第八章 水溶液中的离子反应与平衡(测试)(含答案) 2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)
展开时间: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)
1.(2024·陕西省榆林市高三模拟)常温下,取pH均等于2的HCl和CH3COOH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:HCl<CH3COOH
B.稀释后溶液的pH:HCl<CH3COOH
C.稀释2倍后,水的电离程度:HCl<CH3COOH
D.与Zn充分反应放出H2的质量: HCl>CH3COOH
2.(2023·浙江省金华外国语学校质检)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K(CH3COOH)的数量级为10-5
D.CH3COOH溶液稀释过程中不可能出现c(H+)>c(OH―)>c(CH3COO-)
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( )
4.(2024·辽宁省丹东市高三二模)室温下,探究0.1ml·L-1NaHSO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
(已知H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11)
5.(2024·天津市部分区高三二模)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c(HA)大于胃中c(HA)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
6.(2024·上海市洋泾中学高三模拟)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(HC2O4-)+c(C2O42-)。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(C2O42-)+c(OH-)+c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(H+)>c(C2O42-)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000ml·L-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
7.某温度下,水溶液中CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-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:H2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-
B.该温度下,H2CO3H++HCO3- Ka1>1×10-8
C.该温度下,HCO3H++CO32- Ka2=1×10-b
D.Na2CO3溶液中,2c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH―)+ c(CO32-)
8.(2024·江西省景德镇市高三二模)实验室可用离子交换法测定PbCl2溶液的浓度,取V1ml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:2RH+PbCl2 =R2Pb+2HCl;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V2ml。(注:在滴定终点的pH,PbCl2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PbCl2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
10.(2024·山东省临沂市二模)[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
11.(2024·浙江省七彩阳光新高考研究联盟三联考)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,Ksp(BaSO4)= 1×10-10,Ksp(BaCO3)= 1×10-9。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(SO42-)<c(CO32-)+c(HCO3-)·+c(H2CO3)
C.A→B的过程中BaSO4全部转化为BaCO3
D.B→C的过程中BaCO3全部溶解,沉淀消失
12.(2024·福建省福州市高三三模)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1ml·L-1,不断搅拌,逐滴加入0.1ml·L-1FeSO4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Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓)。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Fe2+被氧化的反应5ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO
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
13.(2022·河南省安阳市考前适应性测试)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+)
14.(2024·浙江省百校高三起点联考)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
15.(2024·浙江省Z20名校联盟)已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的,测得在不同条件下,体系中pSr [ pSr = −lgc(Sr2+)]或 [pF = −lgc(F-)]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pSr与pX的变化曲线
B.常温下,Ksp(SrF2)=10−8.4
C.c点的溶液中存在关系:c(Sr2+)> c(Cl−)>c(H+)
D.d点的溶液中存在关系:2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF)
二、非选择题(共5小题,共55分)
16.(9分)亚磷酸(H3PO3)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)Na2HPO3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,0.11ml·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为_____(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+)_____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”);
②若用甲基橙做指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+)____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”)。
17.(10分)(2024·上海市浦东新区一模)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,所含负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(SO32-)+c(HSO3-)+ 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.(12分)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“=”)
19.(12分)(2024·陕西省西安市二模)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H4Y)。某实验小组以一氯乙酸(ClCH2COOH)和乙二胺(H2NCH2CH2NH2)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%Na2CO3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Na2H2Y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0.0100 ml·L-1Na2H2Y标准溶液进行测定。测定中涉及的反应有:M2++HIn2-(蓝色)MIn-(酒红色)+H+、MIn-(酒红色)H2Y2-MY2-+ HIn2-(蓝色)+H+、M2++ H2Y2-MY2-+2H+[M2+代表Ca2+、Mg2+;铬黑T(HIn2-)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Na2H2Y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Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)。
20.(12分) (2024·江苏省南通市高三统考)制备锂离子电池的正极材料的前体FePO4的一种流程如下:
资料:i.磷灰石的主要成分是Ca5(PO4)3F
ii.Ca(H2PO4)2可溶于水,CaSO4·2H2O微溶于水
iii.Ksp(FePO4)=1.3×10-22
(1)酸浸制粗H3PO4
用H3PO4溶液、H2SO4溶液浸取磷灰石生成HF、CaSO4·2H2O和H3PO4。
①加入H3PO4溶液、H2SO4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H3PO4
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FePO4
①已知25℃时H3PO4电离平衡常数Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13,则Na2HPO4水解平衡常数为 (保留2位有效数字)。
②已知:制备FePO4反应原理为Fe2(SO4)3+ 2 NaH2PO4=2FePO4↓+2Na2SO4+ H2SO4,不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。请补充以酸性FeSO4 (含少量)的溶液制备较纯净的FePO4的实验方案:取一定量FeSO4溶液, ,固体干燥,得到FePO4。(须使用的试剂:NaOH溶液、1ml·L-1H2SO4溶液、1ml·L-1 NaH2PO4溶液、3%H2O2溶液、FePO4溶液)
浓度/
0.0010
0.010
0.020
0.10
0.20
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
加入的物质
结论
A.50 mL 1 ml·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SOeq \\al(2-,4))
B.0.05 ml CaO
溶液中eq \f(c(OH-),c(HCOeq \\al(-,3)))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Na+
用玻璃棒蘸取少量NaHSO3溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色变化
B
溶液中HSO3-是否具有还原性
向2mL NaHSO3溶液中滴加几滴等浓度的酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
溶液中HSO3-是否水解
向2mL NaHSO3溶液中滴加滴酚酞,观察溶液颜色变化
D
溶液中HSO3-是否显酸性
向2mL0.1ml·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴等浓度的NaHSO3溶液,观察气泡产生的情况
操作
选项
a
b
c
d
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