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第1頁(共1頁)2025高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)之水溶液中的離子反應(yīng)與平衡(解答大題)一.解答題(共20小題)1.(2024?天河區(qū)校級(jí)模擬)有機(jī)酸廣泛存在于自然界,且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。(1)[Mn(H2L)3]3+紫色配離子可由含HdL(有機(jī)酸)的Mn2+溶液與硝酸反應(yīng)生成。①基態(tài)Mn3+的價(jià)電子軌道表示式為。②完成反應(yīng)的離子方程式:9H4L+3Mn2++═3[Mn(H2L)3]3﹣+++2H2O。(2)H2X是一種二元弱酸。常溫下,向一定體積的0.1mol/LNa2X溶液中通入HCl氣體(假設(shè)過程中溶液體積不變),溶液中主要存在以下過程:(a)X2﹣+H+?HX﹣?K1(b)HX﹣+H+?H2X?K2①關(guān)于Na2X溶液,下列說法正確的有。A.加水稀釋,平衡時(shí)溶液中離子總數(shù)減小B.升高溫度,平衡時(shí)溶液中c(OH﹣)增大C.溶液中2c(Na+)=c(H2X)+c(HX﹣)+c(X2﹣)D.隨著HCl的通入,溶液中逐漸減?、贖Cl通入過程中,溶液內(nèi)lgY[Y表示]隨pH的變化關(guān)系如圖1所示;(i)反應(yīng)(a)的平衡常數(shù)K1=。(ii)pH=7.0時(shí),溶液中c(HX﹣)=mol/L,c(Cl﹣)=mol/L。(3)HR是含磷的一元有機(jī)弱酸。研究組配制了HR起始濃度c0相同、pH不同的系列溶液,平衡后測(cè)定其核磁共振磷譜。HR與R﹣的某個(gè)特征P原子在核磁共振譜圖上存在不同的化學(xué)位移。在水溶液中,實(shí)際測(cè)得的化學(xué)位移δ總是HR與R﹣各自化學(xué)位移的加權(quán)平均值:δ總=δHRχHR+δR﹣χR﹣。其中χA=,A表示HR或R﹣。圖2給出了含磷弱酸HR在不同pH下總化學(xué)位移的變化。①χHR隨pH減小而(填“增大”、“減小”或“不變”),δHR=ppm。②當(dāng)pH=pKa時(shí),對(duì)應(yīng)圖中點(diǎn)(填“A”、“B”、“C”或“D”)。2.(2024?通州區(qū)模擬)某小組同學(xué)探究Mg與Cu2+溶液的反應(yīng)。已知:ⅰ.2Cu+?Cu2++CuK=1.2×106ⅱ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10﹣22Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11ⅲ.[Cu(NH3)2]+為無色、[CuCl4]2﹣為黃色實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將長約15cm打磨光亮的鎂條放入2mL0.2mol?L﹣1CuCl2溶液(溶液呈黃綠色)中,實(shí)驗(yàn)記錄如下:時(shí)間第一階段0~1min第二階段1~8min第三階段8~25min第四階段25min~18h實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條表面出現(xiàn)紅色固體,伴有大量氣體產(chǎn)生仍然伴有大量氣體,溶液變?yōu)榈{(lán)色,試管底部有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生氣體量不斷減少,沉淀變?yōu)辄S色沉淀變?yōu)槌壬?,紅色銅幾乎不可見(1)第一階段析出紅色固體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。(2)小組同學(xué)取第二階段中淡藍(lán)色溶液,加入少量NaCl固體,溶液顏色逐漸變黃綠色,請(qǐng)用離子方程式表示溶液由淡藍(lán)色變?yōu)辄S綠色的原因。(3)查閱資料:CuOH黃色,CuCl白色。第三階段產(chǎn)生的黃色沉淀可能含+1價(jià)銅的化合物,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究:①取少量沉淀滴入濃氨水,沉淀完全溶解,溶液呈淺藍(lán)色,在空氣中放置一段時(shí)間后溶液成深藍(lán)色,證實(shí)沉淀中含+1價(jià)銅的化合物,溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色的離子方程式是。②甲同學(xué)猜想第三階段反應(yīng)中先生成CuCl,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逐漸轉(zhuǎn)化為黃色的CuOH,用離子方程式表示生成CuCl的主要原因是③小組同學(xué)采用電化學(xué)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。如圖裝置電路正常,反應(yīng)開始階段未觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),為進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)生了CuCl,實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是。從而證明了甲同學(xué)的猜想。(4)查閱資料,CuOH在堿性環(huán)境下一部分發(fā)生非氧化還原分解反應(yīng),第四階段中產(chǎn)生的橙色沉淀中混有的物質(zhì)是。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:改用0.2mol?L﹣1CuSO4溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ,30min內(nèi)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體,鎂條上出現(xiàn)紅色固體,1h后產(chǎn)物中有大量紅色物質(zhì)且有藍(lán)色沉淀。(5)經(jīng)驗(yàn)證藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2,下列有關(guān)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀分析合理的是(填序號(hào))。a.反應(yīng)放熱,促使Cu2+水解趨于完全,生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀b.存在平衡Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,Mg與H+反應(yīng),使c(H+)下降,平衡移動(dòng),產(chǎn)生藍(lán)色沉淀c.由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]Mg與水反應(yīng)生成的Mg(OH)2逐漸轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2藍(lán)色沉淀(6)綜上所述,影響Mg與Cu2+溶液反應(yīng)的影響因素是。3.(2024?浦東新區(qū)校級(jí)模擬)(1)已知t℃時(shí)純水的pH=6,計(jì)算該溫度下水的離子積Kw=。該溫度下pH=2的硫酸溶液中水電離出的c(OH﹣)=mol?L﹣1。(2)對(duì)水進(jìn)行下列操作,能抑制水的電離的是。(單項(xiàng))A.加入一小塊NaB.加入適量Ba(OH)2溶液C.升溫至60℃D.加入碳酸鈉溶液(3)已知水的電離平衡曲線如圖所示:回答下列問題:A、B、C、D四點(diǎn)Kw的關(guān)系是(KA、KB…表示)。(4)室溫下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol?L﹣1HA溶液的pH≥1,下列推理錯(cuò)誤的是。(單項(xiàng))A.NaA可能呈酸性B.HA溶液中c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣)C.NH4A可能呈中性D.若稀釋HA溶液10倍,pH的數(shù)值增大1,則HA是強(qiáng)酸(5)常溫下,向20mL0.1mol?L﹣1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol?L﹣1的NaOH溶液,溶液中水電離的c(OH﹣)隨加入NaOH溶液的體積變化如圖。說法正確的是(單項(xiàng))A.b、d兩點(diǎn)溶液的pH相同B.從a到e,水的電離程度一直增大C.從a→c的過程中,溶液的導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)aD.e點(diǎn)所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO﹣)+2c(CH3COOH)=0.1mol?L﹣1(6)25℃時(shí),向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化銨固體,當(dāng)固體溶解后,測(cè)得溶液pH減小,主要原因是(填序號(hào))。(單項(xiàng))A.氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.氯化銨溶液水解顯酸性,增加了c(H+)C.銨根離子濃度增大,抑制了氨水的電離,使c(OH﹣)減小(7)室溫下,如果將0.1molNH4Cl和0.05molNaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失),、和三種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol。4.(2024?普陀區(qū)校級(jí)模擬)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖所示。其充電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為:LiMn2O4+C6═Li1﹣xMn2O4+LixC6。(1)關(guān)于該鋰離子電池說法正確的是。A.放電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)B.放電時(shí),電子由LiMn2O4流經(jīng)碳材料形成回路C.充電時(shí),Li+向碳材料移動(dòng)D.充電時(shí),將LiMn2O4接入電源的負(fù)極(2)寫出放電時(shí),正極的電極反應(yīng)。LiMn2O4為尖晶石結(jié)構(gòu),其晶胞由8個(gè)立方單元組成,這8個(gè)立方單元可分為A、B兩種類型。(3)在一個(gè)B結(jié)構(gòu)中,Mn的個(gè)數(shù)為。A.1.5個(gè)B.2.5個(gè)C.4個(gè)D.7個(gè)(4)結(jié)合圖中的數(shù)據(jù),計(jì)算該晶胞的密度ρ=g?cm﹣3。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),用a和NA的代數(shù)式表示,1nm=10﹣7cm)碳酸錳MnCO3是一種難溶性白色沉淀,可作為制備LiMn2O4電極的材料?,F(xiàn)有一MnCO3固體在pH=8.60的緩沖溶液中達(dá)到溶解平衡,測(cè)得溶液中c(Mn2+)=3.6×10﹣5mol?L﹣1,試計(jì)算MnCO3的溶度積常數(shù)。已知碳酸的電離平衡常數(shù)Ka2=4.7×10﹣11,忽略Mn2+的水解與的第二步水解。(5)在上述條件下,寫出溶液中的物料守恒關(guān)系式:;根據(jù)該關(guān)系式,計(jì)算得Ksp(MnCO3)=。5.(2024?嘉定區(qū)二模)在銅、銀催化下,乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷()和乙醛,如圖是該反應(yīng)的部分歷程。(1)據(jù)上圖信息,在相同條件下,催化效果較好的催化劑是,通過數(shù)據(jù)計(jì)算說明(以生成乙醛為例)。(2)鑒別以上產(chǎn)物乙醛和環(huán)氧乙烷可以用。(不定項(xiàng))A.原子發(fā)射光譜B.原子吸收光譜C.核磁共振氫譜D.紅外光譜(3)以下電子排布式和價(jià)電子軌道表示式中,正確且對(duì)應(yīng)微粒為基態(tài)原子的是。A.[Ar]3d94s2B.[Ar]3d104s1C.[Ar]3d9D.(4)已知Cu2O的熔點(diǎn)為1235℃,Cu2S的熔點(diǎn)為1130℃,二者晶體結(jié)構(gòu)類似,且熔點(diǎn)都較高,但Cu2O熔點(diǎn)比Cu2S高,其原因是。(5)Cu2O晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中代表的原子是,晶體密度為ρg?cm﹣3,晶胞參數(shù)為apm,則阿伏加德羅常數(shù)值NA=。(用含ρ和a的代數(shù)式表示)(6)Cu2+可以形成一種配位化合物,其結(jié)構(gòu)如圖所示。以下說法正確的是。A.Cu2+的配位數(shù)是2B.此配合物中存在配位鍵、極性鍵、非極性鍵C.配體中O原子提供空軌道D.Cu2+提供孤電子對(duì)(7)已知:常溫下,①[Cu(NH3)4]2+(aq)?Cu2+(aq)+4NH3(aq)K1=5.0×10﹣14;②Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)?[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH﹣(aq)K2=4.4×10﹣7,則常溫下Ksp[Cu(OH)2]=。6.(2024?松江區(qū)二模)Ⅰ堿法脫硫。用K2CO3溶液吸收H2S。已知:常溫下,氫硫酸和碳酸的電離常數(shù)如表。二元酸Ka1Ka2H2S1.1×10﹣77.1×10﹣15H2CO34.5×10﹣74.7×10﹣11(1)K2CO3溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是。(不定項(xiàng))A.[K+]=[]+2[]+[OH﹣]B.[K+]=[]+[]+[OH﹣]C.[K+]=2[]+2[]+2[H2CO3]D.[K+]=[]+[]+[H2CO3](2)常溫下,比較等物質(zhì)的量濃度的NaHS與NaHCO3溶液的pH。A.前者大B.后者大C.無法比較向某FeCl2溶液中加入一定濃度的NaHS溶液,采用分光光度法測(cè)得[Fe2+]=8.88×10﹣5mol?L﹣1。(常溫下,Ksp(FeS)=6.3×10﹣18)(3)計(jì)算溶液中的=。Ⅱ熱分解法脫硫。在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)。(4)985℃時(shí),若加入1molH2S,經(jīng)過5s達(dá)到平衡,此時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率為40%。則v(S2)=,該溫度下K=(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。ⅢFe2(SO4)3脫硫。吸收液[Fe2(SO4)3]作用原理如下:①H2S(g)?H2S(aq)②H2S(aq)?H++HS﹣③HS﹣+2Fe3+=S↓+2Fe2++H+一定條件下測(cè)得脫硫率與Fe3+濃度以及溶液起始pH的關(guān)系如圖所示。(5)當(dāng)Fe3+的濃度大于10g?L﹣1時(shí),脫硫率的變化趨勢(shì)為。原因是。(6)吸收液過濾出S后,可通入空氣再生,寫出該反應(yīng)的離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。Ⅳ電化學(xué)法脫硫(如圖)(7)脫硫時(shí),電流從電極經(jīng)負(fù)載流向電極。(均選填“A”或“B”)A極發(fā)生的電極反應(yīng)式為。7.(2024?普陀區(qū)二模)污水處理生產(chǎn)、生活廢水必須要做及時(shí)處理,否則會(huì)影響人類的生活環(huán)境。廢水的常見化學(xué)處理法有:中和法、氧化還原法、萃取法、吸附法、混凝法、沉淀法等。(1)下列物質(zhì)常被用于污水處理,其中屬于純凈物的是。A.漂粉精B.聚丙烯酸鈉C.明礬D.石灰乳(2)三價(jià)鐵的強(qiáng)酸鹽溶液因會(huì)發(fā)生水解,可被用作凈水劑,其水解時(shí)會(huì)產(chǎn)生黃色的[Fe(OH)(H2O)5]2+以及二聚體[Fe2(OH)2(H2O)8]4+(結(jié)構(gòu)如圖1)。則二聚體中Fe的配位數(shù)為。(3)某工廠的酸性廢水中同時(shí)含有高濃度有機(jī)物(化學(xué)式為C6H10O5)和離子,可用一種微生物燃料電池進(jìn)行污水凈化,工作原理如圖2所示。下列說法正確的是(不定項(xiàng))。A.圖中的a極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.該裝置工作時(shí),電子經(jīng)導(dǎo)線由a極流向b極C.Na+向b極流動(dòng),故b極為負(fù)極D.該裝置亦可用于咸水淡化大量含氮污水任意排放將造成藻類瘋長,出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化等問題。某小組嘗試用NaClO溶液處理含氨氮廢水。(4)室溫下,部分酸的電離平衡常數(shù)如表所示,下列關(guān)于次氯酸鈉溶液的說法中,錯(cuò)誤的是(不定項(xiàng))?;瘜W(xué)式常溫下的電離平衡常數(shù)HClOKa=3×10﹣8H2CO3Ka1=4.2×10﹣7,Ka2=4.8×10﹣11H2SKa1=1.3×10﹣7,Ka2=7.1×10﹣15A.依據(jù)物料守恒關(guān)系,[Na+]=[Cl﹣]+[HClO]B.依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理,通入少量SO2有利于HClO生成,可增強(qiáng)漂白作用C.由于NaClO水解呈堿性,則[Na+]>[ClO﹣]D.根據(jù)“有弱才水解”規(guī)律,所以NaClO是弱電解質(zhì)(5)下列物質(zhì)中不能與NaClO反應(yīng)的是。A.CO2B.NaHCO3C.H2SD.NaHS(6)NaClO將廢水中的NH3氧化為無污染氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;實(shí)際實(shí)驗(yàn)中NaClO溶液的投入量要大于理論計(jì)算量,可能的原因是。含銅(Cu2+)廢水是冶金、電子等行業(yè)產(chǎn)生的廢水,直接排放會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重污染。工業(yè)上常用NaHS作為沉淀劑處理Cu2+離子。(7)已知0.1mol?L﹣1NaHS溶液呈堿性;①若將該溶液中的離子按濃度由大到小進(jìn)行排序,排位第三的離子是。A.Na+B.HS﹣C.S2﹣D.OH﹣②通過計(jì)算,說明溶液呈堿性的原因:。(8)沉淀銅離子時(shí),發(fā)生反應(yīng)Cu2+(aq)+2HS﹣(aq)?CuS(s)+H2S(aq)。常溫下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為K,則此條件下Ksp(CuS)=(用該反應(yīng)的K,H2S的Ka1和Ka2表示)。8.(2024?普陀區(qū)二模)高鐵酸鉀的制備高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效、無毒的強(qiáng)氧化劑,常溫下為紫色固體,微溶于濃KOH溶液,能溶于水,且能與水反應(yīng)放出氧氣,并生成Fe(OH)3膠體。穩(wěn)定性隨pH的下降而減弱,酸性條件下易分解。(1)下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是。A.鐵粉具有還原性,可防止食物氧化變質(zhì)B.高鐵酸鉀能溶于水,可作氧化劑C.氫氧化鐵膠體具有堿性,可用于凈水D.純鐵無雜質(zhì),可用作建筑材料Ⅰ.K2FeO4的凈水原理如圖1所示。(2)下列說法錯(cuò)誤的是。A.K2FeO4中鐵元素顯+6價(jià)B.過程①中K2FeO4被細(xì)菌還原C.過程②中的Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷D.過程③中聚沉是由于膠體發(fā)生了滲析(3)寫出K2FeO4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。Ⅱ.已知可用Cl2與Fe(NO3)3制備K2FeO4(含副產(chǎn)品KCl、KNO3),查閱資料得知高鐵酸鹽在水溶液中有四種含鐵形體。25℃時(shí),它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖2所示。(4)①為獲得盡可能純凈的高鐵酸鹽,pH應(yīng)控制在。②寫出在此條件下,反應(yīng)的離子方程式:;每生成39.6gK2FeO4,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為。(5)已知溶液的酸堿性及離子濃度會(huì)對(duì)反應(yīng)試劑的氧化性、還原性產(chǎn)生影響。某實(shí)驗(yàn)小組研究不同反應(yīng)試劑對(duì)K2FeO4產(chǎn)率的影響,對(duì)比實(shí)驗(yàn)如下:實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象ⅠCl2、FeCl3和少量KOH無明顯現(xiàn)象ⅡCl2、FeCl3和過量KOH得到紫色溶液,無紫色固體ⅢCl2、Fe(NO3)3和過量KOH得到紫色溶液(顏色比Ⅱ深),有紫色固體注:上述實(shí)驗(yàn)中,溶液總體積、FeCl3和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量、Cl2的通入量均相同。①由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的現(xiàn)象可知,F(xiàn)e3+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而(填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”);②實(shí)驗(yàn)Ⅱ中K2FeO4的產(chǎn)率比實(shí)驗(yàn)Ⅲ低,試解釋其可能的原因:;③向?qū)嶒?yàn)Ⅱ所得紫色溶液中繼續(xù)通入Cl2,觀察到溶液紫色變淺,試解釋其可能的原因:。(6)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定含少量雜質(zhì)的K2FeO4樣品的純度:稱取0.1500gK2FeO4樣品溶于堿性KI溶液中,調(diào)節(jié)pH至弱酸性使混合液充分反應(yīng)。用0.1000mol?L﹣1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。滴定時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:+4I﹣+8H+═Fe2++2I2+4H2O;I2+2S2═S4+2I﹣。已知:M(K2FeO4)=198g?mol﹣1,試計(jì)算K2FeO4樣品的純度:(寫出計(jì)算過程)。9.(2024?嘉定區(qū)校級(jí)模擬)煙氣脫硫可有效減少SO2引起的大氣污染,同時(shí)還可得到有用產(chǎn)品。傳統(tǒng)濕法脫硫多以堿性物質(zhì)作吸收劑,新型脫硫方法選用離子液體(指在室溫或接近室溫時(shí)呈液態(tài)的鹽類物質(zhì),由正、負(fù)離子組成)作吸收劑,通過物理和化學(xué)吸收實(shí)現(xiàn)脫硫。已知25℃時(shí),幾種酸的電離常數(shù):酸H2SO3H2CO3(乳酸)HCNCH3COOH電離常數(shù)Ka1=1.3×10﹣2Ka1=4.5×10﹣7Ka=1.4×10﹣4Ka=4.3×10﹣10Ka=1.8×10﹣5Ka2=6.2×10﹣8Ka2=4.7×10﹣11(1)下列物質(zhì)不屬于電解質(zhì)的是。A.CO2B.HClC.NaOHD.AgCl(2)傳統(tǒng)濕法脫硫涉及的下列離子方程式中,正確的是。A.煙氣與氧化鎂漿液的反應(yīng):SO2+2OH﹣═+H2OB.煙氣與石灰石漿液反應(yīng)得到石膏:Ca2++SO2+O2+2H2O═CaSO4?2H2OC.煙氣與氨水反應(yīng)得到硫酸銨:2SO2+4NH3?H2O+O2═4+2+2H2OD.煙氣與海水中的反應(yīng):SO2+2═+2CO2+H2O(3)請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)化學(xué)用語解釋NaHCO3溶液呈現(xiàn)堿性的原因:。研究發(fā)現(xiàn):乳酸和乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作用得到的離子液體﹣乙醇胺乳酸鹽([MEA]L),既可脫硫,也可吸收CO2。(4)液態(tài)時(shí)的導(dǎo)電性:[MEA]L乳酸(填“>”、“<”或“=”),原因是。(5)常溫下,水電離的c(H+)相同的三種溶液:①CH3COONa、②NaCN、③Na2CO3,其濃度由大到小的順序是(填序號(hào))。(6)0.1mol?L﹣1CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列數(shù)據(jù)變大的是。A.c(H+)B.C.c(H+)?c(OH﹣)D.(7)向20mL0.1mol?L﹣1CH3COOH中逐滴加入0.1mol?L﹣1NaOH過程中,pH變化如圖所示。下列說法不正確的是。A.A、C兩點(diǎn)水的電離程度:A>CB.B點(diǎn)溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)C.若D點(diǎn)為恰好完全中和的點(diǎn),則溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)D.溶液pH=7時(shí),V(NaOH)>20mL(8)在進(jìn)行胃部透視時(shí),為取得良好的檢查效果,需在檢查前服用“鋇餐”,“鋇餐”的主要成分是硫酸鋇。在25℃時(shí),硫酸鋇的溶度積常數(shù)為Ksp=1×10﹣10。鋇離子是有毒的重金屬離子,當(dāng)體內(nèi)鋇離子濃度達(dá)到2×10﹣3mol?L﹣1時(shí),就會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生危害。請(qǐng)計(jì)算并從沉淀溶解平衡的角度說明使用硫酸鋇而不使用碳酸鋇作為“鋇餐”的主要成分的原因:。10.(2024?寶山區(qū)校級(jí)模擬)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué),滴定法是化學(xué)上常用的定量分析的方法,有酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等。Ⅰ.酸堿中和滴定:常溫下,用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定20.00mL等濃度的鹽酸和醋酸溶液,得到兩條滴定曲線,如圖所示:(1)滴定醋酸的曲線是圖(填“1”或“2”),滴加2~3滴作指示劑(填“甲基橙”或“酚酞”)。(2)達(dá)到B、D狀態(tài)時(shí),反應(yīng)消耗NaOH溶液的體積ab(填編號(hào))。A.>B.<C.=D.不確定(3)A、B、C、E四點(diǎn)水的電離程度由大到小順序?yàn)椋篍>>>(4)某次用氫氧化鈉滴定未知濃度的醋酸的滴定結(jié)果如表所示:滴定次數(shù)待測(cè)液體積(mL)標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)滴定前讀數(shù)滴定后讀數(shù)120.001.0218.97220.000.60見圖320.000.2018.25表中缺少的讀數(shù)為mL。(5)下列操作中造成第2次所測(cè)測(cè)定結(jié)果明顯偏差的是(雙選)。A.盛放醋酸溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥B.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體NaOH中混有KOH雜質(zhì)C.盛裝NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管在滴定前尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失D.讀取NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積時(shí),開始時(shí)仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)Ⅱ.氧化還原滴定:如測(cè)定血液中鈣的含量時(shí),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):?。蓪mL血液用蒸餾水稀釋后,向其中加入足量草酸銨(NH4)2C2O4晶體,反應(yīng)生成CaC2O4沉淀,過濾、洗滌,將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4溶液。ⅱ.將ⅰ得到的H2C2O4溶液,再用KMnO4酸性溶液滴定,氧化產(chǎn)物為CO2,還原產(chǎn)物為Mn2+。ⅲ.終點(diǎn)時(shí)用去bmL1.0×10﹣4mol/L的KMnO4溶液。(6)寫出用KMnO4酸性溶液滴定H2C2O4的離子方程式。(7)如何判定滴定終點(diǎn)。(8)計(jì)算:血液中含鈣離子的濃度為mol/L(用字母表示)。Ⅲ.沉淀滴定法:(9)用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl﹣,利用Ag+與生成磚紅色沉淀,指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl﹣恰好沉淀完全(濃度等于1.0×10﹣6mol?L﹣1)時(shí),溶液中c(Ag+)為mol?L﹣1(已知Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10)。11.(2023?樂清市校級(jí)模擬)硫及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答:(1)室溫下,Na2SO3溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示)。(2)下列關(guān)于硫及其化合物的說法,正確的是(填字母)。A.硫元素在自然界中只能以化合態(tài)形式存在B.SO2通入紫色石蕊試液,溶液先變紅后褪色C.酸雨是pH<7的降水,主要是由污染物SO2、NO2造成D.濃硫酸中加入少量膽礬晶體,攪拌,固體逐漸變成白色(3)光譜研究表明,SO2的水溶液中存在下列平衡:其中K1、K2、K3為各步的平衡常數(shù),且K1=(p(SO2)表示SO2的平衡壓強(qiáng))。①當(dāng)SO2的平衡壓強(qiáng)為p時(shí),測(cè)得c()=amol?L﹣1,則溶液的c(H+)=mol?L﹣1。(用含p、a、K1、K2、K3的式子表示)②滴加NaOH至pH=6.2時(shí),溶液中n():n()≈1:10。如果溶液中n():n()=10:1,需加NaOH將溶液pH調(diào)整為約等于。(4)“鈣基固硫”是利用石灰石將燃煤煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4。但高溫時(shí)CO會(huì)與CaSO4反應(yīng)而影響脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)如下:Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)Ⅱ.CaSO4(s)+4CO(g)?CaS(s)+4CO2(g)當(dāng)n(CaSO4):n(CO)=1:2時(shí),反應(yīng)25min,體系中的比值隨溫度變化如下表所示:溫度750K1250K1750K比值3.571.083.42請(qǐng)結(jié)合題給反應(yīng)過程能量圖說明,750K→1250K時(shí),比值隨溫度升高逐漸減小的原因是。(5)氨水也可吸收SO2:2NH3+SO2+H2O═(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3。能提高SO2去除率的措施有(填字母)。A.增大氨水濃度B.加熱煮沸C.降低煙氣的流速D.補(bǔ)充O2,將氧化為12.(2023?中山區(qū)校級(jí)一模)Ⅰ.甲、乙、丙是三種不含相同離子的可溶性強(qiáng)堿或鹽,其相對(duì)分子質(zhì)量:甲<乙<丙,它們所含離子如下表所示:陽離子、Mg2+、Ba2+陰離子OH﹣、、Cl﹣(1)丙是。(2)甲有兩種可能,為了確定是哪種可能,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定甲的物質(zhì)組成,操作為:。Ⅱ.某化學(xué)興趣小組在探究“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件”時(shí),選做了如圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)(提示:BaCl2溶液呈中性。)甲同學(xué):向試管Ⅰ中慢慢滴入MgCl2溶液,并不斷振蕩,至溶液顏色恰好變?yōu)闊o色為止。乙同學(xué):分別完成試管Ⅱ和Ⅲ中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后,接著進(jìn)行如下探究。請(qǐng)分析后作答:(3)甲同學(xué)經(jīng)過分析推斷,試管Ⅲ反應(yīng)后所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是(填化學(xué)式);步驟①中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)乙同學(xué)把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和過量的稀硝酸,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是;實(shí)驗(yàn)結(jié)束,乙同學(xué)把反應(yīng)后的混合物與濾液C全部倒入廢液缸中,則廢液缸內(nèi)上層清液中,除酚酞和H+、外一定含有的離子有(填離子符號(hào))。13.(2023???谀M)我國酸性氣藏儲(chǔ)量豐富,實(shí)現(xiàn)H2S的高效轉(zhuǎn)移,對(duì)于油氣資源開采、動(dòng)植物生存以及生態(tài)系統(tǒng)都具有重要意義。(1)目前使用克勞斯工藝處理H2S。高溫反應(yīng)爐:2H2S(g)+3O2(g)?2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣1038kJ?mol﹣1催化轉(zhuǎn)化器:4H2S(g)+2SO2(g)?3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=﹣93kJ?mol﹣1①總反應(yīng)式2H2S(g)+O2(g)?S2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ?mol﹣1。②催化轉(zhuǎn)化器中,提高硫回收率的措施可以是。(任寫一條)③催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)溫度一般控制在170~350℃,過低不利于回收硫,其原因是。(2)真空K2CO3—克勞斯法聯(lián)合脫硫。用過量K2CO3溶液吸收少量H2S,其離子方程式為,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值約為。(已知H2CO3的Ka1=4.5×10﹣7,Ka2=4.7×10﹣11;H2S的Ka1=1.1×10﹣7,Ka2=1.3×10﹣13)(3)最新先進(jìn)方法,使用金屬硫化物作光催化分解H2S制氫的催化劑。但過程伴隨復(fù)雜的氧化進(jìn)程,生成多種氧化產(chǎn)物。①在相同條件下,使用不同催化劑測(cè)得的數(shù)據(jù)制圖如圖。其中催化效率較好的是。②根據(jù)題意,相比克勞斯工藝,光催化分解H2S的優(yōu)點(diǎn)是。14.(2023?海安市校級(jí)模擬)具有多面體晶相結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體是一種高效光催化劑,可用于催化CO2制備甲醇,也可用于降解有機(jī)污染物。Ⅰ.配位—沉淀法制備Ag3PO4高效光催化劑已知:?。瓵g3PO4為黃色難溶于水的固體;ⅱ.常溫下Ksp(AgCl)=1.45×10﹣10AgCl(s)+2NH3(aq)?Ag(NH3)2+(aq)+Cl﹣(aq)K=1.6×10﹣3(1)銀氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)?Ag(NH3)2+(aq),該反應(yīng)平衡常數(shù)為K=。(2)加入Na2HPO4溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:。(3)配制銀氨溶液的操作為:。(可選試劑:2%AgNO3溶液、5%氨水、2%氨水)Ⅱ.Ag3PO4光催化劑的使用和再生(4)Ag3PO4光催化CO2制備甲醇可實(shí)現(xiàn)“碳中和”。總反應(yīng)為:2CO2+4H2O2CH3OH+3O2Ag3PO4晶體在光照條件下發(fā)揮催化作用時(shí),首先引發(fā)反應(yīng)a:Ag3PO4[Ag3PO4]⊕+e﹣。請(qǐng)寫出制備甲醇時(shí)反應(yīng)a的后續(xù)過程的兩個(gè)化學(xué)方程式:。(5)Ag3PO4光催化降解有機(jī)污染物,有機(jī)物被氧化成CO2和H2O。在使用中發(fā)現(xiàn),相同條件下用Ag3PO4依次連續(xù)降解多份相同的廢水時(shí),Ag3PO4使用三次即變黑基本失效。其可能的原因?yàn)?。?)失效后的磷酸銀催化劑可用H2O2、NaNH4HPO4反應(yīng),實(shí)現(xiàn)再生。向失效后的催化劑中加入過量H2O2后,固體逐漸由黑色轉(zhuǎn)化為棕黑色,再加入NaNH4HPO4時(shí)立即產(chǎn)生大量氣體,其可能的原因?yàn)椤?5.(2023?楊浦區(qū)校級(jí)模擬)硫元素是一種非常重要的元素,其單質(zhì)及化合物有著非常廣泛的用途。完成下列填空。(1)硫原子的最外層電子排布式,硫離子共有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。(2)與硫元素同周期的元素,簡(jiǎn)單離子氧化性最強(qiáng)的是(寫離子符號(hào))與硫離子含有相同電子數(shù)的主族元素簡(jiǎn)單離子,半徑從大到小依次為(包括硫離子)。(3)向飽和的NH4HSO3溶液中加入適量NH4Cl固體,有NH4HSO3晶體析出,請(qǐng)從結(jié)合速率和平衡理論解釋該現(xiàn)象。(4)與硫同族的元素Te,最高價(jià)氧化物的水化物碲酸(H6TeO6)的酸性比H2SO4(選填“強(qiáng)”或“弱”),其氧化性比硫酸強(qiáng)。向碲酸中通入SO2氣體,若反應(yīng)中生成的TeO2與Te的物質(zhì)的量之比為2:1,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。當(dāng)6mol碲酸與一定量SO2恰好完全反應(yīng),溶液體積為20L,則所得溶液的pH為。(5)制取SO2的尾氣用NaOH溶液吸收,可得到Na2SO3和NaHSO3兩種鹽。①0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH﹣),若往溶液中加入氨水至中性,則c(Na+)c()+c()+c(H2SO3)。(填“>”、“<”或“=”)②往0.1mol/L的Na2SO3溶液加入少量NaOH固體,完全溶解后溶液中c(Na+):c()的比值(填“變大”、“變小”或“保持不變”)。16.(2023?常德一模)氰化氫(HCN)分子被認(rèn)為是生命起源中重要的中間體之一,主要應(yīng)用于電鍍業(yè)、采礦業(yè)等,可制造各種樹脂單體。迄今為止,它所產(chǎn)生的與生物相關(guān)聯(lián)的化合物種類最多。(1)HCN的合成氰化氫可用甲烷氨氧化法合成,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)ΔH。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:化學(xué)鍵C﹣HN﹣HC≡NH﹣HE(kJ/mol)414393891436.4上述反應(yīng)的ΔH為。(2)HCN的性質(zhì)已知25℃時(shí)有關(guān)弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表:弱電解質(zhì)化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3HNO2NH3?H2O電離平衡常數(shù)1.8×10﹣54.9×10﹣10K1=4.3×10﹣7K2=5.6×10﹣117.2×10﹣41.8×10﹣5①HCN具有酸性,能與氨水發(fā)生反應(yīng):HCN+NH3H2O?+CN﹣+H2O,此反應(yīng)在常溫下的平衡常數(shù)K約為;NH4CN溶液呈性。②已知可發(fā)生如下反應(yīng):NaCN+HNO2=HCN+NaNO2,NaCN+HF=HCN+NaF,NaF+HNO2=NaNO2+HF,則HF的電離平衡常數(shù)的范圍為:。③在KCN溶液中通入少量的二氧化碳,其離子反應(yīng)方程式為:。④濃度均為0.1mol/L的NaCN與HCN的混合溶液中,以下推斷正確的是。A.混合溶液pH約為9.3B.2c(H+)=c(CN﹣)+c(HCN)+2c(OH﹣)C.c(Na+)>c(CN﹣)>c(HCN)>c(H+)>c(OH﹣)(3)HCN和CN﹣的處理①HCN是一種無色、有毒、易溶于水的氣體,易在空氣中均勻彌散,并易產(chǎn)生爆炸。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)密閉空間內(nèi)的HCN氣體進(jìn)行了消毒研究,研究中采用NH3、H2O2氣霧、NH3﹣H2O2氣霧和水霧分別單獨(dú)對(duì)HCN進(jìn)行消毒。由圖可知為最佳消毒試劑。②工業(yè)生產(chǎn)中含氰(CN﹣)廢水主要來源于選礦、有色金屬冶煉等工業(yè),對(duì)于含氰廢水都應(yīng)高度重視并妥善處理,國家關(guān)于廢水中總氰濃度排放標(biāo)準(zhǔn)為≤0.5mg/L。某工廠實(shí)驗(yàn)室針對(duì)不同濃度焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)處理含氰廢水情況展開研究。反應(yīng)如下:S2+2CN﹣+2O2+H2O=2CNO﹣+2H++2。如圖為氧化后CN﹣的濃度變化,如果你是工廠研究人員,你認(rèn)為應(yīng)選擇多大濃度的Na2S2O5溶液最合理,請(qǐng)回答并說明理由。17.(2023?金東區(qū)校級(jí)一模)NaHSO3被用于棉織物和有機(jī)物漂白以及在染料、造紙、制革等工業(yè)中用作還原劑。(1)NaHSO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。2NaOH(aq)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2O(l)△H12NaHSO3(aq)═Na2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)△H2則反應(yīng)SO2(g)+NaOH(aq)═NaHSO3(aq)的△H3=。(用含△H1、△H2的代數(shù)式表示)(2)NaHSO3在不同溫度下均可被KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出,根據(jù)I2析出所需時(shí)間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020mol?L﹣1NaHSO3(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0mL混合,記錄10~55℃間溶液變藍(lán)時(shí)間,55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1。①a點(diǎn)時(shí),v(NaHSO3)=mol?L﹣1?s﹣1。②10~40℃區(qū)間內(nèi),顯色時(shí)間越來越短,其原因是。(3)已知:t℃時(shí)H2SO3的Ka1=1.5×10﹣2,Ka2=1.0×10﹣7;NaHSO3溶液pH<7。在t℃時(shí),往NaOH溶液中通入SO2。①在NaHSO3溶液中加入少量下列物質(zhì)后,的值增大的是。(填字母)A.H2OB.稀H2SO4C.H2O2溶液D.NaOH溶液②某時(shí)刻,測(cè)得溶液的pH=6,則此時(shí),=。③請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出從開始通入SO2直至過量時(shí),溶液中n():n()隨pH的變化趨勢(shì)圖。(4)以硝酸、硫酸水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,在汞電極上可轉(zhuǎn)化為NH2OH,以鉑為另一極,則該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為。18.(2023?江寧區(qū)一模)實(shí)驗(yàn)室以廢舊鋰電池正極材料(含LiCoO2及少量Al、Fe等)為原料制備Co3O4。已知:Ksp[Co(OH)2]=1.6×10﹣15,Ksp(CoC2O4)=6.3×10﹣8,Ksp(CoCO3)=1.4×10﹣14;NH3?H2O的電離常數(shù)為Kb=1.8×10﹣5,H2C2O4的電離常數(shù)分別為Ka1=5.4×10﹣2,Ka2=5.6×10﹣5。(1)“酸浸”時(shí)LiCoO2與H2O2反應(yīng)生成Co2+并放出O2,該反應(yīng)的離子方程式為。(2)“萃取”時(shí)有機(jī)磷萃取劑(用HA表示)萃取金屬離子的原理可表示為:Mn++nHA(有機(jī)層)?MAn(有機(jī)層)+nH+(水層)。鈷、鋰在有機(jī)磷萃取萃取劑中的萃取率與pH的關(guān)系如圖1所示。隨pH的升高,Co2+在有機(jī)磷萃取劑中萃取率增大的原因是。(3)“反萃取”的目的是將有機(jī)層Co2+轉(zhuǎn)移到水層。使Co2+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)條件或采取的實(shí)驗(yàn)操作有(填兩項(xiàng))。(4)“沉鈷”時(shí)可加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液反應(yīng)制得CoC2O4。不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是。(5)“沉鈷”時(shí),也可先制得CoCO3再制備Co3O4。CoCO3在空氣中受熱分解,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量與起始CoO3的質(zhì)量的比值(剩余固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù))隨溫度變化曲線如圖2所示。為獲得較高產(chǎn)率的Co3O4,請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案:取反萃取后得到的水相,。(可選用的試劑:0.1mol?L﹣1NH4HCO3溶液、空氣、0.1mol?L﹣1HCl溶液、0.1mol?L﹣1BaCl2溶液)19.(2023?岳麓區(qū)校級(jí)模擬)回答下列問題(1)NaBH4催化釋氫。在催化劑作用下,NaBH4與水反應(yīng)生成H2,可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示:①其他條件不變時(shí),以D2O代替H2O催化釋氫,所得氣體的分子式為。②已知:H3BO3為一元弱酸,H3BO3水溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)。(2)氨是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一。在一定條件下,向某反應(yīng)容器中投入5molN2、15molH2在不同溫度下反應(yīng)生成氨平衡體系中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示:①溫度T1,T2,T3中,最大的是,M點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率為。②1939年捷姆金和佩熱夫推出氨合成反應(yīng)在接近平衡時(shí)凈速率方程式為r(NH3)=k1p(N2)﹣k2,k1、k2分別為正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù);p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各組分的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));α為常數(shù),工業(yè)上以鐵為催化劑時(shí),α=0.5。由M點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算=(MPa)﹣2(保留兩位有效數(shù)字)。(3)氮的氧化物對(duì)大氣的污染可用氨來處理。①已知:H2O(g)=H2O(l)ΔH=﹣44kJ/molN2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+68kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=﹣571kJ/molN2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=﹣92kJ/mol請(qǐng)根據(jù)本題相關(guān)數(shù)據(jù),寫出NH3(g)還原NO2(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:。②將NH3和NO2以一定的流速,分別通過甲、乙兩種催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)測(cè)量逸出氣體中NO2含量,從而確定尾氣脫氮率(即NO2的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示:a點(diǎn)(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);脫氮率a~b段呈現(xiàn)如圖變化,可能的原因是。20.(2023?五華區(qū)校級(jí)模擬)常溫下,向100mL0.01mol?L﹣1HA溶液中逐滴加入0.02mol?L﹣1MOH溶液,圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(體積變化忽略不計(jì))?;卮鹣铝袉栴}:(1)由圖中信息可知HA為(填“強(qiáng)”或“弱”)酸,MOH為(填“強(qiáng)”或“弱”)堿。(2)①常溫下一定濃度的鹽MA稀溶液的pH=a,則a(填“>”“<”或“=”)7,用離子方程式表示其原因:。②此時(shí),溶液中由水電離出的c(OH﹣)(填“>”“<”或“=”)1×10﹣7mol?L﹣1,用含a的式子表示由水電離出的c(OH﹣)=mol?L﹣1。(3)滴加51mLMOH溶液時(shí),N點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液c(M+)(填“>”“<”或“=”)c(A﹣),此時(shí),c(M+)=mol?L﹣1(用分?jǐn)?shù)表示)。(4)關(guān)于K點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液中的關(guān)系可能正確的是(填選項(xiàng)字母)。A.c(M+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+)B.c(M+)<c(MOH)C.c(M+)+c(MOH)=2c(A﹣)D.2c(M+)+c(H+)=2c(A﹣)+c(OH﹣)
2025高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)之水溶液中的離子反應(yīng)與平衡(解答大題)參考答案與試題解析一.解答題(共20小題)1.(2024?天河區(qū)校級(jí)模擬)有機(jī)酸廣泛存在于自然界,且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。(1)[Mn(H2L)3]3+紫色配離子可由含HdL(有機(jī)酸)的Mn2+溶液與硝酸反應(yīng)生成。①基態(tài)Mn3+的價(jià)電子軌道表示式為。②完成反應(yīng)的離子方程式:9H4L+3Mn2++═3[Mn(H2L)3]3﹣+NO↑+14H++2H2O。(2)H2X是一種二元弱酸。常溫下,向一定體積的0.1mol/LNa2X溶液中通入HCl氣體(假設(shè)過程中溶液體積不變),溶液中主要存在以下過程:(a)X2﹣+H+?HX﹣?K1(b)HX﹣+H+?H2X?K2①關(guān)于Na2X溶液,下列說法正確的有BD。A.加水稀釋,平衡時(shí)溶液中離子總數(shù)減小B.升高溫度,平衡時(shí)溶液中c(OH﹣)增大C.溶液中2c(Na+)=c(H2X)+c(HX﹣)+c(X2﹣)D.隨著HCl的通入,溶液中逐漸減?、贖Cl通入過程中,溶液內(nèi)lgY[Y表示]隨pH的變化關(guān)系如圖1所示;(i)反應(yīng)(a)的平衡常數(shù)K1=107。(ii)pH=7.0時(shí),溶液中c(HX﹣)=0.05mol/L,c(Cl﹣)=0.05mol/L。(3)HR是含磷的一元有機(jī)弱酸。研究組配制了HR起始濃度c0相同、pH不同的系列溶液,平衡后測(cè)定其核磁共振磷譜。HR與R﹣的某個(gè)特征P原子在核磁共振譜圖上存在不同的化學(xué)位移。在水溶液中,實(shí)際測(cè)得的化學(xué)位移δ總是HR與R﹣各自化學(xué)位移的加權(quán)平均值:δ總=δHRχHR+δR﹣χR﹣。其中χA=,A表示HR或R﹣。圖2給出了含磷弱酸HR在不同pH下總化學(xué)位移的變化。①χHR隨pH減小而增大(填“增大”、“減小”或“不變”),δHR=﹣11ppm。②當(dāng)pH=pKa時(shí),對(duì)應(yīng)圖中點(diǎn)C(填“A”、“B”、“C”或“D”)。【答案】(1)①;②NO↑;14H+;(2)①BD;②(i)107;(ii)0.05;0.05;(3)①增大;﹣11;②C?!痉治觥浚?)①基態(tài)Mn3+的價(jià)電子為3d5,結(jié)合洪特規(guī)則書寫其軌道表示式;②[Mn(H2L)3]3﹣中Mn的化合價(jià)為+3,Mn2+失電子生成[Mn(H2L)3]3﹣,得電子生成NO,結(jié)合電子守恒和電荷守恒書寫離子方程式;(2)①A.Na2X是強(qiáng)堿弱酸鹽,加水稀釋時(shí)促進(jìn)水的電離;B.鹽類水解反應(yīng)吸熱,升高溫度時(shí),水解平衡正向移動(dòng);C.根據(jù)物料守恒關(guān)系分析判斷;D.隨著HCl的通入,溶液中X2﹣→HX﹣→H2X;②(i)H2X是一種二元弱酸,電離平衡常數(shù):Ka1>Ka2,lgY=0時(shí)c(H2X)=c(HX﹣)或c(HX﹣)=c(X2﹣),此時(shí)Ka1=×c(H+)=c(H+)或Ka2=×c(H+)=c(H+),由圖可知,Ka1=10﹣1.8,Ka2=10﹣7;(ii)H2X的電離平衡常數(shù)Ka1=×c(H+)=10﹣1.8,Ka2=×c(H+)=10﹣7,pH=7.0時(shí)c(H+)=10﹣7mol/L,c(HX﹣)=c(X2﹣)=105.2c(H2X),即c(HX﹣)+c(X2﹣)≈c(HX﹣)+c(X2﹣)+c(H2X)=0.1mol/L,c(HX﹣)=c(X2﹣)=0.05mol/L,結(jié)合電荷守恒關(guān)系進(jìn)行計(jì)算;(3)①由圖可知,溶液酸性較強(qiáng)時(shí)c(R﹣)較小,c(HR)較大、χHR≈1,χR﹣≈0,反應(yīng)為R﹣+H+?HR,由圖可知,酸性強(qiáng)的溶液中δ總=δHR=﹣11ppm;②由圖可知,溶液酸性較強(qiáng)時(shí)c(R﹣)較小,c(HR)較大、χHR≈1,χR﹣≈0,此時(shí)圖中δ總=δHR=﹣11ppm;當(dāng)溶液堿性較強(qiáng)時(shí)c(HR)較小,c(R﹣)較大、χHR≈0,χR﹣≈1,此時(shí)圖中δHR=﹣6ppm,所以δ總=﹣11χHR﹣6χR﹣,結(jié)合電離平衡常數(shù)分析解答。【解答】解:(1)①M(fèi)n原子序數(shù)為25,排布式為[Ar]3d54s2,則基態(tài)Mn3+的價(jià)電子排布式為3d4,其軌道表示式為,故答案為:;②該反應(yīng)中Mn2+失電子生成[Mn(H2L)3]3﹣,得電子生成NO,則反應(yīng)的離子方程式為9H4L+3Mn2++═3[Mn(H2L)3]3﹣+NO↑+14H++2H2O,故答案為:NO↑;14H+;(2)①A.Na2X是強(qiáng)堿弱酸鹽,加水稀釋時(shí)促進(jìn)水的電離,溶液中n(OH﹣)增大,即溶液中離子總數(shù)增大,故A錯(cuò)誤;B.鹽類水解反應(yīng)吸熱,升高溫度時(shí),水解平衡正向移動(dòng),溶液的堿性增強(qiáng),c(OH﹣)增大,故B正確;C.Na2X溶液中存在的物料守恒關(guān)系為c(Na+)=2c(H2X)+2c(HX﹣)+2c(X2﹣),故C錯(cuò)誤;D.隨著HCl的通入,溶液中X2﹣→HX﹣→H2X,則溶液中逐漸減小,故D正確;故答案為:BD;②(i)H2X是一種二元弱酸,電離平衡常數(shù):Ka1>Ka2,lgY=0時(shí)c(H2X)=c(HX﹣)或c(HX﹣)=c(X2﹣),此時(shí)Ka1=c(H+)或Ka2=c(H+),由圖可知,Ka1=10﹣1.8,Ka2=10﹣7,則反應(yīng)X2﹣+H+?HX﹣的平衡常數(shù)K1==107,故答案為:107;(ii)H2X的電離平衡常數(shù)Ka1=×c(H+)=10﹣1.8,Ka2=×c(H+)=10﹣7,pH=7.0時(shí)c(H+)=c(OH﹣)=10﹣7mol/L,c(HX﹣)=c(X2﹣)=105.2c(H2X),則c(HX﹣)+c(X2﹣)≈c(HX﹣)+c(X2﹣)+c(H2X)=0.1mol/L,c(HX﹣)=c(X2﹣)=0.05mol/L,0.1mol/LNa2X溶液中通入HCl氣體時(shí)電荷守恒關(guān)系為c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HX﹣)+2c(X2﹣)+c(Cl﹣),即0.2mol/L=0.15mol/L+c(Cl﹣),解得c(Cl﹣)=0.05mol/L,故答案為:0.05;0.05;(3)①反應(yīng)為R﹣+H+?HR,pH減小時(shí)c(H+)增大,c(HR)增大,χHR也增大,即χHR隨pH減小而增大,當(dāng)溶液酸性較強(qiáng)時(shí)c(R﹣)較小、c(HR)較大,χHR較大1,χR﹣較小,由圖可知,強(qiáng)酸性溶液中δHR=δ總=﹣11ppm,故答案為:增大;﹣11;②由圖可知,溶液酸性較強(qiáng)時(shí)χHR≈1、χR﹣≈0,此時(shí)圖中δHR=δ總=﹣11ppm;當(dāng)溶液堿性較強(qiáng)時(shí)c(HR)較小,c(R﹣)較大、χHR≈0,χR﹣≈1,此時(shí)圖中δHR=﹣6ppm,關(guān)系式為δ總=﹣11χHR﹣6χR﹣,當(dāng)pH=pKa時(shí)c(H+)=Ka,HR的電離平衡常數(shù)Ka=×c(H+),此時(shí)c(R﹣)=c(HR),χHR﹣=χR﹣=0.5,則δ總=﹣11χHR﹣6χR﹣=﹣11ppm×0.5﹣6ppm×0.5=﹣8.5ppm,即為圖中C點(diǎn),故答案為:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查弱電解質(zhì)的電離平衡,側(cè)重分析能力和計(jì)算能力考查,把握弱電解質(zhì)的電離平衡及其影響因素、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、圖象信息處理與應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)方程式書寫等知識(shí)是解題關(guān)鍵,題目難度中等。2.(2024?通州區(qū)模擬)某小組同學(xué)探究Mg與Cu2+溶液的反應(yīng)。已知:ⅰ.2Cu+?Cu2++CuK=1.2×106ⅱ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10﹣22Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11ⅲ.[Cu(NH3)2]+為無色、[CuCl4]2﹣為黃色實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將長約15cm打磨光亮的鎂條放入2mL0.2mol?L﹣1CuCl2溶液(溶液呈黃綠色)中,實(shí)驗(yàn)記錄如下:時(shí)間第一階段0~1min第二階段1~8min第三階段8~25min第四階段25min~18h實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條表面出現(xiàn)紅色固體,伴有大量氣體產(chǎn)生仍然伴有大量氣體,溶液變?yōu)榈{(lán)色,試管底部有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生氣體量不斷減少,沉淀變?yōu)辄S色沉淀變?yōu)槌壬t色銅幾乎不可見(1)第一階段析出紅色固體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Mg+Cu2+=Cu+Mg2+。(2)小組同學(xué)取第二階段中淡藍(lán)色溶液,加入少量NaCl固體,溶液顏色逐漸變黃綠色,請(qǐng)用離子方程式表示溶液由淡藍(lán)色變?yōu)辄S綠色的原因[Cu(H2O)4]2﹣+4Cl﹣=[CuCl4]2﹣+4H2O。(3)查閱資料:CuOH黃色,CuCl白色。第三階段產(chǎn)生的黃色沉淀可能含+1價(jià)銅的化合物,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究:①取少量沉淀滴入濃氨水,沉淀完全溶解,溶液呈淺藍(lán)色,在空氣中放置一段時(shí)間后溶液成深藍(lán)色,證實(shí)沉淀中含+1價(jià)銅的化合物,溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色的離子方程式是4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4OH﹣+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+。②甲同學(xué)猜想第三階段反應(yīng)中先生成CuCl,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逐漸轉(zhuǎn)化為黃色的CuOH,用離子方程式表示生成CuCl的主要原因是Cu+Cu++2Cl﹣=2CuCl③小組同學(xué)采用電化學(xué)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。如圖裝置電路正常,反應(yīng)開始階段未觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),為進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)生了CuCl,實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是向燒杯b(a)中加入少量NaCl固體,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燒杯b(a)中生成白色沉淀,b燒杯中溶液顏色變淺。從而證明了甲同學(xué)的猜想。(4)查閱資料,CuOH在堿性環(huán)境下一部分發(fā)生非氧化還原分解反應(yīng),第四階段中產(chǎn)生的橙色沉淀中混有的物質(zhì)是Cu2O。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:改用0.2mol?L﹣1CuSO4溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ,30min內(nèi)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體,鎂條上出現(xiàn)紅色固體,1h后產(chǎn)物中有大量紅色物質(zhì)且有藍(lán)色沉淀。(5)經(jīng)驗(yàn)證藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2,下列有關(guān)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀分析合理的是bc(填序號(hào))。a.反應(yīng)放熱,促使Cu2+水解趨于完全,生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀b.存在平衡Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,Mg與H+反應(yīng),使c(H+)下降,平衡移動(dòng),產(chǎn)生藍(lán)色沉淀c.由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]Mg與水反應(yīng)生成的Mg(OH)2逐漸轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2藍(lán)色沉淀(6)綜上所述,影響Mg與Cu2+溶液反應(yīng)的影響因素是Cu2+鹽陰離子種類影響反應(yīng)過程,Cl﹣離子參與Mg與Cu2+的反應(yīng)。【答案】(1)Mg+Cu2+=Cu+Mg2+;(2)[Cu(H2O)4]2﹣+4Cl﹣=[CuCl4]2﹣+4H2O;(3)①4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4OH﹣+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+;②Cu+Cu++2Cl﹣=2CuCl;③向燒杯b(a)中加入少量NaCl固體,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燒杯b(a)中生成白色沉淀,b燒杯中溶液顏色變淺;(4)Cu2O;(5)bc;(6)Cu2+鹽陰離子種類影響反應(yīng)過程,Cl﹣離子參與Mg與Cu2+的反應(yīng)。【分析】某小組同學(xué)探究Mg與Cu2+溶液的反應(yīng),第一階段洗出紅色固體為Cu,伴隨大量氣體生成,后來溶液變?yōu)榈{(lán)色,溶液中存在[Cu(H2O)4]2﹣,試管底部有Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,隨后沉淀變?yōu)辄S色,生成了CuOH,最后沉淀變?yōu)槌壬?,紅色銅幾乎不可見,CuOH在堿性條件下一部分發(fā)生非氧化還原反應(yīng),分解生成Cu2O,據(jù)此分析回答問題?!窘獯稹拷猓海?)第一階段析出紅色固體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:Mg+Cu2+=Cu+Mg2+Mg+Cu2+=Cu+Mg2+,故答案為:Mg+Cu2+=Cu+Mg2+;(2)小組同學(xué)取第二階段中淡藍(lán)色溶液,加入少量NaCl固體,溶液顏色逐漸變黃綠色,用離子方程式表示溶液由淡藍(lán)色變?yōu)辄S綠色的原因是:[Cu(H2O)4]2﹣+4Cl﹣=[CuCl4]2﹣+4H2O,故答案為:[Cu(H2O)4]2﹣+4Cl﹣=[CuCl4]2﹣+4H2O;(3)①取少量沉淀滴入濃氨水,沉淀完全溶解,溶液呈淺藍(lán)色,在空氣中放置一段時(shí)間后溶液成深藍(lán)色,證實(shí)沉淀中含+1價(jià)銅的化合物,溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色的離子方程式是:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4OH﹣+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+,故答案為:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4OH﹣+6H2O+4[Cu(NH3)4]2+;②甲同學(xué)猜想第三階段反應(yīng)中先生成CuCl,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逐漸轉(zhuǎn)化為黃色的CuOH,用離子方程式表示生成CuCl的主要原因是:Cu+Cu++2Cl﹣=2CuCl,故答案為:Cu+Cu++2Cl﹣=2CuCl;③如圖裝置電路正常,反應(yīng)開始階段未觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),為進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)生了CuCl,實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是:向燒杯b(a)中加入少量NaCl固體,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燒杯b(a)中生成白色沉淀,b燒杯中溶液顏色變淺,從而證明了甲同學(xué)的猜想,故答案為:向燒杯b(a)中加入少量NaCl固體,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燒杯b(a)中生成白色沉淀,b燒杯中溶液顏色變淺;(4)查閱資料,CuOH在堿性環(huán)境下一部分發(fā)生非氧化還原分解反應(yīng),第四階段中產(chǎn)生的橙色沉淀中混有的物質(zhì)是:,故答案為:Cu2O;(5)經(jīng)驗(yàn)證藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的原因是溶液中存在平衡:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,Mg與氫離子反應(yīng),促進(jìn)平衡組成進(jìn)行,生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],Mg與水反應(yīng)生成的Mg(OH)2逐漸轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,故選bc,故答案為:bc;(6)綜上所述,影響Mg與Cu2+溶液反應(yīng)的影響因素是:Cu2+鹽陰離子種類影響反應(yīng)過程,Cl﹣離子參與Mg與Cu2+的反應(yīng),故答案為:Cu2+鹽陰離子種類影響反應(yīng)過程,Cl﹣離子參與Mg與Cu2+的反應(yīng)?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。注意讀懂題意是解題的關(guān)鍵,同時(shí)考查金屬及其化合物的性質(zhì)、原電池等基礎(chǔ)知識(shí),電化學(xué)部分,對(duì)學(xué)生來說,要分析原理,題目難度中等。3.(2024?浦東新區(qū)校級(jí)模擬)(1)已知t℃時(shí)純水的pH=6,計(jì)算該溫度下水的離子積Kw=1.0×10﹣12mol2/L2。該溫度下pH=2的硫酸溶液中水電離出的c(OH﹣)=10﹣10mol?L﹣1。(2)對(duì)水進(jìn)行下列操作,能抑制水的電離的是B。(單項(xiàng))A.加入一小塊NaB.加入適量Ba(OH)2溶液C.升溫至60℃D.加入碳酸鈉溶液(3)已知水的電離平衡曲線如圖所示:回答下列問題:A、B、C、D四點(diǎn)Kw的關(guān)系是C>B>A=D(KA、KB…表示)。(4)室溫下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol?L﹣1HA溶液的pH≥1,下列推理錯(cuò)誤的是A。(單項(xiàng))A.NaA可能呈酸性B.HA溶液中c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣)C.NH4A可能呈中性D.若稀釋HA溶液10倍,pH的數(shù)值增大1,則HA是強(qiáng)酸(5)常溫下,向20mL0.1mol?L﹣1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol?L﹣1的NaOH溶液,溶液中水電離的c(OH﹣)隨加入NaOH溶液的體積變化如圖。說法正確的是C(單項(xiàng))A.b、d兩點(diǎn)溶液的pH相同B.從a到e,水的電離程度一直增大C.從a→c的過程中,溶液的導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)aD.e點(diǎn)所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO﹣)+2c(CH3COOH)=0.1mol?L﹣1(6)25℃時(shí),向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化銨固體,當(dāng)固體溶解后,測(cè)得溶液pH減小,主要原因是(填序號(hào))C。(單項(xiàng))A.氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.氯化銨溶液水解顯酸性,增加了c(H+)C.銨根離子濃度增大,抑制了氨水的電離,使c(OH﹣)減?。?)室溫下,如果將0.1molNH4Cl和0.05molNaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失),、NH3和NH3?H2O三種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol?!敬鸢浮浚?)1.0×10﹣12mol2/L2;10﹣10;(2)B;(3)C>B>A=D;(4)A;(5)C;(6)C;(7);NH3;NH3?H2O?!痉治觥浚?)純水電離出來的c(H+)和c(OH﹣)相等,可由Kw=c(H+)×c(OH﹣)計(jì)算得到水的離子積常數(shù),該溫度下pH=2的硫酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L,水電離出的c(OH﹣)=;(2)酸堿抑制水的電離,水解的鹽促進(jìn)水的電離,升溫促進(jìn)水的電離;(3)AD都處于25℃時(shí),Kw相等,根據(jù)c(H+)和c(OH﹣)的大小,Kw=c(H+)?c(OH﹣)來比較大小,穩(wěn)定升高促進(jìn)水的電離,Kw增大;(4)室溫下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol?L﹣1HA溶液的pH≥1,說明HA為強(qiáng)酸或弱酸,據(jù)此分析判斷;(5)A.b點(diǎn)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH和CH3COONa,c點(diǎn)溶質(zhì)為CH3COONa,d點(diǎn)溶質(zhì)為CH3COONa和NaOH;B.a(chǎn)→c的過程中隨著氫氧化鈉和醋酸的反應(yīng),水的電離程度增大,b→d的過程中氫氧化鈉增多,水的電離程度減??;C.a(chǎn)→c的過程中隨著氫氧化鈉和醋酸的反應(yīng)生成醋酸鈉為強(qiáng)電解質(zhì);D.e點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa和NaOH,混合溶液體積是原來的3倍來分析解答;(6)一水合氨存在電離平衡,向氨水中加入含有銨根離子或氫氧根離子的物質(zhì)抑制一水合氨電離;(7)混合溶液的組成和物料守恒分析判斷?!窘獯稹拷猓海?)T℃時(shí),純水的pH=6,純水電離出來的c(H+)=c(OH﹣)=1.0×10﹣6mol/L,Kw=c(H+)×c(OH﹣)=1.0×10﹣6mol/L×1.0×10﹣6mol/L=1.0×10﹣12mol2/L2,該溫度下pH=2的硫酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L,水電離出的c(OH﹣)==mol?L﹣1=10﹣10mol?L﹣1,故答案為:1.0×10﹣12mol2/L2;10﹣10;(2)A.加入一小塊Na,和水電離出的氫離子反應(yīng)生成氫氣,促進(jìn)水的電離,故A錯(cuò)誤;B.加入適量Ba(OH)2溶液抑制水的電離,故正確;C.水的電離過程是吸熱過程,升溫至60℃促進(jìn)水的電離,故C錯(cuò)誤;D.碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,加入碳酸鈉溶液,碳酸根離子水解促進(jìn)水的電離,故D錯(cuò)誤;故答案為:B;(3)A、D都處于25℃時(shí),Kw相等,B點(diǎn)c(H+)和c(OH﹣)都小于C點(diǎn)的c(H+)和c(OH﹣),并且B點(diǎn)的c(H+)和c(OH﹣)大于A點(diǎn)c(H+)和c(OH﹣),c(H+)和c(OH﹣)越大,Kw越大,故得到C>B>A=D,故答案為:C>B>A=D;(4)室溫下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol?L﹣1HA溶液的pH≥1,說明HA為強(qiáng)酸或弱酸,A.NaA可能成中性或減小,不可能呈酸性,故AA錯(cuò)誤;B.HA溶液中存在電荷守恒,c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣),故B正確;C.若HA為弱酸,則NH4A溶液中銨根離子水解程度和A﹣離子水解程度相同時(shí),溶液可能呈中性,故C正確;D.若稀釋HA溶液10倍,pH的數(shù)值增大1,則證明HA是強(qiáng)酸,故D正確;故答案為:A;(5)A.b點(diǎn)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH和CH3COONa,c點(diǎn)溶質(zhì)為CH3COONa,d點(diǎn)溶質(zhì)為CH3COONa和NaOH,b點(diǎn)溶液中CH3COOH電離程度大于CH3COO﹣水解程度,則溶液呈酸性,則b點(diǎn)溶液呈酸性,d點(diǎn)溶液呈堿性,兩種溶液的pH不相同,故A錯(cuò)誤;B.a(chǎn)→c的過程中水的電離程度增大,b→d的過程中水的電離程度減小,故B錯(cuò)誤;C.a(chǎn)→c的過程中隨著氫氧化鈉和醋酸的反應(yīng)生成醋酸鈉,溶液中離子濃度增大,導(dǎo)電性增強(qiáng),故C正確;D.e點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa和NaOH,混合溶液體積是原來的3倍,c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=≈0.003mol/L,故D錯(cuò)誤;故答案為:C;(6)一水合氨是弱電解質(zhì),溶液中存在電離平衡,向溶液中加入氯化銨,銨根離子濃度增大,抑制一水合氨電離,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度減小,溶液的pH減小,故答案為:C;(7)0.1molNH4Cl和0.05molNaOH反應(yīng),混合溶液為:NH4Cl和NH3?H2O,根據(jù)物料守恒:n()+n(NH3)+n(NH3?H2O)=0.1mol;故答案為:;NH3;NH3?H2O?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類水解相關(guān)知識(shí),根據(jù)酸堿原理逐項(xiàng)分析是解題的關(guān)鍵,明確弱酸反應(yīng)時(shí)速率稍慢,但是等物質(zhì)的量下最終產(chǎn)量相同,整體難度中等。4.(2024?普陀區(qū)校級(jí)模擬)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖所示。其充電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為:LiMn2O4+C6═Li1﹣xMn2O4+LixC6。(1)關(guān)于該鋰離子電池說法正確的是C。A.放電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)B.放電時(shí),電子由LiMn2O4流經(jīng)碳材料形成回路C.充電時(shí),Li+向碳材料移動(dòng)D.充電時(shí),將LiMn2O4接入電源的負(fù)極(2)寫出放電時(shí),正極的電極反應(yīng)Li1﹣xMn2O4+xLi++xe﹣=LiMn2O4。LiMn2O4為尖晶石結(jié)構(gòu),其晶胞由8個(gè)立方單元組成,這8個(gè)立方單元可分為A、B兩種類型。(3)在一個(gè)B結(jié)構(gòu)中,Mn的個(gè)數(shù)為B。A.1.5個(gè)B.2.5個(gè)C.4個(gè)D.7個(gè)(4)結(jié)合圖中的數(shù)據(jù),計(jì)算該晶胞的密度ρ=g?cm﹣3。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),用a和NA的代數(shù)式表示,1nm=10﹣7cm)碳酸錳MnCO3是一種難溶性白色沉淀,可作為制備LiMn2O4電極的材料?,F(xiàn)有一MnCO3固體在pH=8.60的緩沖溶液中達(dá)到溶解平衡,測(cè)得溶液中c(Mn2+)=3.6×10﹣5mol?L﹣1,試計(jì)算MnCO3的溶度積常數(shù)。已知碳酸的電離平衡常數(shù)Ka2=4.7×10﹣11,忽略Mn2+的水解與的第二步水解。(5)在上述條件下,寫出溶液中的物料守恒關(guān)系式:c(Mn2+)=c()+c();根據(jù)該關(guān)系式,計(jì)算得Ksp(MnCO3)=2.38×10﹣11?!敬鸢浮浚?)C;(2)Li1﹣xMn2O4+xLi++xe﹣=LiMn2O4;(3)B;(4);(5)c(Mn2+)=c()+c();2.38×10﹣11。【分析】(1)A.由分析可知,放電時(shí),正極a電極得電子被還原;B.放電時(shí),Li碳材料電極為負(fù)極,故電子由Li電極流出;C.由分析可知,放電時(shí)Li碳材料為負(fù)極,LiMn2O4為正極,故充電時(shí),Li碳材料電極為陰極,LiMn2O4為陽極;D.由分析可知,放電時(shí)Li碳材料為負(fù)極,LiMn2O4為正極,故充電時(shí),將LiMn2O4接入電源的正極;(2)放電時(shí),正極的電極反應(yīng)為:Li1﹣xMn2O4+xLi++xe﹣=LiMn2O4;(3)由題干晶胞可知,在一個(gè)B結(jié)構(gòu)中6個(gè)Mn位于棱上,1個(gè)位于體內(nèi),故一個(gè)B結(jié)構(gòu)中含有Mn的個(gè)數(shù)為;(4)從A立方單元中可知,一個(gè)A單元中含有2個(gè)Li+,一個(gè)晶胞中含有4個(gè)A,故每個(gè)晶胞中含8個(gè)Li+,即一個(gè)晶胞中含有8個(gè)LiMn2O4,故一個(gè)晶胞的質(zhì)量為:g,一個(gè)晶胞的體積為:(a×10﹣7)3cm3,故該晶體的密度為:ρ=;(5)由題干信息可知,忽略Mn2+的水解與的第二步水解,故在上述條件下,溶液中的物料守恒關(guān)系式為:c(Mn2+)=c()+c();根據(jù)該關(guān)系式,c(Mn2+)=3.6×10﹣5mol?L﹣1,碳酸的電離平衡常數(shù)Ka2==4.7×10﹣11,此時(shí)溶液pH=8.60,故有:==1.88×10﹣2,解得c()=6.6×10﹣7mol/L,計(jì)算得Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)c()。【解答】解:(1)A.由分析可知,放電時(shí),正極a電極得電子被還原,電極反應(yīng)式為Li1﹣xMn2O4+xLi++xe﹣=LiMn2O4,即LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.放電時(shí),Li碳材料電極為負(fù)極,故電子由Li電極流出,經(jīng)碳材料形成回路,故B錯(cuò)
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