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2021学年第一节 电离平衡当堂检测题
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这是一份2021学年第一节 电离平衡当堂检测题，共27页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
单元素养检测(三)(第三章)
(75分钟 100分)
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1．下列符号代表的粒子不影响水的电离平衡的是( )
A． B．HCHHCOO－
C．Fe3＋ D．
【解析】选D。水的电离平衡影响因素有温度、外加酸、碱、盐等。加热促进电离；加酸、加碱抑制水的电离；能水解的盐促进水的电离，据此分析；A.硫化氢是弱酸，在水溶液中能电离出氢离子，抑制水的电离，故A项不符合题意；B.醋酸根离子在水溶液中能水解，促进水的电离，故B项不符合题意；C.Fe3＋在水溶液中能水解，促进水的电离，故C项不符合题意；D.结构示意图表示的是氯离子，对水的电离无影响，故D项符合题意。
2．关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
C2H5OH
H2CO3
【解析】选C。A项Cl2属于单质，既不是电解质也不是非电解质；B项BaSO4是强电解质；D项H2CO3属于弱电解质。
3．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是( )
A．CO＋H2OHCO＋OH－ 热的纯碱溶液清洗油污
B．Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋ 明矾净水
C.TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl 用TiCl4制备TiO2
D．SnCl2＋H2OSn(OH)Cl＋HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【解析】选D。氯化亚锡水解显酸性，为抑制其水解，配制氯化亚锡溶液时应将氯化亚锡溶解在浓盐酸中，再加水稀释到相应浓度。
【补偿训练】
同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥，现有下列化肥：①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤NH3·H2O，其中最合理的组合方式是( )
A．①③④ B．②③④ C．①③⑤ D．②③⑤
【解析】选B。Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料，肯定要用，由于Ca(H2PO4)2的水溶液呈酸性，不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用，只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。
4．实验是化学的一部分，是学好化学知识的关键要素，同时也是加深化学基础理论知识认识和了解的关键环节。下列实验操作能达到测量目的的操作是( )
A．用托盘天平称量25.20 g NaCl
B．用10 mL量筒量取7.50 mL稀盐酸
C．用25 mL滴定管取14.80 mL溶液
D．用广泛pH试纸测得溶液pH＝4.2
【解析】选C。托盘天平只能称到0.1 g，量筒只能量到0.1 mL，用广泛pH试纸测得溶液pH为整数。
5．室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )
A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、NO
C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO
【解析】选B。溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，溶液的pH为0或14，在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存，在A选项中
Al3＋与OH－不能大量共存；在C选项中AlO与H＋不能大量共存；在D选项中
NH与OH－不能大量共存；所以一定能够大量共存的离子组为B选项。
【补偿训练】
下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是( )
A．能使pH试纸变红的溶液中：CO、K＋、Cl－、Na＋
B.由水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：NO、Mg2＋、Na＋、SO
C．在c(OH－)/c(H＋)＝1×10－12的溶液中：NH、Fe2＋、Cl－、NO
D．＝10－10mol·L－1的溶液中：Na＋、HCO、Cl－、K＋
【解析】选B。A项使pH试纸变红溶液显酸性，酸性溶液中CO不能大量共存；B项水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，说明水的电离受到抑制，可能显酸性也可能显碱性，酸性条件下所列离子组能够大量共存，碱性条件下Mg2＋不能大量共存，符合题意；C项c(OH－)/c(H＋)＝1×10－12，说明c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性，则Fe2＋与NO在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存；D项HCO既不能与H＋也不能与OH－大量共存。
6．(2021·北京东城区高二检测)下列操作或仪器名称不正确的是( )
【解析】选D。挤压碱式滴定管的胶头滴管，可排出气泡，图中操作合理，故A不选；读取滴定管读数，视线要与凹液面相平，图示操作合理，故B不选；滴定过程中，锥形瓶无须用待测液润洗，操作方法合理，故C不选；酸式滴定管下端为玻璃旋塞，该滴定管为碱式滴定管，故D选。
【补偿训练】
测定0.1 mol·L－1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是( )
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－
B．④的pH与①不同，是由于SO浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
【解析】选C。由①④时刻的溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，④产生白色沉淀较多，说明升温过程中亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠，导致亚硫酸根浓度减小。A项，亚硫酸钠为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液显碱性，A正确；B项，④与①的pH不同是因为亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠，导致亚硫酸根浓度减小，溶液pH减小，正确；C项，升高温度，水解平衡右移，减小亚硫酸根浓度，平衡左移，错误；D项，①与④的温度相同，则水的离子积常数Kw相同，正确。
7．(2021·长春高二检测)已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A.NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用
B．25 ℃时，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中，由水电离出的
c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1
C．B曲线为95 ℃时水的电离平衡曲线
D．95 ℃时，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，则溶液的pH一定等于11
【解析】选C。NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3对水的电离都有促进作用，而NaHSO4溶于水会电离出氢离子，抑制了水的电离，故A错误；25 ℃时，离子积常数Kw＝10－14，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中，氢离子浓度小于0.01 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＞ mol·L－1＝10－12 mol·L－1，故B错误；水的电离过程为吸热过程，升温促进电离，氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，B曲线为95 ℃时水的电离平衡曲线，故C正确；D.95 ℃时，水的离子积常数Kw＝10－12，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，说明水的电离被抑制，可能为酸性或碱性溶液，若为酸性溶液，溶液pH＝1，若为碱性溶液，溶液的pH＝11，故D错误。
【补偿训练】
1．已知100 ℃时，0.01 mol·L－1NaHSO4溶液中水电离的c(H＋)＝10－10mol·L－1，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1L与pH＝5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH＝7，则V1∶V2为( )
A．2∶9 B．1∶9 C．1∶1 D．1∶2
【解析】选A。根据100 ℃时，0.01 mol·L－1NaHSO4溶液中水电离的c(H＋)＝
10－10mol·L－1，确定水的离子积为1.0×10－12，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1L与pH＝5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH＝7，溶液呈碱性，所以
c(OH－)＝10－5mol·L－1＝(10－4V1－10－5V2)/(V1＋V2)，则V1∶V2＝2∶9。
2．物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是( )
A．Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KCl
B．Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C．NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4
D．NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl
【解析】选B。KCl、KNO3、Na2SO4均为强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，而A中Na2SO3、FeCl3分别水解而使溶液分别显碱性和酸性；B中，由于酸性H2SiO3Na2CO3，NH4Cl水解显酸性；C中，pH：NH3·H2O>Na2SO4>H3PO4>H2SO4；D中，HCO水解大于电离而显碱性，C2H5OH对水的电离平衡无影响，pH＝7。故只有B项是pH由大到小排列的。
8．(2021·张家口高二检测)已知：硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大，T ℃时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液加入硝酸银固体，则a点可沿虚线移动到b点
B．a点溶液若降低温度，则a点可沿虚线移动到c点
C．向a点的悬浊液中加入NaCl固体，溶液组成可能会由a向d方向移动
D．根据曲线数据计算可知，T ℃下，Ksp(Ag2SO4)＝2.25×10－4
【解析】选C。a点溶液加入硝酸银固体，虽然银离子浓度增大，但温度不变溶度积不变，a点应沿实线向下移动，故A错误；硫酸银溶液中存在平衡：Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，a点时c(Ag＋)＝c(SO)，降低温度溶解平衡逆向移动，析出硫酸银固体，则c(Ag＋)和c(SO)不再相等，所以无法移动到c点，故B错误；Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，向a点的悬浊液中加入NaCl固体，会生成氯化银沉淀，使银离子浓度减小，硫酸银的沉淀溶解平衡右移，硫酸根离子浓度增大，但温度不变，硫酸银的溶度积不变，所以溶液组成会由a向d方向移动，故C正确；根据图中a点，Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)·c(SO)＝
(1.5×10－2)2×1.5×10－2＝3.375×10－6，故D错误。
【补偿训练】
(2021·天津高二检测)T ℃下，三种硫酸盐MSO4(M：Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知p(M)＝－lgc(M)，p(SO)＝－lgc(SO)。下列说法正确的是( )
A.溶度积：BaSO4＜PbSO4＜SrSO4
B．Y点对应的SrSO4是过饱和溶液，能继续溶解SrSO4
C．Z点对应的溶液中c(Ba2＋)＞c(SO)，c(Ba2＋)·c(SO)等于1×10－25
D．BaSO4不可能转化成PbSO4
【解析】选A。p(M)＝－lgc(M)，pM越大，Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋的浓度越小；p(SO)＝－lgc(SO)，p(SO)越大，c(SO)越小；所以溶度积Ksp＝c(M)×c(SO)，所以溶度积BaSO4＜PbSO4＜SrSO4，故A正确；由图可知Y点对应的SrSO4溶液，c(Sr2＋)×c(SO)＜Ksp(SrSO4)，所以为不饱和溶液，能继续溶解SrSO4，故B错误；由图可知Z点对应溶液中c(Ba2＋)＞c(SO)，温度不变，Ksp不变，Z点和C点的溶度积相等，c(Ba2＋)×c(SO)＝10－5.0×10－5.0＝10－10.0，故C错误；由图可知，Ksp(BaSO4)＜Ksp(PbSO4)，但增大Pb2＋的浓度，即c(Pb2＋)×c(SO)＞Ksp(PbSO4)，可使BaSO4转化为PbSO4，故D错误。
9．下列实验操作的有关实验现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应2NO2⇌N2O4的ΔH<0
B
淀粉在酸性条件下水解后的溶液加入新制Cu(OH)2浊液，再加热
无砖红色沉淀
淀粉水解产物不含醛基
C
用铂丝蘸取少量溶液进行焰色试验
火焰呈黄色
该溶液是钠盐溶液
D
向盛有1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液中加入10滴0.1 mol·L－1的NaCl溶液，振荡，再加入10滴0.1 mol·L－1的NaI溶液，再振荡
先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀
Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl)
【解析】选A。A、红棕色变深，说明NO2的浓度增大，反应2NO2⇌N2O4平衡向左移动，说明正反应为放热反应，ΔH＜0，故A正确；B、淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应需在碱性条件下进行，所以在加入Cu(OH)2之前应先在水解后的溶液中加NaOH溶液调节至碱性，否则可能看不到预期的砖红色，故B错误；C、焰色为黄色，证明存在Na＋，但不一定是钠盐，比如可以是NaOH，故C错误；D、向1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液中加入10滴0.1 mol·L－1的NaCl溶液，AgNO3是过量的，再加NaI，不能确定是AgCl转化为AgI，所以不能比较Ksp，故D错误。
【补偿训练】
有四位同学分别设计实验证明：某种盐的水解是吸热的，不正确的是( )
A．甲同学：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的
B．乙同学：用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋，说明含Fe3＋的盐水解是吸热的
C．丙同学：通过实验发现同浓度的热的纯碱液比冷的纯碱液去油污效果好，说明碳酸钠水解是吸热的
D．丁同学：在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热(不考虑水蒸发)后若红色加深，说明醋酸钠水解是吸热的
【解析】选A。A.因硝酸铵晶体溶于水吸收热量，则不能说明盐水解为吸热反应，故A错误；B.温度升高，三价铁转化为氢氧化铁沉淀下来，说明升高温度有利于三价铁离子的水解平衡向右移动，故B正确；C.温度升高，去油污效果好，说明温度升高有利于碳酸根的水解平衡正向移动，生成的氢氧根浓度越大，碱性越强，油污中酯的水解越彻底，故C正确；D.醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，则说明升高温度促进水解，即水解反应为吸热反应，故D正确。
10．欲使0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中c(H＋)、c(CO)、c(HCO)都减小，其方法是( )
A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钠固体
C．通入氯化氢气体 D．加入饱和石灰水溶液
【解析】选D。CO2＋H2O⇌H2CO3，H2CO3H＋HCO，所以CO2溶于水后c(H＋)及c(HCO)增大；加入NaOH固体后，发生反应HCO＋OH－===CO＋H2O，c(H＋)、c(HCO)减小，而c(CO)增大；通入氯化氢气体时，因发生反应HCO＋H＋===CO2↑＋H2O而使溶液pH减小，与原NaHCO3溶液相比c(H＋)增大，加入饱和石灰水时，发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O而使溶液中三种离子浓度均减小。
11．室温下，在所得下列溶液中，各离子浓度的关系不正确的是( )
A．浓度均为0.1 mol·L－1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合c(Na＋)＞c(CH3COO－)>c(OH－)＞c(H＋)
B．pH＝12的氨水溶液与pH＝2的盐酸溶液等体积混合c(NH)>c(Cl－)>
c(OH－)>c(H＋)
C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(CH3COO－)>
c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NO)
【解析】选C。A项，二者等体积混合后完全反应生成CH3COONa溶液，CH3COO－水解，溶液显碱性，则c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，故A正确。B项，二者等体积混合，氨水过量很多，溶液显碱性，则c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，故B正确。C项，酸性溶液中c(H＋)>c(OH－)，故C错误。D项，Na＋、NO不水解，加入稀盐酸后不影响Na＋、NO的浓度，浓度比仍然是1∶1，故D正确。
【补偿训练】
常温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是( )
A．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，醋酸与氢氧化钠恰好发生反应
B．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是氢氧化钠过量
C．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)时，一定是醋酸过量
D．当溶液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)时，一定是氢氧化钠过量
【解析】选C。恰好完全反应，溶质为醋酸钠，溶液显碱性，A项错误；根据电离守恒c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)可知，当c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，c(OH－)＝c(H＋)而溶液显中性，此时醋酸应该是过量的，B项错误，C项正确；D项，当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时，也符合。
12．(2021·大庆高二检测)常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列四种盐溶液，其pH测定如表所示，下列说法正确的是( )
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
A.四种溶液中，水的电离程度：①＞②＞④＞③
B．Na2CO3和NaHCO3溶液中，粒子种类不相同
C．将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较，pH小的是HClO
D．Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大
【解析】选D。易水解的盐能促进水的电离，水解程度越大，对水的电离的促进程度越大，则四种溶液中，水的电离程度③＞④＞②＞①，故A错误；碳酸钠中CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－，碳酸氢钠溶液中HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋
OH－，所以两种溶液中粒子种类相同，故B错误；对应的盐溶液的pH越大，酸根离子水解程度越大，酸越弱，则将等浓度的CH3COOH和HClO溶液进行比较，CH3COOH的酸性强，则pH小的是CH3COOH，故C错误；加入NaOH溶液，会抑制碳酸根离子的水解，NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3，所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大，故D正确。
【补偿训练】
40 ℃，在氨水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是( )
A．在pH＝9.0时，c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO)
B．不同pH的溶液中存在关系：c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－)
C．随着CO2的通入，不断增大
D．在溶液pH不断降低的过程中，有含NH2COO－的中间产物生成
【解析】选C。对图像以pH＝9做垂线，根据垂线与各离子的交点可知离子浓度关系为c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO)，A选项正确；根据电荷守恒，溶液中离子浓度关系为c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－)，B选项正确；根据NH3·H2O的电离常数(Kb)可知：＝，随着CO2的通入，c(NH)增大，则＝减小，C选项错误；从图可知pH在8.0～10.5之间，NH2COO－浓度先增大后减小，D选项正确。
13．(2020·全国Ⅰ卷)以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2－的分布系数：δ(A2－)＝]
下列叙述正确的是( )
A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)
B．H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1
C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2
D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)
【解析】选C。根据分析，曲线①代表δ(HA－)，曲线②代表δ(A2－)，A错误；当加入40.00 mL NaOH溶液时，溶液的pH发生突变，说明恰好完全反应，结合分析，根据反应2NaOH＋H2A===Na2A＋2H2O，c(H2A)＝＝0.100 0 mol·L－1，B错误；根据曲线当δ(HA－)＝δ(A2－)时溶液的pH＝2，则HA－的电离平衡常数Ka＝＝c(H＋)＝1×10－2，C正确；用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.2～10，终点时溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H＋)，溶液中的电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，则c(Na＋)＞2c(A2－)＋c(HA－)，D错误。
【补偿训练】
常温下，将1 mL pH＝2的一元酸HA溶液加水稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．加热HA溶液时，溶液酸性增强
B．1 mol·L－1HA溶液与1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>
c(A－)，则2
D．HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应时，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
【解析】选B。将1 mL pH＝2的一元酸HA溶液加水稀释至100 mL，若a的取值范围为2
14．(2021·聊城高二检测)25 ℃时，H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。下列叙述错误的是( )
A．将NaOH溶液逐滴加入H3AsO4溶液中，当溶液pH在5～6时发生反应的离子方程式为H2AsO＋OH－===HAsO＋H2O
B．Na2HAsO4溶液中离子浓度关系c(Na＋)＞c(HAsO)＞c(OH－)＞c(H2AsO)＞c(AsO)
C．向H3AsO4溶液滴加NaOH溶液至中性时c(Na＋)＝2c(HAsO)＋3c(AsO)
D．AsO第一步水解的平衡常数的数量级为10－3
【解析】选C。当溶液pH在5～6时，H2AsO的含量逐渐减小，HAsO的含量逐渐增大，说明发生反应：H2AsO＋OH－===HAsO＋H2O，故A正确；结合图示可知，HAsO溶液呈碱性，说明HAsO水解程度大于其电离程度，则c(H2AsO)＞c(AsO)，氢氧根离子还来自水的电离，则c(OH－)＞c(H2AsO)，则溶液中离子浓度关系c(Na＋)＞c(HAsO)＞c(OH－)＞c(H2AsO)＞c(AsO)，故B正确；向H3AsO4溶液滴加NaOH溶液至中性时c(H＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒可知：c(Na＋)＝2c(HAsO)＋3c(AsO)＋c(H2AsO)，故C错误；pH＝11.5时c(HAsO)＝c(AsO)，则AsO第一步水解的平衡常数Kh＝＝c(OH－)＝＝10－2.5，其数量级为10－3，故D正确。
【补偿训练】
某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是( )
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1 mol·L－1
1 mol·L－1
A．向①中加入酚酞，溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的
B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③，沉淀均能快速彻底溶解
C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH⇌Mg2＋＋2NH3·H2O
D．向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动
【解析】选B。使酚酞显红色的溶液呈碱性，说明Mg(OH)2在水中有部分溶解，电离使溶液呈碱性，A项正确；Mg(OH)2与NH4Cl溶液反应速率较小，沉淀不能快速彻底溶解，B项错误；NH结合Mg(OH)2悬浊液中的OH－，促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，促使Mg(OH)2沉淀溶解，C项正确；盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。
15．(2021·茂名高二检测)某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下，PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时－lgc(Pb2＋)与－lgc(CO)或－lgc(I－)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ksp(PbCO3)的数量级为10－14
B．相同条件下，水的电离程度p点大于q点
C．L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化
D．p点溶液中加入Na2CO3浓溶液，可得白色沉淀
【解析】选B。由两线斜率可知图线L2对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(CO)的关系变化，取－lgc(Pb2＋)＝13.1，－lgc(CO)＝0的点，c(Pb2＋)＝
10－13.1mol·L－1，c(CO)＝100＝1 mol·L－1，Ksp(PbCO3)＝10－13.1×1＝10－13.1，数量级为10－14，故A正确；相同条件下，p点和q点的铅离子浓度相同，p点为碘化铅的饱和溶液，q点为碳酸铅的饱和溶液，由于氢碘酸为强酸，碘离子不水解，而弱酸根CO可以与水中的H＋结合生成难电离的HCO而发生水解，即CO＋H2O⇌HCO＋OH－，水解促进了水的电离，所以水的电离程度p点小于q点，故B错误；由上述分析可知图线L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化，故C正确；由图可知Ksp(PbCO3)＝10－13.1而Ksp(PbI2)＝10－8，PbI2＋CO===PbCO3＋2I－，反应常数K＝＝＝＝＝105.1，PbI2沉淀将转化为PbCO3沉淀，故D正确。
【补偿训练】
1．25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值约为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
【解析】选D。d点c(CO)＝1.4×10－4mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝≈2×10－5mol·L－1，即x≈2×10－5，A正确。c点Q>Ksp，故有沉淀生成，B正确。溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确。加入蒸馏水后，d点c(CO)和c(Ca2＋)都减小，不可能变到a点，D错误。
2．①已知t ℃时AgCl的Ksp＝2×10－10；②在t ℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在t ℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－9
B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点
C．在t ℃时，以0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L－1KCl和
0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀
D．在t ℃时，反应Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)⇌2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝2.5×107
【解析】选D。依据图像曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)；Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(10－3)2×10－6＝10－12，故A错误；在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故B错误；依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1×10－12，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝2×10－10，以0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L－1KCl和0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液，c(CrO)＝0.01 mol·L－1，得到c(Ag＋)＝＝1×10－5mol·L－1，0.01 mol·L－1KCl溶液中，c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，依据溶度积计算得c(Ag＋)＝＝2×10－8mol·L－1，所以先析出氯化银沉淀，故C错误；在t ℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)⇌2AgCl(s)＋CrO(aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算，K＝＝＝＝2.5×107，故D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．(10分)(1)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡________移动。
(2)25 ℃时，0.1 mol·L－1的下列6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是________(填序号)。
①盐酸 ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)
④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5) ⑤NaOH ⑥Ba(OH)2
(3)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度________pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
(4)下列曲线中，可以描述0.1 mol·L－1乙酸(甲，Ka＝1.7×10－5)和
0.1 mol·L－1氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)的水溶液中，水电离出的c(H＋)与加入水体积V的关系是________(填字母)。
【解析】(1)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。
(2)25 ℃时，0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L－1H2SO4和0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L－1CH3COOH和0.1 mol·L－1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H＋)越大，或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④>①＝⑤>②＝⑥。
(3)pH＝4的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝mol·L－1＝10－10mol·L－1，pH＝10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10－10mol·L－1(溶液中的H＋浓度)。
(4)乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 mol·L－1乙酸溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1氯乙酸溶液中的c(H＋)，故水的电离程度0.1 mol·L－1乙酸溶液的大，加水稀释，两种酸溶液中的c(H＋)减小，水的电离程度增大，故选c。
答案：(1)向右 向右
(2)③＝④>①＝⑤>②＝⑥
(3)等于 (4)c
【补偿训练】
在室温下，下列五种溶液：①0.1 mol·L－1NH4Cl ②0.1 mol·L－1CH3COONH4
③0.1 mol·L－1 NH4HSO4 ④0.1 mol·L－1 NH3·H2O和0.1 mol·L－1NH4Cl混合液
⑤0.1 mol·L－1NH3·H2O
请根据要求填写下列空白：
(1)溶液①呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因是__________________________________________
(用离子方程式表示)。
(2)比较溶液②、③中c(NH)的大小关系是②________③(填“>”“<”或“＝”)。
(3)在溶液④中，________的浓度为0.1 mol·L－1；NH3·H2O和__________的物质的量浓度之和为0.2 mol·L－1。
(4)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“>”“<”或“＝”)NH的水解程度，CH3COO－与NH浓度的大小关系是c(CH3COO－)________(填“>”“<”或“＝”)c(NH)。
【解析】(1)NH4Cl溶液中存在NH的水解平衡，NH＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性。(2)②、③溶液中均存在NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，而②中阴离子CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，这样NH与CH3COO－相互促进水解，而③溶液中NH4HSO4电离出的H＋抑制了NH的水解，所以c(NH)大小关系为②<③。(3)根据原子守恒知在④溶液中c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，c(NH3·H2O)＋c(NH)＝0.1 mol·L－1＋0.1 mol·L－1＝0.2 mol·L－1。
(4)由于CH3COO－水解生成OH－，NH水解生成H＋，而溶液的pH＝7，说明CH3COO－与NH的水解程度相同，溶液中二者浓度也相同。
答案：(1)酸 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (2)< (3)Cl－ NH (4)＝ ＝Ｋ
17．(10分)下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：
a．量筒 b．容量瓶 c．滴定管 d．托盘天平
e．温度计
(1)无“0”刻度的是________(填字母)。
(2)下列操作合理的是________(填字母)。
A．用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液
B．用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体
C．用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸
D．用500 mL容量瓶配制1 mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5 mL
(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则所用盐酸的体积为________mL。
(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：
请选用其中合理数据求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字)：c(NaOH)＝____________。
(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是________(填字母)。
A．中和滴定到达终点时俯视滴定管内液面读数
B．碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定
C．酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D．把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定
【解析】(1)量筒、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的最左边。
(2)B项，托盘天平的精确度为0.1 g；C项，量取3.2 mL的浓H2SO4应用5 mL的量筒；D项，500 mL容量瓶只能配制500 mL溶液。
(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.10 mL。
(4)舍去第二组数据c(NaOH)＝
＝0.104 4 mol·L－1。
答案：(1)ab (2)A (3)26.10
(4)0.104 4 mol·L－1 (5)CD
18．(11分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。
(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液pH范围在__________。
A．<1 B．4左右 C．>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，__________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水
生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：
__________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×
10－18
2.5×
10－13
1.3×
10－35
3.4×
10－28
6.4×
10－33
1.6×
10－24
为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
【解析】(1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去
Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)===Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。
答案：(1)Cu2＋ (2)B
(3)不能 Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===
[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
(5)B
【补偿训练】
已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，将溶液中的Fe2＋、Cu2＋、
Fe3＋完全沉淀为氢氧化物需溶液的pH分别为9.6、6.4、3.7。现有含有FeCl2杂质的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：
请回答下列问题：
(1)第一步除去Fe2＋，能否直接调整pH＝9.6将Fe2＋沉淀除去？________，理由是
________________________________________。
(2)本实验最合适的氧化剂X是________(填字母)。
A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4
加入氧化剂的目的是_________________________________________。
(3)物质Y可以是________。
A．NaOH B．氨水
C．Cu2(OH)2CO3 D．Na2CO3
E．CuO F．Cu(OH)2
(4)除去Fe3＋的有关离子方程式是_____________________________________，
________________________________________________。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________。如何操作？
____________________________________。
【解析】设计的实验方案中，加入氧化剂能把Fe2＋氧化为Fe3＋，同时又不能引入新的杂质，上述提供的几种氧化剂中符合要求的只有H2O2。当CuCl2溶液中混有Fe3＋时，可利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H＋反应，从而使平衡右移，把Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。最后从CuCl2溶液中制取CuCl2·2H2O也不能直接加热蒸发，为抑制CuCl2水解，应在HCl气流中加热蒸发。
答案：(1)不能 pH＝9.6时，Cu2＋会完全沉淀 (2)C 将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离 (3)C、E、F
(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑或Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O或
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
(5)不能 应在HCl气流中加热浓缩后，冷却结晶
19．(10分)钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列五种钠盐溶液的pH如表所示：
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
上述几种钠盐的阴离子，结合氢离子能力最强的是________(填离子符号)，根据表中数据判断，将浓度均为0.01 mol·L－1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是________(填序号)。
A．HCN B．HClO
C．CH3COOH D．H2CO3
(2)实验室中常用氢氧化钠溶液进行洗气和提纯。
①用150 mL 1 mol·L－1的氢氧化钠溶液吸收标准状况下的2.24 L二氧化碳，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________________。
②已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示：
离子
Fe2＋
Cu2＋
Mg2＋
pH
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加氢氧化钠溶液时，____________(填离子符号)先沉淀；Ksp[Fe(OH)2]__________(填“>”“＝”或“<”)Ksp[Mg(OH)2]；要使0.2 mol·L－1的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH＝________。(Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20)
【解析】(1)越容易水解的盐，其阴离子越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大，则盐的水解程度越大，其中最容易水解的盐是碳酸钠，所以结合氢离子能力最强的阴离子为CO；浓度相同的酸液稀释相同倍数后，酸性越强的酸其溶液的pH变化越大，四种酸中醋酸的酸性最强，其次为碳酸，然后为次氯酸，最弱的为HCN，所以溶液pH变化最大的为醋酸。(2)①0.15 mol氢氧化钠和0.1 mol二氧化碳反应生成等物质的量的碳酸氢钠和碳酸钠，由于CO的第一步水解程度大于第二步水解程度，所以HCO的浓度大于CO的浓度，溶液显碱性，所得溶液中各离子的浓度关系为c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>
c(OH－)>c(H＋)。②由表中数据可知，Cu2＋先沉淀；同类型物质，溶度积常数小的其阳离子先沉淀，Ksp[Fe(OH)2]
答案：(1)CO C
(2)①c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)
②Cu2＋ < 6
20．(14分)(2020·山东等级考)用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10－16.3
1×10－38.6
1×10－32.3
1×10－12.7
回答下列问题：
(1)软锰矿预先粉碎的目的是
_____________________________________，
MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为
______________________________________________。
(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是
______________________________________________。
(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到__________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为________________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为______________(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为
____________________________________________。
【解析】软锰矿粉(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应，主要发生MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S，过滤得到Ba(OH)2溶液，经蒸发、结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡；滤渣用硫酸溶解，得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺；之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2＋转化为Fe3＋，然后加入氨水调节pH，使Fe3＋、Al3＋转化为沉淀除去，压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3，此时滤液中的金属阳离子只有Mn2＋，向滤液中加入碳酸氢铵、氨水，Mn2＋和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由＋4价降低为＋2价，根据元素价态规律可知－2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1∶1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S；(2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后会减小；(3)滤液Ⅰ为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用；(4)净化时除去Fe元素需要将Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新的杂质，且不将Mn元素氧化，加入的试剂X可以是H2O2；根据表格数据可知，Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以当Al3＋完全沉淀时，Fe3＋也一定完全沉淀，当c(Al3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝10－9.1 mol·L－1，所以c(H＋)＝10－4.9 mol·L－1，pH＝4.9，即pH的理论最小值为4.9；(5)碳化过程Mn2＋和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O。
答案：(1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率
MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S
(2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
(3)蒸发 (4)H2O2 4.9
(5)Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O
【补偿训练】
以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表：
表1 几种砷酸盐的Ksp
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g·L－1
1.6 g·L－1
排放标准
pH＝6～9
0.5 mg·L－1
回答下列问题：
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝________mol·L－1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝________________。若混合液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，则________先沉淀。
(3)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰，调节pH到2，再投入生石灰，将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为_________________________________________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为___________________________________________。
【解析】(1)H2SO4的浓度为28.42 g·L－1，转化为物质的量浓度为
c＝＝＝0.29 mol·L－1。
(2)Ksp的表达式为离子浓度幂的乘积。Ksp小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀。
(3)①当Ca2＋浓度增大时，Ca2＋与SO可生成CaSO4沉淀。②H3AsO4为弱酸，当pH较小时，抑制了H3AsO4的电离，c(AsO)较小，不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当pH≈8时，AsO的浓度增大，容易形成Ca3(AsO4)2沉淀。
答案：(1)0.29 (2)c3(Ca2＋)·c2(AsO) Fe3＋
(3)①CaSO4 ②当溶液中pH调节到8左右时，酸碱反应，使溶液中AsO浓度增大，Q>Ksp，Ca3(AsO4)2开始沉淀
单元素养检测(三)(第三章)
(75分钟 100分)
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1．下列符号代表的粒子不影响水的电离平衡的是( )
A． B．HCHHCOO－
C．Fe3＋ D．
【解析】选D。水的电离平衡影响因素有温度、外加酸、碱、盐等。加热促进电离；加酸、加碱抑制水的电离；能水解的盐促进水的电离，据此分析；A.硫化氢是弱酸，在水溶液中能电离出氢离子，抑制水的电离，故A项不符合题意；B.醋酸根离子在水溶液中能水解，促进水的电离，故B项不符合题意；C.Fe3＋在水溶液中能水解，促进水的电离，故C项不符合题意；D.结构示意图表示的是氯离子，对水的电离无影响，故D项符合题意。
2．关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
C2H5OH
H2CO3
【解析】选C。A项Cl2属于单质，既不是电解质也不是非电解质；B项BaSO4是强电解质；D项H2CO3属于弱电解质。
3．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是( )
A．CO＋H2OHCO＋OH－ 热的纯碱溶液清洗油污
B．Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋ 明矾净水
C.TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl 用TiCl4制备TiO2
D．SnCl2＋H2OSn(OH)Cl＋HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【解析】选D。氯化亚锡水解显酸性，为抑制其水解，配制氯化亚锡溶液时应将氯化亚锡溶解在浓盐酸中，再加水稀释到相应浓度。
【补偿训练】
同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥，现有下列化肥：①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤NH3·H2O，其中最合理的组合方式是( )
A．①③④ B．②③④ C．①③⑤ D．②③⑤
【解析】选B。Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料，肯定要用，由于Ca(H2PO4)2的水溶液呈酸性，不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用，只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。
4．实验是化学的一部分，是学好化学知识的关键要素，同时也是加深化学基础理论知识认识和了解的关键环节。下列实验操作能达到测量目的的操作是( )
A．用托盘天平称量25.20 g NaCl
B．用10 mL量筒量取7.50 mL稀盐酸
C．用25 mL滴定管取14.80 mL溶液
D．用广泛pH试纸测得溶液pH＝4.2
【解析】选C。托盘天平只能称到0.1 g，量筒只能量到0.1 mL，用广泛pH试纸测得溶液pH为整数。
5．室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )
A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、NO
C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO
【解析】选B。溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，溶液的pH为0或14，在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存，在A选项中
Al3＋与OH－不能大量共存；在C选项中AlO与H＋不能大量共存；在D选项中
NH与OH－不能大量共存；所以一定能够大量共存的离子组为B选项。
【补偿训练】
下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是( )
A．能使pH试纸变红的溶液中：CO、K＋、Cl－、Na＋
B.由水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：NO、Mg2＋、Na＋、SO
C．在c(OH－)/c(H＋)＝1×10－12的溶液中：NH、Fe2＋、Cl－、NO
D．＝10－10mol·L－1的溶液中：Na＋、HCO、Cl－、K＋
【解析】选B。A项使pH试纸变红溶液显酸性，酸性溶液中CO不能大量共存；B项水电离产生的c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，说明水的电离受到抑制，可能显酸性也可能显碱性，酸性条件下所列离子组能够大量共存，碱性条件下Mg2＋不能大量共存，符合题意；C项c(OH－)/c(H＋)＝1×10－12，说明c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性，则Fe2＋与NO在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存；D项HCO既不能与H＋也不能与OH－大量共存。
6．(2021·北京东城区高二检测)下列操作或仪器名称不正确的是( )
【解析】选D。挤压碱式滴定管的胶头滴管，可排出气泡，图中操作合理，故A不选；读取滴定管读数，视线要与凹液面相平，图示操作合理，故B不选；滴定过程中，锥形瓶无须用待测液润洗，操作方法合理，故C不选；酸式滴定管下端为玻璃旋塞，该滴定管为碱式滴定管，故D选。
【补偿训练】
测定0.1 mol·L－1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是( )
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－
B．④的pH与①不同，是由于SO浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
【解析】选C。由①④时刻的溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，④产生白色沉淀较多，说明升温过程中亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠，导致亚硫酸根浓度减小。A项，亚硫酸钠为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液显碱性，A正确；B项，④与①的pH不同是因为亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠，导致亚硫酸根浓度减小，溶液pH减小，正确；C项，升高温度，水解平衡右移，减小亚硫酸根浓度，平衡左移，错误；D项，①与④的温度相同，则水的离子积常数Kw相同，正确。
7．(2021·长春高二检测)已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A.NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用
B．25 ℃时，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中，由水电离出的
c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1
C．B曲线为95 ℃时水的电离平衡曲线
D．95 ℃时，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，则溶液的pH一定等于11
【解析】选C。NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3对水的电离都有促进作用，而NaHSO4溶于水会电离出氢离子，抑制了水的电离，故A错误；25 ℃时，离子积常数Kw＝10－14，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中，氢离子浓度小于0.01 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＞ mol·L－1＝10－12 mol·L－1，故B错误；水的电离过程为吸热过程，升温促进电离，氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，B曲线为95 ℃时水的电离平衡曲线，故C正确；D.95 ℃时，水的离子积常数Kw＝10－12，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，说明水的电离被抑制，可能为酸性或碱性溶液，若为酸性溶液，溶液pH＝1，若为碱性溶液，溶液的pH＝11，故D错误。
【补偿训练】
1．已知100 ℃时，0.01 mol·L－1NaHSO4溶液中水电离的c(H＋)＝10－10mol·L－1，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1L与pH＝5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH＝7，则V1∶V2为( )
A．2∶9 B．1∶9 C．1∶1 D．1∶2
【解析】选A。根据100 ℃时，0.01 mol·L－1NaHSO4溶液中水电离的c(H＋)＝
10－10mol·L－1，确定水的离子积为1.0×10－12，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1L与pH＝5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH＝7，溶液呈碱性，所以
c(OH－)＝10－5mol·L－1＝(10－4V1－10－5V2)/(V1＋V2)，则V1∶V2＝2∶9。
2．物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是( )
A．Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KCl
B．Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C．NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4
D．NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl
【解析】选B。KCl、KNO3、Na2SO4均为强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，而A中Na2SO3、FeCl3分别水解而使溶液分别显碱性和酸性；B中，由于酸性H2SiO3
8．(2021·张家口高二检测)已知：硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大，T ℃时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液加入硝酸银固体，则a点可沿虚线移动到b点
B．a点溶液若降低温度，则a点可沿虚线移动到c点
C．向a点的悬浊液中加入NaCl固体，溶液组成可能会由a向d方向移动
D．根据曲线数据计算可知，T ℃下，Ksp(Ag2SO4)＝2.25×10－4
【解析】选C。a点溶液加入硝酸银固体，虽然银离子浓度增大，但温度不变溶度积不变，a点应沿实线向下移动，故A错误；硫酸银溶液中存在平衡：Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，a点时c(Ag＋)＝c(SO)，降低温度溶解平衡逆向移动，析出硫酸银固体，则c(Ag＋)和c(SO)不再相等，所以无法移动到c点，故B错误；Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO(aq)，向a点的悬浊液中加入NaCl固体，会生成氯化银沉淀，使银离子浓度减小，硫酸银的沉淀溶解平衡右移，硫酸根离子浓度增大，但温度不变，硫酸银的溶度积不变，所以溶液组成会由a向d方向移动，故C正确；根据图中a点，Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)·c(SO)＝
(1.5×10－2)2×1.5×10－2＝3.375×10－6，故D错误。
【补偿训练】
(2021·天津高二检测)T ℃下，三种硫酸盐MSO4(M：Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知p(M)＝－lgc(M)，p(SO)＝－lgc(SO)。下列说法正确的是( )
A.溶度积：BaSO4＜PbSO4＜SrSO4
B．Y点对应的SrSO4是过饱和溶液，能继续溶解SrSO4
C．Z点对应的溶液中c(Ba2＋)＞c(SO)，c(Ba2＋)·c(SO)等于1×10－25
D．BaSO4不可能转化成PbSO4
【解析】选A。p(M)＝－lgc(M)，pM越大，Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋的浓度越小；p(SO)＝－lgc(SO)，p(SO)越大，c(SO)越小；所以溶度积Ksp＝c(M)×c(SO)，所以溶度积BaSO4＜PbSO4＜SrSO4，故A正确；由图可知Y点对应的SrSO4溶液，c(Sr2＋)×c(SO)＜Ksp(SrSO4)，所以为不饱和溶液，能继续溶解SrSO4，故B错误；由图可知Z点对应溶液中c(Ba2＋)＞c(SO)，温度不变，Ksp不变，Z点和C点的溶度积相等，c(Ba2＋)×c(SO)＝10－5.0×10－5.0＝10－10.0，故C错误；由图可知，Ksp(BaSO4)＜Ksp(PbSO4)，但增大Pb2＋的浓度，即c(Pb2＋)×c(SO)＞Ksp(PbSO4)，可使BaSO4转化为PbSO4，故D错误。
9．下列实验操作的有关实验现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应2NO2⇌N2O4的ΔH<0
B
淀粉在酸性条件下水解后的溶液加入新制Cu(OH)2浊液，再加热
无砖红色沉淀
淀粉水解产物不含醛基
C
用铂丝蘸取少量溶液进行焰色试验
火焰呈黄色
该溶液是钠盐溶液
D
向盛有1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液中加入10滴0.1 mol·L－1的NaCl溶液，振荡，再加入10滴0.1 mol·L－1的NaI溶液，再振荡
先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀
Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl)
【解析】选A。A、红棕色变深，说明NO2的浓度增大，反应2NO2⇌N2O4平衡向左移动，说明正反应为放热反应，ΔH＜0，故A正确；B、淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应需在碱性条件下进行，所以在加入Cu(OH)2之前应先在水解后的溶液中加NaOH溶液调节至碱性，否则可能看不到预期的砖红色，故B错误；C、焰色为黄色，证明存在Na＋，但不一定是钠盐，比如可以是NaOH，故C错误；D、向1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液中加入10滴0.1 mol·L－1的NaCl溶液，AgNO3是过量的，再加NaI，不能确定是AgCl转化为AgI，所以不能比较Ksp，故D错误。
【补偿训练】
有四位同学分别设计实验证明：某种盐的水解是吸热的，不正确的是( )
A．甲同学：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的
B．乙同学：用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋，说明含Fe3＋的盐水解是吸热的
C．丙同学：通过实验发现同浓度的热的纯碱液比冷的纯碱液去油污效果好，说明碳酸钠水解是吸热的
D．丁同学：在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热(不考虑水蒸发)后若红色加深，说明醋酸钠水解是吸热的
【解析】选A。A.因硝酸铵晶体溶于水吸收热量，则不能说明盐水解为吸热反应，故A错误；B.温度升高，三价铁转化为氢氧化铁沉淀下来，说明升高温度有利于三价铁离子的水解平衡向右移动，故B正确；C.温度升高，去油污效果好，说明温度升高有利于碳酸根的水解平衡正向移动，生成的氢氧根浓度越大，碱性越强，油污中酯的水解越彻底，故C正确；D.醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，则说明升高温度促进水解，即水解反应为吸热反应，故D正确。
10．欲使0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中c(H＋)、c(CO)、c(HCO)都减小，其方法是( )
A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钠固体
C．通入氯化氢气体 D．加入饱和石灰水溶液
【解析】选D。CO2＋H2O⇌H2CO3，H2CO3H＋HCO，所以CO2溶于水后c(H＋)及c(HCO)增大；加入NaOH固体后，发生反应HCO＋OH－===CO＋H2O，c(H＋)、c(HCO)减小，而c(CO)增大；通入氯化氢气体时，因发生反应HCO＋H＋===CO2↑＋H2O而使溶液pH减小，与原NaHCO3溶液相比c(H＋)增大，加入饱和石灰水时，发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O而使溶液中三种离子浓度均减小。
11．室温下，在所得下列溶液中，各离子浓度的关系不正确的是( )
A．浓度均为0.1 mol·L－1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合c(Na＋)＞c(CH3COO－)>c(OH－)＞c(H＋)
B．pH＝12的氨水溶液与pH＝2的盐酸溶液等体积混合c(NH)>c(Cl－)>
c(OH－)>c(H＋)
C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(CH3COO－)>
c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NO)
【解析】选C。A项，二者等体积混合后完全反应生成CH3COONa溶液，CH3COO－水解，溶液显碱性，则c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，故A正确。B项，二者等体积混合，氨水过量很多，溶液显碱性，则c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，故B正确。C项，酸性溶液中c(H＋)>c(OH－)，故C错误。D项，Na＋、NO不水解，加入稀盐酸后不影响Na＋、NO的浓度，浓度比仍然是1∶1，故D正确。
【补偿训练】
常温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是( )
A．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，醋酸与氢氧化钠恰好发生反应
B．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是氢氧化钠过量
C．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)时，一定是醋酸过量
D．当溶液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)时，一定是氢氧化钠过量
【解析】选C。恰好完全反应，溶质为醋酸钠，溶液显碱性，A项错误；根据电离守恒c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)可知，当c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，c(OH－)＝c(H＋)而溶液显中性，此时醋酸应该是过量的，B项错误，C项正确；D项，当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时，也符合。
12．(2021·大庆高二检测)常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列四种盐溶液，其pH测定如表所示，下列说法正确的是( )
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
A.四种溶液中，水的电离程度：①＞②＞④＞③
B．Na2CO3和NaHCO3溶液中，粒子种类不相同
C．将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较，pH小的是HClO
D．Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大
【解析】选D。易水解的盐能促进水的电离，水解程度越大，对水的电离的促进程度越大，则四种溶液中，水的电离程度③＞④＞②＞①，故A错误；碳酸钠中CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－，碳酸氢钠溶液中HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋
OH－，所以两种溶液中粒子种类相同，故B错误；对应的盐溶液的pH越大，酸根离子水解程度越大，酸越弱，则将等浓度的CH3COOH和HClO溶液进行比较，CH3COOH的酸性强，则pH小的是CH3COOH，故C错误；加入NaOH溶液，会抑制碳酸根离子的水解，NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3，所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大，故D正确。
【补偿训练】
40 ℃，在氨水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是( )
A．在pH＝9.0时，c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO)
B．不同pH的溶液中存在关系：c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－)
C．随着CO2的通入，不断增大
D．在溶液pH不断降低的过程中，有含NH2COO－的中间产物生成
【解析】选C。对图像以pH＝9做垂线，根据垂线与各离子的交点可知离子浓度关系为c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO)，A选项正确；根据电荷守恒，溶液中离子浓度关系为c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－)，B选项正确；根据NH3·H2O的电离常数(Kb)可知：＝，随着CO2的通入，c(NH)增大，则＝减小，C选项错误；从图可知pH在8.0～10.5之间，NH2COO－浓度先增大后减小，D选项正确。
13．(2020·全国Ⅰ卷)以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2－的分布系数：δ(A2－)＝]
下列叙述正确的是( )
A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)
B．H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1
C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2
D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)
【解析】选C。根据分析，曲线①代表δ(HA－)，曲线②代表δ(A2－)，A错误；当加入40.00 mL NaOH溶液时，溶液的pH发生突变，说明恰好完全反应，结合分析，根据反应2NaOH＋H2A===Na2A＋2H2O，c(H2A)＝＝0.100 0 mol·L－1，B错误；根据曲线当δ(HA－)＝δ(A2－)时溶液的pH＝2，则HA－的电离平衡常数Ka＝＝c(H＋)＝1×10－2，C正确；用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.2～10，终点时溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H＋)，溶液中的电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，则c(Na＋)＞2c(A2－)＋c(HA－)，D错误。
【补偿训练】
常温下，将1 mL pH＝2的一元酸HA溶液加水稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．加热HA溶液时，溶液酸性增强
B．1 mol·L－1HA溶液与1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>
c(A－)，则2
D．HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应时，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)
【解析】选B。将1 mL pH＝2的一元酸HA溶液加水稀释至100 mL，若a的取值范围为2
14．(2021·聊城高二检测)25 ℃时，H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。下列叙述错误的是( )
A．将NaOH溶液逐滴加入H3AsO4溶液中，当溶液pH在5～6时发生反应的离子方程式为H2AsO＋OH－===HAsO＋H2O
B．Na2HAsO4溶液中离子浓度关系c(Na＋)＞c(HAsO)＞c(OH－)＞c(H2AsO)＞c(AsO)
C．向H3AsO4溶液滴加NaOH溶液至中性时c(Na＋)＝2c(HAsO)＋3c(AsO)
D．AsO第一步水解的平衡常数的数量级为10－3
【解析】选C。当溶液pH在5～6时，H2AsO的含量逐渐减小，HAsO的含量逐渐增大，说明发生反应：H2AsO＋OH－===HAsO＋H2O，故A正确；结合图示可知，HAsO溶液呈碱性，说明HAsO水解程度大于其电离程度，则c(H2AsO)＞c(AsO)，氢氧根离子还来自水的电离，则c(OH－)＞c(H2AsO)，则溶液中离子浓度关系c(Na＋)＞c(HAsO)＞c(OH－)＞c(H2AsO)＞c(AsO)，故B正确；向H3AsO4溶液滴加NaOH溶液至中性时c(H＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒可知：c(Na＋)＝2c(HAsO)＋3c(AsO)＋c(H2AsO)，故C错误；pH＝11.5时c(HAsO)＝c(AsO)，则AsO第一步水解的平衡常数Kh＝＝c(OH－)＝＝10－2.5，其数量级为10－3，故D正确。
【补偿训练】
某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是( )
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1 mol·L－1
1 mol·L－1
A．向①中加入酚酞，溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的
B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③，沉淀均能快速彻底溶解
C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH⇌Mg2＋＋2NH3·H2O
D．向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动
【解析】选B。使酚酞显红色的溶液呈碱性，说明Mg(OH)2在水中有部分溶解，电离使溶液呈碱性，A项正确；Mg(OH)2与NH4Cl溶液反应速率较小，沉淀不能快速彻底溶解，B项错误；NH结合Mg(OH)2悬浊液中的OH－，促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，促使Mg(OH)2沉淀溶解，C项正确；盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。
15．(2021·茂名高二检测)某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下，PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时－lgc(Pb2＋)与－lgc(CO)或－lgc(I－)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ksp(PbCO3)的数量级为10－14
B．相同条件下，水的电离程度p点大于q点
C．L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化
D．p点溶液中加入Na2CO3浓溶液，可得白色沉淀
【解析】选B。由两线斜率可知图线L2对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(CO)的关系变化，取－lgc(Pb2＋)＝13.1，－lgc(CO)＝0的点，c(Pb2＋)＝
10－13.1mol·L－1，c(CO)＝100＝1 mol·L－1，Ksp(PbCO3)＝10－13.1×1＝10－13.1，数量级为10－14，故A正确；相同条件下，p点和q点的铅离子浓度相同，p点为碘化铅的饱和溶液，q点为碳酸铅的饱和溶液，由于氢碘酸为强酸，碘离子不水解，而弱酸根CO可以与水中的H＋结合生成难电离的HCO而发生水解，即CO＋H2O⇌HCO＋OH－，水解促进了水的电离，所以水的电离程度p点小于q点，故B错误；由上述分析可知图线L1对应的是－lgc(Pb2＋)与－lgc(I－)的关系变化，故C正确；由图可知Ksp(PbCO3)＝10－13.1而Ksp(PbI2)＝10－8，PbI2＋CO===PbCO3＋2I－，反应常数K＝＝＝＝＝105.1，PbI2沉淀将转化为PbCO3沉淀，故D正确。
【补偿训练】
1．25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值约为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
【解析】选D。d点c(CO)＝1.4×10－4mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝≈2×10－5mol·L－1，即x≈2×10－5，A正确。c点Q>Ksp，故有沉淀生成，B正确。溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确。加入蒸馏水后，d点c(CO)和c(Ca2＋)都减小，不可能变到a点，D错误。
2．①已知t ℃时AgCl的Ksp＝2×10－10；②在t ℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在t ℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－9
B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点
C．在t ℃时，以0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L－1KCl和
0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀
D．在t ℃时，反应Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)⇌2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝2.5×107
【解析】选D。依据图像曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)；Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(10－3)2×10－6＝10－12，故A错误；在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故B错误；依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1×10－12，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝2×10－10，以0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L－1KCl和0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液，c(CrO)＝0.01 mol·L－1，得到c(Ag＋)＝＝1×10－5mol·L－1，0.01 mol·L－1KCl溶液中，c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，依据溶度积计算得c(Ag＋)＝＝2×10－8mol·L－1，所以先析出氯化银沉淀，故C错误；在t ℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)⇌2AgCl(s)＋CrO(aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算，K＝＝＝＝2.5×107，故D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．(10分)(1)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡________移动。
(2)25 ℃时，0.1 mol·L－1的下列6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是________(填序号)。
①盐酸 ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)
④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5) ⑤NaOH ⑥Ba(OH)2
(3)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度________pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
(4)下列曲线中，可以描述0.1 mol·L－1乙酸(甲，Ka＝1.7×10－5)和
0.1 mol·L－1氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)的水溶液中，水电离出的c(H＋)与加入水体积V的关系是________(填字母)。
【解析】(1)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。
(2)25 ℃时，0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L－1H2SO4和0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L－1CH3COOH和0.1 mol·L－1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H＋)越大，或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④>①＝⑤>②＝⑥。
(3)pH＝4的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝mol·L－1＝10－10mol·L－1，pH＝10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10－10mol·L－1(溶液中的H＋浓度)。
(4)乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 mol·L－1乙酸溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1氯乙酸溶液中的c(H＋)，故水的电离程度0.1 mol·L－1乙酸溶液的大，加水稀释，两种酸溶液中的c(H＋)减小，水的电离程度增大，故选c。
答案：(1)向右 向右
(2)③＝④>①＝⑤>②＝⑥
(3)等于 (4)c
【补偿训练】
在室温下，下列五种溶液：①0.1 mol·L－1NH4Cl ②0.1 mol·L－1CH3COONH4
③0.1 mol·L－1 NH4HSO4 ④0.1 mol·L－1 NH3·H2O和0.1 mol·L－1NH4Cl混合液
⑤0.1 mol·L－1NH3·H2O
请根据要求填写下列空白：
(1)溶液①呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因是__________________________________________
(用离子方程式表示)。
(2)比较溶液②、③中c(NH)的大小关系是②________③(填“>”“<”或“＝”)。
(3)在溶液④中，________的浓度为0.1 mol·L－1；NH3·H2O和__________的物质的量浓度之和为0.2 mol·L－1。
(4)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“>”“<”或“＝”)NH的水解程度，CH3COO－与NH浓度的大小关系是c(CH3COO－)________(填“>”“<”或“＝”)c(NH)。
【解析】(1)NH4Cl溶液中存在NH的水解平衡，NH＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性。(2)②、③溶液中均存在NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，而②中阴离子CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，这样NH与CH3COO－相互促进水解，而③溶液中NH4HSO4电离出的H＋抑制了NH的水解，所以c(NH)大小关系为②<③。(3)根据原子守恒知在④溶液中c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，c(NH3·H2O)＋c(NH)＝0.1 mol·L－1＋0.1 mol·L－1＝0.2 mol·L－1。
(4)由于CH3COO－水解生成OH－，NH水解生成H＋，而溶液的pH＝7，说明CH3COO－与NH的水解程度相同，溶液中二者浓度也相同。
答案：(1)酸 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (2)< (3)Cl－ NH (4)＝ ＝Ｋ
17．(10分)下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：
a．量筒 b．容量瓶 c．滴定管 d．托盘天平
e．温度计
(1)无“0”刻度的是________(填字母)。
(2)下列操作合理的是________(填字母)。
A．用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液
B．用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体
C．用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸
D．用500 mL容量瓶配制1 mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5 mL
(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则所用盐酸的体积为________mL。
(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：
请选用其中合理数据求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字)：c(NaOH)＝____________。
(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是________(填字母)。
A．中和滴定到达终点时俯视滴定管内液面读数
B．碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定
C．酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D．把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定
【解析】(1)量筒、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的最左边。
(2)B项，托盘天平的精确度为0.1 g；C项，量取3.2 mL的浓H2SO4应用5 mL的量筒；D项，500 mL容量瓶只能配制500 mL溶液。
(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.10 mL。
(4)舍去第二组数据c(NaOH)＝
＝0.104 4 mol·L－1。
答案：(1)ab (2)A (3)26.10
(4)0.104 4 mol·L－1 (5)CD
18．(11分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。
(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液pH范围在__________。
A．<1 B．4左右 C．>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，__________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水
生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：
__________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×
10－18
2.5×
10－13
1.3×
10－35
3.4×
10－28
6.4×
10－33
1.6×
10－24
为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
【解析】(1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去
Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)===Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。
答案：(1)Cu2＋ (2)B
(3)不能 Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===
[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
(5)B
【补偿训练】
已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，将溶液中的Fe2＋、Cu2＋、
Fe3＋完全沉淀为氢氧化物需溶液的pH分别为9.6、6.4、3.7。现有含有FeCl2杂质的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：
请回答下列问题：
(1)第一步除去Fe2＋，能否直接调整pH＝9.6将Fe2＋沉淀除去？________，理由是
________________________________________。
(2)本实验最合适的氧化剂X是________(填字母)。
A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4
加入氧化剂的目的是_________________________________________。
(3)物质Y可以是________。
A．NaOH B．氨水
C．Cu2(OH)2CO3 D．Na2CO3
E．CuO F．Cu(OH)2
(4)除去Fe3＋的有关离子方程式是_____________________________________，
________________________________________________。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________。如何操作？
____________________________________。
【解析】设计的实验方案中，加入氧化剂能把Fe2＋氧化为Fe3＋，同时又不能引入新的杂质，上述提供的几种氧化剂中符合要求的只有H2O2。当CuCl2溶液中混有Fe3＋时，可利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H＋反应，从而使平衡右移，把Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。最后从CuCl2溶液中制取CuCl2·2H2O也不能直接加热蒸发，为抑制CuCl2水解，应在HCl气流中加热蒸发。
答案：(1)不能 pH＝9.6时，Cu2＋会完全沉淀 (2)C 将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离 (3)C、E、F
(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑或Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O或
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
(5)不能 应在HCl气流中加热浓缩后，冷却结晶
19．(10分)钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列五种钠盐溶液的pH如表所示：
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
上述几种钠盐的阴离子，结合氢离子能力最强的是________(填离子符号)，根据表中数据判断，将浓度均为0.01 mol·L－1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是________(填序号)。
A．HCN B．HClO
C．CH3COOH D．H2CO3
(2)实验室中常用氢氧化钠溶液进行洗气和提纯。
①用150 mL 1 mol·L－1的氢氧化钠溶液吸收标准状况下的2.24 L二氧化碳，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________________。
②已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示：
离子
Fe2＋
Cu2＋
Mg2＋
pH
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加氢氧化钠溶液时，____________(填离子符号)先沉淀；Ksp[Fe(OH)2]__________(填“>”“＝”或“<”)Ksp[Mg(OH)2]；要使0.2 mol·L－1的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH＝________。(Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20)
【解析】(1)越容易水解的盐，其阴离子越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大，则盐的水解程度越大，其中最容易水解的盐是碳酸钠，所以结合氢离子能力最强的阴离子为CO；浓度相同的酸液稀释相同倍数后，酸性越强的酸其溶液的pH变化越大，四种酸中醋酸的酸性最强，其次为碳酸，然后为次氯酸，最弱的为HCN，所以溶液pH变化最大的为醋酸。(2)①0.15 mol氢氧化钠和0.1 mol二氧化碳反应生成等物质的量的碳酸氢钠和碳酸钠，由于CO的第一步水解程度大于第二步水解程度，所以HCO的浓度大于CO的浓度，溶液显碱性，所得溶液中各离子的浓度关系为c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>
c(OH－)>c(H＋)。②由表中数据可知，Cu2＋先沉淀；同类型物质，溶度积常数小的其阳离子先沉淀，Ksp[Fe(OH)2]
答案：(1)CO C
(2)①c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)
②Cu2＋ < 6
20．(14分)(2020·山东等级考)用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10－16.3
1×10－38.6
1×10－32.3
1×10－12.7
回答下列问题：
(1)软锰矿预先粉碎的目的是
_____________________________________，
MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为
______________________________________________。
(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是
______________________________________________。
(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到__________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为________________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为______________(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为
____________________________________________。
【解析】软锰矿粉(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应，主要发生MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S，过滤得到Ba(OH)2溶液，经蒸发、结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡；滤渣用硫酸溶解，得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺；之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2＋转化为Fe3＋，然后加入氨水调节pH，使Fe3＋、Al3＋转化为沉淀除去，压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3，此时滤液中的金属阳离子只有Mn2＋，向滤液中加入碳酸氢铵、氨水，Mn2＋和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由＋4价降低为＋2价，根据元素价态规律可知－2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1∶1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S；(2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后会减小；(3)滤液Ⅰ为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用；(4)净化时除去Fe元素需要将Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新的杂质，且不将Mn元素氧化，加入的试剂X可以是H2O2；根据表格数据可知，Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以当Al3＋完全沉淀时，Fe3＋也一定完全沉淀，当c(Al3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝10－9.1 mol·L－1，所以c(H＋)＝10－4.9 mol·L－1，pH＝4.9，即pH的理论最小值为4.9；(5)碳化过程Mn2＋和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O。
答案：(1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率
MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S
(2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
(3)蒸发 (4)H2O2 4.9
(5)Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O
【补偿训练】
以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表：
表1 几种砷酸盐的Ksp
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g·L－1
1.6 g·L－1
排放标准
pH＝6～9
0.5 mg·L－1
回答下列问题：
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝________mol·L－1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝________________。若混合液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，则________先沉淀。
(3)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰，调节pH到2，再投入生石灰，将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为_________________________________________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为___________________________________________。
【解析】(1)H2SO4的浓度为28.42 g·L－1，转化为物质的量浓度为
c＝＝＝0.29 mol·L－1。
(2)Ksp的表达式为离子浓度幂的乘积。Ksp小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀。
(3)①当Ca2＋浓度增大时，Ca2＋与SO可生成CaSO4沉淀。②H3AsO4为弱酸，当pH较小时，抑制了H3AsO4的电离，c(AsO)较小，不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当pH≈8时，AsO的浓度增大，容易形成Ca3(AsO4)2沉淀。
答案：(1)0.29 (2)c3(Ca2＋)·c2(AsO) Fe3＋
(3)①CaSO4 ②当溶液中pH调节到8左右时，酸碱反应，使溶液中AsO浓度增大，Q>Ksp，Ca3(AsO4)2开始沉淀
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