.a.B点加入10mL NaOH,此时溶液为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合液,a正确;
b.溶液中存在电荷守恒:,b正确;
c.溶液中存在物料守恒: ,c错误;
故选ab;
ⅲ.A点是CH3COOH溶液,抑制水电离,,C点pH=7,溶液呈中性,水电离未被显著抑制,水电离c(H+) = 10-7 mol·L-1,因此C点水的电离程度大于A点。
17.(25-26高二上·安徽淮北·期末)乙二酸(H2C2O4,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物,动物和真菌体中。
(1)NaHC2O4(草酸氢钠)属于_______(填“强”或“弱”)电解质,其电离方程式为_______。
(2)常温下,向20mL0.1mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示[如]。
当溶液中时,溶液的pH为_______。
(3)H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色,生成+2价锰离子,医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4标准溶液滴定。
①用_______滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是_______(填序号)。
a. b. c.
②滴定终点的标志为_______。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是_______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制KMnO4标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液
d.读取KMnO4标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性KMnO4标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性KMnO4标准溶液的物质的量浓度为1.0×10-4mol·L-1,若按该滴定数据进行计算则该血液中含钙_______g·L-1。
【答案】(1) 强 NaHC2O4=Na++
(2)5.2
(3) 酸式 b 当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色 ad 0.11
【知识点】pH定义式及计算、酸碱中和滴定的误差分析、弱电解质的电离方程式、强电解质与弱电解质的判断
【详解】(1)NaHC2O4(草酸氢钠)为易溶于水且易电离的钠盐,属于强电解质,其电离方程式为NaHC2O4=Na++。
(2)b点且pH=4.2,,当溶液中时,c(H+)=10-5.2mol·L-1,pH=5.2。
(3)①KMnO4标准溶液是酸性的且具有强氧化性,应该用酸式滴定管盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡,酸式滴定管排气泡的方法为:左手握滴定管,食指和拇指反向捏住滴定管的活塞,打开活塞,让溶液快速冲出尖嘴,利用惯性力将气泡带出,故选b;
②滴定终点标志:当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色;
③a.滴定过程中振荡时有液滴溅出,消耗标准液体积偏小,最终计算血液中钙含量数值偏低,a项符合题意;
b.配制KMnO4标准溶液,若定容时仰视刻度线读数,会使所配溶液的体积偏大,标准溶液的浓度实际偏小,滴定时,消耗标准溶液的体积偏大,最终计算血液中钙含量数值偏高,b项不符合题意;
c.盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液,导致标准溶液浓度偏低,消耗标准溶液体积偏大,最终计算血液中钙含量数值偏高,c项不符合题意;
d.读取KMnO4标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,读取溶液体积偏小,最终计算血液中钙含量数值偏低,d项符合题意;
故选ad;
④滴定前液面读数为0.80mL,滴定后液面读数为22.80mL,该次实验实际消耗KMnO4标准溶液的体积为22.00mL。由题意可判断,1L血液中Ca2+的物质的量为,含钙的质量为0.00275mol×40g/mol=0.11g。
18.(25-26高二下·江苏淮安·期末)硫酸厂排放的酸性污水中除外,还含少量弱酸及的化合物,经“中和”、“氧化”、“沉砷”等步骤后可安全排放。
(1)中和。“中和”时加入石灰乳调节至1.2,所得滤渣的主要成分是________。
已知:的物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与的关系如图所示。
(2)氧化。“氧化”时反应终点。
①此时溶液中________。
②加入氧化的主要反应的离子方程式为____________________。
(3)沉砷
①“沉砷”时加入溶液,当体系中,随增大,砷的去除率增大的原因可能是________。
②如果先加溶液,再加氧化,的用量会大幅增加,原因是________。
(4)污水中的也可以通过加入适量硫化钠,将其转化为沉淀而去除,该反应的化学方程式为____________________。
(5)已知:抗坏血酸可以将还原为。0.5%的溶液可选择性地将溶液中的还原为气体,而不会被还原。污水中其他杂质不参与反应。
为测定该硫酸厂排放的污水样品中的含量,采取了如下方案:
①取污水样品,加入足量0.5%的溶液,并用气吹出生成的气体,测定生成的气体的体积为(已折算为标况下,下同);
②另取污水样品,向溶液加入足量抗坏血酸溶液充分反应,再加入足量0.5%的溶液,并用气吹出生成的气体,测定生成气体的体积为。通过计算得到的含量为________。(写出计算过程)
【答案】(1)(或硫酸钙)
(2) 10:1
(3) 随着增大,浓度增大,与生成沉淀;生成的增多,吸附更多含砷元素粒子共沉淀 催化分解
(4)
(5)3.75
【知识点】沉淀的溶解与生成、电离平衡常数的相关计算、探究物质组成或测量物质的含量、离子反应的发生及书写
【详解】(1)中和时加入石灰乳,污水中的与反应生成微溶的,pH调节至1.2时含砷物种均为可溶性存在形式,因此所得滤渣的主要成分为;
(2)①由分布图可知,当时,对应,即的第二步电离常数,则时,代入得;
②pH=6的条件下,将弱酸氧化为As(V),该pH下As(V)主要以形式存在,反应为氧化还原反应,过氧化氢被还原为,配平得到对应的离子方程式为:;
(3)①pH > 9时,随着增大,增大,可以与结合形成沉淀,同时pH增大后,有效促进了的水解,转化为吸附性很强的氢氧化铁胶体,吸附更多含砷元素粒子共沉淀。则砷的去除率增大的原因可能是:随着增大,浓度增大,与生成沉淀;生成的增多,吸附更多含砷元素粒子共沉淀;
②是分解的常见催化剂,先加溶液,再加氧化,会被催化分解,导致的用量会大幅增加;
(4)与在酸性条件下反应,生成沉淀、和水,该反应的化学方程式为:;
(5)步骤①中,仅污水中的As(Ⅲ)被还原为,标况下336 mL 的物质的量为: ,即100 mL污水中原有As(Ⅲ)的物质的量为0.015 mol。
步骤②中,抗坏血酸将全部As(V)还原为As(Ⅲ)后,所有As元素均转化为,标况下448 mL 的物质的量为 ,即100 mL污水中总As元素的物质的量为0.02 mol。100 mL污水中As(V)的物质的量为:,As(V)的质量为,则污水中As(V)的含量为。
19.(25-26高二上·广东汕头·期末)室温下,用0.1mol∙L-1 的溶液滴定25 mL 0.1mol∙L-1 溶液的测定曲线如图[已知:草酸,,忽略溶液混合时体积和温度的变化]。
(1)①a点→b点的化学方程式_______。
②b点→c点的化学方程式_______。
(2)b点溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”,下同),_______。当溶液中时,加入溶液的体积的区间为_______。(用图中数据填写)
(3)a、b、c三点时水的电离程度由大到小的顺序是_______。
(4)a点溶液中,的溶液的电离度为_______。
【答案】(1)
(2) < < 25mL~50mL
(3)
(4)20%
【知识点】盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、盐溶液的酸碱性及原因、溶液中水的电离程度及计算、电离平衡常数及影响因素、盐的水解常数
【详解】(1)①直到b点时25 mL 溶液与25 mL 0.1 mol∙L-1 溶液才恰好完全反应,则a点→b点过程中,溶液与 溶液反应生成和水,其化学方程式为:;
②b点→c点过程中,继续加入,与反应生成和水,其化学方程式为:;
(2)b点溶液的溶质为,既能电离也能水解,其水解常数,即的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,故pH<7;电离生成,水解生成,因的电离程度大于其水解程度,所以<;根据电荷守恒有=,当时有,即此时溶液呈中性,b点溶液的溶质为,pH<7;c点溶液的溶质,因水解使溶液呈碱性,pH>7,故中性时加入溶液的体积的区间为25 mL∼50 mL;
(3)a点草酸电离出,强抑制水的电离;b点,溶液中仍以电离为主,弱抑制水的电离;c点溶液的溶质,水解促进水的电离,故a、b、c三点时水的电离程度由大到小的顺序是:;
(4)a点草酸以第一步电离为主,设电离的浓度为mol∙L-1,则,解得mol∙L-1,则溶液的电离度为。
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