【突破课堂】第3章 物质在水溶液中的行为--26版高中同步达标检测卷鲁科版化学选必修1

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密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
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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　F 19　Na 23　Si 28　S 32　Cl 35.5　Ca 40　Mn 55　Fe 56　Zn 65　Ba 137　Ce140。
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.下列过程与水解反应无关的是 (　　)
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.NH4Cl与ZnCl2溶液可用作焊接中的除锈剂
C.向沸水中滴入FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
D.Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合出现白色沉淀
2.水是生命之源,下列关于水的说法正确的是 (　　)
A.水能微弱电离生成H+,所以严格地说纯水呈弱酸性
B.纯水中c平(OH-)·c平(H+)=KW,KW是常数,不随任何条件改变
C.25 ℃时,等浓度的酸、碱溶液中,水的电离程度相同
D.常温下,某溶液由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
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、C、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　　　　B.一定没有的离子是Al3+、S、Cl-
C.可能含有的离子是Na+、Al3+、C　　　　D.不能确定的离子是Na+、S、Cl-
5.常温下,有关下列溶液的说法不正确的是 (　　)
A.加水稀释0.1 mol/L Na2S溶液时,溶液中各离子浓度不一定都减小
B.pH相同的NH4Cl和HCl溶液中水的电离程度相同
C.pH相同的①CH3COONa,②NaHCO3,③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
D.将a mol/L氨水与0.1 mol/L盐酸等体积混合(忽略溶液体积变化),平衡时c(N)=c(Cl-),NH3·H2O的电离平衡常数可表示为 mol/L
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,通过下列实验探究Na2HPO4溶液的性质。
实验序号 实验操作和现象
1 用pH计测定0.1 mol·L-1 Na2HPO4溶液的pH,测得pH为9.7
2 向0.1 mol·L-1 Na2HPO4溶液中滴加少量澄清石灰水,产生白色沉淀
下列有关说法错误的是 (　　)
A.0.1 mol·L-1 Na2HPO4溶液中:c(H2P)>c(P)
B.0.1 mol·L-1 Na2HPO4溶液中存在:c(OH-)+c(P)=c(H+)+c(H2P)+2c(H3PO4)
C.实验2中反应的离子方程式为2HP+3Ca2++2OH- Ca3(PO4)2↓+2H2O
D.实验1和实验2所得溶液中c(OH-)·c(H+)相等
9.某小组研究沉淀之间的转化,实验设计如图所示。(已知:ZnS为白色固体,CuS为黑色固体)下列分析不正确的是 (　　)
A.①中存在沉淀溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)
B.②中现象可证明Zn2+(aq)与S2-(aq)的反应是有限度的
C.③中颜色变化说明ZnS转化为了CuS
D.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动
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.下列有关滴定操作的说法正确的是 (　　)
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏低
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
12.25 ℃,一元弱碱甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb=4.0×10-4 mol·L-1,lg5=0.7,电解质溶液的电导率与离子浓度有关,电导率越大,溶液的导电能力越强。25 ℃时,用0.02 mol·L-1的盐酸滴定20.00 mL 0.02 mol·L-1 CH3NH2溶液,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率随加入盐酸的体积变化如图。下列说法不正确的是 (　　)
A.25 ℃,M点对应的溶液中c水(H+)·c水(OH-)>1.0×10-14 mol2·L-2[c水(H+)、c水(OH-)分别表示由水电离出的H+浓度和由水电离出的OH-浓度]
B.滴定开始后,溶液中始终存在:c(CH3N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
C.N点对应的溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(CH3N)>c(OH-)
D.25 ℃,M点对应溶液的pH=6.3
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.工业生产中常通过生成氟化物沉淀除去Ca2+、Mg2+,为探究溶液酸、碱性对沉淀的影响,用盐酸分别调节CaF2和MgF2浊液的pH,在不同pH下,测得体系中lg与-lgc(X)(X为Ca2+、Mg2+、F-)的关系如图所示,已知Ksp(CaF2)A.L1表示lg随-lgc(F-)的变化曲线
B.Ksp(CaF2)=10-9.8 mol3·L-3
C.c点溶液中:c(H+)+2c(Ca2+)>c(F-)+c(HF)+c(Cl-)(不考虑水的电离)
D.e点浊液中加入NaF固体,-lgc(X)沿L1向d点移动
15.已知25 ℃时,水溶液中AgBr的Ksp为5.4×10-13 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)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.　　B.　　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溶液至恰好反应完全,HA溶液消耗的氢氧化钠溶液的体积比HCl溶液消耗的　　　　(填“多”或“少”)。
(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(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=　　　　　。
17.(12分)化学上的缓冲溶液就是外加少量酸、碱后而pH基本不变的溶液。
Ⅰ.CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液
(1)现有25 ℃时浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,该缓冲溶液中存在的两个主要平衡是　　　　　　　　　　　　　、CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。
(2)向1.0 L上述0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　,反应后溶液中c(H+)=　　　 mol·L-1。
(3)25 ℃时,向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示,a点为反应一半点,a点溶液中离子浓度关系由大到小为　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系
(4)人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系,下列说法错误的是　　　　(填字母)。
a.代谢产生的H+被HC结合形成H2CO3
b.代谢产生的碱被中和,H+又由H2CO3电离
c.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响
d.能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定
(5)写出HC的水解平衡常数表达式:Kh(HC)=　　　　。
18.(12分)利用草酸(H2C2O4)及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的浓度。
实验流程:取血样10.00 mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此沉淀洗涤后溶于强酸得到草酸(H2C2O4),再用硫酸酸化的0.01 mol·L-1KMnO4标准液滴定,使草酸转化成CO2逸出,平行滴定三次,平均消耗KMnO4标准液15.00 mL。计算出血液中钙离子浓度。
(1)KMnO4标准液应用　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,注入KMnO4标准溶液之前,滴定管需要检查是否漏水、洗涤和　　　　。
(2)若用25.00 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“12”处,则滴定管内液体的体积　　　　。
A.=13.00 mL　　B.=12.00 mL　　C.>13.00 mL　　D.<13.00 mL
(3)请写出滴定过程中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(4)判断达到滴定终点的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(5)血液样品中Ca2+浓度为　　　　mg/mL(小数点后保留2位数字)。
(6)判断下列操作对血液中钙离子的浓度测定结果的影响。
①滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,使测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
②滴定过程中锥形瓶内液体溅出,使测定结果　　　　。
19.(12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　　　　%。
20.(14分)硫酸铈铵[(NH4)4Ce(SO4)4](M=596)是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaF2、SiO2)为原料制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示。
已知:①Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+。
②“沉铈”时发生的反应之一:Ce2(SO4)3+Na2SO4+6H2O Ce2(SO4)3·Na2SO4·6H2O。
回答下列问题:
(1)滤渣A的成分是　　　　(填化学式)。“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,矿粉从上部加入),这样操作的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“酸浸”中,铈浸出率与温度的关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是　　　　℃,硫酸浓度为　　　　mol·L-1。
图1　　　图2
(3)“沉铈”时,硫脲作　　　　(填“还原剂”或“氧化剂”)。
(4)“溶解”时,为防止Ce3+被氧化,可以加入　　　　(填字母)。
a.KMnO4　　　　　b.NaClO　　　　　c.CH3CHO
(5)测定产品纯度。称取w g产品溶于水,配制成250 mL溶液,准确量取25.00 mL配制的溶液于锥形瓶中。加入V mL 0.10 mol·L-1 Na2Fe(SO4)2溶液,恰好完全反应,该产品纯度为　　　　。(杂质不参与反应,滴定反应为Fe2++Ce4+ Ce3++Fe3+)
答案全解全析
1.D　盐类水解是吸热过程,升高温度促进碳酸钠水解,导致溶液碱性增强,所以热的纯碱溶液去除油脂效果好,A项不符合题意;NH4Cl与ZnCl2都为强酸弱碱盐,二者水解都能使溶液呈酸性,可作焊接金属时的除锈剂,B项不符合题意;Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3,加热能增大Fe3+的水解程度,生成Fe(OH)3胶体,C项不符合题意;Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3发生反应产生白色沉淀,与水解无关,D项符合题意。
2.D　水是弱电解质,它能微弱电离生成等量的OH-和H+,纯水呈中性,故A错误;25 ℃时,纯水中c平(OH-)×c平(H+)=10-14 mol2·L-2=KW,KW随温度的改变而改变,故B错误;相同温度下,等浓度的OH-和H+对水电离的抑制程度相同,但等浓度的酸、碱溶液中分别电离出的H+和OH-浓度不一定相同,故C错误;常温下,某溶液由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,说明水的电离被抑制,酸和碱都能抑制水的电离,该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故D正确。
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.B　加水稀释0.1 mol/L Na2S溶液时促进硫离子水解,但溶液碱性减弱,温度不变,KW不变,所以溶液中氢离子浓度增大,A正确;常温下,pH相同的NH4Cl和HCl溶液中水的电离程度不相同,NH4Cl促进水的电离,HCl抑制水的电离,B错误;相同条件下水解程度NaClO>NaHCO3>CH3COONa,所以c(Na+):③<②<①,C正确;将a mol/L的氨水与0.1 mol/L盐酸等体积混合,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-),平衡时c(N)=c(Cl-)=0.05 mol/L,则c(NH3·H2O)=(0.5a-0.05) mol/L,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,所以电离平衡常数可表示为 mol/L= mol/L,D正确。
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　实验1可说明HP的水解程度大于其电离程度,则c(H2P)>c(P),A正确;Na2HPO4溶液中存在元素守恒(物料守恒):c(Na+)=2[c(HP)+c(H2P)+c(H3PO4)+c(P)],电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2P)+2c(HP)+3c(P),联立两式可得c(OH-)+c(P)=c(H+)+c(H2P)+2c(H3PO4),B正确;实验2产生的白色沉淀为Ca3(PO4)2,离子方程式为6HP+3Ca2++6OH- Ca3(PO4)2↓+6H2O+4P,C错误;实验1和实验2所处温度相同,溶液中c平(OH-)·c平(H+)=KW,KW相等,D正确。
9.B　将Na2S溶液加入ZnSO4溶液中发生反应Na2S+ZnSO4 ZnS↓+Na2SO4,所以①中存在ZnS的沉淀溶解平衡:ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),故A正确;加入的Na2S的物质的量为0.002 L×0.2 mol·L-1=0.000 4 mol,ZnSO4的物质的量为0.002 L×0.1 mol·L-1=0.000 2 mol,Na2S过量,Zn2+完全反应,S2-有剩余,所以要证明Zn2+(aq)与S2-(aq)的反应是有限度的,应验证上层清液中含有Zn2+,在上层清液中加入CuSO4溶液出现黑色沉淀只能说明上层清液中存在S2-,故B不正确;ZnS为白色固体,CuS为黑色固体,③中颜色变化说明ZnS转化为了CuS,故C正确;沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,故D正确。
10.C　b点硝酸铜与硫化钠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,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+)== mol·L-1=×10-26 mol·L-1,所以反应终点由b向c方向移动,故D正确。
11.CD　滴定管读数时应精确到小数点后2位,应该为21.70 mL,故A错误;没有用标准KOH溶液润洗碱式滴定管,使得标准液被稀释,浓度偏低,消耗标准液体积偏大,则测定结果偏高,故B错误;相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,所以所配的溶液中c(OH-)偏大,导致消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,故C正确;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液,若滴定前仰视读数,滴定到终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,测定结果偏高,故D正确。
12.C　由化学方程式CH3NH2+HClCH3NH3Cl和滴定曲线可知,M点酸碱恰好完全反应,溶质为CH3NH3Cl,属于强酸弱碱盐,CH3NH3Cl水解促进水的电离,所以25 ℃时M点对应的溶液中c水(H+)·c水(OH-)>1.0×10-14 mol2·L-2,故A正确;根据电荷守恒可知,滴定开始后,溶液中始终存在:c(CH3N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),故B正确;N点盐酸过量,溶液中溶质为CH3NH3Cl、HCl,结合题图知N点对应的溶液中c(Cl-)>c(CH3N)>c(H+)>c(OH-),故C错误;一元弱碱甲胺的电离常数Kb=4.0×10-4 mol·L-1,M点酸碱恰好完全反应,溶质为CH3NH3Cl,浓度为0.01 mol·L-1,Kh(CH3N)= mol·L-1=2.5×10-11 mol·L-1,所以c(H+)= mol·L-1=5×10-7 mol·L-1,25 ℃时M点对应的溶液的pH=7-lg5=6.3,故D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平(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.B　由Ka=可得lg=lg=lgc(F-)-lgKa,随着lg增大,lgc(F-)增大,即-lgc(F-)减小,所以L3表示lg随-lgc(F-)的变化曲线,A错误;温度不变,当lg相同时,c(F-)一定相同,由题图知,当lg相同时,L2表示的离子浓度小,已知Ksp(CaF2)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　(除标注外,每空2分)(1)3(1分)　10-5 mol·L-1　强电解质(1分)　(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。
17.答案　(每空2分)(1)CH3COOH CH3COO-+H+
(2)CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O　10-4.76
(3)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)c
(5)
解析　(1)CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液中存在的两个主要平衡:CH3COOH CH3COO-+H+、CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。(2)向1.0 L题述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,缓冲液中的CH3COOH与NaOH反应,故发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O,反应后溶液的pH几乎不变,pH=4.76,溶液中c(H+)=10-4.76 mol·L-1。(3)25 ℃时,向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,a点为反应一半点,溶液显酸性,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),a点离子浓度关系由大到小为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(4)人体代谢产生的H+与HC结合形成H2CO3,a项正确;代谢产生的碱进入血液时,立即被中和,代谢废物经过肾脏调节排出体外,H+又可由H2CO3电离补充,维持血液pH的稳定,b项正确;血液中的缓冲体系可抵抗少量酸或碱的影响,不能抵抗大量酸或碱的影响,否则缓冲溶液失去作用,出现酸或碱中毒,c项错误;由以上分析知,d项正确。(5)HC水解的离子方程式为HC+H2O H2CO3+OH-,水解平衡常数表达式为Kh(HC)=。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)酸式(1分)　润洗(1分)
(2)C
(3)5H2C2O4+2Mn+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色
(5)1.50
(6)①偏高(1分)　②偏低(1分)
解析　(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,故KMnO4标准液应用酸式滴定管盛装;滴定管需要检查是否漏水、洗涤和润洗。
(2)滴定管“0”刻度线在上,“25”刻度线在下,25.00 mL滴定管刻度“25”以下还有溶液,故当滴定管中的液面在刻度“12”处,管内液体的体积大于(25.00-12.00) mL=13.00 mL,故选C。(3)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得该反应的离子方程式为5H2C2O4+2Mn+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。(5)根据5H2C2O4+2Mn+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O、Ca2+~CaC2O4~H2C2O4可知,n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.01 mol/L×15.00×10-3 L=3.75×10-4 mol,所以血液样品中c(Ca2+)==1.50 mg/mL。(6)①滴定前有气泡,滴定后消失,所读标准液体积偏大,将导致测定结果偏高。②锥形瓶内液体溅出,使实验用的KMnO4标准溶液偏少,测定结果偏低。
19.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(1分)　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,则说明已洗涤干净。
(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×100%=%。
20.答案　(每空2分)(1)SiO2、BaSO4　增大接触面积,提高反应速率,使焙烧更充分,提高原料的利用率
(2)95　3.0
(3)还原剂
(4)c
(5)%
解析　氟碳铈矿(含CeFCO3、BaF2、SiO2)在空气中“焙烧”,根据已知信息①“焙烧”后Ce元素的化合价由+3价升高为+4价,BaF2转化为BaO,SiO2不反应,加稀硫酸“酸浸”,+4价Ce反应生成Ce,BaO生成硫酸钡,故滤渣A的主要成分为SiO2、BaSO4;浸液中的Ce与硫脲、硫酸钠反应被还原为Ce2(SO4)3·Na2SO4·6H2O,再加氢氧化钠、稀硫酸溶解得到含Ce3+的溶液,加碳酸氢铵沉Ce,生成Ce2(CO3)3,灼烧得到CeO2,CeO2与稀硫酸反应得Ce(SO4)2,最后与硫酸铵作用得到产品。
(1)滤渣A的成分为SiO2、BaSO4;“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作的目的是增大接触面积,提高反应速率,使焙烧更充分,原料的利用率更大。
(2)根据题图1,可以看出适宜的温度为95 ℃,温度再升高铈浸出率基本不变;由题图2可知,硫酸的浓度为3.0 mol·L-1时,铈浸出率最高。
(3)“沉铈”时,硫脲将+4价Ce还原为+3价,故硫脲为还原剂。(4)KMnO4和NaClO都具有强氧化性,为防止Ce3+被氧化,应该加入一种还原剂,选项中能作还原剂的为CH3CHO,故选c。
(5)Fe2++Ce4+ Ce3++Fe3+,n(Fe2+)=0.1 mol·L-1×V×10-3 L=1.0×10-4V mol,则n(Ce4+)=1.0×10-4V mol,原样品中(NH4)4Ce(SO4)4的物质的量为1.0×10-4V mol×10=1.0×10-3V mol,产品纯度为×100%=%。