天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-33水溶液中的离子反应和平衡（实验题）

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天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-33水溶液中的离子反应和平衡（实验题）

一、实验题
1．（2022·天津南开·统考三模）化学是一门以实验为基础的学科，回答下列问题：
(1)在一支试管中加入1mLNa2S溶液，向其中边振荡边滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口，可能观察到现象为_______，试管中发生反应化学方程式_______。
氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料。实验室以V2O5为原料合成该晶体的流程如图。

已知：+4价钒在弱酸性条件下具有还原性。
(2)N2H4的电子式为_______，只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，该反应不被推广的主要原因是(用化学方程式表示)_______。
(3)步骤ii可在如图装置中进行。

①仪器b的名称是_______，盛装的试剂是_______。
②实验时，先关闭K2，打开K1，当观察到D中出现白色浑浊时，再关闭K1，打开K2，这样操作的目的是_______。
③反应结束后，得到紫红色晶体，先用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次。检验用饱和NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净的操作是_______。
(4)称量ag粗产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4(方法略)，最后用0.lmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应)，消耗标准溶液的体积为bmL。
①粗产品中钒的质量分数为_______%(用含有a、b的式子表示)。
②若实验测得钒的质量分数偏大，则可能的原因是_______。
A．(NH4)Fe(SO4)标准溶液被氧化
B．滴定前平视读数，滴定终点时仰视读数
C．滴定前，滴定管内无气泡，滴定结束后尖嘴有气泡
2．（2022·天津·统考二模）某兴趣小组模拟侯氏制碱法的实验流程如下：

(1)二氧化碳通入饱和氨盐水的装置如图所示。
①图A装置制备二氧化碳气体，该装置主要玻璃仪器名称是_______。
②用图B装置对二氧化碳气体进行净化，在图中方框内补齐净化装置和净化试剂_______。

(2)母液中加入NaCl固体并通入，在_______(填温度范围)下析出。
温度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
NaCl溶解度(g/100g水)
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
溶解度(g/100g水)
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
(3)验证产品纯碱中是否含有杂质NaCl的方法：取少量试样溶于水后，_______。
(4)由实验流程分析可知，可以循环利用的物质是_______(用化学式表示)。
(5)称取制得的(杂质NaCl)5.20g，配制成100mL溶液，取出20mL，用0.6000mol/L标准盐酸滴定(甲基橙做指示剂)，消耗盐酸溶液体积为20.20mL。
①滴定终点颜色变化_______。
②制得的纯度_______。
③若滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准盐酸溶液进行滴定，则测定的含量_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)图为实验测得0.1 mol/L溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线，分析：

①a、c两点的溶液中由水电离出来的a_______c(填“＞”、“＜”或“=”)。
②bc段，随着温度升高pH增大，其原因是：_______。
3．（2022·天津河东·统考一模）可用作净水剂、还原剂等，回答下列问题：
Ⅰ.制备：装置如图所示(加持装置省略)；已知极易水解。

(1)仪器a的名称是___________。
(2)装置二中制备的化学反应方程式是___________；装置三的作用①___________；②___________。
(3)该装置存在一定的缺陷，可在___________位置(填A、B或C)增加如下装置。如下装置中气体从___________流入(填“a”或b”)；洗气瓶中盛装的是___________。

Ⅱ．利用惰性电极电解溶液，探究外界条件对电极反应产物的影响。
(4)实验数据如下表所示：

电压

阳极现象
阴极现象
实验1
1.5
5.5
无气泡，滴加显红色
无气泡，银白色金属析出
实验2
3.0
5.5
少量气泡，滴加显红色
无气泡，银白色金属析出
实验3
4.5
5.5
大量气泡，滴加显红色
较多气泡，极少量金属析出
实验4
1.5

无气泡，滴加显红色
较多气泡，极少量金属析出
①实验2、3中阳极产生的气体是___________(填化学式)；
②实验中，调节溶液的宜选用___________(填“盐酸”“硝酸”或“硫酸”)；
③由实验1、2现象可以得出结论___________；
②由实验1、4现象可以得出结论___________。
4．（2022·天津·统考一模）某小组为探究和的化学性质特点及其参与反应的限度，设计并进行如下四个实验，得到部分现象和数据。请围绕实验目的，按要求回答下列问题。

(1)实验1：如图所示，可得出的实验结论是___________。该实验不选用的原因是___________。
(2)实验2：取出如图中沉淀X于烧杯中，滴入少量浓硝酸，立刻观察到有红棕色气体产生。
①写出实验2试管中发生反应的离子方程式：___________。
②请用离子方程式解释产生红棕色气体的原因：___________。
(3)实验3：为进一步证明实验1反应是可逆的，用如图装置进行验证。闭合开关K，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零。

①溶液Y为___________。
②为实现该实验目的，接下来的操作及现象为___________。
(4)实验4：为定量认识实验2中反应限度情况，查阅资料知，下， (白色)     (红色)  
，取实验2试管中充分反应静置后的上层清液，用标准溶液滴定，至终点时消耗标准溶液。
①判断滴定终点现象为___________；
②实验2试管中反应的平衡常数___________。
③不取用实验1反应后所得清液测定反应的平衡常数的原因： ___________。
5．（2022·天津南开·统考一模）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下：
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
回答下列问题：
(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若_______，则整个装置气密性良好。装置E中为_______溶液。
(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_______。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择_______溶液。
(4)实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_______。
(5)已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是_______。
(6)反应终止后，烧瓶C中的溶液经_______、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_______。
(7)烧瓶C中的实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：_______。
(8)准确称取2.000g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定，反应原理为：2S2O+I2=S4O+2I-。消耗碘的标准溶液体积为18.00mL，则产品的纯度为_______(已知Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为248)。
6．（2022·天津·统考一模）硫酰氯常用作有机化学的氯化剂，可用干燥氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取。  。实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)：

查阅资料可知硫酰氯的部分性质如下。回答下列问题。
①通常条件下为无色液体，熔点﹣54.1℃，沸点69.1℃
②100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会分解
③在超市空气中“发烟”
(1)仪器P名称___________，丙中冷凝水的入口___________(填“a”或“b”)。
(2)试剂M选用___________(填试剂名称)。
(3)装置己的作用是___________。
(4)氯磺酸加热分解也能制得硫酰氯：。分离两种产物的方法___________(填操作方法)。
(5)25℃时，，。溶于水所得稀溶液中逐滴加入稀溶液时，最先产生的沉淀是___________(化学式)。
(6)长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是(使用必要文字和相关方程式加以解释)______。
(7)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标准状况下)，最后经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为___________。为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项(答出两项)： ___________。
7．（2022·天津·模拟预测）葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2相对分子质量455]，是一种有机补锌剂，易溶于热水，不溶于乙醇，温度高于100°C即开始分解。实验室制备葡萄糖酸锌装置如图1(夹持、控温装置略)：

(1)图1中支管a的作用是_______，X处为冷凝回流装置，图2中仪器使用正确且效果最好的是_______。(填字母)。

(2)该反应需控制温度在90°C左右，其原因为_______，可采用的加热方式是_______。
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_______。
(4)反应完毕后，再经过一系列实验操作得到葡萄糖酸锌粗品。粗品含少量难溶于水的杂质，纯化粗品的合理操作顺序是_______(填字母序号)。
A．待晶体充分析出后，减压过滤
B．在50°C下用恒温干燥箱烘干
C．趁热减压过滤，除去不溶物
D．将滤液冷却至室温，加入10mL95%乙醇溶液并搅拌促进晶体析出
E.取烧杯加入10mL蒸馏水，加热至微沸，加入粗品，得到葡萄糖酸锌饱和溶液
(5)测定产品纯度：取mg提纯后的产品溶于水配制成100.00mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，向其中滴入少量EBT作为指示剂(遇Zn2+生成Zn-EBT)，再加入过量的V1mLc1mol/LEDTA无色溶液(遇Zn2+生成Zn-EDTA)，同时发生反应：Zn-EBT(酒红色)+EDTA=Zn-EDTA(无色)+EBT(蓝色)。再用c2mol/LZn2+标准溶液滴定至终点。三次滴定平均消耗锌标准溶液V2mL。
①滴定终点的现象为_______。
②该产品的纯度为_______。(用含m，c1、c2，V1、V2的代数式表示)
8．（2022·天津·模拟预测）SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂。回答下列问题：
(1)实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为_______。欲净化与收集SO2，选择必要装置，按气流方向连接顺序为_______(填仪器接口的字母编号)。

(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
已知：2NaHSO3Na2S2O5+H2O。
试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
实验编号
实验步骤
现象
结论
I
取少量样品，加入除氧蒸馏水
固体完全溶解得到无色溶液
/
II
取实验I的溶液，_______
_______
样品已氧化变质
III
另取实验I的溶液，_______
_______
样品未完全氧化变质
(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。

已知该反应的化学方程式为：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。若空气流速为a m3·min-1，当观察到_______时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是_______mg·m-3。
9．（2022·天津·模拟预测）氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料，用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药，同时也是一种剧毒物质，一旦泄漏需要及时处理。一般可以用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理，以减轻环境污染。
I.
(1)用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后，被氧化为和，该反应的离子方程式为___________。
II.工业制备硫代硫酸钠的反应原理：。某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠，并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。

关闭，打开，打开分液漏斗，缓慢滴加硫酸，控制好反应速率。
(2)①装置C中盛放和混合溶液的仪器名称是___________；
②装置B的作用是___________；
③实验结束后装置D烧杯中的溶质除NaOH之外，还可能有___________；
(3)实验结束后，在E处可连接盛有___________(填序号)溶液的注射器，再关闭，打开，以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A．溶液 B．浓硫酸
C．酸性溶液 D．溶液
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度并处理废水中的氰化钠。
制备的硫代硫酸钠产品一般为，一般可用的标准溶液测定产品纯度：取产品配制成溶液，取溶液，用浓度为的标准溶液进行滴定(原理为)，相关数据记录如表：
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL



消耗的标准溶液体积/mL




(4)①上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂；
②计算产品的纯度为___________。
(5)查阅资料知氰化钠与硫代硫酸钠的反应是；实验室中可以代替检验___________(填离子符号)。
10．（2022·天津红桥·统考一模）某小组同学欲在实验室中制备FeSO4并进行性质探究。
I.FeSO4的制备：用活性铁粉与硫酸反应制备FeSO4。
(1)写出制备反应的离子方程式：______。
(2)在制备过程中应确保铁粉过量，结合化学用语解释原因：______。
II.性质探究：将得到的FeSO4晶体配成溶液后进行如图实验：
序号
操作
实验现象
实验i

滴入硝酸后，溶液变为红色，一段时间后，溶液褪为无色。

(3)依据“溶液变为红色”的现象推断Fe2+被氧化，推断理由是______。
(4)针对溶液褪色的现象进行探究。预测可能原因是硝酸将SCN-氧化(其中C元素为+4价)，为验证预测，进行实验ii：
序号
操作
实验现象
实验ii
取少量反应结束后的溶液滴加氯化钡溶液
产生白色沉淀
补全反应：3SCN-+13NO+ = +3CO2↑+16NO↑+ 。______
(5)开展进一步研究，进行实验iii、iv。
序号
操作
实验现象
实验iii

滴入FeSO4后，溶液变为红色，静置，t1时刻后溶液红色恰好褪去。
实验iv


①某同学依据实验iii的现象得出结论：该条件下，HNO3氧化Fe2+的速率比氧化SCN-的速率快，该结论是否合理，请说明理由______。
②对比实验iii、iv现象得出结论：该条件下，在t1时刻内，HNO3浓度降低后，仍可氧化Fe2+，但不能氧化SCN-。实验iv的现象是______。
III.产品评价：选择氧化还原滴定法来测定所得FeSO4·7H2O晶体中Fe2+的含量。
(6)称量xg制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化；用ymol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液zmL。滴定终点的实验现象是______。Fe2+的含量为______。
11．（2022·天津·统考一模）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：
；
。

回答下列问题：
(1)a的作用是：___________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是___________。f的名称是___________。
(3)清洗仪器：g中加蒸馏水：打开，关闭、，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是___________；打开放掉水，重复操作2～3次。
(4)仪器清洗后，g中加入硼酸()和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭，d中保留少量水。打开，加热b，使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________。
②e中主要反应的离子方程式为___________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是___________。
(5)取某甘氨酸样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为的盐酸，则样品中氮的质量分数为___________%。
12．（2021·天津·统考二模）磷化氢()常用于缩合催化剂、磷的有机化合物制备等。实验室用白磷()与浓(过量)加热制备同时得到次磷酸钠()装置如下图。

已知：是无色有毒气体，有强还原性，易自燃。
(1)仪器a的名称为_______，B应选用下图中装置_______。

(2)实验操作有如下步骤：
①打开，通入一段时间
②检查装置气密性
③关闭，打开磁力加热搅拌器加热至50℃~60℃，滴加烧碱溶液
④在A中加入丁醇和白磷。则正确的操作顺序是_______。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为_______，已知水溶液，水溶液的原因_______。
(4)反应结束后也要打开，继续通入的目的是_____，装置D的作用是_____。
(5)测定纯度。
提纯A中反应后的混合物，得到()粗品，取1.00g配成溶液，取于锥形瓶中，酸化后加入碘水，充分反应，以淀粉溶液作指示剂，用溶液滴定至终点，平均消耗。则产品纯度为_____。
用溶液滴定时尖嘴处开始有气泡，达到滴定终点时无气泡，则测定结果____(“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(相关反应为，)
13．（2021·天津·模拟预测）亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体，遇水易分解，溶于浓硫酸，主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品中杂质硝酸的含量。

回答下列问题：
(1)装置A中盛装Na2SO3固体的仪器名称是_______，装置D最好选用_______(填序号)。

(2)装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①装置C中温度过高产率降低的原因是_______。
②开始通SO2时，反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速率明显加快，其原因是_______。
(3)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。
称取1.400g产品放入250mL锥形瓶中，加80mL浓硫酸，用标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL。
已知：可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
①锥形瓶中加入浓硫酸的作用是_______。
②判断滴定达到终点的现象是_______。
③亚硝酰硫酸中硝酸的含量为_______。
14．（2021·天津河西·统考三模）三氯氧磷(POCl3)广泛用于制药等行业。某兴趣小组用过量O2直接氧化PCl3，制备POCl3，反应放出大量热，实验装置设计如图(加持装置已略)

有关物质的部分性质如表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
PCl3
-112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
请按要求回答下列问题：
(1)POCl3的沸点比PCl3的高，推测其可能原因：___。
(2)若X为黑色固体，则Y的电子式为___。
(3)装置B的作用是___。其中盛有的试剂为___。
(4)装置C三颈烧瓶中反应的化学方程式为___。装置D的作用：___。控制温度范围：__℃