高中化学单元测试——专题3水溶液中的离子反应(适中版01)
2026-10-08
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内容正文:
高中化学单元测试 —— 专题3 水溶液中的离子反应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列各组物质中,前者属于强电解质,后者属于弱电解质的一组是
A.、HClO B.、
C.、HCl D.、
2.(本题3分)已知25℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.8×10-5。下列有关结论可能成立的是
A.25℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.8×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
3.(本题3分)25℃时,纯水中存在平衡:。下列叙述正确的是
A.将水加热,pH减小,溶液酸性增强
B.向水中加入CuCl2固体,平衡正向移动,Kw不变
C.向水中通入少量NH3,平衡逆向移动,减小
D.若25℃时水电离出的,溶液一定呈碱性
4.(本题3分)齐国的工艺官书《考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳高温分解形成的灰)混合加水所得液体来洗涤丝帛。下列说法错误的是
A.草木灰与铵态氮肥不可混合施用
B.“蜃”的主要成分属于电解质
C.“灰”和“蜃”的水溶液都显碱性
D.“灰”和“蜃”混合加水发生化合反应
5.(本题3分)下列化学用语正确的是
A.硫酸氢钠溶液的电离方程式:
B.硫酸钡的溶解平衡:
C.NH4Cl溶于D2O中的水解平衡:
D.氢氟酸的电离方程式:
6.(本题3分)常温下,某稀溶液。下列有关该溶液的说法正确的是
A.
B.
C.、、、在该溶液中能大量共存
D.该溶液可能让甲基橙试液变红
7.(本题3分)生活中常用浓度为0.1mol/L的NH4Cl溶液除铁锈,下列说法正确的是
A.NH4Cl溶液呈碱性
B.该溶液中c() = c(Cl⁻)
C.铁锈溶解的原因是水解使溶液显酸性
D.加水稀释时,的水解程度减小
8.(本题3分)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中,、、、
B.水电离的的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液:、、、
D.的溶液中:、、、
9.(本题3分)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
10.(本题3分)已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
11.(本题3分)一定温度下,三种碳酸盐(、、)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。用代表三种金属离子,,。下列说法正确的是
A.、、的依次增大
B.a点可表示的饱和溶液,且
C.b点可表示的饱和溶液,且
D.c点可表示的不饱和溶液,且
12.(本题3分)由下列实验操作及实验现象得出的结论正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末
无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
B
用试纸分别测定的溶液和的溶液的值
溶液的值约为9,溶液的值约为10
结合能力
C
向溶液滴加溶液,再向其中滴加溶液
先生成白色沉淀,后有黄色沉淀生成
D
常温下,用玻璃棒蘸取某浓度溶液滴在湿润的试纸中央,与标准比色卡对比
为13
该溶液的浓度为
A.A B.B C.C D.D
13.(本题3分)在某温度时,将nmol/L氨水滴入10mL1.0mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.Kw的比较:a点>b点
B.氨水的浓度等于1.0mol/L
C.水的电离程度:a<b<c<d
D.c点:c(Cl-)=c(NH)
14.(本题3分)锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子,可在0~14范围内调节pH对其净化(即相关离子浓度),时,lgc与pH关系见图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法不正确的是
A.可被净化的pH区间最大
B.加入适量,可进一步提升净化程度
C.已知时,沉淀完全时的pH约为4.5,则该温度下反应的平衡常数数量级为
D.
二、填空题
15.(本题14分)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2SO3
HClO
H2CO3
电离常数
;
;
请回答下列问题:
(1)写出NaHCO3水解的离子方程式_______。
(2)可以证明醋酸是弱酸的事实是_______(填序号)。
A.在醋酸稀溶液中含有未电离的醋酸分子
B.醋酸和水能以任意比例混溶
C.醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
D.将的醋酸溶液加水稀释至原体积的100倍,
(3)下列能使醋酸溶液中电离程度增大,而电离平衡常数不变的是_______(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量固体 D.加少量固体(忽略反应热效应)
(4)向体积相同,pH相同的盐酸(①)和醋酸溶液(②)中分别加入足量NaOH溶液反应,消耗NaOH量的大小关系是:①_______②(填“>、=、<”)
(5)工业上常用氨水吸收SO2该过程中,的值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)向NaClO溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为_______。
(7)下列微粒在溶液中能大量共存的是_______(填序号)。
A.、 B.、 C.、 D.、
三、解答题
16.(本题14分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中。
I.准备标准溶液
a.准确称取 0.0250mol后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存。
b.配制并标定100mL 标准溶液,备用。
II.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 溶液(过量),使完全转化为沉淀。
c.加入溶液作指示剂。
d.用溶液滴定过量的,使其恰好完全转化为沉淀后体系出现颜色变化,马上停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗标准溶液体积
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。
(2)d中滴定终点的现象______________________,以及终点颜色变化涉及反应的离子方程式______________________。
(3)滴定应在的条件下进行,其原因是______________________。
(4)所消耗的标准溶液平均体积为_______,测得_____。(4位有效数字)
(5)判断下列操作对测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_______。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_______。
③若在滴定终点读取滴定管刻度后,发现滴定管尖嘴部分有气泡则,测定结果_______。
17.(本题15分)研究发现是继、之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管的功能。常温时,在水中的电离常数为,。按要求回答下列问题:
(1)在水中的一级电离方程式为_________,对应的电离平衡常数表达式为___________。
(2)溶液呈___________(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因为______________。
(3)常温下,向溶液中通入或加入,测得溶液中与溶液的关系如图(忽略溶液体积的变化及的挥发)。
①常温下,当溶液中时,溶液中水电离产生的________。
②当时,溶液中的_________。
(4)研究发现可用再生被污染的天然气吸附剂,发生反应的化学方程式为_____________(已知:硫化氢转化为硫沉淀)。
(5)工业废水处理中常用将转化为除去。常温下,向含有的废水中通入以调节废水的,当时,开始沉淀,此时废水的________。[已知]
18.(本题15分)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知:①; ,
②该工艺条件下,有关金属离子沉淀的相关见下表。
离子
开始沉淀的
0.1
1.5
6.9
6.2
7.4
8.1
完全沉淀时的
1.1
3.2
8.4
8.2
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)为了提高钴元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有____________(任写两条)。
(2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是_____________。
(3)“酸浸”后,浸渣的主要成分有和_______________________。
(4)“沉锰”步骤中,过二硫酸钠的作用有将氧化为以及______________,写出生成的离子方程式___________________________。
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5,加入适量的NaClO氧化。滤液中钴离子浓度为________。
(6)已知锌元素和铝元素化学性质相似,往硫酸锌溶液中加入足量溶液,写出反应的离子方程式_______________________________。
试卷第1页(共3页)
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高中化学单元测试 —— 专题3 水溶液中的离子反应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列各组物质中,前者属于强电解质,后者属于弱电解质的一组是
A.、HClO B.、
C.、HCl D.、
【答案】A
【详解】A.是强电解质,HClO是弱电解质,A符合题意;
B.是强电解质,是非电解质,B不符合题意;
C.、HCl都是强电解质,C不符合题意;
D.、都是弱电解质,D不符合题意;
故选A。
2.(本题3分)已知25℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.8×10-5。下列有关结论可能成立的是
A.25℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.8×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
【答案】D
【详解】A.电离常数只与温度有关,时加入盐酸不影响温度,仍为,A错误;
B.同理,时加入氢氧化钠不会改变温度,仍为原值,B错误;
C.标准状况温度为,温度降低导致减小,不可能等于时的,C错误;
D.升高温度促进醋酸电离(吸热过程),增大,大于原值,符合温度升高的影响,D正确;
故选D。
3.(本题3分)25℃时,纯水中存在平衡:。下列叙述正确的是
A.将水加热,pH减小,溶液酸性增强
B.向水中加入CuCl2固体,平衡正向移动,Kw不变
C.向水中通入少量NH3,平衡逆向移动,减小
D.若25℃时水电离出的,溶液一定呈碱性
【答案】B
【详解】A.加热促进水的电离,增大,减小,但纯水中始终满足,溶液仍呈中性,A错误;
B.向水中加入固体,水解结合,促进水的电离,平衡正向移动,温度不变则不变,B正确;
C.向水中通入少量,与水反应生成,其电离产生使增大,水的电离平衡逆向移动,C错误;
D.25℃时水电离出的,小于纯水电离的,说明水的电离被抑制,溶液可能为酸性(加酸)也可能为碱性(加碱),D错误;
故选B。
4.(本题3分)齐国的工艺官书《考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳高温分解形成的灰)混合加水所得液体来洗涤丝帛。下列说法错误的是
A.草木灰与铵态氮肥不可混合施用
B.“蜃”的主要成分属于电解质
C.“灰”和“蜃”的水溶液都显碱性
D.“灰”和“蜃”混合加水发生化合反应
【答案】D
【详解】A.草木灰主要成分为,水解显碱性,与铵态氮肥混合时,与反应生成逸出降低肥效,不可混合施用,A正确;
B.“蜃”是贝壳高温分解的产物,主要成分为,在熔融状态下可导电,属于电解质,B正确;
C.“灰”的水溶液中水解使溶液显碱性,“蜃”与水反应生成,水溶液也显碱性,C正确;
D.二者混合加水时,首先属于化合反应,之后发生反应,该反应属于复分解反应,不是化合反应,D错误;
故答案选D。
5.(本题3分)下列化学用语正确的是
A.硫酸氢钠溶液的电离方程式:
B.硫酸钡的溶解平衡:
C.NH4Cl溶于D2O中的水解平衡:
D.氢氟酸的电离方程式:
【答案】D
【详解】A.硫酸氢钠溶液的电离方程式:NaHSO4=Na++H++,A错误;
B.硫酸钡的溶解平衡:BaSO4(s) Ba2+(aq)+(aq),B错误;
C.NH4Cl溶于D2O中的水解平衡:+D2O⇌NH3⋅HDO+D+,C错误;
D.氢氟酸的电离方程式:HF+H2O⇌H3O++F-,D正确;
故选D。
6.(本题3分)常温下,某稀溶液。下列有关该溶液的说法正确的是
A.
B.
C.、、、在该溶液中能大量共存
D.该溶液可能让甲基橙试液变红
【答案】B
【详解】A.常温下水的离子积为定值,不随溶液酸碱性发生变化,A错误;
B.常温下的溶液呈碱性,本质特征为,B正确;
C.与、与均会生成难溶沉淀,且碱性溶液中大量的会与、反应生成氢氧化物沉淀,不能大量共存,C错误;
D.时甲基橙显红色,时甲基橙显黄色,则时甲基橙显黄色,不可能变红,D错误;
故选B。
7.(本题3分)生活中常用浓度为0.1mol/L的NH4Cl溶液除铁锈,下列说法正确的是
A.NH4Cl溶液呈碱性
B.该溶液中c() = c(Cl⁻)
C.铁锈溶解的原因是水解使溶液显酸性
D.加水稀释时,的水解程度减小
【答案】C
【详解】A.为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,并非碱性,A错误;
B.发生水解反应导致浓度降低,因此溶液中,B错误;
C.水解产生使溶液显酸性,铁锈的主要成分为的水合物,可与反应溶解,C正确;
D.盐类水解符合“越稀越水解”的规律,加水稀释时的水解程度增大,D错误;
故选C。
8.(本题3分)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中,、、、
B.水电离的的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液:、、、
D.的溶液中:、、、
【答案】D
【详解】A.的溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.水电离的的溶液水的电离被抑制,可能为酸性或碱性,与会生成沉淀,且酸性条件下会与反应,不能大量共存,B错误;
C.能使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,、、均能与反应,不能大量共存,C错误;
D.的溶液中,呈碱性,、、、之间不反应,也不与反应,能大量共存,D正确;
故选D。
9.(本题3分)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
【答案】A
【详解】A.醋酸钠溶液中发生水解:,溶液显碱性,;醋酸根仅有部分水解,因此,离子浓度顺序为,A正确;
B.的氨水,一水合氨为弱碱,氨水实际浓度远大于;的盐酸浓度等于。二者等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,正确离子顺序应为,B错误;
C.浓度均为的与混合溶液,依据物料守恒,碳元素存在形式包含、、,正确等式为,C错误;
D.溶液使用质子守恒,草酸根水解有两步,每个由结合2个水电离出的,质子守恒关系式为,D错误;
故选A。
10.(本题3分)已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
【答案】A
【详解】①Ca(OH)2(s)溶于水的过程中放出热量,升高温度,平衡逆向移动,①正确;
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,溶于水后能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,从而减小溶液中钙离子的浓度,②不正确;
③向溶液中加入适量的NaOH溶液,可以降低Ca(OH)2的溶解量,但不能除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,③不正确;
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,会生成Ca(OH)2沉淀,但Ca(OH)2的溶解度不变,溶液中c(Ca2+)不变,④不正确;
⑤给溶液加热,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,⑤不正确;
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成CaCO3沉淀,则固体质量增加,⑥正确;
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦不正确;
综合以上分析,①⑥正确,故选A。
11.(本题3分)一定温度下,三种碳酸盐(、、)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。用代表三种金属离子,,。下列说法正确的是
A.、、的依次增大
B.a点可表示的饱和溶液,且
C.b点可表示的饱和溶液,且
D.c点可表示的不饱和溶液,且
【答案】D
【详解】A.相同时,、、对应的依次增大,依次减小,由可知三者依次减小,A错误;
B.a点在的溶解平衡曲线上,为饱和溶液,且a点位于的虚线上,故,B错误;
C.b点在的溶解平衡曲线上,为饱和溶液,b点,则,C错误;
D.c点对应的,为的不饱和溶液,且,故,D正确;
故本题选D。
12.(本题3分)由下列实验操作及实验现象得出的结论正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末
无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
B
用试纸分别测定的溶液和的溶液的值
溶液的值约为9,溶液的值约为10
结合能力
C
向溶液滴加溶液,再向其中滴加溶液
先生成白色沉淀,后有黄色沉淀生成
D
常温下,用玻璃棒蘸取某浓度溶液滴在湿润的试纸中央,与标准比色卡对比
为13
该溶液的浓度为
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向饱和硼酸溶液中加入少量粉末无气泡冒出,说明硼酸不能与反应生成(碳酸),根据强酸制弱酸规律,酸性:碳酸>硼酸,A正确;
B.等浓度的强碱弱酸盐溶液越大,说明阴离子的水解程度越大,结合的能力越强,实验中溶液更大,说明结合能力,结论错误,B错误;
C.该实验中溶液过量,加入溶液时,过量的直接与反应生成黄色沉淀,不存在沉淀向沉淀的转化,无法比较和的大小,C错误;
D.湿润的试纸会稀释溶液,导致测得的小于实际值,无法根据测得为13得出溶液浓度为,D错误;
故选A。
13.(本题3分)在某温度时,将nmol/L氨水滴入10mL1.0mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.Kw的比较:a点>b点
B.氨水的浓度等于1.0mol/L
C.水的电离程度:a<b<c<d
D.c点:c(Cl-)=c(NH)
【答案】D
【详解】A.仅与温度有关,由于水的电离是吸热过程,温度升高时 Kw 会增大,b点温度高于a点,因此:b点>a点,A错误;
B.中和反应为放热反应,温度最高点为酸碱恰好完全反应的点,由图可知恰好反应时加入氨水的体积小于10mL,根据,可知氨水浓度大于,B错误;
C.酸、碱会抑制水的电离,可水解的盐会促进水的电离;b点溶质为,水解促进水的电离,此时水的电离程度最大;c点为和少量,d点氨水过量更多,对水的电离抑制程度逐渐增大,a点为盐酸,对水的电离抑制最强,水的电离程度顺序为,C错误;
D.c点,则,根据电荷守恒,可推得,D正确;
故选D。
14.(本题3分)锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子,可在0~14范围内调节pH对其净化(即相关离子浓度),时,lgc与pH关系见图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法不正确的是
A.可被净化的pH区间最大
B.加入适量,可进一步提升净化程度
C.已知时,沉淀完全时的pH约为4.5,则该温度下反应的平衡常数数量级为
D.
【答案】C
【详解】A.当溶液中离子浓度小于时,即表示离子净化完全,根据图形,所需要的pH最小,沉淀净化到沉淀开始溶解的范围最大,可被净化的pH区间最大,A正确;
B.加入适量,可将氧化为,根据A答案信息,可进一步提升净化程度,B正确;
C.已知时,沉淀完全时的pH约为4.5,反应的平衡常数为:,则平衡常数数量级为,C错误;
D.当溶液中离子浓度小于时,即表示离子净化完全,根据图形,完全沉淀时,,则,;完全沉淀时,,,则;完全沉淀时,,,则,最后得到:,D正确;
故答案为:C。
二、填空题
15.(本题14分)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2SO3
HClO
H2CO3
电离常数
;
;
请回答下列问题:
(1)写出NaHCO3水解的离子方程式_______。
(2)可以证明醋酸是弱酸的事实是_______(填序号)。
A.在醋酸稀溶液中含有未电离的醋酸分子
B.醋酸和水能以任意比例混溶
C.醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
D.将的醋酸溶液加水稀释至原体积的100倍,
(3)下列能使醋酸溶液中电离程度增大,而电离平衡常数不变的是_______(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量固体 D.加少量固体(忽略反应热效应)
(4)向体积相同,pH相同的盐酸(①)和醋酸溶液(②)中分别加入足量NaOH溶液反应,消耗NaOH量的大小关系是:①_______②(填“>、=、<”)
(5)工业上常用氨水吸收SO2该过程中,的值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)向NaClO溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为_______。
(7)下列微粒在溶液中能大量共存的是_______(填序号)。
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】(1)
(2)AD
(3)BD
(4)<
(5)增大
(6)
(7)C
【详解】(1)是强碱弱酸盐,在水溶液中完全电离出和,其中发生微弱水解生成碳酸和氢氧根离子,水解是可逆反应,离子方程式为:;
(2)A.在醋酸稀溶液中含有未电离的醋酸分子,说明醋酸在水中部分电离,存在电离平衡,能证明醋酸是弱酸,A符合题意;
B.醋酸和水能以任意比例混溶,属于物质的物理性质(溶解性),不能说明其在水中是否完全电离,B不符合题意;
C.醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,只能说明溶液显酸性,不能证明其部分电离,C不符合题意;
D.将的醋酸溶液加水稀释至原体积的100倍,若为强酸应变为4,而实际,说明稀释过程中醋酸继续电离出,证明醋酸是弱酸,D符合题意;
故选AD。
(3)A.醋酸的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大,但电离平衡常数也会增大,A不符合题意;
B.加水稀释,溶液体积增大,电离平衡正向移动,电离程度增大,由于温度不变,电离平衡常数不变,B符合题意;
C.加少量固体,溶液中增大,抑制醋酸电离,电离平衡逆向移动,电离程度减小,C不符合题意;
D.加少量固体,消耗溶液中的,促进醋酸电离,电离程度增大,由于温度不变,电离平衡常数不变,D符合题意;
故选BD。
(4)醋酸是弱酸,盐酸是强酸。在体积相同、即相同的条件下,弱酸醋酸的浓度远大于强酸盐酸的浓度,因此醋酸的物质的量远大于盐酸的物质的量。分别加入足量溶液反应时,消耗的量取决于酸的物质的量,故盐酸消耗的量小于醋酸,即①②。
(5)工业上用氨水吸收,反应过程中消耗了,同时生成了。因此溶液中增大,减小,导致比值增大。
(6)由表格中的电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为:。根据“强酸制弱酸”的原理,向溶液中通入少量,因为的酸性强于,所以反应生成和,发生反应的离子方程式为:。
(7)A.由电离常数可知酸性:,与会发生反应生成气体和水,不能大量共存,A不符合题意;
B.具有强氧化性,具有较强的还原性,两者会发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.与在溶液中相互不发生反应,能大量共存,C符合题意;
D.由电离常数可知酸性:,与会发生反应生成和,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
三、解答题
16.(本题14分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中。
I.准备标准溶液
a.准确称取 0.0250mol后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存。
b.配制并标定100mL 标准溶液,备用。
II.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 溶液(过量),使完全转化为沉淀。
c.加入溶液作指示剂。
d.用溶液滴定过量的,使其恰好完全转化为沉淀后体系出现颜色变化,马上停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗标准溶液体积
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。
(2)d中滴定终点的现象______________________,以及终点颜色变化涉及反应的离子方程式______________________。
(3)滴定应在的条件下进行,其原因是______________________。
(4)所消耗的标准溶液平均体积为_______,测得_____。(4位有效数字)
(5)判断下列操作对测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_______。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_______。
③若在滴定终点读取滴定管刻度后,发现滴定管尖嘴部分有气泡则,测定结果_______。
【答案】(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2) 滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为淡红色,且半分钟内不褪色 (或 )
(3)抑制的水解,防止因生成沉淀而影响滴定终点的判断
(4) 10.00 0.06000
(5) 偏高 偏高 偏低
【分析】该滴定实验的原理是,先用过量的AgNO3标准液将I-转化为AgI沉淀,然后加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,用 NH4SCN标准液滴定过量的Ag+,达到反应终点时SCN-稍过量,与Fe3+结合生成络合物,使溶液显淡红色,据此判断滴定终点。
【详解】(1)因要配制成250 mL标准溶液,使用的仪器需烧杯、玻璃棒外,因为AgNO3见光分解,故将称得的AgNO3配制成标准溶液时还需要有250mL棕色容量瓶,故为250 mL棕色容量瓶及胶头滴管;
(2)达到反应终点时SCN-稍过量,与Fe3+结合生成络合物,使溶液显淡红色,据此判断滴定终点;故为当最后半滴标准液加入后,溶液变为淡红色,且半分钟内不变色;反应的离子方程式为(或 );
(3)Fe3+水解生成氢氧化铁和氢离子,pH调到0.5以下,可以抑制铁离子的水解,防止因生成沉淀而影响滴定终点的判断;
(4)根据所提供的数据,第1组数据误差较大,舍去,第2、3组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00 mL。加入的AgNO3物质的量:n(AgNO3)= 0.1000 mol·L−1×0.02500L,根据Ag++SCN−=AgSCN↓,与 NH4SCN反应的AgNO3物质的量为 0.1000 mol·L−1×0.0100L,则与NaI反应的AgNO3物质的量为0.1000 mol·L−1×0.02500L-0.1000 mol·L−1×0.01000L =0.001500 mol,根据Ag++I−=AgI↓,则c(I−)= =0.06000mol·L−1。
(5)计算原理为c(AgNO3)·V(AgNO3)=c(NH4SCN) ·V(NH4SCN)+c(I-)·V(I-);
①配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,c(AgNO3)偏小,导致NH4SCN标准溶液用量偏小,使得计算出与银离子反应的碘离子的浓度偏高;
②在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,导致NH4SCN标准溶液读数偏小,算出与银离子反应的碘离子的浓度偏高;
③滴定终点读取滴定管刻度后,发现滴定管尖嘴部分有气泡,导致NH4SCN标准溶液读数增大,使得计算出与银离子反应的碘离子的浓度偏低;
17.(本题15分)研究发现是继、之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管的功能。常温时,在水中的电离常数为,。按要求回答下列问题:
(1)在水中的一级电离方程式为_________,对应的电离平衡常数表达式为___________。
(2)溶液呈___________(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因为______________。
(3)常温下,向溶液中通入或加入,测得溶液中与溶液的关系如图(忽略溶液体积的变化及的挥发)。
①常温下,当溶液中时,溶液中水电离产生的________。
②当时,溶液中的_________。
(4)研究发现可用再生被污染的天然气吸附剂,发生反应的化学方程式为_____________(已知:硫化氢转化为硫沉淀)。
(5)工业废水处理中常用将转化为除去。常温下,向含有的废水中通入以调节废水的,当时,开始沉淀,此时废水的________。[已知]
【答案】(1)
(2) 碱性 的电离平衡常数(或其他合理答案)
(3) 0.043
(4)
(5)5
【详解】(1) 是二元弱酸,在水溶液中分步电离,其一级电离方程式为失去第一个质子的过程:;对应的电离平衡常数表达式为生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积,即。
(2) 判断酸式盐溶液的酸碱性,需要对比其阴离子的电离常数和水解常数。在溶液中,的电离常数为;其水解反应为,水解常数。因为,说明的水解程度大于电离程度,溶液中,因此溶液显碱性。
(3) ① 结合图象信息,当溶液中时,图象对应的横坐标为,即溶液的,此时溶液呈酸性,。在酸性溶液中,水电离产生的浓度等于溶液中的浓度,因此。
② 溶液中初始浓度为,忽略体积变化和挥发,依据物料守恒有:。由图可知,当时,,代入守恒式可得:。
(4) 具有强氧化性,可将氧化,自身还原生成水。题目已知硫化氢转化为硫沉淀,根据氧化还原反应配平原则,该反应方程式为:。
(5) 恰好开始生成沉淀时,溶液达到沉淀溶解平衡,由,且此时,可求得溶液中所需。
结合第二步电离平衡,将已知浓度与刚求得的代入,得:。故此时废水的。
18.(本题15分)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知:①; ,
②该工艺条件下,有关金属离子沉淀的相关见下表。
离子
开始沉淀的
0.1
1.5
6.9
6.2
7.4
8.1
完全沉淀时的
1.1
3.2
8.4
8.2
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)为了提高钴元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有____________(任写两条)。
(2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是_____________。
(3)“酸浸”后,浸渣的主要成分有和_______________________。
(4)“沉锰”步骤中,过二硫酸钠的作用有将氧化为以及______________,写出生成的离子方程式___________________________。
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5,加入适量的NaClO氧化。滤液中钴离子浓度为________。
(6)已知锌元素和铝元素化学性质相似,往硫酸锌溶液中加入足量溶液,写出反应的离子方程式_______________________________。
【答案】(1)粉碎,搅拌,升温,适当增大酸的浓度等
(2)
(3)PbSO4
(4) 将氧化为
(5)
(6)
【分析】用稀硫酸溶解废渣,使金属元素进入溶液(铅转化为硫酸铅沉淀,铜单质不溶,作为浸渣除去)。通入硫化氢,利用极低的溶度积沉淀除去铜离子。加入过二硫酸钠,将锰离子氧化为二氧化锰沉淀除去,同时将亚铁离子氧化为铁离子。调节pH至4,使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀除去。加入次氯酸钠,将钴离子氧化并沉淀为氢氧化钴,从而提取出钴。
【详解】(1)提高“酸浸”时钴元素浸出率,可通过增大接触面积、提高反应温度、增大反应物浓度等方式实现,具体措施有将废渣粉碎、适当升高温度(或适当增大硫酸浓度、搅拌等,任写两条);
(2)酸浸”时,(+2价钴的氧化物)与稀发生复分解反应,生成和,化学方程式为:;
(3)废渣中含铅的+2价氧化物(PbO),酸浸时PbO与反应生成难溶于水的沉淀;铜单质不与稀硫酸反应。因此,酸浸后浸渣的主要成分有和;
(4)“沉锰”步骤中,过二硫酸钠()的作用有两点:一是将氧化为;二是将氧化为(便于后续调时,完全沉淀除去)。生成的离子方程式:(过二硫酸根,强氧化性)将氧化为,自身被还原为。根据电子守恒(失,得)和原子、电荷守恒,配平得:;
(5)由表格可知,完全沉淀[]时,此时,则。的溶度积:。沉钴时,此时,则滤液中浓度:mol/L;
(6)锌与铝化学性质相似,铝与足量NaOH溶液反应生成,则硫酸锌与足量NaOH溶液反应生成,离子方程式为:。
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