資源簡介

綜合拔高練
高考真題練
考點1　　電離平衡及電離平衡常數
1.(2021浙江6月選考,19)某同學擬用pH計測定溶液pH以探究某酸HR是否為弱電解質。下列說法正確的是(　　)
A.25 ℃時,若測得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,則HR是弱酸
B.25 ℃時,若測得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,則HR是弱酸
C.25 ℃時,若測得HR溶液pH=a,取該溶液10.0 mL,加蒸餾水稀釋至100.0 mL,測得pH=b,b-a<1,則HR是弱酸
D.25 ℃時,若測得NaR溶液pH=a,取該溶液10.0 mL,升溫至50 ℃,測得pH=b,a>b,則HR是弱酸
2.(2020北京,11)室溫下,對于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液,下列判斷正確的是(　　)
A.該溶液中CH3COO-的粒子數為6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固體后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液過程中,n(CH3COO-)與n(CH3COOH)之和始終為0.1 mol
D.與Na2CO3溶液反應的離子方程式為C+2H+ H2O+CO2↑
3.(2022全國乙,13)常溫下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某體系中,H+與A-離子不能穿過隔膜,未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。
設溶液中c總(HA)=c(HA)+c(A-),當達到平衡時,下列敘述正確的是(　　)
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的電離度[]為
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10-4
考點2　　溶液的酸堿性及滴定曲線分析
4.(2022河北,9)某水樣中含一定濃度的C、HC和其他不與酸堿反應的離子。取10.00 mL水樣,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液進行滴定,溶液pH隨滴加HCl溶液體積V(HCl)的變化關系如圖(混合后溶液體積變化忽略不計)。
下列說法正確的是(　　)
A.該水樣中c(C)=0.01 mol·L-1
B.a點處c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
C.當V(HCl)≤20.00 mL時,溶液中c(HC)基本保持不變
D.曲線上任意一點存在c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1
5.(2023浙江6月選考,15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗:
實驗Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。
實驗Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。
已知:H2C2O4的電離常數Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)= 2.4×10-9,溶液混合后體積變化忽略不計,下列說法正確的是(　　)
A.實驗Ⅰ可選用甲基橙作指示劑,指示反應終點
B.實驗Ⅰ中V(NaOH)=10 mL時,存在c(C2)C.實驗Ⅱ中發生反應HC2+Ca2+ CaC2O4↓+H+
D.實驗Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL時,溶液中c(C2)=4.0×10-8 mol·L-1
考點3　　鹽類水解的規律及其應用
6.(2021廣東,8)鳥嘌呤(G)是一種有機弱堿,可與鹽酸反應生成鹽酸鹽(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列敘述正確的是　(　　)
A.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀釋,pH升高
B.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
C.GHCl在水中的電離方程式為:GHClG+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
7.(2021浙江1月選考,17)25 ℃時,下列說法正確的是(　　)
A.NaHA溶液呈酸性,可以推測H2A為強酸
B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,可以推測BA為強酸強堿鹽
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的電離度分別為α1、α2,則α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水電離出H+的物質的量為1.0×10-5 mol
考點4　　溶液中離子濃度的關系
8.(2023江蘇,12)室溫下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如圖所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列說法正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除鎂”得到的上層清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(C)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉錳”后的濾液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)
9.(2023新課標,13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水,發生反應Ag++NH3 [Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(mol·L-1)]與lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的關系如下圖所示{其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+}。
下列說法錯誤的是(　　)
A.曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化曲線
B.AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反應[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常數K的值為103.81
D.c(NH3)=0.01 mol·L-1時,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)
10.(2023北京,14)利用平衡移動原理,分析一定溫度下Mg2+在不同pH的Na2CO3體系中的可能產物。
已知:①圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質的量分數與pH的關系。
②圖2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲線Ⅱ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c(C)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下c(C)由圖1得到]。
下列說法不正確的是(　　)
A.由圖1,pH=10.25,c(HC)=c(C)
B.由圖2,初始狀態pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,無沉淀生成
C.由圖2,初始狀態pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1
D.由圖1和圖2,初始狀態pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,發生反應:Mg2++2HCMgCO3↓+CO2↑+H2O
考點5　　沉淀溶解平衡圖像分析
11.(2023全國乙,13)一定溫度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。
下列說法正確的是(　　)
A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b點時,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+Cr的平衡常數K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先產生Ag2CrO4沉淀
12.(2023遼寧,15)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即c(H2S)= 0.1 mol·L-1,通過調節pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離,體系中pH與-lgc關系如下圖所示,c為HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的濃度,單位為mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列說法正確的是(　　)
A.Ksp(CdS)=10-18.4
B.③為pH與-lgc(HS-)的關系曲線
C.Ka1(H2S)=10-8.1
D.Ka2(H2S)=10-14.7
考點6　　溶度積常數的應用
13.(2023湖南,9)處理某銅冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:
已知:①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物質 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
開始 沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全 沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
下列說法錯誤的是(　　)
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B.Na2S溶液呈堿性,其主要原因是S2-+H2O HS-+OH-
C.“沉淀池Ⅱ”中,當Cu2+和Zn2+完全沉淀時,溶液中=4.0×10-12
D.“出水”經陰離子交換樹脂軟化處理后,可用作工業冷卻循環用水
14.(2023遼寧,16)某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。實現鎳、鈷、鎂元素的回收。
已知:
物質 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2
Ksp 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8
回答下列問題:
(1)用硫酸浸取鎳鈷礦時,提高浸取速率的方法為　　　　　　　　　　　(答出一條即可)。
(2)“氧化”中,混合氣在金屬離子的催化作用下產生具有強氧化性的過一硫酸(H2SO5),1 mol H2SO5中過氧鍵的數目為　　　　。
(3)“氧化”中,用石灰乳調節pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為MnO2,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　(H2SO5的電離第一步完全,第二步微弱);濾渣的成分為MnO2、　　　　(填化學式)。
(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變,Mn(Ⅱ)氧化速率與時間的關系如下。SO2體積分數為　　　　時,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;繼續增大SO2體積分數時,Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)“沉鈷鎳”中得到的Co(Ⅱ)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)“沉鎂”中為使Mg2+沉淀完全(25 ℃),需控制pH不低于　　　　(精確至0.1)。
高考模擬練
應用實踐
1.已知常溫下溶液中CH3COOH和CH3COO-的物質的量分數與pH關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.圖中曲線Ⅰ表示的是CH3COO-
B.常溫下,Ka(CH3COOH)=1×10-4.7
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中存在等式:c(Na+)+c(CH3COO-)=
0.2 mol·L-1
常溫下,pH=4的醋酸溶液中,由水電離產生的c(H+)=1×
10-4 mol·L-1
2.已知:Ksp(FeS)=6×10-18,Ksp(CuS)= 1×10-36。常溫下,向CuSO4溶液中加入FeS粉末,一段時間后過濾,向濾渣中加入足量稀H2SO4,固體部分溶解。下列說法正確的是(　　)
A.常溫下,CuS的溶解度大于FeS
B.反應FeS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Fe2+(aq)正向進行,需滿足<6×1018
C.生成CuS后的溶液中一定存在:c(S2-)=,且c(S2-)>
D.濾渣中加入稀H2SO4發生反應的離子方程式為CuS+2H+ Cu2++ H2S↑
3.牙形石(一種微型古生物遺體)主要成分為Ca3(PO4)2,存在于灰巖(主要成分為CaCO3)中?？梢酝ㄟ^合適的酸除去灰巖顯示出牙形石的形態,進而分析當時的地層環境。根據以下數據,有關合適的酸分析錯誤的是(　　)
已知:(1)酸的電離平衡常數
酸 H3PO4 CH3COOH H2CO3
電離平 衡常數 (25 ℃) Ka1=6.9×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=4.8×10-13 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
(2)Ksp[Ca3(PO4)2]=2.07×10-33
(3)鈣的磷酸鹽中只有磷酸二氫鈣可溶于水,其余難溶于水
A.當加入過量的鹽酸時與牙形石反應為:Ca3(PO4)2+2H+ H2P+ 3Ca2+
B.過量的醋酸可以溶解灰巖:CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+ CO2↑
C.過量醋酸與牙形石:Ca3(PO4)2+4CH3COOH 3Ca2++4CH3COO-+2H2P　K≈2.5×10-13
D.醋酸能溶解灰巖,不溶解牙形石,可用于除去灰巖顯示出牙形石
4.室溫下,某小組設計下列實驗探究含銀化合物的轉化。
實驗1:向4 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.01 mol·L-1 NaCl溶液,產生白色沉淀。
實驗2:向實驗1所得懸濁液中加入2 mL 0.01 mol·L-1 NaBr溶液,產生淡黃色沉淀,過濾。
實驗3:向實驗2所得淡黃色沉淀中滴入一定量Na2S溶液,產生黑色沉淀,充分反應后過濾。
實驗4:向實驗1所得懸濁液中加入足量氨水,得澄清溶液。
下列說法正確的是(　　)
A.實驗2的現象能夠說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.實驗3所用Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
C.實驗3過濾后所得清液中存在:c2(Ag+)=且c(Ag+)≥
D.實驗4中AgCl溶解的離子方程式為:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++ Cl-+2H2O
5.常溫下,用FeSO4溶液制備FeCO3的過程如圖所示。已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp(FeCO3)=3.1×10-11。下列說法正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:c(NH3·H2O)>c(H2CO3)
B.(NH4)2SO4溶液中:c(H+)=2c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.制備FeCO3的離子方程式為Fe2++NH3·H2O+HC FeCO3↓+N+H2O
D.c(Fe2+)=0.08 mol·L-1時,應控制pH≤8
6.濃度均為0.10 mol·L-1、體積均為V0的MOH溶液和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,其pH隨 lg的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.MOH的堿性強于ROH的堿性
B.ROH的電離程度:b點大于a點
C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)近似相等
D.當lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,則增大
7.常溫下,通過下列實驗探究NaHCO3的性質。
實驗 實驗操作和現象
1 用pH試紙測得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH約為8.0
2 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,測得溶液pH約為11.3
3 向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入過量0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,產生白色沉淀
4 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1鹽酸,產生無色氣泡
下列有關說法正確的是(　　)
A.實驗1的溶液中有c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
B.實驗2得到的溶液中有c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
C.實驗3反應后靜置的上層清液中有c(Ca2+)·c(C)>Ksp(CaCO3)
D.實驗4中反應的離子方程式:C+2H+ CO2↑+H2O
8.40 ℃時,在氨—水體系中不斷通入CO2,各種粒子的物質的量分數變化趨勢如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.在pH=9.0時,c(N)>c(HC)>c(NH2COO-)>c()
B.不同pH的溶液中存在關系:c(N)+c(H+)=2c()+c(HC)+ c(NH2COO-)+c(OH-)
C.隨著CO2的通入,不斷增大
D.在溶液pH不斷降低的過程中,有含NH2COO-的中間產物生成
9.X(OH)2為二元弱堿。常溫下,配制一組c[X(OH)2]+c[X(OH)+]+c(X2+)=0.100 mol·L-1的X(OH)2與HCl的混合溶液,溶液中相關組分的物質的量分數隨溶液pH變化的曲線如下圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.由圖可知X(OH)2的Kb2=10-9.2
B.pH=6.2的溶液中:c[X(OH)+]=c(X2+)=0.050 mol·L-1
C.等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)D.在pH=6的溶液中,c(OH-)=c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+]
10.常溫下向90 mL蒸餾水中滴入10 mL 2 mol/L HA溶液,已知溶液中的氫離子濃度c(H+)和溫度隨HA溶液體積變化曲線如圖所示,下列說法正確的是　(　　)
A.常溫下Ka(HA)=2×10-7
B.a→b過程中溫度升高是由于HA電離放熱
C.在d點時加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液時存在c(Na+)=c(A-)+ c(HA)
D.c→d過程中水的電離程度逐漸增大
11.室溫下,通過下列實驗探究 NaHSO3溶液的性質。
實驗 實驗操作和現象
1 用pH試紙測得0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH約為5
2 向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入一定量的NH3,測得溶液的pH為7
3 向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中逐滴加入等體積0.1 mol·L-1 NaOH溶液,測得溶液pH約為10
4 將濃度均為0.1 mol·L-1的NaHSO3和Ba(NO3)2溶液等體積混合,產生白色沉淀
下列有關說法正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在c(HS)>c(H2SO3)>c(S)
B.實驗2所得溶液中存在c(H2SO3)=c(S)+c(N)
C.實驗3操作過程中水的電離程度逐漸減小
D.實驗4說明NaHSO3具有還原性,白色沉淀為BaSO4
12.某含錳廢水中主要含有MnSO4,另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等,某同學為了回收Mn單質設計如圖工藝流程,下列說法不正確的是(　　)
已知:25 ℃時,Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.濾渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.“除鈣鎂”步驟中,當Ca2+、Mg2+沉淀完全時,溶液中=2
C.濾液4中溶質主要為(NH4)2CO3
D.反應①中Si可用鋁替代,發生鋁熱反應
遷移創新
13.分析化學中的滴定法除了酸堿中和滴定,還有沉淀滴定、配位滴定、氧化還原滴定等。沉淀滴定法可用于NaCl溶液中c(Cl-)的測定。實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。
已知:①Ag2CrO4是一種難溶于水的磚紅色沉淀;
②溶液中同時存在Cl-和Cr時,滴入AgNO3溶液,先生成AgCl沉淀;
③AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
Ⅰ.準備標準溶液
準確稱取AgNO3基準物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL標準溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。
Ⅱ.滴定待測溶液
a.取待測NaCl溶液25.00 mL于錐形瓶中。
b.加入1 mL 5% K2CrO4溶液。
c.邊不斷晃動錐形瓶邊用AgNO3標準溶液滴定,當接近終點時,半滴半滴地滴入AgNO3溶液,并用力搖晃。記下達終點時消耗AgNO3標準溶液的體積。
d.重復上述操作兩次。三次測定數據如下表。
實驗序號 1 2 3
消耗AgNO3標準溶液體積/mL 20.45 20.02 19.98
e.數據處理。
回答下列問題:
(1)將稱得的AgNO3配制成標準溶液。所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有　　　　　　　　　　　。
(2)滴定終點的現象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)計算所消耗的AgNO3標準溶液平均體積為　　　mL,測得c(Cl-)=　　　　mol·L-1。
(4)若用該方法測定NH4Cl溶液中的c(Cl-),待測液的pH不宜超過 7.2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)下列關于實驗的說法合理的是　　　。
A.為使終點現象更加明顯,可改加1 mL 10% K2CrO4溶液
B.滴定過程中可用蒸餾水將錐形瓶壁上黏附的溶液沖下
C.若在配制AgNO3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,則測定結果偏高
答案與分層梯度式解析
綜合拔高練
高考真題練
1.B　25 ℃時,pH=7代表溶液呈中性,NaR為強酸強堿鹽,故HR為強酸,A項不正確;25 ℃時,0.01 mol·L-1 的HR溶液pH>2且pH<7,說明HR溶液顯酸性,但HR不能完全電離,故為弱酸,B項正確;若HR為強酸,且稀釋前pH=a=6,加水稀釋至10倍后pH<7,b-a<1,故HR不一定為弱酸,C項不正確;若HR是弱酸,則R-水解使溶液顯堿性,溫度升高,水解程度增大,堿性增強,b>a,D項不正確。
2.C　A項,CH3COOH是弱酸,不能完全電離,故1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COO-的粒子數小于6.02×1022,錯誤;B項,CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+,加入CH3COONa固體, c(CH3COO-)增大,使電離平衡逆向移動,c(H+)減小,pH升高,錯誤;C項,滴加NaOH溶液過程中,依據物料守恒知,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)= 0.1 mol,正確;D項,CH3COOH是弱酸,書寫離子方程式時應寫其化學式,其與少量Na2CO3溶液反應的離子方程式為C+2CH3COOH 2CH3COO-+H2O+CO2↑,錯誤。
3.B　A項,溶液Ⅰ的pH=7.0,c(H+)=c(OH-),錯誤;B項,溶液Ⅱ的pH= 1.0,即c(H+)=0.1 mol·L-1,根據Ka(HA)=,得c(HA)=,再結合c總(HA)=c(HA)+c(A-)得=====,正確;C項,HA可穿過隔膜,則膜兩側溶液HA濃度相等,錯誤;D項,根據Ⅰ、Ⅱ中c(HA)相等,由Ka(HA)=知=,=106,又溶液Ⅰ中=≈1,c總Ⅰ(HA)=cⅠ(A-),根據B項分析,溶液Ⅱ中=,c總Ⅱ(HA)=101cⅡ(A-),==≈104,錯誤。
4.C　a點C恰好轉化為HC,未到a點前發生反應C+H+ HC,此時消耗鹽酸20 mL,計算可得水樣中c(C)=0.02 mol·L-1,A項錯誤;a點處溶液中存在質子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)- c(C),B項錯誤。依據分析可知水樣中c(C)=0.02 mol·L-1, c(HC)=0.01 mol·L-1,當溶液中V(HCl)≤20.00 mL時,只發生離子反應C+H+ HC,c(HC)==0.01 mol·L-1,C項正確;由以上分析水樣中c(C)+c(HC)= 0.02 mol·L-1+0.01 mol·L-1=0.03 mol·L-1,加入鹽酸,溶液體積增大,則c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.03 mol·L-1,D項錯誤。
5.D　A項,實驗Ⅰ中滴定NaHC2O4的產物是Na2C2O4,滴定終點時溶液呈堿性,應選擇在堿性范圍內變色的指示劑,如酚酞,錯誤。B項,當實驗Ⅰ中V(NaOH)=10 mL時,NaHC2O4正好被滴定一半,溶液中溶質為等物質的量的NaHC2O4、Na2C2O4,HC2的電離常數為5.4×10-5,水解常數為Kh(HC2)=≈1.9×10-13,前者遠大于后者,故HC2以電離為主;C2的水解常數為Kh(C2)=≈1.9×10-10,故HC2的電離程度大于C2的水解程度,c(C2)>c(HC2),錯誤。C項,實驗Ⅱ中滴加 CaCl2溶液,由于初始時NaHC2O4過量,所以產生的H+會和HC2結合生成H2C2O4,離子方程式應為2HC2+Ca2+CaC2O4↓+H2C2O4,錯誤。D項,當實驗Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL時,CaCl2過量,發生的反應為HC2+Ca2+ CaC2O4↓+H+,反應后c(Ca2+)= mol·L-1= 0.060 mol·L-1,結合CaC2O4的沉淀溶解平衡,可得c(C2)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,正確。
6.A　A項,GHCl水溶液呈酸性,是因為GH+水解,則加水稀釋酸性減弱,pH升高,正確;B項,GHCl初始濃度為0.001 mol/L,GH+水解產生H+,故產生的c(H+)小于0.001 mol/L,pH>3,錯誤;C項,GHCl的電離方程式為GHClGH++Cl-,錯誤;D項,GHCl水溶液中存在電荷守恒:c(GH+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),錯誤。
7.D　A項,NaHSO3溶液呈酸性,但H2SO3為弱酸;B項,CH3COONH4溶液呈中性,但它為弱酸弱堿鹽;C項,α1>α2(醋酸溶液越稀,電離度越大);D項,25 ℃時,pH=10.00的Na2CO3溶液中水電離出的H+濃度=c(OH-)= 1.0×10-4 mol·L-1,故100 mL此溶液中n(H+)水=1.0×10-4 mol·L-1×0.1 L=1.0×10-5 mol,正確。
8.C　0.1 mol·L-1 NaF溶液中存在電荷守恒:c(F-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),則c(F-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),A項錯誤;Ksp(MgF2)=c(Mg2+)· c2(F-),則c(Mg2+)=,B項錯誤;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根據電荷守恒可得2c(C)+c(HC)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根據物料守恒可得c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=c(Na+),由兩個守恒式可得 c(C)=c(H2CO3)+c(H+)-c(OH-),C項正確;在“除鎂”時加入了NaF溶液,故“沉錳”后濾液中還有F-等,該電荷守恒式不成立,D項錯誤。
9.A　根據題中所給信息,判斷出四條曲線所代表的微粒種類,是解答本題的關鍵。AgCl飽和溶液中Ag+和Cl-濃度相等,向飽和溶液中滴加氨水,溶液中Ag+濃度減小,Cl-濃度增大,故Ⅲ為Ag+濃度變化曲線,Ⅳ為Cl-濃度變化曲線。向AgCl飽和溶液中滴加氨水,NH3濃度較小時,主要發生反應Ag++NH3 [Ag(NH3)]+,溶液中[Ag(NH3)]+濃度大于[Ag(NH3)2]+的濃度,故Ⅰ為[Ag(NH3)2]+濃度變化曲線,Ⅱ為[Ag(NH3)]+濃度變化曲線。
AgCl溶解得到等量的Ag+和Cl-,其中Ag+被NH3結合,濃度減小,Cl-穩定存在于溶液中,可用Cl-的濃度變化(即曲線 Ⅳ)來表示AgCl的溶解度隨著NH3濃度的變化,A錯誤;溫度不變,Ksp不變,當NH3濃度為 10-1 mol·L-1時,仍有AgCl沉淀存在,可計算AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7.40×10-2.35=10-9.75,B正確;當NH3濃度為10-1 mol·L-1時,[Ag(NH3)]+的濃度為10-5.16 mol·L-1,[Ag(NH3)2]+的濃度為10-2.35 mol·L-1,則反應[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常數K==103.81,C正確;由題圖可知,當c(NH3)=0.01 mol·L-1時,c{[Ag(NH3)2]+}> c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+),D正確。
10.C　A項,觀察圖1知,pH=10.25時,溶液中HC和C的物質的量分數相同,即c(HC)=c(C),正確;B項,觀察圖2曲線Ⅰ和曲線Ⅱ知,pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6的點在曲線Ⅰ和曲線Ⅱ下方,此時 Qc[Mg(OH)2]Ksp(MgCO3),有MgCO3沉淀生成,根據物料守恒,溶液中 c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.1 mol·L-1,錯誤;D項,由圖1知,pH=8時,溶液中的含碳粒子為HC,由圖2知,pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1的點在曲線Ⅰ下方、曲線Ⅱ上方,有MgCO3沉淀生成,則發生的反應為 Mg2++2HC MgCO3↓+CO2↑+H2O,正確。
11.C　根據題給沉淀溶解平衡圖像求出Ksp是解題關鍵。由(1.7,5)可得Ksp(Ag2CrO4)=10-1.7×(10-5)2=10-11.7,由(4.8,5)可得Ksp(AgCl)= 10-4.8×10-5=10-9.8。a點時兩者的Qc均小于對應的Ksp,故均不能生成沉淀,A錯誤;由分析可知該溫度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-9.8,同一種難溶物的Ksp僅與溫度有關,b點時兩者Ksp不相等,B錯誤;K=====107.9,C正確;開始生成 AgCl沉淀時,c(Ag+)== mol·L-1=10-8.8 mol·L-1,開始生成Ag2CrO4沉淀時,c'(Ag+)== mol·L-1=10-5.35 mol·L-1,故先生成AgCl沉淀,D錯誤。
12.D　c(H2S)始終為0.1 mol·L-1,隨著pH升高,c(HS-)和c(S2-)不斷增大,且c(HS-)>c(S2-),據此判斷曲線④和曲線③分別代表c(HS-)和c(S2-)的變化,再根據Ksp(NiS)>Ksp(CdS)判斷曲線②和曲線①分別代表c(Ni2+)和c(Cd2+)的變化。由曲線③和曲線①的交點可計算出 Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A項錯誤;③為pH與 -lg c(S2-)的關系曲線,B項錯誤;由曲線④上的點(1.6,6.5)可計算出Ka1(H2S)===10-7.1,C項錯誤;由曲線③上的點(4.9,13.0)可知,pH=4.9時,c(S2-)=10-13 mol·L-1,根據Ka1=,可得此時c(HS-)=10-3.2 mol·L-1,則Ka2(H2S)=== 10-14.7,D項正確。
13.D　從題給流程圖和已知信息①可以看出,用石灰乳調pH=4時,污水中的Fe3+已經沉淀完全,Al3+會有部分沉淀,其他離子不沉淀,則“沉渣Ⅰ”中主要含有Fe(OH)3和Al(OH)3,故A正確;Na2S溶液呈堿性,主要原因是S2-的水解,因其水解分兩步進行,且以第一步為主,則主要水解方程式為S2-+H2O HS-+OH-,故B正確;“沉淀池Ⅱ”中,當Cu2+和Zn2+完全沉淀時,溶液中====4.0×10-12,故C正確;對“出水”進行軟化處理的目的是除去溶液中的Ca2+,需用陽離子交換樹脂,故D錯誤。
14.答案　(1)將鎳鈷礦粉碎(或適當提高硫酸濃度、升溫等)
(2)6.02×1023(或NA)
(3)Mn2++HS+H2O MnO2↓+S+3H+　Fe(OH)3
(4)9.0%　SO2具有還原性,過多會降低H2SO5的濃度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(OH)2+O2 4CoO(OH)+2H2O
(6)11.1
解析　(1)將鎳鈷礦粉碎、適當提高硫酸濃度或適當升溫等都可提高浸取速率。
(2)H2SO5中S元素化合價為+6價,設1個H2SO5分子中-1價O元素原子數目為x,-2價O元素原子數目為y,則,解得,則1個H2SO5分子中有1個過氧鍵,故1 mol H2SO5中過氧鍵數目為6.02×1023。
(3)H2SO5的電離第一步完全,第二步微弱,根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得Mn2+被H2SO5氧化為MnO2的離子方程式為Mn2++HS+H2O MnO2↓+S+3H+;由題表中Ksp數據計算得知Fe3+、Co2+、Ni2+和Mg2+完全沉淀時的pH分別為3.2、9.15、9.15、11.1,pH=4時Fe3+完全轉化為Fe(OH)3,故濾渣的成分為MnO2、Fe(OH)3。
(4)由題圖知SO2體積分數為9.0%時,Mn(Ⅱ)氧化速率最大。SO2具有還原性,濃度過高時,降低H2SO5濃度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率。
(5)“沉鈷鎳”中得到Co(OH)2,Co(OH)2在空氣中可被O2氧化成 CoO(OH),根據得失電子守恒、原子守恒可得反應的化學方程式: 4Co(OH)2+O2 4CoO(OH)+2H2O。
(6)Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=10-10.8,Mg2+完全沉淀時c(Mg2+)≤ 10-5 mol/L,解得c(OH-)≥10-2.9 mol/L,則c(H+)≤ mol/L= 10-11.1 mol/L,故為使Mg2+沉淀完全,需控制pH不低于11.1。
高考模擬練
1.B　隨著pH的增大,CH3COOH的物質的量分數應逐漸減小,CH3COO-的物質的量分數應逐漸增大,故題圖中曲線Ⅰ表示的是CH3COOH,曲線Ⅱ表示的是CH3COO-,A項錯誤;pH=4.7時,c(CH3COOH)=c(CH3COO-), Ka(CH3COOH)==c(H+)=1×10-4.7,B項正確;根據物料守恒,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中存在等式:c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2 mol·L-1,C項錯誤;常溫下,pH=4的醋酸溶液中,水的電離受到抑制,由水電離產生的c(H+)=1×10-10 mol·L-1,D項錯誤。
2.B　Ksp(FeS)=6×10-18 Ksp(CuS)=1×10-36,常溫下,CuS的溶解度小于FeS,A錯誤;FeS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Fe2+(aq)　K==×==6×1018,若使反應正向進行,需滿足Qc=< 6×1018,B正確;生成CuS后的溶液中一定存在:=×=,c(S2-)=,且c(S2-)=,C錯誤;CuS不溶于稀H2SO4,D錯誤。
3.A　鹽酸是強酸,加入過量鹽酸與牙形石反應為:Ca3(PO4)2+6H+ 2H3PO4+3Ca2+,A項錯誤;據電離平衡常數可判斷,酸性CH3COOH>H2CO3,過量CH3COOH與灰巖可發生反應CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+ H2O+CO2↑,B項正確;根據電離平衡常數的大小可判斷,酸性H3PO4> CH3COOH>H2P,故過量醋酸與牙形石發生反應Ca3(PO4)2(s)+4CH3COOH(aq)3Ca2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2P(aq)　K====≈2.5×10-13 10-5,因此牙形石不溶于醋酸溶液,C項正確;醋酸能溶解灰巖,不溶解牙形石,可用于除去灰巖顯示出牙形石,D項正確。
4.D　實驗1所得上層清液中含有過量的Ag+,Ag+直接與Br-反應生成AgBr沉淀,A錯誤;Na2S溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HS-)+2c(S2-),物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),聯立兩式可得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B錯誤;實驗3過濾后所得清液中一定存在c2(Ag+)×c(S2-)=Ksp(Ag2S),且存在關系c(Ag+)×c(Br-)≤ Ksp(AgBr),即實驗3過濾后所得清液中存在:c2(Ag+)=且c(Ag+)≤ ,C錯誤;實驗4中AgCl沉淀轉化為[Ag(NH3)2]+,離子方程式為:AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,D正確。
5.C　由于N的水解常數Kh==≈5.56×10-10,HC的水解常數Kh==≈2.22×10-8,所以HC的水解程度比N的水解程度大,c(NH3·H2O)6.D　根據圖像可知,0.1 mol·L-1 MOH溶液的pH=13,說明MOH在溶液中完全電離,為強電解質,而ROH溶液的pH<13,說明ROH為弱電解質,所以MOH的堿性強于ROH,A項正確;ROH為弱堿,溶液越稀越易電離,所以ROH的電離程度:b點大于a點,B項正確;兩溶液無限稀釋下去,pH無限接近7,所以它們的c(OH-)近似相等,C項正確;MOH為強電解質,ROH為弱電解質,當lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,c(M+)不變,ROH的電離平衡正向移動,c(R+)增大,故減小,D項錯誤。
素養解讀　本題通過圖像考查弱電解質的電離,體現了宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。
7.B　溶液顯堿性,說明HC水解程度大于其電離程度,則c(Na+)> c(HC)>c(H2CO3)>c(C),A錯誤;向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等體積的0.1 mol·L-1 NaOH溶液得到的溶液為Na2CO3溶液,根據質子守恒可知c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),B正確;實驗3反應后靜置的上層清液為碳酸鈣的飽和溶液,溶液中有c(Ca2+)·c(C)=Ksp(CaCO3),C錯誤;實驗4中反應的離子方程式應為HC+H+ CO2↑+H2O,D錯誤。
8.C　在pH=9.0時,從題圖可以直接看出:c(N)>c(HC)>c(NH2COO-)>c(),A正確;根據電荷守恒可得:c(N)+c(H+)=2c()+c(HC)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正確;==,溫度不變,Kb(NH3·H2O)不變,由圖像可知,隨著CO2的通入c(N)不斷增大,則不斷減小,C項錯誤;由題圖可知, pH降低過程中,有含NH2COO-的中間產物生成,D項正確。
9.C　pH=6.2時,c[X(OH)+]=c(X2+),X(OH)2的Kb2==c(OH-)===10-7.8,A項錯誤;pH=6.2的溶液中c[X(OH)+]=c(X2+),但是加入鹽酸,溶液的體積增加,故c[X(OH)+]=c(X2+)<0.050 mol·L-1,B項錯誤;X2+的水解程度大于X(OH)+的電離程度,則等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)c(OH-),D項錯誤。
10.A　當加入10 mL HA溶液后,溶液中c(H+)=2×10-4 mol/L,HA溶液中c(A-)≈c(H+)=2×10-4 mol/L,c(HA)≈=0.2 mol/L,故HA的電離平衡常數Ka===2×10-7,A正確;HA是弱酸,電離過程吸熱,B錯誤;在d點時蒸餾水中加入了4 mL 2 mol/L的HA溶液,再加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液,所得溶液中溶質為等物質的量濃度的NaA和HA,由物料守恒得2c(Na+)=c(A-)+c(HA),C錯誤;溶液中HA濃度越大,對水電離的抑制作用越強,故c→d過程中 c(HA)逐漸增大,水的電離程度逐漸減小,D錯誤。
11.D　0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH約為5,溶液呈酸性,所以HS的電離程度大于其水解程度,則0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在 c(HS)>c(S)>c(H2SO3),A錯誤;向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入一定量的NH3,測得溶液pH為7,c(H+)=c(OH-),該溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),則c(Na+)+ c(N)=2c(S)+c(HS),物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(S)+ c(HS),所以存在c(H2SO3)+c(N)=c(S),即c(H2SO3)=c(S)- c(N),B錯誤;NaHSO3溶液呈酸性,水的電離被抑制,向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中加入等體積0.1 mol·L-1 NaOH溶液,二者恰好完全反應生成Na2SO3,即NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O,S水解,促進水的電離,所以實驗3操作過程中水的電離程度逐漸增大,C錯誤;將濃度均為0.1 mol·L-1的NaHSO3和Ba(NO3)2溶液等體積混合,在酸性環境中,HS、N發生氧化還原反應,生成的白色沉淀為BaSO4,D正確。
12.C　“除鐵鋁”過程加入H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,加入氫氧化鈉調節pH,使Fe3+和Al3+分別形成沉淀Fe(OH)3和Al(OH)3,所以濾渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3,A正確;“除鈣鎂”步驟中,當Ca2+、Mg2+沉淀完全時,溶液中====2,B正確;“沉錳過程”MnSO4與NH4HCO3反應生成MnCO3沉淀、CO2、(NH4)2SO4和H2O,濾液4中溶質主要為(NH4)2SO4,C錯誤;MnO和Al發生鋁熱反應可生成Mn,反應①中Si可用鋁替代,D正確。
13.答案　(1)250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管
(2)滴入最后半滴AgNO3溶液時,錐形瓶中出現磚紅色沉淀,且半分鐘內該沉淀不溶解
(3)20.00　0.080 0　
(4)若溶液pH過大,N會生成NH3·H2O,增大AgCl溶解能力,使測定結果偏高
(5)BC
解析　(1)AgNO3見光易分解,配制一定濃度的AgNO3溶液時,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管。 (2)根據已知信息,Cl-沉淀完全后,才會生成磚紅色Ag2CrO4沉淀,故可指示滴定終點。(3)對比實驗數據可知,序號1數據偏差較大,為無效數據應舍去,故平均體積為20.00 mL,AgNO3溶液的濃度為= 0.100 0 mol·L-1,c(Cl-)==0.080 0 mol·L-1。(4)由信息可知,若NH4Cl溶液pH過大,生成的NH3·H2O使AgCl生成可溶性的[Ag(NH3)2]Cl,即增大AgNO3標準溶液所用體積,使測定結果偏高。(5)由于K2CrO4也能與AgNO3反應,所以加入不宜過多(與酸堿中和滴定的指示劑類似),A不合理;滴定過程中可用蒸餾水將錐形瓶壁上黏附的溶液沖下,有利于提高實驗準確度,B合理;若在配制AgNO3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,所配制AgNO3標準溶液濃度偏小,則滴定Cl-時消耗體積偏大,使測定結果偏高,C合理。
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