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- 2021-07-02 发布
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专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
【考情探究】
课
标
解
读
考点
弱电解质的电离平衡
溶液的酸碱性
解读
1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性
3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数(Ka、Kb)进行相关计算
1.了解水的电离、离子积常数(KW)
2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算
考情分析
本专题内容为高考常考内容之一。影响弱电解质电离、水的电离平衡的因素,电离平衡常数及滴定的迁移应用是考查的重点,多以数形结合的形式进行知识与能力的综合考查
备考指导
应用平衡移动原理理解弱电解质的电离、水的电离平衡移动的相关变化。关注酸碱中和滴定原理的迁移应用,熟悉氧化还原反应的得失电子守恒关系以及沉淀滴定的定量关系
【真题探秘】
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基础篇固本夯基
【基础集训】
考点一 弱电解质的电离平衡
1.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,c(NH4+)/c(NH3·H2O)不断减小
答案 B
2.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol/L、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图可知BOH一定是强碱
B.Ka(HA)=1×10-6 mol/L
C.b点时,c(B-)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)
D.a→b过程中水的电离程度始终增大
答案 D
3.已知电导率越大导电能力越强。常温下用0.100 mol·L-1NaOH溶液分别滴定10.00 mL浓度均为0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表滴定盐酸的曲线
B.滴定醋酸的过程应该选择甲基橙作为指示剂
C.a、b、c三点溶液中水的电离程度:c>a>b
D.b点溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
答案 D
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考点二 溶液的酸碱性
4.25 ℃时,关于下列溶液的说法一定正确的是( )
A.将浓度均为0.1 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合,会产生CH3COOAg沉淀[已知25 ℃时Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3]
B.100 mL pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-的物质的量为0.02 mol
C.某盐溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol·L-1,则该溶液的pH=a
D.溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度的乘积等于10-14
答案 A
5.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)增大
答案 B
6.NaClO3可用于制取二氧化氯、亚氯酸钠及高氯酸盐等。以原盐(主要成分为NaCl)为原料制备氯酸钠的工艺流程如下:
已知:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+。
回答下列问题:
(1)“粗制盐水”中加入NaOH和Na2CO3的目的是 。
(2)过滤时,使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)在pH:6.4~6.8,温度:40~50 ℃的条件下电解,理论上最终产物只有NaClO3。电解时阳极的产物为Cl2,溶液中发生的反应有Cl2+H2O HClO+H++Cl-,HClO H++ClO-和 。
(4)电解槽中温度不宜过高,其原因是 。
加入的Na2Cr2O7可以调节电解液酸度,若酸度过大,则电解液中主要存在 (填“Cr2O72-”或“CrO42-”)。
(5)为检测电解后盐水中NaClO3的物质的量浓度,进行下列实验:
Ⅰ.准确吸取10.00 mL电解后的盐水,加入适量的3% H2O2溶液充分搅拌并煮沸。
Ⅱ.准确吸取0.10 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液25.00 mL于300 mL锥形瓶中,加入足量稀硫酸。
Ⅲ.将Ⅰ的溶液加入Ⅱ的锥形瓶中,隔绝空气煮沸10 min,加热充分反应。冷却至室温后,加入10 mL 0.4 mol·L-1MnSO4溶液、5 mL 85%磷酸溶液,用c mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+至溶液变为微红色,即滴定终点,此时消耗高锰酸钾标准溶液V mL。
①步骤Ⅰ中加入H2O2溶液的作用是 。
②步骤Ⅲ中ClO3-被Fe2+还原为Cl-的离子方程式为 。
③该盐水中NaClO3的物质的量浓度为 mol·L-1。
答案 (1)除去Mg2+和Ca2+ (2)漏斗
(3)3HClO ClO3-+2Cl-+3H+
(4)防止HClO分解和Cl2逸出 Cr2O72-
(5)①除去电解后盐水中的CrO42-和Cr2O72-
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②6Fe2++ClO3-+6H+ 6Fe3++Cl-+3H2O
③0.25-0.5cV6
综合篇知能转换
【综合集训】
1.(2019菏泽一模,13)25 ℃时,向10 mL 0.1 mol·L-1一元弱碱XOH溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG[AG=lg c(H+)c(OH-)]变化如图所示(溶液混合时体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是( )
A.若a=-8,则Kb(XOH)≈10-5
B.M点表示盐酸和XOH恰好完全反应
C.R点溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)
D.M点到N点,水的电离程度先增大后减小
答案 B
2.(2019枣庄一模,13)室温下,向100 mL 0.1 mol·L-1二元酸H2A溶液中加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.H2A为二元弱酸
B.a、b、c、d四种状态中水的电离程度最大的是c点
C.b点存在:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)>c(A2-)
D.c点存在:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)
答案 C
3.(2019临沂二模,13)25 ℃时,向20.00 mL 0.1 mol·L-1H2X溶液中滴入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lg c水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.水的电离程度:M>N=Q>P
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B.图中M、P、Q三点对应溶液中c(HX-)c(X2-)相等
C.N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+c(H2X)
答案 C
4.(2019德州二模,13)25 ℃时,用0.10 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.05 mol·L-1 H2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )
A.A点溶液的pH等于1
B.由图中数据可知,H2A为弱酸
C.B点水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1
D.C点溶液中c(NH4+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
答案 B
5.(2018济南一模,26)H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂。某课外小组采用滴定法测定某医用消毒剂中H2O2的浓度。实验步骤如下:
①标准液的配制和标定:称取一定量KMnO4固体溶于水,避光放置6~10 天,过滤并取滤液于滴定管中待用,称取m g Na2C2O4 固体于锥形瓶中,加水溶解,再加H2SO4酸化,滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为V1 mL,滴定过程中发生的一个反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。
②H2O2浓度的测定:取待测样品25 mL稀释至500 mL,再移取10.00 mL于锥形瓶中,加H2SO4酸化,用上述KMnO4标准液滴定至终点,消耗溶液的体积为V2 mL。
回答下列问题:
(1)②中移取10.00 mL待测液所用主要仪器名称为 。
(2)配制KMnO4标准液时需要久置并过滤掉变质生成的MnO2,该过滤操作需用 。
a.普通漏斗和滤纸
b.布氏漏斗和滤纸
c.不需滤纸的微孔玻璃漏斗
(3)标定KMnO4标准液时需要控制温度为75~85 ℃,温度过低反应较慢,温度过高可能会因 而导致KMnO4标准液的标定浓度偏高,在恒定温度下进行滴定操作时,开始时反应速率较慢,随后加快,导致速率加快的原因是 。
(4)KMnO4标准液滴定H2O2的离子方程式为 ;当滴定到
时,可以认为已达到滴定终点。
(5)该医用消毒剂中H2O2的物质的量浓度为 mol·L-1。
(6)②中若用盐酸代替H2SO4,测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)酸式滴定管(或移液管) (2)c
(3)草酸分解 生成的 Mn2+对反应具有催化作用
(4)2MnO4-+5H2O2+6H+ 2Mn2++5O2↑+8H2O
滴入最后一滴KMnO4溶液后,锥形瓶中液体由无色变为浅红色且半分钟内不褪色
(5)1 000mV267V1 (6)偏高
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应用篇知行合一
【应用集训】
1.(2019临沂期末,14)25 ℃时,向0.10 mol·L-1的H2C2O4(二元弱酸)溶液中滴加NaOH溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.25 ℃时H2C2O4的一级电离常数为Ka1=10-4.3
B.pH=2.7的溶液中:c(H2C2O4)=c(C2O42-)
C.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)
D.滴加NaOH溶液的过程中始终存在:c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(Na+)+c(H+)
答案 A
2.(2018潍坊二模,28)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。
(1)下图所示为1 mol CH4(g)完全燃烧生成气态水的能量变化和1 mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下,CH4(g)可以还原SO2(g)生成单质S(g)、H2O(g)和CO2(g),写出该反应的热化学方程式: 。
(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下,向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和1 mol SO2发生反应,测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应的状态中,达到平衡状态的有 (填字母)。
②该反应的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是 。
A.降低温度 B.增加C的量
C.减小容器体积 D.添加高效催化剂
(3)用氨水吸收SO2。25 ℃时2.0 mol·L-1的氨水中,NH3·H2O的电离度α= (α=已电离的溶质分子数原有溶质的分子总数×100%)。将含SO2的烟气通入该氨水中,当溶液显中性时,溶液中的c(SO32-)c(HSO3-)
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= 。[已知25 ℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8]
(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液,用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8。
①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式: 。
②若用9.65 A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时,理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为 。(F=96 500 C·mol-1)
答案 (1)CH4(g)+2SO2(g) 2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1
(2)①C ②< ③A (3)0.3% 0.62
(4)①2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑ ②0.18 mol
【五年高考】
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl-
答案 D
2.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中c(HA)·c(OH-)c(A-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
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D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
答案 C
3. (2019北京理综,11,6分)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L-1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是( )
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4 CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4 NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4有还原性,2MnO4-+5C2O42-+16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OH C2H5OOCCOOC2H5+2H2O
答案 C
4.(2018天津理综,3,6分)下列叙述正确的是( )
A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
答案 B
5.(2017课标Ⅰ,13,6分)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
答案 D
6.(2016课标Ⅲ,13,6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)增大
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C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中c(NH4+)c(Cl-)>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl-)c(Br-)不变
答案 D
7.(2016浙江理综,12,6分)苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10-5,H2CO3的Ka1=4.17×10-7,Ka2=4.90×10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分)( )
A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变
C.当pH为5.0时,饮料中c(HA)c(A-)=0.16
D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)-c(HA)
答案 C
8.(2015课标Ⅰ,13,6分)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lgVV0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-)相等
D.当lgVV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大
答案 D
考点二 溶液的酸碱性
9.(2019上海选考,5,2分)25 ℃时,0.005 mol/L Ba(OH)2溶液中H+浓度是( )
A.1×10-12 mol/L B.1×10-13 mol/L
C.5×10-12 mol/L D.5×10-13 mol/L
答案 A
10.(2019上海选考,13,2分)用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是( )
A.可以用酚酞代替指示剂
B.滴定前用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
答案 C
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11.(2016课标Ⅰ,12,6分)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
答案 D
12.(2015重庆理综,3,6分)下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
答案 C
13.(2019江苏单科,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O72-与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大
②n(Cr2O72-)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol
由滴定时Cr2O72-→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O72-~6Fe2+
(或Cr2O72-+14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:
ω(Fe)=0.369 6 g3.000 g×100%=12.32%
教师专用题组
考点一 弱电解质的电离平衡
1. (2014山东理综,13,5分)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为
0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
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A.水的电离程度始终增大
B.c(NH4+)c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH4+)=c(CH3COO-)
答案 D
2.(2014广东理综,12,4分)常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
答案 D
3.(2013重庆理综,2,6分)下列说法正确的是( )
A.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
B.25 ℃时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH=7,V醋酸c(F-) B.c(H+)>c(HF)
C.c(OH-)>c(HF) D.c(HF)>c(F-)
答案 BC
5.(2011课标,10,6分)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c(H+) B.Ka(HF) C.c(F-)c(H+) D.c(H+)c(HF)
答案 D
考点二 溶液的酸碱性
6.(2013大纲全国,12,6分)下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误··的是( )
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A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=KW
B.M区域内任意点均有c(H+)c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
D.HY与HZ混合,达到平衡时:c(H+)=Ka(HY)·c(HY)c(Y-)+c(Z-)+c(OH-)
答案 B
9.(2014重庆理综,9,15分)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
图1
(1)仪器A的名称是 ,水通入A的进口为 。
(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为 。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L-1 NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的 ;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为 ;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号) (①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。
- 18 -
图2
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为: g·L-1。
(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施
。
答案 (1)冷凝管或冷凝器 b
(2)SO2+H2O2 H2SO4 (3)③ 酚酞 ④
(4)0.24
(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响
【三年模拟】
时间:40分钟 分值:70分
一、选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020届聊城高三11月月考,15)25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>① B.②>③>①>④
C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
答案 C
2.(2019青岛调研,14)已知常温下三种酸的电离平衡常数如下表所示:
HCN
H2CO3
HF
4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
6.7×10-4
下列说法不正确的是( )
A.相同物质的量浓度的HCN和HF溶液中,HF溶液中水的电离程度较小
B.相同物质的量浓度的NaCN、Na2CO3和NaF溶液,Na2CO3溶液pH最大
C.相同物质的量浓度的NaCN和NaF溶液中,c(F-)+c(OH-)>c(CN-)+c(OH-)
D.在NaCN溶液中通入少量CO2,离子方程式为2CN-+H2O+CO2 2HCN+CO32-
答案 D
3.(2020届德州高二期中,19)下列溶液一定为中性的是( )
A.pH=7 B.c(H+)=c(OH-)
C.KWc(H+)=10-7 mol·L-1 D.滴入石蕊显红色的溶液
答案 B
4.(2020届省实验中学高三二诊,12)常温下将pH和体积均相同的HNO2和CH3COOH溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.电离平衡常数:Ka(CH3COOH)>Ka(HNO2)
B.从c点到d点溶液中c(HNO2)×c(OH-)c(NO2-)的值保持不变
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C.溶液中水的电离程度:b>c
D.a点时,相同体积的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中的c(Na+)相等
答案 B
5.(2020届聊城高三10月测试,3)已知在100 ℃的温度下(本题涉及的溶液温度均为100 ℃),水的离子积KW=1×10-12。下列说法正确的是( )
A.0.05 mol·L-1的H2SO4溶液pH=1
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
答案 A
6.(2019淄博、滨州一模,13)常温下用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液的过程中,溶液中-lg c(H+)c(H2C2O4)和-lg c(HC2O4-)[或-lg c(H+)c(HC2O4-)和-lg c(C2O42-)]的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ka1(H2C2O4)数量级为10-1
B.曲线N表示-lg c(H+)c(H2C2O4)和-lg c(HC2O4-)的关系
C.向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,此时溶液pH约为5
D.在NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
答案 C
7.(2019泰安二模,13)羟氨(NH2OH)为一元弱碱(25 ℃时,电离平衡常数Kb=9.0×10-9),其电离方程式为NH2OH+H2O NH3OH++OH-。在25 ℃时,用0.10 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.10 mol·L-1 NH2OH溶液,滴定过程中由水电离出来的H+浓度的负对数[-lg c水(H+)]与盐酸体积(V)的关系如图所示(已知:lg 3=0.5)。下列说法中错误的是( )
A.a点对应溶液的pH=9.5
B.b点对应的溶液中有:c(NH3OH+)=c(Cl-)
C.c点溶液中存在离子反应:NH3OH++H2O NH2OH+H3O+
D.d点溶液中:-lg c水(H+)=13
答案 D
8. (2018聊城二模,13)乙二胺(H2NCH2CH2NH2 )是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。常温下,向乙二胺溶液中滴加稀盐酸,溶液的pH随离子浓度变化关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
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lgc(H2NCH2CH2NH3+)c(H2NCH2CH2NH2)或lgc(H3NCH2CH2NH32+)c(H2NCH2CH2NH3+)
A. 常温下,pKb2=-lg Kb2 =7.15
B. 溶液中水的电离程度:a点大于b点
C. H3NCH2CH2NH3Cl2溶液中c(H+)>c(OH-)
D. 曲线G代表pH 与lgc(H3NCH2CH2NH32+)c(H2NCH2CH2NH3+)的变化关系
答案 B
9.(2019青岛一模,13)已知pOH=-lgc(OH-)。向20 mL 0.1 mol·L-1的氨水中滴加未知浓度的稀硫酸,测得混合溶液的温度、pOH随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.稀硫酸的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
B.当溶液中pH=pOH时,水的电离程度最大
C.a点时溶液中存在c(NH3·H2O)+2c(OH-)c(NH4+)+2c(H+)
D.a、b、c三点对应NH4+的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c)
答案 B
二、选择题(每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意)
10.(2019济宁二模改编)人体血液存在H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示c(H2CO3)c(HCO3-)或c(HPO42-)c(H2PO4-)]与pH的关系如图所示。已知碳酸的pKa1=6.4、磷酸的pKa2=7.2(pKa=-lgKa)。
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示lgc(HPO42-)c(H2PO4-)与pH的变化关系
B.a→b的过程中,水的电离程度逐渐增大
C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,c(HPO42-)=c(H2PO4-)
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D.当pH增大时,c(HCO3-)·c(H2PO4-)c(HPO42-)逐渐减小
答案 BD
11.(2020届滨州博兴一中高三月考,13)在体积都为1 L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下列各图所示内容比较符合客观事实的是( )
答案 C
12.(2019潍坊一模,13改编)常温下,将NaOH溶液滴入二元弱酸H2X溶液中,混合溶液中的粒子浓度与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线N表示lgc(X2-)c(HX-)与pH的变化关系
B.NaHX溶液显碱性
C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
D.Ka2(H2X)的数量级为10-9
答案 AC
三、非选择题(共40分)
13.(2019聊城一模,28)(12分)亚磷酸(H3PO3)是重要的化工原料,可作尼龙增白剂、农药中间体等。
(1)亚磷酸溶液与硝酸银溶液混合生成黑色的银和一氧化氮气体,反应的化学方程式为
。
(2)亚磷酸为二元弱酸。
已知:①H3PO3(aq)+NaOH(aq) NaH2PO3(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ/mol
②HCl(aq)+NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJ/mol
求H3PO3(aq) H+(aq)+H2PO3-(aq) ΔH= 。
(3)25 ℃时,H3PO3电离常数Ka1=8.4×10-3,则NaH2PO3水解常数Kh= (结果保留两位有效数字);Na2HPO3为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显
- 18 -
(填“酸性”“中性”“碱性”或“无法判断”);浓度均为0.1 mol/L的Na2HPO3和NaOH的混合液,加水稀释10倍后的溶液中c(H2PO3-)c(HPO32-)将 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)亚磷酸可用电解Na2HPO3溶液的方法制取,装置如图所示:
①A室的电极反应式为 ;
②产品室中反应的离子方程式为 。
答案 (1)2H3PO3+AgNO3 2H3PO4+Ag↓+NO↑
(2)(b-a)kJ/mol
(3)1.2×10-12 正盐 碱性 增大
(4)①4OH--4e- O2↑+2H2O(或2H2O-4e- O2↑+4H+)
②HPO32-+2H+ H3PO3(或HPO32-+H+ H2PO3-、H2PO3-+H+ H3PO3)
14.(2019菏泽一模,27)(14分)实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:
已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀时
7.6
2.7
4.2
9.6
沉淀完全时
9.6
3.7
5.4
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有 (任写两种)。
(2)气体X的电子式为 ,滤渣1经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,则该物质中铁元素的化合价为 。
(3)加入H2O2的目的是 ;若将上述过程中的“H2O2”用“NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为 。
(4)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过 、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。
(5)准确称取2.000 g氯化镁晶体产品于250 mL锥形瓶中,加水50 mL使其完全溶解,加入100 mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂,溶液显酒红色,在不断振荡下,用0.500 0 mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4- MgY2-,滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积为19.00 mL。
①产品中MgCl2·6H2O的质量分数为 (结果保留3位有效数字)。
②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是 (填字母)。
a.锥形瓶洗涤后没有干燥
b.滴定时锥形瓶中有液体溅出
c.滴定终点时俯视读数
d.滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
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答案 (1)将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等 (2)H··N··H ····H +3
(3)将Fe2+氧化为Fe3+ ClO-+2Fe2++2H+ 2Fe3++Cl-+H2O
(4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)①96.4% ②d
15.(2019山东青岛二中期末,27)(14分)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4(>8溶解)
9(>9溶解)
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L-1的硫酸,需量取浓硫酸 mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒外,还需 。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式: 。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为CrO42-,写出该反应的离子方程式: 。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子有 。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:
。
(6)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-浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐
性质
AgCl
AgI
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
黄
白
砖红
白
Ksp
1.8×10-10
8.3×10-17
1.2×10-16
3.5×10-11
1.0×10-12
滴定时可选为滴定指示剂的是 (选填编号),滴定终点现象是
。
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
答案 (1)54.3 500 mL容量瓶
(2)2Cr3++3H2O2+H2O Cr2O72-+8H+
(3)Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O (4)Mg2+、Ca2+
(5)2CrO42-+3SO2+12H2O 2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-
(6)B 当滴入最后一滴标准液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不再改变
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