第3章 物质在水溶液中的行为
（能力提升卷）
一、选择题：本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1．已知常温常压下，饱和CO2的水溶液pH = 3.9，则可推断用标准盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是
A．石蕊，由蓝变红 B．甲基橙，由橙变黄
C．酚酞，红色褪去 D．甲基橙，由黄变橙
2．已知：工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+，可表示为Cu2+(aq)+ZnS(s) Zn2+(aq)+CuS(s)。下列说法不正确的是
A．相同温度时，溶解度：S(ZnS)＞S(CuS) B．通入气体H2S后，c(Zn2+)变小
C．反应平衡常数K= D．反应达平衡时，c(Cu2+)=c(Zn2+)
3．下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是（ ）
A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗的AgCl少
C．Mg（OH）2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液
D．温度相同时，Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小
4．如图所示是用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸（酚酞作指示剂）的滴定曲线。下列说法正确的是（ ）
A．水电离出的氢离子浓度：a>b
B．用NaOH溶液滴定盐酸时选择的指示剂只能是酚酞
C．指示剂变色时，说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D．该未知浓度盐酸浓度为0.1000mol·L-1
5．常温下，向的HA溶液中逐滴加入0.02mol/L的MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH的变化情况，下列说法正确的是
A．HA为弱酸
B．在N到K间任意一点对应的溶液中：
C．K点对应的溶液中：
D．常温下，MA溶液的
6．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．溶液和0.1mol/L盐酸等体积混合：
B．溶液和0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7)：
C．溶液和溶液等体积混合：
D．溶液和0.1mol/L盐酸等体积混合(为二元弱酸)：
7．已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka=1.8×10-4，HCN：Ka=6.2×10-10，H2CO3：Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。则下列说法错误的是
A．反应能发生
B．反应能发生
C．酸性：HCN＞HCOOH
D．向碳酸钠溶液中加入甲酸溶液有气泡产生
8．已知醋酸溶液达到电离平衡后，改变某一条件使电离平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是
A．醋酸的电离程度一定变大 B．溶液的导电能力一定变强
C．溶液的pH一定减小 D．发生电离的分子总数增多
9．在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10，下列说法不正确的是
A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×l0-13
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t℃时，反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K≈816
10．HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸，其在水溶液中酸性差别不大。表中是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
由表格中数据判断下列说法不正确的是
A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B．在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4=2H++SO
C．在冰醋酸中HClO4是这四种酸中酸性最强的酸
D．水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
11．某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A．该温度高于 B．由水电离出来的的浓度为
C．加入晶体后抑制水的电离 D．加水稀释，溶液中的减小
12．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9， 某溶洞水体中lgc(X) (X为H2CO3、、或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线①代表 B．H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C．c(Ca2+)随 pH升高而增大 D．pH=10.3 时，c(Ca2+)=2.8×10-7.9 mol·L-1
13．常温下，、分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是
A．常温下，
B．加适量固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中与乘积相等
D．、分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
14．室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．pH=2的溶液：Na+、Fe2+、I-、
B．c(NaAlO2)=0.1mol·L-1的溶液:K+、OH-、Cl-、
C．=0.1mol·L-1的溶液:Na+、K+、、ClO-
D．c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液:Al3+、、、SCN-
15．已知25℃时，二元酸H2X的电离平衡常数K1=5.0×10-2，K2=5.4×10-3。此温度下用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KY和K2X溶液，所得的沉淀(AgY和Ag2X)溶解平衡图像如图所示。下列叙述正确的是
A．25℃时，KHX的溶液pH＞7
B．反应Ag2X+2Y-2AgY+X2-的平衡常数为103.25
C．a点既可以表示AgY的不饱和溶液也可以表示Ag2X的过饱和溶液
D．向c(Y-)=c(X2-)=0.01mol/L的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgY沉淀
16．NOx含量的测定，是将气体样品通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO3-，加水稀释，量取该溶液，加入FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+下列说法不正确的是
A．NO被H2O2氧化为的离子方程式为2NO+3H2O2=2H++2 +2H2O
B．滴定操作使用的玻璃仪器有酸式滴定管
C．若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果偏高
D．气体样品中混有空气，测定结果会偏高
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（10分）已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示：
（1）25℃时水的电离平衡曲线应为________ (填“A”或“B”)。其理由是 __________。
（2）95℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=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_______ 。
（3）25℃时，等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与0.1mol/L的盐酸发生中和反应时，恰好完全反应时消耗盐酸的体积_______。(填：“前者多”或“后者多”或“一样多”)
（4）95℃时，某溶液由水电离出H+的浓度为10-8，则该溶液的pH=_______。
（5） 在一定温度下，有以下三种酸：a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸
①当三种酸物质的量浓度相同时，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________ (用a、b、c表示，下同)。
②当三种酸的PH相同、体积相同时，分别加入足量的锌，产生H2 的体积(相同状况)由大到小的顺序为_________。
18．（10分）工业制胆矾时，将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，除去杂质离子后，再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知：pH≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀．回答下列问题：
（1）为除去溶液中的Fe2+，可先加入_______，(从下面四个选项选择)将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_______________________，然后加入适量的__________，(从下面四个选项选择)调整溶液的pH为______，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A．CuO B．Cl2 C．Cu(OH)2 D．H2O2
（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp = 1×10-38，Cu(OH)2的溶度积Ksp=3×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3mol L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______ (填“可行”或“不可行”)。
19．（10分）我们的生活离不开化学。化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。
（1）明矾是常用的一种净水剂，用离子方程式和相应的文字叙述解释其净水的原理：______________________________________________________________________。
（2）化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时发生如下分解反应：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O＋10MgO＋3Al2O3
写出该化合物作阻燃剂的两条依据：____________________、____________________。
（3）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常见的食品抗氧化剂，焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为__________。
（4）铵盐是重要的化肥，NH4Cl溶液中离子浓度大小顺序是____________。
（5）NaHCO3可以中和胃酸又是常用的食品添加剂，室温下pH＝8的NaHCO3溶液中水电离出的OH－浓度为_____________。
20．（10分）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L 1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。
21．（10分）如图中A是制取溴苯的实验装置，B，C是改进后的装置，请仔细分析对比三个装置，回答以下问题：
（1）写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：________、_____________。
（2）写出B装置中盛有AgNO3溶液的试管里所发生反应的离子方程式：__________。
（3）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是________。
（4）在按装置B，C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是_________；应对装置C进行的操作是_________。
（5）装置B，C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是___________。
（6）B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是_________。
（7）与装置A和C相比，B装置存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行实验。这两个缺点是_________；____________。
2 / 2第3章 物质在水溶液中的行为
（能力提升卷）
一、选择题：本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1．已知常温常压下，饱和CO2的水溶液pH = 3.9，则可推断用标准盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是
A．石蕊，由蓝变红 B．甲基橙，由橙变黄
C．酚酞，红色褪去 D．甲基橙，由黄变橙
【答案】D
【详解】
标准盐酸溶液滴定碳酸氢钠水溶液时，发生的反应是：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，滴定终点时pH=3.9，因此滴定终点时溶液显酸性，而指示剂选用甲基橙（3.1～4.4），滴定终点时溶液pH降低到3.9，颜色由黄变橙。
故选D。
2．已知：工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+，可表示为Cu2+(aq)+ZnS(s) Zn2+(aq)+CuS(s)。下列说法不正确的是
A．相同温度时，溶解度：S(ZnS)＞S(CuS) B．通入气体H2S后，c(Zn2+)变小
C．反应平衡常数K= D．反应达平衡时，c(Cu2+)=c(Zn2+)
【答案】D
【详解】
A．溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，ZnS能转化为CuS，则溶解度：S(ZnS)＞S(CuS)，故A正确；
B．通入硫化氢后，溶液中c(S2 )增大而抑制ZnS溶解，则c(Zn2+)变小，故B正确；
C．Cu2+(aq)+ZnS(s) Zn2+(aq)+CuS(s)的平衡常数K==，故C正确；
D．溶解度：S(ZnS)＞S(CuS)，所以反应达到平衡时c(Cu2+)＜c(Zn2+)，故D错误。
综上所述，答案为D。
3．下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是（ ）
A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗的AgCl少
C．Mg（OH）2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液
D．温度相同时，Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小
【答案】B
【详解】
A．溶度积常数与温度有关系，与溶液类型以及浓度无关，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp不变，故A错误；
B．氯化银在水中存在沉淀溶解平衡，用稀盐酸洗涤AgCl沉淀，能使沉淀溶解平衡逆移，减少AgCl的溶解，所以用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少，故B正确；
C．Mg(OH)2电离出来的OH-与结合生成难电离的弱电解质NH3 H2O，从而使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动，故Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液中，故C错误；
D．当难溶物类型不同时，不能直接根据溶度积数据大小判断溶解度，则Ksp小的物质其溶解能力不一定比Ksp大的物质的溶解能力小，故D错误。
答案选B。
4．如图所示是用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸（酚酞作指示剂）的滴定曲线。下列说法正确的是（ ）
A．水电离出的氢离子浓度：a>b
B．用NaOH溶液滴定盐酸时选择的指示剂只能是酚酞
C．指示剂变色时，说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D．该未知浓度盐酸浓度为0.1000mol·L-1
【答案】D
【详解】
A. a点pH小，H+浓度大，a点H+对H2O的电离抑制作用更强，所以水电离出的氢离子浓度：aB. 用NaOH溶液滴定盐酸时选择的指示剂可以是酚酞，也可以是甲基橙，B错误；
C. 因为所用指示剂为酚酞，酚酞的变色范围为8.2~10，所以指示剂变色时，说明盐酸与NaOH不是恰好完全反应，C错误；
D. 滴定20.00 mL该盐酸至pH等于7时，消耗0.1000 mol·L-1NaOH溶液20.00 mL，则HCl浓度等于NaOH浓度，也为0.1000 mol·L-1， D正确；
答案选D。
5．常温下，向的HA溶液中逐滴加入0.02mol/L的MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH的变化情况，下列说法正确的是
A．HA为弱酸
B．在N到K间任意一点对应的溶液中：
C．K点对应的溶液中：
D．常温下，MA溶液的
【答案】B
【分析】
0.01mol L-1HA溶液中pH=2，则HA是强酸，N点时溶液呈中性，MOH的物质的量大于HA的物质的量，说明MOH是弱碱，据此分析解答。
【详解】
A．根据图象可知，0.01mol L-1HA溶液中pH=2，则HA在溶液中完全电离，则HA为强酸，故A错误；
B．在N到K间任意一点对应的溶液中，溶液的成分为MA、MOH，根据电荷守恒有：c(OH-)+c(OH-)=c(H+)+c(M+)，故B正确；
C．K点所示溶液中，100mL 0.01mol/L HA的溶液中逐滴加入0.02mol/L MOH溶液100ml，反应后溶液中含有等浓度的MOH和MA溶液，所以c(M+)+c(MOH)≠c(A-)，故C错误；
D．MA是强酸弱碱盐，MA溶液呈酸性，溶液pH＜7，故D错误；
故选B。
6．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．溶液和0.1mol/L盐酸等体积混合：
B．溶液和0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7)：
C．溶液和溶液等体积混合：
D．溶液和0.1mol/L盐酸等体积混合(为二元弱酸)：
【答案】C
【详解】
A．0.1mol/LCH3COONa溶液和盐酸等体积混合后生成等物质的量的氯化钠和醋酸，溶液中醋酸部分电离出氢离子和，水也电离出氢离子，所以氢离子浓度大于醋酸根离子浓度，A错误；
B．混合后溶液显碱性，说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，则，B错误；
C．碳酸钠和碳酸氢钠的元素质量(物料)守恒：2n(Na+)=3n(C)，据此规律可以得出题干中守恒规律，C正确；
D．，溶液和盐酸等体积混合后反应生成等物质的量的氯化钠和草酸氢钠，根据电荷守恒分析，有，D错误；
故选C。
7．已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka=1.8×10-4，HCN：Ka=6.2×10-10，H2CO3：Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。则下列说法错误的是
A．反应能发生
B．反应能发生
C．酸性：HCN＞HCOOH
D．向碳酸钠溶液中加入甲酸溶液有气泡产生
【答案】C
【分析】
酸的电离平衡常数越大，酸性越强，由电离平衡常数知，酸性：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO，据此分析判断。
【详解】
A．HCOOH酸性大于HCN，所以HCOOH+NaCN═HCOONa+HCN能发生，故A正确；
B．酸性HCN＞HCO，所以Na2CO3+HCN═NaHCO3+NaCN能反应，故B正确；
C．由分析可知，酸性：HCOOH＞HCN，故C错误；
D．酸性：HCOOH＞H2CO3，所以2HCOOH+CO═2HCOO-+H2O+CO2↑能发生，即向碳酸钠溶液中加入甲酸溶液有气泡产生，故D正确；
故选C。
8．已知醋酸溶液达到电离平衡后，改变某一条件使电离平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是
A．醋酸的电离程度一定变大 B．溶液的导电能力一定变强
C．溶液的pH一定减小 D．发生电离的分子总数增多
【答案】D
【详解】
A．增大醋酸的浓度，电离平衡正向移动，但醋酸的电离程度变小，A错误；
B．加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，由于CH3COO-和H+浓度均减小，故溶液的导电能力变弱，B错误；
C．加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，由于CH3COO-和H+浓度均减小，溶液的pH增大，C错误；
D．醋酸电离平衡正向移动，一定有更多的醋酸分子发生电离，D正确；
故答案为：D。
9．在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10，下列说法不正确的是
A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×l0-13
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t℃时，反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K≈816
【答案】B
【详解】
A．根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13，故A正确；
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br-)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag+)减小，不可能由c点到b点，故B错误；
C．在a点时QcD．K=，故D正确；
故选B。
10．HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸，其在水溶液中酸性差别不大。表中是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
由表格中数据判断下列说法不正确的是
A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B．在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4=2H++SO
C．在冰醋酸中HClO4是这四种酸中酸性最强的酸
D．水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
【答案】B
【详解】
A．有电离平衡常数可知没有完全电离，故A正确；
B．冰醋酸中硫酸未完全电离，存在电离平衡，应该用可逆号，故B错误；
C．在冰醋酸中，电离平衡常数越大，电离程度越大，酸性越强，由表中数据可知，HClO4电离平衡常数最大，故C正确；
D．在溶剂中完全电离的不能区分酸性强弱，不能完全电离的可以区分，由表中数据可知，可以区分，故D正确；
故答案为：B
11．某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A．该温度高于 B．由水电离出来的的浓度为
C．加入晶体后抑制水的电离 D．加水稀释，溶液中的减小
【答案】D
【详解】
A．某温度下，蒸馏水中c(H+)=1×10-6mol·L-1，则蒸馏水中c(OH-)=1×10-6mol·L-1，该温度下水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-6×1×10-6=1×10-12＞1×10-14，则溶液温度高于25℃，故A正确；
B．该温度下水的离子积Kw=10-12，则c(H+)=1×10-2mol·L-1的溶液中c(OH-)=mol/L=1×10-10mol/L，由于酸溶液中OH-来自于水的电离，所以水电离出来的H+的浓度c(H+)水=c(OH-)=1×10-10mol/L，故B正确；
C．加入NaHSO4晶体时，NaHSO4属于强电解质，完全电离，即NaHSO4═Na++H++，电离的H+抑制水的电离，故C正确；
D．取该溶液加水稀释，溶液的酸性减弱，促进了水的电离，溶液中的c(OH-)增大，故D错误；
答案为D。
12．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9， 某溶洞水体中lgc(X) (X为H2CO3、、或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线①代表 B．H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C．c(Ca2+)随 pH升高而增大 D．pH=10.3 时，c(Ca2+)=2.8×10-7.9 mol·L-1
【答案】D
【分析】
根据图像可知，随着pH的增大，溶液碱性增强，、浓度都增大，而曲线①在pH很小时也产生，因此曲线①代表，②代表，③代表Ca2+，据此分析解答。
【详解】
A．由上述分析可知，曲线①代表，A错误；
B．曲线①为，由点(6.3，-5)可知，H2CO3的一级电离常数，B错误；
C．曲线③代表Ca2+，根据图像可知，c(Ca2+)随pH升高而减小，C错误；
D．已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，根据图像，pH=10.3时，c()=c()=10-1.1，则，D正确；
答案选D。
13．常温下，、分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是
A．常温下，
B．加适量固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中与乘积相等
D．、分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【答案】B
【详解】
A．由b、c两点对应数据可比较出常温下与的大小，，，因这两点中，故，选项A正确；
B．向溶液中加入固体，结合使得的沉淀溶解平衡正向移动，增大，与图像不符，故不能使溶液由a点变到b点，选项B错误；
C．只要温度不发生改变，溶液中与的乘积(即)就不变，该题中温度条件不变，故c、d两点代表的溶液中与的乘积相等，选项C正确；
D．b、c两点分别处在两条沉淀溶解平衡曲线上，故两点均代表溶液达到饱和，选项D正确。
故选B。
14．室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．pH=2的溶液：Na+、Fe2+、I-、
B．c(NaAlO2)=0.1mol·L-1的溶液:K+、OH-、Cl-、
C．=0.1mol·L-1的溶液:Na+、K+、、ClO-
D．c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液:Al3+、、、SCN-
【答案】B
【详解】
A．的溶液显酸性，和均能被氧化，不能大量共存，故A错误；
B．的溶液中、、、均能大量存在，且离子组间不发生离子反应，故B正确；
C．=0.1mol·L-1的溶液呈酸性，H+与ClO－反应生成弱酸而不能大量共存，故C错误；
D. 的溶液中，Fe3+与生成配合离子，不能大量共存，故D错误；
15．已知25℃时，二元酸H2X的电离平衡常数K1=5.0×10-2，K2=5.4×10-3。此温度下用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KY和K2X溶液，所得的沉淀(AgY和Ag2X)溶解平衡图像如图所示。下列叙述正确的是
A．25℃时，KHX的溶液pH＞7
B．反应Ag2X+2Y-2AgY+X2-的平衡常数为103.25
C．a点既可以表示AgY的不饱和溶液也可以表示Ag2X的过饱和溶液
D．向c(Y-)=c(X2-)=0.01mol/L的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgY沉淀
【答案】D
【分析】
分析题中溶解平衡图像可知，纵坐标为Ag+浓度的负对数，则纵坐标的值越大，Ag+的浓度越小，横坐标为Y-或X2-的浓度的对数值，则横坐标越大，Y-或X2-的浓度越大。 时，Ksp(AgY)=，同理，可得Ksp(Ag2X)=，据此进行分析。
【详解】
A.由HX-+H2OH2X+OH-可知，其水解常数Kh=＜K2，说明HX-的电离程度大于水解程度，则25°C时，KHX的溶液pH＜7，A错误；
B.由分析可知，反应Ag2X+2Y-2AgY+X2-的平衡常数为K=，B错误；
C.由图可知，a点时的Qc(AgY)＞Ksp(AgY)，则a点表示AgY的过饱和溶液；同理，a点时的Qc(Ag2X)＜Ksp(Ag2X)，则a点表示Ag2X的不饱和溶液，C错误；
D.当c(Y-)=c(X2-)=0.01 mol·L-1时，开始生成AgY沉淀时c(Ag+)=；开始生成Ag2X沉淀时c(Ag+)=，10-4.23mol·L-1>10-7.75mol·L-1，由此可知，向c(Y-)=c(X2-)=0.01 mol·L-1的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgY沉淀，D正确；
答案为D。
16．NOx含量的测定，是将气体样品通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO3-，加水稀释，量取该溶液，加入FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+下列说法不正确的是
A．NO被H2O2氧化为的离子方程式为2NO+3H2O2=2H++2 +2H2O
B．滴定操作使用的玻璃仪器有酸式滴定管
C．若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果偏高
D．气体样品中混有空气，测定结果会偏高
【答案】D
【详解】
A. NO作还原剂，H2O2作氧化剂，生成硝酸和水，该离子方程式正确，A正确；
B. 重铬酸钾是强氧化剂，会腐蚀橡胶，故选用酸式滴定管，B正确；
C. 加入FeSO4标准溶液（过量），先发生，后发生， 若FeSO4标准溶液部分变质，则FeSO4标准溶液体积偏大，会使测定结果偏高，C正确；
D. 气体样品中混有空气，则样品中NOx实际含量偏小，实验中消耗的FeSO4标准溶液（过量）、K2Cr2O7标准溶液体积偏小，测定结果会偏小，D不正确；
答案选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（10分）已知水在25℃和95℃时的电离平衡曲线如图所示：
（1）25℃时水的电离平衡曲线应为________ (填“A”或“B”)。其理由是 __________。
（2）95℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=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_______ 。
（3）25℃时，等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与0.1mol/L的盐酸发生中和反应时，恰好完全反应时消耗盐酸的体积_______。(填：“前者多”或“后者多”或“一样多”)
（4）95℃时，某溶液由水电离出H+的浓度为10-8，则该溶液的pH=_______。
（5） 在一定温度下，有以下三种酸：a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸
①当三种酸物质的量浓度相同时，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________ (用a、b、c表示，下同)。
②当三种酸的PH相同、体积相同时，分别加入足量的锌，产生H2 的体积(相同状况)由大到小的顺序为_________。
【答案】（1）A 水的电离是吸热过程，温度越高，Kw越大
（2）1∶9
（3）后者多
（4）8或4
（5）a＞c＞b a＞b=c
【详解】
（1）由图像可知，水的离子积为10，且水的电离为吸热过程，故答案为A；水的电离是吸热过程，温度越高，Kw越大
（2）95°C时纯水的pH= 6，混合溶液中的pH= 7, 说明酸碱混合时碱过量溶液呈碱性, pH = 9的NaOH 溶液c(OH-) = 10-3 mol/L, pH = 4的H2SO4溶液 c(H+) = 10-4mol/L，设酸的体积为x，碱的体积为y，c(OH-) = =10-5 mol/L，x:y=1:9,故答案为：1:9
（3）氢氧化钠为强电解质在水溶液中完全电离，一水合氨为弱电解质在水溶液中部分电离，所以25°C时， 等体积的pH = 12的NaOH和氨水溶液，氢氧化钠的物质的量小于氨水的物质的量，则与0.1 mol/L的盐酸发生中和反应时，恰好完全反应时消耗盐酸的体积氨水多于氢氧化钠，故答案为：后者多
（4）95°C时Kw= c(H+)c(OH-)= 110-12， 某溶液由水电离出H+的浓度为10-8 mol/L，当溶液呈碱性时，c(OH-)= 110-4 mol/L则pH=8，当溶液呈酸性时，c(H+)= 10-4 mol/L, 则pH=4,故答案为：8或4
（5）主要是判断三种酸对水的电离的抑制情况，醋酸是弱酸电离出的H+最少，盐酸完全电离，硫酸电离的的氢离子比盐酸多，故答案为a＞c＞b；醋酸为弱酸，其中还有很多醋酸分子存在，随着与锌反应，醋酸不断电离，所以放出的氢气最多，盐酸与硫酸中氢离子的物质的量相等，所以产生氢气的量相同，故答案为a＞b=c
18．（10分）工业制胆矾时，将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，除去杂质离子后，再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知：pH≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀．回答下列问题：
（1）为除去溶液中的Fe2+，可先加入_______，(从下面四个选项选择)将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_______________________，然后加入适量的__________，(从下面四个选项选择)调整溶液的pH为______，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A．CuO B．Cl2 C．Cu(OH)2 D．H2O2
（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp = 1×10-38，Cu(OH)2的溶度积Ksp=3×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3mol L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______ (填“可行”或“不可行”)。
【答案】（1）D Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O AC 3～4
（2）4 3 可行
【分析】
将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，得到硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，加入氧化剂，把亚铁离子氧化为铁离子，调节pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀，过滤，蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。
【详解】
（1）由于pH9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀，故除去溶液中的Fe2+，必须先加入氧化剂将Fe2+氧化，为了不引入杂质，加入的氧化剂选H2O2，即答案选D，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀，为了不引入杂质，然后加入适量的CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3)，即答案选AC，调整溶液的pH至3~4，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀。
（2）常温下，Cu(OH)2开始沉淀时c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]=310-20，c(OH-)==110-10mol/L，c(H+)=110-4mol/L，Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH=4。Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)110-5mol/L，c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]=110-38，c(OH-)==110-11mol/L，c(H+)=110-3mol/L，Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3。根据计算结果知上述方案可行。
19．（10分）我们的生活离不开化学。化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。
（1）明矾是常用的一种净水剂，用离子方程式和相应的文字叙述解释其净水的原理：______________________________________________________________________。
（2）化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时发生如下分解反应：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O＋10MgO＋3Al2O3
写出该化合物作阻燃剂的两条依据：____________________、____________________。
（3）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常见的食品抗氧化剂，焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为__________。
（4）铵盐是重要的化肥，NH4Cl溶液中离子浓度大小顺序是____________。
（5）NaHCO3可以中和胃酸又是常用的食品添加剂，室温下pH＝8的NaHCO3溶液中水电离出的OH－浓度为_____________。
【答案】（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，水解生成的Al(OH)3具有强的吸附作用
（2）反应吸热降低温度 固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气（任写2条）
（3）+4
（4）c(Cl－)>c()>c(H+)>c(OH－)
（5）1×10－6 mol/L
【分析】
室温下NaHCO3溶液中的pH＝8，则表明在溶液中发生水解，从而促进水的电离，使溶液显碱性，溶液中的OH－全部来自水电离。
【详解】
（1）明矾溶于水后，Al3+水解生成氢氧化铝胶体，具有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物并使之沉降，其净水的原理：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，水解生成的Al(OH)3具有强的吸附作用。答案为：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，水解生成的Al(OH)3具有强的吸附作用；
（2）由Mg5Al3(OH)19(H2O)4分解反应方程式可以看出，产物中的MgO、Al2O3具有阻燃作用，H2O具有稀释作用，该化合物作阻燃剂的两条依据：反应吸热降低温度、固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气（任写2条）。答案为：反应吸热降低温度；固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气（任写2条）；
（3）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中，Na显+1价，O显-2价，则硫元素的化合价为+4。答案为：+4；
（4）NH4Cl溶液中，发生水解使其浓度减小，且生成H+，使溶液显酸性，离子浓度大小顺序是c(Cl－)>c()>c(H+)>c(OH－)。答案为：c(Cl－)>c()>c(H+)>c(OH－)；
（5）室温下pH＝8的NaHCO3溶液中，因发生水解，从而促进水的电离，使溶液显碱性，则水电离出的OH－浓度为 mol/L =1×10－6 mol/L。答案为：1×10－6 mol/L。
20．（10分）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L 1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。
【答案】（1）SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
（2）将Fe2+氧化为Fe3+
（3）4.7
（4）NiS和ZnS
（5）F 与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2++2F 平衡向右移动
（6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
（7）
【详解】
（1）Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣I中除了S还有SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O；
（2）二氧化锰作为氧化剂，使得MnS反应完全，且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+；
（3）由表中数据知pH在4.7时，Fe3+和Al3+沉淀完全，所以应该控制pH在4.7~6之间；
（4）根据题干信息，加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS；
（5）由HF H++F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移动，Mg2+沉淀不完全；
（6）根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
（7）根据化合物中各元素化合价代数和为0的规律得：1+2x+3y+4z=4，已知，x=y=1/3，带入计算得：z=1/3
21．（10分）如图中A是制取溴苯的实验装置，B，C是改进后的装置，请仔细分析对比三个装置，回答以下问题：
（1）写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：________、_____________。
（2）写出B装置中盛有AgNO3溶液的试管里所发生反应的离子方程式：__________。
（3）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是________。
（4）在按装置B，C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是_________；应对装置C进行的操作是_________。
（5）装置B，C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是___________。
（6）B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是_________。
（7）与装置A和C相比，B装置存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行实验。这两个缺点是_________；____________。
【答案】（1）2Fe+3Br2=2FeBr3 +Br2+HBr
（2）Br- + Ag+=AgBr↓
（3）导出HBr（导气），冷凝回流的作用
（4）打开分液漏斗上口瓶塞，旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴入试管中 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯的混合液中（描述合理即可）
（5）Br2和苯的蒸气逸出，污染环境
（6）吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气
（7）随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低 由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸（只要答出冷凝回流和倒吸即可）
【分析】
（1）三个装置中所共同发生的两个反应，先是单质溴和铁反应生成溴化铁，再是苯和溴在三溴化铁催化作用下反应生成溴苯和溴化氢；
（2）B中盛有AgNO3溶液的试管中反应溴化氢和硝酸银反应生成溴化银和硝酸；
（3）由于反应是放热反应，苯和溴蒸汽易逸出，为提高原料利用率，得出装置A和C均采用了长玻璃导管作用；
（4）根据实验操作分析得出应对装置B进行的操作和应对装置C进行的操作；
（5）A装置在加药品时及药品反应时不及时盖住瓶塞，容易造成苯和溴蒸汽的逸出；
（6）B中反应生成溴化氢的同时，大量溴蒸汽逸出，要验证溴化氢和硝酸银反应，得出B中采用了洗气瓶吸收装置的作用；
（7）B装置在反应时大量的苯和溴蒸汽逸出，原料的利用率较低，后面HBr与AgNO3反应时易产生倒吸。
【详解】
（1）三个装置中所共同发生的两个反应，先是单质溴和铁反应生成溴化铁，再是苯和溴在三溴化铁催化作用下反应生成溴苯和溴化氢，其化学方程式：2Fe+3Br2=2FeBr3；+Br2+HBr；故答案为：2Fe+3Br2=2FeBr3；+Br2+HBr；
（2）B中盛有AgNO3溶液的试管中反应溴化氢和硝酸银反应生成溴化银和硝酸，其化学方程式：HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3，离子方程式为：Br- + Ag+=AgBr↓，故答案为：Br- + Ag+=AgBr↓；
（3）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是导出HBr，兼起冷凝回流的作用，故答案为：导出HBr（导气），冷凝回流的作用；
（4）按装置B，C装好仪器及药品后要使反应开始，就是将药品放在一起混合，使之发生反应，应对装置B进行的操作是旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上；应对装置C进行的操作是托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中，故答案为：旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上；托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中；
（5）A装置在加药品时及药品反应时不及时盖住瓶塞，容易造成苯和溴蒸汽的逸出，污染环境，故答案为：Br2和苯的蒸气逸出，污染环境；
CCl4由无色变成橙红色；
（6）B中反应生成溴化氢的同时，大量溴蒸汽逸出，因此B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气，故答案为：吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气；
（7）B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行，由于在反应时大量的苯和溴蒸汽逸出，使得原料的利用率较低；后面HBr与AgNO3反应时易产生倒吸，故答案为：随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸。
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