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文档简介
专题09水溶液中的离子反应与平衡
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01影响水电离的因素
题型02溶液中水的电离程度及其计算
题型03溶液的酸碱性与pH
题型04酸碱中和滴定
题型05盐类水解原理
题型06影响盐类水解程度的主要因素
题型07盐类水解的应用
题型08难溶电解质的沉淀溶解平衡
题型09沉淀溶解平衡的应用
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.(25-26高三上·北京·阶段练习)下列实验操作正确的是
A.配制1.00mol/LNaCl溶液B.滴定时放出酸式滴定管中的溶液
C.量取8.10mLNaOH溶液D.制备硫酸四氨合铜晶体
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A.定容时胶头滴管悬空正放,图中操作合理,故A正确;
B.滴定时左手控制活塞,图中操作不合理,故B错误;
C.量筒的读数为0.1mL,不能量取8.10mLNaOH溶液,故C错误;
D.蒸发时易使晶体分解,应冷却结晶法制备硫酸四氨合铜晶体,故D错误;
故选:A。
2.(25-26高三上·北京·月考)下列事实不.能.用平衡移动原理解释的是
A.用热的纯碱溶液更易去除油污
B.铁制器件附有铜质配件,久置,在接触处铁易生锈
C.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的BaSO4少
.电镀实验中,用溶液作电镀液可以维持2浓度的稳定性
DCuNH34SO4Cu
【答案】B
【详解】A.纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热促进水解(吸热反应),增强去污能力,符合平衡移动原
理,A正确;
B.铁与铜在潮湿环境中形成原电池,铁作为负极被腐蚀,属于电化学腐蚀,与化学平衡移动无关,B错误;
2
C.稀硫酸中的SO4抑制BaSO4溶解(同离子效应),符合平衡移动原理,C正确;
.补充电镀消耗的2,维持浓度稳定,符合平衡移动原理,正确;
DCuNH34SO4CuD
故答案选B。
3.(25-26高三上·北京·月考)富钴结壳浸出液分离MnSO4制备Mn3O4的工业流程如下。
已知:ⅰ.浸出液中主要含有的金属离子为:Ni2、Co2、Cu2、Mn2、Fe2
ⅱ.25℃时,金属硫化物的溶度积常数。
金属硫化物NiSCoSCuSMnS
20223711
Ksp3.98105.01107.94103.1610
(1)过程①中,SO2还原得到的浸出液中含硫元素的阴离子主要为。
2
(2)过程②中,Fe转化为Fe2O3xH2O时,氧气和石灰乳的作用分别是。
(3)固体Y中主要物质的化学式为。
(4)已知,不同温度下,硫酸锰晶体的存在形式及其在水中的溶解度(S)如下图所示。过程④中,先获得
MnSO4H2O,再脱水得到MnSO4。从溶液2中获得MnSO4H2O的操作是。
(5)过程⑤中发生了以下反应,将反应的化学方程式补充完整。。
高温
□MnSO4□CO□Mn3O4□SO2□___________
(6)流程中可循环使用的物质是。
2233
【答案】(1)SO4(2)氧气是氧化剂,可将Fe氧化为Fe,石灰乳是沉淀剂,可调节pH使Fe沉淀
(3)CoS、NiS、CuS(4)加热浓缩结晶(或加热浓缩至产生大量固体),趁热过滤
高温
(5)3MnSO42COMn3O43SO22CO2(6)SO2
2
【详解】(1)根据分析,含硫的阴离子主要为SO4。
2
(2)由分析可知,过程②中,Fe转化为Fe2O3xH2O时,氧气和石灰乳的作用分别是:氧气是氧化剂,
可将Fe2氧化为Fe3,石灰乳是沉淀剂,可调节pH使Fe3沉淀。
(3)根据分析,Y中的固体有CuS、CoS、NiS。
(4)由图可知,温度较高时MnSO4H2O的溶解度较小,可以从溶液中析出,则从溶液2中获得MnSO4H2O
的操作是加热浓缩结晶(或加热浓缩至产生大量固体),趁热过滤。
8
(5)该反应中Mn元素化合价由+2价上升到+价,S元素由+6价下降到+4价,根据得失电子守恒可知,
3
C元素化合价需要由+2上升到+4价,生成CO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:
高温
3MnSO42COMn3O43SO22CO2。
(6)根据分析,MnSO4进行焙烧时产生SO2可以在步骤①中重复使用。
01影响水电离的因素
-1-1
1.(2024·北京顺义·一模)常温下,向0.02mol·LFeCl3溶液(用少量盐酸酸化)中匀速逐滴加入0.1mol·L
NaOH溶液,得到pH-t曲线如图。下列说法正确的是
-39
已知:25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.8×10
A.已知a点为滴定起始点,pH=1.73是因为FeCl3溶于水发生了水解反应
B.由a点到b点的过程中,滴加的NaOH溶液与FeCl3发生反应
C.该条件下,Fe3+的沉淀pH范围约为2.25~2.82
D.d点的溶液中,由水电离出的c(OH—)约为10-2.16mol·L-1
【答案】C
-1
【详解】A.0.02mol·LFeCl3溶液预先用盐酸酸化,pH=1.73是因为含有盐酸,A错误;
B.由a点到b点的过程中,主要是NaOH反应酸化的盐酸,B错误;
39
-Ksp(Fe(OH)32.810
C.当Fe3+沉淀完全时,Fe3+的浓度为10-5mol/L,则c(OH)336.541012,
c(Fe3+)105
pOH=11.18,则pH=2.82,b点时Fe3+开始沉淀,所以Fe3+的沉淀pH范围约为2.25~2.82,C正确;
D.d点的溶液中,pH=11.84,溶液中的溶质主要是NaOH,OH-主要由NaOH电离,由水电离的H+和OH-
相等,则由水电离的c(OH-)=10-11.84mol/L,D错误;
故选C。
-1-1
2.(2022·北京丰台·三模)室温时,向100mL0.1mol•LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol•LNaOH溶液,溶液
pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是
-1
A.a点处存在c(NH4)+c(NH3•H2O)=0.1mol•L
+2+-
B.b点处存在c(Na)>c(SO4)>c(NH4)>c(H)=c(OH)
+-
C.由b到c发生反应的离子方程式为H+NH4+2OH=NH3•H2O+H2O
D.图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是d点
【答案】B
-1
【详解】A.a点处溶液的体积是原来的两倍,c(NH4)+c(NH3•H2O)=0.05mol•L,A错误;
+22
B.b点处加入的氢氧化钠溶液的体积大于100mL,故c(Na)>c(SO4),SO4和NH4均来自于NH4HSO4,
随着氢氧化钠溶液的加入,铵根的浓度的减小有两个原因,一是体积的增大,二是铵根和氢氧根反应,故
2+--7
c(SO4)>c(NH4),此时溶液中的c(H)=c(OH)=10mol/L浓度最小,B正确;
+-
C.由起点到a发生反应的离子方程式为H+OH=H2O,由b到c发生反应的离子方程式为
-
NH4+OH=NH3•H2O,C错误;
D.加酸、碱均抑制水的电离,水解促进电离,a点为(NH4)2SO4、Na2SO4的混合溶液,b点为(NH4)2SO4、
Na2SO4、氨水的混合溶液但此时溶液呈中性,c点为(NH4)2SO4、NH3·H2O和Na2SO4的混合溶液,d点为
Na2SO4和NH3·H2O的混合溶液,则a点水的电离程度最大,D错误。
故选B。
3.(2023·北京顺义·一模)最近《科学》杂志评出“十大科技突破”,其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一、
下列关于水的说法中不.正.确.的是
A.水是含极性键的极性分子
B.水的电离方程式为:H2OHOH
C.纯水中加入少量酸,水的电离受到抑制
D.升高温度,水的电离程度增大
【答案】B
3
【详解】A.H2O的结构式为H-O-H,含有H-O极性键,H2O分子中心O原子有2对孤电子对,采取sp
杂化,空间构型为V形,属于极性分子,A正确;
B.水的电离方程式为H2OHOH,B错误;
C.纯水中加入少量酸,溶液中氢离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,电离受到抑制,C正确;
D.水的电离是吸热的,升高温度平衡正向移动,电离程度增大,D正确;
故选B。
4.(2022·北京昌平·二模)常温下,向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液,溶液中各微粒
的物质的量分数随pH的变化如图所示,以下说法不正确的是
A.由图可推测,H2X为弱酸
----2-
B.滴加过程中发生的反应有:H2X+OH=HX+H2O,HX+OH=X+H2O
C.水的电离程度:a点与b点大致相等
-22--
D.若常温下Ka(HY)=1.1×10,HY与少量Na2X发生的反应是:2HY+X=H2X+2Y
【答案】C
2-
【详解】A.由图和分析可知当X的浓度最大时酸碱恰好反应,溶液显碱性,说明盐是强碱弱酸盐,故H2X
为弱酸,故A正确;
----2-
B.由分析和图象可知滴加过程中发生的反应有:H2X+OH=HX+H2O,HX+OH=X+H2O,故B正确;
C.由图象可知a点的溶质组成为等量的H2X和NaHX的混合溶液,b点为等量的NaHX和Na2X的混合溶
液,H2X是酸抑制水的电离,Na2X为强碱弱酸盐促进水的电离,由此可知b点水的电离程度大于a点水
的电离程度,故C错误;
c(H+)c(HX-)c(H+)c(X2-)
K(HX)==c(H+)=10-7+-11
D.由图可得a点a12,b点Ka2(H2X)=-=c(H)=10,若常温下
c(H2X)c(HX)
-2-
Ka(HY)=1.1×10,则酸性HY>H2X>HX,根据强酸制弱酸的原则,HY与少量Na2X发生的反应是:
2--
2HY+X=H2X+2Y,故D正确;
故答案为C。
02溶液中水的电离程度及其计算
5.(2022·北京房山·二模)用0.100mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为10.00mL、浓度均为0.100mol·L-1
的HCl和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率(电导率越大表示溶液导电性越强)变化
如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①代表向HCl中滴加NaOHB.A点溶液的pH小于C点溶液的pH
+-
C.A、B两点水的电离程度:A>BD.C→D发生了反应:H+OH=H2O
【答案】C
【详解】A.根据分析曲线②代表向HCl中滴加NaOH,A错误;
B.曲线①为向CH3COOH中滴加NaOH,当滴加的NaOH为10.00mL时,恰好与醋酸中和,所以A点溶
质为CH3COONa,同理C点溶质为NaCl,由于醋酸根的水解,A点溶液显碱性,而C点溶液显中性,所
以A点溶液的pH大于C点溶液的pH,B错误;
C.A点溶质为CH3COONa,B点溶质为等物质的量的CH3COONa和NaOH,醋酸根的水解促进水的电离,
而NaOH的电离会抑制水的电离,所以A点水的电离程度更大,C正确;
D.C点溶质为NaCl,继续滴加NaOH溶液时不发生化学反应,D错误;
故选C。
6.(2022·北京海淀·三模)室温下,向20.0mL0.100molL-1的某弱酸HA的溶液中滴加同浓度的NaOH,
cA-
过程中lg随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
c(HA)
-
A.a到c的过程中,c(HA)+cA为定值B.a到c的过程中,水的电离程度不断增大
C.b点时,cNa+>cA-D.c点时加入碱的体积为20mL
【答案】B
-
【详解】A.根据物料守恒,n(HA)+nA是定值,a到c的过程中,溶液溶液总体积增大,所以
-
c(HA)+cA减小,故A错误;
B.NaA水解促进水电离、HA电离抑制水电离,NaA溶液呈碱性,c点呈中性,说明c点溶质中含有部分
HA未被中和,a到c的过程中,NaA逐渐增多、HA逐渐减少,所以水的电离程度不断增大,故B正确;
C.根据电荷守cNa++cH+=cA-cOH-,b点时,溶液呈酸性,所以cNa+<cA-,故C错误;
D.若加入碱的体积为20mL,酸碱恰好反应生成NaA,溶液呈碱性,c点溶液呈中性,所以加入碱的体积
小于20mL,故D错误;
选B。
7.(2021·北京门头沟·一模)常温下,0.1mol/L的一元酸HA溶液的pH=4,下列说法不.正.确.的是
A.加水稀释10倍后,cOH-<1.010-10molL-1
--10-1
B.溶液中H2O电离出的cOH=1.010molL
C.与0.1mol/L的NaA溶液等体积混合,溶液中cA-+cOH-=cNa++cH+
D.滴加NaOH溶液至pH=7时,溶液中cA-=cNa+
【答案】A
【详解】A.加水稀释10倍后,HA的电离程度增大,溶液中有:
1.010-5molL-1<cH+<1.010-4molL-1,则溶液中:
1.010-10molL-1<cOH-<1.010-9molL-1,故A错误;
+--14--10-1
B.酸抑制水电离,该溶液中的pH=4,由KW=cHcOH=1.010,则cOH=1.010molL,H2O
电离出的cOH-=1.010-10molL-1,故B正确;
C.0.1mol/L的HA溶液与0.1mol/L的NaA溶液等体积混合,根据电荷守cA-+cOH-=cNa++cH+,
故C正确;
D.滴加NaOH溶液至pH=7时,溶液中存在电荷守恒,则有:cA-+cOH-=cNa++cH+,因为
cH+=cOH-,则cA-=cNa+,故D正确;
选A。
8.常温下,将NH3通入50mLNH4Cl溶液中至pH=10,再向其中滴加1mol/L盐酸。溶液的pH随加入盐
酸体积的变化如图所示,下列说法不正确的是
--4+-
A.a点溶液中,c(OH)=1×10mol/LB.b点溶液中,c(NH4)>c(Cl)
C.a→b,水的电离程度减小D.c点时,加入的n(HCl)小于通入的n(NH3)
【答案】C
【详解】A.a点是c(H+)=10-10mol/L,根据Kw=c(H+)•c(OH-),所以溶液中c(OH-)=10-4mol/L,故A正确;
--++-+
B.b点表示的溶液呈碱性,根据电荷守恒有:c(OH)+c(Cl)=c(NH4)+c(H),所以有c(Cl)<c(NH4),故B
正确;
C.碱溶液中滴入酸溶液发生酸碱中和反应,生成可水解的盐和水,水的电离程度增大,所以a→b,水的电
离程度增大,故C错误;
D.氨气和氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,当恰好反应时溶液应该呈酸性,
但c点溶液呈碱性,说明氨气过量,故D正确;
故选C。
03溶液的酸碱性与pH
9.(2025·北京朝阳·一模)下列实验对应的操作中,合理的是
A.检验溴乙烷与NaOH反应后的BrB.测钠与水反应后溶液的pH
C.验证铜与浓硫酸反应生成CuSO4D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.检验溴乙烷与NaOH反应后的Br需要先用硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,A不合理;
B.测溶液的pH值不能将pH试纸直接插入溶液中,应该用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,B不合理;
C.应该将铜与浓硫酸反应后的溶液倒入水中,并用玻璃棒搅拌,C不合理;
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液定容时,液面离刻度线约1cm时,眼睛平视,用胶头滴管滴加至液
体凹液面最低与刻度线相平,D合理;
答案选D。
10.(2025·北京·模拟预测)分布系数δ在处理平衡浓度时,应用广泛。图为草酸的分布系数与pH的关系图
-2-5
其中,草酸Ka1=5.9×10,Ka2=6.4×10。
下列说法不正确的是
A.图像中的两条竖线分别代表pKa1和pKa2,如果是碳酸的分布系数曲线,则图像总体右移
2
B.pH=5时,0.1mol/L的草酸溶液中,C2O4是优势存在形体
C.由图像可知,草酸钠溶液的pH介于2.5~3之间
2
D.忽略第二步水解,0.1mol/L的Na2C2O4中C2O4的水解率约为62%
【答案】CD
【详解】A.图像中的两条竖线分别代表pKa1和pKa2,如果是碳酸的分布系数曲线,由于碳酸的酸性比草
+
酸酸性弱,电离产生的c(H)更小,因此其pKa1和pKa2比草酸的大,故图像总体向右移,A正确;
2
B.根据图像可知:δ2表示H2C2O4的分布分数,δ1表示HC2O4的分布分数,δ0表示C2O4的分布分数。pH
2
的第二步电离平衡常数的负对数的值介于4<pK2<5,故当pH=5时,0.1mol/L的草酸溶液中,C2O4是优
2
势存在形体,溶液中主要以C2O4形式存在,B正确;
C.草酸钠是强碱弱酸盐,其水解平衡常数
c(HCO-)c(OH-)c(HCO-)c(OH-)c(H+)K1.010-14
2424w-10
Kh1=2-2-+==-5=1.6×10,所以草酸钠溶液的pH介于
c(C2O4)c(C2O4)c(H)Ka26.410
9~10,C错误;
-10
D.根据选项C计算可知草酸钠的水解平衡常数Kh1=1.6×10,
--2-2-
c(HC2O4)c(OH)c(HC2O4)c(HC2O4)-102-6
Kh1=2-2-1.6×10,c(C2O4)=4.0×10mol/L,则0.1mol/L的Na2C2O4
c(C2O4)c(C2O4)0.1
-6
24.010-3
中C2O4的水解率约为100%=4.0×10%<62%,D错误;
0.1
故合理选项是CD。
11
11.常温下,用0.5molLNaHCO3溶液滴定25.00mL0.25molLCaCl2溶液,消耗NaHCO3溶液的体积与混
合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。已知:碳酸
K4.5107,K4.71011;KCaCO3.4109。下列说法正确的是
a1a2sp3
2
A.ab段pH升高的主要原因:HCO3CaCaCO3H
B.bc段溶液不可能出现白色沉淀
2
C.b点:cCO3cH2CO3
22
D.c点:2cCa2cCO3cHCO3
【答案】D
【详解】A.ab段pH升高的原因是:碳酸氢钠水解呈弱碱性,不断滴入氯化钙溶液中,使氢氧根离子浓度
增大、氢离子浓度减小,A错误;
B.滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生,说明加入一定量的碳酸氢钠溶液后,碳酸氢钠
与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸,溶液酸性增强,pH减小,结合图像可知,bc段溶液出现白色沉淀,
B错误;
-
C.b点pH最大,溶质为碳酸氢钠、氯化钙,HCO3+H2OH2CO3+OH,
-
c(H2CO3)c(OH)KW8-2-
Kh=-=2.210Ka2,则HCO3水解大于电离,故c(CO3)<c(H2CO3),C错误;
c(HCO3)Ka1
D.c点pH=7.2,溶液显碱性,故c(H)<c(OH),根据电荷守恒可知
+2+2---
c(H)+c(Na)+2c(Ca)=c(OH)2c(CO3)+c(HCO3)+c(Cl),由碳酸氢钠和氯化钙的物质的量可知
+-2+2--
c(Na)=c(Cl),则有2c(Ca)>2c(CO3)+c(HCO3),D正确;
故选D。
V
12.常温下,将pH相同、体积均为V0的盐酸和醋酸分别加水稀释至V,pH随lg的变化如图所示。下
V0
列说法不正确的是
A.曲线②表示CH3COOH溶液
B.c点溶液的导电性比b点溶液的导电性强
--
C.盐酸和醋酸分别稀释到pH=4时,c(Cl)>c(CH3COO)
D.c点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】C
V
【详解】A.开始时溶液pH=3,当lg=1,即溶液都稀释10倍,曲线①pH=4,pH增大了1个单位,而
V0
曲线②pH=3.5<4,pH变化小于1个单位,说明曲线①表示盐酸,曲线②表示CH3COOH溶液,A正确;
B.同一酸溶液,溶液稀释倍数越小,溶液的pH越小,离子浓度越大,该溶液的导电能力就越强。根据图
示可知溶液的pH:c<b,则离子浓度:c>b,所以c点溶液的导电性比b点溶液的导电性强,B正确;
+--
C.在HCl溶液中存在电荷守恒:c(H)=c(OH)+c(Cl),在CH3COOH溶液中也存在电荷守恒:
+--+-
c(H)=c(OH)+c(CH3COO),当盐酸和醋酸分别稀释到pH=4时,两种溶液中c(H)相等,c(OH)也相等,因
--
此c(Cl)=c(CH3COO),C错误;
D.pH相等的两种酸溶液,c(CH3COOH)>c(HCl),当二者稀释相同倍数时,HCl只有稀释作用使离子浓度
减小,而弱酸CH3COOH在溶液中存在电离平衡,又电离产生离子,使离子浓度有所增加,此时溶液中酸
的浓度仍然是c(CH3COOH)>c(HCl),即c点酸的总浓度大于a点酸的总浓度,D正确;
故合理选项是C。
04酸碱中和滴定
13.(2025·北京朝阳·一模)CO(NH2)2H2O2(俗称过氧化脲)常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解
温度为45℃。在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素,可用作漂白剂。
(1)H2O2是(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)CO(NH2)2中,
①C原子的杂化轨道类型是杂化。
②沸点:尿素CO(NH2)2丙酮(CO(CH3)2)(填“>”或“<”),解释其原因:。
③通过X射线衍射测定,一种尿素晶体的晶胞结构如图所示,其中含有结晶水。该晶胞边长为anm,若阿
伏伽德罗常数为NA,则晶胞密度=,晶体中与1个(NH2)2CO距离最近且相等的CO(NH2)2有
个。
(3)用尿素和过氧化氢制取过氧化脲,反应方程式:CO(NH2)2H2O2CO(NH2)2H2O2
3
烧杯中分别加入25mL30%H2O2(1.11gcm)、40mL蒸馏水和12.0g尿素,搅拌溶解。30℃下反应
40min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4g。
①过滤中使用到的玻璃仪器有、(写出两种即可)
②过氧化脲的产率为。
(4)过氧化脲性质检测
步骤一:过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
步骤二:过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置,现象。
①步骤二中的现象为。
②整个检测过程中说明过氧化脲具有的性质是。
(5)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100mL溶液。下图为“溶液配制”的部分过程,操作a
应重复3次,目的是,定容后还需要的操作为。
滴定分析:量取25.00mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀H2SO4,用准确浓度的KMnO4溶液滴
定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
①“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是(填标号)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中B.用量筒量取25.00mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管刻度
②以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液甩出瓶外D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)极性
21
231210-3
(2)sp>尿素分子间会形成氢键而丙酮没有3gcm12个
aNA
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒(任选一个即可)漏斗(任选一个即可,但是不能和上面的重复)50%
(4)液体分层,上层为无色,下层为紫红色还原性
(5)避免溶质损失盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀、装瓶BDA
【详解】(1)H2O2分子的结构可以表示为H-O-O-H,氧原子比氢原子电负性大,在分子中氧原子会吸引
电子对偏向自己,使得氧原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷,而且H2O2分子不是对称的线性分子,
它的空间构型是扭曲的,这种不对称的形状导致分子中电荷不能完全抵消,从而产生极性,故答案为:极
性;
(2)尿素中的碳原子形成3个σ键(2个C-N键和1个C=O中的σ键),因此需要3个杂化轨道,根据价
层电子对互斥理论可知尿素中的碳原子采取sp2杂化;尿素分子间存在氢键,会使物质的沸点升高,而丙酮
分子间不存在氢键,所以尿素的沸点高于丙酮;已知晶胞边长为anm,根据立方体体积公式V=a3,可得晶
333-213
胞体积V=anm=a10cm;从晶胞结构图可知,晶胞中含有4个CO(NH2)2分子和4个H2O分子,CO(NH2)2
-1-14
的摩尔质量为60gmol,H2O的摩尔质量为18gmol,所以晶胞的质量为m=nM=(6018)g,所以晶
NA
4
(6018)g21
胞的密度为mNA31210-3;从晶胞结构图可以看出,与1个CO(NH2)2距离最近
ρ=3-2133gcm
Va10cmaNA
21
31210-3
且相等的CO(NH2)2有12个;故答案为:3gcm;12个;
aNA
(3)①过滤用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒(任选两个即可);
②实验中加入尿素的质量为12.0g,则物质的量为0.2mol,过氧化氢的质量为
m(HO)=ρV30%1.11gcm-325mL30%=8.325g
22,物质的量约为0.245mol,由尿素和过氧化氢制取过氧
化脲的反应方程式:CO(NH2)2H2O2CO(NH2)2H2O2可知过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量计算,
理论上可得到过氧化脲0.2mol,质量为0.2mol×94g/mol=18.8g,实验中实际得到过氧化脲9.4g,故过氧化脲
9.4g
的产率为100%50%。故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒(任选两个即可);50%;
18.8g
(4)①检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧
化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,
静置后出现的现象为:液体分层,上层为无色,下层为紫红色;②在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫
酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;
故答案为:液体分层,上层为无色,下层为紫红色;还原性;
(5)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,
反复上下颠倒、摇匀、装瓶;
①A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,故A正确;
B.量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL的溶液应选用滴定管,故B错误;
C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形
瓶内壁,故C正确;
D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,故D
错误;故答案为:BD;
②A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会
使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,故A符合题意;
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶
液体积偏高,导致测定结果偏高,故B不符合题意;
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果
偏高,故C不符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测
定结果偏高,故D不符合题意;故答案为:A;
故答案为:避免溶质损失;盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀、装瓶;BD;A;
14.(2025·北京朝阳·二模)铁矿石中存在硫酸盐(主要为BaSO4)和少量硫化物。测定铁矿石中硫含量的一
种方法是把矿石中的硫元素转化为SO2,再利用滴定法测定SO2。
(1)高温下BaSO4完全分解为BaO、SO2和。
(2)测定过程如下:
向吸收器内滴入少量KIO3标准溶液至溶液呈淡蓝色。将铁矿石样品置于管式炉(已预热至高温)内,通入空
气,当吸收器内溶液淡蓝色消退时,立即用KIO3标准溶液滴定至淡蓝色复现。随着SO2不断通入,滴定过
程中溶液颜色“蓝色消退-蓝色复现”不断变换,直至终点。
①持续通入空气,空气的作用是。
②依据现象,滴定过程发生的反应有IO35I6H3I23H2O、。
③滴定达终点的实验现象是。
1
(3)KIO3标准溶液的浓度为amolL,消耗1mL该溶液相当于g硫。根据到达滴定终点时消耗
KIO3标准溶液的体积,可计算铁矿石样品中硫的质量分数。
(4)条件控制和误差分析
①测定时,需要控制吸收器中溶液的pH。若pH过低时,非IO3氧化生成的I2使测定结果偏小。生成I2的
离子方程式为。
②IO3能直接将SO2完全氧化。吸收器中加入KI,滴定时SO2能被完全吸收。若吸收器中不加KI,滴定时
通入的SO2会部分逸出溶液,原因是。
【答案】(1)O2
2
(2)将SO2导入吸收器中;将硫化物氧化为SO2SO2I22H2O4HSO42I溶液变为淡蓝色,
且半分钟内不褪色
(3)0.096a(4)O24I4H2I22H2OIO3与SO2的反应速率较慢
【详解】(1)根据氧化还原的规律结合题给信息可知,硫由+6价降低到+4价,则同时应该有化合价的升
高,故产物中还应该存在O2;
(2)①通入空气可将管式炉中矿石中的硫元素转化为二氧化硫、且将生成的SO2气体全部吹入吸收器,确
保SO2完全参与后续反应,避免损失,故答案为:将SO2导入吸收器中;将硫化物氧化为SO2;
--
②滴定过程中KIO3与I反应生成I2,随后I2与SO2反应,被还原为I,第二个反应体现了I2氧化SO2的过
2
程,故答案为:SO2I22H2O4HSO42I;
-
③淀粉遇I2显蓝色。即SO2反应完全后,吸收器内溶液淡蓝色消退,继续滴加KIO3,过量的IO3与I反应
生成I2,溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色,即为终点,故答案为:溶液变为淡蓝色,且半分钟内
不褪色;
-
(3)根据反应关系:1molIO3~3molI2~3molSO2~3molS,消耗的KIO3物质的量为
n=cV=amolL-11mL10-3LmL-1=a10-3mol,对应的S的质量为:
m=nM=a10-3mol32gmol-13=0.096ag;
-
(4)①若溶液pH过低,I会被空气中的O2氧化为I2,导致额外生成I2,消耗KIO3标准溶液体积减少,使
测定结果偏小,故答案为:O24I4H2I22H2O;
②KIO3与SO2反应动力学缓慢,而I2与SO2反应迅速,确保SO2被完全氧化留在溶液中。若不加入KI,则
未反应的SO2会积累在溶液中,超过最大溶解度时会逸出,故答案为:IO3与SO2的反应速率较慢。
15.(2025·北京·模拟预测)某兴趣小组根据联合制碱的原理,在实验室中采用NH4HCO3和粗盐在特定的
浓度和温度条件下进行反应制备少量Na2CO3并检验其纯度。实验过程如下:
①将盛有提纯后NaCl溶液的烧杯加热至30-35℃,不断搅拌下将预先研细的一定质量的NH4HCO3分5次全
部投入溶液中,加完后继续保持该温度搅拌30min,静止,抽滤除去母液,用饱和碳酸氢钠的酒精水(1:1)
溶液洗涤除去吸附在表面的铵盐和NaCl,获得NaHCO3。
②将产品小火烘干后转移到坩埚中,放入高温炉恒温300℃加热30min,停止加热,移入干燥器中保存备用。
③将准确称取自制的Na2CO3产品mg置于锥形瓶中,加50mL蒸馏水溶解后滴加2滴“指示剂1”,用浓度
为1的盐酸标准液滴定,边滴加边振荡至终点,读取所消耗的体积为。
cmolLHClV1mL
④继续向锥形瓶中加入2滴“指示剂2”,用HCl标准溶液继续滴定,使溶液颜色突变为橙色,将锥形瓶放到
石棉网上加热煮沸1~2min,冷水浴冷却后溶液又变为黄色,再继续补滴HCl至溶液变为橙色(30s不褪色)
为止,此时为第二个滴定终点,记录整个滴定过程中所消耗HCl的总体积V总mL。
回答下列问题:
(1)粗盐使用前需要除去CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,下列除杂试剂加入顺序为。
a→_______→_______→_______。(填选项即可)
a.NaOH溶液b.稀盐酸c.Na2CO3溶液d.BaCl2溶液
(2)步骤①中温度不能高于35℃的原因是。
(3)步骤③中量取10.00mL的一定浓度的盐酸来配制100mL盐酸标准溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、
_______(从下列图中选择,填选项)。
A.B.C.D.
(4)步骤③中“指示剂1”为,在此过程中盐酸一定要逐滴加入并不断振荡,以防止。
(5)根据上述数据,样品中Na2CO3的百分含量为,NaHCO3的百分含量为。
(6)步骤④中达滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果(填
“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)dcb(2)防止温度高于35℃,NH4HCO3分解(3)ABC
(4)酚酞HCl局部浓度过高生成CO2,影响测定结果
cV106cV总-2V84
(5)1100%1100%(6)偏小
1000m1000m
【详解】(1)除去氯化钙可以用碳酸钠溶液,同时碳酸钠可以除去过量的氯化钡,除去氯化镁可以用氢氧
化钠溶液,除去硫酸钠可以用氯化钡溶液,由于碳酸钠可以除去过量的氯化钡,则碳酸钠应该在氯化钡之
后加入,沉淀完过滤后,注意用盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,则顺序为:adcb,则答案为:dcb;
(2)步骤①为NH4HCO3的溶解,温度过高NH4HCO3会分解,故答案为:防止温度高于35℃,NH4HCO3
分解;
(3)配制100mL盐酸标准溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶和胶头滴管,为了准
确量取10.00mL的一定浓度的盐酸,需要酸式滴定管,故答案为:ABC;
(4)步骤③和④是利用双指示剂的方法,用盐酸滴定碳酸钠溶液,“指示剂1”的滴定终点为盐酸和碳酸钠
反应生成碳酸氢钠,此时溶液显碱性,故“指示剂1”为酚酞;滴定过快,会导致盐酸局部浓度大而生成二氧
化碳,故答案为:酚酞;HCl局部浓度过高生成CO2,影响测定结果;
(5)根据题中已知信息第一次终点为Na2CO3生成NaHCO3,则第一次终点消耗的HCl的体积为V1mL,
-31-3
nHCl=nNa2CO3=V110LcmolLcV110mol,第二次滴定时碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、
二氧化碳和水,第二次终点消耗的HCl的体积为(V总V1)mL,则样品中碳酸氢钠的物质的量
-3
nNaHCO3nHClc(V总2V1)10mol,则原样品中Na2CO3的质量分数为
-3
mNa2CO3cV110mol106g/molcV1106
100%100%100%,原样品中Na2CO3
mNaHCO3mNa2CO3mg1000m
的质量分数为
-3
mNaHCOc(V2V)10mol84g/molcV总-2V84
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