第3章 物质在水溶液中的行为 测评卷-《精讲精练》26版高中同步新教材化学鲁科版（2019）选必修1

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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第3章　物质在水溶液中的行为
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　S 32　Cl 35.5　Cr 52　Mn 55　Fe 56。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于水的叙述不正确的是 (　　)
A.水的电离是吸热过程
B.相同条件下,海水的KW比纯水的KW大
C.在90 ℃时,纯水中c平(H+)大于10-7 mol·L-1
D.纯水的KW改变时,水仍然呈中性
2.下列事实与盐类水解无关的是 (　　)
A.草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用
B.NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液可作泡沫灭火剂
C.实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.胃舒平的主要成分是氢氧化铝,可用来治疗胃酸过多
3.用间接碘量法测定BaCl2的纯度时,先将Ba2+沉淀为Ba(IO3)2,洗涤后溶解并酸化,加入过量的KI生成I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴定。已知:2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。则BaCl2与Na2S2O3的计量关系[n(BaCl2)∶n(Na2S2O3)]为 (　　)
A.1∶2　　B.1∶3　　C.1∶6　　D.1∶12
4.某无色溶液中可能含有Na+、Al3+、Mg2+、Br-、S、Cl-中的几种离子,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
①用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央,pH试纸变蓝;
②向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振荡,静置,CCl4层呈橙红色;
③取②的上层溶液,加入BaCl2溶液,无沉淀产生;
④取②的上层溶液,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀产生。
下列结论正确的是 (　　)
A.一定含有的离子是Na+、Br-、C、Cl-
C.可能含有的离子是Na+、Al3+、C、Cl-
5.下列事实能证明乙二酸是弱电解质的有 (　　)
①H2C2O4能使酸性KMnO4溶液褪色;②常温下,0.1 mol/L的H2C2O4溶液的pH=2;③相同条件下,浓度均为1 mol/L的两溶液,H2C2O4溶液的导电能力比硫酸溶液的导电能力弱;④常温下,pH=4的H2C2O4溶液加水稀释,所得溶液体积变为原来的100倍,pH约为5。
A.1个　　B.2个　　C.3个　　D.4个
6.向一定浓度的NH3·H2O与NaOH的混合液中滴加稀醋酸,溶液导电能力随加入CH3COOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.ab段,溶液导电能力减弱是由于溶液体积增大,离子浓度减小
B.bc段,发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O
C.cd段,溶液导电能力下降是由于溶液中离子个数减少
D.d点以后,随着CH3COOH溶液的滴加,溶液导电能力可能增强
7.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液、②NaOH溶液、③ZnO、④H2O2溶液、⑤Zn、⑥Fe、⑦AgNO3溶液、⑧Ag2SO4。下列说法不正确的是 (　　)
A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去
B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀
C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理
D.可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性
8.室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5 mol2·L-2,Ksp(CaCO3)=3×10-9 mol2·L-2。下列说法正确的是 (　　)
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+S(aq)正向进行,需满足×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
9.某学生探究0.25 mol/L Al2(SO4)3溶液与0.5 mol/L Na2CO3溶液的反应,实验如下:
实验1实验2
下列分析不正确的是 (　　)
A.实验1中,白色沉淀a是Al(OH)3
B.实验2中,白色沉淀b中含有C
C.实验1、2中,白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH无关
D.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液
10.已知:常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36 mol2·L-2,Ksp(HgS)=1.6×10-52 mol2·L-2;pM=-lg c(M2+)。常温下,向10.0 mL 0.20 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液,溶液中pM与加入Na2S溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.V0=20.0 mL,m=18
B.若c[Cu(NO3)2]=0.01 mol·L-1,则反应终点可能为e点
C.a、b、d三点中,水电离的程度最大的为b点
D.相同条件下,若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替上述Cu(NO3)2溶液,则反应终点由b向c方向移动
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.已知常温下浓度为0.1 mol/L的几种溶液的pH如下表所示:
溶液 NaF溶液 NaClO溶液 NaHCO3溶液 Na2CO3溶液
pH 7.5 9.7 8.2 11.6
下列有关说法不正确的是 (　　)
A.常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量的CO2气体发生反应:2ClO-+CO2+H2O C+2HClO
C.等浓度的NaF和NaClO的混合溶液中有c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,电离平衡常数大小关系:Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HC)
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 mol2·L-2,常温下某溶洞水体中lg c(X)(X为H2CO3、HC或Ca2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.①线代表C
B.常温下,H2CO3的一级电离常数为10-8.3 mol·L-1
C.该水体中c(Ca2+)随pH增大而增大
D.pH=10.3时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9 mol·L-1
13.利用辉铜矿(主要成分为Cu2S,还含有少量SiO2)制取纳米Cu2O和铁红的工艺流程如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
[已知FeCO3和Fe(OH)2的Ksp分别为3.2×10-11 mol2·L-2、8.0×10-16 mol3·L-3]
A.已知“滤渣”中主要含有SiO2和S,则可利用酒精溶解“滤渣”中的S实现两者的分离
B.若“沉铁”后溶液pH=8.5,且c(C)=3.2×10-5 mol·L-1,则所得FeCO3沉淀中混有Fe(OH)2
C.“还原”步骤中发生的反应的离子方程式为4Cu2++N2H4+8OH- 2Cu2O↓+6H2O+N2↑
D.利用铜棒和石墨棒作电极电解硝酸铜溶液制纳米Cu2O,其阴极电极反应为2Cu2++2e-+2OH- Cu2O+H2O
14.已知:常温下Ka1(H2C2O4)=10-1.22 mol·L-1,Ka2(H2C2O4)=10-4.19 mol·L-1。通过下列实验探究常温下0.100 mol·L-1 K2C2O4溶液的性质。
实验①:用pH计测得该溶液的pH=8.4。
实验②:向溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后溶液紫色褪去。
实验③:向溶液中加入少量0.100 mol·L-1盐酸至溶液pH=7.0。
实验④:向溶液中加入等体积0.100 mol·L-1 HCl溶液。
下列说法正确的是 (　　)
A.实验①溶液中:=10-11.39
B.实验②说明K2C2O4溶液具有漂白性
C.实验③反应所得溶液中:c(K+)>2c(C2)+c(HC2)
D.实验④反应所得溶液中:c(C2)15.已知25 ℃时,水溶液中AgBr的Ksp为5.0×10-13 mol2·L-2,AgI的Ksp为8.3×10-17 mol2·L-2。t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示。25 ℃时向10 mL AgNO3溶液中加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液体积变化的曲线(实线)如图2所示,已知:pAg=-lg c(Ag+)。下列说法错误的是 (　　)
　　
A.t<25
B.在a点未达到沉淀溶解平衡,可加入适量的AgNO3固体使溶液对应的离子浓度到达c点
C.图2中x点的坐标为(100,6),原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.把0.1 mol·L-1 NaCl溶液换成0.1 mol·L-1 NaI溶液,则图像在终点后变为曲线z
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(1)若t=25 ℃时,KW=　　　　　　,若t=100 ℃,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,则100 ℃时0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的pH=　　　。
(2)已知25 ℃时,0.1 L 0.1 mol·L-1的Na2A溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因:　　　　　　　　　　　　。
(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH　　　　NaOH溶液的pH。(填“>”“=”或“<”)
(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)之比为　　　　　　。
17.(12分)25 ℃时,0.1 mol·L-1 HA溶液中=108,0.01 mol·L-1 BOH溶液的pH=12。请回答下列问题:
(1)0.1 mol·L-1 HA溶液的pH=　　　　,HA的电离常数Ka为　　　　,BOH是　　　　　　(填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而增大的是　　　　(填字母)。
A.　　C.c(H+)与c(OH-)的乘积　　D.c(OH-)
(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中分别加入1 mol·L-1的NaOH溶液,HA溶液消耗的氢氧化钠溶液的体积比HCl溶液消耗的　　　　(填“多”“少”或“相等”)。
(4)已知t ℃下,KW=1×10-12 mol2·L-2,该温度下将pH=11的BOH溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=　　　　　。
18.(12分)Ⅰ.酸碱中和滴定:常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
图1
图2
(1)滴定盐酸的曲线是图　　　　(填“1”或“2”)。
(2)达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a　　　　b(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐 AgCl AgI AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白 黄 白 砖红 白
Ksp 1.8×10-10 mol2/L2 8.3×10-17 mol2/L2 1.2×10-16 mol2/L2 3.5×10-11 mol3/L3 1.0×10-12 mol2/L2
(3)滴定时可选为滴定指示剂的是　　　　(填字母)。
A.NaCl　　　B.K2CrO4　　　C.KI　　　D.NaCN
(4)如何确定该滴定过程的终点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)向50 mL 0.018 mol/L AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 mol/L盐酸,生成沉淀。试求:沉淀生成后溶液中c(Ag+)为　　　　　,溶液的pH是　　　　　。
19.(13分)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其他含钴配合物的原料。下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程:
回答下列问题:
(1)写出加适量NaClO3发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)加Na2CO3调pH至a会生成两种沉淀,分别为　　　　　　　　　　(填化学式)。
(3)操作Ⅰ的步骤包括　　　　　　　　　　、冷却结晶、过滤。
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH-)过大,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)“氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为　　　　　(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是　　　　　　　　　　　　　。写出该步骤的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3+后,加入过量KI溶液,再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液作指示剂),反应原理:2Co3++2I- 2Co2++I2,I2+2S2,实验过程中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是　　　　　。
a.用久置于空气中的KI固体配制溶液
b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡
d.溶液蓝色褪去,立即读数
20.(13分)一种以FeCl3、H3PO4、氨水为主要原料制备FePO4的流程如图。(已知:H3PO4是弱电解质)
(1)将FeCl3溶液与H3PO4溶液混合,没有明显现象,逐渐滴加氨水至pH为1.5左右,生成FePO4·2H2O沉淀。
①操作a为　　　　　　。
②生成FePO4·2H2O的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③控制氨水用量,保持pH为1.5左右,若pH过大或过小产生的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。室温下,当pH=2.0时溶液中的P是否沉淀完全　　　　[填“是”或“否”,当离子浓度≤10-5 mol/L时认为该离子沉淀完全,已知Fe(OH)3、FePO4的Ksp分别为4×10-38 mol4/L4、1.3×10-22 mol2/L2]。
④检验FePO4·2H2O固体洗涤干净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)测定产物样品中铁元素的质量分数,主要步骤如下:
ⅰ.取a g样品,加入过量盐酸充分溶解,再滴加SnCl2(还原剂)至溶液呈浅黄色;ⅱ.加入TiCl3,恰好将ⅰ中残余的少量Fe3+还原为Fe2+;ⅲ.用c mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+,消耗V mL K2Cr2O7标准溶液。
产物中铁元素的质量分数为　　　　%。
答案与解析
1.B 2.D 3.D 4.A 5.C 6.A 7.A 8.C
9.C 10.C 11.AB 12.D 13.C 14.AC 15.CD
1.B　KW只与温度有关,相同条件下,海水和纯水的KW相同,B错误。
2.D　草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用,是因为碳酸根离子和铵根离子水解相互促进,会生成氨气从而降低肥效,A不符合题意;NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液可作泡沫灭火剂,是因为HC、Al3+水解相互促进,生成二氧化碳和氢氧化铝,可以达到灭火目的,B不符合题意;Na2CO3水解使溶液显碱性,C+OH-,NaOH与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,故盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,C不符合题意;胃舒平的主要成分是氢氧化铝,用来治疗胃酸过多涉及的反应与盐类水解无关,D符合题意。
3.D　根据Ba原子守恒,得关系式:BaCl2~Ba(IO3)2,根据得失电子守恒可得:Ba(IO3)2~10I-~6I2,又由2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI,可得I2~2Na2S2O3,综上得关系式:BaCl2~Ba(IO3)2~6I2~12Na2S2O3,n(BaCl2)∶n(Na2S2O3)=1∶12。
4.A　步骤②说明该溶液中一定存在Br-;根据步骤②和步骤③,确定该溶液一定不含S;根据步骤①,知该溶液呈碱性,则该溶液一定含C,根据离子共存原则知一定不存在Al3+、Mg2+;溶液呈电中性,所以溶液中的阳离子只能是Na+;根据步骤④不能确定Cl-是否存在,因为加入氯水所得溶液中一定含有Cl-。综上,一定存在的离子是Na+、Br-、C,一定不存在的离子是Al3+、Mg2+、S,不能确定的离子是Cl-,A正确。
5.C　①H2C2O4能使酸性KMnO4溶液褪色,证明H2C2O4有还原性,不符合题意;②H2C2O4为二元酸,若H2C2O4为强酸,0.1 mol/L的H2C2O4溶液中c(H+)=0.2 mol/L,溶液的pH应小于1,则常温下,0.1 mol/L的H2C2O4溶液的pH=2可以证明乙二酸是弱电解质,符合题意;③H2C2O4和硫酸都是二元酸,且硫酸为强酸,相同条件下,浓度均为1 mol/L的两溶液,H2C2O4溶液的导电能力比硫酸溶液的导电能力弱,证明乙二酸是弱电解质,符合题意;④若H2C2O4为强酸,则pH=4的H2C2O4溶液加水稀释,所得溶液体积变为原来的100倍时pH应为6,pH约为5,证明乙二酸是弱电解质,符合题意。
6.A　ab段反应为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O,溶液中离子的总物质的量几乎不变,但溶液体积增大,离子浓度减小,故溶液导电能力减弱,A项正确;bc段为CH3COOH与NH3·H2O反应,所得产物为醋酸铵和水,书写离子方程式时NH3·H2O应写成化学式,B项错误;cd段继续滴加CH3COOH溶液,由于NH3·H2O和NaOH已反应完,CH3COOH电离程度很小,溶液中离子个数增多,但溶液体积增大,离子浓度减小,导致溶液导电能力减弱,C项错误;d点以后随着稀醋酸的滴加,溶液体积不断增大,离子浓度持续减小,溶液导电能力不会增强,D项错误。
7.A　用酸性KMnO4溶液氧化Fe2+时,会引入K+、Mn2+等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产,A错误;生产中应该使用H2O2溶液氧化Fe2+,然后加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH,使Fe3+、Cu2+等形成氢氧化物沉淀,B、D正确;加入Ag2SO4可除去Cl-,Ag2SO4转化为AgCl,是利用了沉淀转化的原理,C正确。
8.C　0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),A错误;该反应的平衡常数K=×104,当×104时,反应正向进行,B错误;向滤渣中加稀醋酸,产生气泡,说明滤渣中含CaCO3,所得清液中存在CaCO3的沉淀溶解平衡,有c(Ca2+)=,若CaSO4完全转化,清液中存在c(Ca2+)·c(S)9.C　实验1中白色沉淀能溶于稀硫酸,但没有气泡产生,说明白色沉淀a是Al(OH)3,故A正确;实验2中向白色沉淀中加入稀H2SO4,白色沉淀溶解且有少量气泡产生,说明白色沉淀b中含有C,故B正确;过量硫酸铝使溶液显酸性,过量碳酸钠使溶液显碱性,根据实验过程可知实验1、2中,白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH有关,故C不正确;白色沉淀表面都会有硫酸根离子残留,所以检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液,故D正确。
10.C　b点处硝酸铜与硫化钠溶液恰好完全反应生成硫化铜沉淀和NaNO3,V0=20.0 mL,硫化铜存在沉淀溶解平衡:CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq),c平(Cu2+)= mol·L-1=1.0×10-18 mol·L-1,pM=18,即m=18,故A正确;若c[Cu(NO3)2]=0.01 mol·L-1,10.0 mL 0.01 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液中硝酸铜的物质的量是10-4 mol,完全反应时消耗10-4 mol硫化钠,即硫化钠溶液的体积为=10-3 L=1 mL,而c平(Cu2+)=1.0×10-18 mol·L-1,所以反应终点可能为e点,故B正确;a点Cu2+水解促进水的电离,d点S2-水解促进水的电离,b点恰好形成硫化铜沉淀,此时水的电离程度是最小的,故C错误;相同条件下,若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替题述Cu(NO3)2溶液,则恰好完全反应时消耗硫化钠溶液的体积是20.0 mL,硫化汞存在沉淀溶解平衡:HgS(s) Hg2+(aq)+S2-(aq),c平(Hg2+)=×10-26 mol·L-1,所以反应终点由b向c方向移动,故D正确。
11.AB　根据题表中数据知,弱酸酸根离子水解程度:F-H2CO3>HClO>HC。常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,HF过量,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得:c(F-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(F-)>c(Na+),溶液中离子浓度大小为c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项错误;向NaClO溶液中通入少量的CO2气体,应发生反应:ClO-+H2O+CO2 HClO+HC,B项错误;等浓度的NaF和NaClO的混合溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),钠离子不水解,次氯酸根离子的水解程度大于氟离子,故c(Na+)>c(F-)>c(ClO-),则溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;酸性:HF>H2CO3>HClO>HC,则Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HC),D项正确。
12.D　H2CO3分步电离:H2CO3 H++HC,随pH增大,上述平衡正向移动,HC浓度均增大;CaCO3存在沉淀溶解平衡:CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq),温度一定,Ksp不变,c(C)增大,则c(Ca2+)减小。A项,①线代表HC,②线代表C,③线代表Ca2+,错误。B项,通过①线与代表H2CO3的线的交点为(6.3,-5)可得Ka1(H2CO3)==c平(H+)=1×10-6.3 mol·L-1,错误。C项,③线代表Ca2+,由题图可知随pH增大c(Ca2+)减小,错误。D项,pH=10.3时,①线与②线相交,溶液中c(C)=c(HC)=1×10-1.1 mol·L-1,c平(Ca2+)= mol·L-1=2.8×10-7.9 mol·L-1,正确。
13.C　硫微溶于酒精,不能用酒精分离SiO2和S,故A错误;“沉铁”后溶液中c(Fe2+)= mol·L-1=1.0×10-6 mol·L-1,溶液pH=8.5,则溶液中c(OH-)=1.0×10-5.5 mol·L-1,此时溶液中Q[Fe(OH)2]=1.0×10-6 mol·L-1×(1.0×10-5.5 mol·L-1)2=1.0×10-17 mol3·L-314.AC　实验①溶液中:
×c2(H+)==10-11.39,A正确;实验②说明K2C2O4溶液具有还原性,B错误;根据电荷守恒,实验③反应所得溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(C2)+c(HC2)+c(Cl-)+c(OH-),常温下pH=7.0时,c(H+)=c(OH-),c(K+)=2c(C2)+c(HC2)+c(Cl-)>2c(C2)+c(HC2),C正确;实验④反应所得溶液中的溶质为等物质的量的KHC2O4、KCl,HC2的电离常数是10-4.19 mol·L-1,水解常数是 mol·L-1=10-12.78 mol·L-1<电离常数,故HC2的电离程度大于其水解程度,故c(C2)>c(H2C2O4),D错误。
15.CD　根据图1中c点可得,该温度下Ksp(AgBr)=4.9×10-13 mol2·L-2,比25 ℃时的Ksp(AgBr)小,AgBr的Ksp随温度升高而增大,故t<25,A正确;a点对应的Q=c(Ag+)·c(Br-)16.答案　(每空2分)(1)1.0×10-14 mol2·L-2　11　(2)A2-+H2O HA-+OH-　(3)>　(4)1∶1∶1010
解析　(1)水是弱电解质,存在电离平衡:H2O H++OH-,在25 ℃时,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14 mol2·L-2;若t=100 ℃,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,100 ℃时0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,c平(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,故该溶液的pH=11。(2)25 ℃时,0.1 L 0.1 mol·L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液显碱性,说明溶液中A2-发生水解反应,离子方程式为A2-+H2O HA-+OH-。(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度,由于CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解使溶液显碱性,升高温度,CH3COO-水解程度增大,溶液的碱性增强,CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH变化比较小,所以分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH大于NaOH溶液的pH。(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液中由水电离产生的H+的浓度为10-12 mol·L-1,pH=12的NaOH溶液中由水电离产生的H+的浓度为10-12 mol·L-1,pH=12的Na2CO3溶液中由水电离产生的H+的浓度为10-2 mol·L-1,故三种溶液中由水电离产生的c(H+)之比为10-12∶10-12∶10-2=1∶1∶1010。
17.答案　(每空2分)(1)3　10-5 mol·L-1　强电解质　(2)AD　(3)多
(4)9∶11
解析　(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1HA溶液中=108,c(OH-)=10-8c(H+),则溶液中c(H+)= mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,溶液的pH=3;HA的电离常数Ka= mol·L-1≈10-5 mol·L-1;由0.01 mol·L-1BOH溶液的pH=12可知,BOH在溶液中完全电离,属于强电解质。(2)由HA的电离常数Ka=可知,,稀释时Ka不变,c(A-)减小,增大,则增大,故A符合题意;由HA的电离常数Ka=可知,,稀释时Ka不变,c(H+)减小,减小,则减小,故B不符合题意;水的离子积常数KW=c平(H+)·c平(OH-),温度不变,水的离子积常数不变,则c(H+)与c(OH-)的乘积不变,故C不符合题意;溶液中c平(OH-)=,稀释时KW不变,c(H+)减小,增大,则c(OH-)增大,故D符合题意。(3)HA为弱酸,体积相等、pH相等的HA溶液和HCl溶液中,HA的物质的量大于HCl的物质的量,若分别加入1 mol·L-1的NaOH溶液,HA溶液消耗的氢氧化钠溶液的体积比HCl溶液消耗的多。(4)t ℃下pH=11的BOH溶液中c平(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,由混合溶液的pH=2可得=10-2 mol·L-1,解得V1∶V2=9∶11。
18.答案　(每空2分)(1)1　(2)>　(3)B　(4)当滴入最后半滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不再改变　(5)1.8×10-7 mol/L　2
解析　(1)盐酸是强酸,CH3COOH是弱酸,浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液的pH:HClb。(4)AgSCN是白色沉淀,选用K2CrO4作指示剂,达到滴定终点时生成砖红色沉淀,所以滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不再改变。(5)向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 mol/L的盐酸,混合后溶液中c(Cl-)==0.001 mol/L,Ksp=c平(Ag+)×c平(Cl-)=1.8×10-10 mol2/L2,则溶液中c(Ag+)= mol/L=1.8×10-7 mol/L;溶液中的氢离子浓度为=0.01 mol/L,pH=2。
19.答案　(出标注外,每空2分)　(1)6Fe2++Cl+6H+ 6Fe3++Cl-+3H2O
(2)Fe(OH)3和Al(OH)3
(3)在HCl氛围下蒸发浓缩(1分)
(4)NH4Cl溶于水电离出的N会抑制后期加入的NH3·H2O的电离
(5)甲(1分)　先加入氨水再加入H2O2可防止生成Co(OH)3(1分)　H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O 2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O
(6)ab
解析　以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3,用盐酸溶解废料,得到含Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液,加入适量NaClO3将亚铁离子氧化为铁离子,再加入碳酸钠调节pH,使铝离子、铁离子分别转化为氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,过滤,得到滤液,向滤液中加入盐酸,调节溶液pH为2~3,经过操作Ⅰ(在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤)得到CoCl2·6H2O,再加入活性炭和氯化铵溶液,然后依次加入氨水和过氧化氢,发生反应H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O 2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O,再经系列操作得到产品。
(1)加适量NaClO3发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+,Cl被还原为Cl-,结合得失电子守恒和原子守恒可得离子方程式为6Fe2++Cl+6H+ 6Fe3++Cl-+3H2O。
(2)加入碳酸钠调节pH,分别将铁离子和铝离子转化为Fe(OH)3和Al(OH)3。
(3)为防止CoCl2水解,在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得CoCl2·6H2O。
(4)流程中氯化铵除作为反应物外,NH4Cl溶于水电离出的N会抑制后期加入的NH3·H2O的电离,可防止加氨水时氢氧根离子浓度过大。
(5)若先加入过氧化氢,会将Co2+氧化为Co3+,再加入氨水,会生成氢氧化钴,不利于产品的生成,故甲同学观点正确。
(6)用久置于空气中的KI固体配制溶液,碘化钾部分被氧化为碘单质,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准液的量增多,测定结果偏高,a正确;盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗,则标准液被稀释,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准液体积增多,测定结果偏高,b正确;滴定结束后,发现滴定管内有气泡,气泡占体积,则消耗的硫代硫酸钠标准液体积读数偏小,测定结果偏低,c错误;溶液蓝色褪去,立即读数,此时溶液可能混合不均匀,碘单质可能未完全被标准液反应,导致消耗的标准液减少,测定结果偏低,d错误。
20.答案　(除标注外,每空2分)(1)①过滤　②Fe3++H3PO4+3NH3·H2O FePO4·2H2O↓+3N+H2O　③pH过大,生成Fe(OH)3,pH过小,磷酸根离子不能全部沉淀,均使FePO4产率减小　是　④取适量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗涤干净
(2)(3分)
解析　(1)①向FeCl3溶液与H3PO4溶液混合后的溶液中加入氨水并水浴加热,得到悬浊液,经操作a分离得FePO4·2H2O固体,故操作a为过滤。②H3PO4为弱电解质,不能拆,故生成FePO4·2H2O的离子方程式为Fe3++H3PO4+3NH3·H2O FePO4·2H2O↓+3N+H2O。③室温下,pH=2.0,c(H+)=10-2 mol/L,c(OH-)=10-12 mol/L,c平(Fe3+)= mol/L=4×10-2 mol/L,c平(P)= mol/L=3.25×10-21 mol/L<10-5 mol/L,则P沉淀完全。④制备的FePO4·2H2O固体表面会附着杂质Cl-,若检验最后一次洗涤液中无Cl-,则说明FePO4·2H2O固体已洗涤干净,故方法为取适量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗涤干净。
(2)测定产品中铁元素的质量分数时,Fe3+被SnCl2和TiCl3还原为Fe2+,生成的Fe2+被K2Cr2O7氧化,发生反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+ 6Fe3++2Cr3++7H2O,根据关系式Cr2~6Fe2+~6FePO4可得n(FePO4)=6×10-3cV mol,铁元素的质量分数为%。