内容正文:
2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第3章 水溶液中的离子反应与平衡·基础通关卷
一、水的电离平衡曲线(18分)
1.(1)A
(2)100:1
(3)B
(4)B
(5)
(6)先变大,当酸碱恰好反应时,水的电离程度最大,盐酸过量,水的电离程度又减小
(7)
(8)4.3
二、酸碱滴定(21分)
2.(1)B
(2)A
(3)C
(4)当滴入最后一滴溶液时,溶液从无色变为浅粉色,且半分钟颜色不消失
(5)22.20
(6)A
(7)
(8)B
(9)C
(10)C
(11) 酸 在溶液中店里产生的的程度大于其水解产生的的程度,导致溶液整体显酸性
三、用沉淀法除去废水中的金属离子(20分)
3.(1) 与结合,溶液中浓度减小,的溶解平衡正向移动,浓度增大
(2)0.1
(3) 10 4
四、电解质在溶液中的电离平衡(21分)
4.(1)AD
(2) 正 不变 升高温度 加入少量活泼金属(或加碱等合理答案)
(3)
(4)
(5)a、b两点溶液的导电能力基本相同
(6)
(7)
五、H2S的转化与利用(20分)
5.(1)
(2)AC
(3)C
(4)0.043
(5)
(6)OH-+H2S=HS-+H2O
(7)D
(8)
(9)
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2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第3章 水溶液中的离子反应与平衡·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、水的电离平衡曲线(18分)
1.已知水在和时的电离平衡曲线如图所示。
(1)时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”)。
(2)时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为___________。
(3)100℃时,若1体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则与之间应满足的关系是___________。
A. B. C. D.
(4)相等的溶液和溶液,稀释相同的倍数,则稀释后___________()。
A.> B.< C.= D.不能确定
某实验小组在常温下,用的溶液滴定未知浓度的溶液。
已知:混合溶液的体积等于酸、碱体积之和。
(5)时,的溶液中由水电离出的___________;
(6)从滴入盐酸开始直至过量,水的电离程度变化情况为___________。
(7)该盐酸溶液的浓度为___________。
(8)若滴加溶液,所得溶液的,则滴加溶液后,所得溶液的___________ (保留1位小数)。
二、酸碱滴定(21分)
2.Ⅰ.水是最常见的溶剂,不同气体在水中溶解程度不同。HCl气体溶于水的过程放热,循环关系如图所示。
(1)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
(2)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
Ⅱ.用水吸收HCl气体得到某浓度盐酸,用0.1000标准NaOH溶液进行滴定。
(3)滴定过程中适宜选择的指示剂是_______。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(4)达到滴定终点时的现象是:_______。
(5)某次滴定前后,盛放NaOH溶液的滴定管中液面的位置如图,本次滴定消耗的NaOH溶液体积为_______mL。
(6)以下操作会造成测得的盐酸浓度偏低的是_______。
A.盛酸的滴定管未润洗
B.盛碱的滴定管未润洗
C.锥形瓶未用待测液润洗
D.滴定前盛碱滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后无气泡
Ⅲ.常温常压下,1体积水能溶解约40体积。室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入 溶液中,停止通气时,测得溶液。
(7)导致实验1中溶液的电离方程式为:_______。
(8)取实验1中溶液加水不断稀释,下列各量保持增大的是_______。
A. B. C. D.
(9)实验2中,发生反应的离子方程式为:____;通气过程中,的电离程度变化情况为_____。
A.逐渐变大至不变 B.逐渐变小至不变 C.先变大,后变小至不变 D.先变小,后变大至不变
(10)实验2中,当溶液时,_______。
A.> B.= C.<
(11)判断溶液呈_______性,结合相关数据说明原因:_______。
三、用沉淀法除去废水中的金属离子(20分)
3.工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:当时,可认为离子沉淀完全。
物质
回答下列问题:
(1)向含有的废水中按物质的量之比加入溶液沉镁,充分反应后,___________;沉镁时若过低,会导致沉淀不完全,原因是___________。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加固体调节溶液,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为___________。
(3)向工业废水中通入可将转化为除去。时,调控溶液的,溶液中、、的分布系数随溶液的变化关系如图所示。
①的平衡常数___________;
②当溶液中时,溶液的___________;
③常温下,向含有的废水中通入,当时,开始沉淀,此时废水的___________。
四、电解质在溶液中的电离平衡(21分)
4.电解质在溶液中的电离平衡是化学反应和溶液性质的关键因素。理解该过程有助于我们掌握溶液中化学反应实质以及许多实际应用。
(1)下图表示溶液中和的关系,下列判断错误的是(双选)______。
A.两条曲线间任意点均有
B.M区域内任意点(不包括线)均为碱性
C.图中
D.线上任意点均有
现将,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,随的变化如图所示。
(2)醋酸的电离平衡常数表达式为______;加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向______(填“正”或“逆”)反应方向移动,______(填“增大”“减小”或“不变”)。要使得醋酸的电离程度增大,还可以采取的措施有:__________________;_________________。
(3)的盐酸,其溶质的物质的量浓度为______;常温下,将该盐酸与的溶液等体积混合,所得溶液的______。(保留一位小数)
(4)图中a、b两点的之间的关系是______(填“>”、“<”或“=”)。
(5)阐述a、b两点溶液的导电能力强弱:_____________________________________。
(6)用等浓度的溶液和等体积的b、c两处溶液反应,消耗溶液体积的大小关系为______(填“>”、“<”或“=”)。
(7)已知的电离常数,的电离常数,,写出和反应的化学方程式_______________________________________。
五、H2S的转化与利用(20分)
5.是一种大气污染物,将转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
I.的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
克劳斯燃烧法
方法②
铁盐、铜盐氧化法
(1)方法①的化学方程式是______。
(2)方法②,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,转化流程如图所示。下列说法不正确的是______(不定项)。
A.和反应的离子方程式为
B.在转化过程中发生的反应为
C.整个反应过程中溶液的pH值变小(不考虑产生的稀释效果)
D.提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
Ⅱ.石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
(3)水溶液中存在电离平衡和。若向溶液中______。
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
(4)时,在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图所示(忽略溶液体积的变化、的挥发)。时,溶液中的______。
Ⅲ.下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
(5)由图判断,的二级电离平衡常数为______。
(6)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是______。
工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
(7)向物质的量浓度相同的、、、的混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是______。
A. B. C. D.
(8)用溶液沉淀废水中,为使沉淀完全[],则应满足溶液中______。
(9)反应的平衡常数的值为______。
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学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第3章 水溶液中的离子反应与平衡·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、水的电离平衡曲线(18分)
1.已知水在和时的电离平衡曲线如图所示。
(1)时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”)。
(2)时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为___________。
(3)100℃时,若1体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则与之间应满足的关系是___________。
A. B. C. D.
(4)相等的溶液和溶液,稀释相同的倍数,则稀释后___________()。
A.> B.< C.= D.不能确定
某实验小组在常温下,用的溶液滴定未知浓度的溶液。
已知:混合溶液的体积等于酸、碱体积之和。
(5)时,的溶液中由水电离出的___________;
(6)从滴入盐酸开始直至过量,水的电离程度变化情况为___________。
(7)该盐酸溶液的浓度为___________。
(8)若滴加溶液,所得溶液的,则滴加溶液后,所得溶液的___________ (保留1位小数)。
二、酸碱滴定(21分)
2.Ⅰ.水是最常见的溶剂,不同气体在水中溶解程度不同。HCl气体溶于水的过程放热,循环关系如图所示。
(1)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
(2)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
Ⅱ.用水吸收HCl气体得到某浓度盐酸,用0.1000标准NaOH溶液进行滴定。
(3)滴定过程中适宜选择的指示剂是_______。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(4)达到滴定终点时的现象是:_______。
(5)某次滴定前后,盛放NaOH溶液的滴定管中液面的位置如图,本次滴定消耗的NaOH溶液体积为_______mL。
(6)以下操作会造成测得的盐酸浓度偏低的是_______。
A.盛酸的滴定管未润洗
B.盛碱的滴定管未润洗
C.锥形瓶未用待测液润洗
D.滴定前盛碱滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后无气泡
Ⅲ.常温常压下,1体积水能溶解约40体积。室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入 溶液中,停止通气时,测得溶液。
(7)导致实验1中溶液的电离方程式为:_______。
(8)取实验1中溶液加水不断稀释,下列各量保持增大的是_______。
A. B. C. D.
(9)实验2中,发生反应的离子方程式为:____;通气过程中,的电离程度变化情况为_____。
A.逐渐变大至不变 B.逐渐变小至不变 C.先变大,后变小至不变 D.先变小,后变大至不变
(10)实验2中,当溶液时,_______。
A.> B.= C.<
(11)判断溶液呈_______性,结合相关数据说明原因:_______。
三、用沉淀法除去废水中的金属离子(20分)
3.工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:当时,可认为离子沉淀完全。
物质
回答下列问题:
(1)向含有的废水中按物质的量之比加入溶液沉镁,充分反应后,___________;沉镁时若过低,会导致沉淀不完全,原因是___________。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加固体调节溶液,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为___________。
(3)向工业废水中通入可将转化为除去。时,调控溶液的,溶液中、、的分布系数随溶液的变化关系如图所示。
①的平衡常数___________;
②当溶液中时,溶液的___________;
③常温下,向含有的废水中通入,当时,开始沉淀,此时废水的___________。
四、电解质在溶液中的电离平衡(21分)
4.电解质在溶液中的电离平衡是化学反应和溶液性质的关键因素。理解该过程有助于我们掌握溶液中化学反应实质以及许多实际应用。
(1)下图表示溶液中和的关系,下列判断错误的是(双选)______。
A.两条曲线间任意点均有
B.M区域内任意点(不包括线)均为碱性
C.图中
D.线上任意点均有
现将,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,随的变化如图所示。
(2)醋酸的电离平衡常数表达式为______;加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向______(填“正”或“逆”)反应方向移动,______(填“增大”“减小”或“不变”)。要使得醋酸的电离程度增大,还可以采取的措施有:__________________;_________________。
(3)的盐酸,其溶质的物质的量浓度为______;常温下,将该盐酸与的溶液等体积混合,所得溶液的______。(保留一位小数)
(4)图中a、b两点的之间的关系是______(填“>”、“<”或“=”)。
(5)阐述a、b两点溶液的导电能力强弱:_____________________________________。
(6)用等浓度的溶液和等体积的b、c两处溶液反应,消耗溶液体积的大小关系为______(填“>”、“<”或“=”)。
(7)已知的电离常数,的电离常数,,写出和反应的化学方程式_______________________________________。
五、H2S的转化与利用(20分)
5.是一种大气污染物,将转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
I.的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
克劳斯燃烧法
方法②
铁盐、铜盐氧化法
(1)方法①的化学方程式是______。
(2)方法②,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,转化流程如图所示。下列说法不正确的是______(不定项)。
A.和反应的离子方程式为
B.在转化过程中发生的反应为
C.整个反应过程中溶液的pH值变小(不考虑产生的稀释效果)
D.提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
Ⅱ.石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
(3)水溶液中存在电离平衡和。若向溶液中______。
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
(4)时,在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图所示(忽略溶液体积的变化、的挥发)。时,溶液中的______。
Ⅲ.下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
(5)由图判断,的二级电离平衡常数为______。
(6)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是______。
工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
(7)向物质的量浓度相同的、、、的混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是______。
A. B. C. D.
(8)用溶液沉淀废水中,为使沉淀完全[],则应满足溶液中______。
(9)反应的平衡常数的值为______。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
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2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第3章 水溶液中的离子反应与平衡·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、水的电离平衡曲线(18分)
1.已知水在和时的电离平衡曲线如图所示。
(1)时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”)。
(2)时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为___________。
(3)100℃时,若1体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则与之间应满足的关系是___________。
A. B. C. D.
(4)相等的溶液和溶液,稀释相同的倍数,则稀释后___________()。
A.> B.< C.= D.不能确定
某实验小组在常温下,用的溶液滴定未知浓度的溶液。
已知:混合溶液的体积等于酸、碱体积之和。
(5)时,的溶液中由水电离出的___________;
(6)从滴入盐酸开始直至过量,水的电离程度变化情况为___________。
(7)该盐酸溶液的浓度为___________。
(8)若滴加溶液,所得溶液的,则滴加溶液后,所得溶液的___________ (保留1位小数)。
【答案】(1)A
(2)100:1
(3)B
(4)B
(5)
(6)先变大,当酸碱恰好反应时,水的电离程度最大,盐酸过量,水的电离程度又减小
(7)
(8)4.3
【解析】(1)25℃时水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,且两者浓度都为10-7mol/L,平衡曲线应为A;升高温度,促进水的电离,100℃时水的电离平衡曲线为B;
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液(pOH=5,氢氧根离子浓度为10-5mol/L)与pH=3的H2SO4溶液(氢离子浓度为10-3mol/L)混合,若所得混合溶液的pH=7,即n(OH-)=n (H+),假设NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V1、V2,得V1×10-5= V2×10-3,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为100:1;
(3)由图,100 ℃ 时,水的离子积常数为10-12,若1体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,即n(OH-)=n (H+),得1×10-a= 1×10b-12,即a+b=12,则a与b之间应满足的关系是a+b=12,故选B;
(4)pH相等的NaOH溶液和溶液,稀释相同的倍数,是弱碱,电离会正向移动,则稀释后pH(NaOH) <pH(),故选B;
(5)时,的溶液中由水电离出的;
(6)酸和碱都会抑制水的电离,从滴入盐酸开始直至过量,初始溶液为碱性,加入盐酸,盐酸和氢氧化钠反应,碱的浓度减小,水的电离受到抑制程度减小,当盐酸过量后,水的电离又受到酸的抑制,故水的电离程度变化情况为先变大,当酸碱恰好反应时,水的电离程度最大,盐酸过量,水的电离程度又减小;
(7)由图,加入20.00mL的时,达到滴定终点,则该盐酸溶液的浓度为;
(8)滴加19.98 mL NaOH溶液后,剩余氯化氢的浓度为,则pH=-lg()=4.3。
二、酸碱滴定(21分)
2.Ⅰ.水是最常见的溶剂,不同气体在水中溶解程度不同。HCl气体溶于水的过程放热,循环关系如图所示。
(1)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
(2)_______0。
A.> B.< C.= D.无法确定
Ⅱ.用水吸收HCl气体得到某浓度盐酸,用0.1000标准NaOH溶液进行滴定。
(3)滴定过程中适宜选择的指示剂是_______。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(4)达到滴定终点时的现象是:_______。
(5)某次滴定前后,盛放NaOH溶液的滴定管中液面的位置如图,本次滴定消耗的NaOH溶液体积为_______mL。
(6)以下操作会造成测得的盐酸浓度偏低的是_______。
A.盛酸的滴定管未润洗
B.盛碱的滴定管未润洗
C.锥形瓶未用待测液润洗
D.滴定前盛碱滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后无气泡
Ⅲ.常温常压下,1体积水能溶解约40体积。室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入 溶液中,停止通气时,测得溶液。
(7)导致实验1中溶液的电离方程式为:_______。
(8)取实验1中溶液加水不断稀释,下列各量保持增大的是_______。
A. B. C. D.
(9)实验2中,发生反应的离子方程式为:____;通气过程中,的电离程度变化情况为_____。
A.逐渐变大至不变 B.逐渐变小至不变 C.先变大,后变小至不变 D.先变小,后变大至不变
(10)实验2中,当溶液时,_______。
A.> B.= C.<
(11)判断溶液呈_______性,结合相关数据说明原因:_______。
【答案】(1)B
(2)A
(3)C
(4)当滴入最后一滴溶液时,溶液从无色变为浅粉色,且半分钟颜色不消失
(5)22.20
(6)A
(7)
(8)B
(9)C
(10)C
(11) 酸 在溶液中店里产生的的程度大于其水解产生的的程度,导致溶液整体显酸性
【解析】(1)由图可知,其中,因为溶解是放热反应,所以,;
(2),化学键断裂,吸收能量,故;
(3)酚酞的变色范围是pH 8.2~10.0;当用强碱(如NaOH)滴定强酸(如HCl)时,化学计量点附近溶液pH略大于7(微碱性),酚酞的变色范围恰好覆盖这一区间,能敏锐地反映终点,故选C;
(4)酚酞遇碱变红,故其反应终点的现象为:当滴入最后一滴溶液时,溶液从无色变为浅粉色,且半分钟颜色不消失;
(5)滴定前,读数为1.80 mL,滴定后,读书为24.00 mL,本次滴定消耗的NaOH溶液体积为24.00 mL-1.80 mL=22.20 mL;
(6)根据分析,
A.盛酸的滴定管未润洗,导致酸的浓度偏低,滴定时消耗的偏小,根据公式可知偏低,A正确;
B.盛碱的滴定管未润洗,偏低,滴定时消耗的偏大,根据公式可知偏高,B错误;
C.锥形瓶未用待测液润洗,对实验结果无影响,C错误;
D.滴定前盛碱滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后无气泡,读数偏大,根据公式可知偏高,D错误;
故选A;
(7)是二元弱酸,分步电离,由所给条件得,,,说明溶液的原因主要是第一步电离产生的氢离子,电离方程式为;
(8)A.,加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,但加水体积增大,所以减小,A错误;
B.加水稀释,减小,水的离子积不变,所以增大,B正确;
C.,加水稀释,平衡正向移动,减小,但不变,所以,减小,C错误;
D.,加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,但加水体积增大,所以减小,D错误;
故选B;
(9)实验2中,通入NaOH溶液,最终溶液pH=4,表明生成亚硫酸氢根,离子方程式为:,通气过程中,溶液中的溶质变化为NaOH→Na2SO3→NaHSO3,在NaOH溶液中,水的电离被抑制,在Na2SO3溶液中,水的电离被促进,在NaHSO3溶液中,水的电离被抑制,故通气过程中,的电离程度变化情况为先变大,后变小至不变,故选C;
(10),当pH=7时,,带入得,因此;
(11)的电离常数,其水解常数,的电离常数大于水解常数,即在溶液中店里产生的的程度大于其水解产生的的程度,导致溶液整体显酸性。
三、用沉淀法除去废水中的金属离子(20分)
3.工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:当时,可认为离子沉淀完全。
物质
回答下列问题:
(1)向含有的废水中按物质的量之比加入溶液沉镁,充分反应后,___________;沉镁时若过低,会导致沉淀不完全,原因是___________。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加固体调节溶液,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为___________。
(3)向工业废水中通入可将转化为除去。时,调控溶液的,溶液中、、的分布系数随溶液的变化关系如图所示。
①的平衡常数___________;
②当溶液中时,溶液的___________;
③常温下,向含有的废水中通入,当时,开始沉淀,此时废水的___________。
【答案】(1) 与结合,溶液中浓度减小,的溶解平衡正向移动,浓度增大
(2)0.1
(3) 10 4
【解析】(1)向含有的废水中按物质的量之比加入NaF溶液沉镁,恰好充分反应生成MgF2沉淀,此时悬浊液为MgF2的饱和溶液,设=xmol/L,浓度为mol/L,则根据,Ksp=,代入计算,Ksp=则=;沉镁时若pH过低,H+浓度较大,根据,H+与F-反应生成弱酸HF,使溶解平衡向正向移动,浓度增大,会导致沉淀不完全;
(2)假设溶液中、的浓度均为,加NaOH固体调节溶液pH,当恰好沉淀完全时,此时,根据Ksp=,代入数据计算得到此时溶液c(OH-)==,将此数值代入Q[Al(OH)3]== ,Q小于Ksp,未开始沉淀,可知溶液中的浓度为。
(3)①H2S是二元弱酸,图像中第一个交点是H2S、HS-含量相等,第二个交点是HS-、S2-的含量相等,将第一个交点代入其第一步电离平衡常数Ka1=,将第二个交点代入第二步电离常数Ka2=,解析的平衡常数K=,分析可知此K== ;
②由H2S两步的电离平衡常数分析可知,Ka1×Ka2=,当溶液中时,代入上式中,c(H+)=10-10,溶液的pH=10。
③当开始沉淀时,c()=0.01mol/L,根据Ksp(MnS)=,可知c(S2-)==,由已知此时,代入Ka2=进行计算,可知c(H+)=,则此时pH=4。
四、电解质在溶液中的电离平衡(21分)
4.电解质在溶液中的电离平衡是化学反应和溶液性质的关键因素。理解该过程有助于我们掌握溶液中化学反应实质以及许多实际应用。
(1)下图表示溶液中和的关系,下列判断错误的是(双选)______。
A.两条曲线间任意点均有
B.M区域内任意点(不包括线)均为碱性
C.图中
D.线上任意点均有
现将,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,随的变化如图所示。
(2)醋酸的电离平衡常数表达式为______;加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向______(填“正”或“逆”)反应方向移动,______(填“增大”“减小”或“不变”)。要使得醋酸的电离程度增大,还可以采取的措施有:__________________;_________________。
(3)的盐酸,其溶质的物质的量浓度为______;常温下,将该盐酸与的溶液等体积混合,所得溶液的______。(保留一位小数)
(4)图中a、b两点的之间的关系是______(填“>”、“<”或“=”)。
(5)阐述a、b两点溶液的导电能力强弱:_____________________________________。
(6)用等浓度的溶液和等体积的b、c两处溶液反应,消耗溶液体积的大小关系为______(填“>”、“<”或“=”)。
(7)已知的电离常数,的电离常数,,写出和反应的化学方程式_______________________________________。
【答案】(1)AD
(2) 正 不变 升高温度 加入少量活泼金属(或加碱等合理答案)
(3)
(4)
(5)a、b两点溶液的导电能力基本相同
(6)
(7)
【解析】(1)A项,T1曲线上任意点满足,T2曲线满足此乘积为,两条曲线间的点乘积介于两者之间,不等于,故A错误;B项,M区域内任意点(不含XZ线)满足,溶液呈碱性,故B正确;C项,水的电离吸热,温度升高使增大,T2曲线的大于T1曲线,故,故C正确;D项,XZ线上任意点满足,呈中性,但只有X点有,Z点有,故D错误。判断错误的选A、D。
(2)弱电解质的电离平衡常数为生成物离子浓度幂之积与反应物分子浓度幂之积的比值Ka=。加水稀释会促进弱酸电离,平衡正向移动;由于温度不变,电离常数不变。要增大醋酸的电离程度,可利用其电离吸热的特点升高温度,或加入能够消耗氢离子的物质(如活泼金属、碱如等)以促进正向电离。
(3)的盐酸完全电离,其溶质的物质的量浓度。常温下,的溶液中。等体积混合后过量,混合后溶液中。此时,则,保留一位小数为。
(4)水的离子积常数仅取决于温度。图中a、b两点代表相同温度下的稀释过程,由于温度未发生改变,因此。
(5)溶液的导电能力取决于自由移动离子的总浓度。a、b两点的相等,说明两溶液的相等,因二者均为一元酸,结合电荷守恒可知,溶液中的阴离子浓度也基本相等,因此两溶液中自由移动的离子总浓度基本相等,导电能力相同。
(6)初始时两溶液体积相同且均为3。由于盐酸完全电离而醋酸部分电离,醋酸的初始总浓度远大于盐酸的浓度。稀释相同倍数至体积均为的b、c两溶液时,b(醋酸)含有的酸的总物质的量远大于c(盐酸),因此中和时b消耗等浓度的溶液体积更多,即。
(7)由题给电离常数可知,酸性强弱顺序为:。根据较强酸制取较弱酸的反应规律,与反应只能生成弱酸酸式根,不能继续反应放出CO2气体,反应的化学方程式为。
五、H2S的转化与利用(20分)
5.是一种大气污染物,将转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
I.的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
克劳斯燃烧法
方法②
铁盐、铜盐氧化法
(1)方法①的化学方程式是______。
(2)方法②,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,转化流程如图所示。下列说法不正确的是______(不定项)。
A.和反应的离子方程式为
B.在转化过程中发生的反应为
C.整个反应过程中溶液的pH值变小(不考虑产生的稀释效果)
D.提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
Ⅱ.石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
(3)水溶液中存在电离平衡和。若向溶液中______。
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
(4)时,在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图所示(忽略溶液体积的变化、的挥发)。时,溶液中的______。
Ⅲ.下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
(5)由图判断,的二级电离平衡常数为______。
(6)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是______。
工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
(7)向物质的量浓度相同的、、、的混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是______。
A. B. C. D.
(8)用溶液沉淀废水中,为使沉淀完全[],则应满足溶液中______。
(9)反应的平衡常数的值为______。
【答案】(1)
(2)AC
(3)C
(4)0.043
(5)
(6)OH-+H2S=HS-+H2O
(7)D
(8)
(9)
【解析】(1)方法①为克劳斯燃烧法,H2S与少量氧气反应生成S和H2O,反应的化学方程式为:;
(2)A.由图示和元素守恒可知,Cu2+和H2S反应生成CuS和H+,H2S为弱酸,不可拆,离子方程式为,A错误;
B.由图可以看出,Fe2+在O2作用下变成Fe3+,发生的反应为:,B正确;
C.若不考虑水的稀释,由总反应为:可知,过程中pH不变,C错误;
D.提高混合气体中O2的比例,O2充足时,反应过程中的Fe2+能被充分氧化为Fe3+,而充足的Fe3+可将CuS氧化为S,从而防止生成的硫单质中混有CuS,D正确;
故选AC;
(3)A.加水,平衡向右移动,但溶液中H+浓度减小,A错误;
B.通入SO2,发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,H2S浓度减小,当SO2过量时,溶液显酸性,而且H2SO3酸性比H2S强,pH减小,B错误;
C.加入氯水,发生反应:H2S+Cl2=S↓+2HCl,溶液中H2S浓度减小,H+浓度增大,平衡向左移动,盐酸的酸性大于氢硫酸,溶液pH值减小,C正确;
D.加入CuSO4,Cu2++S2-=CuS↓,S2-浓度减小,平衡向右移动,H+浓度增大,D错误;
故选C;
(4)pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2 mol·L-1,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,根据硫守恒:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol·L-1,所以c(H2S)+c(HS-)=0.1 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1=0.043 mol·L-1;
(5)由图判断,H2S的二级电离平衡常数为,当溶液pH=13.0时,且,则;
(6)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入H2S溶液中,酚酞指示剂变色pH范围为,此pH范围内只存在HS-,则滴定终点的离子方程式是:OH-+H2S=HS-+H2O;
(7)Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+都是+2价的金属阳离子,由于它们的浓度相同,因此室温时,向该溶液中加入Na2S溶液时,溶度积常数越小,越容易形成沉淀;根据重金属离子的硫化物的溶度积常数表可知,室温时HgS的溶度积最小,因此首先形成的是HgS沉淀,故选D;
(8)室温时,用Na2S溶液沉淀废水中Pb2+,使Pb2+沉淀完全,这时溶液中c(Pb2+)≤1×10-5 mol·L-1,由于当c(Pb2+)·c(S2-)≥Ksp(PbS)时,就可以形成PbS沉淀,所以;
(9)反应的平衡常数K的值为。
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