
1.本試卷共4頁。
2.答卷前,考生務(wù)必用藍(lán)、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學(xué)號填寫在相應(yīng)位置上。
3.請在密封線內(nèi)作答,保持試卷清潔完整。
一、選擇題:本題共18小題,每小題3分,共54分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.(2020·南昌調(diào)研)化學(xué)在日常生活和生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是( )
A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化
B.某雨水樣品采集后放置一段時間,pH由4.68變?yōu)?.28,是因?yàn)槿芤褐械腟Oeq \\al(2-,3)發(fā)生水解
C.將飽和FeCl3溶液滴入沸水中可制備Fe(OH)3膠體,利用的是鹽類水解原理
D.純堿溶液呈堿性的原因是COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-
答案 B
解析 雨水放置一段時間后pH減小是由于H2SO3被氧化為H2SO4,導(dǎo)致溶液酸性增強(qiáng)。
2.下列實(shí)驗(yàn)操作錯誤,但不會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的是( )
A.用酸堿中和滴定法測待測液濃度時,裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗
B.用酸堿中和滴定法測待測液濃度時,裝待測液的錐形瓶水洗后用待測液潤洗2~3次
C.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時,將堿溶液緩慢倒入酸溶液中
D.用蒸餾水潤濕的pH試紙測定硫酸鈉溶液的pH
答案 D
解析 標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大,會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,A項錯誤;裝待測液的錐形瓶水洗后用待測液潤洗2~3次,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大,會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,B項錯誤;部分熱量散失,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,C項錯誤;硫酸鈉溶液呈中性,D項正確。
3.室溫時,關(guān)于下列溶液的敘述正確的是( )
A.1.0×10-3 ml·L-1鹽酸的pH=3,1.0×10-8 ml·L-1鹽酸的pH=8
B.pH=a的醋酸溶液稀釋一倍后,溶液的pH=b,則a>b
C.pH=12的氨水和pH=2的鹽酸等體積混合,混合液的pH<7
D.1 mL pH=1的鹽酸與100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,則NaOH溶液的pH=11
答案 D
解析 鹽酸是強(qiáng)酸,則1.0×10-3 ml·L-1鹽酸的pH=3,室溫下酸性溶液的pH不可能大于7,A錯誤;pH=a的醋酸溶液稀釋一倍后酸性降低,如果溶液的pH=b,則a<b,B錯誤;NH3·H2O是弱堿,pH=12的氨水和pH=2的鹽酸等體積混合,氨水過量,溶液顯堿性,所以混合液的pH>7,C錯誤;1 mL pH=1的鹽酸與100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,這說明鹽酸的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,則NaOH溶液的濃度是0.001 ml·
L-1,所以溶液的pH=11,D正確。
4.(2020·山東臨沂高三期中)實(shí)驗(yàn)室以活性炭為催化劑,由CCl2·6H2O制備[C(NH3)6]Cl3的流程如下:
已知:C2+在pH=9.4時完全沉淀為C(OH)2。
下列說法錯誤的是( )
A.步驟①中“研磨”的目的是增大晶體的表面積,加快溶解速率
B.步驟②中應(yīng)先加入濃氨水,再加入NH4Cl溶液
C.步驟③中發(fā)生的反應(yīng)為2[C(NH3)6]Cl2+2NH4Cl+H2O2===2[C(NH3)6]Cl3+2NH3·H2O
D.步驟④中加入濃鹽酸,有利于析出[C(NH3)6]Cl3
答案 B
解析 步驟①中“研磨”的目的是增大晶體的表面積,加快溶解速率,A正確;濃氨水呈堿性,而NH4Cl溶液呈酸性,若步驟②中先加入濃氨水,將使C2+轉(zhuǎn)化為C(OH)2沉淀,故應(yīng)該先加入NH4Cl溶液,再加入濃氨水,B錯誤;步驟③中發(fā)生的反應(yīng)是H2O2將[C(NH3)6]Cl2氧化為[C(NH3)6]Cl3,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2[C(NH3)6]Cl2+2NH4Cl+H2O2=== 2[C(NH3)6]Cl3+2NH3·H2O,C正確;步驟④中加入濃鹽酸,氯離子濃度大,同離子效應(yīng)有利于析出[C(NH3)6]Cl3,D正確。
5.(2020·山東煙臺高三期中)常溫下,幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示。向20 mL 0.1 ml·
L-1的鹽酸中逐滴滴加0.1 ml·L-1的氨水,溶液pH變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.CH3COONH4溶液中,c(OH-)=c(H+)>1×10-7 ml·L-1
B.曲線上a、b、c、d四個點(diǎn),水的電離程度依次增大
C.d點(diǎn)時,3c(OH-)-3c(H+)=c(NHeq \\al(+,4))-2c(NH3·H2O)
D.向足量的Na2CO3溶液中滴加幾滴稀醋酸,反應(yīng)的離子方程式為COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3)
答案 C
解析 由表可知CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相同,所以CH3COO-和NHeq \\al(+,4)的水解能力相同,CH3COONH4溶液呈中性,即常溫下c(OH-)=c(H+)=1×10-7 ml·L-1,故A項錯誤;由題可知,c點(diǎn)是完全中和點(diǎn),該點(diǎn)水的電離程度最大,故B項錯誤;已知d點(diǎn)溶液為NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液,且n(NH4Cl)∶n(NH3·H2O)=2∶1,NH4Cl溶液中的質(zhì)子守恒有①c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+),NH3·H2O溶液中的質(zhì)子守恒有②c(OH-)=c(H+)+c(NHeq \\al(+,4)),故n(NH4Cl)∶n(NH3·H2O)=2∶1的混合溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒得①×2+②,即3c(OH-)+2c(NH3·H2O) =c(NHeq \\al(+,4))+3c(H+),變式可得3c(OH-)-3c(H+)=c(NHeq \\al(+,4))-2c(NH3·H2O),故C項正確;醋酸不可拆,故D項錯誤。
6.(2021·山東日照高三月考)T K時,現(xiàn)有25 mL含KCl和KCN的溶液,用0.100 0 ml·L-1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液對該混合液進(jìn)行電位滴定(CN-與H+的反應(yīng)可以忽略),獲得電動勢(E)和硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(V)的電位滴定曲線如圖所示,曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)計量點(diǎn)。
已知:Ⅰ.Ag+與CN-反應(yīng)過程為①Ag++2CN-===[Ag(CN)2]- ②[Ag(CN)2]-+Ag+=== 2AgCN↓。
Ⅱ.T K時,Ksp(AgCN)=2×10-16,Ksp(AgCl)=2×10-10。
下列說法不正確的是( )
A.V1=5.00,B點(diǎn)時生成AgCN
B.c(KCN)=0.020 0 ml·L-1,c(KCl)=0.030 0 ml·L-1
C.反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K1,反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2,則K1+K2=2Ksp(AgCN)
D.C點(diǎn)時,溶液中eq \f(c?Cl-?,c?CN-?)=106
答案 C
解析 A點(diǎn)加入2.50 mL AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,根據(jù)反應(yīng)Ag++2CN-===[Ag(CN)2]-,原溶液中n(CN-)=2×0.100 0 ml·L-1×2.50×10-3 L=5×10-4 ml,生成的[Ag(CN)2]-物質(zhì)的量為2.5×10-4ml,AB段發(fā)生的反應(yīng)為[Ag(CN)2]-+Ag+===2AgCN↓,2.5×10-4 ml [Ag(CN)2]-消耗2.5×10-4 ml Ag+轉(zhuǎn)化成AgCN沉淀,所耗標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液的體積為eq \f(2.5×10-4 ml,0.100 0 ml·L-1)=2.5×10-3 L=2.50 mL,則B點(diǎn)的V1=2.50+2.50=5.00,A正確;根據(jù)A項計算,原溶液中n(CN-)=2×0.100 0 ml·L-1×2.50×10-3 L=5×10-4 ml,c(KCN)=eq \f(5×10-4 ml,0.025 L)=0.020 0 ml·
L-1,BC段發(fā)生的反應(yīng)為Ag++Cl-===AgCl↓,BC段消耗的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液的體積為12.50 mL-5.00 mL=7.50 mL,則原溶液中n(Cl-)=0.100 0 ml·L-1×7.50×10-3 L=7.5×10-4 ml,c(KCl)= eq \f(7.5×10-4 ml,0.025 L)=0.030 0 ml·L-1,B正確;①Ag++2CN-===[Ag(CN)2]-的平衡常數(shù)為K1=eq \f(c{[Ag?CN?2]-},c?Ag+?·c2?CN-?),②[Ag(CN)2]-+Ag+===2AgCN↓的平衡常數(shù)為K2=eq \f(1,c?Ag+?·c{[Ag?CN?2]-}),Ksp(AgCN)=c(Ag+)·c(CN-),則K1·K2=eq \f(1,K\\al(2,sp)),C錯誤;C點(diǎn),溶液中eq \f(c?Cl-?,c?CN-?)=eq \f(c?Ag+?·c?Cl-?,c?Ag+?·c?CN-?)=eq \f(Ksp?AgCl?,Ksp?AgCN?)=eq \f(2×10-10,2×10-16)=106,D正確。
7.(2020·溫州期中)下列有關(guān)敘述不正確的是( )
①在100 ℃、101 kPa條件下,液態(tài)水汽化熱為40.69 kJ·ml-1,則H2O(g)===H2O(l) ΔH=+40.69 kJ·ml-1
②已知25 ℃時,MgCO3的Ksp=6.82×10-6,則在該溫度下,含有固體MgCO3的溶液中,無論c(Mg2+)與c(COeq \\al(2-,3))是否相等,總有c(Mg2+)·c(COeq \\al(2-,3))=6.82×10-6
③電解NaNO3溶液時,隨著電解進(jìn)行,溶液的pH減小
④常溫下,在0.10 ml·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶體,則NH3·H2O的電離被抑制,溶液pH減小
A.①③ B.③④ C.②④ D.①②
答案 A
解析 水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時放熱,ΔHb=c,所以電離程度:ab=c,溶液中離子總濃度:a>b=c,D項錯誤。
12.(2020·內(nèi)蒙古包頭模擬)常溫下,將0.025 ml BaSO4粉末置于盛有蒸餾水的燒杯中形成1 L懸濁液,然后向燒杯中加入Na2CO3固體(忽略溶液體積的變化)并充分?jǐn)嚢琛<尤隢a2CO3固體的過程中溶液中幾種離子的濃度變化曲線如圖所示,下列說法中正確的是( )
A.常溫下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9
B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
C.若要使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3至少要加入0.65 ml Na2CO3
D.BaSO4恰好全部轉(zhuǎn)化為BaCO3時,溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(SOeq \\al(2-,4))>c(COeq \\al(2-,3))>c(Ba2+)> c(OH-)
答案 C
解析 常溫下,沒有加入碳酸鈉時,c(Ba2+)=c(SOeq \\al(2-,4))=1×10-5 ml·L-1,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·
c(SOeq \\al(2-,4))=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10,A錯誤;BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2+的存在,使沉淀溶解平衡逆向移動,因此BaSO4在BaCl2溶液中的溶解度比在水中小,Ksp只隨溫度的改變而改變,無論在水中還是BaCl2溶液中,Ksp是不變的,B錯誤;根據(jù)圖像:Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SOeq \\al(2-,4))=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10,當(dāng)c(COeq \\al(2-,3))=2.5×10-4 ml·L-1時開始形成BaCO3沉淀,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(COeq \\al(2-,3))=1.0×10-5×2.5×10-4=2.5×10-9,BaSO4+COeq \\al(2-,3)BaCO3+SOeq \\al(2-,4)反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=eq \f(c?SO\\al(2-,4)?,c?CO\\al(2-,3)?)=eq \f(c?SO\\al(2-,4)?·c?Ba2+?,c?CO\\al(2-,3)?·c?Ba2+?)=eq \f(Ksp?BaSO4?,Ksp?BaCO3?)=eq \f(1.0×10-10,2.5×10-9)=0.04,若使0.025 ml BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3,則反應(yīng)消耗0.025 ml COeq \\al(2-,3)、生成0.025 ml SOeq \\al(2-,4),反應(yīng)達(dá)到平衡時,K=eq \f(c?SO\\al(2-,4)?,c?CO\\al(2-,3)?)=eq \f(0.025 ml·L-1,c?CO\\al(2-,3)?)=0.04,解得c(COeq \\al(2-,3))=0.625 ml·L-1,則至少需要Na2CO3的物質(zhì)的量為0.625 ml·L-1×1 L+0.025 ml=0.65 ml,C正確;根據(jù)C項計算,當(dāng)BaSO4恰好全部轉(zhuǎn)化為BaCO3時,c(COeq \\al(2-,3))=0.625 ml·L-1,c(SOeq \\al(2-,4))=0.025 ml·L-1,c(Ba2+)=eq \f(2.5×10-9,0.625) ml·L-1=4×10-9 ml·L-1,由于COeq \\al(2-,3)水解溶液呈堿性,離子濃度大小關(guān)系為c(COeq \\al(2-,3))>c(SOeq \\al(2-,4))>c(OH-)>c(Ba2+),D錯誤。
13.(2020·浙江月考)25 ℃時,將c1、V1的稀HCl和c2、V2的NH3·H2O溶液充分混合,下列敘述錯誤的是( )
A.若pH<7,則一定是c1V1≥c2V2
B.混合過程中c(NHeq \\al(+,4))+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立
C.當(dāng)pH=7時,若V1=V2,則c2必須大于c1
D.若c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)=c(Cl-),則一定有c1V1=c2V2
答案 A
解析 當(dāng)pH<7時溶液顯酸性,又因?yàn)镠Cl是強(qiáng)酸,NH3·H2O是弱堿,當(dāng)酸的物質(zhì)的量小于堿的物質(zhì)的量時,也有可能使溶液呈酸性,則不一定是c1V1≥c2V2,故A錯誤;混合過程中,電荷守恒:c(NHeq \\al(+,4))+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立,故B正確;pH=7時溶液呈中性,NH3·H2O的物質(zhì)的量應(yīng)大于HCl的物質(zhì)的量,若V1=V2,一定是c2>c1,故C正確;依據(jù)溶液中存在的物料守恒分析,溶液中物料守恒為c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)=c(Cl-),HCl和NH3·H2O的物質(zhì)的量相等,則一定有c1V1=c2V2,故D正確。
14.下表是25 ℃時某些鹽的溶度積常數(shù)和弱酸的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是( )
A.常溫下,相同濃度的①CH3COONH4、②NH4HCO3、③(NH4)2CO3溶液中,c(NHeq \\al(+,4))由大到小的順序是①>②>③
B.向飽和氯水中滴加NaOH溶液至溶液剛好為中性時,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
C.AgCl易溶于氨水,難溶于水,所以AgCl在氨水中的Ksp大于水中的Ksp
D.向濃度均為1×10-3 ml·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1×10-3 ml·L-1的AgNO3溶液,CrOeq \\al(2-,4)先形成沉淀
答案 B
解析 根據(jù)銨鹽的化學(xué)式可知③中NHeq \\al(+,4)濃度最大,由于CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1,所以HCOeq \\al(-,3)的水解程度大于CH3COO-,HCOeq \\al(-,3)對NHeq \\al(+,4)的水解促進(jìn)作用更大,NH4HCO3中NHeq \\al(+,4)的濃度更小,故三種溶液中c(NHeq \\al(+,4))由大到小的順序?yàn)棰?①>②,A錯誤;溶液呈中性時,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),根據(jù)得失電子守恒有c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-),所以c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),B正確;溫度不變,AgCl的Ksp不變,C錯誤;根據(jù)題給AgCl和Ag2CrO4的Ksp可知當(dāng)c(Cl-)和c(CrOeq \\al(2-,4))均為1×10-3 ml·L-1時,開始生成AgCl和Ag2CrO4沉淀時需要c(Ag+)分別為1.8×10-7 ml·L-1和1.4×10-4.5 ml·L-1,所以AgCl先沉淀,D錯誤。
15.(2020·山東德州期末)已知25 ℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)見下表:
則下列說法正確的是( )
A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系:pH(Na2B)>pH(NaHB)>pH(NaA)
B.將等濃度的HA溶液與NaA溶液等體積混合,混合液中:c(A-)<c(Na+)
C.向Na2B溶液中加入足量的HA溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為B2-+2HA===2A-+H2B
D.NaHB溶液中部分微粒濃度的關(guān)系為c(Na+)=c(HB-)+c(H2B)+c(B2-)
答案 D
解析 電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),由表中數(shù)據(jù)可知酸性:H2B>HA>HB-,故B2-、A-、HB-對應(yīng)的鈉鹽溶液的堿性依次減弱,A項錯誤;HA的電離平衡常數(shù)為1.7×10-6,則A-的水解平衡常數(shù)為eq \f(1×10-14,1.7×10-6),可知HA的電離平衡大于A-的水解平衡,所以等濃度的HA溶液與NaA溶液等體積混合,c(A-)>c(Na+),B項錯誤;酸性:H2B>HA>HB-,向Na2B溶液中加入足量的HA溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為B2-+HA===A-+HB-,C項錯誤;根據(jù)物料守恒可得NaHB溶液中部分微粒濃度的關(guān)系為c(Na+)=c(HB-)+c(H2B)+c(B2-),D項正確。
16.生產(chǎn)上用過量燒堿溶液處理某礦物(含Al2O3、MgO),過濾后得到的濾液用NaHCO3溶液處理,測得溶液pH、n[Al(OH)3]隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8 ml·L-1
B.b點(diǎn)和c點(diǎn)溶液所含微粒種類相同
C.a(chǎn)點(diǎn)溶液中大量存在的離子是Na+、AlOeq \\al(-,2)、OH-
D.生成沉淀的離子方程式為HCOeq \\al(-,3)+AlOeq \\al(-,2)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3)
答案 A
解析 由題圖可知,開始加入的8 mL NaHCO3發(fā)生反應(yīng):OH-+HCOeq \\al(-,3)===COeq \\al(2-,3)+H2O,再加入32 mL NaHCO3溶液時,發(fā)生反應(yīng):HCOeq \\al(-,3)+AlOeq \\al(-,2)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3),由于n[Al(OH)3]=32×10-3 ml,故c(NaHCO3)=eq \f(32×10-3 ml,32×10-3 L)=1 ml·L-1,A項說法錯誤;由題圖可知,b點(diǎn)溶液成分為NaAlO2和Na2CO3,c點(diǎn)溶液成分也為NaAlO2和Na2CO3,故溶液所含微粒的種類相同,B項說法正確;a點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為NaOH、NaAlO2,溶液中大量存在的離子是Na+、AlOeq \\al(-,2)、OH-,C項說法正確;NaAlO2與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOeq \\al(-,3)+AlOeq \\al(-,2)+H2O===Al(OH)3↓+COeq \\al(2-,3),D項說法正確。
17.某電路板生產(chǎn)企業(yè)的水質(zhì)情況及國家允許排放的污水標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。為研究廢水中Cu2+處理的最佳pH,取5份等量的廢水,分別用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5、9、9.5、10、11,靜置后,分析上層清液中銅元素的含量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。
查閱資料,平衡Ⅰ:Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-;
平衡Ⅱ:Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-。
下列說法不正確的是( )
A.廢水中Cu2+處理的最佳pH約為9
B.b~c段:隨pH升高,Cu(OH)2的量增加,平衡Ⅰ正向移動,銅元素含量增大
C.c~d段:隨pH升高,c(OH-)增加,平衡Ⅰ逆向移動,銅元素含量減小
D.d點(diǎn)以后,隨c(OH-)增加,銅元素含量可能增大
答案 B
解析 由圖像中的變化曲線可知pH=9時銅離子濃度最小,廢水中Cu2+處理的最佳pH約為9,故A說法正確;b~c段隨氫氧根離子濃度增大,銨根離子與氫氧根離子結(jié)合生成一水合氨,氨濃度增大,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,平衡正向移動,溶液中銅元素含量增大,故B錯誤;c~d段,隨氫氧根離子濃度的增大,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,平衡逆向移動,溶液中銅元素含量減小,故C正確;d點(diǎn)以后,隨c(OH-)增加,平衡Ⅱ:Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-正向移動,上層清液中銅元素的含量可能增大,故D正確。
18.常溫下,現(xiàn)有 0.1 ml·L-1的 NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與 pH 的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.當(dāng)溶液的 pH=9 時,溶液中存在下列關(guān)系:c(NHeq \\al(+,4))>c(HCOeq \\al(-,3))>c(NH3 ·H2O)>c(COeq \\al(2-,3))
B.NH4HCO3溶液中存在下列守恒關(guān)系:c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)+c(H+)=c(OH-)+2c(COeq \\al(2-,3))+c(H2CO3)
C.往該溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液時,NHeq \\al(+,4)和 HCOeq \\al(-,3)濃度均逐漸減小
D.通過分析可知常溫下 Kb(NH3·H2O)大于 Ka1(H2CO3)
答案 D
解析 根據(jù)示意圖可知,當(dāng)溶液的pH=9時,溶液中存在下列關(guān)系:c(HCOeq \\al(-,3))>c(NHeq \\al(+,4))> c(NH3·H2O)>c(COeq \\al(2-,3)),故A項錯誤;根據(jù)物料守恒可得NH4HCO3溶液中存在下列守恒關(guān)系:c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)=c(COeq \\al(2-,3))+c(H2CO3)+c(HCOeq \\al(-,3)),因?yàn)镹Heq \\al(+,4)發(fā)生水解反應(yīng),所以c(HCOeq \\al(-,3))≠c(COeq \\al(2-,3))+c(OH-)-c(H+),則B項中關(guān)系式錯誤,故B項錯誤;根據(jù)圖像可知pHKa1(H2CO3),故D項正確。
二、非選擇題:本題共3小題,共46分。
19.(12分)(2020·山東煙臺高三期中)鉬酸鈉晶體(Na2MO4·2H2O)是一種金屬腐蝕抑制劑。如圖是利用鉬精礦(主要成分是MS2,含少量PbS等)為原料生產(chǎn)鉬酸鈉晶體的工藝流程圖。
(1)在焙燒爐中,空氣從爐底進(jìn)入,礦石經(jīng)粉碎后從爐頂加入,這樣處理的目的是___________,
焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐,如圖為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)(φ)。
①x=________。
②“焙燒”時MS2最終轉(zhuǎn)化為MO3,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
(2)沉淀劑通常用Na2S,使用時若溶液pH較小,Pb2+沉淀不完全,原因是__________________。
(3)“結(jié)晶”前需向?yàn)V液中加入Ba(OH)2固體以除去COeq \\al(2-,3)。若濾液中c(MOeq \\al(2-,4))=0.40 ml·L-1,c(COeq \\al(2-,3))=0.10 ml·L-1,當(dāng)BaMO4開始沉淀時,COeq \\al(2-,3)的去除率是________%[已知:Ksp(BaCO3)=1.0×10-9,Ksp(BaMO4)=4.0×10-8,溶液體積變化忽略不計]。
(4)在堿性條件下,將鉬精礦加入NaClO溶液中也能制備Na2MO4,同時生成硫酸鹽,該反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________________。
(5)鉬酸鹽對碳鋼的腐蝕具有緩蝕作用,其原理是在空氣中鉬酸鹽能在鋼鐵表面形成FeMO4-Fe2O3保護(hù)膜。在密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,為緩蝕碳鋼管道,除加入鉬酸鹽外還需加入的物質(zhì)是________(填字母)。
A.NaNO2 B.通入適量N2
C.油脂 D.鹽酸
答案 (1)增大固氣接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率 ①64 ②2MS2+7O2eq \(=====,\s\up7(焙燒))2MO3+4SO2 (2)S2-與H+結(jié)合形成HS-,使PbS(s)Pb2+(aq)+S2-(aq)平衡向右移動 (3)90 (4)MS2+9ClO-+6OH-===MOeq \\al(2-,4)+9Cl-+2SOeq \\al(2-,4)+3H2O (5)A
解析 (1)礦石經(jīng)粉碎及從爐頂加入可增大固氣接觸面積,加快反應(yīng)速率,同時使原料中的MS2盡可能反應(yīng),提高原料利用率。①由圖可知,6層中存在的固體物質(zhì)分別為MS2、MO3、MO2,且MS2、MO3的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)均為18%,根據(jù)M元素守恒,則MO2 的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)為64%,即x為64。②在“焙燒”時,氧氣將MS2氧化生成MO3、SO2,根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MS2+7O2eq \(=====,\s\up7(焙燒))2MO3+4SO2。
(2)沉淀劑通常用Na2S,使用時若溶液pH較小,S2-與H+結(jié)合形成HS-,使PbS(s)Pb2+(aq)+S2-(aq)平衡向正方向移動。
(3)Ksp(BaMO4)=4.0×10-8,c(MOeq \\al(2-,4))=0.40 ml·L-1,由Ksp(BaMO4)=c(MOeq \\al(2-,4))·c(Ba2+)可知,當(dāng)BaMO4開始沉淀時,c(Ba2+)=eq \f(Ksp?BaMO4?,c?MO\\al(2-,4)?)=eq \f(4.0×10-8,0.40) ml·L-1=10-7 ml·L-1,由Ksp(BaCO3)=c(COeq \\al(2-,3))·c(Ba2+)可知,此時溶液中c(COeq \\al(2-,3))=eq \f(1.0×10-9,10-7) ml·L-1=0.01 ml·
L-1,所以,COeq \\al(2-,3)的去除率為eq \f(0.10 ml·L-1-0.01 ml·L-1,0.10 ml·L-1)×100%=90%。
(4)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能夠把MS2在堿性條件下氧化為MOeq \\al(2-,4)和SOeq \\al(2-,4),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和質(zhì)量守恒,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MS2+9ClO-+6OH-===MOeq \\al(2-,4)+9Cl-+2SOeq \\al(2-,4)+3H2O。
(5)通入氮?dú)?、加入油脂,起到隔絕空氣的作用,鹽酸能夠與鉬酸鈉反應(yīng),而加入NaNO2可以替代空氣中的氧氣起氧化劑作用。
20.(16分)(2020·廣東湛江模擬)二氧化鍺(GeO2)可用于光譜分析和制備催化劑、半導(dǎo)體材料。對ISP煉鋅過程所得鍺渣(主要成分GeO、GeO2、ZnO·Fe2O3,含有SiO2、難溶物雜質(zhì))進(jìn)行處理的流程如下:
已知:Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38;溶液中離子濃度≤10-5 ml·L-1時,認(rèn)為該離子沉淀完全。
回答下列問題:
(1)“酸溶”時,所加H2SO4溶液不宜過量太多的原因?yàn)開_____________________________
______________________________________________________________________________。
(2)“調(diào)pH”時,首先生成沉淀的離子為________(填離子符號),該離子恰好沉淀完全的pH為________。
(3)“還原焙燒”過程中,主要反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。
(4)“氧化吸收”過程中,主要反應(yīng)的離子方程式為___________________________________;
GeO的吸收率與溫度的關(guān)系如圖所示。T0℃時吸收率最高的原因?yàn)開_____________________
_______________________________________________________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“氯化蒸餾”時,蒸餾所用的主要玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、錐形瓶、直形冷凝管和________。
(6)“水解”時,需控制溫度為95 ℃的目的為________________________________________。
答案 (1)避免調(diào)pH消耗過多的堿,或防止GeO2溶解進(jìn)入濾液1而降低產(chǎn)率 (2)Fe3+ 3 (3)2∶1
(4)GeO+2OH-+H2O2===GeOeq \\al(2-,3)+2H2O 溫度低于T0 ℃時,隨溫度升高,反應(yīng)速率加快時吸收率增大;溫度高于T0 ℃時,H2O2分解、GeO揮發(fā)使吸收率降低
(5)溫度計、尾接管(或牛角管) (6)促進(jìn)GeCl4水解,并使H2GeO3分解為GeO2
解析 (1)由流程圖可知,若“酸溶”時所加H2SO4溶液過量太多,濾液1中含有硫酸過多,調(diào)pH時加入堿的量過大;同時由流程中轉(zhuǎn)化關(guān)系推知,GeO2為兩性氧化物,故加入硫酸溶液過多,會導(dǎo)致GeO2溶解使Ge的回收率降低。
(2)濾液1中含有Zn2+和Fe3+,由二者氫氧化物的溶度積計算得首先生成沉淀的離子為Fe3+;該離子恰好沉淀完全時,c(OH-)=eq \r(3,\f(Ksp[Fe?OH?3],c?Fe3+?))ml·L-1=eq \r(3,\f(1.0×10-38,1.0×10-5)) ml·L-1=10-11 ml·
L-1,則pH=3。
(3)“還原焙燒”過程中,GeO2作氧化劑被還原為GeO,NaH2PO2作還原劑被氧化為Na3PO4,根據(jù)電子守恒可得氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。
(4)“氧化吸收”過程中,GeO與NaOH、H2O2反應(yīng)生成Na2GeO3的離子方程式為GeO+2OH-+H2O2===GeOeq \\al(2-,3)+2H2O;溫度低于T0 ℃時,隨溫度升高,反應(yīng)速率加快,GeO的吸收率增大;溫度高于T0 ℃時,H2O2分解,GeO揮發(fā)使吸收率降低,故T0 ℃時吸收率最高。
(5)蒸餾所用的主要玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、錐形瓶、溫度計、直形冷凝管和尾接管(牛角管)。
(6)“水解”時,控制較高溫度可以促進(jìn)GeCl4水解,并使H2GeO3分解為GeO2。
21.(18分)(2020·江蘇無錫高三期中)工業(yè)上由粗錳粉(主要雜質(zhì)為Fe、Ni、Pb等金屬單質(zhì))制備高純碳酸錳。其主要工藝流程如圖:
已知:①金屬活動性:Mn>Fe>Ni>Pb
②流程中各步驟中對雜質(zhì)離子的去除情況如下表:
(1)酸浸。向粗錳粉中加入一定濃度的硫酸,控制溶液的pH約為5,測定離子的初始濃度。靜置一段時間后錳粉仍略有剩余,過濾;此時Fe2+濃度降低,可能的原因?yàn)開______________。
(2)氧化。向“酸浸”后的濾液中加入MnO2,使溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________。
(3)除鐵。向“氧化”后的濾液中加入物質(zhì)X,是為了調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。下列可以作為物質(zhì)X的是________(填字母)。
A.MnCO3 B.Mn(OH)2 C.NH3·H2O
(4)除鎳、鉛。向“除鐵”后的濾液中通入H2S氣體,待充分反應(yīng)后加熱一段時間,冷卻后過濾;此時Ni2+不達(dá)標(biāo)而Pb2+達(dá)標(biāo)。推測溶解度:PbS________NiS(填“>”或“
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