广东省2023年高考化学模拟题汇编-21弱电解质的电离
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一、单选题
1.(2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测)下列溶液或浊液中,关于离子浓度的说法正确的是
A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,的比值减小
B.浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:c(CO)
D.常温下,已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=2.0×10-12,则Ag2CrO4悬浊液的c(Ag+)一定小于AgCl悬浊液中的c(Ag+)
2.(2023·广东·统考一模)25℃时,H2SeO4第一步完全电离,第二步电离平衡常数Ka=2.18×10-2。则25℃时,下列说法正确的是
A.KHSeO4的溶液显碱性
B.K2SeO4溶液中存在c(K+)=2[c(HSeO)+c(SeO)]
C.0.5mol/L的H2SeO4溶液中,c(HSeO)+2c(SeO)+c(OH-)=0.5mol/L
D.向H2SeO4溶液中滴加KOH溶液至中性时,=2.18×104
3.(2023·广东广州·统考一模)以酚酞为指示剂,用溶液滴定一元酸的溶液。溶液中,、分布系数(,比如的分布系数:)随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是
A.曲线①代表,曲线②代表
B.的数量级为
C.滴定过程中,溶液中不断减小
D.滴定终点时,
4.(2023·广东汕头·统考一模)亚磷酸常用作尼龙增白剂和合成药物中间体。25℃时,已知溶液中含磷微粒的浓度之和为,溶液中所有含磷微粒的的关系如图所示。已知:表示浓度的负对数。下列说法正确的是
A.为三元弱酸
B.曲线①表示随的变化
C.的溶液中:
D.反应的平衡常数
5.(2023·广东佛山·统考一模)食醋有效成分主要为醋酸(用HAc表示),常温下HAc的。下列说法错误的是
选项
实验操作
结论
A
加热醋酸水溶液(忽略溶质的挥发)
溶液的导电能力、HAc的电离程度均增大
B
常温下测得NH4Ac水溶液
NH4Ac溶于水不发生水解
C
加入NaOH溶液与醋酸溶液恰好中和
中和后:
D
常温下,HAc溶液与NaOH溶液混合,测得溶液pH为4.76
反应后:
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·广东深圳·统考一模)常温下,乙二胺的水溶液中,、和的分布分数与pH的关系如图所示。已知:。
下列说法不正确的是
A.溶液显酸性
B.曲线b可表示
C.的平衡常数
D.溶液中:
7.(2023·广东广州·统考二模)时,用溶液调节醋酸溶液的,实验测得溶液中、的分布系数与的关系如图所示。其中。下列说法正确的是
A.曲线1代表 B.,的电离常数
C. D.溶液中始终存在
8.(2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测)肼()又称联氨,为二元弱碱,与硫酸反应可生成、。下列说法正确的是
A.室温下0.01mol/L水溶液
B.稀释0.01mol/L水溶液,升高
C.的水溶液中存在:
D.水溶液中的电离方程式为
9.(2023·广东惠州·统考三模)硒酸(H2SeO4)在水溶液中按下式发生一级和二级电离:;,,室温下,在10mL0.1mol⋅L-1H2SeO4溶液中,滴加0.1mol⋅L-1NaOH溶液。下列说法正确的是
A.可经过两步水解得到H2SeO4
B.滴加NaOH溶液10mL时,溶液中离子浓度:
C.当滴加至中性时,溶液中有
D.当用去NaOH溶液体积20mL时,此时溶液中有
10.(2023·广东清远·清新一中校考模拟预测)日前,我国成功研发的首款BNCT(硼中子俘获治疗)硼药,可在短时间内消灭癌细胞,且费用相对较低。硼中子俘获原理:。下列说法错误的是
A.硼元素有两种天然同位素和,硼元素的相对原子质量为10.8,则10B的原子百分比为80%
B.硼酸在水溶液中的电离方程式为
C.是常见的还原剂,其中氢元素化合价为价
D.中含有配位键
11.(2023·广东清远·清新一中校考模拟预测)下列叙述中正确的是
A.室温下,向浓度为弱酸HA溶液中,滴加同浓度的NaOH溶液,溶液的pH与的差为定值
B.常温下, H2SeO4的电离方程式:,,浓度均为的①溶液、②溶液、③溶液,由大到小的顺序为③>②>①
C.同浓度的溶液和盐酸,加水稀释相同倍数时相等
D.将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中,不能发生反应(已知:室温下,氢硫酸两级电离常数分别为、,)
12.(2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测)Ga与Al同为第ⅢA族元素,溶液中Ga3+及其与OH-形成的微粒的浓度分数a随溶液pH变化的关系如下图所示。已知CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5,向NaGa(OH)4溶液中滴加醋酸溶液,关于该过程的说法不正确的是
A.[Ga(OH)4]-的浓度分数一直减小
B.Ga3++H2OGa(OH)2++H+,该平衡常数K的数量级为10-3
C.pH=7时,
D.当溶液中Ga3+与Ga(OH)3的浓度相等时,c(CH3COO-)<c(CH3COOH)
13.(2023·广东·惠州一中模拟预测)常温下,向溶液中逐滴入一定浓度的氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水至沉淀溶解。该过程中加入氨水的体积V与溶液中的关系如图所示。已知e点对应的溶液迅速由浑浊变得澄清,且此时溶液中的与均约为。下列叙述正确的是
A.a点对应溶液中存在四种离子,其中浓度最大
B.b点对应溶液中:
C.与葡萄糖发生银镜反应,最好选择cd段溶液
D.由e点可知,反应的平衡常数的数量级为
14.(2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测)常温下,在20.00 mL 0.100 0 mol·L-1NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.100 0 mol·L-1HCl溶液,溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.①溶液:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.②溶液:c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C.①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①
D.滴定过程中不可能出现:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
二、实验题
15.(2023·广东清远·清新一中校考模拟预测)滴定分析法是化学定量分析中的重要方法之一。
(1)滴定分析对仪器的选择很严格。在滴定量取溴水时,应选用__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)甲醛法测定铵盐中的氮,其原理是甲醛与铵盐反应(一元酸),以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定混合液至浅红色。若称取硫铵试样的质量为m g,消耗V mL浓度为c mol/L的NaOH标准溶液,则硫铵样品中N的质量分数的表达式__________(用含m,V,c的代数式表示)。
(3)某学习小组按照(2)中甲醛法测定铵盐中的氮,发现实验数据与真实值有所偏差。经过讨论分析,小组同学提出假设:NaOH标准溶液的浓度可能存在偏差。于是用基准试剂草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液分别标定,取两份25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液分别与KHP和充分反应,消耗KHP和分别为__________g和__________g。分析天平的称量误差一般为,经计算KHP和造成的相对误差分别为和,这个结果,学习小组可以得出的结论是______________________________。
最后小组同学得出结论:NaOH标准溶液的浓度存在误差,是成立的。
(4)小组同学继续对甲醛法测定铵盐中氮含量存在的误差进行讨论。
①假设甲醛中含有微量的甲酸,常以酚酞为指示剂,用__________溶液中和,使溶液呈淡红色即可。
②已知常温下,时,蒸馏水的酸碱度对实验有影响。经测定某蒸馏水中,计算该蒸馏水pH为____________(25℃时,的电离常数:,,)。
三、工业流程题
16.(2023·广东茂名·统考一模)某废旧锂离子电池的正极材料成分为和,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)中的元素为价,和个数比为,则元素化合价为_______。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为_______。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:,该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)进行,其原因是_______。
a. b. c.
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳,将固体加入水中,通入使固体逐步溶解,当固体恰好完全溶解时,,则溶液中的为_______(保留两位有效数字,忽略体积变化)。
已知:,,
(6)“萃取”的原理是(M表金属离子,代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为_______。
参考答案:
1.C
【详解】A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,氢氧根浓度减小,根据电离常数可知=,温度不变,电离常数不变,氢氧根浓度减小,则比值增大,A错误;
B.浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,则c(CO)
D.常温下,已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=2.0×10-12, Ag2CrO4悬浊液中c(Ag+)=,AgCl悬浊液中c(Ag+)=,则Ag2CrO4悬浊液的c(Ag+)一定大于AgCl悬浊液中的c(Ag+),D错误;
故选:C。
2.B
【详解】A.H2SeO4第一步完全电离,则KHSeO4只电离不水解,溶液显酸性,A错误;
B.根据物料守恒可知,K2SeO4溶液中存在c(K+)=2[c(HSeO)+c(SeO)],B正确;
C.根据物料守恒可知,0.5mol/L的H2SeO4溶液中,c(HSeO)+c(SeO)=0.5mol/L,C错误;
D.向H2SeO4溶液中滴加KOH溶液至中性时,c(H+)=10-7mol/L,,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.随着溶液的滴加,HA电离程度增大,溶液中减小、增大,则减小、增大,所以曲线①代表,曲线②代表,曲线③代表pH变化,A正确;
B.由图可知当溶液中时,,,,故的数量级为,B正确;
C.根据电离平衡常数:,,在滴定过程中,不变,减小,增大,C错误;
D.滴定达到终点时,生成,在溶液中发生水解,溶液显碱性,溶液中离子浓度的大小为:,D正确;
故选C。
4.D
【分析】任何pOH下,图中含R物质均有3种,说明H3RO3存在二级电离,为二元弱酸;随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,根据H3RO3+OH-=H2RO+H2O、H2RO+OH-=HRO+H2O,可知c(H3RO3)逐渐减小,c(H2RO)先增大后减小,c(HRO)逐渐增大,故lgc(H3RO3)逐渐减小,lgc(H2RO)先增大后减小,lgc(HRO)逐渐增大,故曲线①表示c(HRO),曲线②表示c(H2RO),曲线③表示c(H3RO3),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知H3RO3为二元弱酸,A错误;
B.由分析可知,曲线②表示c(H2RO)随pOH的变化,B错误;
C.时,pOH=10,由图可知,此时,lgc(H3RO3)=lgc(H2RO),即c(H2RO)=c(H3RO3),而c(H3RO3)+c(H2RO)+c(HRO)=0.1 mol·L-1,故2c(H3RO3) +c(HRO)=0.1 mol·L-1,C错误;
D.根据a点知,c(HRO)=c(H2RO)时,pOH=7.3,c(OH-)=10-7.3 mol/L,c(H+)=10-6.7 mol/L,则H3RO3的Ka2==c(H+)=10-6.7,根据c点知,c(H2RO)=c(H3RO3),pOH=12.6,c(OH-)=10-12.6 mol/L,c(H+)=10-1.4 mol/L,则H3RO3的Ka1==c(H+)=10-1.4,由H3RO3H2RO+H+减去H2ROHRO+H+,可得H3RO3+HRO2H2RO,则平衡常数K==105.3,D正确;
故选:D。
5.B
【详解】A.弱酸的电离是一个吸热过程,加热溶液即升高温度电离平衡HAcH++Ac-正向移动,导致HAc的电离程度增大,溶液中的H+和Ac-浓度增大,溶液的导电能力增强,A正确;
B.氨水和醋酸均为弱电解质,故和Ac-均能发生水解,+H2ONH3·H2O+H+,Ac-+H2OHAc+OH-常温下测得NH4Ac水溶液,是由于和Ac-二者水解程度相当,而不是因为二者不水解,B错误;
C.加入NaOH溶液与醋酸溶液恰好中和即HAc和NaOH恰好完全反应,产物为NaAc,根据物料守恒可知,此时溶液中存在,C正确;
D.常温下,HAc溶液与NaOH溶液混合,测得溶液pH为4.76,根据HAc的电离平衡常数Ka==10-4.76,故有反应后:,D正确;
故答案为:B。
6.C
【分析】根据图示,pH较小时浓度降低的曲线a为,增加的曲线b为,交点处(6.85,0.5)两者浓度相等,故;随着pH的增大,即曲线b逐渐减小, (H2NCH2CH2NH2)即曲线c逐渐增大,B点时两者相等,;的水解平衡常数。
【详解】A.根据上述分析可知,存在水解平衡,水解显酸性,A正确;
B.曲线b可表示,B正确;
C.表示H2NCH2CH2NH2的第一步电离方程式,则其平衡常数为Kb1= ,C错误;
D.根据上述分析可知,的水解平衡常数Kh2小于其电离平衡常数Kb2,所以电离平衡产物的浓度水解平衡产物的浓度,D正确;
故选C。
7.C
【详解】A.已知,同时除以可得,随着pH值增大,氢离子浓度减小,增大,即随着pH的增大,增大,所以曲线2代表,故A错误;
B.由图可知,当时,,,已知pH=4.74,故,故B错误;
C.,故C正确;
D.根据电荷守恒可知,溶液中始终存在,故D错误;
故答案选C。
8.D
【详解】A.肼()为二元弱碱,故室温下0.01mol/L水溶液中氢氧根浓度小于0.02mol/L,,A错误;
B.稀释0.01mol/L水溶液,虽促进了肼的电离,但溶液被稀释,氢氧根浓度减小,故降低,B错误;
C.的水溶液中存在质子守恒,即,C错误;
D.属于盐且是强电解质,所以水溶液中的电离方程式为,D正确;
故选D。
9.B
【分析】根据H2SeO4=H++HSeO,HSeOH++SeO,K2=1.0×10-2(298K),可知H2SeO4为强酸,而HSeO为弱酸,则HSeO对应的盐SeO为弱酸盐,SeO离子水解,溶液呈碱性,水解离子方程式为SeO+H2OHSeO+OH-。而H2SeO4对应的盐HSeO为强酸盐,在水溶液中只电离,不水解,溶液显酸性,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,SeO只能发生一步水解得到HSeO,A错误;
B.滴加NaOH溶液10mL时,刚好生成NaHSeO4,溶液中存在HSeO的电离平衡:HSeO4-H++SeO,所以离子浓度为,B正确;
C.溶液存在电荷守恒,即,当滴加至中性时,,所以,C错误;
D.当用去NaOH溶液体积20mL时,此时溶液的溶质为Na2SeO4,SeO为弱酸盐,SeO离子水解,溶液呈碱性,水解离子方程式为SeO+H2OHSeO+OH-,此时遵循物料守恒,即,D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.设10B和11B的物质的量分别为 x mol、y mol,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则=10.8,整理可得x:y=1:4,则10B的原子百分比为,A错误;
B.H3BO4为一元弱酸,酸根为,所以硼酸的电离方程式为,B正确;
C.根据化合价代数和为0,中钠+1价,B元素+3价,+1+3+4x=0,解得x=-1,所以氢元素是-1价,C正确;
D.提供空轨道和提供孤电子对的原子之间易形成配位键,NH3中N原子含有孤电子对、BH3中B原子含有空轨道,所以二者易化合生成BH3NH3,所以BH3NH3中含有配位键,D正确;
故选:A。
11.A
【详解】A.室温下,向浓度为弱酸HA溶液中,滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液的溶质为NaA,溶液的pH与即-lgc(H+)-()=- lgc(H+)==lg,Ka为定值,故溶液的pH与的差为定值,A正确;
B.常温下, H2SeO4的电离方程式:,,浓度均为的①溶液中只存在,②溶液存在,,且第一步电离产生的H+抑制了第二步电离,③溶液中存在Na2SeO4=2Na++,+H2O+OH-,且水解程度很小,故由大到小的顺序为③>①>②,B错误;
C.虽然NH4Cl溶液由于水解也呈酸性,但同浓度的NH4Cl溶液和盐酸中H+浓度不相等,故加水稀释相同倍数时不相等,C错误;
D.一般一个反应的化学平衡常数大于105便认为能够自发进行,已知反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+的平衡常数K======7.1×1014远大于105,故将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中,能发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+ ,D错误;
故答案为:A。
12.C
【详解】A.向NaGa(OH)4溶液中不断滴加醋酸溶液,随着溶液pH的减小,[Ga(OH)4]-与醋酸电离产生的H+会不断反应产生Ga(OH)3、、Ga(OH)2+、Ga3+,因此[Ga(OH)4]-的浓度分数一直减小,A正确;
B.反应Ga3++H2OGa(OH)2++H+的平衡常数K=,由图可知,在溶液pH=2.5左右时c[Ga(OH)2+]=c(Ga3+),此时K=c(H+)=10-2.5,所以平衡常数K的数量级为10-3,B正确;
C.在室温下,pH=7时的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),根据溶液中存在电荷守恒可得关系式:+c(CH3COO-),故,C错误;
D.由图可知:当溶液中Ga3+与Ga(OH)3的浓度相等时,溶液pH=3.5,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,故微粒浓度关系为:c(CH3COO-)<c(CH3COOH),D正确;
故合理选项是C。
13.D
【分析】a点溶液中溶质只有硝酸银, c(H+) =104 c(OH-),常温下c(H+) c(OH-)=10-14,则c(H+) =10-5,pH=5,溶液呈酸性,硝酸银为强酸弱碱盐,银离子水解溶液显酸性;随着氨水加入氢离子浓度减小、氢氧根离子浓度变大;
【详解】A.由分析可知,a点对应溶液中存在四种离子,硝酸根离子浓度最大,故A错误;
B.的电离和银离子的水解极微弱,可以忽略,溶液电荷守恒,则:c(Ag+)+ c[]+ c() +c(H+)=c(OH-)+c(),b点lg=0,则c(H+)=c(OH-),则c(Ag+)+ c[]+ c()= c(),则c(Ag+)+ c[]
D.已知e点对应的溶液迅速由浑浊变得澄清,且此时溶液中的与均约为;该反应平衡常数,忽略银离子水解和的电离,根据银元素守恒可知:c[]=,则K=1.25×107,其数量级为107,故D正确;
故选D。
14.B
【详解】A、①点时加入HCl溶液10mL,得到等物质的量浓度的NH3·H2O、NH4Cl的混合液,溶液呈碱性,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;
B、②点时溶液呈中性,根据电荷守恒c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+),故B正确;
C、③点时酸碱恰好反应,此时氯化铵水解,溶液呈酸性,促进水电离,①、②两点有碱剩余,抑制水电离,①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度③>②>①,故C错误;
D、开始滴加盐酸时,能出现c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),故D错误;
答案选B。
15.(1)酸式
(2)
(3) 1.0200g 0.3150 用草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液标定的浓度存在偏差
(4) NaOH溶液 7.68
【详解】(1)溴水具有强氧化性,能腐蚀橡胶,在滴定量取溴水时,应选用酸式滴定管;
(2)根据反应原理得关系式,mg硫酸铵式样中N元素的物质的量为c mol/L×V×10-3L= cV×10-3mol,硫铵样品中N的质量分数的表达式。
(3)草酸是二元酸,1mol草酸消耗2mol氢氧化钠,25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液消耗草酸的物质的量为0.025 L× 0.2000 mol/L÷2=0.0025mol,消耗的质量为0.0025mol ×126g/mol=0.3150g;1molKHP消耗1mol氢氧化钠,25 mL 0.2000 mol/L的NaOH标准溶液消耗草酸的物质的量为0.025 L× 0.2000 mol/L=0.0050mol,消耗KHP的质量为0.0050mol ×204g/mol=1.0200g;
根据分析,可以得出的结论是用草酸和邻苯二甲酸氢钾(KHP)对NaOH标准溶液标定的浓度存在偏差。最后小组同学得出结论:NaOH标准溶液的浓度存在误差,是成立的。
(4)①假设甲醛中含有微量的甲酸,常以酚酞为指示剂,用NaOH溶液中和,使溶液呈淡红色即可。
②已知常温下,某蒸馏水中,,c(H+)=2.1×10-8,该蒸馏水pH为7.68。
16.(1)+4
(2)NaAlO2
(3)10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3
(4) a 高于60℃,,反应非自发进行
(5)2.1×10-9
(6)稀H2SO4
【详解】(1)中的元素为价,和个数比为,根据化合价代数和为0,可知1+0.3×2+0.2×3+0.2×3+x×0.3+(-2)×2=0,求得x=4,元素化合价为+4,答案:+4;
(2)Al溶于NaOH生成NaAlO2,所得滤液中主要成分是NaAlO2,答案:NaAlO2;
(3)“还原焙烧”过程C做还原剂,将还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,所以发生反应的化学方程式10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3;
(4)反应自发进行需,由图中信息可知,高于60℃,,反应非自发进行,答案:a;高于60℃,,反应非自发进行;
(5)根据 ,求得为0.5mol,当固体恰好完全溶解时,生成LiHCO31mol,则c(Li+)=1mol/L,Ksp(Li2CO3)= ,解得 mol/L ,因为,解得,根据,解得,答案:2.1×10-9;
(6)根据“萃取”原理,反萃取时加入稀H2SO4,增大H+浓度,使反应向左进行。答案:稀H2SO4。
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