2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练:水溶液中的离子反应与平衡(含答案)

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2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练:水溶液中的离子反应与平衡(含答案)

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2023年高考化学一轮专题复习:水溶液中的离子反应与平衡
一、单选题
1.(2023春·黑龙江大庆·高三大庆中学校考开学考试)下列实验不能达到预期目的的是
编号 实验内容 实验目的
A 室温下,用pH试纸测定浓度均为0.1mol·L-1NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C 等体积等pH的HX和HY两种酸分别与足量的锌反应,HX放出的氢气多且反应速率快 证明HX酸性比HY弱
D 比较0.1mol·L-1MOH溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液的导电能力,则前者弱 说明MOH是弱碱
A.A B.B C.C D.D
2.(2023秋·陕西汉中·高三统考期末)有关下列图像的分析正确的是
A.图①表示在达到平衡后,减少浓度时速率的变化
B.图②中a、b曲线分别表示反应在有催化剂和无催化剂存在下建立平衡的过程
C.图③说明酸HA是比酸HB更弱的酸
D.图④表示AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线,在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,可使c点变到b点
3.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考开学考试)常温下,用的溶液滴定浓度分别为、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。忽略溶液混合时体积变化。下列叙述正确的是
A.X曲线代表,Y曲线代表,
B.两种酸恰好完全中和时,均可用酚酞或甲基橙作指示剂
C.若a点,则a点
D.滴定的过程中存在某一时刻满足
4.(2023·全国·高三专题练习)已知时水的离子积常数为,该温度下,将浓度为amol/L的一元酸溶液与bmol/L的一元碱溶液等体积混合,可判定混合溶液呈中性的依据是
A.混合溶液中,
B.混合溶液的
C.混合溶液中,
D.混合溶液中,
5.(2022秋·天津河西·高三统考期末)在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是
A.在的溶液中:、、
B.含的溶液中:、、
C.溶液中:、、
D.由水电离的的溶液中:、、
6.(2023秋·广东汕尾·高三统考期末)下列实验操作或方案不能达到实验目的的是
选项 实验操作或方案 实验目的
A 往某溶液中先加入2滴溶液,无明显现象,再加入少量新制氯水,溶液变红 证明溶液中含有
B 取溶液,先后滴加3滴溶液和5滴溶液,观察沉淀情况 比较、的大小
C 向盛有醋酸的试管中滴加溶液 探究醋酸和碳酸酸性强弱
D 向滴有酚酞的溶液中滴入溶液,观察溶液颜色的变化 证明溶液中存在水解平衡
A.A B.B C.C D.D
7.(2023·广东·校联考一模)邻苯二甲酸氢钾(KHP,摩尔质量为204)通常用于标定酸、碱的浓度。高氯酸溶液滴定含0.286g(约mol)KHP溶液的电位变化如图所示,滴定原理为,已知A为滴定终点。下列说法错误的是
A.根据图像可知邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性
B.邻苯二甲酸氢钾溶液中存在:
C.A点溶液中存在:
D.高氯酸的浓度约为0.100
8.(2023·天津滨海新·高三校联考开学考试)工业制玻璃的主要反应之一为:,关于该反应中所涉及的物质,下列说法错误的是
A.晶体为典型的共价晶体
B.溶液中满足
C.盛放溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
D.酸雨产生的主要原因是空气中含量增多
9.(2023·湖南株洲·高三醴陵市第一中学校考阶段练习)常温下,,向20mL浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的氨水,测得过程中电导率和pH变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.a点溶液中,数量级为10-5
B.b点溶液中,存在
C.c点溶液中,存在
D.点溶液中,d点水的电离程度最大
10.(2023·黑龙江大庆·统考一模)室温下,通过下列实验探究亚硫酸盐的性质。已知:、。
实验 实验操作和现象
1 向溶液中通入(标准状况),测得约为9
2 向溶液中通入至溶液
3 向溶液中通入(标准状况),测得约为3
4 取实验3所得溶液,加入溶液,产生白色沉淀
下列说法错误的是A.实验1得到的溶液中:
B.实验2得到的溶液中:
C.实验3得到的溶液中:
D.实验4中可知:
11.(2023秋·江苏无锡·高三统考期末)向吸收液中通入过量的制备无水的主要流程如下,通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,下列说法不正确的是
A.母液中:
B.中和后的溶液中:
C.吸收过程中有气体产生
D.溶液中:
12.(2023春·山东济南·高三统考期末)某种药品的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,基态M原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1。下列说法错误的是
A.Z和M各自形成的简单离子在水溶液中不能大量共存
B.在同周期主族元素中,第一电离能大于W的只有1种
C.简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D.简单离子的半径:Z>W>X>M
二、多选题
13.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈九中校考期末)下列事实正确且可用盐类水解理论解释的是
A.常温下,溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
B.在干燥的HCl气流中加热,可以获得无水
C.配制溶液时,先用蒸馏水溶解晶体并稀释至所需浓度,再加入少量盐酸
D.水溶液蒸发结晶能得到
14.(2022秋·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)25℃时,难溶盐、、溶液中阳离子浓度的负对数和阴离子浓度的负对数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.25℃,
B.向A点对应的溶液中加入固体,可得到Y点对应的溶液
C.25℃,三种物质的溶解度:
D.25℃,向饱和溶液中加入,有沉淀生成
三、填空题
15.(2023秋·北京平谷·高三统考期末)现有:①醋酸、②盐酸、③醋酸钠、④碳酸氢钠、⑤氨化钙、⑥氯化铵六种试剂。
(1)醋酸钠溶液呈碱性原因:______。(化学用语)
(2)盐酸溶液与碳酸氢钠反应的离子方程式______。
(3)有关溶液的叙述不正确的是______。
a.与同浓度盐酸溶液的导电性不相同
b.常温下,等浓度等体积溶液与NaOH溶液混合后溶液
c.向溶液中加少量固体,减小
d.向溶液中加少量固体,增大
e.溶液中离子浓度关系满足:
(4)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的与氯化铵溶液中水电离出的之比是______。
(5)向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到先产生白色沉淀,后又产生无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因______。
16.(2022秋·浙江宁波·高三效实中学校考期中)测定0.1mol 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 9.37 925
(1)Na2SO3水解的离子方程式为_______。
(2)请根据题给信息判断Kw的关系①_______④(填“>”、“<”或“=”,下同), Kh的关系①_______②。
(3)(NH4)2SO3溶液中的质子守恒_______。
(4)SOCl2与AlCl3·6H2O 混合共热,可得到无水AlCl3,结合方程式说明其原因_______。
(5)当意外失火时,将泡沫灭火器倒过来即可使药液(硫酸铝和碳酸氢钠)混合,喷出泡沫状物品,阻止火势蔓延,其相关的离子反应方程式为_______。
17.(2022秋·浙江杭州·高三杭州四中校考期中)在室温下,下列四种溶液:①0.1 mol/L NH4Cl溶液,②0.1 mol/L CH3COONH4溶液,③0.1mol/L NH4HSO4溶液,④0.1 mol/L氨水。
(1)溶液①呈酸性的原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)在上述①、②、 ③、④溶液中c ()浓度由大到小的顺序是_______(填序号)。
(3)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与p=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 _______。
(4)25℃时,向0.1mol/L FeCl3溶液中加入④溶液,若Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,当铁离子恰好完全沉淀时[当c(Fe3+)小于10-6mol/L时,可忽略不计],溶液的pH=_______。
18.(2023秋·山东济宁·高三嘉祥县第一中学校考期末)已知pOH也可以用来表示溶液的酸碱度,规定pOH= lgc平(OH-)。不同温度下,水溶液中pOH与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)t_______25(填“>”或“<”),图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是_______。
(2)25℃时,向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至恰好沉淀完全。
①此过程中水的电离平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②写出该过程发生反应的离子方程式_______;若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则反应后所得溶液的pH值为_______(已知)。
19.(2022秋·新疆阿克苏·高三校考期末)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸 HCN HClO
电离平衡常数()
(1)当温度降低时,值_______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,酸性由强到弱的顺序是_______(用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是_______(填序号)。
A.升高温度 B.加少量冰醋酸 C.加少量的固体 D.加水稀释
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式_______。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数,,写出草酸的电离方程式_______、_______,试从电离平衡移动的角度解释的原因_______。
四、实验题
20.(2023春·甘肃张掖·高三校联考阶段练习)实验室常利用甲醛法测定样品中氮的质量分数,其反应原理为:[滴定时,1 mol 与1 mol 相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I:称取样品1.500 g。
步骤II:将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III:移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①样品溶液用_______ (A.酸式滴定管B.碱式滴定管)来量取。
②碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数_______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
④滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察_______。
⑤滴定达到终点时,酚酞指示剂由_______色变成_______色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积
滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL
1 25.00 1.02 21.03
2 25.00 2.00 21.99
3 25.00 0.20 20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol L,则该样品中氮的质量分数为_______。(保留4位有效数字)
21.(2023秋·河南洛阳·高三统考期末)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时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,标准液应该装在_______(填仪器名称)中;在用盐酸滴定氢氧化钠溶液的过程中,眼睛应注视_______,滴定达到终点的现象为_______。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______。
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为_______(填字母)
A.22.30mL B.23.65mL C.22.35mL D.23.70mL
(4)25℃时,若向20.00mL0.1000盐酸中滴加0.1000的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知,下列说法错误的是_______。
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,
B.当接近终点时,需加快滴定速度便于观察颜色突变
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
D.时,
(5)某学习小组用“间接碘量法”测定含有晶体的试样(不含能与发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀,用0.1000 标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。
已知: 、
选用_______作滴定指示剂,试样中的质量分数为_______(保留小数点后一位)。
五、工业流程题
22.(2023·全国·高三专题练习)钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁,还含有少量]为原料制备钛的工艺流程如图所示。
(1)“溶浸”过程中生成了,其中的化合价为_______________,“溶浸”过程发生的主要反应的化学方程式为_______________。
(2)物质A为单质,化学式为_______________,“一系列操作”为蒸发浓缩、_______________和过滤.
(3)将少量溶于水,加入一定量的溶液,可制得,写出反应的离子方程式为_______________。
(4)若反应后的溶液中,则溶液中_______________(已知:常温下饱和溶液浓度为)。
23.(2022秋·广东深圳·高三统考期末)重铬酸钾是实验常用的基准试剂和氧化剂,在鞣革、印染、颜料和电镀等工业领域具有广泛应用。由某铬铁矿(主要成为,含、、等杂质)制备的简要流程如下:
回答下列问题:
(1)若按上述流程在实验室制备,焙烧氧化应选用的仪器是_______(填标号)。
A.瓷坩埚 B.铁坩埚 C.烧杯 D.蒸发皿
(2)“焙烧氧化”时,铬铁矿中的杂质会转变成、和,“水浸”时会发生水解生成进入滤渣1,其离子方程式为_______。
(3)25℃时,若向水浸后的滤液中加入的,调节pH值为8,则此时溶液中_______。“除铝、硅”时pH值过高或过低的影响是_______。
(4)与之间存在如下平衡:(黄色)(橙色),则“转化”时溶液的颜色变化为_______,溶液中的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)可用如下方法测定产品中的含量:准确称取0.6000 g纯化后的晶体溶于水配成250 mL溶液,取25 mL加入稀硫酸和过量KI固体置于暗处,发生反应,滴加几滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定,发生反应,滴定至终点时消耗12.00 mL。
①滴定终点的现象为_______。
②产品的纯度为_______(已知)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.NaClO溶液可使pH试纸褪色,应选pH计测定等浓度盐溶液的pH,A不能达到预期目的;
B.钡离子与碳酸根离子反应,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液碱性减弱,则溶液红色变浅,可证明水解平衡,B能达到预期目的;
C.等体积等pH的HX和HY两种酸分别与足量的锌反应,HX放出的氢气多且反应速率快,可知 HX的浓度大,则HX酸性比HY弱,C能达到预期目的;
D.溶液的导电能力主要取决于自由移动离子浓度。0.1mol·L-1MOH溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液的导电能力,若前者弱,则MOH是弱碱,D能达到预期目的;
故答案选A。
2.B
【详解】A.平衡时减小氨气浓度,正反应速率不变,逆反应速率减小,A错误;
B.催化剂不会影响平衡状态,B正确;
C.稀释相同倍数时HA的pH变化大,则HA的酸性强于HB,C错误;
D.在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,Br-浓度增大,平衡逆向移动,Ag+浓度减小,不能使c点变到b点,D错误;
故选B。
3.D
【分析】二元弱酸,有两次滴定突变,一元酸有一次滴定突变,故X曲线代表,Y曲线代表HA,据此分析。
【详解】A.HA消耗的V (NaOH)小于消耗V (NaOH)的二倍,则,A正确;
B.、HA恰好完全中和时,产物为强碱弱酸盐,均呈碱性,可使用酚酞做指示剂,不可使用甲基橙做指示剂,B错误;
C.完全中和时消耗V (NaOH) = 10.60mL, a点V (NaOH) = 7.95mL时,占消耗氢氧化钠总体积的四分之三,则溶质为NaHB与Na2B,且二者的浓度比为:1 : 1形成的溶液,则a点物料守恒和电荷守恒有关系式:①,②,用②-①,
得由于酸性环境,,故,C错误;
D.溶液中的质子守恒:c(H+)+c(HA)=c(OH-)①,物料守恒:②c(A )+c(HA)=0.05mol L-1②,②×2-①得:c(HA)+2c(A )+c(OH )=c(H+)+c1,D正确;
故本题选D。
4.C
【详解】A.题给温度未指明是25℃,,不能说明氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,不能说明溶液显中性,故A不符合题意;
B.题给温度未指明是25℃,,能说明氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,不能说明溶液显中性,故B不符合题意;
C.于混合溶液中,结合,可推出,故混合溶液一定呈中性,故C符合题意;
D.无论混合溶液是否呈中性都满足此电荷守恒式,故D不符合题意;
故选C。
5.A
【详解】A.在的溶液中,、、之间不相互反应,能大量共存,故A符合题意;
B.会和发生双水解,故B不符合题意;
C.溶液中,具有强氧化性,能氧化,故C不符合题意;
D.由水电离的的溶液中,可能是酸性也可能是碱性,酸性条件下不能大量共存,故D不符合题意;
故答案选A。
6.B
【详解】A.往某溶液中先加入2滴溶液,无明显现象,说明溶液中不含,加入新制氯水后溶液变红,说明原溶液中存在,将氧化为,从而使溶液变红,能达到实验目的,A项不符合题意;
B.硝酸银过量,加入、均会有沉淀生成,该操作不能比较、的,不能达到实验目的,B项符合题意;
C.向盛有醋酸的试管中滴加溶液,产生,根据强酸制弱酸,说明醋酸酸性强于碳酸,能达到实验目的,C项不符合题意;
D.与反应生成沉淀,使的水解平衡逆向移动,减小,则观察到溶液红色变浅或消失可证明存在水解平衡,能达到实验目的,D项不符合题意。
答案选B。
7.A
【详解】A.图像的纵坐标为电位,无法推断邻苯二甲酸氢钾溶液的酸碱性,选项A错误;
B.根据滴定原理KHP+HClO4=H2P+KClO4可知,邻苯二甲酸氢钾是弱酸的酸式盐,因此邻苯二甲酸氢钾溶液中存在,选项B正确;
C.邻苯二甲酸氢钾和高氯酸1∶1反应,A点为滴定终点,根据物料守恒可知,选项C正确;
D.,,选项D正确;
答案选A。
8.D
【详解】A.晶体为典型的共价晶体,原子之间以共价键结合形成立体网状结构,选项A正确;
B.根据电荷守恒可知,溶液中满足,选项B正确;
C.Na2SiO3是强碱弱酸盐,水解时溶液显碱性,OH-与玻璃塞中的成分SiO2发生反应将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起,因此实验室盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,选项C正确;
D.大气中二氧化碳的含量增多,会导致温室效应,但与酸雨的形成无关,选项D错误;
答案选D。
9.D
【详解】A.a点时,溶质为和HCl,存在电离平衡:,弱电解质的电离是微弱的,,溶液中主要以HCl电离为主,故,可得,A正确;
B.a点到b点,随着氨水加入,溶液电导率逐渐减小,b点到c点,随着氨水加入,溶液电导率逐渐增大,说明b点和HCl恰好完全反应,b点溶液中的溶质是等物质的量浓度的和,,的水解程度小于的电离程度,所以,溶液呈酸性,所以,B正确;
C.c点到d点,随着氨水加入,溶液电导率逐渐减小,说明c点醋酸与恰好完全反应,溶液中溶质为等物质的量的和,根据物料守恒有,C正确;
D.c点溶液中的溶质为和水解促进水的电离,d点溶液中氨水过量,电离抑制水的电离,故c点水的电离程度最大,D错误;
故选:D。
10.C
【详解】A.由题意可知,氢氧化钠溶液与二氧化硫反应得到亚硫酸钠溶液,溶液中存在质子守恒关系,由亚硫酸根离子在溶液中分步水解,以一级为主可知,溶液中,则溶液中离子浓度的关系为,故A正确;
B.10mL1mol/L氢氧化钠溶液与二氧化硫反应得到的中性溶液为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠的混合溶液,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系可知,溶液中离子浓度的关系为,故B正确;
C.10mL1mol/L氢氧化钠溶液与标准状况下22.4mL二氧化硫反应得到亚硫酸氢钠溶液,溶液中存在电荷守恒关系,由溶液pH为3可知,亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度,则溶液中,所以溶液中,故C错误;
D.10mL1mol/L氢氧化钠溶液与标准状况下22.4mL二氧化硫反应得到亚硫酸氢钠溶液,由硫原子个数守恒可知,反应所得溶液中亚硫酸氢根离子浓度为0.1mol/L,亚硫酸氢钠溶液与氯化钡溶液混合后,溶液中钡离子和亚硫酸氢根离子浓度分别为0.005mol/L 、0.05mol/L,由亚硫酸的电离常数可知,pH约为3的亚硫酸氢钠溶液中亚硫酸根离子的浓度约为mol/L≈5×10—6mol/L,浓度熵Qc=5×10—6×5×10—3=2.5×10—8,由溶液中产生白色沉淀可知,亚硫酸钡的溶度积Ksp小于2.5×10—8,故D正确;
故选C。
11.B
【分析】由题给流程可知,含有亚硫酸氢钠和亚硫酸的母液与碳酸钠溶液中和得到吸收液,过量的二氧化硫与吸收液中的亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠、与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,反应得到的亚硫酸氢钠溶液结晶得到亚硫酸氢钠湿料和含有亚硫酸氢钠和亚硫酸的母液;湿料经气流干燥制得亚硫酸氢钠。
【详解】A.由分析可知,母液为含有亚硫酸氢钠和亚硫酸的混合溶液,由物料守恒可知,溶液中,故A正确;
B.由分析可知,中和后的溶液为含有亚硫酸钠的中和液,亚硫酸钠溶液中亚硫酸根离子大于亚硫酸氢根离子,故B错误;
C.由分析可知,吸收过程中过量的二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,故C正确;
D.碳酸钠溶液中存在质子守恒关系,故D正确;
故选B。
12.B
【分析】已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,基态M原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1,即3s23p1,则M为13号铝元素;Z可以形成6个共价键,为硫;W可以和硫形成2个键,为氧;Y可以形成4个键,为碳;X可以形成1个键为F。
【详解】A.Z和M各自形成的简单离子分别为:S2-、Al3+,在水溶液中发生双水解反应,不能大量共存,A正确;
B.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能有变大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故在W的同周期主族元素中,第一电离能比W大的元素有氮、氟2种,B错误;
C.由分析可知X、W、Z的非金属性为:F>O>S,其简单氢化物稳定性为:HF>H2O>H2S,C正确;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。元素对应简单离子半径大小关系为:Z>W>X>M,D正确;
故选B。
13.AB
【详解】A.常温下,溶液中铵根离子水解,生成HF,HF会腐蚀玻璃,因此溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,故A正确;
B.由于镁离子要水解,盐酸易挥发,加热会得到氢氧化镁,因此在干燥的HCl气流中加热,可以获得无水,故B正确;
C.配制溶液时,由于铁离子水解,因此先将盐酸加入到晶体中,再用蒸馏水溶解晶体并稀释至所需浓度,故C错误;
D.水溶液蒸发结晶,由于氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁的溶解度,因此最终得到,故D错误。
综上所述,答案为AB。
14.BC
【详解】A. ,,选项A正确;
B. 向A点对应的溶液中加入固体,钙离子浓度增大,减小,不可能得到Y点对应的溶液,选项B错误;
C. 比较三种物质的Ksp,,三种物质的溶解度:,选项C错误;
D. 饱和溶液中c()=10-5.3mol L-1,,向饱和溶液中加入,c(Ca2+)= =0.1mol L-1,Qc=c()c(Ca2+)=10-5.3×0.1=10-6.3>10-8.6,有沉淀生成, 选项D正确;
答案选BC。
15.(1)
(2)
(3)be
(4)10-6:1
(5)在溶液中,存在平衡,向溶液中加入Ca2+,发生反应,产生白色沉淀,使减小,使平衡正移,c(H+)增大,发生反应,CO2逸出,产生大量气体
【详解】(1)因为醋酸钠中醋酸根离子是弱酸阴离子可发生水解,产生氢氧根离子,水解方程式为:;
(2)盐酸和碳酸氢钠反应生成水和二氧化碳,离子方程式为:;
(3)a.醋酸是弱酸,只能部分电离,其溶液中离子浓度较小,故与同浓度盐酸溶液的导电性不相同,a正确;
b.常温下,等浓度等体积溶液与NaOH溶液混合后生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,溶液显碱性,b错误;
c.醋酸在水溶液中存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOH H++CH3COO-,向溶液中加少量固体,醋酸根离子浓度增大,电离平衡逆向移动,则减小,c正确;
d.醋酸在水溶液中存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOH H++CH3COO-,向溶液中加少量固体,则碳酸根离子结合氢离子,氢离子浓度减小,电离平衡正向移动,增大,d正确;
e.醋酸在水溶液中存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOH H++CH3COO-,另外水也可以电离出氢离子,则氢离子浓度大于醋酸根离子,e错误;
故选be;
(4)25℃时,pH等于4的醋酸溶液中醋酸电离产生的c(H+)=10-4 mol/L,则根据水的离子积产生Kw=10-14可知溶液中c(OH-)=10-10 mol/L,在该溶液中水电离产生的c(H+)与溶液中c(OH-)相同,故该溶液中水电离产生的c(H+)=10-10 mol/L;pH=4的NH4Cl溶液中c(H+)=10-4 mol/L,溶液中H+完全是水电离产生,所以该溶液中水电离产生的c(H+)=10-4 mol/L,因此25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比是10-10 mol/L:10-4 mol/L=10-6:1;
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,这是由于在溶液中NaHCO3电离产生的存在电离平衡:H++,电离产生的与加入的CaCl2电离产生的Ca2+结合形成CaCO3沉淀,导致溶液中c()减小,使的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)增大,H+与发生反应:H++=CO2↑+H2O,CO2气体逸出,因此有大量气泡产生。
16.(1)SO+H2OHSO+OH-
(2) = <
(3)c(H+)+c(HSO)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
(4)SOCl2和H2O生成SO2和HCl,生成HCl抑制AlCl3的水解
(5)Al3++3HCO = Al(OH)3↓+3CO2↑
【详解】(1)Na2SO3溶液中水解使溶液呈碱性,水解的离子方程式为SO+H2OHSO+OH-。
(2)Kw、Kh均只与温度有关,且随温度升高而增大,温度:①=④<②,可判断Kw的关系①=④, Kh的关系①<②。
(3)(NH4)2SO3溶液中物料守恒:,电荷守恒,合并可得质子守恒c(H+)+c(HSO)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)。
(4)SOCl2与AlCl3·6H2O 混合共热,可得到无水AlCl3,结合方程式说明其原因为:氯化铝水解生成和:,SOCl2和H2O生成SO2和HCl:SOCl2+H2O=SO2+2HCl,生成HCl抑制AlCl3的水解。
(5)硫酸铝和碳酸氢钠溶液发生双水解生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,其相关的离子反应方程式为Al3++3HCO = Al(OH)3↓+3CO2↑。
17.(1)
(2)③①②④
(3)10:1
(4)3
【详解】(1)溶液中,发生水解:,溶液先酸性;
(2)①0.1 mol/L 溶液,完全电离,发生水解;②0.1 mol/L溶液,完全电离,水解促进水解,减小;③0.1mol/L溶液,完全电离,抑制水解,浓度较大;④0.1 mol/L氨水,不完全电离,浓度最小,所以c ()浓度由大到小的顺序是:③①②④;
(3),将pH=9的溶液,,pH=4的溶液,两者混合,若所得混合溶液的pH=7,,,,则溶液与溶液的体积比为10:1;
(4)的,当铁离子恰好完全沉淀时,,,,。
18.(1) > A>C>B
(2) 正向 Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O 11.4
【详解】(1)A点对应温度为t℃,pH<7,pOH<7,则Kw>10 14,则t>25,从A到B点,温度逐渐降低,水的电离程度不断减小,因此图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是A>C>B;
(2)①氢氧化钡电离出钡离子和氢氧根离子,氢氧根离子物质的量浓度是钡离子物质的量浓度的2倍,将钡离子沉淀完全,其反应离子方程式Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O,则溶液还剩余氢氧根离子,碱性不断减小,此过程中水的电离平衡正向移动;
②根据①分析得到该过程发生反应的离子方程式Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O;若反应前后溶液体积的变化忽略不计,反应后溶液中氢氧根离子物质的量浓度为,pOH=,则反应后所得溶液的pH值为14 2.6=11.4;
19.(1)减小
(2) >> HClO > HCN D
(3) 草酸第一步电离产生的氢离子抑制了草酸的第二步电离,所以
【详解】(1)电离吸热,当温度降低时,电离平衡逆向移动,值减小;
(2)①电离平衡常数越大酸性越强,上述四种酸中,酸性由强到弱的顺序是>> HClO > HCN。
②A.电离吸热,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大,电离平衡常数增大,故不选A;
B.“越稀越电离”,加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,电离程度减小,故不选B;
C.加少量的固体,CH3COO-浓度增大,醋酸电离平衡逆向移动,电离程度减小,故不选C;
D.“越稀越电离”,加水稀释,醋酸浓度减小,电离程度增大,电离平衡常数不变,故选D;
选D。
③电离平衡常数越大酸性越强,醋酸的酸性大于次氯酸,根据“强酸制弱酸”,醋酸和次氯酸钠溶液能反应生成醋酸钠和次氯酸,发生反应的离子方程式为;
(3)草酸是二元弱酸,分步电离,草酸的电离方程式 、,草酸第一步电离产生的氢离子抑制了草酸的第二步电离,所以。
20.(1) A 偏高 无影响 锥形瓶内溶液颜色的变化 无色 浅红色(或粉红色)
(2)18.85%
【详解】(1)①是强酸弱碱盐,水溶液中铵根离子水解使溶液呈酸性,应该用酸式滴定管来量取,故选A;
②碱式滴定管洗净后未用标准液润洗直接加入NaOH标准液,相当于使标准液变稀,使测定结果偏高;
③锥形瓶洗涤后水未倒尽,对消耗标准液的体积无影响;
④滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
⑤酚酞遇酸性物质显无色,遇碱性物质显粉红色(或红色),故终点时应由无色变粉红色。
(2)根据题给信息可以推断n(N)=n(NH)=n(NaOH),根据三次滴定所用NaOH溶液的体积平均应为20.00 mL,所以n(N)=0.1010 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.00202 mol,样品中氮的质量分数为=18.85%。
21.(1) 酸式滴定管 锥形瓶中溶液颜色的变化 最后一滴标准液加入后,溶液红色消失且半分钟内不变色
(2)C
(3)C
(4)B
(5) 淀粉溶液
【分析】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)标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,标准液应该装在酸式滴定管中;在用盐酸滴定氢氧化钠溶液的过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,滴定达到终点的现象为最后一滴标准液加入后,溶液红色消失且半分钟内不变色;
(2)A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,导致标准液用量增加,所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏高,A不符合题意;
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响所测氢氧化钠溶液的浓度数值,B不符合题意;
C.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,导致标准液读数偏小,所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低,C符合题意;
故选C;
(3)滴定管中的液面如图所示,正确的读数为22.35mL,故选C;
(4)A.NaOH与盐酸恰好完全反应时得到氯化钠溶液,,A正确;
B.当接近终点时,需放慢滴定速度,便于观察颜色突变,B错误;
C.由图可知,选择甲基红指示反应终点,比甲基橙更接近滴到终点,故误差比甲基橙的小,C正确;
D.时,氢氧根离子浓度为=,pOH=1.7,则,D正确;
故选B;
(5)碘单质能使淀粉变蓝色,故选用淀粉溶液做指示剂;根据化学方程式可知,,则试样中的质量分数为。
22.(1)
(2) 冷却结晶
(3)
(4)
【分析】钛酸亚铁,还含有少量,加入硫酸“溶浸”过程中生成了、和,加入铁粉除去,“一系列操作”为蒸发浓缩、降温结晶和过滤,过滤得到,水解成,灼烧TiO2,电解得到钛。
【详解】(1)中S的化合价为价,O的化合价为价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,可知中的化合价为;
结合钛铁矿的成分及“溶浸”过程中生成了,可知该过程发生的主要反应的化学方程式为;
故答案为:+4;。
(2)该流程中还有副产物,故需将溶浸产物中的除去,物质A为;一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶和过滤;
故答案为:;冷却结晶。
(3)能电离出和,与结合形成难溶的沉淀,与另一分子反应生成和,故反应的离子方程式为;
故答案为:。
(4)常温下饱和溶液浓度为,则。当反应后的溶液中时,;
故答案为:1.0×10-5。
23.(1)B
(2)
(3) pH值过高,则溶液碱性过强,使得氢氧化铝沉淀转化为偏铝酸钠且硅酸根离子不能转化为硅酸沉淀,导致引入杂质;pH过低则酸性过强,铝会转化为铝离子而不能除去
(4) 黄色变为橙色 减小
(5) 最后一滴标准液加入后,溶液蓝色消失,且半分钟内不变色 98%
【分析】铬铁矿加入碳酸钠、氢氧化钠、氯酸钾焙烧,铬铁矿中的杂质会转变成、和,“水浸”生成氢氧化铁沉淀除去铁,过滤滤液加入稀硫酸调节pH除去铝、硅,滤液加入稀硫酸转化、加入氯化钾重结晶得到产品;
【详解】(1)焙烧中加入氢氧化钠、碳酸钠,氢氧化钠等碱性物质会和玻璃、陶瓷仪器中的二氧化硅反应,故不能使用瓷坩埚、烧杯、蒸发皿,应该使用铁坩埚;故选B;
(2)“水浸”时会发生水解生成沉淀和氢氧根离子,反应为:;
(3)调节pH值为8,pOH=6,则此时溶液中。“除铝、硅”时pH值过高,则溶液碱性过强,使得氢氧化铝沉淀转化为偏铝酸钠且硅酸根离子不能转化为硅酸沉淀,导致引入杂质;pH过低则酸性过强,铝会转化为铝离子而不能除去;
(4)与之间存在如下平衡:(黄色)(橙色)则“转化”时加入硫酸,溶液酸性变强,平衡正向移动,溶液的颜色由黄色变为橙色,溶液中变小;
(5)①碘单质能使淀粉变蓝色,故滴定终点的现象为:最后一滴标准液加入后,溶液蓝色消失,且半分钟内不变色;
②由方程式可知,关系为:,则产品的纯度为。
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