综合拔高练-《精讲精练》26版高中同步新教材化学苏教版（2019）选必修1

综合拔高练
高考真题练
考点1　　电离平衡及电离平衡常数
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pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
2.(2020北京,11)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液,下列判断正确的是(　　)
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+ H2O+CO2↑
3.(2022全国乙,13)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是(　　)
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
考点2　　溶液的酸碱性及滴定曲线分析
4.(2022河北,9)某水样中含一定浓度的C、HC和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是(　　)
A.该水样中c(C)=0.01 mol·L-1
B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
C.当V(HCl)≤20.00 mL时,溶液中c(HC)基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1
5.(2023浙江6月选考,15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。
实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。
已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)= 2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计,下列说法正确的是(　　)
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2)C.实验Ⅱ中发生反应HC2+Ca2+ CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2)=4.0×10-8 mol·L-1
考点3　　盐类水解的规律及其应用
6.(2021广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是　(　　)
A.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
B.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
C.GHCl在水中的电离方程式为:GHClG+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
7.(2021浙江1月选考,17)25 ℃时,下列说法正确的是(　　)
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 mol
考点4　　溶液中离子浓度的关系
8.(2023江苏,12)室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(C)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)
9.(2023新课标,13)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3 [Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示{其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+}。
下列说法错误的是(　　)
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)
10.(2023北京,14)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(C)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下c(C)由图1得到]。
下列说法不正确的是(　　)
A.由图1,pH=10.25,c(HC)=c(C)
B.由图2,初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,无沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1
D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:Mg2++2HCMgCO3↓+CO2↑+H2O
考点5　　沉淀溶解平衡图像分析
11.(2023全国乙,13)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
12.(2023辽宁,15)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)= 0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是(　　)
A.Ksp(CdS)=10-18.4
B.③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线
C.Ka1(H2S)=10-8.1
D.Ka2(H2S)=10-14.7
考点6　　溶度积常数的应用
13.(2023湖南,9)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始 沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全 沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
下列说法错误的是(　　)
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B.Na2S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2O HS-+OH-
C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中=4.0×10-12
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
14.(2023辽宁,16)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2
Ksp 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为　　　　　　　　　　　(答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),1 mol H2SO5中过氧键的数目为　　　　。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、　　　　(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化速率与时间的关系如下。SO2体积分数为　　　　时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25 ℃),需控制pH不低于　　　　(精确至0.1)。
高考模拟练
应用实践
1.已知常温下溶液中CH3COOH和CH3COO-的物质的量分数与pH关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.图中曲线Ⅰ表示的是CH3COO-
B.常温下,Ka(CH3COOH)=1×10-4.7
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中存在等式:c(Na+)+c(CH3COO-)=
0.2 mol·L-1
常温下,pH=4的醋酸溶液中,由水电离产生的c(H+)=1×
10-4 mol·L-1
2.已知:Ksp(FeS)=6×10-18,Ksp(CuS)= 1×10-36。常温下,向CuSO4溶液中加入FeS粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加入足量稀H2SO4,固体部分溶解。下列说法正确的是(　　)
A.常温下,CuS的溶解度大于FeS
B.反应FeS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Fe2+(aq)正向进行,需满足<6×1018
C.生成CuS后的溶液中一定存在:c(S2-)=,且c(S2-)>
D.滤渣中加入稀H2SO4发生反应的离子方程式为CuS+2H+ Cu2++ H2S↑
3.牙形石(一种微型古生物遗体)主要成分为Ca3(PO4)2,存在于灰岩(主要成分为CaCO3)中。可以通过合适的酸除去灰岩显示出牙形石的形态,进而分析当时的地层环境。根据以下数据,有关合适的酸分析错误的是(　　)
已知:(1)酸的电离平衡常数
酸 H3PO4 CH3COOH H2CO3
电离平 衡常数 (25 ℃) Ka1=6.9×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=4.8×10-13 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
(2)Ksp[Ca3(PO4)2]=2.07×10-33
(3)钙的磷酸盐中只有磷酸二氢钙可溶于水,其余难溶于水
A.当加入过量的盐酸时与牙形石反应为:Ca3(PO4)2+2H+ H2P+ 3Ca2+
B.过量的醋酸可以溶解灰岩:CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+ CO2↑
C.过量醋酸与牙形石:Ca3(PO4)2+4CH3COOH 3Ca2++4CH3COO-+2H2P　K≈2.5×10-13
D.醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石
4.室温下,某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。
实验1:向4 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.01 mol·L-1 NaCl溶液,产生白色沉淀。
实验2:向实验1所得悬浊液中加入2 mL 0.01 mol·L-1 NaBr溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量Na2S溶液,产生黑色沉淀,充分反应后过滤。
实验4:向实验1所得悬浊液中加入足量氨水,得澄清溶液。
下列说法正确的是(　　)
A.实验2的现象能够说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
B.实验3所用Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
C.实验3过滤后所得清液中存在:c2(Ag+)=且c(Ag+)≥
D.实验4中AgCl溶解的离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++ Cl-+2H2O
5.常温下,用FeSO4溶液制备FeCO3的过程如图所示。已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp(FeCO3)=3.1×10-11。下列说法正确的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:c(NH3·H2O)>c(H2CO3)
B.(NH4)2SO4溶液中:c(H+)=2c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.制备FeCO3的离子方程式为Fe2++NH3·H2O+HC FeCO3↓+N+H2O
D.c(Fe2+)=0.08 mol·L-1时,应控制pH≤8
6.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH溶液和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,其pH随 lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)近似相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
7.常温下,通过下列实验探究NaHCO3的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8.0
2 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH约为11.3
3 向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入过量0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀
4 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸,产生无色气泡
下列有关说法正确的是(　　)
A.实验1的溶液中有c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
B.实验2得到的溶液中有c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
C.实验3反应后静置的上层清液中有c(Ca2+)·c(C)>Ksp(CaCO3)
D.实验4中反应的离子方程式:C+2H+ CO2↑+H2O
8.40 ℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,各种粒子的物质的量分数变化趋势如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.在pH=9.0时,c(N)>c(HC)>c(NH2COO-)>c()
B.不同pH的溶液中存在关系:c(N)+c(H+)=2c()+c(HC)+ c(NH2COO-)+c(OH-)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
9.X(OH)2为二元弱碱。常温下,配制一组c[X(OH)2]+c[X(OH)+]+c(X2+)=0.100 mol·L-1的X(OH)2与HCl的混合溶液,溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如下图所示,下列说法正确的是(　　)
A.由图可知X(OH)2的Kb2=10-9.2
B.pH=6.2的溶液中:c[X(OH)+]=c(X2+)=0.050 mol·L-1
C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)D.在pH=6的溶液中,c(OH-)=c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+]
10.常温下向90 mL蒸馏水中滴入10 mL 2 mol/L HA溶液,已知溶液中的氢离子浓度c(H+)和温度随HA溶液体积变化曲线如图所示,下列说法正确的是　(　　)
A.常温下Ka(HA)=2×10-7
B.a→b过程中温度升高是由于HA电离放热
C.在d点时加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液时存在c(Na+)=c(A-)+ c(HA)
D.c→d过程中水的电离程度逐渐增大
11.室温下,通过下列实验探究 NaHSO3溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH约为5
2 向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入一定量的NH3,测得溶液的pH为7
3 向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中逐滴加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH约为10
4 将浓度均为0.1 mol·L-1的NaHSO3和Ba(NO3)2溶液等体积混合,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在c(HS)>c(H2SO3)>c(S)
B.实验2所得溶液中存在c(H2SO3)=c(S)+c(N)
C.实验3操作过程中水的电离程度逐渐减小
D.实验4说明NaHSO3具有还原性,白色沉淀为BaSO4
12.某含锰废水中主要含有MnSO4,另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等,某同学为了回收Mn单质设计如图工艺流程,下列说法不正确的是(　　)
已知:25 ℃时,Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.“除钙镁”步骤中,当Ca2+、Mg2+沉淀完全时,溶液中=2
C.滤液4中溶质主要为(NH4)2CO3
D.反应①中Si可用铝替代,发生铝热反应
迁移创新
13.分析化学中的滴定法除了酸碱中和滴定,还有沉淀滴定、配位滴定、氧化还原滴定等。沉淀滴定法可用于NaCl溶液中c(Cl-)的测定。实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
已知:①Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色沉淀;
②溶液中同时存在Cl-和Cr时,滴入AgNO3溶液,先生成AgCl沉淀;
③AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
Ⅰ.准备标准溶液
准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaCl溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入1 mL 5% K2CrO4溶液。
c.边不断晃动锥形瓶边用AgNO3标准溶液滴定,当接近终点时,半滴半滴地滴入AgNO3溶液,并用力摇晃。记下达终点时消耗AgNO3标准溶液的体积。
d.重复上述操作两次。三次测定数据如下表。
实验序号 1 2 3
消耗AgNO3标准溶液体积/mL 20.45 20.02 19.98
e.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液。所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有　　　　　　　　　　　。
(2)滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)计算所消耗的AgNO3标准溶液平均体积为　　　mL,测得c(Cl-)=　　　　mol·L-1。
(4)若用该方法测定NH4Cl溶液中的c(Cl-),待测液的pH不宜超过 7.2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)下列关于实验的说法合理的是　　　。
A.为使终点现象更加明显,可改加1 mL 10% K2CrO4溶液
B.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下
C.若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果偏高
答案与分层梯度式解析
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高考真题练
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pH<7,说明HR溶液显酸性,但HR不能完全电离,故为弱酸,B项正确;若HR为强酸,且稀释前pH=a=6,加水稀释至10倍后pH<7,b-a<1,故HR不一定为弱酸,C项不正确;若HR是弱酸,则R-水解使溶液显碱性,温度升高,水解程度增大,碱性增强,b>a,D项不正确。
2.C　A项,CH3COOH是弱酸,不能完全电离,故1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,错误;B项,CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,加入CH3COONa固体, c(CH3COO-)增大,使电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH升高,错误;C项,滴加NaOH溶液过程中,依据物料守恒知,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)= 0.1 mol,正确;D项,CH3COOH是弱酸,书写离子方程式时应写其化学式,其与少量Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2CH3COOH 2CH3COO-+H2O+CO2↑,错误。
3.B　A项,溶液Ⅰ的pH=7.0,c(H+)=c(OH-),错误;B项,溶液Ⅱ的pH= 1.0,即c(H+)=0.1 mol·L-1,根据Ka(HA)=,得c(HA)=,再结合c总(HA)=c(HA)+c(A-)得=====,正确;C项,HA可穿过隔膜,则膜两侧溶液HA浓度相等,错误;D项,根据Ⅰ、Ⅱ中c(HA)相等,由Ka(HA)=知=,=106,又溶液Ⅰ中=≈1,c总Ⅰ(HA)=cⅠ(A-),根据B项分析,溶液Ⅱ中=,c总Ⅱ(HA)=101cⅡ(A-),==≈104,错误。
4.C　a点C恰好转化为HC,未到a点前发生反应C+H+ HC,此时消耗盐酸20 mL,计算可得水样中c(C)=0.02 mol·L-1,A项错误;a点处溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)- c(C),B项错误。依据分析可知水样中c(C)=0.02 mol·L-1, c(HC)=0.01 mol·L-1,当溶液中V(HCl)≤20.00 mL时,只发生离子反应C+H+ HC,c(HC)==0.01 mol·L-1,C项正确;由以上分析水样中c(C)+c(HC)= 0.02 mol·L-1+0.01 mol·L-1=0.03 mol·L-1,加入盐酸,溶液体积增大,则c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.03 mol·L-1,D项错误。
5.D　A项,实验Ⅰ中滴定NaHC2O4的产物是Na2C2O4,滴定终点时溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂,如酚酞,错误。B项,当实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,NaHC2O4正好被滴定一半,溶液中溶质为等物质的量的NaHC2O4、Na2C2O4,HC2的电离常数为5.4×10-5,水解常数为Kh(HC2)=≈1.9×10-13,前者远大于后者,故HC2以电离为主;C2的水解常数为Kh(C2)=≈1.9×10-10,故HC2的电离程度大于C2的水解程度,c(C2)>c(HC2),错误。C项,实验Ⅱ中滴加 CaCl2溶液,由于初始时NaHC2O4过量,所以产生的H+会和HC2结合生成H2C2O4,离子方程式应为2HC2+Ca2+CaC2O4↓+H2C2O4,错误。D项,当实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,CaCl2过量,发生的反应为HC2+Ca2+ CaC2O4↓+H+,反应后c(Ca2+)= mol·L-1= 0.060 mol·L-1,结合CaC2O4的沉淀溶解平衡,可得c(C2)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,正确。
6.A　A项,GHCl水溶液呈酸性,是因为GH+水解,则加水稀释酸性减弱,pH升高,正确;B项,GHCl初始浓度为0.001 mol/L,GH+水解产生H+,故产生的c(H+)小于0.001 mol/L,pH>3,错误;C项,GHCl的电离方程式为GHClGH++Cl-,错误;D项,GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(GH+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),错误。
7.D　A项,NaHSO3溶液呈酸性,但H2SO3为弱酸;B项,CH3COONH4溶液呈中性,但它为弱酸弱碱盐;C项,α1>α2(醋酸溶液越稀,电离度越大);D项,25 ℃时,pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出的H+浓度=c(OH-)= 1.0×10-4 mol·L-1,故100 mL此溶液中n(H+)水=1.0×10-4 mol·L-1×0.1 L=1.0×10-5 mol,正确。
8.C　0.1 mol·L-1 NaF溶液中存在电荷守恒:c(F-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+),则c(F-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),A项错误;Ksp(MgF2)=c(Mg2+)· c2(F-),则c(Mg2+)=,B项错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据电荷守恒可得2c(C)+c(HC)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根据物料守恒可得c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=c(Na+),由两个守恒式可得 c(C)=c(H2CO3)+c(H+)-c(OH-),C项正确;在“除镁”时加入了NaF溶液,故“沉锰”后滤液中还有F-等,该电荷守恒式不成立,D项错误。
9.A　根据题中所给信息,判断出四条曲线所代表的微粒种类,是解答本题的关键。AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中Ag+浓度减小,Cl-浓度增大,故Ⅲ为Ag+浓度变化曲线,Ⅳ为Cl-浓度变化曲线。向AgCl饱和溶液中滴加氨水,NH3浓度较小时,主要发生反应Ag++NH3 [Ag(NH3)]+,溶液中[Ag(NH3)]+浓度大于[Ag(NH3)2]+的浓度,故Ⅰ为[Ag(NH3)2]+浓度变化曲线,Ⅱ为[Ag(NH3)]+浓度变化曲线。
AgCl溶解得到等量的Ag+和Cl-,其中Ag+被NH3结合,浓度减小,Cl-稳定存在于溶液中,可用Cl-的浓度变化(即曲线 Ⅳ)来表示AgCl的溶解度随着NH3浓度的变化,A错误;温度不变,Ksp不变,当NH3浓度为 10-1 mol·L-1时,仍有AgCl沉淀存在,可计算AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7.40×10-2.35=10-9.75,B正确;当NH3浓度为10-1 mol·L-1时,[Ag(NH3)]+的浓度为10-5.16 mol·L-1,[Ag(NH3)2]+的浓度为10-2.35 mol·L-1,则反应[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K==103.81,C正确;由题图可知,当c(NH3)=0.01 mol·L-1时,c{[Ag(NH3)2]+}> c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+),D正确。
10.C　A项,观察图1知,pH=10.25时,溶液中HC和C的物质的量分数相同,即c(HC)=c(C),正确;B项,观察图2曲线Ⅰ和曲线Ⅱ知,pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6的点在曲线Ⅰ和曲线Ⅱ下方,此时 Qc[Mg(OH)2]Ksp(MgCO3),有MgCO3沉淀生成,根据物料守恒,溶液中 c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.1 mol·L-1,错误;D项,由图1知,pH=8时,溶液中的含碳粒子为HC,由图2知,pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1的点在曲线Ⅰ下方、曲线Ⅱ上方,有MgCO3沉淀生成,则发生的反应为 Mg2++2HC MgCO3↓+CO2↑+H2O,正确。
11.C　根据题给沉淀溶解平衡图像求出Ksp是解题关键。由(1.7,5)可得Ksp(Ag2CrO4)=10-1.7×(10-5)2=10-11.7,由(4.8,5)可得Ksp(AgCl)= 10-4.8×10-5=10-9.8。a点时两者的Qc均小于对应的Ksp,故均不能生成沉淀,A错误;由分析可知该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-9.8,同一种难溶物的Ksp仅与温度有关,b点时两者Ksp不相等,B错误;K=====107.9,C正确;开始生成 AgCl沉淀时,c(Ag+)== mol·L-1=10-8.8 mol·L-1,开始生成Ag2CrO4沉淀时,c'(Ag+)== mol·L-1=10-5.35 mol·L-1,故先生成AgCl沉淀,D错误。
12.D　c(H2S)始终为0.1 mol·L-1,随着pH升高,c(HS-)和c(S2-)不断增大,且c(HS-)>c(S2-),据此判断曲线④和曲线③分别代表c(HS-)和c(S2-)的变化,再根据Ksp(NiS)>Ksp(CdS)判断曲线②和曲线①分别代表c(Ni2+)和c(Cd2+)的变化。由曲线③和曲线①的交点可计算出 Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A项错误;③为pH与 -lg c(S2-)的关系曲线,B项错误;由曲线④上的点(1.6,6.5)可计算出Ka1(H2S)===10-7.1,C项错误;由曲线③上的点(4.9,13.0)可知,pH=4.9时,c(S2-)=10-13 mol·L-1,根据Ka1=,可得此时c(HS-)=10-3.2 mol·L-1,则Ka2(H2S)=== 10-14.7,D项正确。
13.D　从题给流程图和已知信息①可以看出,用石灰乳调pH=4时,污水中的Fe3+已经沉淀完全,Al3+会有部分沉淀,其他离子不沉淀,则“沉渣Ⅰ”中主要含有Fe(OH)3和Al(OH)3,故A正确;Na2S溶液呈碱性,主要原因是S2-的水解,因其水解分两步进行,且以第一步为主,则主要水解方程式为S2-+H2O HS-+OH-,故B正确;“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中====4.0×10-12,故C正确;对“出水”进行软化处理的目的是除去溶液中的Ca2+,需用阳离子交换树脂,故D错误。
14.答案　(1)将镍钴矿粉碎(或适当提高硫酸浓度、升温等)
(2)6.02×1023(或NA)
(3)Mn2++HS+H2O MnO2↓+S+3H+　Fe(OH)3
(4)9.0%　SO2具有还原性,过多会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(OH)2+O2 4CoO(OH)+2H2O
(6)11.1
解析　(1)将镍钴矿粉碎、适当提高硫酸浓度或适当升温等都可提高浸取速率。
(2)H2SO5中S元素化合价为+6价,设1个H2SO5分子中-1价O元素原子数目为x,-2价O元素原子数目为y,则,解得,则1个H2SO5分子中有1个过氧键,故1 mol H2SO5中过氧键数目为6.02×1023。
(3)H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得Mn2+被H2SO5氧化为MnO2的离子方程式为Mn2++HS+H2O MnO2↓+S+3H+;由题表中Ksp数据计算得知Fe3+、Co2+、Ni2+和Mg2+完全沉淀时的pH分别为3.2、9.15、9.15、11.1,pH=4时Fe3+完全转化为Fe(OH)3,故滤渣的成分为MnO2、Fe(OH)3。
(4)由题图知SO2体积分数为9.0%时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大。SO2具有还原性,浓度过高时,降低H2SO5浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率。
(5)“沉钴镍”中得到Co(OH)2,Co(OH)2在空气中可被O2氧化成 CoO(OH),根据得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式: 4Co(OH)2+O2 4CoO(OH)+2H2O。
(6)Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=10-10.8,Mg2+完全沉淀时c(Mg2+)≤ 10-5 mol/L,解得c(OH-)≥10-2.9 mol/L,则c(H+)≤ mol/L= 10-11.1 mol/L,故为使Mg2+沉淀完全,需控制pH不低于11.1。
高考模拟练
1.B　随着pH的增大,CH3COOH的物质的量分数应逐渐减小,CH3COO-的物质的量分数应逐渐增大,故题图中曲线Ⅰ表示的是CH3COOH,曲线Ⅱ表示的是CH3COO-,A项错误;pH=4.7时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-), Ka(CH3COOH)==c(H+)=1×10-4.7,B项正确;根据物料守恒,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中存在等式:c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2 mol·L-1,C项错误;常温下,pH=4的醋酸溶液中,水的电离受到抑制,由水电离产生的c(H+)=1×10-10 mol·L-1,D项错误。
2.B　Ksp(FeS)=6×10-18 Ksp(CuS)=1×10-36,常温下,CuS的溶解度小于FeS,A错误;FeS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Fe2+(aq)　K==×==6×1018,若使反应正向进行,需满足Qc=< 6×1018,B正确;生成CuS后的溶液中一定存在:=×=,c(S2-)=,且c(S2-)=,C错误;CuS不溶于稀H2SO4,D错误。
3.A　盐酸是强酸,加入过量盐酸与牙形石反应为:Ca3(PO4)2+6H+ 2H3PO4+3Ca2+,A项错误;据电离平衡常数可判断,酸性CH3COOH>H2CO3,过量CH3COOH与灰岩可发生反应CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+ H2O+CO2↑,B项正确;根据电离平衡常数的大小可判断,酸性H3PO4> CH3COOH>H2P,故过量醋酸与牙形石发生反应Ca3(PO4)2(s)+4CH3COOH(aq)3Ca2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2P(aq)　K====≈2.5×10-13 10-5,因此牙形石不溶于醋酸溶液,C项正确;醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石,D项正确。
4.D　实验1所得上层清液中含有过量的Ag+,Ag+直接与Br-反应生成AgBr沉淀,A错误;Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HS-)+2c(S2-),物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),联立两式可得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B错误;实验3过滤后所得清液中一定存在c2(Ag+)×c(S2-)=Ksp(Ag2S),且存在关系c(Ag+)×c(Br-)≤ Ksp(AgBr),即实验3过滤后所得清液中存在:c2(Ag+)=且c(Ag+)≤ ,C错误;实验4中AgCl沉淀转化为[Ag(NH3)2]+,离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,D正确。
5.C　由于N的水解常数Kh==≈5.56×10-10,HC的水解常数Kh==≈2.22×10-8,所以HC的水解程度比N的水解程度大,c(NH3·H2O)6.D　根据图像可知,0.1 mol·L-1 MOH溶液的pH=13,说明MOH在溶液中完全电离,为强电解质,而ROH溶液的pH<13,说明ROH为弱电解质,所以MOH的碱性强于ROH,A项正确;ROH为弱碱,溶液越稀越易电离,所以ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;两溶液无限稀释下去,pH无限接近7,所以它们的c(OH-)近似相等,C项正确;MOH为强电解质,ROH为弱电解质,当lg=2时,若两溶液同时升高温度,c(M+)不变,ROH的电离平衡正向移动,c(R+)增大,故减小,D项错误。
素养解读　本题通过图像考查弱电解质的电离,体现了宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
7.B　溶液显碱性,说明HC水解程度大于其电离程度,则c(Na+)> c(HC)>c(H2CO3)>c(C),A错误;向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积的0.1 mol·L-1 NaOH溶液得到的溶液为Na2CO3溶液,根据质子守恒可知c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),B正确;实验3反应后静置的上层清液为碳酸钙的饱和溶液,溶液中有c(Ca2+)·c(C)=Ksp(CaCO3),C错误;实验4中反应的离子方程式应为HC+H+ CO2↑+H2O,D错误。
8.C　在pH=9.0时,从题图可以直接看出:c(N)>c(HC)>c(NH2COO-)>c(),A正确;根据电荷守恒可得:c(N)+c(H+)=2c()+c(HC)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正确;==,温度不变,Kb(NH3·H2O)不变,由图像可知,随着CO2的通入c(N)不断增大,则不断减小,C项错误;由题图可知, pH降低过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,D项正确。
9.C　pH=6.2时,c[X(OH)+]=c(X2+),X(OH)2的Kb2==c(OH-)===10-7.8,A项错误;pH=6.2的溶液中c[X(OH)+]=c(X2+),但是加入盐酸,溶液的体积增加,故c[X(OH)+]=c(X2+)<0.050 mol·L-1,B项错误;X2+的水解程度大于X(OH)+的电离程度,则等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)c(OH-),D项错误。
10.A　当加入10 mL HA溶液后,溶液中c(H+)=2×10-4 mol/L,HA溶液中c(A-)≈c(H+)=2×10-4 mol/L,c(HA)≈=0.2 mol/L,故HA的电离平衡常数Ka===2×10-7,A正确;HA是弱酸,电离过程吸热,B错误;在d点时蒸馏水中加入了4 mL 2 mol/L的HA溶液,再加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液,所得溶液中溶质为等物质的量浓度的NaA和HA,由物料守恒得2c(Na+)=c(A-)+c(HA),C错误;溶液中HA浓度越大,对水电离的抑制作用越强,故c→d过程中 c(HA)逐渐增大,水的电离程度逐渐减小,D错误。
11.D　0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH约为5,溶液呈酸性,所以HS的电离程度大于其水解程度,则0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在 c(HS)>c(S)>c(H2SO3),A错误;向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入一定量的NH3,测得溶液pH为7,c(H+)=c(OH-),该溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),则c(Na+)+ c(N)=2c(S)+c(HS),物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(S)+ c(HS),所以存在c(H2SO3)+c(N)=c(S),即c(H2SO3)=c(S)- c(N),B错误;NaHSO3溶液呈酸性,水的电离被抑制,向0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液,二者恰好完全反应生成Na2SO3,即NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O,S水解,促进水的电离,所以实验3操作过程中水的电离程度逐渐增大,C错误;将浓度均为0.1 mol·L-1的NaHSO3和Ba(NO3)2溶液等体积混合,在酸性环境中,HS、N发生氧化还原反应,生成的白色沉淀为BaSO4,D正确。
12.C　“除铁铝”过程加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入氢氧化钠调节pH,使Fe3+和Al3+分别形成沉淀Fe(OH)3和Al(OH)3,所以滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确;“除钙镁”步骤中,当Ca2+、Mg2+沉淀完全时,溶液中====2,B正确;“沉锰过程”MnSO4与NH4HCO3反应生成MnCO3沉淀、CO2、(NH4)2SO4和H2O,滤液4中溶质主要为(NH4)2SO4,C错误;MnO和Al发生铝热反应可生成Mn,反应①中Si可用铝替代,D正确。
13.答案　(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)滴入最后半滴AgNO3溶液时,锥形瓶中出现砖红色沉淀,且半分钟内该沉淀不溶解
(3)20.00　0.080 0　
(4)若溶液pH过大,N会生成NH3·H2O,增大AgCl溶解能力,使测定结果偏高
(5)BC
解析　(1)AgNO3见光易分解,配制一定浓度的AgNO3溶液时,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。 (2)根据已知信息,Cl-沉淀完全后,才会生成砖红色Ag2CrO4沉淀,故可指示滴定终点。(3)对比实验数据可知,序号1数据偏差较大,为无效数据应舍去,故平均体积为20.00 mL,AgNO3溶液的浓度为= 0.100 0 mol·L-1,c(Cl-)==0.080 0 mol·L-1。(4)由信息可知,若NH4Cl溶液pH过大,生成的NH3·H2O使AgCl生成可溶性的[Ag(NH3)2]Cl,即增大AgNO3标准溶液所用体积,使测定结果偏高。(5)由于K2CrO4也能与AgNO3反应,所以加入不宜过多(与酸碱中和滴定的指示剂类似),A不合理;滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下,有利于提高实验准确度,B合理;若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,所配制AgNO3标准溶液浓度偏小,则滴定Cl-时消耗体积偏大,使测定结果偏高,C合理。
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