精品解析:湖北武汉市第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段性检测 化学试题
2026-10-15
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内容正文:
武汉二中高二年级上学期10月阶段性检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 C-12 Na-23
一、单选题
1. 盐类水解在工业、农业、生产、生活中应用广泛。下列实例与盐类水解无关的是
A. 蓝矾可用于饮用水的杀菌消毒
B. 草木灰不能与铵态氮肥混施
C. 焊接金属用氯化铵溶液除锈
D. 使用泡沫灭火器时将内筒与外筒的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液倒立混合
2. 常温下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的盐酸溶液中氢离子数目为
B. 0.64g二氧化硫通入足量水中,所得溶液中
C. 向的氯化铵溶液中通入氨气至,忽略溶液体积变化,所得溶液中
D. 将只含的浓溶液滴入足量沸水中形成的胶团粒子数为
3. 在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:
B. 常温下,由水电离出的的溶液中:
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中:
D. 含有大量的溶液中:
4. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离氢氧化铁胶体与溶液
过滤
胶体粒子不能通过滤纸
B
除去固体中混有的
重结晶
在水中的溶解度很大
C
用溶液制备无水固体
蒸发
受热不分解
D
除去中的
加CuO后过滤
使铁离子变成氢氧化铁沉淀
A. A B. B C. C D. D
5. 常温下,下列有关说法正确的是
A. 常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B. 溶液中:
C. pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D. 常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
6. 下列实验操作现象与结论对应关系不正确的是
实验操作和现象
结论或解释
A
常温下,向的NaCl和NaI混合溶液中,逐滴加入溶液,先产生黄色沉淀
Ksp:AgI<AgCl
B
用pH计测得:20℃时溶液的;50℃时该溶液的
温度升高,溶液中的水解平衡逆向移动
C
向的溶液中,缓慢滴入滴的NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
减小氢离子浓度,平衡向生成方向移动
D
取两支试管,分别加入溶液,再将试管分别放入盛冷水、热水的烧杯中,观察到热水中试管内溶液呈现黄绿色
(蓝色)(黄色)
A. A B. B C. C D. D
7. 某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,已知曲线②对应的是饱和溶液的溶解曲线。下列说法不正确的是
A. 相同温度下溶度积的比较:
B.
C. 对于曲线①和②来说,e点分别是和的过饱和溶液、不饱和溶液
D. mol/L时,两饱和溶液中,:则
8. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数()
下列说法错误的是
A. 同条件下等物质的量浓度溶液的碱性:
B. 25℃时,的溶液中,水电离的
C. 体积相同、相同的①、②、③三种稀溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积为①>②=③
D. 向溶液中通入少量的,反应的离子方程式为:
9. 常温下,用浓度为的NaOH标准溶液滴定浓度均为的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 盐酸与NaOH溶液先反应
B. 点a:
C. 点c:
D. 两个滴定终点的指示剂都可选用甲基橙
10. 草酸是一种有机二元弱酸。溶液中含碳微粒的分布分数与pH的关系如图所示,其中代表微粒、或。下列说法不正确的是(已知)
A. 溶液呈酸性
B. 草酸溶液中加NaOH溶液,调至,溶液中
C. 忽略第二步水解,的溶液的水解率为
D. 如果要用该图像表示的分布系数图像,则图像需要整体右移
11. 25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:Ⅰ.Ag2CrO4为砖红色沉淀;
Ⅱ.相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
Ⅲ.25℃下,,;
Ⅳ.,(X代表、或)。下列说法错误的是
A. c点时,会生成AgBr沉淀
B. 滴定终点时,溶液中
C. 在KHCrO4溶液中,
D. 反应的平衡常数
12. 以含锌废液(主要成分为,含少量、)为原料制备的实验流程如下图所示,下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠()中硫元素的化合价为+7
B. 沉锌反应:
C. “氧化除锰”过程中共消耗过二硫酸钠(),则废液中共含有
D. “调节”时试剂可以选用、或
13. 室温下,实验模拟去除锅炉水垢,将溶液与过量固体混合,发生反应。溶液pH随时间变化如下图所示。
已知:。下列说法正确的是
A. 反应a的平衡常数约为
B. 的v(正)(逆)
C.
D. 反应a达到平衡时,溶液
14. 电解质溶液的导电能力越强,电导率越大;难溶于水。25℃时,用标准溶液滴定10 mL 溶液,测得溶液的相对电导率()及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图。已知:、。下列说法正确的是
A. a点溶液的
B. 随着标准溶液的加入,不断减小
C. c点溶液中存在:
D. d点溶液中存在:
15. 常温下,向足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时溶质各微粒浓度的对数(M代表、、、)随pH变化曲线如图所示。已知,。下列有关说法正确的是
A. 曲线③代表
B. 的电离常数的数量级为
C. pH=7时,
D. 11<pH<13时,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
二、填空题
16. 硒是人体必需元素之一,在工业上也具有广泛应用。
(1)硒酸(H2SeO4)是一种强酸,在水溶液中,只有第一步的电离是完全的,第二步电离并不完全:H2SeO4=H++HSeO、HSeOH++SeO,据此回答:
①25℃时,K2SeO4溶液显___________(填“弱酸性”“弱碱性”或“中性”)。
②在0.100 mol·L-1的硒酸溶液中,c(H+)=0.110 mol·L-1,则硒酸的第二步电离平衡常数K约为___________(保留两位有效数字)。
③向NaClO溶液中滴加少量硒酸,离子方程式为___________。
(2)常温下,H2Se的电离平衡常数为Ka1=1.3×10-4,Ka2=10-11,据此回答:
①常温下,0.100 mol·L-1的Na2Se溶液的pH约为___________。
②已知常温下CuSe的Ksp=8×10-49,CuCO3的Ksp=1.6×10-10;常温下能不能实现CuCO3向CuSe的一步转化,理由是___________。
(3)实验中涉及的两种酸的电离常数见下表(已知)
弱酸
碳酸()
草酸()
电离平衡常数/25℃
①0.1mol/L 溶液,水的电离被___________(填“促进”或“抑制”)。
②常温下的某溶液中,当溶液中时,pH=___________。
17. 常温下有4种溶液:①,②,③,④
(1)上述溶液中金属阳离子的水解离子方程式为:______。
(2)等物质的量浓度的上述四种溶液中,水解程度最大的为:_______(填序号),由小到大顺序为:______(填序号)。
(3)当相等时,上述四种溶液pH由小到大顺序为:______(填序号)。
(4)已知溶液③中mol/L,mol/L,则_______(用含电离平衡常数,水的离子积常数以及a,b的代数式表示)。
(5)某含工业废水可用溶液③进行沉淀,得到的0.2 mol该沉淀可用2 mol/L的溶液处理,每次1 L,至少处理_______次能将该沉淀全部转化为(已知该沉淀的溶度积常数为,的溶度积常数为)。
18. H2A是一种二元弱酸。回答下列问题:
(1)常温下,向VL cmol·L−1H2A溶液中滴加NaOH溶液,M代表H2A、HA-、A2−、H+或OH-,-lgc(M)与溶液pH的变化关系如图所示。
①曲线a表示的微粒是___________。常温下NaHA溶液显___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
②X点对应的溶液中,=___________。
③a与e两线相交时,溶液中c(Na+)+c(H+)-c(A2−)___________cmol·L−1(填“>”“<”或“=”)。
(2)在温度T1、T2(T1>T2)下,分别向一定浓度的AgNO3溶液中滴加Na2A溶液,所得Ag2A的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
①温度为T1时,Ksp(Ag2A)= ___________。
②温度为T2时,采取措施使溶液由M点变成P点,已知变化前后溶液下方均有Ag2A沉淀,则采取的措施不可能是___________(填标号)。
A.升高温度 B.升温并加适量AgNO3(s)
C.加水稀释 D.升温并加水稀释
19. 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe3O4、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等)制备硫酸锰,流程如图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
完全沉淀的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)为加快“溶浸”速率,可以采取的措施有_______________________________(任写两点);“滤渣1”的成分为S和SiO2,写出“溶浸”时二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:______________。
(2)“氧化”操作时常用的试剂有H2O2、MnO2、氯水等,此流程中没有选用H2O2试剂的原因可能是____________________________________。
(3)“调pH”的目的是除铁和铝元素,溶液的pH范围应调节为______。
(4)“除杂1”的目的是除去锌和镍元素,“滤渣3”的主要成分是______(填化学式)。
(5)“除杂2”的目的是除去Mg2+生成MgF2,以便对其回收利用。溶液的pH过低会导致MgF2沉淀不完全,从平衡移动角度解释原因:__________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式:________________________。
20. 侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。
(1)侯氏制碱法是向饱和食盐水中先通入____________,然后再通入另一种气体,最后将此过程产生的晶体煅烧即可获得纯碱,煅烧时发生反应的化学方程式为____________。
(2)某实验小组在侯氏制碱法基础上,以NaCl和NH4HCO3为反应物在实验室制备纯碱的步骤如下:
①配制饱和食盐水。配制时,下列仪器中需要使用的有____________(填名称)。
②在水浴加热下,将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中,搅拌,使NH4HCO3溶解,静置,析出NaHCO3晶体。NH4HCO3需研细后加入,目的是____________。
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧,得到Na2CO3固体。
(3)实验小组使用滴定法测定产品的成分:称量mg产品配制成250mL溶液,量取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴入指示剂1,用浓度为的盐酸标准溶液进行滴定。滴定至第一个滴定终点B后加入指示剂2,继续用上述盐酸标准溶液进行滴定,滴定至第二个终点C即停止实验。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如图所示。
①到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2mL。,所得产品的成分为____________(填标号)。
a.Na2CO3 b.NaHCO3 c.Na2CO3和NaHCO3 d.Na2CO3和NaOH
②确定第一次滴定终点的现象为____________。指示剂2是____________(填试剂名称)。
③产品中Na2CO3的质量分数为____________(用含m、、V1或V2的代数式表示)。
(4)实验小组探究Na2CO3溶液的pH与温度的关系如下图所示。
①a点时碳酸钠溶液呈碱性,原因是_______________________________(用离子方程式表示)
②a、b或c中,水解程度最大的点是____________。
③b→c段pH随温度升高而下降的原因是______________________________________________________。
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武汉二中高二年级上学期10月阶段性检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 C-12 Na-23
一、单选题
1. 盐类水解在工业、农业、生产、生活中应用广泛。下列实例与盐类水解无关的是
A. 蓝矾可用于饮用水的杀菌消毒
B. 草木灰不能与铵态氮肥混施
C. 焊接金属用氯化铵溶液除锈
D. 使用泡沫灭火器时将内筒与外筒的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液倒立混合
【答案】A
【解析】
【详解】A.蓝矾()用于饮用水杀菌消毒的原理是为重金属离子,可使蛋白质变性,与盐类水解无关,A符合题意;
B.草木灰的主要成分为,水解使溶液显碱性,铵态氮肥中的水解使溶液显酸性,二者混施时发生反应生成逸出降低肥效,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.氯化铵溶液中水解使溶液显酸性,可与铁锈(主要成分为铁的氧化物)反应达到除锈目的,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.溶液中水解显酸性,溶液中水解显碱性,二者混合发生双水解反应生成气体和沉淀,是泡沫灭火器的工作原理,与盐类水解有关,D不符合题意;
2. 常温下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的盐酸溶液中氢离子数目为
B. 0.64g二氧化硫通入足量水中,所得溶液中
C. 向的氯化铵溶液中通入氨气至,忽略溶液体积变化,所得溶液中
D. 将只含的浓溶液滴入足量沸水中形成的胶团粒子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.未给出的盐酸溶液体积,无法计算氢离子的物质的量,不能确定氢离子数目为,A错误;
B.0.64g 的物质的量为0.01mol,与水的反应是可逆反应,不能完全转化为,且分步电离后,含硫粒子还包含未电离的,因此,B错误;
C.氯化铵溶液中,溶液时,根据电荷守恒,可得,,数目为,C正确;
D.胶团是多个粒子的聚集体,因此水解形成的胶团粒子数远小于,且无法确定具体数值为,D错误;
故选C。
3. 在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:
B. 常温下,由水电离出的的溶液中:
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中:
D. 含有大量的溶液中:
【答案】A
【解析】
【分析】本题为离子共存选择题,需先明确各选项的隐含条件,再逐一判断离子间能否发生反应:“能使红色石蕊试纸变蓝”说明溶液显碱性;“由水电离出的c(H+)很小”说明水的电离受到抑制,溶液可能显强酸性或强碱性;“加入铝粉能产生氢气”说明溶液可能显强酸性或强碱性;再结合离子的性质判断各组离子能否大量共存。
【详解】A.能使红色石蕊试纸变蓝的溶液显碱性,选项中的四种离子在碱性溶液中相互之间不反应、均能大量存在,A正确;
B.常温下,由水电离出的的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液:酸性溶液中,碳酸氢根离子能与氢离子反应生成二氧化碳和水;碱性溶液中,氢氧根离子能与碳酸氢根离子反应,且镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,该组离子不能大量共存,B错误;
C.加入铝粉能产生氢气的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液:强酸性溶液中,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,加入铝粉不能产生氢气,同时亚铁离子与硝酸根离子在酸性条件下能发生氧化还原反应;强碱性溶液中,氢氧根离子与铵根离子、亚铁离子反应,该组离子不能大量共存,C错误;
D.铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应,生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,该组离子不能大量共存,D错误;
故答案为A。
4. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离氢氧化铁胶体与溶液
过滤
胶体粒子不能通过滤纸
B
除去固体中混有的
重结晶
在水中的溶解度很大
C
用溶液制备无水固体
蒸发
受热不分解
D
除去中的
加CuO后过滤
使铁离子变成氢氧化铁沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.胶体粒子能通过滤纸,分离胶体和溶液应用渗析法,A错误;
B.重结晶法利用的是KNO3和NaCl的溶解度随温度变化的差异,而非单纯NaCl溶解度大,B错误;
C.蒸发MgCl2溶液时,Mg2+会水解生成Mg(OH)2,需在HCl氛围中蒸发才能得到无水MgCl2,C错误;
D.加入CuO可消耗Fe3+水解产生的H+,促使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,过滤后即可除去,D正确;
故选D。
5. 常温下,下列有关说法正确的是
A. 常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B. 溶液中:
C. pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D. 常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下的氨水为弱碱溶液,溶质浓度远大于,的为强酸溶液,,二者等体积混合后氨水过量,所得溶液显碱性,A正确;
B.溶液中存在物料守恒,钠元素总物质的量是碳元素总物质的量的2倍,即,题给等式不符合物料守恒关系,B错误;
C.是酸,会抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,均为5的两溶液中水的电离程度后者更大,二者不相同,C错误;
D.常温下的水溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,电离产生、水解产生,因此,题给离子浓度顺序错误,D错误;
故选A。
6. 下列实验操作现象与结论对应关系不正确的是
实验操作和现象
结论或解释
A
常温下,向的NaCl和NaI混合溶液中,逐滴加入溶液,先产生黄色沉淀
Ksp:AgI<AgCl
B
用pH计测得:20℃时溶液的;50℃时该溶液的
温度升高,溶液中的水解平衡逆向移动
C
向的溶液中,缓慢滴入滴的NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
减小氢离子浓度,平衡向生成方向移动
D
取两支试管,分别加入溶液,再将试管分别放入盛冷水、热水的烧杯中,观察到热水中试管内溶液呈现黄绿色
(蓝色)(黄色)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同浓度的和混合溶液中滴加溶液,溶度积更小的难溶物优先沉淀,先析出说明,A正确;
B.水解为吸热过程,温度升高水解平衡正向移动,增大,但温度升高也会使水的离子积增大,且增大幅度更大,导致增大、减小,并非水解平衡逆向移动,B错误;
C.体系中存在平衡,加入溶液消耗,浓度减小,平衡正向移动生成更多,溶液变为黄色,C正确;
D.热水中溶液呈黄绿色,说明升高温度平衡正向移动,更多蓝色的转化为黄色的,正反应为吸热反应,,D正确;
故选B。
7. 某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,已知曲线②对应的是饱和溶液的溶解曲线。下列说法不正确的是
A. 相同温度下溶度积的比较:
B.
C. 对于曲线①和②来说,e点分别是和的过饱和溶液、不饱和溶液
D. mol/L时,两饱和溶液中,:则
【答案】C
【解析】
【分析】曲线②对应的是BaCO3的饱和溶液的曲线,则曲线①对应的是BaSO4的饱和溶液的溶解度曲线;因此①表示饱和溶液中﹣lg[c()]与﹣lg[c(Ba2+)]的关系,②表示﹣lg[c()]与﹣lg[c(Ba2+)]的关系;
【详解】A.,,横纵坐标之和为,曲线①对应更大,更小,故,A正确;
B.曲线①为的溶解曲线,取点,,B正确;
C.,若,则,为不饱和溶液,反之则为过饱和溶液。e点对曲线②()为不饱和溶液,对曲线①()为过饱和溶液,选项描述相反,C错误;
D.时,饱和溶液中,由,得,即,D正确;
故选C。
8. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数()
下列说法错误的是
A. 同条件下等物质的量浓度溶液的碱性:
B. 25℃时,的溶液中,水电离的
C. 体积相同、相同的①、②、③三种稀溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积为①>②=③
D. 向溶液中通入少量的,反应的离子方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸的电离平衡常数越大,酸性越强,对应弱酸根离子的水解程度越小,等浓度的钠盐溶液碱性越弱。酸性顺序为,故水解程度,等浓度溶液碱性,A正确;
B.为酸,抑制水的电离,溶液中全部来自水的电离,时溶液中,故水电离的,B正确;
C.为弱酸,相同时其浓度远大于强酸,和为强酸,相同时两溶液中相等,故等体积三种溶液完全中和时消耗溶液体积①>②=③,C正确;
D.由酸性,根据强酸制弱酸规律,溶液中通入少量应生成,正确离子方程式为,D错误;
故选D。
9. 常温下,用浓度为的NaOH标准溶液滴定浓度均为的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 盐酸与NaOH溶液先反应
B. 点a:
C. 点c:
D. 两个滴定终点的指示剂都可选用甲基橙
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl为强酸,酸性强于CH3COOH,优先与NaOH反应,A正确;
B.点a对应,此时NaOH恰好完全中和HCl,溶液中溶质为等物质的量的NaCl和,根据物料守恒可得,B正确;
C.点c对应,此时NaOH恰好完全中和,溶质为NaCl和,的水解程度微弱,因此,C正确;
D.第二个滴定终点溶质为,溶液呈碱性,甲基橙变色范围为3.1~4.4,无法指示碱性终点,应选用酚酞,D错误;
故选D。
10. 草酸是一种有机二元弱酸。溶液中含碳微粒的分布分数与pH的关系如图所示,其中代表微粒、或。下列说法不正确的是(已知)
A. 溶液呈酸性
B. 草酸溶液中加NaOH溶液,调至,溶液中
C. 忽略第二步水解,的溶液的水解率为
D. 如果要用该图像表示的分布系数图像,则图像需要整体右移
【答案】C
【解析】
【分析】本题以草酸的分布分数图像为情境,综合考查弱电解质的电离平衡、盐类水解以及电荷守恒。由图中两个交点 (1.3,0.5)、(4.3,0.5) 处相邻两种微粒的浓度相等可知,草酸的第一、二级电离常数分别为 10-1.3、10-4.3,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表草酸分子、酸式草酸根离子和草酸根离子。判断各说法时,需比较酸式草酸根离子的电离程度与水解程度,再由电荷守恒建立离子浓度关系,由草酸根离子的水解常数估算水解率,并比较草酸与碳酸的各级电离常数。
【详解】A.NaHC2O4 溶液中 既能电离又能水解:其电离常数 10-4.3 远大于水解常数 10-12.7,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,A正确;
B.向草酸溶液中滴加 NaOH 溶液调至 pH=4.3 时,酸式草酸根离子与草酸根离子的浓度相等;由电荷守恒可得 ,B正确;
C.忽略第二步水解,1 mol/L Na2C2O4 溶液中草酸根离子的水解常数 ,由此可求出 ,水解率约为 1.4×10-3%,而不是 1.4%,C错误;
D.碳酸的第一、二级电离常数分别为 10-6.4、10-10.3,均明显小于草酸相应的电离常数,其分布分数曲线的交点对应的 pH 更大,故该图像表示碳酸的分布系数图像时需要整体右移,D正确;
故答案为C。
11. 25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:Ⅰ.Ag2CrO4为砖红色沉淀;
Ⅱ.相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
Ⅲ.25℃下,,;
Ⅳ.,(X代表、或)。下列说法错误的是
A. c点时,会生成AgBr沉淀
B. 滴定终点时,溶液中
C. 在KHCrO4溶液中,
D. 反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】AgCl的沉淀溶解平衡为,对应;AgBr的沉淀溶解平衡为,对应。因此,这两种沉淀的平衡曲线斜率相同。铬酸银的沉淀溶解平衡为,对应,其平衡曲线斜率与AgCl、AgBr不同,故①表示铬酸银。相同银离子浓度下,溶度积较大的AgCl对应较大的氯离子浓度和较小的纵坐标,因此②表示AgCl,③表示AgBr。a点同时位于①和②上,将其坐标(2.0,7.7)分别代入溶度积表达式,得到,。由③上的b点(6.1,6.1),得到。
【详解】A.c点位于③下方,溴离子浓度大于形成饱和溶液所需的浓度,AgBr的离子积大于其溶度积,能生成AgBr沉淀,A正确;
B.根据分析可知,、,滴定终点时,则有,B正确;
C.因为25℃下,,,则的电离程度大于水解程度,即,在KHCrO4溶液中,物料守恒为:,则,C正确;
D.反应的平衡常数,D错误;
故选D。
12. 以含锌废液(主要成分为,含少量、)为原料制备的实验流程如下图所示,下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠()中硫元素的化合价为+7
B. 沉锌反应:
C. “氧化除锰”过程中共消耗过二硫酸钠(),则废液中共含有
D. “调节”时试剂可以选用、或
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素最高正价为+6,中含有1个过氧键(2个为-1价),经计算的化合价为+6,A错误;
B.对该化学方程式进行原子守恒验证,各元素原子左右两侧数目相等,反应原理符合与的双水解反应规律,B正确;
C.“氧化除锰”过程中不仅氧化,还会将氧化为,故消耗时,废液中的物质的量小于,C错误;
D.若选用调节,会将还原为,无法通过调除去杂质,D错误;
故选B。
13. 室温下,实验模拟去除锅炉水垢,将溶液与过量固体混合,发生反应。溶液pH随时间变化如下图所示。
已知:。下列说法正确的是
A. 反应a的平衡常数约为
B. 的v(正)(逆)
C.
D. 反应a达到平衡时,溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应a的平衡常数可通过溶度积常数推导: 对于反应 ,平衡常数表达式为: , 代入已知数据 ,: 远大于 ,A错误;
B. 溶液呈碱性的核心原因是存在水解平衡 。 内溶液pH逐渐降低,说明 不断减小,代表反应a消耗了,导致水解平衡逆向移动,因此水解的正反应速率小于逆反应速率,B错误;
C.根据溶液电荷守恒,任意时刻溶液中都存在: 将等式变形可得: ,由图像可知, 时溶液 ,因此: ,,代入后等式右侧为 ,C正确;
D.反应a达到平衡时,体系中仍存在大量的 参与转化后剩余的含碳粒子(、),二者的水解作用会让溶液持续呈碱性,结合图像趋势可知平衡时溶液pH始终大于7,不可能等于7,D错误;
故选C。
14. 电解质溶液的导电能力越强,电导率越大;难溶于水。25℃时,用标准溶液滴定10 mL 溶液,测得溶液的相对电导率()及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图。已知:、。下列说法正确的是
A. a点溶液的
B. 随着标准溶液的加入,不断减小
C. c点溶液中存在:
D. d点溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】用滴定,两条曲线:电导率反映离子总浓度;,钡离子浓度越小,越大。 1. a→b(0‑10 mL):生成沉淀;b点(10 mL)恰好沉淀,溶质。离子减少,电导率快速下降;下降,快速上升。 2. b→c(10‑20 mL):和反应生成;c点(20 mL)恰好完全反应,溶质。稀释为主,电导率缓慢下降;钡离子来自沉淀溶解平衡,后半段基本不变。 3. c→d(20‑30 mL):继续滴加;d点(30 mL)与物质的量1:1。加入强电解质,离子增多,电导率回升;保持平稳。
【详解】A.a点是初始的溶液,b点加入时发生反应:,说明初始的浓度为,电离出的,25℃时,,大于12,A错误;
B.溶度积只与温度有关,温度不变,加入的过程中保持不变,不会随试剂加入不断减小,B错误;
C.根据物料守恒: 含微粒总物质的量:,微粒分配:一部分在沉淀中,一部分在溶液中。,同理对于:,两式相减得到:,又因为加入了,所以,即,代入上式并除以总体积,得到浓度关系:整理得:,选项中漏掉了前面的系数2,C错误;
D.d点加入,可等效为体系中含等物质的量的和:不水解,浓度最大;由可算出的水解常数,水解程度远小于的电离程度,因此;溶液中仅来自和的微弱水解,浓度最小,最终离子浓度顺序为,D正确;
故选D。
15. 常温下,向足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时溶质各微粒浓度的对数(M代表、、、)随pH变化曲线如图所示。已知,。下列有关说法正确的是
A. 曲线③代表
B. 的电离常数的数量级为
C. pH=7时,
D. 11<pH<13时,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
【答案】B
【解析】
【分析】草酸是二元弱酸,存在两步电离:、;草酸钙的溶解平衡:,氢氧化钙的溶解平衡:。首先根据粒子浓度随pH的变化规律判断各曲线对应微粒:pH增大时,浓度持续减小、浓度持续增大,因此曲线①为,曲线②为,浓度随着浓度的增大而减小,曲线④为,曲线③为。
【详解】A.由分析可知,曲线③代表,不是,A错误;
B.的电离常数,当时,。从图中C点pH=4.2可知, ,数量级为,B正确;
C.CaC2O4为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,pH=7时,溶液中的离子成分要考虑加入盐酸以后提供的,电荷守恒式应为,pH=7时,整理后无法得到,C错误;
D.根据,。当pH=13时,,若生成沉淀,则至少为,但图中pH=13对应,说明此时未生成,不存在转化为的情况,D错误;
故选B。
二、填空题
16. 硒是人体必需元素之一,在工业上也具有广泛应用。
(1)硒酸(H2SeO4)是一种强酸,在水溶液中,只有第一步的电离是完全的,第二步电离并不完全:H2SeO4=H++HSeO、HSeOH++SeO,据此回答:
①25℃时,K2SeO4溶液显___________(填“弱酸性”“弱碱性”或“中性”)。
②在0.100 mol·L-1的硒酸溶液中,c(H+)=0.110 mol·L-1,则硒酸的第二步电离平衡常数K约为___________(保留两位有效数字)。
③向NaClO溶液中滴加少量硒酸,离子方程式为___________。
(2)常温下,H2Se的电离平衡常数为Ka1=1.3×10-4,Ka2=10-11,据此回答:
①常温下,0.100 mol·L-1的Na2Se溶液的pH约为___________。
②已知常温下CuSe的Ksp=8×10-49,CuCO3的Ksp=1.6×10-10;常温下能不能实现CuCO3向CuSe的一步转化,理由是___________。
(3)实验中涉及的两种酸的电离常数见下表(已知)
弱酸
碳酸()
草酸()
电离平衡常数/25℃
①0.1mol/L 溶液,水的电离被___________(填“促进”或“抑制”)。
②常温下的某溶液中,当溶液中时,pH=___________。
【答案】(1) ①. 弱碱性 ②. 1.2×10-2 ③. H++HSeO+2ClO-=2HClO+SeO
(2) ①. 12 ②. Se2-(aq) + CuCO3(s)CuSe(s)+ CO(aq) K=2×1038>105,可以完全转化
(3) ①. 抑制 ②. 4.3
【解析】
【小问1详解】
①,可知会水解,溶液显弱碱性;
②在的硒酸溶液中第一步电离后,总,说明第二步电离产生额外第二步电离的浓度为,即的浓度为,的浓度为,则;
③硒酸的第二步电离常数远大于次氯酸的电离常数,则两个氢离子均能提供,离子反应方程式为。
【小问2详解】
①水解,水解常数,则,解得,即;
②该反应为其平衡常数,该反应K很大,常温下可转化。
【小问3详解】
①NaHC2O4的水解平衡常数为: ,其电离程度大于水解程度,水的电离被抑制;
草酸第二步电离常数:,当溶液中时,,pH=5-lg5=4.3。
17. 常温下有4种溶液:①,②,③,④
(1)上述溶液中金属阳离子的水解离子方程式为:______。
(2)等物质的量浓度的上述四种溶液中,水解程度最大的为:_______(填序号),由小到大顺序为:______(填序号)。
(3)当相等时,上述四种溶液pH由小到大顺序为:______(填序号)。
(4)已知溶液③中mol/L,mol/L,则_______(用含电离平衡常数,水的离子积常数以及a,b的代数式表示)。
(5)某含工业废水可用溶液③进行沉淀,得到的0.2 mol该沉淀可用2 mol/L的溶液处理,每次1 L,至少处理_______次能将该沉淀全部转化为(已知该沉淀的溶度积常数为,的溶度积常数为)。
【答案】(1)
(2) ①. ② ②. ②①③④
(3)④<③=①<② (4) (5)3
【解析】
【小问1详解】
上述溶液中金属阳离子为,其水解离子方程式为:;
【小问2详解】
四种溶液中均存在,等物质的量浓度的、中的大于和;溶液中还存在,抑制水解,最大;溶液中还存在,,与双水解,最小,水解程度最大;则由小到大顺序为②①③④;
【小问3详解】
当相等时,和中阴离子均不水解,水解程度相同,pH相同;中的水解,酸性增强,pH最小;中水解,酸性减弱,pH最大;故pH由小到大顺序为:④<③=①<②。
【小问4详解】
根据物料守恒,⇒,则的水解平衡常数⇒。
【小问5详解】
,==,设一次溶解的物质的量为x mol,溶液中,,则,解得:,所以处理次数,即至少处理3次。
18. H2A是一种二元弱酸。回答下列问题:
(1)常温下,向VL cmol·L−1H2A溶液中滴加NaOH溶液,M代表H2A、HA-、A2−、H+或OH-,-lgc(M)与溶液pH的变化关系如图所示。
①曲线a表示的微粒是___________。常温下NaHA溶液显___________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
②X点对应的溶液中,=___________。
③a与e两线相交时,溶液中c(Na+)+c(H+)-c(A2−)___________cmol·L−1(填“>”“<”或“=”)。
(2)在温度T1、T2(T1>T2)下,分别向一定浓度的AgNO3溶液中滴加Na2A溶液,所得Ag2A的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
①温度为T1时,Ksp(Ag2A)= ___________。
②温度为T2时,采取措施使溶液由M点变成P点,已知变化前后溶液下方均有Ag2A沉淀,则采取的措施不可能是___________(填标号)。
A.升高温度 B.升温并加适量AgNO3(s)
C.加水稀释 D.升温并加水稀释
【答案】(1) ①. H2A ②. 酸性 ③. 10-1.5 ④. <
(2) ①. 10-11.3 ②. ACD
【解析】
【分析】根据H2A+NaOH=NaHA+H2O、NaHA+NaOH=Na2A+H2O,结合图像,ab曲线交叉点为H2A、HA-交点,则a为H2A变化曲线,b为HA-变化曲线,结合pH=1.3点可知,H2A的一级电离平衡常数Ka1=10-1.3,结合Y点可知,H2A的二级电离平衡常数Ka2=10-4.3;故H2A为弱酸,第一步部分电离,第二步部分电离;起始溶液中A2-最小,c为A2-变化曲线,d为H+浓度变化曲线,e为OH-变化曲线。
【小问1详解】
①根据分析,曲线a表示的微粒是H2A。NaHA溶液水解常数为,HA-的电离大于水解,溶液显酸性;
②X点为H2A、A2-交点,对应的溶液中,,c(H+)=,则;
③a与e两线相交时c(H2A)=c(OH-),存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2−)+c(OH-)+c(HA-),则c(Na+)+c(H+)=2c(A2−)+ c(H2A)+c(HA-),再结合物料守恒:c(A2−)+c(H2A)+c(HA-)< cmol·L−1,可得溶液中c(Na+)+c(H+)-c(A2−)<cmol·L−1;
【小问2详解】
①温度为T1时,取点(-7.3,2),Ksp(Ag2A)=(10-2)2×10-7.3=10-11.3 ;
②A.升高温度,c(Ag+)、c(A2-)均增大,不符合图像变化,A选;
B.升温使c(Ag+)、c(A2-)均增大,加适量AgNO3(s),可以增大c(Ag+),而c(A2-)减小,可以由M到p,B不选;
C.由于变化前后溶液下方均有Ag2A沉淀,则加水稀释时c(Ag+)、c(A2-)均不变,M点不变,不能由M到p,C选;
D.升温c(Ag+)、c(A2-)均增大,加水稀释c(Ag+)、c(A2-)保持不变,不能由M到p,D选;
故选ACD。
19. 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe3O4、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等)制备硫酸锰,流程如图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
完全沉淀的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)为加快“溶浸”速率,可以采取的措施有_______________________________(任写两点);“滤渣1”的成分为S和SiO2,写出“溶浸”时二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:______________。
(2)“氧化”操作时常用的试剂有H2O2、MnO2、氯水等,此流程中没有选用H2O2试剂的原因可能是____________________________________。
(3)“调pH”的目的是除铁和铝元素,溶液的pH范围应调节为______。
(4)“除杂1”的目的是除去锌和镍元素,“滤渣3”的主要成分是______(填化学式)。
(5)“除杂2”的目的是除去Mg2+生成MgF2,以便对其回收利用。溶液的pH过低会导致MgF2沉淀不完全,从平衡移动角度解释原因:__________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式:________________________。
【答案】(1) ①. 将矿石粉碎、搅拌、适当加热、适当增大硫酸浓度等 ②.
(2)或能催化过氧化氢分解,导致过氧化氢消耗量偏多
(3)
(4)、
(5)过低,与结合生成,使降低,沉淀溶解平衡向溶解方向移动,沉淀不完全
(6)
【解析】
【分析】硫化锰矿(还含等元素),矿和粉加入稀硫酸,具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成,同时溶液中还有难溶性的及难溶性的硅酸盐,所以得到的滤渣1为和;然后向滤液中加入,将还原性离子氧化生成,再向溶液中加入氨水调节溶液的除铁和铝,所以滤渣2为;根据流程图,结合表格数据,加入的和反应生成硫化物沉淀,“除杂1”的目的是除去和,所以滤渣3为和;“除杂2”的目的是生成沉淀除去,所以滤渣4为,最后向滤液中加入碳酸氢铵得到沉淀,用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰,据此分析解答。
【小问1详解】
常规加快固液反应速率的方法均可适用该溶浸过程如将矿石粉碎、搅拌、适当加热、适当增大硫酸浓度等;溶浸时酸性条件下作为氧化剂将中的价氧化为单质,自身被还原为,配平得到对应方程式:;
【小问2详解】
溶液中存在或,会加速的无效分解,降低氧化效率、增加生产成本;
【小问3详解】
“调”除铁和铝,溶液的应该大于这两种离子完全沉淀所需且小于其它离子生成沉淀的值,在时和沉淀完全,在时开始产生沉淀,为了只得到氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,需要溶液的范围为;
【小问4详解】
除杂1加入,会与溶液中的、生成难溶的硫化物沉淀,从而除去锌和镍元素;
【小问5详解】
“除杂2”的目的是生成沉淀除去,溶液中存在的溶解平衡,如果溶液酸性较强, 与结合形成弱电解质,平衡向右移动,所以镁离子沉淀不完全;
【小问6详解】
沉锰时在氨水提供的弱碱性环境下与反应生成碳酸锰沉淀,同时得到铵根离子和水,离子方程式为:。
20. 侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。
(1)侯氏制碱法是向饱和食盐水中先通入____________,然后再通入另一种气体,最后将此过程产生的晶体煅烧即可获得纯碱,煅烧时发生反应的化学方程式为____________。
(2)某实验小组在侯氏制碱法基础上,以NaCl和NH4HCO3为反应物在实验室制备纯碱的步骤如下:
①配制饱和食盐水。配制时,下列仪器中需要使用的有____________(填名称)。
②在水浴加热下,将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中,搅拌,使NH4HCO3溶解,静置,析出NaHCO3晶体。NH4HCO3需研细后加入,目的是____________。
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧,得到Na2CO3固体。
(3)实验小组使用滴定法测定产品的成分:称量mg产品配制成250mL溶液,量取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴入指示剂1,用浓度为的盐酸标准溶液进行滴定。滴定至第一个滴定终点B后加入指示剂2,继续用上述盐酸标准溶液进行滴定,滴定至第二个终点C即停止实验。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如图所示。
①到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2mL。,所得产品的成分为____________(填标号)。
a.Na2CO3 b.NaHCO3 c.Na2CO3和NaHCO3 d.Na2CO3和NaOH
②确定第一次滴定终点的现象为____________。指示剂2是____________(填试剂名称)。
③产品中Na2CO3的质量分数为____________(用含m、、V1或V2的代数式表示)。
(4)实验小组探究Na2CO3溶液的pH与温度的关系如下图所示。
①a点时碳酸钠溶液呈碱性,原因是_______________________________(用离子方程式表示)
②a、b或c中,水解程度最大的点是____________。
③b→c段pH随温度升高而下降的原因是______________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 烧杯、玻璃棒 ②. 加快溶解、加快与反应
(3) ①. c ②. 滴入最后一次盐酸标准溶液时,溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不恢复颜色 ③. 甲基橙 ④.
(4) ①. ②. c ③. 温度升高,碳酸钠水解程度增大,水的电离程度也增大,综合影响导致增大,pH减小
【解析】
【小问1详解】
氨气在水中的溶解度远大于,先通氨气使食盐水呈碱性,可大幅提升的吸收量,从而析出更多晶体。侯氏制碱法中析出的受热易分解,煅烧后得到纯碱,化学方程式为。
【小问2详解】
①配制饱和食盐水只需在烧杯中溶解NaCl,用玻璃棒搅拌加速溶解,不需要容量瓶、启普发生器、坩埚这些仪器。
②将固体研细可以增大反应物接触面积,提升反应速率和转化效率。
【小问3详解】
①用盐酸滴定混合碱时,第一个终点B的反应是,对应消耗盐酸体积为;从B到C的反应是。若只有,则;但此时,故选c。
②第一个滴定终点pH≈8,对应指示剂1为酚酞,酚酞在碱性环境中显红色,pH<8时逐渐褪色。第二个滴定终点pH≈4,符合甲基橙的变色范围(3.1~4.4)。
③25 mL待测液中,,250 mL溶液中总物质的量为,质量为,因此质量分数为。
【小问4详解】
①碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解生成氢氧根离子使溶液显碱性,离子方程式为。
②盐类水解是吸热反应,温度越高,水解平衡正向移动程度越大,c点温度最高,水解程度最大。
③温度升高,水的离子积增大的幅度超过水解正向移动使浓度增大的幅度,溶液中增大,因此pH下降。
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