精品解析:上海师范大学附属中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
上师大附中2026学年第一学期期中考试
高二年级 化学学科 (等级考)
(考试时间:60分钟 满分:100分)
特别提示:
1.本试卷含五个大题。答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1-2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项,
本卷可能用的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56
一、水的电离与溶液酸碱性(本题共20分)
水是极弱的电解质。已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示。
1. 25℃时的电离平衡曲线应为__________(填“A”或“B”),请说明理由_____________。
2. 25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____________。
3. 100℃时,某盐酸中,则由水电离产生的__________mol/L。
4. 下列关于水的说法不正确的是________(不定项)。
A. 25℃时,向纯水中加氯化铵与氨水的混合溶液,水电离平衡正向移动
B. 纯水在加热过程中,增大
C. 将纯水加热到100℃时,水的离子积变大,pH减小,呈酸性
D. 将pH=12的NaOH溶液由100℃降温至25℃,溶液的pH将增大
5. 下列对水的电离平衡不产生影响的微粒是___________。
A. B. C. D.
6. 25℃,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用、表示,则______。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定
若将二者等体积混合,则混合溶液的pH_______7。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定
7. 100℃时,某溶液由水电离出的的浓度为,则该溶液的pH为_____________。
二、溶液中的平衡(本题共21分)
溶液中可能存在电离平衡、水解平衡等。研究弱电解质的电离和水溶液酸碱性有重要意义。已知25℃时,部分酸的电离平衡常数如下表所示:
酸
HClO
电离平衡常数
8. 、、HClO的酸性由强到弱的顺序为 :_____________。
已知:HA、是两种弱酸,存在如下反应:,则、、三种负离子结合的能力由强到弱的顺序为_____________。
9. 下列四种溶液:①氢硫酸②醋酸③硫酸④盐酸。浓度从大到小排序为:_____________。(写序号)
10. 下列物质中不能与NaClO反应的是________。(不定项)
A. CO2 B. NaHCO3 C. H2S D. NaHS
11. pH相同的NaClO和NaHCO3溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是NaHCO3_________NaClO
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定
12. 下列叙述关于醋酸的叙述不正确的是_______(不定项)。
A. 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B. 溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
C. 溶液加水稀释,所有离子浓度都变小
D. 溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小
13. 写出少量CO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
写出少量CO2通入Na2S溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
14. 联氨为二元弱碱,水中电离方式与氨类似。
写出联氨的第一步电离方程式:__________________________。
15. 在生产生活中,盐类水解的应用很广泛。金属焊接时常用NH4Cl溶液除去金属表面的氧化膜(氧化铁)。请从平衡原理的角度解释__________________________________________。
三、重要的氮肥---尿素的合成(本题共14分)
尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:(氨基甲酸铵)
反应Ⅱ:
总反应Ⅲ:
16. 反应Ⅰ的熵变_______0(填“>”“=”或“<”),总反应Ⅲ的__________。
17. 下列关于尿素合成的说法正确的是______。(不定项)
A. 及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动
B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用
C. 保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应Ⅲ的反应速率
D. 保持压强不变,降低氨碳比可提高反应Ⅰ中的平衡转化率
研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2L的密闭容器中,在T℃下分解:,t1时达到化学平衡。随时间t变化曲线如图所示。
18. 可以判断该分解反应已经达到平衡的是________(不定项)
A. 混合气体的平均摩尔质量不变 B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
19. T℃时,该反应的化学平衡常数K的值为__________。
20. 在0~t1时间内该化学反应速率_______________________。
21. 若其他条件不变,t2时将容器体积压缩到1L,t3时达到新的平衡。请在图中画出t2~t4时间内随时间t变化的曲线________。
四、硫化氢的清除与利用(本题共23分)
硫化氢消除并资源化利用是天然气开采、炼油行业、煤化工等工业中长期面临的重要研究课题。已知25℃,20 mL H2S饱和溶液浓度为,通过滴加等浓度的NaOH溶液调节氢硫酸pH,溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图:
[例如:]
22. 已知Na2S呈碱性,用离子方程式表示原因:__________________________。
23. 图中表示S2-物质的量分数变化的曲线是______。
A. 曲线a B. 曲线b C. 曲线c D. 无法判断
24. 由图可知,_____________。
25. 当溶液的pH=________时,溶液中。
26. 25℃,pH=13时,_______
A.> B.= C.<
27. 若滴加到M点时,消耗NaOH溶液的体积为V1 mL,滴加到N点时,消耗NaOH溶液的体积为V2 mL,则________
A. > B. = C. < D. 缺少条件,无法判断
28. 当NaOH溶液吸收过量H2S气体得到NaHS溶液,测得NaHS溶液呈________性(填“酸”或“碱”),从电离平衡常数的角度,计算分析说明。______________________________________。
29. 已知:的Na2S溶液中S2-水解率约为62%,,。的FeCl2溶液中加入等体积的Na2S溶液,反应初始生成沉淀的情况是_______。
A. 只有FeS沉淀 B. 只有Fe(OH)2沉淀
C. 没有沉淀 D. FeS、Fe(OH)2都有
30. 向NaHS溶液中加入CuSO4溶液,会产生大量黑色沉淀和气体,请结合平衡移动原理解释产生上述现象的原因_____________________________________________________。
31. 此外H2S还可作为沉淀剂除去废水中的Cu2+,请从平衡常数角度,通过计算说明方案可行的原因;
已知:当K>105时,认为反应进行彻底_____________。(写出计算过程)(Ksp(CuS)=6.0×10-36)
五、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备(本题共22分)
32. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾是一种经典的光敏剂,也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑(含少量、)先制备草酸铁,然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
Ⅰ.制备草酸亚铁
已知:部分氢氧化物沉淀时溶液的如下表:
沉淀物
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
(1)加入过量废铁屑的主要目的是___________。
A. 提高铁的利用率 B. 除去溶液中的
C. 防止被氧化 D. 抑制的水解
(2)加入少量后,混合溶液范围应调控在___________。
A. 3.2以下 B. C. D. 7.5以上
(3)写出反应Ⅱ的离子方程式:___________。
(4)关于溶液中有关离子浓度的说法正确的是___________。
A.
B.
C.
D. 对溶液进行稀释,与的比值变小
Ⅱ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾
步骤一:在草酸亚铁固体中,加入饱和溶液;
步骤二:保持恒温40℃,边搅拌边缓慢加入溶液,直至氧化完全;
步骤三:将溶液加热至沸,加入饱和溶液,溶液转为绿色,获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。
(5)从步骤三所得溶液获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的操作依次为水浴浓缩、___________、___________,然后用乙醇淋洗。
(6)步骤二使用做氧化剂,其优点是___________;滴加时需保持恒温40℃,原因是___________。
(7)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中存在如下过程:,某同学想检验的存在,结合属于难溶电解质的特点,他向三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中加入溶液,并未看到有沉淀生成。从平衡角度解释上述现象___________。
Ⅲ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾含量测定
测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品纯度的方法如下:
称取样品0.2415g,放入250mL锥形瓶中,加入25mL水和,用标准溶液滴定至终点,反应原理为:
(8)确认滴定终点的操作是___________。
(9)若最终消耗标准溶液23.19mL,则样品纯度为___________(精确到0.1%)。
(已知的摩尔质量为)
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上师大附中2026学年第一学期期中考试
高二年级 化学学科 (等级考)
(考试时间:60分钟 满分:100分)
特别提示:
1.本试卷含五个大题。答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1-2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项,
本卷可能用的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56
一、水的电离与溶液酸碱性(本题共20分)
水是极弱的电解质。已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示。
1. 25℃时的电离平衡曲线应为__________(填“A”或“B”),请说明理由_____________。
2. 25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____________。
3. 100℃时,某盐酸中,则由水电离产生的__________mol/L。
4. 下列关于水的说法不正确的是________(不定项)。
A. 25℃时,向纯水中加氯化铵与氨水的混合溶液,水电离平衡正向移动
B. 纯水在加热过程中,增大
C. 将纯水加热到100℃时,水的离子积变大,pH减小,呈酸性
D. 将pH=12的NaOH溶液由100℃降温至25℃,溶液的pH将增大
5. 下列对水的电离平衡不产生影响的微粒是___________。
A. B. C. D.
6. 25℃,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用、表示,则______。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定
若将二者等体积混合,则混合溶液的pH_______7。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定
7. 100℃时,某溶液由水电离出的的浓度为,则该溶液的pH为_____________。
【答案】1. ①. A ②.
水的电离是吸热过程,温度越低,水的电离程度越小,溶液中的和均较小
2.
10:1 3.
4. AC 5. C
6. ①. B ②. D
7.
4或8
【解析】
【1题详解】
水的电离是吸热过程,温度越低,水的电离程度越小,溶液中的和越小,即水的离子积常数越小。由图可知,曲线A对应的,曲线B(100℃)对应的,故25℃时的电离平衡曲线应为A。
【2题详解】
25℃时,。pH=9的溶液中,pH=4的溶液中。混合溶液呈中性(pH=7),说明酸碱恰好完全中和,则,即,解得。
【3题详解】
100℃时,。盐酸中,则溶液中。在酸性溶液中,由水电离产生的等于溶液中的,即。
【4题详解】
A.时,向纯水中加氯化铵与氨水的混合溶液,混合溶液的酸碱性不确定;若混合溶液呈酸性,说明氯化铵过量,水解促进水电离;若混合溶液显碱性,说明氨水过量,则可能会抑制水的电离,水电离平衡逆向移动,A错误;
B.纯水加热过程中,水的电离程度增大,增大,而,故该比值增大,B正确;
C.纯水加热到100℃时,水的电离程度增大,离子积变大,pH减小,但溶液中始终有,溶液仍呈中性,C错误;
D.100℃时pH=12的溶液中,降温至25℃时基本不变,此时,则,pH=14,溶液的pH将增大,D正确;
故选AC。
【5题详解】
A.电离出,抑制水的电离,A不符合题意;
B.发生水解消耗,促进水的电离,B不符合题意;
C.为强酸阴离子,不发生水解,对水的电离平衡无影响,C符合题意;
D.发生水解消耗,促进水的电离,D不符合题意;
故选C。
【6题详解】
25℃时,pH=2的溶液中,水电离出的;pH=11的溶液中,水电离出的。因此,第一空选B。
将二者等体积混合,的浓度为,而溶液中。由于不知是强碱还是弱碱,若为强碱,则酸过量,混合溶液呈酸性(pH<7);若为弱碱,其物质的量浓度大于,混合后可能碱过量导致溶液呈碱性(pH>7),也可能恰好反应或酸过量导致溶液呈酸性(pH<7)。故混合后溶液的pH无法确定,第二空选D。
【7题详解】
100℃时,,纯水中水电离出的。某溶液由水电离出的,说明水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液或碱溶液。若为酸溶液,溶液中的全部由水电离产生,即,则溶液中,pH=4;若为碱溶液,溶液中的全部由水电离产生,即,pH=8。故该溶液的pH为4或8。
二、溶液中的平衡(本题共21分)
溶液中可能存在电离平衡、水解平衡等。研究弱电解质的电离和水溶液酸碱性有重要意义。已知25℃时,部分酸的电离平衡常数如下表所示:
酸
HClO
电离平衡常数
8. 、、HClO的酸性由强到弱的顺序为 :_____________。
已知:HA、是两种弱酸,存在如下反应:,则、、三种负离子结合的能力由强到弱的顺序为_____________。
9. 下列四种溶液:①氢硫酸②醋酸③硫酸④盐酸。浓度从大到小排序为:_____________。(写序号)
10. 下列物质中不能与NaClO反应的是________。(不定项)
A. CO2 B. NaHCO3 C. H2S D. NaHS
11. pH相同的NaClO和NaHCO3溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是NaHCO3_________NaClO
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定
12. 下列叙述关于醋酸的叙述不正确的是_______(不定项)。
A. 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B. 溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
C. 溶液加水稀释,所有离子浓度都变小
D. 溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小
13. 写出少量CO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
写出少量CO2通入Na2S溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
14. 联氨为二元弱碱,水中电离方式与氨类似。
写出联氨的第一步电离方程式:__________________________。
15. 在生产生活中,盐类水解的应用很广泛。金属焊接时常用NH4Cl溶液除去金属表面的氧化膜(氧化铁)。请从平衡原理的角度解释__________________________________________。
【答案】8. ①. ②.
9. ③>④>②>① 10. B 11. A 12. BC
13. ①. ②.
14.
15. 水解产生,氧化铁溶解时消耗,使水解平衡向右移动,促进氧化膜溶解。
【解析】
【8题详解】
的电离常数为,和的电离常数分别为碳酸、氢硫酸的第二级电离常数,即和,电离常数越大,酸性越强,故酸性为;
按题给反应,少量先后将两个质子转移给,按强酸制弱酸的判据,酸性为,共轭酸越弱,其共轭碱结合的能力越强,故顺序为;
【9题详解】
四种溶液的初始浓度相同,硫酸第一级完全电离,第二级还会产生,故③的大于④,盐酸完全电离,故④大于②,醋酸的电离常数大于氢硫酸的第一级电离常数,且氢硫酸的第二级电离可忽略,故②大于①,顺序为③>④>②>①;
【10题详解】
A.溶于水形成碳酸,碳酸的酸性强于次氯酸,能与反应生成,不符合题意;
B.的酸性弱于,不能将转化为,也不与其发生氧化还原反应,符合题意;
C.具有还原性,能被氧化,不符合题意;
D.中的具有还原性,能被氧化,不符合题意;
故选B;
【11题详解】
,,相同条件下次氯酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,而还能电离产生,因此等物质的量的对溶液碱性的贡献更小,要达到相同,其浓度须更大,故选A;
【12题详解】
A.加水稀释促进醋酸电离,醋酸电离吸热,加热使电离平衡向右移动,故两种操作均可使的物质的量增多,正确;
B.加入少量纯醋酸,平衡向右移动,但醋酸的总浓度增大,电离程度减小,错误;
C.恒温稀释时减小,不变,故增大,错误;
D.由电离平衡得,恒温稀释时不变,减小,故比值减小,正确;
故选BC;
【13题详解】
第一空,碳酸的第一级电离常数大于次氯酸的电离常数,第二级电离常数小于次氯酸的电离常数,故碳酸只向转移一个质子,离子方程式为;
第二空,少量,过量,且碳酸两级电离的常数均大于氢硫酸的第二级电离常数,因此每个碳酸分子可向两个各转移一个质子,离子方程式为;
【14题详解】
联氨是二元弱碱,第一步从水分子中接受一个质子,生成和,电离方程式为;
【15题详解】
铵根离子水解使溶液显酸性,水解平衡为,氧化铁溶解的离子方程式为,反应消耗,使水解平衡向右移动,从而促进氧化膜溶解。
三、重要的氮肥---尿素的合成(本题共14分)
尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:(氨基甲酸铵)
反应Ⅱ:
总反应Ⅲ:
16. 反应Ⅰ的熵变_______0(填“>”“=”或“<”),总反应Ⅲ的__________。
17. 下列关于尿素合成的说法正确的是______。(不定项)
A. 及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动
B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用
C. 保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应Ⅲ的反应速率
D. 保持压强不变,降低氨碳比可提高反应Ⅰ中的平衡转化率
研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2L的密闭容器中,在T℃下分解:,t1时达到化学平衡。随时间t变化曲线如图所示。
18. 可以判断该分解反应已经达到平衡的是________(不定项)
A. 混合气体的平均摩尔质量不变 B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
19. T℃时,该反应的化学平衡常数K的值为__________。
20. 在0~t1时间内该化学反应速率_______________________。
21. 若其他条件不变,t2时将容器体积压缩到1L,t3时达到新的平衡。请在图中画出t2~t4时间内随时间t变化的曲线________。
【答案】16. ①. < ②. 17. BD 18. BC
19. 0.0005 20.
21.
【解析】
【16题详解】
反应Ⅰ由气态反应物生成固体,气体的物质的量减少,;根据盖斯定律,反应Ⅲ是反应Ⅰ与反应Ⅱ之和,;
【17题详解】
A.尿素是固体,移去部分尿素且仍有该固相存在时,化学平衡不移动,A错误;
B.分离出水蒸气后,剩余气体主要为未反应的和,可循环利用,B正确;
C.恒容下充入惰性气体,反应物浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.氨气过量时,适当降低氨碳比,进料组成更接近反应Ⅰ的化学计量比,可提高的平衡转化率,D正确;
故选BD;
【18题详解】
A.反应生成的和的物质的量之比始终为2∶1,混合气体的平均摩尔质量始终不变,不能作为平衡标志,A错误;
B.气体总物质的量随分解反应进行而增加,恒温恒容下总压强不变可说明反应达到平衡,B正确;
C.气体总质量随分解反应进行而增加,恒容下气体密度不变可说明反应达到平衡,C正确;
D.氨气的体积分数始终不变,不能作为平衡标志,D错误;
故选BC;
【19题详解】
由图可知,平衡时,由反应计量关系得,;
【20题详解】
在内,,由反应计量关系得;
【21题详解】
时容器体积减半,瞬间变为;温度不变,不变,设新平衡时,则,,解得,故逐渐下降,在时恢复至,此后保持不变。
四、硫化氢的清除与利用(本题共23分)
硫化氢消除并资源化利用是天然气开采、炼油行业、煤化工等工业中长期面临的重要研究课题。已知25℃,20 mL H2S饱和溶液浓度为,通过滴加等浓度的NaOH溶液调节氢硫酸pH,溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图:
[例如:]
22. 已知Na2S呈碱性,用离子方程式表示原因:__________________________。
23. 图中表示S2-物质的量分数变化的曲线是______。
A. 曲线a B. 曲线b C. 曲线c D. 无法判断
24. 由图可知,_____________。
25. 当溶液的pH=________时,溶液中。
26. 25℃,pH=13时,_______
A.> B.= C.<
27. 若滴加到M点时,消耗NaOH溶液的体积为V1 mL,滴加到N点时,消耗NaOH溶液的体积为V2 mL,则________
A. > B. = C. < D. 缺少条件,无法判断
28. 当NaOH溶液吸收过量H2S气体得到NaHS溶液,测得NaHS溶液呈________性(填“酸”或“碱”),从电离平衡常数的角度,计算分析说明。______________________________________。
29. 已知:的Na2S溶液中S2-水解率约为62%,,。的FeCl2溶液中加入等体积的Na2S溶液,反应初始生成沉淀的情况是_______。
A. 只有FeS沉淀 B. 只有Fe(OH)2沉淀
C. 没有沉淀 D. FeS、Fe(OH)2都有
30. 向NaHS溶液中加入CuSO4溶液,会产生大量黑色沉淀和气体,请结合平衡移动原理解释产生上述现象的原因_____________________________________________________。
31. 此外H2S还可作为沉淀剂除去废水中的Cu2+,请从平衡常数角度,通过计算说明方案可行的原因;
已知:当K>105时,认为反应进行彻底_____________。(写出计算过程)(Ksp(CuS)=6.0×10-36)
【答案】22. , 23. C
24. 25. 10 26. C 27. A
28. ①. 碱 ②. 的水解常数,的电离常数为,水解常数大于电离常数,水解生成的浓度大于电离生成的浓度,溶液显碱性。 29. D
30.
NaHS溶液中存在电离平衡,加入溶液后,与结合生成溶度积极小的黑色沉淀CuS,使浓度降低,电离平衡正向移动,浓度增大,与结合生成气体逸出
31. 该除杂反应为,反应平衡常数,说明该反应进行程度极大,可以彻底除去废水中的,方案可行。
【解析】
【22题详解】
是强碱弱酸盐,为二元弱酸根,分步水解产生使溶液显碱性,用离子方程式表示为,。
【23题详解】
随pH升高,H2S电离生成HS-,进一步电离出,HS-的物质的量分数先增大后减小,故图中曲线a表示H2S物质的量分数变化,曲线b表示HS-物质的量分数变化,曲线c表示物质的量分数变化,故选C。
【24题详解】
电离常数,M点处,即,此时对应pH = 7.0,,代入得。
【25题详解】
由N点可知,此时pH = 13,因此。若,则,代入、得,即pH = 10。
【26题详解】
pH=13时,,,此时。溶液中电荷守恒为,代入,可得,移项得,故选C。
【27题详解】
M点为的点,此时未完全反应,加入的体积;要达到N点,需先将剩余中和为,再将一半转化为,且水解需要加入过量抑制,因此所需体积大于,故,选A。
【28题详解】
计算HS-的水解常数和电离常数,二者对比,注意到水解常数大于电离常数,可知溶液显碱性。具体计算过程见答案。
【29题详解】
等体积混合后,初始,总浓度为0.1 mol/L,由题给水解率62%,得平衡时,;计算离子积:,,因此两种沉淀均会生成,故选D。
【30题详解】
在溶液中存在电离平衡,加入后,与结合生成溶度积极小的黑色CuS沉淀,使的电离平衡正向移动,溶液中迅速增大,过量的与剩余的反应生成气体。
【31题详解】
该除杂反应为,通过公式计算反应平衡常数,与给出的反应进行彻底的标准进行比较即可,具体计算过程见答案。
五、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备(本题共22分)
32. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾是一种经典的光敏剂,也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑(含少量、)先制备草酸铁,然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
Ⅰ.制备草酸亚铁
已知:部分氢氧化物沉淀时溶液的如下表:
沉淀物
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
(1)加入过量废铁屑的主要目的是___________。
A. 提高铁的利用率 B. 除去溶液中的
C. 防止被氧化 D. 抑制的水解
(2)加入少量后,混合溶液范围应调控在___________。
A. 3.2以下 B. C. D. 7.5以上
(3)写出反应Ⅱ的离子方程式:___________。
(4)关于溶液中有关离子浓度的说法正确的是___________。
A.
B.
C.
D. 对溶液进行稀释,与的比值变小
Ⅱ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾
步骤一:在草酸亚铁固体中,加入饱和溶液;
步骤二:保持恒温40℃,边搅拌边缓慢加入溶液,直至氧化完全;
步骤三:将溶液加热至沸,加入饱和溶液,溶液转为绿色,获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。
(5)从步骤三所得溶液获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的操作依次为水浴浓缩、___________、___________,然后用乙醇淋洗。
(6)步骤二使用做氧化剂,其优点是___________;滴加时需保持恒温40℃,原因是___________。
(7)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中存在如下过程:,某同学想检验的存在,结合属于难溶电解质的特点,他向三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中加入溶液,并未看到有沉淀生成。从平衡角度解释上述现象___________。
Ⅲ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾含量测定
测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品纯度的方法如下:
称取样品0.2415g,放入250mL锥形瓶中,加入25mL水和,用标准溶液滴定至终点,反应原理为:
(8)确认滴定终点的操作是___________。
(9)若最终消耗标准溶液23.19mL,则样品纯度为___________(精确到0.1%)。
(已知的摩尔质量为)
【答案】(1)ABC (2)C
(3) (4)AD
(5) ①. 冷却结晶 ②. 过滤
(6) ①. 过氧化氢作为氧化剂,反应后生成水,不引入其它杂质 ②. 过氧化氢不稳定,受热易分解
(7)加入钙离子后,不足以使平衡向生成草酸钙沉淀的方向移动,故无沉淀生成
(8)最后半滴标准液加入后,溶液变红色,且半分钟内不褪色
(9)78.6%
【解析】
【分析】废铁屑(含少量、),加入稀硫酸酸溶得到硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁,过量铁将三价铁转化为二价铁,加入碳酸钠调节pH将铝转化为氢氧化铝沉淀除去,分离出硫酸亚铁溶液加入草酸钾得到草酸亚铁晶体沉淀;
【小问1详解】
亚铁离子容易被空气中氧气氧化,且溶液中铁离子能和铁生成亚铁离子,故加入过量废铁屑的主要目的是:提高铁的利用率、除去溶液中的、防止被氧化,故选ABC;
【小问2详解】
加入少量后,需要将铝离子转化为沉淀而亚铁离子不沉淀,结合表可知,混合溶液范围应调控在,故选C;
【小问3详解】
反应Ⅱ为硫酸亚铁和草酸钾得到草酸亚铁晶体沉淀,反应为;
【小问4详解】
A.由电荷守恒可知,,正确;
B.由物料守恒可知,,错误;
C.由质子守恒可知,,错误;
D.,溶液显碱性,对溶液进行稀释,溶液的碱性变弱,则氢氧根离子浓度减小,故与的比值变小,正确;
故选AD;
【小问5详解】
从步骤三所得溶液获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的操作依次为水浴浓缩、冷却结晶、过滤,然后用乙醇淋洗。
【小问6详解】
过氧化氢作为氧化剂,反应后生成水,不引入其它杂质,由于过氧化氢不稳定,受热易分解,故滴加时需保持恒温40℃;
【小问7详解】
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中加入溶液,并未看到有沉淀生成,原因是加入钙离子后,不足以使平衡向生成草酸钙沉淀的方向移动,故无沉淀生成;
【小问8详解】
高锰酸钾溶液为紫色溶液,和草酸反应生成锰离子,故确认滴定终点的操作是:最后半滴标准液加入后,溶液变红色,且半分钟内不褪色;
【小问9详解】
由方程式结合草酸根离子守恒可知,样品纯度为。
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