2023版高中化学人教版选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 综合拔高练

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综合拔高练
五年高考练
考点1　弱电解质的电离平衡
1.(2021浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是(　　)
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pHc(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
5.(2021山东,18节选)(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为　　　　　g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。 
②滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过IO3-离子交换柱发生反应:WO42-+Ba(IO3)2BaWO4+2IO3-;交换结束后,向所得含IO3-的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32- 2I-+S4O62-。
滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为　　　　　　　　。 
称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将
　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 
6.(2021湖南,15)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.Na2CO3的制备

步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
② 称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用
0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;
④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
　物质
温度/℃　
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
0
35.7
11.9
6.9
29.4
10
35.8
15.8
8.2
33.3
20
36.0
21.0
9.6
37.2
30
36.3
27.0
11.1
41.4
40
36.6
—
12.7
45.8
50
37.0
—
14.5
50.4
60
37.3
—
16.4
55.2

回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为　　　　　,晶体A能够析出的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是　　　(填标号); 

(3)指示剂N为　　　　　,描述第二滴定终点前后颜色变化　　　　　　　　　; 
(4)产品中NaHCO3的质量分数为　　　　　(保留三位有效数字); 
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 
考点3　盐类的水解及影响因素
7.(2019北京理综,12)实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、
0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
考点4　沉淀溶解平衡
8.(2021全国甲,12)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)9
D.pH=6时,Na2CrO4溶液中存在:c(Na+)=2c(CrO42-)+2c(HCrO4-)+2c(Cr2O72-)
4.(2021山东烟台二模)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。

下列说法错误的是(　　)
A.ZnFe2O4溶于稀硫酸的离子方程式:ZnFe2O4+8H+ Zn2++2Fe3++4H2O
B.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
C.加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D.为加快反应速率,净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
迁移创新
5.(2022重庆南开中学期中)某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:

已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如表所示。
离子
Fe3+
Cr3+
Ni2+
开始沉淀pH
1.5
4.3
6.9
完全沉淀pH
2.8
5.6
8.9

②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,溶解度均随温度的升高而增大,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0 mol·L-1的稀硝酸250 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和　　　　　　。 
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)步骤(b)为首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②试剂X可以是　　　　(填字母)。 
A.H2SO4　 B.NaOH　 C.NiO　 D.Fe2O3
(4)步骤(c)和(d)中的反应都需要在冰水浴环境下进行,其作用除了可以减少NH3·H2O的挥发,还有　　　　　　　　　　　　　　　　　。步骤(d)中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)NH3含量的测定
用电子天平称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL 水溶解后,加入
3.00 mL 6 mol·L-1盐酸(此时溶液中镍元素只以Ni2+形式存在),滴加2滴甲基橙作为指示剂,滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V mL。
①达到滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②该产品中NH3的质量分数为　　　　。 
③在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有　　　　(填字母)。 
A.适当提高称量产品的质量　
B.用H2SO4溶液替代盐酸
C.用酚酞替代甲基橙　
D.进行平行实验
(6)为测定Cl的含量,设计了如下实验方案,请将该方案补充完整:
称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL水将产品完全溶解,　　　　　　　　　　　　　　　　　　,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。 

答案全解全析
五年高考练
1.B　25 ℃时,pH=7代表溶液呈中性,NaR为强酸强碱盐,故HR为强酸,A项不正确;25 ℃时,0.01 mol·L-1 的HR溶液pH>2且pHc(OH-)>c(H+),正确;B项,当V(盐酸)=0时,NaZ溶液的pH最大,说明Z-水解程度最大,则对应的HZ酸性最弱,同理,HX酸性最强,正确;C项,pH=7时,根据电荷守恒(用A-表示X-、Y-、Z-),各溶液中存在n(Na+)+n(H+)=n(A-)+n(Cl-)+n(OH-),则n(Na+)=n(A-)+n(Cl-),三种溶液中n(Na+)相同,所加入盐酸的量不同,最终溶液体积为V(NaZ)>V(NaY)>V(NaX),NaZ溶液中n(Cl-)最大,NaX溶液中n(Cl-)最小,则pH=7时,三种溶液中n(A-)的大小:n(Z-)9时,溶液中的含铬离子主要为CrO42-,所以要得到纯度较高的Na2CrO4溶液,应控制pH>9,C项正确;pH=6时,Na2CrO4溶液中存在:c(Na+)=2c(CrO42-)+2c(HCrO4-)+c(Cr2O72-),D项错误。
4.D　锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等)用稀硫酸酸浸后溶液中含有Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等,加入H2O2用于氧化亚铁离子,然后用ZnO调pH除去Fe3+,过滤之后加入硫化锌沉铜,最后电解制取锌。ZnFe2O4溶于稀硫酸的离子方程式为ZnFe2O4+8H+ Zn2++2Fe3++4H2O,A正确;加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+,B正确;加过量ZnS可将溶液中的Cu2+转化为更难溶的CuS,是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),C正确;净化Ⅰ中的H2O2在温度较高时会分解,净化Ⅰ需要控制温度不能太高,D错误。
5.答案　(1)250 mL容量瓶　
(2)Ni+4HNO3(浓) Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O　
(3)①使Fe3+和Cr3+完全沉淀而Ni2+不沉淀
②B
(4)降低产物在水溶液中的溶解度,减少其损失　Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3·H2O Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3+2H2O　
(5)①当滴入最后半滴NaOH标准溶液后,溶液由橙色变为黄色,且30秒内不变色
②0.017(18-0.5V)m×100%　③AD　
(6)用稀硝酸调节溶液pH至酸性
解析　(1)配制3.0 mol·L-1的稀硝酸250 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、250 mL容量瓶。
(2)步骤(a)中加入浓硝酸并加热,浓硝酸具有强氧化性,能将Ni氧化成Ni2+,本身被还原成NO2,Ni与浓硝酸反应的化学方程式为Ni+4HNO3(浓) Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)①依据题表中数据,调节pH约为6时,Fe3+、Cr3+全部以Fe(OH)3、Cr(OH)3形式除去,而Ni2+没有沉淀。②试剂X的作用是先调节pH约为6,后又要调节pH以得到绿色沉淀,即最少要调到8.9,只有NaOH符合。
(4)由已知可知Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2的溶解度均随温度的升高而增大,因此冰水浴环境下除了可以减少NH3·H2O挥发,还能降低产物在水溶液中的溶解度,减少其损失。根据流程图,经过步骤(d)将蓝紫色晶体1转化成蓝紫色晶体2,蓝紫色晶体2为产品,因此化学方程式为Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3·H2O Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3+2H2O。
(5)样品溶液中加入盐酸,发生反应为NH3+HCl NH4Cl,Ni元素以Ni2+形式存在,甲基橙作指示剂,然后用NaOH滴定过量的HCl。①达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴NaOH标准溶液后,溶液由橙色变为黄色,且30秒内不变色;②n(NH3)+n(NaOH)=n(HCl),推出n(NH3)=3.00×10-3 L×6 mol·L-1-V×10-3 L×0.500 0 mol·L-1=(18×10-3-0.5V×10-3) mol,产品中NH3质量分数为(18×10-3-0.5V×10-3) mol×17 g/molmg×100%=0.017×(18-0.5V)m×100%;③适当提高称量产品的质量,减小误差,能进一步提高测定准确度,A符合题意;用H2SO4溶液代替盐酸,对实验结果测定无影响,B不符合题意;用酚酞代替甲基橙,不能提高测定准确度,C不符合题意;进行平行实验,能减小误差,提高测定的准确度,故D符合题意。
(6)根据设计思路,用AgNO3溶液进行Cl-的含量的测定,NH3溶于水,能与Ag+反应,对实验产生干扰,为防止NH3干扰实验,应先用稀硝酸酸化。
素养解读
　　本题以利用粗镍为原料制备Ni(NH3)6Cl2的工艺流程为情境,考查一定物质的量浓度溶液的配制、陌生化学方程式的书写、NH3含量的测定等内容,重在考查学生知识的综合应用能力,培养学生科学探究与创新意识的化学学科核心素养。