2025年高考化学一轮复习讲练测第八章水溶液中的离子反应与平衡(测试)(新教材新高考)含解析答案
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时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Ag 108 Ba 137
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3分)
(2024·陕西省榆林市高三模拟)
1.常温下,取pH均等于2的和各分别稀释2倍后,再分别加入锌粉,在相同条件下充分反应。下列有关说法正确的是
A.与Zn反应速率:
B.稀释后溶液的pH:
C.稀释2倍后,水的电离程度:
D.与Zn充分反应放出的质量:
(2023·浙江省金华外国语学校质检)
2.为探究浓度对醋酸电离程度的影响,用计测定时不同浓度醋酸的结果如下,下列说法正确的是
A.实验过程中可以改用广泛试纸
B.溶液稀释过程中,醋酸电离程度及溶液导电性都增大
C.时,电离常数的数量级为
D.溶液稀释过程中不可能出现
3.室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
(2024·辽宁省丹东市高三二模)
4.室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
(已知;)
A.AB.BC.CD.D
(2024·天津市部分区高三二模)
5.常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,)药物在人体吸收模式如下:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA分子则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法正确的是
A.血浆中大于胃中B.取胃中液体,加水稀释100倍后,pH=3.0
C.在血浆中,D.在血浆和胃中,HA电离程度相同
(2024·上海市洋泾中学高三模拟)
6.H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,NaHC2O4溶液显酸性。设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c()+c()。室温下用NaOH溶液滴定·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A.0.1000ml·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.1000ml·L-1+c()+c(OH-)+c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(H+)>c()
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000ml·L-1+c()-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c()
7.某温度下,水溶液中和的物质的量分数随变化如图所示。下列说法不正确的是
A.碳酸的电离方程式为:,
B.该温度下,
C.该温度下,
D.溶液中,
(2024·江西省景德镇市高三二模)
8.实验室可用离子交换法测定溶液的浓度,取ml待测液,加入到交换柱中,待测液往下流的过程中会与氢型阳离子交换树脂(用RH表示)发生反应:;用锥形瓶承接交换液,控制交换液的流出速率约为每分钟20-25滴。交换完成后,用c ml/L NaOH溶液滴定交换液至终点,消耗体积ml。(注:在滴定终点的pH,和NaOH不反应)下列说法错误的是
A.滴定时可选择酚酞作指示剂
B.溶液的浓度为ml/L
C.若交换液的流出速率过快,可能导致测得溶液的浓度偏小
D.利用该方法可以准确测定溶液的浓度
9.一种测定水样中溴离子浓度的实验步骤如下:
①向锥形瓶中加入处理后的水样25.00mL,加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液。
②加入V1 mL c1 ml∙L−1AgNO3溶液(过量),充分摇匀。
③用c2 ml∙L−1KSCN标准溶液进行滴定,至终点时消耗标准溶液V2mL 。
已知:Ksp(AgBr)=7.7×10−13,Ag++SCN-= AgSCN(白色)↓,Ksp(AgSCN)=1×10−12,下列说法不正确的是
A.滴定终点时,溶液变为红色
B.该水样中溴离子浓度为:c(Br-)= ml∙L−1
C.AgBr(s)+SCN-(aq) AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=0.77
D.该实验需要严格控制水样的pH,若pH过高则测定结果将偏高
(2024·山东省临沂市二模)
10.[C(NH3)5Cl]Cl2(M=250.5g/ml)是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体。
(1)制备步骤:将适量氯化铵溶于浓氨水中,边搅拌边分批次加入ag研细的CCl2·6H2O(M=238g/ml),得到[C(NH3)6]Cl2沉淀。边搅拌边慢慢滴入足量30%H2O2溶液,得到[C(NH3)5H2O]Cl3溶液。慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到紫红色晶体,减压过滤,洗涤,烘干,得到bg产品。
(2)钴的测定:取5.0g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液并加热使钴(Ⅲ)完全沉淀,后加入H2SO4和H2O2将其还原为钴(Ⅱ),再加入V1mLc1ml/LEDTA,用c2ml/LZnCl2标准溶液滴定过量的EDTA,消耗ZnCl2溶液平均体积为V2mL(EDTA与金属阳离子1:1反应)。
下列有关计算正确的是
A.[C(NH3)5Cl]Cl2的产率为B.[C(NH3)5Cl]Cl2的产率为
C.样品中钴的质量分数为D.样品中钴的质量分数为
(2024·浙江省七彩阳光新高考研究联盟三联考)
11.常温下,某研究小组设计如下流程探究粗盐中的硫酸钠杂质的转化:
已知:溶液混合时体积变化忽略不计,,。下列说法不正确的是
A.在A中有白色沉淀生成
B.在B溶液中:
C.A→B的过程中全部转化为
D.B→C的过程中全部溶解,沉淀消失
(2024·福建省福州市高三三模)
12.向敞口容器中加入一定体积pH=13的84消毒液(NaClO的浓度约为,不断搅拌,逐滴加入溶液,溶液pH变化曲线如图1所示(AB段pH快速下降的原因之一是)。图2表示NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系。
关于上述滴定过程,下列说法正确的是
A.原84消毒液中,HClO的含量约为
B.AB段Fe被氧化的反应
C.CD段较BC段pH下降快的主要原因是HClO的氧化性强于ClO⁻
D.400s后反应几乎停止
(2022·河南省安阳市考前适应性测试)
13.室温下,某混合溶液中c(M+) +c(MOH) =c(R-) +c(HR) ,和随pH变化关系如图所示,已知pX = -lg X。下列说法错误的是
A.曲线I表示与pH关系曲线,pKa=pKb-2
B.b点溶液中c(M+)>c(R-),x= - 2
C.MR溶液显碱性,且MR溶液溶液中c(MOH)<c( HR)
D.等物质的量的NaR与HR混合溶液中,c(HR)>c(Na+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
(2024·浙江省百校高三起点联考)
14.298K时,在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,含磷元素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的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.可依次选用甲基橙、石蕊作指示剂,标定反应终点
B.Ka2(H3PO4)的数量级为10-8
C.等物质的量NaH2PO4和Na2HPO4溶于水,其pH小于7.2
D.向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液碱性减弱
(2024·浙江省Z20名校联盟)
15.已知属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用调节浊液的,测得在不同条件下,体系中或与的关系如图所示(不考虑的挥发等)。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ代表与的变化曲线
B.常温下,
C.c点的溶液中存在关系:
D.d点的溶液中存在关系:
二、非选择题(共5小题,共55分)
16.亚磷酸为二元酸,其酸性比磷酸稍强,可用作农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。回答下列问题:
(1)属于 (填“正盐”、“酸式盐”或“无法确定”)。
(2)设计一种实验方案,证明亚磷酸不是强酸: 。
(3)某温度下,溶液的为2,该温度下的电离平衡常数约为 (的二级电离和水的电离忽略不计)。
(4)向溶液中滴加溶液:
①当溶液呈中性时,所得溶液中 (填“>”、“<”或“=”)。
②若用甲基橙作指示剂,用溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中 (填“>”、“<”或“=”)。
(2024·上海市浦东新区一模)
17.钠碱法的启动吸收剂为NaOH溶液,捕捉SO2后生成Na2SO3和NaHSO3的混合液。
(1)常温下进行“钠碱法”的模拟实验。用12gNaOH固体配成一定浓度的溶液,这些NaOH理论上最多可吸收SO2的体积约为 L(折算成标准状况)。若实验时只吸收了0.10mlSO2,则反应后的吸收液中,所含阴离子的浓度由大到小的顺序为 。
(2)当钠碱法的吸收液pH达到4~6时,混合液中含较多量NaHSO3.加热该溶液可回收得到较高纯度的SO2,剩余溶液可循环使用,进一步吸收SO2,剩余溶液的主要溶质是 (填写化学式)。
(3)将SO2通入NaOH溶液时,得到一组c(SO)+c(HSO)+ c(H2SO3)=0.1 ml·L-1的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的关系曲线如下图所示。
若溶液的pH=7,溶液中c(Na+)=c()+ ,此时溶液中c(Na+) 0.100ml·L-1.(选填“>”、“<”或“=”)
(4)上述混合液中存在多个水解平衡,与化学平衡一样,水解平衡也有自己的平衡常数(Kh)。以醋酸钠(CH3COONa)为例,其水解平衡常数存在以下定量关系:Kh==(Kw为水的离子积常数,Ka为CH3COOH的电离常数)亚硫酸为二元弱酸,25℃时,其电离常数Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7。请结合相关数据说明NaHSO3溶液呈酸性的理由。 。
18.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐(已知:25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5)。
(1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是 (写出有关的离子方程式)
(2)在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为 (用c(Bn+)表示相应离子浓度);
(3)25℃时,0.10ml/L的醋酸溶液的pH约为 ( 已知:lg1.3=0.114);
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是 ;
A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小.
B.升高温度可以促进醋酸电离,也可以促进醋酸钠水解.
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离.
D.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离.
(5)物质的量浓度均为0.1ml/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合(注:混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是 ;
A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1ml/L
(6)常温时,有以下3种溶液,其中pH最小的是 ;
A.0.02ml•L-1CH3COOH与0.02ml•L-1NaOH溶液等体积混合液
B.0.03ml•L-1CH3COOH与0.01ml•L-1NaOH溶液等体积混合液
C.pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合液
(7)用pH试纸在常温下分别测定0.10ml/L的醋酸钠溶液和0.10ml/L的碳酸钠溶液,则pH(CH3COONa) pH(Na2CO3).(填:“>”、“<”或“=”)
(2024·陕西省西安市二模)
19.EDTA(乙二胺四乙酸)是一种重要的络合剂,其结构简式为(可简写为)。某实验小组以一氯乙酸()和乙二胺()等为原料合成EDTA并测定饮用水的硬度。步骤如下:
步骤Ⅰ:称取一氯乙酸94.50g于一定规格的三颈烧瓶中,慢慢加入50%溶液至不再产生气泡为止。
步骤Ⅱ:向三颈烧瓶中继续加入15.60g乙二胺,摇匀,放置片刻,加入溶液90mL,加水至总体积为400mL左右,装上空气冷却回流装置,于50℃水浴上保温2h,再于沸水浴上保温回流4h。
步骤Ⅲ:取下三颈烧瓶,将混合物冷却后倒入烧杯中,加入活性炭,搅拌、过滤。
步骤Ⅳ:用浓盐酸调节pH至1.2,有白色沉淀生成,抽滤得EDTA粗品。
请回答下列问题:
(1)三颈烧瓶最适宜的规格为 (填“500mL”或“1000mL”)。
(2)写出步骤Ⅰ中反应的化学方程式: 。
(3)步骤Ⅱ中需要配制溶液,下列操作中正确的是 (填字母);加入NaOH溶液的作用是 。
(4)使用活性炭的作用是脱色,一般加入活性炭的量为粗产品质量的1%~5%,加入量过多造成的影响是 。
(5)步骤Ⅳ中若选用试纸控制pH,应选用 (填“精密”或“广泛”)pH试纸。
(6)用溶液测定饮用水的总硬度。取饮用水样品250mL,加入掩蔽剂排除干扰、调节pH等预处理后,用标准溶液进行测定。测定中涉及的反应有:(蓝色)(酒红色)、(酒红色)(蓝色)、[代表、;铬黑为指示剂]。
①确认达到滴定终点的标志是 。
②平行实验三次,滴定终点时共消耗溶液的平均值为20.00mL,则该饮用水的硬度= 度(水硬度的表示方法是将水中的和都看作,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)。
(2024·江苏省南通市高三统考)
20.制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下:
资料:i.磷灰石的主要成分是
ii.可溶于水,微溶于水
iii.
(1)酸浸制粗
用溶液、溶液浸取磷灰石生成HF、和。
①加入溶液、溶液的顺序为 。
②写出该反应的化学方程式: 。
③“酸浸”时能否要浓盐酸代替硫酸? (判断并说明理由)。
(2)纯化制备
已知纯磷酸(熔点为42℃,沸点261℃),高于100℃时会脱水生成焦磷酸。则由85%的粗磷酸纯化制纯磷酸的实验操作为 。
(3)制备
①已知25℃时电离平衡常数、、,则水解平衡常数为 (保留2位有效数字)。
②已知:制备反应原理为,不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。请补充以酸性(含少量)的溶液制备较纯净的的实验方案:取一定量溶液, ,固体干燥,得到。(须使用的试剂:NaOH溶液、溶液、溶液、3%溶液、溶液)
浓度/
0.0010
0.010
0.020
0.10
0.20
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
加入物质
结论
A
50 mL 1 ml·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B
0.05 ml CaO
溶液中增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D
0.1 ml NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
用玻璃棒蘸取少量溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色变化
B
溶液中是否具有还原性
向溶液中滴加几滴等浓度的酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
溶液中是否水解
向溶液中滴加滴酚酞,观察溶液颜色变化
D
溶液中是否显酸性
向溶液中滴加几滴等浓度的溶液,观察气泡产生的情况
操作
选项
a
b
c
d
参考答案:
1.A
【详解】A.稀释后,醋酸中较大,反应速率较大,A项正确;
B.稀释后,醋酸中较大,pH较小,B项错误;
C.醋酸中较大,对水的电离抑制程度更强,C项错误;
D.与锌粉反应的的物质的量相同,放出氢气的质量相同,D项错误;
故选A。
2.C
【详解】A.广泛pH试纸测得溶液的pH为范围值,不是精确值,所以实验过程中不能改用广泛pH试纸测定不同浓度醋酸的pH,故A错误;
B.0.20ml/L醋酸溶液稀释过程中,溶液中的离子浓度减小,溶液导电性减弱,故B错误;
C.由表格数据可知,25℃时,0.0010ml/L醋酸溶液pH为3.88,则电离常数约为=10—4.76,电离常数的数量积为10—5,故C正确;
D.在极稀的醋酸溶液中,氢氧根离子浓度大于醋酸根离子浓度,所以醋酸溶液稀释过程中可能出现,故D错误;
故选C。
3.B
【分析】室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100mL溶液,溶液中存在CO32-+H2O HCO3-+OH-溶液呈碱性,据此分析解答。
【详解】A、加入50mL 1 ml·L-1H2SO4,H2SO4与Na2CO3恰好反应,则反应后的溶液溶质为Na2SO4,故根据物料守恒反应结束后c(Na+)=2c(SO42-),A错误;
B、向溶液中加入0.05mlCaO,则CaO+ H2O=Ca(OH)2,则c(OH-)增大,且Ca2++CO32-=CaCO3↓,使CO32-+H2OHCO3-+OH-平衡左移,c(HCO3-)减小,故增大,B正确;
C、加入50mL H2O,溶液体积变大,CO32-+H2O HCO3-+OH-平衡右移,但c(OH-)减小,Na2CO3溶液中H+、OH-均由水电离,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,C错误;
D、加入0.1mlNaHSO4固体,NaHSO4为强酸酸式盐电离出H+与CO32-反应,则反应后溶液为Na2SO4溶液,溶液呈中性,故溶液pH减小,引入了Na+,故c(Na+)增大,D错误;
答案选B。
【点睛】盐的水解包括的内容很多,如盐溶液中离子浓度的变化、水的离子积的变化、电离平衡常数、水解平衡常数、溶液pH的判断、水解离子方程式的书写、盐水解的应用、电荷守恒规律、物料守恒规律、质子守恒规律的应用,加入其他试剂对水解平衡的影响、稀释规律等,这类题目抓住水解也是可逆反应,所以可应用勒夏特列原理来解答。对于条件的改变溶液中离子浓度的变化,需在判断平衡移动的基础上进行判断,有时需结合平衡常数、守恒规律等,尤其是等式关系的离子浓度的判断或离子浓度大小比较是本知识的难点。等式关系的一般采用守恒规律来解答,若等式中只存在离子,一般要考虑电荷守恒;等式中若离子、分子均存在,一般考虑物料守恒或质子守恒;离子浓度的比较要考虑溶液的酸碱性、水解、电离程度的相对强弱的关系。
4.B
【详解】A.普通玻璃成分为硅酸钠,玻璃棒中含钠元素,影响钠离子的检验,应用铂丝进行焰色反应实验,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化还原性的物质,向溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,如果高锰酸钾溶液褪色,说明具有还原性,故B正确;
C.水解常数,电离程度大于水解程度,则NaHSO3溶液呈酸性,加入酚酞,溶液呈无色,但不能说明未水解,故C错误;
D.电离平衡常数越大,弱酸的酸性越强,酸性:H2SO3>H2CO3>>,Na2CO3溶液过量,二者反应生成NaHCO3、Na2SO3,没有气体生成,故D错误;
故选:B。
5.C
【详解】A.血浆中pH大,HA向电离的方向移动,所以血浆中小于胃中,故A错误;
B.取胃中液体,HA是弱酸,加水稀释100倍后,电离平衡正向移动,pH<3.0,故B错误;
C.在血浆中,,故C正确;
D.氢离子抑制HA电离,在血浆和胃中的pH不同,HA电离程度不相同,故D错误;
选C。
6.D
【详解】A.0.1000ml·L-1H2C2O4溶液中c(H2C2O4)+c()+c()=0.1 ml·L-1,根据电荷守恒c()+2c()+c(OH-)= c(H+),所以c(H+)=0.1000ml·L-1+c()+c(OH-)-c(H2C2O4),故A错误;
B.根据物料守恒,c(Na+)=c(总)的溶液中溶质为NaHC2O4,的电离常数为5.4×10-5、水解常数为,电离大于水解,c()>c(H2C2O4),故B错误;
C.加入一定体积的氢氧化钠溶液,c(H2C2O4)+c()+c()<0.1 ml·L-1,根据电荷守恒,pH=7的溶液c()+2c()=c(Na+),c(Na+)>0.1000ml·L-1+c()-c(H2C2O4),故C正确;
D.根据物料守恒c(Na+)=2c(总)的溶液中溶质为Na2C2O4,根据物料守恒c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c()+c()],根据电荷守恒c()+2c()+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),所以c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(),故D正确;
选D。
7.D
【详解】A.碳酸为二元弱酸,分两步电离,其电离方程式为:,,A正确;
B.由图可知时,,,B正确;
C.由图可知时,,,C正确;
D.根据电荷守恒有,D错误;
故选D。
8.D
【详解】A.滴定反应为盐酸和氢氧化钠反应,可以选择酚酞作指示剂,A正确;
B.由题干可知,存在,则溶液的浓度为ml/L,B正确;
C.若交换液的流出速率过快,可能导致交换不充分,使得标准液用量偏小,测得溶液的浓度偏小,C正确;
D.HF会和装置中玻璃纤维反应导致出现实验误差,D错误;
故选D。
9.D
【详解】A.加入几滴NH4Fe(SO4)2指示剂,滴定终点时,KSCN过量,会与铁离子反应,因此溶液变为红色,故A正确;
B.25mL溶液中Br-物质的量n(Br-)= V1 ×10−3 L×c1 ml∙L−1− V2 ×10−3 L×c2 ml∙L−1=(V1c1 − V2 c2) ×10−3 ml,因此该水样中溴离子浓度为:c(Br-)= ml∙L−1,故B正确;
C.AgBr(s)+SCN-(aq) AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数,故C正确;
D.该实验需要严格控制水样的pH,若pH过高,Fe3+和Ag+离子会与氢氧根反应,无法指示滴定终点,故D错误。
综上所述,答案为D。
10.C
【详解】A.根据C元素守恒可知,ag研细的CCl2·6H2O(M=238g/ml)完全反应理论上能够生成的[C(NH3)5Cl]Cl2的质量为:=,而实际生成bg[C(NH3)5Cl]Cl2 ,故[C(NH3)5Cl]Cl2的产率为×100%=×100%,A错误;
B.由A项分析可知,[C(NH3)5Cl]Cl2的产率为×100%,B错误;
C.由题干步骤(2)信息可知,5.0g样品中含有C的物质的量为:(c1V1-c2V2)×10-3ml,故样品中钴的质量分数为:=,C正确;
D.由C项分析可知,样品中钴的质量分数为,D错误;
故答案为:C。
11.D
【详解】A.混合后A中的,,在A中有白色沉淀生成,A正确;
B.B溶液中存在平衡,故有,所以,B正确;
C.第一步恰好反应生成硫酸钡沉淀0.0001ml,溶液中,第二步加入碳酸钠后初始,发生反应,设反应的碳酸根离子浓度为a,则生成硫酸根离子浓度为a,该反应的,解得,则反应的硫酸钡为,故约有,故全部转化为,C正确;
D.溶解与盐酸时,仍会产生沉淀,故加入盐酸后仍会有沉淀,D错误;
故选D。
12.C
【详解】A.由图2可知,HClO的电离常数为Ka=10-7.5,原84消毒液中,NaClO的浓度约为,pH=13,则,,故A错误;
B.根据分析可知,AB段溶液为碱性环境,存在大量OH-,Fe被氧化的反应为,故B错误;
C.当溶液中原本存在的OH-反应完全后,BC段发生反应,生成弱酸HClO,BC段pH缓慢下降,再滴入FeCl2溶液,由于HClO的氧化性强于ClO⁻,CD段HClO氧化Fe2+,发生反应HClO+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+,生成强酸HCl,所以CD段pH迅速下降,故C正确;
D.反应进行至400s时,此时仍反应进行,生成的HClO氧化Cl-产生Cl2,离子方程式为HClO+Cl-+H+=Cl2↑+H2O,故D错误;
故选C。
13.A
【分析】c(M+)+c(MOH) =c(R-)+c(HR),根据物料守恒,溶质为MR;由,随pH增大, 减小,曲线I表示与pH关系;同理,则曲线Ⅱ表示与pH关系。
【详解】A.Ka= 、,根据a点数据=1时c(OH-)=10-8,Kb=10-8,pKb=8;根据c点数据Ka=10-10,pKa=10,则pKa=pKb+2,故A错误;
B.根据电荷守恒,c(M+)+ c(H+)= c(R-)+ c(OH-),b点溶液pH=8,溶液呈碱性,则c(M+) >c(R-),由Kb=10-8,b点c(OH-)=10-6,则,则x==-2,B正确;
C.由Ka= 10-10,Kb=10-8,相对而言MOH碱性较强、HR酸性较弱,则MR溶液显碱性,由越弱越水解规律可知,R-水解程度大于M+,则MR溶液溶液中c(MOH) <c( HR),故 C正确;
D.由Ka= 10-10,R-水解常数为> Ka,则HR电离程度小于R-水解程度,等物质的量的NaR与HR混合溶液中,c(HR)>>c(Na+)> c(R-)>c(OH-)>c(H+),故D正确;
选A。
14.A
【详解】A.用NaOH溶液滴定H3PO4,有两个滴定突跃,第一个用甲基橙作指示剂,第二个用酚酞作指示剂,A错误;
B.H3PO4的第二步电离方程式为+H+,从图中可知,B点c()=c(),此时Ka2=c(H+)=10-7.2,故其数量级为10-8,B正确;
C.+H+,Ka2=10-7.2,的水解常数Kh===10-11.9,的电离程度大于水解程度,+H+,Ka3=10-12.2,的水解常数Kh==10-6.8,等物质的量的NaH2PO4和Na2HPO4溶于水,因为的水解程度大于的电离程度,因此的浓度大于,Ka2=,c()=c()时pH=7.2,现的浓度大于,Ka2不变,则c(H+)>10-7.2,pH<7.2,C正确;
D.向Na2HPO4溶液中加入足量的氯化钙溶液,+H+,磷酸根离子与钙离子生成磷酸钙沉淀,消耗磷酸根离子使电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,溶液碱性减弱,D正确;
故答案选A。
15.C
【分析】物质难溶于水,可溶于酸,一般可用平衡原理进行解释,如SrF2浊液中存在溶解平衡,用HCl调节溶液存在平衡:,促进溶解平衡正向移动;随着的增大,减小,逆向移动,F−浓度增大,变小,则Ⅱ为曲线,Ⅰ为曲线;
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ代表与的变化曲线,A正确;
B.为-1时,−lgc(Sr2+)=4.0,c(Sr2+)=10−4 ml·L−1,−lgc( F−)=2.2,c( F−)=10−2.2ml·L−1,Ksp(SrF2)=10−4×(10−2.2)2=10−8.4,B正确;
C.c点处c(Sr2+)=c(F−),结合物料守恒可知,c(Sr2+)=c(F−)=c(HF),由电荷守恒得2c(Sr2+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−)+c(F−),则c(Sr2+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−),溶液呈酸性,得c(Cl−)>c(Sr2+),c点对应值大于0,则>1,即c(HF)>c(H+),故溶液中存在c(Cl−)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+),C错误;
D.由物料守恒可知,d点的溶液中存在关系:,D正确;
故选C。
16.(1)正盐
(2)测溶液的,若,则证明亚磷酸不是强酸;或向等体积、等物质的量浓度的硫酸、亚磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若亚磷酸溶液中红色浅一些,则说明亚磷酸不是强酸(答案合理即可)
(3)
(4) = <
【详解】(1)亚磷酸为二元酸,因此属于正盐。
(2)酸越弱越水解,因此测溶液的,若,则证明亚磷酸不是强酸;另外由于弱酸部分电离,所以还可以向等体积、等物质的量浓度的硫酸、亚磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若亚磷酸溶液中红色浅一些,则说明亚磷酸不是强酸。
(3)某温度下,溶液的为2,即溶液中氢离子的是0.01ml/L,由于亚磷酸的二级电离和水的电离忽略不计,则该温度下的电离平衡常数=。
(4)①当溶液呈中性时=,依据电荷守恒可知+=+,因此所得溶液中=。
②若用甲基橙作指示剂,用溶液滴定,达到滴定终点时,由于甲基橙的变色范围是3.1~4.4,因此依据电荷守恒+=+可知所得溶液中<。
17.(1) 6.72 c(OH-)>c(SO)>c(HSO)
(2)Na2SO3
(3) 2c(SO) >
(4)HSO的水解常数,小于HSO的电离解常数Ka2=1.02×10-7,所以溶液显酸性
【详解】(1)当生成亚硫酸氢钠时吸收的二氧化硫最多:,因此NaOH,最多吸收0.3ml×22.4L/ml=6.72L二氧化硫;当只吸收0.1ml二氧化硫时,氢氧化钠过量、二氧化硫不足,溶质包括0.1mlNaOH、0.1mlNa2SO3,亚硫酸为弱酸,微弱的水解出亚硫酸氢根离子、亚硫酸和氢氧根离子,因此阴离子浓度从大到小顺序为:c(OH-)>c(SO)>c(HSO);
(2)加热NaHSO3溶液,加热时2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O,则剩余溶液的主要溶质是Na2SO3;
(3)根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+ c(OH-),pH=7时溶液中氢离子和氢氧根离子浓度相等,则c(Na+)=2c(SO)+c(HSO);c(SO)+c(HSO)+ c(H2SO3)=0.1 ml·L-1,此时c(Na+)= 0.1 ml·L-1+c(SO)-c(H2SO3),从图中可以得出c(SO)-c(HSO)>0,则;
(4)Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,则,因此亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,因此,NaHSO3溶液呈酸性。
18. CH3COO−+H2O ⇌ CH3COOH+OH− c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+) 2.89或2.886 BC ABC C <
【分析】(1)醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子;
(2)醋酸根离子水解,溶液显碱性;
(3)平衡常数表达式Ka= ,0.10ml/L的醋酸溶液的c(H+)= ,以此计算pH;
(4)A.稀释促进电离、促进水解;B.电离、水解均为吸热反应; C.醋酸和醋酸钠的混合液中,电离与水解相互抑制; D.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离;
(5)物质的量浓度均为0.1ml/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合,溶液显酸性,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1ml/L=2c(Na+),以此分析;
(6)混合溶液的酸性越强,则pH越小,以此来解答;
(7)用pH试纸在常温下分别测定0.10ml/L的醋酸钠溶液和0.10ml/L的碳酸氢钠溶液,酸性越强,水解程度小,则碱性小,pH就小。
【详解】(1)醋酸钠是强碱弱酸盐,弱阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性,离子方程式为:CH3COO−+H2O ⇌ CH3COOH+OH−。
(2)醋酸根离子水解,溶液显碱性,则c(Na+)>c(CH3COO−)、c(OH−)>c(H+),又因为一般水解是微弱的,所以c(Na+)和c(CH3COO−)远大于c(OH−)和c(H+),故CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)。
(3)由已知,25℃时Ka(CH3COOH)=1.69×10-5,又因为Ka= ,其中c(H+)=c(CH3COO-),c(CH3COOH)约为0.10ml/L,所以c(H+)===1.3×10-3ml/L,则pH=-lgc(H+)=3-lg1.3=2.886(或2.89)。
(4)A项,稀释对电离和水解都有促进作用,则稀释时醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度增大,故A错误;
B项,电离和水解均为吸热反应,所以升高温度,促进水解和电离,故B正确;
C、D两项,醋酸电离是产生CH3COO−,CH3COO−水解是产生醋酸,二者作用相反,所以相互抑制,故C正确、D错误。
(5)因为25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5,所以Kh(CH3COO-)= = ,则Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),物质的量浓度均为0.1ml/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合,溶液显酸性,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=2×(×0.1ml/L),由上述两个式子可得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),综上分析A、B、C都正确。
(6)A项,0.02ml•L-1CH3COOH与0.02ml•L-1NaOH溶液等体积混合,恰好生成醋酸钠,溶液显碱性;B项,0.03ml•L-1CH3COOH与0.01ml•L-1NaOH溶液等体积混合,得到醋酸和醋酸钠的混合溶液,剩余0.01ml/L醋酸;C项,pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合,得到醋酸和醋酸钠的混合溶液,pH=2的醋酸浓度远大于0.01ml/L,所以剩余醋酸大于0.01ml/L,故C酸性最强,pH最小。
(7)弱酸酸性越强,对应的钠盐溶液中阴离子越容易水解,因为CH3COOH酸性强于HCO3-,所以0.10ml/L的醋酸钠溶液和0.10ml/L的碳酸钠溶液中,水解程度:CO32->CH3COO−,弱阴离子水解溶液显碱性,水解程度越大碱性越强,pH越大,则pH(CH3COONa)<pH(Na2CO3)。
【点睛】本题考查酸碱溶液的混合问题,主要涉及弱酸的电离、盐类水解、酸碱混合溶液中的守恒关系、溶液酸碱性的比较判断及Ka有关计算等,综合性较强,重在知识应用能力的考查。解题时注意抓住水溶液中的平衡,明确Ka、Kh、Kw的表达式及其相互关系,从分析溶液成分入手得出溶液中的三大守恒及离子浓度大小关系,如第(5)小题,混合溶液中质子守恒可利用电荷守恒与物料守恒变化得出;要掌握盐类水解规律,如第(7)小题,“越弱越水解、谁强显谁性”等。
19.(1)1000mL
(2)
(3) a 氢氧化钠和HCl发生中和反应,可以促使反应正向进行
(4)会吸附产品,导致产品产率降低
(5)精密
(6) 滴入最后半滴EDTA溶液,溶液颜色由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色 4.48
【分析】一定物质的量浓度溶液配制的操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作;
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【详解】(1)三颈烧瓶中加水至总体积为400mL左右,则三颈烧瓶最适宜的规格为1000mL;
(2)步骤Ⅰ中一氯乙酸具有酸性,加入50%溶液反应生成二氧化碳和钠盐,反应为:;
(3)转移溶液过程中使用玻璃棒引流,a正确;摇匀时不能用手指堵住瓶口,b错误;定容时视线与凹液面最低处水平,c错误;用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,将其倒立,翻转容量瓶而不是真的振摇,每次翻转要停留一小段时间,有一个短暂的停顿,使得瓶颈的液体与瓶体内的液体有一个交换过程,图示中没有握住容量瓶底,d错误;故选a;一氯乙酸和乙二胺发生取代反应生成HCl,氢氧化钠和HCl发生中和反应,可以促使反应正向进行,利于提高产品产率;
(4)活性炭具有吸附性,加入量过多会吸附产品,导致产品产率降低;
(5)广泛pH试纸只能测量pH整数,故需要选择精密pH试纸;
(6)①由题意可知,滴定前溶液为酒红色,滴定结束后为蓝色,则滴定终点现象为滴入最后半滴EDTA溶液,溶液颜色由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;
②用标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗溶液20.00mL,则n(M2+)=n()=0.0100ml/L×20.00×10−3L=2.0×10−4ml,则250mL水中m(CaO)= 56g/ml×2.0×10−4ml=11.2mg,所以1L水中m(CaO)=11.2mg×=448mg,通常把1L水中含有10mg CaO称为1度,所以该地下水的硬度为448÷10=4.48度。
20.(1) 先加入溶液,再加入溶液 氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水,无法得到
(2)减压蒸馏除水、结晶除杂
(3) 1.61 加入足量的3%双氧水溶液,充分反应,使FeSO4溶液全部被氧化为Fe2(SO4)3溶液,边搅拌边将1 ml·L-1Na2HPO4溶液缓慢加入到Fe2(SO4)3溶液中,至溶液的pH约为2.5,过滤,洗涤至最后一次洗涤液加入BaCl2溶液无沉淀出现
【分析】由题给流程可知:磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、过滤制得粗磷酸,粗磷酸经纯化得到磷酸,向磷酸中加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液并调节溶液pH,充分反应、过滤得到磷酸铁。
【详解】(1)①因为可溶于水,微溶于水,磷灰石的主要成分是,先加入溶液转化为可溶于水的,再加入溶液进行反应,故答案为先加入溶液,再加入溶液;
②用溶液、溶液浸取磷灰石生成HF、和,反应的化学方程式为:
③“酸浸”时不能用浓盐酸代替硫酸,因为氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水,无法得到;
(2)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶种促进其结晶,由85%的粗磷酸纯化制纯磷酸的实验操作为减压蒸馏除水、结晶除杂;
(3)①已知25℃时电离平衡常数、、,,则水解平衡常数为;
②由题意可知,需先将亚铁离子氧化为铁离子,再加入磷酸一氢钠调节pH为2.5使沉淀率最高,因此补充实验方案为:加入足量的3%双氧水溶液,充分反应,使FeSO4溶液全部被氧化为Fe2(SO4)3溶液,边搅拌边将1 ml·L-1Na2HPO4溶液缓慢加入到Fe2(SO4)3溶液中,至溶液的pH约为2.5,过滤,洗涤至最后一次洗涤液加入BaCl2溶液无沉淀出现。
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