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【 高中化学 】
3年高考真题(2024-2026)-按章分类
选择性必修1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
100个单选题 + 3个多选题 + 29个解答题
---- 教 师 版 ----
一、单选题
1.(2026高考·浙江)有关和的性质,下列说法不正确的是( )
A.可用溶液鉴别 B.灼烧时焰色均呈黄色
C.水溶液均显碱性 D.受热会分解
1.A 与反应生成白色沉淀,与反应(无论相对用量多少)也会生成白色沉淀,二者现象相同,不能用溶液鉴别,A错误。二者都含有钠元素,焰色试验中钠元素的焰色为黄色,因此灼烧时焰色均呈黄色,B正确。和均为强碱弱酸盐,碳酸根离子、碳酸氢根离子水解均使溶液显碱性,C正确。热稳定性差,受热易分解生成、和,D正确。
2.(2026高考·浙江)溶液中存在平衡:。下列说法不正确的是( )
A.Cr位于元素周期表第四周期 B.属于强电解质
C.溶液中和可以共存 D.增大,平衡向正反应方向移动
2.D 原子序数为24,核外电子排布为,电子层数为4,位于元素周期表第四周期,A正确。属于盐类,在水溶液中可以完全电离,属于强电解质,B正确。题给反应为可逆反应,不能进行到底,平衡体系中和同时存在,二者可以共存,C正确。增大即增大生成物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,D错误。
3.(2026高考·浙江)某水溶液仅含两种一元弱酸、,且。
已知:25℃时,,;。
25℃时,下图中,该溶液的与、之间关系曲线正确的是( )
A.曲线Ⅰ B.曲线Ⅱ C.曲线Ⅲ D.曲线Ⅳ
3.B 两种一元弱酸中远大于,因此溶液中主要来自的电离,的电离受电离出的抑制,可近似忽略;且弱酸电离度极小,平衡浓度初始浓度,。 根据的电离平衡:,因此,,其中。 计算特征点:,:,;,:,;,:,;,:,。与图像Ⅱ大致吻合,故答案选B。
4.(2026高考·甘肃)是一种三元酸。与在溶液中存在如下平衡:和,时,和总浓度分别为和的溶液中、分布分数[如]与的变化关系见图a(X分别为、和),与的变化关系见图b(Y分别为、、和)。下列说法错误的是( )
A.时,
B.曲线Ⅰ对应的离子为
C.时,
D.时,
4.A 是一种三元酸,其各级电离平衡:(),(,由图 a 第一个交点得出),(,由图 a 第二个交点得出);配位平衡:,, ;图b中浓度 越大,其负对数 就越小,随着 升高,增多,被不断消耗去配位,导致游离 减小(增大),对应自左向右单调上升的曲线为;pH 越高,酸根去质子化程度越大,游离 越大(减小),对应自左向右单调下降的曲线为;随着 升高、配体 浓度增大,金属先逐级配位,在较低 区间率先生成并占优势;(曲线 1):在更高 区间因配体充足而进一步大量生成,对应图中随 升高而显著上升的另一条配合物曲线。 由可知: 由可知: ,在 时, 而 。, ,A错误。金属离子与配体在溶液中逐级配位。随着 升高,溶液中的游离配体 浓度增大,配合物向更高配位数的方向转化。在较高 区间,最终产物 占主导地位,符合图 b 曲线的变化趋势,B正确。在图 b 中,当 时(即两条曲线的交点),对应的 ,此时第二级稳定常数的表达式为: ;结合图a,①,,②,两式联立得,由②得,,总浓度,,所以(忽略金属配位消耗的少量配体),解得,由表达式得,C正确。平衡的平衡常数,当时,,即,。 L总浓度为,(忽略金属配位消耗的少量配体),D正确。
5.(2026高考·广西)常温下维持,向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知:①总反应为;②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是( )
A.曲线s代表与之间的关系
B.溶液中存在
C.总反应的
D.将溶液调至6,曲线i向左平移
5.C 曲线j代表与之间的关系。随着c(F⁻)增大,B(OH)3逐渐减少(曲线s),而逐渐增多(曲线k)。中间产物(曲线j)和BF3(OH)⁻(曲线i)先增后减。根据总反应,c(F⁻)越大,越有利于生成,因此曲线k应代表δ(),曲线s代表δ[B(OH)3]。据此分析; 根据分析,曲线s代表δ[B(OH)3];δ()代表曲线k,A错误。溶液中Na⁺来自NaCl和NaF,F⁻部分以游离态存在,部分结合成含硼微粒(如、BF3(OH)⁻、),且各含硼微粒所含F原子数不同(分别为2、3、4)。物料守恒应为:,B错误。总反应为:,平衡常数表达式为:,分步反应:①,②,③,总反应=①+②+③,当时,lgc(F⁻)= -2.5,c(F⁻)=10-2.5 mol/L,c(H+)=10-3 mol/L,代入得:,C正确。pH调至6,c(H⁺)减小,根据勒夏特列原理,平衡左移,生成需更高c(F⁻),故曲线i应向右平移,而非左移,D错误。
6.(2026高考·广西)从浓缩海水中获取高纯的工艺如下。已知时的,,。下列说法正确的是( )
A.常温下,“滤液1”时,
B.常温下,“滤液2”时,完全沉淀
C.煅烧“滤渣”回收:
D.路线Ⅰ的工艺优于Ⅱ
6.A 向浓缩海水中,加入草酸和草酸钠,将转化为沉淀,过滤分离;取滤液,向其中加入溶液,将转化为沉淀;高温分解得到或向中加盐酸得到;最后电解或得到高纯Mg。 常温下时,,故,A正确。时,,未完全沉淀,B错误。给出的反应电子不守恒,煅烧的正确反应为,C错误。熔点远高于,电解能耗远大于电解,路线Ⅱ更优,D错误。
7.(2026高考·全国卷)采用标准溶液滴定和的混合溶液,滴定曲线如图所示。已知。
下列叙述正确的是( )
A.初始混合溶液中,
B.的一级电离常数
C.时,混合溶液中
D.滴定过程中应依次使用指示剂甲基橙、酚酞
7.C 第一步,盐酸中的先和发生反应,对应第一个滴定突跃点,说明原溶液中,全部转化为;第二步,继续和发生反应,对应第二个滴定突跃点,该步消耗盐酸体积为,总,因此原溶液中。 混合溶液中,同体积下浓度比等于物质的量之比,由分析可知,,A错误。第二个突跃点处,和全部转化为;不考虑本身电离时,溶液中含碳微粒满足关系;溶液体积为;故;忽略微弱的二级电离,且由第二个突跃点处pH=3.93可知,碳酸电离满足,则由电离常数的定义可知,,B错误。原溶液中;时,加入的,因此;第一步反应已完全,消耗,剩余的能与0.001 mol 反应,剩余约0.0005 mol,因此,离子浓度顺序为,C正确。第一步滴定产物为,溶液呈弱碱性,应选变色范围为碱性的酚酞作指示剂;第二步滴定产物为,溶液呈弱酸性,应选变色范围为酸性的甲基橙作指示剂;因此应该先用酚酞,再用甲基橙,D错误。
8.(2026高考·江苏)室温下,和磷酸浓度均为的混合溶液用调节。随增大,先产生沉淀,后逐渐转化为沉淀。溶液中和(含物种)随溶液的变化如图所示。已知含物种包括、、和:的,,。下列说法正确的是( )
A.溶液中
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.由1.5增大至5,溶液中逐渐增大
8.D 纯溶液中,根据电荷守恒,带正电微粒的浓度等于带负电微粒的浓度之和,正确的关系式为,A错误。由题干可知,pH增大到一定程度,先产生沉淀,pH=4.5时,含P物种未完全进入溶液,体系中存在沉淀,此时溶液为的饱和状态,满足沉淀溶解平衡,B错误。根据磷酸解离常数推导,,,可得;pH=5时,代入,,可得,即,C错误。当前的反应必然总是向着使c(Fe3+)更小的方向进行,因此pH在1.5~5范围内,c(Fe3+)一直在减小,沉淀中始终存在FePO4沉淀,体系中存在沉淀溶解平衡,溶液中满足,随着pH增大,c(Fe3+)减小,溶液中的逐渐增大,D正确。
9.(2026高考·北京)已知存在如下平衡:
① ;
②
研究在、和水溶液中的溶解性,实验如下。
资料:依据与的反应,以淀粉为指示剂,用标准溶液可准确测定水溶液中的浓度。下列说法不正确的是( )
A.的现象符合相似相溶原理,可知
B.三支试管中,的大小顺序:
C.中,若增加的体积,则一定减小
D.测中:取的下层溶液,加入水溶液后,依据资料方法测定
9.B 为非极性分子,为非极性溶剂,水为极性溶剂,的萃取现象符合相似相溶原理;平衡①的平衡常数,大部分进入层,,故,A正确。为饱和碘水,水层总浓度最大;加入后,大量转移到有机层,水层游离浓度大幅降低,因此:;向中滴入水溶液,发生平衡②:,消耗水层游离,促使平衡①逆向移动,有机层的向水层转移,减小,而为了维持不变,也要减小,故:, 因此三者顺序应为,B错误。平衡①的平衡常数仅随温度变化,温度不变时为定值。增加体积,更多会从水层进入有机层,但水层游离浓度因体系稀释、平衡移动持续降低,由可知,有机层浓度一定减小,C正确。取的下层溶液,加入水溶液后振荡,与反应生成完全进入水层,用标准溶液滴定水层的(滴定过程中会不断分解出参与反应),可测定总物质的量,进而计算,D正确。
10.(2026高考·重庆)能与邻菲咯啉(Phen)形成配离子[Fe(Phen)3]2+。将相同物质的量浓度的Phen和溶液以不同体积混合,调并定容,且各混合溶液中(n为定值),已知。下列关于混合溶液的叙述正确的是( )
A.时,
B.时,
C.时,
D.时,
10.C x=0时溶液为溶液,若不考虑水解生成的,以及调pH外加的酸或碱,电荷守恒式应为,选项中系数错误,A错误。x=0.6时过量,除水解外,水解也会结合,质子守恒式为,故,B错误。x=0.75时=0.25n,n(Phen)=0.75n,二者恰好按1:3完全配位生成;,,少量水解故,配离子物质的量为0.25n,水解后浓度仍大于配离子浓度,故,C正确。x=0.9时=0.1n,,完全配位最多生成0.1n配离子,即使配位完全,若配离子少量解离则,不可能大于,D错误。
11.(2026高考·重庆)向下列盐溶液中分别加入试剂,不影响盐的离子大量共存的是( )
A.溴水滴入NaCl溶液 B.乙醇滴入酸性溶液
C.通入溶液 D.通入溶液
11.A 溴水与溶液不发生氧化还原或复分解反应,溶液中、与溴水中的所有离子均不反应,不影响盐的离子大量共存,A入选。酸性具有强氧化性,会将乙醇氧化,被还原为,离子发生反应,影响共存,B不选。通入溶液,会发生强酸制弱酸的反应生成或,以及弱电解质,、均参与反应,影响共存,C不选。通入溶液,与结合生成弱电解质,浓度大幅降低,影响共存,D不选。
12.(2026高考·湖北)某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示,除了、外不考虑其他含物种。已知时,电离常数的,。下列说法错误的是( )
A.时,溶液中有生成
B.时,
C.平衡常数的
D.点对应的溶液中,
12.D pH较低时,未发生反应,、,随着pH升高,发生络合反应:,从0开始上升,据此解答。 从图像中可以看出,在之后,代表的平衡曲线就已经离开横轴(分布系数大于0),说明在时,已经有络合产物有生成,A正确。pH=3.25时,的,故;此时消耗的物质的量为,生成;由HL电离常数,得; 因此浓度顺序为,B正确。反应的平衡常数; 时,,约去后得; 由B项知,则,因此,C正确。c点即,根据物料守恒: 总L:, 总Zn:,两边乘2得: 联立两式消去相同项得:,代入得: ,D错误。
13.(2026高考·贵州)某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。
下列说法错误的是( )
A.“焙烧”的目的是使、分解
B.“浸取”可能的反应为
C.“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异
D.“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
13.A 磷废渣主要含、、,先在600℃下焙烧,该温度仅分解释放并生成,与不分解,焙烧产物加入溶液,75℃、pH=6.0条件下浸取,与反应生成并释放,过滤后得到含的滤液与含、的滤渣,滤渣添加油脂浮选剂,依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出,剩余,滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂,使转化为沉淀完成镁的分离回收。 分解温度高于,焙烧时仅分解,未分解,且后续浮选得到,故“焙烧”目的不是使分解,A错误。焙烧后分解生成,溶液呈酸性,加热条件下与反应生成、和,反应式符合反应规律,B正确。浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离,C正确。流程中焙烧产生、浸取产生,二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂,与滤液中反应生成,D正确。
14.(2026高考·贵州)25℃时,用 溶液分别滴定一元酸HA和HB,滴定曲线(滴定分数 , 后作简化处理)如图。
下列说法错误的是( )
A.曲线①在 内平缓,是因为A-和HA能共同稳定体系pH
B.滴定HA过程中存在关系:
C.其他条件不变时,越小,滴定终点附近pH突变范围越大
D.越大, 时溶液的pH越接近7
14.C 由滴定曲线可知:未加NaOH( )时,HA的pH大于HB,说明HA酸性更弱。 随着NaOH溶液的滴入,发生反应NaOH+HA=NaA+H₂O,在10%<T<90%内,体系中存在A-与HA组成的缓冲体系,能共同稳定体系的pH,A正确。在任意时刻,根据电荷守恒有c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据元素守恒有c(Na+)=Tc(A-)+Tc(HA),则有c(H+)+Tc(A-)+Tc(HA)=c(A-)+c(OH-),进而可得Tc(HA)+(T-1) c(A-)+c(H+)=c(OH-),B正确。由题图可知,酸性:HB>HA,Ka(HB)>Ka(HA),而滴定终点附近时HB的pH突变范围较HA大,可得其他条件不变时,Ka越大,滴定终点附近时pH突变范围越大,C错误。利用极端假设法,常温下,假设是等浓度的盐酸与醋酸溶液,都当恰好与NaOH溶液反应即T=100%时,NaCl溶液的pH=7,则可得Ka越大,T=100%时溶液的pH越接近7,D正确。
15.(2026高考·四川)常温下,用的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为的两种一元弱酸(HA)溶液,部分微粒浓度的值或微粒浓度比的pM[,M代表、或]与(滴定剂与被滴定溶液的体积比)之间的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ⅲ代表两种弱酸中较强的弱酸滴定过程中随的变化曲线
B.a、c两点溶液中水的电离程度c<a
C.b点溶液对应酸的电离常数
D.d点溶液中
15.A 随着增大,减小,增大;增大,减小,减小,减小,故上升的曲线Ⅰ、Ⅱ代表,且酸性较强的应在下,故Ⅰ代表酸性较弱的弱酸,Ⅱ代表酸性较强的酸;根据水的离子积常数变形得:,两边取负对数:,若对应pH=1.95(c点),对应的值为: (超出纵坐标范围);说明酸性较强酸的不在图像上;酸性较弱的弱酸初始,代入上述公式,,刚好与曲线Ⅲ吻合,故曲线Ⅲ代表酸性较弱的弱酸的;由图像可计算出酸性较强的酸的;由,两边取负对数得:,时,酸性较强的弱酸的pH=1.95,代入公式:,刚好对应曲线Ⅳ初始时刻与纵轴的交点,故Ⅳ代表酸性较强的弱酸的,据此解答。 由上述分析可知,Ⅲ代表两种弱酸中较弱的弱酸滴定过程中随的变化曲线,A错误。a 点和 c 点都在时,即纯弱酸溶液。c点的酸性较强的弱酸对应的pH=1.95,a 点对应较弱酸的,其对应的 pH=2.89 ,无论哪一个,酸溶液中的均会抑制水的电离,所以 c 点对水的电离抑制作用更强,即水的电离程度:c<a,B正确。由B项可知 a点数据:,弱酸电离中,初始,因此电离常数,C正确。d点,即加入体积为,此时溶液中:电荷守恒:;物料守恒:;联立整理得:,酸性较强的弱酸的,滴定一半时存在:,即弱酸溶液呈酸性,,因此,故等式成立,D正确。
16.(2026高考·四川)准确测定煤中硫含量,对控制煤燃烧排放具有重要意义。煤中硫含量可通过“高温燃烧—酸碱滴定法”测定(忽略的影响),部分装置示意图如下。
已知:煤;。
下列说法错误的是( )
A.为保证煤燃烧完全,需要快速通入
B.溶液中的既作氧化剂又作还原剂
C.用标准NaOH溶液滴定时,需使用碱式滴定管
D.对硫含量测定结果产生的影响,可通过测定的量消除
16.A 若快速通入,气体流速过快,会导致反应生成的来不及被溶液充分吸收,使测定结果偏低,应控制适宜的通速率保证煤充分燃烧且气体被充分吸收,A错误。氧化生成时作氧化剂,与反应生成时作还原剂,故既作氧化剂又作还原剂,B正确。溶液为碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,需使用碱式滴定管盛装,C正确。与反应生成,滴定过程中也会消耗,测定出的量即可计算出消耗的的量,扣除这部分即可得到消耗的的量,消除的影响,D正确。
17.(2026高考·四川)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.44 g丙烷中含共价键的数目为
B.标准状况下,中含氯原子的数目为
C.的溶液中,的数目为
D.和充分反应,转移电子的数目为
17.A 44 g丙烷的物质的量为,1个丙烷分子含2个C-C键、8个C-H键,共10个共价键,故1 mol丙烷含共价键的数目为,A正确。标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出氯原子数目为,B错误。溶液中会发生水解,导致数目减少,故的溶液中,的数目小于,C错误。合成氨反应是可逆反应,该反应中H元素化合价由0价上升到+1价,但反应物不能完全转化,因此不能完全反应,转移电子数目小于,D错误。
18.(2026高考·江西)用HCl溶液滴定硼砂()标准溶液,滴定至终点时,消耗HCl溶液10.00 mL,下列说法正确的是( )
已知:;
A.滴定开始前,锥形瓶需用硼砂标准溶液润洗
B.以酚酞为指示剂,滴定终点时溶液变为红色
C.滴定至时,体系中
D.HCl溶液浓度为
18.C 由已知,与按1:1反应生成,1mol 电离出,水解后生成2 mol ,故计量关系为; 滴定前锥形瓶若用硼砂标准溶液润洗,会使瓶内硼砂的物质的量偏大,导致测定结果误差,锥形瓶只需水洗无需润洗,A错误。HCl滴定硼砂,滴定前硼砂溶液呈碱性,加入酚酞显红色,滴定终点时溶液pH降至酚酞变色范围以下,现象为红色变为无色,B错误。根据,则,即,则,则,因此,C正确。由分析可知,反应计量关系为,,则,,D错误。
19.(2026高考·湖南)常温下,向溶液中缓慢滴入溶液,溶液的和 [ ]与 的变化关系如图所示。已知: 。下列说法错误的是( )
A. B.
C.点 对应溶液中的水的电离程度最大 D.点 对应溶液中的 最小
19.D 当加入时,二者恰好发生反应,得,故初始,,因此,A正确。在V(NaHCO3) = 10 mL时,pBa = 4.3,即c(Ba2+) = 10-4.3 mol·L-1。此时溶液主要存在BaCO3沉淀,为BaCO3饱和溶液,c() 主要来自BaCO3的溶解,且溶液中大量抑制水解,可近似认为c() ≈ c(Ba2+),故:,已知,即100.3=2,可得10-0.3=0.5,计算得,B正确。各点水的电离程度比较如下:点a为强碱Ba(OH)2溶液,强烈抑制水电离。点b含NaOH和BaCO3沉淀,仍呈碱性,抑制水电离。点c恰好生成Na2CO3,水解促进水电离。点d为NaHCO3过量,水解能力弱于,对水电离促进作用减弱。因此,点c时水的电离程度最大,C正确。根据溶度积公式:,点c时恰好生成Na2CO3,c()最大,故c(Ba2+)最小。点d时过量,溶液体积增大使被稀释,下降,c(Ba2+)反而上升。因此,c(Ba2+)最小的是点c,而非点d,D错误。
20.(2026高考·河北)25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数
B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
20.B 当pH<8.73时,体系中有存在。这意味着在pH≤8.73时,溶液中的处于饱和状态,其浓度保持恒定。 反应①的平衡常数,pH=7.5时,,根据碘元素守恒,初始,由于反应①消耗了转化为了,且物质的量之比为1:1,反应2在pH=7.5时产生的极少,趋近于0,可以忽略,所以此时平衡时:,代入数据: ,A错误。当pH<8.73时,,对应关系成立,当pH>8.73时,反应② 右移,消耗 生成更多 ,因此始终满足 ;当时,,逐渐降低,K不变,故的值随增大而减小,B正确。当pH<8.73时,体系中已经存在,说明溶液中的已经达到了饱和溶液的溶解平衡。此时再加入少量的,不变,因此,化学平衡①和②都不会发生移动,和的平衡浓度都保持不变,C错误。反应②+3×反应①得到,平衡常数,,相同下意味着是定值,改变KI溶液的初始浓度,虽然平衡会发生移动,但只要体系中依然有剩余,由于溶解平衡的缓冲作用,的值就不会改变,此时是定值;当pH达到某一值时,改变,是变量,D错误。
21.(2026高考·陕晋青宁卷)二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图( )
[比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.M点的pH为5.66
B.在纯水中的溶解度为
C.该饱和溶液中,
D.反应的平衡常数为
21.C 低pOH(高pH,碱性环境)时,虚线占主导,因此虚线代表,中间区域实线占主导,代表,高pOH(低pH,酸性环境)时,点线占主导,代表;计算电离常数: 当pOH=3.67时,实线与虚线相交,即。此时pH=14-3.67=10.33,碳酸的二级电离常数,同理当pOH=7.65时,,求得碳酸的一级电离常数,据此解答。 M点是点线和虚线的交点,即。 根据,当两浓度相等时,,所以,即pH=8.34,A错误。若不考虑水解,溶解度满足,得;但实际上会水解为、,因此溶解度大于,B错误。根据物料守恒,,故最大;,可得①pc()-pc()=pKa2-pH=10.33-pH;Ksp=10-8.48,c()≈c(Ca2+),则pc()==4.24;Kh1=,c()≈c(OH-),2pOH=pKh1+pc()=3.67+4.24>3.67×2,pOH>3.67,pH<10.33。代入①得pc()>pc(),则c()<c(),C正确。平衡常数,代入、、,得,不是,D错误。
22.(2026高考·陕晋青宁卷)某实验团队对某有机合成实验中产生的浓磷酸废液进行加热回流处理(使有机杂质形成不溶物),回收磷酸、测定其含量并制备磷酸二氢钾,部分装置如图(夹持装置等略)。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,从a口通入冷凝水
B.Ⅱ中,定容后,摇匀,再次补加蒸馏水至容量瓶刻度线
C.Ⅱ中,若未用标准溶液润洗滴定管,则Ⅲ中所需K2CO3的计算值偏小
D.Ⅲ中,在搅拌下,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液m中
22.D Ⅰ中,X为球形冷凝管,球形冷凝管的冷凝水应下进上出,即从b口通入、a口流出,A错误。定容摇匀后液面低于刻度线是部分溶液附着在容量瓶塞、颈部的正常现象,补加蒸馏水会导致溶液浓度偏低,B错误。未用标准NaOH溶液润洗滴定管,会使标准液被残留的水稀释,滴定相同量磷酸时消耗NaOH溶液体积偏大,计算得到的磷酸物质的量偏大,所需的计算值偏大,C错误。将固体分批缓慢加入磷酸溶液并搅拌,防止产生二氧化碳过快,液体飞溅,D正确。
23.(2026高考·陕晋青宁卷)开展化学实验必须遵守操作规范。下列说法错误的是( )
A.涉及有毒气体的实验,必须在通风橱中进行 B.倾倒液体试剂时,应将试剂瓶标签朝向手心
C.用酸式滴定管滴定时,手不能离开旋塞任溶液自流 D.称量NaOH固体时,应使用称量纸
23.D 涉及有毒气体的实验在通风橱中进行可避免有毒气体在室内扩散,保护实验人员安全,A正确。倾倒液体试剂时标签朝向手心,可防止残留试剂沿瓶壁流下腐蚀标签,B正确。用酸式滴定管滴定时,手不能离开旋塞任溶液自流,否则无法精准控制滴加速度和滴定终点,也易出现漏液问题,C正确。NaOH固体具有强腐蚀性且易潮解,会腐蚀称量纸、粘在称量纸上造成药品损失,还可能腐蚀天平托盘,应放在小烧杯或表面皿中称量,D错误。
24.(2026高考·河南)常温下,向溶液中加入固体,并调节溶液的(忽略溶液体积变化)。已知与可生成配离子,的,。与的变化关系如图所示,代表、或,其中,。
下列说法正确的是( )
A.时, B.点的纵坐标为-4.10
C.时,完全溶解 D.的
24.B 题目中涉及的化学反应和平衡关系:H6Y2+的逐级电离:。随 pH 增大,δ(Y4-)增大,故随 pH 增大而增大的曲线代表Y4-,,斜率为-1,,这是一条斜率为-2的直线,由此可知, (6.16, 0) 的线代表,, (8.21, 0)的线代表,则,,据此解答。 根据 K5 = 10-6.16,当 pH = 7.00 时:,因此c(H2Y2-) < c(HY3-),A 错误。M为lg[]与lg[]的交叉点,说明lg[]=lg[],即,pH=10.26,代入任意方程,求纵坐标:,B 正确。固体恰好完全溶解时,c() = 1.00 × 10-3 mol·L-1,,则,此时溶液中c总=0.101mol/L-=0.1mol/L,,解得c(Y4-)=10-3.8mol/L,则,即当lg时,BaSO4完全溶解。由图像可知,时,lg, BaSO4未完全溶解,C错误。该反应的,D错误。
25.(2026高考·云南)常温下,1 L水溶液中和的初始浓度分别为和,达到溶解平衡时(,pM与pH的关系如图(),M代表、、和)。
已知:
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ是的变化曲线
B.
C.溶液中,的浓度为
D.,
25.B ,根据,两式联立得到,两边取负对数得到:,这意味着的pM值与的pM值始终平行,且在上,故Ⅰ代表,Ⅱ代表,根据,为了维持恒定,的pM与Ⅰ呈反比,因此上升的曲线Ⅳ代表,根据反应①:,是定值,故不变,线Ⅲ代表,据此解答。 由分析可知,曲线Ⅱ代表,A错误。该反应的平衡常数,Ⅱ代表,Ⅲ代表,观察图中pH= 2.87 时的点,该点位于曲线Ⅰ上,说明此时,pH= 2.87 时的点向上延伸,,代入平衡常数表达式得到:,B正确。由B项分析可知,并保持不变(或由Ⅰ线pH=0.15时,,,即曲线Ⅳ与Ⅲ的相交时,pH=0.15),故的浓度为,C错误。对溶液中物种做物料守恒:总草酸根(溶液中):;总铜(溶液中):(注:两种以固体形式存在的只是为了列物料守恒),将两式整理得到,,这是一个等式,D错误。
26.(2026高考·黑吉辽蒙卷)室温下,醋酸铜(,表示)溶液中、、和的曲线如图。保持体系中元素总物质的量、元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除氢氧化铜以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是( )
A.Ⅰ为的变化曲线 B.室温下,
C.室温下, D.点:
26.C 初始状态分析:溶液为0.10mol/L的CuAc2。体系中c(Cu)= 0.10mol/L,总(Ac)= 0.20mol/L;低pH值(酸性较强)时:Ac-主要与H+结合形成HAc,因此HAc的浓度最大,接近0.20 mol/L。此时pX=-lg(0.20)≈0.7;观察图像,曲线Ⅲ的起点约为0.7,因此Ⅲ为HAc的曲线。由于Ac-浓度极低,铜元素主要以游离的Cu2+形式存在,其浓度略小于0.10 mol/L。此时pX=-lg(0.10)=1.0。观察图像,曲线Ⅱ的起点约为1.1(略大于1.0代表),因此Ⅱ为Cu2+的曲线。剩下的曲线Ⅰ代表CuAc+的曲线,据此解答; 由分析可知,Ⅰ为的变化曲线,A正确。题中反应的,当pH=3.46时,由Ⅰ和Ⅱ相交可知,此时,且由M点坐标可知,,代入平衡常数表达式:,B正确。根据P点坐标,此时pH=5.75,,反应的平衡常数,代入数据得到:,故,,C错误。根据题意,C元素总物质的量不变,即总醋酸根(含各种形态)的浓度保持为0.20 mol/L,存在物料守恒: ,对于HAc的电离平衡常数:,变形得,代入题干原式,得到原式=,将物料守恒式代入得到:原式=,Q点存在,由于,故原式=<,D正确。
27.(2026高考·黑吉辽蒙卷)下列过程对应的化学方程式错误的是( )
A.铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B.少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D.溶液滴入悬浊液:
27.B 铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确。少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液,生成四羟基合铝酸钠,其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl,B错误。乙烯含碳碳双键,和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C正确。Ag2S的溶解度远小于AgCl,所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S,其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq),D正确。
28.(2026高考·浙江)下列说法错误的是( )
A.在做钠的焰色试验时,可用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
B.在进行中和滴定时,滴定管要用待装的溶液润洗
C.在配制溶液时,容量瓶须烘干
D.分液漏斗在使用前须检漏
28.C 钠的焰色试验通过铂丝蘸取含钠化合物溶液灼烧观察焰色,溶液含钠离子,可观察到黄色火焰,操作正确,A正确。中和滴定时,滴定管用待装溶液润洗可避免残留水或杂质稀释溶液,确保浓度准确,符合标准操作规范,B正确。配制0.100 mol/L NaCl溶液时,最后一步是加水定容,容量瓶中残留的少量蒸馏水对溶质的物质的量和溶液的最终体积均无影响,因此容量瓶无需烘干,C错误。分液漏斗使用前检漏是必要步骤,可检查活塞密封性,防止漏液,确保分液操作安全准确,D正确。
29.(2026高考·浙江)下列有关的说法中,不正确的是( )
A.是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.实验室用于制 D.HCl和反应制
29.A NH4Cl是离子化合物,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A错误。NH4Cl水溶液中水解产生H+,使溶液呈酸性,B正确。实验室中常用NH4Cl与Ca(OH)2加热反应制取NH3,C正确。HCl和NH3直接反应生成NH4Cl,是制备NH4Cl的常用方法,D正确。
30.(2026高考·浙江)已知:下,。。过量与充分反应至平衡,平衡时,不考虑反应前后溶液体积变化,下列说法正确的是( )
A. B.
C.平衡时,溶液呈弱碱性 D.
30.D 反应平衡常数 ,则,A错误。由平衡常数和条件 ,代入得 ,B错误。平衡时有,得氢氧根浓度为,由得氢离子浓度为,则pH ≈ 5.7,呈酸性,不是弱碱性,C错误。由反应计量关系:,生成 与 的关系为 ,则,平衡时,则,根据乙酸根物料守恒,初始乙酸浓度等于平衡时乙酸分子和乙酸根离子的浓度之和,则,D正确。
31.(2026高考·浙江)利用下列装置进行实验,无法达到实验目的的是( )
A.分离植物油和水
B.证明溶于水
C.证明与水反应生成
D.制备无水
A.A B.B C.C D.D
31.D 植物油和水互不相溶,可利用分液漏斗进行分液操作分离,A正确。氨气极易溶于水,将氨气通入水中,会使试管内压强迅速减小,外界大气压将水压入试管,形成喷泉,且溶液可充满整个试管,B正确。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,C正确。MgCl2溶液中存在水解平衡:,加热蒸发时HCl挥发促使水解平衡正向移动,可以得到,最终灼烧得到的是MgO,而非无水MgCl2。若要制备无水MgCl2,需要在HCl氛围加热氯化镁溶液得到无水氯化镁,D错误。
32.(2025高考·江西)由下列实验事实得出的结论正确的是( )
实验事实
结论
A
和空气的混合气体通过热的,持续红热
该反应
B
向溶液中滴入硝酸酸化的溶液,生成白色沉淀
是离子化合物
C
向与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,先变红后褪色
有漂白性
D
向溶液中通入,无明显现象,再通入生成白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
32.A NH3和空气的混合气体通过热的Cr2O3,Cr2O3持续红热,说明反应放热,ΔH<0,A正确。向NCCl溶液中加入硝酸酸化的AgNO3生成AgCl白色沉淀,说明溶液含Cl-,但Cl-可能来自NCCl水解,而非其直接电离,无法证明NCCl是离子化合物,B错误。Na2O与水反应生成NaOH,溶液呈强碱性使酚酞变红,酚酞的变色范围为8-10,褪色可能是Na2O和水反应生成的溶液碱性过大,而非Na2O本身具有漂白性,C错误。向溶液中通入,无沉淀产生,再通NH3生成CaCO3沉淀,是因为通NH3后营造了碱性环境,使CaCO3能够存在,该现象不能证明,D错误。
33.(2025高考·浙江)中常含。为配制不含的溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤I——除杂:称取配制成饱和溶液,静置,析出;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的溶液滴定。
下列说法正确的是( )
A.步骤I中析出的主要原因是:很大,抑制水解
B.步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C.步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D.步骤中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
33.B 在浓NaOH溶液中析出的主要原因是Na+的同离子效应,导致其溶解度显著降低,高浓度OH−抑制水解是次要原因,A错误。步骤Ⅱ中配制一定浓度的溶液,可以用量筒量取一定体积的上层清液,稀释配制成溶液,B正确。苯甲酸属于弱酸,用苯甲酸标定溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选择酚酞作指示剂,C错误。步骤中所需的蒸馏水都须煮沸后使用是为了除去水中溶解的CO2,避免CO2和NaOH反应产生杂质,氧气对配制苯甲酸溶液和NaOH溶液没有影响,D错误。
34.(2025高考·浙江)已知:
下列有关说法不正确的是( )
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
34.C 在 溶液中,(近似,忽略溶解 AgCl 的影响)。根据AgCl的溶度积规则,当固体AgCl存在时,,因此:,尽管存在络合反应,但自由浓度仍由溶度积常数,A正确。AgCl 在纯水中的饱和溶液中,。滴加 溶液会引入 ,使局部 增大,导致离子积 ,从而生成 AgCl 沉淀,络合反应在低 下影响很小,可忽略,B正确。在纯水中:溶解度 。溶解质量正比于溶解度(相同体积)。在 溶液中:高促进络合反应。设总溶解银浓度为,近似,则:,,总溶解度。比较可知:,,故在 中溶解的质量更大,C错误。盐酸中 。若假设完全溶解,则总银浓度。由C选项分析可知,,合并得到,近似,则:,Q=,故会沉淀,不能完全溶解,D正确。
35.(2025高考·浙江)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项( )
选项
目标产物
制备方案
A
溶液通足量后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
红热的铁粉与水蒸气反应
C
在干燥的气流中脱水
D
溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤
A.A B.B C.C D.D
35.C 溶液通足量后,得到FeCl3溶液,若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发,导致生成,无法得到,A错误。红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4,得不到,B错误。Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化,则让在干燥的气流中脱水可以得到,C正确。溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤,生成的易被氧化为,D错误。
36.(2025高考·四川)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是( )
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
36.B 根据分析,曲线④表示与的关系,A错误。由曲线可得,,(ⅰ)中时,,B正确。,由图可知,时,,,则,因此,C错误。(ⅱ)中增加,平衡不移动,不变,则均不变,因此平衡后溶液中浓度之和不变,D错误。
37.(2025高考·四川)根据下列操作及现象,得出结论错误的是( )
选项
操作及现象
结论
A
分别测定的和溶液的,溶液的更小
结合的能力:
B
向和均为的混合溶液中加入,再逐滴加入氯水并振荡,层先出现紫红色
还原性:
C
分别向含等物质的量的悬浊液中,加入等体积乙酸,加热,仅完全溶解
溶度积常数:
D
分别向的三氯乙酸和乙酸溶液中加入等量镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
A.A B.B C.C D.D
37.A HCOONa溶液的pH更小,说明HCOOH的酸性强于CH3COOH,醋酸根水解程度更大,因此HCOO−的碱性弱于CH3COO−,结合H+的能力更弱,A错误。CCl4层先出现紫红色,说明I−优先被Cl2氧化,表明I−的还原性强于Br−,B正确。BaC2O4完全溶解而CaC2O4未溶,说明BaC2O4的溶度积更大,更易与弱酸反应溶解,C正确。三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快,说明溶液中更大,可证明酸性:三氯乙酸>乙酸,D正确。
38.(2025高考·全国卷)总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.M、N分别为、关系曲线 B.
C.溶液中 D.的溶液中
38.B 已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M、N分别为:、关系曲线,A错误。根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,B正确。根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF、F-、三种,根据元素守恒,可知,C错误。已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,D错误。
39.(2025高考·湖南)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
39.D ,当溶液中时,,pH=2.5,A正确。当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确。实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确。电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误。
40.(2025高考·湖南)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的;
金属化合物
下列说法错误的是( )
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
40.D 粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确。由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确。若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确。“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误。
41.(2025高考·湖南)具有还原性,易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管 B.实验过程中应先通入,再开启管式炉加热
C.若通入气体更换为,也可制备纯净的 D.配制溶液需加盐酸和金属
41.C 已知易水解,则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管,防止水蒸气进入使得水解,同时可以吸收尾气,A正确。具有还原性,应先通入,排除装置中的,防止被氧化,B正确。若通入气体更换为,具有还原性,可能被氧化为更高价态,如,无法制备纯净的,C错误。配制溶液时,加入盐酸,抑制水解,加入金属Sn,防止被氧化,D正确。
42.(2025高考·重庆)是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:
下列叙述正确的是( )
A.由M点可以计算 B.恰好沉淀完全时pH为6.7
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大
42.A M点时,,,,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为,,A正确。恰好完全沉淀时,,由数据计算可知,,恰好完全沉淀pH最小值5.6,B错误。P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等,生成的质量相等,则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量,C错误。随着pH的增大,减小,而增大,比值减小,D错误。
43.(2025高考·重庆)下列实验操作符合规范的是( )
A.加热 B.定容 C.稀释 D.滴定
43.A 给试管中的物质加热时,液体体积不能超过试管容积的,且用酒精灯外焰加热,操作合理,A正确。定容时,视线应与刻度线保持水平,操作错误,B错误。稀释浓硫酸应遵循“酸入水”的原则,操作错误,C错误。氢氧化钠溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中进行滴定,装置使用错误,D错误。
44.(2025高考·湖北)铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是( )
A.的
B.当时,
C.n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D.若,则
44.C 的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误。当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误。结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确。若,由图像交点可知,,,则,故,D错误。
45.(2025高考·广东)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
45.A 加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确。加入NaCl会增加Cl⁻浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误。H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误。电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误。
46.(2025高考·广东)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.的中子数,比的多
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为
C.在的溶液中,的数目为
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
46.D 的中子数为10,的中子数为8,每个O2分子含2个O原子,1mol比1mol多4NA个中子,A错误。Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe生成mol H2,数目为NA,B错误。在水中会水解,溶液中的数目小于0.1NA,C错误。1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,D正确。
47.(2025高考·广东)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B
用和盐酸检验粗盐中是否含
C
使用溶液点卤制豆腐
使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A.A B.B C.C D.D
47.A 生石灰(CaO)与燃煤中的SO2和氧气反应生成CaSO4,达到脱硫减排的目的,不存在沉淀溶解平衡的转化,A错误。检验SO需先加盐酸排除干扰离子,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确。MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,属于蛋白质的盐析,C正确。暖贴中铁粉氧化生成Fe2O3或Fe(OH)3并放热,描述正确,D正确。
48.(2025高考·北京)下列反应中,体现还原性的是( )
A.加热分解有生成 B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解 D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
48.B NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不选。中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B入选。水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不选。(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不选。
49.(2025高考·云南)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是( )
A.废水中的含量为
B.c点:
C.a点:
D.的平衡常数
49.D 由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,发生的反应有H++OH-=H2O、(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O,由关系式~[]~4可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中,则原废水中,因此,废水中的含量为,A错误。c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液,且浓度之比为1∶4∶1,由电荷守恒可知,,由于c(Na+)>c(Cl-),,B错误。a点加入10.00mL的NaOH溶液,得到NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液,且浓度之比为2∶1∶1,在溶液中水解使溶液显酸性,故c(H+)>c[(CH2)6N4H+],C错误。由图1和图2可知,当时,占比较高,,则由氮守恒可知,,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则的平衡常数 ,D正确。
50.(2025高考·江苏)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是( )
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
50.B 若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误。该反应的平衡常数,B正确。得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误。根据题意只有提铜这一步加了钠盐,故加入的钠离子的物质的量不变,即,但是因为后续加了草酸铵溶液导致溶液体积增大,因此,D错误。
51.(2025高考·江苏)用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是( )
A.配制草酸溶液
B.润洗滴定管
C.滴定
D.读数
A.A B.B C.C D.D
51.D 转移或移液时需要用玻璃棒引流,A错误。润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中,倾斜着转动滴定管进行润洗,B错误。滴定时,应手持锥形瓶上端轻微地摇动锥形瓶,不能手持锥形瓶底端摇动,C错误。读数时,眼睛平视滴定管凹液面最低点,D正确。
52.(2025高考·陕晋青宁卷)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
52.B 据分析,L为与的关系曲线,故A正确。如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误。如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确。的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确。
53.(2025高考·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
53.D H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确。S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确。M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确。1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误。
54.(2025高考·河北)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是( )
A. B.
C.图中a点对应的 D.当时,体系中
54.C 曲线III和曲线IV的交点代表,即,由图可知,此时,带入平衡表达式得,A正确。曲线I和曲线II的交点代表,即,此时pH=11.6,带入平衡常数表达式得,B正确。曲线IV和曲线V得交点代表,,即,此时,可得的平衡常数,a点时,,带入,解得,且a点对应,带入的平衡常数,计算得,故pH=4.3,C错误。当pH=6.4时,最大,接近,结合B项中平衡常数可计算得,,结合Cu 元素守恒知,,,因此体系中,D正确。
55.(2025高考·河南)乙二胺(,简写为Y)可结合转化为(简写为)(简写为)。与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,通过调节混合溶液的改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中和Y的初始浓度分别为和。与的变化关系如图1所示(其中M代表、或),分布系数与的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或)。比如。
下列说法错误的是( )
A.曲线I对应的离子是
B.最大时对应的
C.反应的平衡常数
D.时,
55.D 由分析可知,曲线Ⅰ表示,A正确。由题意可知,Y可以视为二元弱碱,第一次电离方程式为:,,当时,,,则,同理,,由图像可知,当时,最大,则,pOH=5.61,pH=8.39,B正确。反应的平衡常数 ,由图可知,当时,,则,C正确。时,,,,由物料守恒可知,,则,Y的初始浓度为,由物料守恒得,代入数据,,则,由图像可知,pH在8.39-9.93之间,此时,D错误。
56.(2025高考·河南)对于下列过程中发生的化学反应。相应离子方程式正确的是( )
A.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
56.A 磷酸二氢钠水解产生OH-,离子方程式为,A正确。用稀盐酸浸泡氧化银生成AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,B错误。向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,C错误。向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液,反应的离子方程式为,D错误。
57.(2025高考·甘肃)氨基乙酸是结构最简单的氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:
在25℃时,其分布分数[如=]
与溶液pH关系如图1所示。在溶液中逐滴滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2所示。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ对应的离子是
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处
D.c点处
57.C 根据分析可知,随着pH值增大,+NH3CH2COOH的分布分数减少,曲线I代表+NH3CH2COOH的分布分数,A正确。a点代表+NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点,二者浓度相等,Pka2=9.6,Ka2=,pH=9.6,B正确。图2中b点滴入NaOH为10mL,和NaOH的物质的量相等,得到主要离子为+NH3CH2COO-,+NH3CH2COO-存在电离和水解,Ka2=10-9.6,Kh==,电离大于水解,则,C错误。c点和NaOH的物质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH2CH2COO-,根据质子守恒,有,D正确。
58.(2025高考·甘肃)下列实验操作能够达到目的的是( )
选项
实验操作
目的
A
测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
B
向稀溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
C
向溶液先滴入几滴NaCl溶液,再滴入几滴NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较AgCl和AgI的Ksp大小
D
将氯气通入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A.A B.B C.C D.D
58.D 若该酸为一元酸,0.01mol/L某酸溶液的pH=2,可判断为强酸,但某些二元弱酸,在浓度0.01mol/L也可能达到pH=2,故无法判断该酸是否为强酸,A错误。向稀溶液中加浓硫酸,虽增加浓度增大抑制水解,但浓硫酸稀释时放热,未控制变量,无法单独验证的影响,B错误。溶液过量,溶液中剩余的会直接与生成AgI沉淀,无法证明AgCl转化为AgI,故不能比较Ksp,C错误。与反应生成S淡黄色沉淀,证明将氧化为S,验证了的氧化性,D正确。
59.(2025高考·甘肃)处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
59.D “沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误。Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误。“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误。加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确。
60.(2025高考·山东)钢渣中富含等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素,流程如下。已知:能溶于水;,。下列说法错误的是( )
A.试剂X可选用粉 B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D.“酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
60.A 根据分析,加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂X应该是氧化剂,不可以是Fe粉,A错误。加入试剂Y,将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀,最后转化为SiO2,试剂Y可以是盐酸,B正确。根据分析,“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中,C正确。“酸浸”后滤液I中pH过小,酸性强,造成C2浓度小,使Ca2+(aq)+ C2(aq) CaC2O4(s)平衡逆向移动,得到CaC2O4沉淀少,滤渣II质量减少,D正确。
61.(2025高考·安徽)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是( )
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
61.A 溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确。根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误。由图像可知,时,溶液中,C错误。时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误。
62.(2025高考·安徽)下列有关物质用途的说法错误的是( )
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
62.A 生石灰()主要用作干燥剂,通过吸水反应生成,而非与氧气反应,因此不能作为脱氧剂,A错误。硫酸铝溶于水后水解生成胶体,可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,B正确。碳酸氢铵受热分解产生和,使食品膨松,可用作膨松剂,C正确。苯甲酸及其钠盐是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确。
63.(2025高考·黑吉辽蒙卷)室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是( )
A.Ⅲ为的变化曲线 B.D点:
C. D.C点:
63.B 根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确。硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误。根据图像可知D点时和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据可知,C正确。C点时和Ag+浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的的平衡常数为103.8,因此K2=,C点时和Ag+浓度相等,所以,D正确。
64.(2025高考·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是( )
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
64.C II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确。II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确。整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误。若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确。
65.(2025高考·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是( )
A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中
65.C 根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确。生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确。根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误。“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确。
66.(2025高考·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
66.A 反应①电解熔融NaCl生成,标准状况下11.2L为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即,A正确。2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol,每个含1个O-O非极性键,所以非极性键数目为,B错误。与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为,1mol与水反应转移1mol电子,数目为,C错误。ClO⁻在水中会水解,故数目小于,D错误。
67.(2025高考·浙江)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ,须加入过量浓,以确保N元素完全转化为
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,有利于氨的蒸出
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收,以甲基红(变色的范围:)为指示剂,用标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D.尿素样品、样品的N元素含量均可按上述步骤测定
67.D 步骤Ⅰ,加入过量浓,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为,确保N元素完全转化为,A正确。根据+OH-⇋NH3·H2O⇋NH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B正确。步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后溶液中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C正确。中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为,不能按上述步骤测定,D错误。
68.(2025高考·浙江)时,的电离常数。下列描述不正确的是( )
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
68.D ,K==,A正确。,K==,B正确。,K==,C正确。=,由于,,D错误。
69.(2025高考·浙江)关于实验室安全,下列说法不正确的是( )
A.若不慎盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用溶液冲洗
B.实验室制备时,可用溶液吸收尾气
C.水银易挥发,若不慎有水银洒落,无需处理
D.难溶于水,可用处理废水中的,再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理
69.C 不慎将强酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,将其稀释,然后用弱碱性物质如3%~5%的NaHCO3溶液进行中和,A正确。Cl2是有毒气体,可根据其能够与碱反应的性质,利用NaOH溶液进行尾气处理,B正确。水银是重金属,有毒,硫能与汞反应生成硫化汞,若不慎有水银洒落,可撒上硫粉进行处理,C错误。PbS难溶于水,Na2S可与Pb2+反应生成硫化物沉淀,因此处理废水中Pb2+等重金属离子常用沉淀法,D正确。
70.(2024高考·北京)下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
70.D 氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确。可以将氧化成,离子方程式正确,B正确。结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确。与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误。
71.(2024高考·北京)下列实验的对应操作中,不合理的是( )
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
71.D 用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A合理。浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B合理。NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C合理。配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D不合理。
72.(2024高考·北京)关于和的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
72.D 和的溶液中均存在、、、、、、,A正确。加入溶液会发生反应:,B正确。受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确。室温下和饱和溶液相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误。
73.(2024高考·河北)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中键的数目为 B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为 D.该反应中每转移电子生成的数目为
73.A (即)中键的数目为,A正确。由和构成,晶体中离子的数目为,B错误。在水溶液中会发生水解:,故溶液中的数目小于,C错误。该反应中部分氧元素化合价由价升至0价,部分氧元素化合价由价降至价,则每参加反应转移电子,每转移电子生成的数目为,D错误。
74.(2024高考·浙江)下列离子方程式正确的是( )
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
74.D H2S在离子方程式中应以化学式保留,正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A错误。酸性条件下会将H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+与形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B错误。电离平衡常数:Ka1(H2CO3) >Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+=Cl-+HClO+CO2,C错误。Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D正确。
75.(2024高考·贵州)二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中含有的中子数为
B.每生成,转移电子数为
C.溶液中含有的数目为
D.标准状况下,中含键数目为
75.D 分子中H原子无中子,原子的中子数为10,则中含有的中子数为,A错误。由反应方程式可知,每生成2mol转移电子数为2mol,则每生成,即1mol转移电子数为,B错误。未给出草酸溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,C错误。1个二氧化碳分子中含有2个键和2个π键,则标准状况下,即1mol中含键数目为,D正确。
76.(2024高考·江苏)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是( )
选项
实验过程及现象
实验结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的溶液多
酸性:
B
向溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
C
向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,振荡,产生白色沉淀
溶度积常数:
D
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
结合能力:
76.B H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元酸,通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱,A错误。向溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明发生反应:,氧化剂的氧化性大于氧化产物,因此氧化性:,B正确。和均为白色沉淀,无法通过现象确定沉淀种类,无法比较和溶度积常数的大小,C错误。比较和结合能力,应在相同条件下测定相同浓度溶液和溶液的pH,但题中未明确指出两者浓度相等,D错误。
77.(2024高考·湖南)为达到下列实验目的,操作方法合理的是( )
实验目的
操作方法
A
从含有的NaCl固体中提取
用CCl4溶解、萃取、分液
B
提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C
用标准溶液滴定未知浓度的溶液
用甲基橙作指示剂进行滴定
D
从明矾过饱和溶液中快速析出晶体
用玻璃棒摩擦烧杯内壁
77.D 从含有I2的NaCl固体中提取I2,用CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳中,没有提取出来,A错误。乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤,B错误。用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应到达终点时生成CH3COONa,是碱性,而甲基橙变色范围pH值较小,故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作指示剂,C错误。从明矾过饱和溶液中快速析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D正确。
78.(2024高考·江苏)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,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
78.D 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误。实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误。NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3、Na2SO3可被空气中O2氧化,故蒸干、灼烧得固体,C错误。实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确。
79.(2024高考·湖南)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
79.D N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,A正确。M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,B正确。当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,两式整理可得,C正确。N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,D错误。
80.(2024高考·山东)下列图示实验中,操作规范的是( )
A.调控滴定速度
B.用试纸测定溶液
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
80.A 调控酸式滴定管的滴加速度,左手拇指、食指和中指轻轻向内扣住玻璃活塞,手心空握,所以A选项的操作符合规范。用pH试纸测定溶液pH不能将pH试纸伸入溶液中,B操作不规范。加热试管中的液体,试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一,C操作不规范。向试管中滴加液体,胶头滴管应该在试管上方竖直悬空,D操作不规范。
81.(2024高考·湖北)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
81.A 过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误。过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确。过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确。水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确。
82.(2024高考·贵州)硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是( )
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C.25℃时,硼酸水溶液的
D.等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
82.B 水解生成等物质的量浓度的和,硼酸遇水转换,根据物料守恒,,A错误。根据已知,硼酸遇水转换,其中的H+是由水提供的,B正确。25℃时, ,,,因,,C错误。的电离平衡常数为,的水解平衡常数,水解程度大于电离程度,显碱性,D错误。
83.(2024高考·安徽)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是( )
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
83.B 溶液中只有5种离子,分别是,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为,A正确。溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数为,由于,根据硫元素守恒可知,所以,则,B不正确。 远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,的饱和溶液中,若加入足量时可使,C正确的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确。
84.(2024高考·山东)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为K。已初始浓度,所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ表示的变化情况 B.的电离平衡常数
C.时, D.时,
84.C 根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A错误。由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m,B错误。pH=n时=10-m,c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K=,c(Ag+)=,由图可知pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=mol/L,C正确。根据物料守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D错误。
85.(2024高考·吉林)硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,中原子总数为
B.溶液中,数目为
C.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
85.D 标况下SO2为气体,11.2L SO2为0.5mol,其含有1.5mol原子,原子数为1.5NA,A错误。SO为弱酸阴离子,其在水中易发生水解,因此,100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA,B错误。反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O,反应中每生成3mol S消耗2mol H2S,3.4g H2S为0.1mol,故可以生成0.15mol S,生成的原子数目为0.15NA,C错误。反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2mol S2-共转移4mol电子,因此,每生成1mol S2-,转移2mol电子,数目为2NA,D正确。
86.(2024高考·甘肃)下列措施能降低化学反应速率的是( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
86.C 催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A不选。中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B不选。锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C入选。石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D不选。
87.(2024高考·湖南)下列过程中,对应的反应方程式错误的是( )
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
A.A B.B C.C D.D
87.A 火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3在高温条件下分解为ZnO、CO,因此总反应为,A错误。为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为,B正确。锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,C正确。具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,D正确。
88.(2024高考·湖南)中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
88.C 铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A正确。若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B正确。“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C错误。由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D正确。
89.(2024高考·湖北)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是( )
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
89.D 由图可知,pH=6.5时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c()≤=mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+),A正确。由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正确。由Pb(ClO4)2的化学式,结合物料守恒,溶液中所有含铅粒子的物质的量浓度之和等于物质的量浓度的,则2{c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] }<c(),故2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] <c()+2c()+c(),C正确。NaHCO3溶液中的水解平衡常数为==10-7.6>Ka2(H2CO3),的水解程度大于其电离程度,溶液中浓度几乎没有变化,且加入少量NaHCO3固体,形成缓冲溶液,溶液的pH变化不明显,结合图像,PbCO3不会溶解,D错误。
90.(2024高考·浙江)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是( )
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
90.C FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A错误。酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B错误。Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C正确。0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D错误。
91.(2024高考·河北)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
91.B 的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误。Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确。设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误。由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。
92.(2024高考·吉林)下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)]
pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO)
下列说法错误的是( )
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
92.D 由分析得,曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确。反应的平衡常数,B正确。当Cl-恰好滴定完全时,,即,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L,C正确。当Br-到达滴定终点时,,即,,D错误。
93.(2024高考·全国)常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
93.D 根据分析,曲线M表示的变化关系,A错误。根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误。根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误。电离度,,则=,,时,,,D正确。
94.(2024高考·全国)四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是( )
A.a呈弱碱性 B.f可溶于过量的b中
C.c中通入过量的e可得到无色溶液 D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
94.B 由分析可知,a为溶液,为强酸弱碱盐的溶液,水解显酸性,A显弱酸性,A错误。由分析可知,f为,b为溶液,为两性氢氧化物,可溶液强碱,故f可溶于过量的b中,B正确。由分析可知,c为溶液,e为,溶液通入会生成沉淀,不溶于弱碱,继续通入不能得到无色溶液,C错误。由分析可知,b为 ,d为,二者反应生成沉淀,可溶与稀硝酸,D错误。
95.(2024高考·全国)将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是( )
A.交点a处: B.
C.时,不变 D.
95.D 2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误。当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误。V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误。V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===mol/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确。
96.(2024高考·全国)下列过程对应的离子方程式正确的是( )
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
96.D 玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误。Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误。氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+,C错误。碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为,D正确。
97.(2024高考·吉林)下列实验方法或试剂使用合理的是( )
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
A.A B.B C.C D.D
97.A 溶液中含有Fe2+,可以与K3[Fe(CN)6]发生反应使溶液变成蓝色,A合理。随着滴定的不断进行,溶液中S2-不断被消耗,但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-,B不合理。金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应,故不能用金属Na除去乙醇中少量的水,C不合理。 ClO-具有氧化性,不能用pH试纸测定其pH的大小,可以用pH计进行测量,D不合理。
98.(2024高考·全国)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B.工业废水中的用去除:
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
98.C 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为,A不正确。由于的溶解度远远小于,因此,工业废水中的用去除,该反应的离子方程式为,B不正确。海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,在水溶液中将还原为,该反应的离子方程式为,C正确。用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,被氧化为,属于弱酸,该反应的离子方程式为,D不正确。
99.(2024高考·浙江)常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:
下列说法不正确的是( )
A.溶液中存在
B.将溶液稀释到,几乎不变
C.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
99.C 亚硫酸是二元弱酸,存在二次电离,电离方程式为:,,则溶液中,A正确。亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,B正确。加入双氧水之前,生成的白色浑浊为BaSO3沉淀,C错误。过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确。
100.(2024高考·浙江)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A. B.
C. D.
100.D 三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,A不选。会生成离子而不能大量共存,B不选。会生成沉淀而不能大量共存,C不选。虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,D入选。
二、多选题
1.(2026高考·山东)下,向初始浓度一定的溶液中加入,通过加入或调节[始终存在,忽略溶液体积变化]。某组分平衡浓度的对数值随的变化如图所示(表示,,,)。下列说法错误的是( )
A.丁线所示物种为 B.调节时,需加入
C.点 D.点:
1.BD 随轴pH的变化,为定值,pH值越大,越大,越小,故甲为,乙为;加入NaOH,pH增大,减小,,pH越大,、越少,主要以存在,故时,,故丙为,丁为; 根据分析,丁线代表,A正确。下,向初始浓度一定的溶液中加入后,由物料守恒有、,代入电荷守恒可得;时,由图可知,又因为,所以时有,此时右侧需加才可电荷守恒,故调节时,需加入HNO3,B错误。O点时,,;P点时,,C正确。Q点时,,故;P点时,,,此时,;Q点时,,D错误。
2.(2025高考·山东)常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A.甲线所示物种为 B.的电离平衡常数
C.时,物质的量浓度为 D.时,物质的量浓度:
2.CD 由分析可知,甲线所示物种为,A不正确。乙和丙两线的交点可知,和的摩尔分数相等,此时pH=a,的电离平衡常数,故B不正确。时,的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,以Co2+极限最大浓度估算形成Co(OH)2时所要最小c(OH-)=,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无Co(OH)2,此时Co元素只有两种存在形式:Co2+和CoC2O4,由Co元素守恒可得,的物质的量浓度=0.01mol/L-0.01mol/L×84%=,C正确。由分析可知时,的浓度为,,,D正确。综上所述,本题选CD。
3.(2025高考·山东)完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是( )
实验内容
仪器或材料
A
灼烧海带
坩埚、泥三角
B
加热浓缩溶液
表面皿、玻璃棒
C
称量固体
电子天平、称量纸
D
量取稀
移液管、锥形瓶
A.A B.B C.C D.D
3.AD 灼烧海带需在坩埚中进行,并用泥三角支撑坩埚于铁架台上加热,仪器选择正确,A正确。加热浓缩NaCl溶液应使用蒸发皿(而非表面皿)和玻璃棒,表面皿无法直接加热,B错误。NaOH易潮解且腐蚀性强,称量时应置于烧杯或表面皿中,而非称量纸上,C错误。量取25.00mL的稀硫酸可以用25mL的移液管量取,并注入锥形瓶中,D正确。
三、解答题
1.(2026高考·甘肃)2025年甘肃省探获了一处超大型优质冶镁白云岩矿床。白云岩主要由白云石[]组成,某兴趣小组设计如下实验方案测定白云石中钙的含量。已知难溶于水,可溶于强酸。
Ⅰ.称取一定量白云石样品,滴加盐酸溶解,加热并煮沸后冷却至室温;
Ⅱ.调节溶液至弱酸性(),加入溶液,生成沉淀;
Ⅲ.过滤,洗涤沉淀。从漏斗中取出带有沉淀的滤纸,贴于大烧杯内壁,使用3 mol/L硫酸将沉淀冲洗至烧杯中;
Ⅳ.使用标定后的溶液滴定草酸根含量,计算样品中钙的含量。
(1)为去除白云石样品中的湿存水,称量前需进行的操作为_________。
(2)步骤Ⅰ中,加热并煮沸溶液的目的是________。
(3)步骤Ⅱ中,调节溶液至弱酸性的原因为________。
(4)步骤Ⅲ中,应依次使用稀溶液和__________(填试剂)洗涤沉淀。
(5)使用标准溶液标定溶液浓度时,发生如下反应:。
保持温度80~,开始滴定时,随着将溶液不断滴入标准溶液中,粉红色褪去所需的时间逐渐变短,原因为_______。接近滴定终点时,下列操作正确的是__________(填序号)。
A.改为滴加半滴溶液 B.减慢锥形瓶旋摇速度
C.使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 D.记录滴定管液面的读数
(6)步骤Ⅳ中,为防止滤纸可能影响测定结果,在滴定过程中滤纸需一直贴于烧杯内壁。达到滴定终点后,将滤纸推入溶液中,溶液粉红色褪去,继续滴定至终点,又消耗了溶液。小组讨论后提出下列两种猜想:
①滤纸含有还原性成分;
②步骤Ⅲ中,滤纸上的未被完全冲洗下来。
为验证猜想,将白云石替换为进行对照实验,消耗了溶液。若,,则成立的猜想序号及理由为________。
1.【答案】(1)烘干(或加热烘干至恒重)
(2)加快白云石的溶解速率,并驱赶溶液中溶解的
(3)防止酸性过强导致沉淀溶解,同时防止碱性过强导致生成沉淀混入其中
(4)蒸馏水(或冷水)
(5)反应生成的对该反应具有催化作用(或自催化作用);AC
(6)①和②均成立;,说明滤纸含有还原性成分,猜想①成立;,说明除了滤纸消耗的外,还有未冲洗下来的消耗了,猜想②成立
【解析】(1)湿存水是指样品表面吸附的水分,通常可以通过加热烘干的方法去除。白云石的主要成分是,属于碳酸盐,在高温下可能会分解,因此不能过度高温灼烧。一般只需在烘箱中烘干或在干燥器中干燥即可。
(2)加热煮沸可以加快白云石溶解速率、赶走溶液中溶解的,防止其在后续调节pH时影响酸度。
(3)加入溶液生成沉淀。草酸是弱酸,在酸性条件下会转化为或,导致沉淀不完全;而在碱性条件下,而碱性过强时,溶液中的会生成沉淀混入沉淀中,导致钙含量测定结果偏高。因此,需要调节至弱酸性,此时浓度适中,能保证沉淀完全,同时避免其他副反应。
(4)沉淀表面可能附着有、等杂质离子。用稀洗涤是为了减少的溶解损失。随后需要用一种不溶解沉淀且不引入干扰离子的试剂洗涤,通常使用冷水(或蒸馏水)洗去可溶性杂质。
(5)反应生成的对该反应有催化作用。随着反应进行, 浓度增加,反应速率加快,因此褪色时间变短。
为了精准控制终点,改为滴加半滴溶液,A正确。应充分摇匀,不是减慢锥形瓶旋摇速度,B错误。使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,确保反应完全,C正确。记录滴定管液面的读数是终点到达后的操作,接近终点时还未记录,D错误,故选AC。
(6)猜想①:滤纸含还原性成分(纤维素等),会消耗。猜想②:滤纸上的未被完全冲洗,推入后继续反应。对照实验用,但同样使用滤纸。如果是滤纸本身消耗的,是滤纸+残留沉淀消耗的。已知,。不为 0,说明滤纸有还原性(猜想①成立)。,说明白云石组多消耗了,即滤纸上还有未冲下的(猜想②成立),即①和②均成立。
2.(2026高考·全国卷)为测定混合盐(、及)溶液中含量,完成如下实验。回答下列问题。
(1)配制盐酸:用浓盐酸配制的盐酸,操作时,需佩戴_________(填1种)进行防护。需要使用的玻璃仪器有烧杯和_________(填2种)。浓盐酸的GHS标准符号是下列的_________(填①或②)。
① ②
(2)沉淀转化:取10.00 mL混合盐溶液,加入所配制的盐酸至酸性。加热至沸,此时溶液中存在的阴离子主要为和_________。加入过量,控制反应条件,实现沉淀完全转化:。
(3)过滤分离:过滤,用热水洗涤沉淀。下列过滤操作符合规范的是_________(填a、b或c)。
(4)滴定分析:合并滤液与洗涤液至锥形瓶中,加入稀盐酸和过量碘化钾溶液,此时发生反应:。充分反应后,用的标准溶液进行滴定。滴定反应为:。消耗溶液体积为,则混合盐溶液中含量为_________。
2.【答案】(1)护目镜(或防护手套);玻璃棒、量筒等;②
(2)
(3)c
(4)
【解析】(1)浓盐酸易挥发且具有强腐蚀性,操作时需佩戴护目镜、防腐蚀手套、防毒面具等进行防护;用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,步骤为量取、稀释、转移、定容等,除烧杯外,还需要的玻璃仪器有量筒(量取浓盐酸)、玻璃棒(搅拌、引流)、胶头滴管(定容)、对应规格容量瓶,任选2种即可;GHS标识中①是爆炸物标识,②是腐蚀性物质标识,浓盐酸属于强腐蚀性试剂,对应②。
(2)混合盐中包括NaCl、Na2SO4及Na2CO3,在混合盐溶液中存在着、及三种阴离子,加入盐酸时,与酸反应:,加热煮沸后完全逸出,溶液中剩下的阴离子为和。
(3)a.漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁,会导致滤液飞溅,a错误。未用玻璃棒引流,且漏斗下端未靠烧杯内壁,b错误。满足玻璃棒引流、漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁的规范要求,c正确。(4)根据反应的定量关系推导:由沉淀转化得;结合后续反应:,可得;代入,得;10.00 mL溶液中的质量为;因此1 L溶液中的含量为。
3.(2026高考·北京)重晶石的主要化学成分为,还含有少量的等杂质,实验室中以重晶石为原料,通过以下过程可制备高纯。
(1)焙烧。使重晶石转化为粗。该过程中生成的反应有:
i.
ii.
iii. _______________。
(2)浸钡。已知可溶于水。粗在热水中浸出,产生和。取一定量粗,一定温度下加水浸钡,测得浸出液中、随加入水的体积的变化示意图如下。
①浸出后,过滤出不溶物所需的玻璃仪器有烧杯、__________。
②时,几乎不产生,溶液中__________mol(用含、的代数式表示)。
③当后,比的变化幅度小,解释原因:______________。
(3)沉钡。与反应快,导致浸出液中和等被包裹而降低产品纯度,而与反应慢,不易包裹。为提高纯度,沉钡原理示意如下。
①写出“预处理”步骤中反应的离子方程式:_______________________________。
②结合平衡移动原理,解释“沉钡”时产生的原因:_______________________________。
3.【答案】(1)-119
(2)漏斗、玻璃棒;;水解:,当时,完全溶解,随着增加,平衡正向移动,使增大,而不变,在相同水量稀释时,比的变化幅度小;
(3)、;溶液中: ,随着与反应生成难溶,平衡正向移动,产生的结合,产生气体
【解析】(1)根据盖斯定律,用反应ii×2 - 反应i即可得到反应iii: ;
(2)①过滤操作的玻璃仪器包含烧杯、普通漏斗、玻璃棒。
②题目条件明确指出“几乎不产生,因此可以忽略,根据物料守恒:,由图可知,,所以:,而溶液中的主要来源于的水解,根据水解方程式:,,故。
③当后,固体已经完全溶解。此时继续加水相当于对溶液进行稀释。稀释时,根据勒夏特列原理,水解,平衡会正向移动,使增大,而不变,在相同水量稀释时,比的变化幅度小。
(3)①根据题意,与反应快,而与反应慢,所以预处理的目的是消除浸出液中的,将转化为,对应离子反应为:,同时与浸出液中的发生反应;
②加入后,溶液存在的电离平衡:,与结合生成沉淀,释放出更多的, 随即与溶液中发生结合:,生成气体逸出体系。
4.(2026高考·北京)实验小组制备高锰酸钾。
资料:i.为墨绿色固体,可溶于水,强碱性条件下稳定,一定条件下发生的歧化反应为,
ii.浓碱性条件下,可被还原为。
iii.的溶解度随温度升高而增大。
(1)制备
步骤
实验
Ⅰ
制备:将、和三种固体,在熔融状态下充分反应。得到墨绿色固体。
Ⅱ
制备:将用水溶解后,滴加至(约),溶液由绿色变为紫红色,过滤。得到约100 mL紫红色溶液和棕黑色固体。
Ⅲ
提纯:将转移至蒸发皿中,水浴浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。得到紫红色固体。
①补全Ⅰ中反应的化学方程式:__________。
□□□___________□□□___________
②Ⅱ中歧化的原因:随降低,的还原性不变,氧化性__________。
③取Ⅲ中少量溶解,得紫红色溶液和少量棕黑色固体(检验为)。
(2)对Ⅲ中产生的原因进行分析和探究
①甲认为将还原,设计实验i验证:用含和的溶液代替重复Ⅲ的操作,所得固体含。乙认为该现象不能证明还原了,理由是_______________________________________________。
②乙设计和实施了实验ii:用____________________代替重复Ⅲ的操作,所得固体不含,实验i和ii证实了甲的观点。
③丙用代替重复实验i,证实Ⅲ中不能还原。
(3)实验优化
为提高产品纯度,改进Ⅲ的操作;将转移至蒸发皿中,水浴浓缩,____________________,洗涤,干燥。
(4)测定纯度并计算产率
按I中投料,经优化步骤制得产品,取配制成待测液。酸性条件下,用待测液滴定标准溶液,被还原为。测得。
①滴定反应的离子方程式是__________________________________________________。(是二元弱酸)
②的产率是____________________。[产率(实际产量/理论产量)]
4.【答案】(1);增强
(2)随着浓缩进行,增大,可能被还原;可能受热分解;溶液(pH=10)
(3)趁热过滤、冷却结晶、过滤
(4);
【解析】(1)①根据投料的物质的量比例,从+5价降为-1价得,每个从+4价升为+6价失,电子守恒得和系数比为1:3;再结合反应环境是KOH熔融体系,补全反应物为KOH,生成物为,根据原子守恒配平:;
②歧化反应中既是氧化剂又是还原剂,题目说明还原性不变,只有氧化性随pH降低增强后,夺取电子的能力(即氧化性)增强,从而更容易自身发生氧化还原(歧化)反应。
(2)①资料ii说明浓碱性条件下,可被还原为,后续歧化生成;实验i溶液为pH=10的碱性环境,浓缩过程中碱浓度逐渐升高,可能是还原了产生,无法证明是的作用;(也可能是溶液在加热条件下自身分解产生)。
②为了证明确实是起到了还原作用,需要设计一个空白对照实验。即在完全相同的条件(浓度、温度、90℃水浴、pH=10)下,排除掉的存在。因此,应使用KOH调节pH=10的 含 溶液来代替 Y 进行加热浓缩,若此时不产生,则可证实甲的观点。
(3)由于在90℃浓缩过程中不可避免地产生了MnO2固体杂质,而KMnO4仍在溶液中(根据资料ii,KMnO4溶解度随温度升高而增大)。为了获得高纯度产品,必须在KMnO4结晶析出之前将MnO2除去。因此,浓缩后应趁热过滤(除去MnO2),然后再将所得滤液冷却结晶(使KMnO4析出),最后再进行过滤、洗涤和干燥。
(4)①酸性条件下被还原为,作为弱酸不能拆写,被氧化为,根据电子守恒(Mn降5价,每个C升1价)、电荷守恒和原子守恒配平:离子方程式为:;
②理论产量:为限量试剂,步骤I中0.03mol 完全转化为共0.03mol,根据歧化反应,理论生成的物质的量为。 实际产量:取出1/4产品配成250mL待测液,则。 产率 = 。
5.(2026高考·贵州)双氯磺酰亚胺[]是制备某锂离子电池电解质的关键中间体。某研究小组设计实验对其进行制备,部分实验装置如图1。
实验步骤:
Ⅰ.将(0.5mol)氨基磺酸()、()二氯亚砜()和()氯磺酸()依次加入三颈烧瓶中。
Ⅱ.连接好装置,在一定温度下持续搅拌至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热。
Ⅲ.待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集、左右的馏分,得到淡黄色粗品。
已知:①总反应为;所有原料均经精制后用于反应。
②沸点为;遇水剧烈水解产生大量白雾;在高温下易分解,。
回答下列问题:
(1)装置A中球形冷凝管的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(2)装置B的作用是_____________________。
(3)发生水解反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)装置C和D的连接顺序不宜互换,原因是___________________________________(答两点)。
(5)步骤Ⅲ中采用减压蒸馏的原因是___________________。
(6)研究小组在不同温度下进行了制备实验,并对粗品进行核磁共振氢谱测试,结果如图2。已知中H的化学位移为9.2 ppm,则_______℃时更有利于的制备,原因是________________________。
(7)通过电位滴定法测定氯含量,初步推算粗品纯度,方法及步骤如下:
①将粗品加入适量NaOH溶液中,加热,中的氯以形式进入溶液;
②加入溶液使溶液呈酸性后,用标准溶液进行滴定。平行滴定3次,消耗标准溶液的平均体积为。
的纯度为________(用含m、c和V的代数式表示)。在操作无误、仪器正常的情况下,推算出的粗品纯度比实际纯度高,最可能的原因是________。
5.【答案】(1)a
(2)防止后端水蒸气进入反应装置,造成氯磺酸水解
(3)
(4)若先经过NaOH溶液,易发生倒吸、大量消耗NaOH
(5)防止分解
(6)125;120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品
(7);杂质中含有氯
【解析】(1)球形冷凝管的冷凝水应由下口进,上口出,故进水口为a;
(2)装置B中的导管为“长进短出”,表明装置B中应盛有液体试剂,已知信息提到氯磺酸会水解而装置C中的试剂为H2O,则装置B中应为干燥试剂浓硫酸,主要目的为防止水蒸气进入反应装置;
(3)水解反应为非氧化还原反应,中氯元素显-1价,硫元素显+6价,与水反应生成HCl和,化学方程式为:;
(4)装置C吸收反应生成的HCl气体,同时吸收一定量的SO2,装置D吸收残余的SO2,若装置C和D位置互换,SO2和HCl在NaOH溶液中溶解度更大,发生倒吸的可能性更大,且会大量消耗NaOH,导致NaOH溶液快速失效;
(5)在高温下易分解,减压蒸馏可降低沸点,防止分解;
(6)由图知,120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品,125℃时才能得到含副产物或反应物较少的产品;
(7)设m g粗品中的质量为xg,由题意可列关系式:,则,解得x=0.107cV,则产品纯度为;粗品中的杂质可能有SOCl2、等,其中的氯在测定时也会以形式进入溶液中,导致推算出的粗品纯度偏高。
6.(2026高考·江西)稀散金属铟(In)是重要的战略资源。粗中主要杂质元素有As(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Pb(Ⅱ),精制工艺流程图如下:
已知:
a)萃取剂[Hbet][]是离子液体
b),
c)分配率(Fe)
回答下列问题:
(1)离子液体[Hbet][]________(填“能”或“不能”)与水互溶。
(2)阶段Ⅰ,In、Fe元素在两种体系中的浸出率及分配率如图,体系中维生素C(Vc)的作用是________________________________。
(3)有机相2可循环用于阶段________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)试剂①可选择HCl或,主要元素的含量如下表(,按投料计质量分数)。
元素
粗/
水相2/()
精制/
组
HCl组
组
HCl组
Fe
1.60
41
32
0.071
0.056
Pb
0.26
3
44
0.0042
0.016
In
58
18000
33000
51
57
i.水相2中,组浓度远小于HCl组,原因是________________________________________。
ii.实际工艺中选用HCl的原因是______________________________________________。
(5)阶段Ⅲ,溶液中________时,恰好沉淀完全。
(6)水相2中的砷酸()最终转化成沉淀,杂质As被除去。写出总化学反应方程式________________________________。
6.【答案】(1)不能
(2)将还原为
(3)Ⅰ
(4)的溶解度小于;In元素的损失更少
(5)
(6)
【解析】(1)由题给流程知,阶段1过滤后有分液操作,说明该离子液体与水不互溶。
(2)由图可知,水中加入Vc后,Fe的分配率显著下降,In的浸出率、分配率几乎不受影响;Vc是典型的还原剂,其作用为将还原为,实现In和Fe的初步分离。
(3)有机相2的成分为萃取剂,该萃取剂在阶段Ⅰ参与萃取过程,因此提纯再生后可循环用于阶段Ⅰ。
(4)i.由分析知,硫酸与盐酸在阶段Ⅱ的作用为生成难溶物或,将元素除去,组浓度低,说明更难溶。
ii.由表格数据,HCl体系水相2中In浓度远大于硫酸体系,即In保留量更多,最终精制中In的更高,Fe杂质含量更低,表明主要考虑选用HCl可使In元素损失更少。
(5)恰好沉淀完全时,,此时。
(6)由分析知,阶段Ⅰ中被还原为,水相2中、反应生成沉淀,铁由+2价变为+3价,故需要加入氧化剂,没有给出氧化剂时,考虑空气中的氧气,根据电子得失守恒、原子守恒配平化学方程式为。
7.(2026高考·山东)一元弱酸HCN无色剧毒,熔点为-13℃,沸点为26℃,常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN制备少量液态HCN,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;装置b的作用为__________。
(2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________(填标号)。
A.水(50℃) B.冰盐混合物(-10℃)
C.干冰—乙醇(-70℃) D.液氮(-196℃)
(3)HCN制备完成后需进行的部分操作如下,正确顺序为__________(填序号)。
①打开阀门K1通N2
②停止滴加NaCN溶液
③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理
实验所用NaCN中常含有杂质甲酸钠(HCOONa),二者均具有较强还原性,测定HCOONa含量的实验步骤如下:
Ⅰ.准确称取样品,配制溶液,移取该溶液至锥形瓶中,加适量溶液,边振摇边滴加溶液至出现棕褐色沉淀(已知:、均为白色沉淀,极易转化为棕褐色沉淀)。
Ⅱ.过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性,收集滤液和洗涤液于锥形瓶中,加适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应中转化为。
Ⅲ.充分反应后,向锥形瓶中加入适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应结束后溶液中所有锰元素均以形式存在。
Ⅳ.用的标准溶液滴定剩余的,终点时消耗溶液体积为。
(4)步骤Ⅰ中滴加溶液时须选用棕色滴定管,原因是__________________;________(填“>”或“<”);步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。
(5)测得样品中的质量分数为__________(用代数式表示);若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量被空气中的氧化,则导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7.【答案】(1)滴液漏斗;干燥HCN气体
(2)AB
(3)
(4)防止见光分解;<;
(5);偏小
【解析】(1)仪器a为滴液漏斗,可平稳添加NaCN溶液;装置b盛装无水,作用是干燥HCN气体,除去HCN中混有的水蒸气;
(2)HCN沸点26℃,甲装置水浴(50℃)保证反应产生的HCN保持气态,便于在乙装置中充分收集;HCN熔点-13℃,乙需要低温冷凝液化HCN,选用-10℃冰盐混合物,既能让HCN完全液化,又不会让HCN凝固堵塞导管,装置甲、乙选用的控温物质依次为A、B;
(3)实验结束先停止滴加NaCN溶液,再关闭阀门、切换三通阀处理有毒尾气,最后打开阀门通,使装置中残留的HCN全部排入尾气处理装置中,避免有毒HCN泄漏污染空气,因此正确顺序为;
(4)化学性质不稳定,见光易发生分解反应,光照下硝酸银会析出银单质、溶液变浑浊,损耗标准液,造成滴定浓度不准,因此必须使用棕色滴定管;滴加溶液至出现棕褐色沉淀,说明先沉淀,当沉淀完全后才会生成棕褐色沉淀(指示滴定终点),因此;
步骤Ⅱ中,Mn元素化合价由+7转化为+6,每个得1e⁻;在碱性条件下被氧化为,C元素化合价由+2转化为+4,每个失2e⁻,根据电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为;
(5)由题,碱性环境下,由此得到关系式;酸性条件下,对应定量关系。根据得失电子守恒:整个过程Mn从+7价被还原为+2价,得到的电子总数为失去的电子总数:即,可得25 mL待测液中甲酸钠物质的量,则250 mL全部样品中甲酸钠总物质的量,甲酸钠质量,因此甲酸钠质量分数为;
标准液被空气中氧化会发生反应,相同体积溶液内有效实际物质的量低于理论计算值,则会导致步骤Ⅳ消耗标准液体积偏小,因此甲酸钠的质量分数偏小。
8.(2026高考·陕晋青宁卷)一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4,含有少量FePO4、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺,部分流程如下:
已知:①磷酸铁锂电池反应为;
②“沉铝”时,滤渣中含和少量。
回答下列问题:
(1)废旧电池粉碎前一般需先放电,正极反应式为________。
(2)“酸浸Ⅰ”时,除粉碎外,可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有生成,溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。
(3)“沉铝”时,中Fe元素的化合价为________。
(4)“焙烧”时产生的HF,用________吸收后,产物可以循环利用。
(5)“除杂”时,在一定pH范围内,会发生反应(平衡常数为)。若溶液中为,不考虑其他离子参与反应,为防止沉淀,需小于________(用含a、b的代数式表示)。
(6)滤液2中,溶质除Na2CO3外,主要含________(填化学式)。
(7)滤液1需先加入H2O2溶液,再加入氨水除杂,最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加H2O2溶液后的滤液1,滴加________,若产生蓝色沉淀,则需补加H2O2溶液。
8.【答案】(1)
(2)适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等(任写两种) ;C(石墨)
(3)+3
(4)NaOH溶液或Na2CO3溶液
(5)
(6)Na2SO4
(7)将氧化为,便于后续沉淀;铁氰化钾溶液()
【解析】(1)磷酸铁锂电池放电时的总反应为:,正极与得电子生成,故正极的电极反应式为;
(2)“酸浸Ⅰ”时,除粉碎外,适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等(任写两种)均可提高酸浸速率;“酸浸I”时,LiFePO4与反应生成、和,化学方程式为:;原料含石墨,石墨不与稀硫酸反应,故滤渣主要为C(石墨);
(3)再中,设Fe化合价为x,为+1价,P为+5价,O为-2价,化合价代数和为0,即,解得x=+3,即Fe为+3价;
(4)流程中 “沉铝” 步骤消耗NaF,HF 与NaOH或Na2CO3反应生成的NaF可循环,故选用NaOH溶液或Na2CO3溶液;
(5)反应的平衡常数表达式为,为防止Li3PO4沉淀,反应逆向进行,需满足Q>K,即,带入为,,;
(6)沉锂反应的反应方程式为,则体系阳离子为Na+,阴离子为(酸浸II引入硫酸根),故除过量Na2CO3外,主要含Na2SO4;
(7)沉铝产物含,Fe 为+3价,由分析知,酸浸后溶液含,H2O2作氧化剂,将氧化为,便于后续沉淀;由于与铁氰化钾溶液()生成蓝色沉淀,故取少量加H2O2溶液后的滤液1,滴加铁氰化钾溶液(),若产生蓝色沉淀,则未完全氧化为,则需补加H2O2溶液。
9.(2026高考·河南)某研究小组在用萃取碘水中的时,发现萃取后的水溶液总是呈现淡黄色,对此开展探究。
回答下列问题:
(1)定性探究:利用如图装置进行实验。
I.向饱和碘水中加入,充分振荡、静置、分液。取少量水溶液,向其中滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.向饱和的的溶液中加入蒸馏水,充分振荡、静置、分液。取少量水溶液,向其中滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
①仪器a的名称是___________;b的名称是___________。
②振荡、静置后,的溶液在下层的原因是___________。
③步骤Ⅰ中,证明从水中转移至中的现象是___________。
结论:在两溶剂间存在可逆的转移,即。
(2)定量验证:类比化学平衡建立过程,该小组猜测,经充分振荡、静置后,在两溶剂中的分配也存在平衡状态,此时在两溶剂中的浓度商应为一常数,并设计实验进行验证。已知:,。
步骤
实验内容
Ⅲ
取Ⅱ中分液后的水溶液50.00 mL于锥形瓶中,加入5 mL 10% KI溶液。以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
Ⅳ
取Ⅱ中分液后的溶液于锥形瓶中,加入溶液。以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
V
改变Ⅱ中的溶液的浓度,重复步骤Ⅱ~Ⅳ(Ⅱ中不进行的检验),再开展三次实验。计算每次实验的浓度商。
结论:浓度商的值近似相等,平衡时浓度商可视为常数。
①步骤Ⅳ中,加入KI的目的是___________。
②通过步骤Ⅲ、Ⅳ测得的浓度商的值为___________(写出计算式)。
③已知常温下,平衡时浓度商的值为85。向150 mL含的水溶液中加入进行萃取,平衡时在水中的残留质量为___________(用科学计数法表示,保留小数点后一位);若改为分两次萃取,每次用,两次萃取后在水中的残留质量为。上述结果对做萃取实验的启发是___________。
9.【答案】(1)分液漏斗;烧杯;CCl4与水不互溶,且CCl4的密度大于水;液体分层,下层(有机层)变成紫红色,上层(水层)颜色明显变浅
(2)增大浓度,促使:平衡正向移动,使CCl4中的尽可能多地转移到水相中,以便后续滴定;;;分多次萃取比单次用大量萃取剂更有效,可以显著提高萃取效率
【解析】(1)①仪器a的名称是分液漏斗,b的名称是烧杯。②振荡、静置后,I2的CCl4溶液在下层的原因是:CCl4与水不互溶,且CCl4的密度大于水。③碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度。步骤Ⅰ中,向饱和碘水中加入CCl4,碘单质会被萃取到CCl4 中。由于碘溶于CCl4显紫红色,且CCl4在下层,因此可以观察到:液体分层,下层(有机层)变成紫红色,上层(水层)颜色明显变浅。
(2)①根据题目给出的反应:,。在步骤Ⅳ中,层中的需要先转移到水相中才能被 滴定。由于在中溶解度大,直接滴定无法进行。加入KI溶液后,与反应生成 ,使从转移至水相,同时可被滴定。②分别计算水层和层中的浓度。步骤Ⅲ:取50.00 mL水层溶液,加入KI后,转化为,滴定反应为:,消耗的物质的量为:,根据反应方程式,。水层中的浓度为:,步骤Ⅳ:取5.00 mL 层溶液,加入25 mL KI溶液后,转移至水相,滴定反应同上。消耗的物质的量为:,。层中的浓度为:。浓度商计算:。③计算初始的物质的量:,设平衡时水层中的浓度为,则层中的浓度为。根据物料守恒:,,,。水层中的质量:;单次萃取后,残留质量为;两次萃取后,残留质量为,说明分多次萃取比单次用大量萃取剂更有效,可以显著提高萃取效率。
10.(2026高考·浙江)用废磷酸(含有机杂质)制取。
已知:。
请回答:
(1)冷凝水从_______(“X”或“Y”)通入。
(2)步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,步骤a的操作为_______。步骤b除去溶液中的炭颗粒得到粗磷酸,步骤b的操作为_______。
(3)下列操作正确的是_______。
A.若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
B.加入活性炭的目的是除去不易炭化的有机杂质
C.加入KOH过多,可向溶液中加入HCl来调节pH
D.可用乙醇洗涤反应得到的晶体
(4)获得的过程中,需要滴加KOH溶液调pH,为使的物质的量分数最大,有一个最适pH。
①求最适pH_______。
②所用的指示剂为:_______。
(5)产品中,K的质量分数为29.01%,则产品中可能混有的杂质_______。
10.【答案】(1)X
(2)加热(高温);过滤
(3)BD
(4)4.7;甲基橙
(5)
【解析】(1)冷凝水的流向应遵循“下进上出”原则,才能使冷凝更充分,所以冷凝水要从下方的X口通入;
(2)部分有机杂质受热易炭化,所以步骤a的操作为加热,有机杂质炭化后转变为固体,步骤b中将固体与液体分离的操作称为过滤;
(3)是强碱,有强烈腐蚀性,不能用于处理沾到手上的酸,应该用碱性较弱的物质如碳酸氢钠处理,A错误。活性炭具有吸附能力,可有效去除上一步加热炭化过程中无法除去的杂质,B正确。目标产物是,如用HCl调节pH,则会引入新的杂质Cl-,C错误。反应得到的晶体不易溶于乙醇等有机溶剂,所以可用乙醇洗涤,D正确,故答案选BD。
(4)磷酸的第三步电离非常微弱,不作考虑,溶液中存在电离平衡,,电离平衡常数分别为,,当最大时,第一步电离的逆反应生成和第二步电离生成的应相等,此时,两边取负对数得,所以此时的;由于该过程加碱调节pH,为防止碱过量,甲基橙的变色范围接近4.7,颜色变黄时说明已到终点,因此应选用甲基橙指示剂。
(5)中K的质量分数为,而产品中K的质量分数为29.01%,高于理论值,说明含K质量分数更高的杂质,根据各酸根的转化关系,可能混有的杂质是。
11.(2025高考·四川)双水杨醛缩乙二胺(,)的锰配合物()常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
Ⅰ.配合物的制备
制备原理:
实验步骤:
实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,反应30分钟。反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
Ⅱ.配合物中x的测定
①移取的溶液置于锥形瓶中,加入的维生素溶液充分混合,放置分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴的淀粉溶液,立即用的标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为。
上述测定过程所涉及的反应如下:
回答下列问题:
(1)制备过程中,仪器A的名称是 ,最适宜的加热方式为 (填标号)。
A.酒精灯 B.水浴 C.油浴
(2)制备过程中,空气的作用是 。
(3)步骤①中,“维生素C溶液”应用 (填标号)量取。
a.烧杯 b.量筒 c.移液管
(4)步骤①中,加入维生素C溶液后,“放置分钟”,时间不宜过长的原因是 。
(5)步骤②中,标准溶液应置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半滴标准溶液的操作过程是 。
(6)若滴定时过量,将引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)根据实验数据,中 (保留整数)。
11.【答案】(1)球形冷凝管;B 根据图中仪器可以看出,实验过程中使用了球形冷凝管,所以A的名称是球形冷凝管;在中反应最适宜的加热方式为水浴加热,选B。
(2)将氧化 从·到中锰元素的价态升高,所以空气的作用是将氧化。
(3)c 量取维生素C溶液,因为体积精确到小数点后两位,所以应该使用移液管量取,选c。
(4)防止时间过长维生素C被氧化,影响后续测定结果 防止时间过长维生素C被氧化,影响后续测定结果 维生素C具有较强的还原性,放置时间过长会被氧化,所以放置分钟,避免影响后续的测定结果。
(5)酸式;微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将的标准溶液冲入 的标准溶液具有一定的氧化性,所以应该置于酸式滴定管;需要注意的是,最后接近滴定终点时,要半滴滴定避免滴定过量导致结果有误差,加入半滴的操作应该是微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将的标准溶液冲入
(6)偏小 因为,滴定过量时,消耗的标准溶液体积偏大,因为维生素C的总量是一定的,就会导致计算得出的与的标准溶液反应的维生素变多,从而与维生素C反应的变少,最终测定的结果就会偏小。
(7)1 根据双水杨醛缩乙二胺(,)和相对原子质量可以计算得出,移取的质量为,维生素C的物质的量为,消耗的维生素C的物质的量为,所以与反应的维生素C的物质的量为,根据反应的化学计量关系(2mol 与维生素C反应)进行计算:,保留整数解得。
12.(2025高考·陕晋青宁卷)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有 、 。(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式 。当将要开始沉淀时,溶液中剩余浓度为 。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,最终产物是和 (填化学式)。
(4)“沉镁I”中,当为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁,煅烧得到疏松的轻质。过大时,不能得到轻质的原因是 。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加至时,沉淀完全;若加至时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式 。
(6)“结晶”中,产物X的化学式为 。
(7)“焙烧”中,元素发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。
12.【答案】(1)搅拌;适当升温等 加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
(2)6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;10-2.15 Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4,化学方程式为:6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;根据=,=10-2.15mol/L;
(3)O2 “沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,中存在过氧键,在加热和水存在下发生水解,生成和:,分解,总反应为,最终产物是和O2;
(4)pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻质 煅烧有CO2生成,可以得到疏松的轻质氧化镁,pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻质;
(5) 由题中信息可知,pH=8时,产生的沉淀为,调节到pH=4,磷元素存在形式为,磷酸不是强酸,不能拆,离子方程式为:;
(6)(NH4)2SO4 溶液中存在铵根离子和硫酸根离子,结晶后X为(NH4)2SO4;
(7)还原 “焙烧”中,Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·H2O,元素化合价降低,发生了还原反应。
13.(2025高考·陕晋青宁卷)某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:表示糖精根离子,其摩尔质量为,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(一)制备
I.称取,加入蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取(稍过量)糖精钠(),加入蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有 、 (写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于 中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的溶液洗涤晶体,正确顺序为 。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中, (将实验操作、现象和结论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有 。
(二)结晶水含量测定
和形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为 (用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为 (用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
13.【答案】(1)玻璃棒;量筒(或胶头滴管等,合理即可) 步骤I、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水,并用玻璃棒搅拌以加快固体溶解速率。
(2)冰水浴 因为糖精钴在冷水中溶解度较小,所以为了尽快让大量晶体析出,应降低溶液温度,可将烧杯置于冰水浴中。
(3)B 先用冷的1% NaSac溶液洗涤,可降低糖精钴溶解度,减少晶体损失,还能将晶体表面吸附的Co2+转化为晶体析出,且不引入新的杂质,再用冷水洗涤,可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子,丙酮可以与水互溶且沸点比关键水的低,故最后用丙酮洗涤以除去残留的水且能使晶体快速干燥,故答案为B。
(4)加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净 Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为:取水洗时的最后一次滤液于试管中,加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净。
(5)ABC 进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛,同时化学实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,该实验涉及加热操作,因此需要防止热烫,要选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,故A、B、C符合题意;该实验中未涉及锐器的操作,D不符合题意,故答案为ABC。
(6)cabd 使用滴定管前首先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗(c),再用待装的标准溶液进行润洗(a),待润洗完成后 装入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处(b),放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”刻度下,准确记录标准溶液体积的初始读数(d),故答案为cabd。
(7)(或:);偏高 滴定消耗的,EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的,即样品中的,而,所以,解得;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗EDTA溶液体积偏小,即V偏小,根据,则x偏高。
14.(2025高考·河南)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取细粉状药用硫黄于①中,并准确加入乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量溶液,加热至,保持,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是: ;②的名称是 。
(2)步骤Ⅰ中,乙醇的作用是 。
(3)步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是 。
(4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是 。步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的,实验操作是 。
(5)步骤Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为 。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。
14.【答案】(1)圆底烧瓶;球形冷凝管 根据仪器构造可知①是圆底烧瓶,②是球形冷凝管;
(2)作溶剂,溶解单质硫 硫单质难溶于水,微溶于酒精,所以乙醇的作用是作溶剂,溶解单质硫;
(3)防止双氧水氧化乙醇,影响实验测定结果 双氧水具有强氧化性,乙醇具有还原性,二者混合发生氧化还原反应,所以必须蒸馏除去乙醇;
(4)由于实验需要加热至100℃,应选用油浴或其他更合适的加热方法;而水的沸点就是100 ℃,难以使反器的受热温度维持在100℃,所以不宜采用水浴加热;要检验溶液中的硫酸根离子,需要排除溶液中其它离子的干扰,所以实验操作是取适量混合液先加入盐酸酸化,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有。
(5)滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色 甲基橙作指示剂,盐酸滴定氢氧化钾溶液,则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色;
(6) 不加入硫黄,消耗标准溶液体积为,因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为。
15.(2025高考·河南)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是 。
(2)已知“酸溶2”中转化为,则生成该物质的化学方程式为 ;“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
(4)若“活化还原”在室温下进行,初始浓度为,为避免生成沉淀,溶液适宜的为 (填标号)[已知的]。
A.2.0 B.4.0 C.6.0
(5)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中的化合价为 ;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。
(6)“酸溶3”的目的是 。
15.【答案】(1)溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离 原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2,Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解,SiO2不溶于酸,因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(II)进入滤液,剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2,实现初步分离,故答案为:溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离。
(2);SiO2 “酸溶2”中转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3中N元素化合价由+5降低至+2生成NO,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
(3)、 “高温还原”过程中,和均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。
(4)A 初始浓度为,则溶液中,当恰好生成沉淀时,,,,因此为避免生成沉淀,溶液的pH<2.4,选A。
(5)+1;6:1 配离子中,配体带1个负电荷,设Rh的化合价为x,则,则x=+1价;(III)以计,反应中Rh(III)还原至Rh(I),每个Rh得到2个电子,SnCl2为还原剂,部分被氧化为,Sn(II)被氧化为Sn(IV),每个Sn失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个Cl-形成,作为新的配体,每生成1个,需要5个SnCl2,因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。
(6)由于“二次还原”过程中,为确保完全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为:除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
16.(2025高考·甘肃)某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物和苯甲酸钠制备配合物,并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。已知在碱性溶液中易形成沉淀。在空气中易吸潮,加强热时分解生成。
(1)步骤①中,加热的目的为 。
(2)步骤②中,调节溶液pH时需搅拌并缓慢滴加NaOH溶液,目的为 ;pH接近6时,为了防止pH变化过大,还应采取的操作为 。
(3)如图所示玻璃仪器中,配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液所需的仪器名称为 。
(4)准确称取一定量产品,溶解于稀中,萃取生成的苯甲酸,蒸去有机溶剂,加入一定量的NaOH标准溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,用HCl标准溶液滴定剩余的NaOH。滴定终点的现象为 。实验所需的指示剂不可更换为甲基橙,原因为 。
(5)取一定量产品进行热重分析,每个阶段的重量降低比例数据如图所示。0~92℃范围内产品质量减轻的原因为 。结晶水个数 。[,结果保留两位有效数字]。
16.【答案】(1)升高温度,加快溶解速率,提高浸出率 步骤①中,加热的目的是:加快溶解速率,提高浸出率;
(2)防止生成沉淀;1.7 在碱性溶液中易形成沉淀,步骤②中,调节溶液pH时需搅拌并缓慢滴加NaOH溶液,目的是防止生成沉淀;pH接近6时,为了防止pH变化过大,要缓慢滴加NaOH溶液,同时测定溶液的pH值;
(3)容量瓶、烧杯 配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液所需的仪器有容量瓶、烧杯,不需要漏斗和圆底烧瓶;
(4)滴入最后半滴标准溶液,溶液有浅红色变无色,并保持半分钟不褪色;滴定终点呈碱性,使用甲基橙误差较大 用酚酞做指示剂,HCl标准溶液滴定剩余的NaOH,滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准溶液,溶液有浅红色变无色,并保持半分钟不褪色;滴定终点呈碱性,甲基橙变色范围在酸性范围内,使用甲基橙做指示剂误差较大;
(5)吸潮的水;1.7 在空气中易吸潮,0~92℃范围内产品质量减轻的是吸潮的水,92℃~195℃失去的是结晶水的质量;最后得到的是Eu2O3,1mol失去结晶水质量减少18xg,重量减少5.2%,根据,1mol生成0.5mol的Eu2O3,质量减少3×(121-8)g=339g,重量减少56.8%,有关系式18x:5.2%=339:56.8%,x=1.7。
17.(2025高考·山东)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有 (填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金属元素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为 (填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中 。已知:。“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利用。
17.【答案】(1);Fe2O3、CaSO4 低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4;
(2)减小 根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小;
(3)H2SO4 根据萃取的化学方程式:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移到,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H2SO4,故答案为:H2SO4;
(4)4×10-4 ; 沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L,此时c(H+)=1×10-4mol/L,根据Ksp((CoS)= 4×10-21,推出,又因为Ka1(H2S)= 1×10-7,Ka2(H2S)= 1×10-13,,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢,稀硫酸,生成了CoSO4和S,化学方程式为:,改写成离子方程式为:。故答案为:4×10-4;;
(5)低温焙烧 由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
18.(2025高考·安徽)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是 。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是 。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为 (填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为 。
18.【答案】(1)(1)烧杯、玻璃棒 步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
(2)加快溶解、加快与反应 固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且其与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中需研细后加入,目的是加快溶解、加快与反应。
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高 和在水中可以发生反应生成,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,因此,在实验室使用代替和制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
(4)i.a 根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发生的反应为,消耗盐酸;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为,又消耗盐酸,因为,说明产品中不含和,因此,所得产品的成分为,故选a。
ⅱ.> 到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,局部会发生第二个反应,消耗的盐酸体积偏大,因此,该同学所记录的>。
(5)i.实验a无明显现象的原因是:在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液。受热分解生成的气体中有和,而分解产生的气体中只有,无水可以吸收分解产生的,溶液可以吸收分解产生的;溶液增重,则分解产生的的质量为,其物质的量为,由分解反应可知,的物质的量为,则白色晶体中的质量为,故其质量分数为。
19.(2024高考·北京)某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,中可将还原为的金属是 。
(2)实验验证
实验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到单质
Ⅱ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,固体中未检测到单质
Ⅲ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,证明都有生成,依据的现象是
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因 。
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当、浓度较大时,即使与反应置换出少量,也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式 。
b.乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上,阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
ii.查阅资料:开始沉淀的约为1.2,完全沉淀的约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制, (填实验操作和现象),待为3~4时,取出固体,固体中检测到单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因 。
19.【答案】(1)。
(2)产生蓝色沉淀;水解方程式为,加入的或会消耗,促进水解平衡正向移动,使其转化为沉淀;或、;向为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加溶液,不产生蓝色沉淀;加入几滴溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸。
(3)加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被沉淀包裹。
【解析】(1)在金属活动性顺序表中,排在之前,排在之后,因此可将还原为;
(2)①与会生成蓝色的沉淀;
②水解方程式为,加入的或会消耗,促进水解平衡正向移动,使其转化为沉淀;
③i.a.Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为:或、;
b.要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗,可向为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加溶液,不产生蓝色沉淀,即说明此条件下Fe未与H+反应生成Fe2+;
ⅱ.结合a,b和c可知,实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹,因此可控制反应条件,在未生成沉淀时将还原,即可排除两个干扰因素,具体操作为:重新做实验Ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,加入几滴溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质;
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被沉淀包裹,实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
20.(2024高考·广东)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
ii.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则 。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a
100.0
0
b
80.0
x
则 ,测得的平均反应速率之比 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将硫酸钙()加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据后不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加
沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
20.【答案】(1)NaOH(其他合理答案也可)。
(2)S。
(3)BD;;20.0;6:5。
(4)过量稀盐酸;有气体产生;BaCl2溶液;将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。
【解析】(1)浓硫酸与铜丝反应方程式为:,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);
(2)SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化;
(3)①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式可知,;
②总体积应相同,x为20.0mL;a中消耗的盐酸体积为,即,同理可得,b中,由于,总体积相同时,;
(4)由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式可知,假设正反应100%进行,,质量为0.01mol×136g/mol=1.36g,实验方案为:将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。
21.(2024高考·山东)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
21.【答案】(1)AD。 (2)浓硫酸;防止倒吸。
(3)当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色;。
(4)催化剂;通入F的气体温度过高,导致部分升华,从而消耗更多的碱性标准溶液;不变。
【解析】(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液(稀释了50倍后的浓度为0.0020000),需要用碱式滴定管或移液管量取的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的固体,需要在烧杯中溶解固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用容量瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,因此,下列仪器必须用到的是AD。
(2)装置B和C的作用是充分干燥,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色;由S元素守恒及、可得关系式3S~3~3~,若滴定消耗碱性标准溶液,则,,样品中硫的质量分数是。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化的氧化反应从而促进的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分升华,这样就要消耗更多碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,从电子转移守恒的角度分析,得到被还原为,仍能得到关系式3S~3~,测定结果会不变。
22.(2024高考·上海)粗盐中含有等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
已知:和的溶解度如图所示:
(1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法: 。
(2)若加后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,会导致_______。
A.不能完全去除 B.消耗更多
C.不能完全去除 D.消耗更多
(3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外,还需要_______。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.容量瓶 D.蒸发皿
(4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4,除去的离子有 。
(5)“一系列操作”是指_______。
A.蒸发至晶膜形成后,趁热过滤 B.蒸发至晶膜形成后,冷却结晶
C.蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤 D.蒸发至大量晶体析出后,冷却结晶
(6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。
另有两种方案选行粗盐提纯。
方案2:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去,再通入含的工业废气除去;
方案3:向粗盐水中加入石灰乳除去,再加入碳酸钠溶液除去。
(7)相比于方案3,方案2的优点是 。
(8)已知粗盐水中含量为,含量为,现用方案3提纯10L该粗盐水,求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。
22.【答案】(1)取少量该步骤所得的上清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸溶液,若溶液未变浑浊,表明BaCl2已过量。
(2)AD。 (3)B。 (4)、。 (5)C。
(6)、
(7)提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥,同时减少了废气的排放,有利于保护环境。
(8)0.04mol;0.14mol。
【解析】(1)步骤①中若BaCl2过量,则溶液中存在Ba2+,故判断过量的方法是:取少量该步骤所得的上清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸溶液,若溶液未变浑浊,表明BaCl2已过量。
(2)相同条件下,由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近,若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,可能发生沉淀的转化:,使得不能完全去除,且消耗更多的Na2CO3溶液,选AD。
(3)过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,还需要漏斗,选B。
(4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4,H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应,除去的离子有:、;
(5)由图可知,KCl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发至大量晶体析出,此时KCl在滤液中,趁热过滤,可得到精盐,选C。
(6)加入盐酸后,H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应,离子方程式分别为:、。
(7)方案2加入石灰乳[主要成分为]除去后,通入含的离子方程式为:,相比于方案3,方案2的优点是:提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥,同时减少了废气的排放,有利于保护环境。
(8)含量为,即,由关系式:可得,提纯10L该粗盐水,需要加入石灰乳(视为)物质的量为;粗盐水中含量为,即,,加入石灰乳(视为)物质的量为0.04mol,即此时溶液中Ca2+总物质的量为:0.1mol+0.04mol=0.14mol,由关系式:可得,需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。
23.(2024高考·全国)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是 ;仪器②的名称是 。
(3)“搅拌”的作用是 。
(4)“加热”方式为 。
(5)使用的“脱色剂”是 。
(6)“趁热过滤”的目的是 ;用 洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是 。
23.【答案】(1)酸式滴定管。 (2)铁架台;球形冷凝管。 (3)使固液充分接触,加快反应速率。
(4)水浴加热。 (5)活性炭。 (6)防止产品结晶损失,提高产率;50%的乙醇溶液。
(7)重结晶。
【解析】(1)己-2,5-二酮的摩尔质量为,根据题中所给数据可知,所需己-2,5-二酮的体积为,又因为酮类对橡胶有腐蚀性,所以选用酸式滴定管。
(2)③为铁架台;仪器②用于冷凝回流,为球形冷凝管。
(3)己-2,5-二酮的熔点为-5.5℃,常温下为液体,4-甲氧基苯胺的熔点为57℃,常温下为固体,搅拌可使固液反应物充分接触,加快反应速率。
(4)由题给信息“加热至65℃”可知,应用水浴加热,这样便于控制温度,且受热更均匀。
(5)“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质,结合题中信息,加入脱色剂后回流,趁热过滤,保留滤液,即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,所以可以选用活性炭作脱色剂。
(6)由题给信息可知,产品吡咯X为白色固体,加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁热过滤,使产品尽可能多地进入滤液,防止产品结晶损失,提高产率;由加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品)可知,常温下产品不溶于50%的乙醇溶液,所以为减少溶解损失,洗涤时可用50%的乙醇溶液。
(7)由产品的分离提纯过程可知,若需进一步提纯,可采用的方法为重结晶。
24.(2024高考·全国)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 ;“滤渣1”中金属元素主要为 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。取少量反应后的溶液,加入化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的浓度为 。
24.【答案】(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率;Pb。
(2)将溶液中的氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素;溶液;。
(3);。
(4)、;。
【解析】(1)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;由分析可知,“滤渣1”的主要成分为PbSO4,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb;
(2)酸浸液中含有、、、、等离子。由题表中数据可知,当完全沉淀时,未开始沉淀,而当完全沉淀时,已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀,应先将氧化为,然后调节溶液的pH使完全水解转化为沉淀,因此,的作用是将氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用溶液检验,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在,需补加;
(3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:、;
(4)最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的、加入“氧化沉钴”时引入的,而阴离子是在酸浸时引入的,因此其中主要的盐有和。当溶液时,恰好完全沉淀,此时溶液中,则,则。“除钴液”的,即,则,此时溶液中。
25.(2024高考·安徽)测定铁矿石中铁含量的传统方法是,滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①标准溶液。
②溶液:称取溶于浓盐酸,加水至,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时,可将氧化为。难以氧化;可被还原为。回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤I中“微热”的原因是 。
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗标准溶液,则试样中的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用和将铁矿石试样中还原为,再用标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于,滴定法的优点是 。
②为探究溶液滴定时,在不同酸度下对测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴溶液,现象如下表:
溶液
现象
空白实验
溶液试剂X
紫红色不褪去
实验I
溶液硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
溶液硫酸
紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
25.【答案】(1)容量瓶、量筒。
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止Sn2+氧化。
(3)提高试样与浓盐酸反应速率,同时可以减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华。
(4)偏小。 (5)。
(6)更安全,对环境更友好;H2O;酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
【解析】(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒。
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止Sn2+氧化。
(3)步骤I中“微热”是为了提高试样与浓盐酸反应速率,同时微热可以减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华;
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小。
(5)根据方程式可得:,ag试样中Fe元素的质量为,质量分数为。
(6)①方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为:,生成的Hg有剧毒,因此相比于的优点是:更安全,对环境更友好。
②溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H2O;由表格可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
26.(2024高考·浙江)某小组采用如下实验流程制备:
已知:是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
(1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名称是 ,判断步骤I反应结束的实验现象是 。
(2)下列做法不正确的是_______。
A.步骤I中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤I中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中,使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
(4)纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为:先用过量标准溶液沉淀,再以标准溶液回滴剩余的。已知:
难溶电解质
(黄色)
(白色)
(红色)
溶度积常数
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。
称取产品,用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用标准溶液滴定→_______→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵溶液
e.准确移取标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是 。
③三次滴定消耗标准溶液的平均体积为,则产品纯度为 。
26.【答案】(1)球形冷凝管;溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。
(2)BC。
(3)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有。
(4)a e d f;抑制发生水解反应,保证滴定终点的准确判断;。
【解析】(1)由实验装置图中仪器的结构可知,图中仪器A的名称是球形冷凝管,其用于冷凝回流;碘溶于正己烷使溶液显紫红色,是无色晶体,当碘反应完全后,溶液变为无色,因此,判断步骤I反应结束的实验现象是:溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。
(2)BC 吸湿性极强,因此在步骤I中,反应物和溶剂在使用前必须除水,A正确。使用到易烯的有机溶剂时,禁止使用明火加热,因此在步骤I中,若控温加热器发生故障,不能改用酒精灯(配石棉网)加热,B不正确。在空气中受热易被氧化,因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等)的装置中进行,不能直接在蒸发皿浓缩,C不正确。在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此,为了减少溶解损失,在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤,D正确。
(3)碘易溶于正己烷,而可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷,因此,可以取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有。
(4)①润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加待测溶液,后加标准溶液,两者充分分反应后,剩余的浓度较小,然后滴加指示剂硫酸铁铵溶液作指示剂,可以防止生成沉淀; 的溶度积常数与非常接近,因此,溶液不能用作指示剂,应该选用溶液,其中的可以与过量的半滴溶液中的反应生成溶液呈红色的配合物,故滴定至溶液呈浅红色;综上所述,需要补全的操作步骤依次是:a e d f。
②和均易发生水解,溶液中含有,为防止影响滴定终点的判断,必须抑制其发生水解,因此加入稀酸B的作用是:抑制发生水解反应,保证滴定终点的准确判断。
③由滴定步骤可知,标准溶液分别与溶液中的、标准溶液中的发生反应生成和;由守恒可知,,则;三次滴定消耗标准溶液的平均体积为,则=,由I守恒可知,因此,产品纯度为。
27.(2024高考·全国)(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入、蒸馏水和尿素,搅拌溶解。下反应,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀,用准确浓度的溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为 。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为 。性质检测I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是 。
(4)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是 ,定容后还需要的操作为 。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)。
A.溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用溶液润洗
C.摇动锥形瓶时溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
27.【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。
(2)50%。 (3)液体分层,上层为无色,下层为紫红色;还原性、氧化性。
(4)避免溶质损失;盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
(5)BD。 (6)A。
【解析】(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。
(2)实验中加入尿素的质量为12.0g,物质的量为0.2mol,过氧化氢的质量为,物质的量约为0.245mol,过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量计算,理论上可得到过氧化脲0.2mol,质量为0.2mol×94g/mol=18.8g,实验中实际得到过氧化脲9.4g,故过氧化脲的产率为。
(3)在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,静置后出现的现象为:液体分层,上层为无色,下层为紫红色。
(4)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
(5)A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A正确。
B.量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL的溶液应选用滴定管,B错误。
C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C正确。
D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D错误。
(6)BD 在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中页面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A入选。滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B不选。摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,C不选。滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,D不选。
28.(2024高考·全国)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。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①。
②以氢氧化物形式沉淀时,和溶液的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是 。
(2)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是 。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中 ,据此判断能否实现和的完全分离 (填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,生成,产生的物质的量为 。
(5)“沉淀”步骤中,用调,分离出的滤渣是 。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液,加入适量的氧化,其反应的离子方程式为 。
(7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是 。
28.【答案】(1)增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率。
(2)。 (3);不能。 (4)。
(5)。 (6)。
(7)向滤液中滴加溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH接近12但不大于12,静置后过滤、洗涤、干燥。
【解析】(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率。
(2)“酸浸”步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,即为转化为CoSO4,反应的化学方程式为。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中,则,小于,说明大部分也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。
(4)“沉锰”步骤中,Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去,发生的反应为,因此,生成,产生的物质的量为。
(5)“沉锰”步骤中,同时将氧化为,“沉淀”步骤中用调pH=4,可以完全沉淀为,因此,分离出的滤渣是。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化,为了保证被完全氧化,NaClO要适当过量,其反应的离子方程式为。
(7)根据题中给出的信息,“沉钴”后的滤液的pH=5.0~5.5,溶液中有元素以形式存在,当pH>12后氢氧化锌会溶解转化为,因此,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是:向滤液中滴加溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH接近12但不大于12,静置后过滤、洗涤、干燥。
29.(2024高考·浙江)通过电化学、热化学等方法,将转化为等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。请回答:
(1)某研究小组采用电化学方法将转化为,装置如图。电极B上的电极反应式是 。
(2)该研究小组改用热化学方法,相关热化学方程式如下:
:
Ⅱ:
Ⅲ:
① 。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行,和的投料浓度均为,平衡常数,则的平衡转化率为 。
③用氨水吸收,得到氨水和甲酸铵的混合溶液,时该混合溶液的 。[已知:时,电离常数、]
(3)为提高效率,该研究小组参考文献优化热化学方法,在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液,和在溶液中反应制备,反应过程中保持和的压强不变,总反应的反应速率为v,反应机理如下列三个基元反应,各反应的活化能(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
①催化剂M足量条件下,下列说法正确的是 。
A.v与的压强无关 B.v与溶液中溶解的浓度无关
C.温度升高,v不一定增大 D.在溶液中加入,可提高转化率
②实验测得:,下,v随催化剂M浓度c变化如图。时,v随c增大而增大:时,v不再显著增大。请解释原因 。
29.【答案】(1)。
(2)+14.8;2.4×10−8;10.00。
(3) CD;当c≤c0时,v随c增大而增大,因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成); c>c0时,v不再显著增加,因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。
【解析】(1)①电极B是阴极,则电极反应式是。
(2)①ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol。
②根据三段式,设转化的CO2为x,则:
则,,则转化率= ;
③用氨水吸收HCOOH,得到1.00 mol⋅L-1氨水和0.18 mol⋅L-1甲酸铵的混合溶液,得出=0.18mol/L, 根据,则,,;
(3)CD。 v与CO2(g)的压强有关,压强越大,溶液中CO2的浓度越大,v越大,A错误。v与溶液中溶解H2的浓度有关,氢气浓度越大,速率越快,B错误。温度升高,v不一定增大,反应Ⅳ和Ⅴ是快反应,而Ⅵ是慢反应(决速步骤),Ⅳ和Ⅴ可以快速建立平衡状态,随着温度升高气体在溶液中溶解度减小,气体浓度减小、L的浓度减小,若L的浓度减小对反应速率的影响大于温度升高对总反应速率的影响,则总反应速率减小,故总反应的速率不一定增大,C错误。在溶液中加入的N(CH2CH3)3会与HCOOH反应,使得三个平衡正向移动,可提高CO2转化率,D正确。
②当c≤c0时,v随c增大而增大,因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成); c>c0时,v不再显著增加,因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。
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