- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
（12分）CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空：
（1）理论上，为了制得纯净的CuSO4·5H2O晶体，需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为 ，发生反应的离子方程式为 。
（2）实际制得的胆矾晶体中还是含有一些杂质，通常采用 法提纯。
（3）实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高，通常用标准氢氧化钠溶液来滴定。滴定过程中若用酚酞作指示剂，终点现象是
（4）上述使用的标准氢氧化钠溶液已经通过基准物质的标定。下列物质中通常可用来标定碱液的基准物质是 。
正确答案
（12分，每空2分）
（1）3:2 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
（2）重结晶
（3）溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色
（作图要求：要体现出“A”点附近的滴定突跃，否则不给分）
（4）B、C（选错不给分，漏选扣1分）
略
为测定未知浓度的硫酸溶液，实验如下：用1.00mL待测硫酸配制100 mL稀H2SO4溶液；以0.14mol
／L的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL，滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
（1）该学生用标准0.14 mol／L NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下：
把碱式滴定管固定好，调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E．检查滴定管是否漏水。
F．另取锥形瓶，再重复操作一次。
G．把锥形瓶放在滴定管下面，瓶下垫一张白纸，边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点，记下滴定管液面所在刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写)： 。
②该滴定操作中应选用的指示剂是： 。
③在G操作中如何确定终点? 。
（2）碱式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗导致滴定结果(填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”) ，原因是 。
正确答案
（1）①ECDBAGF ②酚酞 ③滴入最后一滴NaOH溶液，溶液突然变成红色，半分钟不褪色
（2）偏大 滴定管内壁上的水膜，将标准液稀释，使体积读数偏大
试题分析：（1）①根据滴定原理和实验要求可知，滴定操作的正确顺序是ECDBAGF。
②硫酸和氢氧化钠恰好反应时溶液是显中性，所以最好选择的指示剂是酚酞。
③酚酞作指示剂，所以确定终点的方法是滴入最后一滴NaOH溶液，溶液突然变成红色，半分钟不褪色。
（2）由于滴定管内壁上的水膜，将标准液稀释，使体积读数偏大，所以碱式滴定管用蒸馏水润洗后，
未用标准液润洗，会导致滴定结果偏大。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，操作对学生基础性知识对巩固
和效率，有利于培养学生规范、严谨的实验设计、评价能力，有利于提高学生的应试能力和学科素养。
该题的难点在于误差分析，需要明确的是误差分析的总依据为：由C测==C标V标/V测 由于C标、V待均为
定植，所以C测的大小取决于V标的大小，即V标：偏大或偏小，则C测偏大或偏小。
（1）水是生命之源，它与我们的生活密切相关．在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂．水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子（H3O+）．下列对上述过程的描述不合理的是（______ ）
A．水分子中原氧原子与氢原子之间的化学键发生了改变 B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变
（2）随着人类对水的研究的不断深入，水的应用也越来越广泛．研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”．“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还可能用来______（填写序号）
A．代替干冰 B．防止冰川熔化 C．在室温下制作冰雕 D．建室温溜冰场
（3）在灾害性事故中，骨折时有发生，通常用石膏来固定骨折部位．石膏可分为熟石膏（CaSO4•
（4）火星探测车在火星大气中检测到了气体A．资料显示，A分子是三原子分子，其相对分子质量为60，在地球环境下A易分解．粉未状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到气体A和二种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比是1：1：1．则气体A的结构式是______．
（5）新型离子化合物[HC60]+[CB11H60Cl60]-是一种功能材料．它可以用超酸H（CB11H60Cl60）和C60反应，使C60得到质子来制取．该反应类型跟中学课本中的一个化学反应类似，课本中的这个反应是（写一个化学方程式）______．
正确答案
（1）A．水分子中原氧原子与氢原子之间的化学键仍为极性共价键，没有发生改变，故A错误；
B．H2O为V形分子，H3O+含有3个δ键，含有1个孤电子对，为三角锥型，二者微粒的形状不同，发生了改变，故B正确；
C．H2O为中性分子，H3O+呈酸性，微粒的化学性质不同，发生了改变，故C正确；
D．两种微粒的立体构型不同，键角不同，故D正确．
故答案为：A
（2）热冰在常温下形成固体，不具有熔化而吸收热量的效果，则A、B错误，在常温下为固体，可用来在室温下制作冰雕，建室温溜冰场，
故答案为：CD；
（3）熟石膏具有吸水作用，可与反应生成CaSO4•2H2O而定型，
反应的化学方程式为2CaSO4•H2O+3H2O=2CaSO4•2H2O，
故答案为：熟石膏；2CaSO4•H2O+3H2O=2CaSO4•2H2O；
（4）由题意可知，反应的化学方程式为KSCN+H2O+2H2SO4=KHSO4+NH4HSO4+A，由质量守恒可知A为SCO，结构式为S=C=O，
故答案为：S=C=O；
（5）H（CB11H60Cl60）和C60反应生成离子化合物[HC60]+[CB11H60Cl60]-，从反应信息可知形成配位键且全部由非金属元素组成的离子化合物，类似NH3+HCl=NH4Cl的反应，
故答案为：NH3+HCl=NH4Cl．
下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表短周期中的一种元素
(1)A单质电子式是_________；B元素在周期表中的位置是___________。
(2)D单质与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式是__________________。
(3)A的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应所得产物的名称是___________，该产物对水的电离起促进作用的原因是__________________。
正确答案
(1)
(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)硝酸铵；NH4NO3在水中电离出NH4+，能与H2O电离出的OH-结合生成难电离的NH3·H2O，破坏了H2O的电离平衡，使H2O的电离平衡正向移动
现有0.175mol/L醋酸钠溶液500mL(已知醋酸的电离常数Ka=1.75x10
（1）写出醋酸钠水解反应的化学方程式_____________________。
（2）下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是_____________________。
（3）在醋酸钠溶液中加入下列少量物质，水解平衡向正反应方向移动的有
A．冰醋酸 B．纯碱固体 C．醋酸钙固体 D．氯化铵固体
（4）在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后，溶液中微粒浓度的关系式能成立的有
A．c(CH3COO-)+c(CH3COOH)＞c(Na+)
B．c(Na+)+c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C．c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
D．c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(Na+)
（5）欲配制0.175mol/L醋酸钠溶液500mL，可采用以下两种方案：
方案一：用托盘天平称取_______g无水醋酸钠，溶于适量水中，配成500mL溶液。
方案二：用体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成（设混合后的体积等于混合前两者体积之和）。
（6）在室温下，0.175mol/L醋酸钠溶液的PH约为________(已知醋酸根的水解反应的平衡常数K=Kw／Ka(CH3COOH))。
正确答案
（1）CH3COONa +H2O
（2）BC(选1个给1分，见错不给分)
（3）CD
（4）AC
（5）7.2(答7.175的给1分)，0.35mol/L（无单位给1分）
（6）9
试题分析：（1）醋酸钠水解生成醋酸和氢氧化钠，化学方程式为CH3COONa +H2O
（2）A、钠离子不水解，所以浓度始终不变，错误；B、醋酸根离子开始时水解速率最大，后逐渐减小，平衡时不在变化，正确；C、随着水解的逐渐进行，pH逐渐增大，平衡时不在变化，正确；D、KW是一温度常数，温度不变，KW不变，错误，答案选BC。
（3）A、加入冰醋酸溶液中醋酸浓度增大，平衡左移，错误；B、加入纯碱固体，对平衡体系的离子浓度无影响，平衡不移动，错误；C、加入醋酸钙固体，溶液在醋酸根离子浓度增大，平衡右移，正确；D、加入氯化铵固体，铵根离子与水解生成的氢氧根离子结合成一水合氨，使溶液中氢氧根离子浓度减小，平衡右移，正确，答案选CD。
（4）A、加入冰醋酸，使醋酸根离子浓度增大，但钠离子浓度不变，所以A正确；B、加入少量冰醋酸，平衡左移，醋酸根离子浓度增大，大于钠离子浓度，错误；C、加入冰醋酸，当溶液中醋酸浓度较大时，醋酸的电离大于醋酸根离子的水解程度，醋酸根离子浓度增大，溶液呈酸性，正确；D、无论是否电离程度大于水解程度，都不会存在c(OH-)＞c(Na+),错误，答案选AC。
（5）有m=nM得醋酸钠的质量为7.175g，所以托盘天平称量的质量为7.2g；醋酸与氢氧化钠等浓度等体积混合，混合后的溶液浓度减半为0.175mol/L，所以原来的浓度为0.35mol/L
（6） 醋酸根的水解反应的平衡常数
K=Kw／Ka(CH3COOH)=c（CH3COOH）c(OH-)/c(CH3COO-)= c(OH-)2/c(CH3COO-),所以c(OH-)=10-5，Ph=9
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；
若钒沉淀率为93．1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2．6×10-39)
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
正确答案
（1）SiO2；过滤
（2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率［或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等］；H2SO4
（3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
（4）1．7～1．8（或1．7、1．8其中一个），2．6×10-3mol·L-1
（5）氨气（或氨水）；有机萃取剂
试题分析：（1）在上述处理过程中只有SiO2不能溶解与水中，所以步骤①过滤所得废渣的成分是SiO2。（2）②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱可以与上述平衡中的生成物硫酸反应反应，减少生成物的浓度，化学平衡正向移动，这样就可以提高钒的萃取率，根据框图的物质转化关系可知在③中X试剂应该为H2SO4。⑶在步骤④中KClO3把VO2+氧化为VO3-，在步骤⑤中加入氨水调节溶液的PH,这时转化为难溶的NH4VO3沉淀。该反应的离子方程式为NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－。（4）在实际生产中，结合表中给定的数据可知：在⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为1．7——1．8． 若钒沉淀率为93．1%，则溶液的pH为2．0，c(H+)= 10-2mol/L,c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-2=10-12mol/L． 此时不产生Fe(OH)3沉淀，则c(Fe3+)·c(OH-)3< 2．6 ×10-39． c(Fe3+) <2．6×10-39÷c(OH-)3=2．6×10-39÷(10-12)3=2．6×10-3mol/L． ⑸ 由流程图示可以看出：在该工艺流程中，可以循环利用的物质有氨气（或氨水）和有机萃取剂。
（8分）⑴ 现有0.1mol·l-1的纯碱溶液，试用pH试纸测定溶液的pH，其正确的操作 。
⑵ 欲使0.1mol-1Na2CO3溶液中c(Na+)=2 c(CO32－)，应采取的措施是 （ ）
A．加少量盐酸 B．加适量的KOH C．加适量的水 D．加适量的NaOH
⑶ 为证明盐的水解是吸热的，四位同学分别设计了如下方案，其中正确的是（ ）
A．甲同学：在醋酸钠溶液中滴加2滴酚酞试剂，加热后红色加深，说明盐类水解是吸热的。
B．乙同学：在盐酸中加入氨水，混合液温度上升，说明盐类水解是吸热的。
C．丙同学：将硝酸铵晶体溶于水，水温降低，说明盐类水解是吸热的。
D．丁同学：在氨水加入氯化铵固体，溶液的pH变小，说明盐类水解是吸热的。
⑷ 为探究纯碱溶液呈碱性是由CO32-引起的，请你设计一个简单的实验方案。
正确答案
（8分）（每空2分）
⑴ 把小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH
⑵ B
⑶ A
⑷ 向纯碱溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色褪去，说明纯碱溶液的碱性是由CO32-引起的
（2）Na2CO3溶液中由于CO32－水解，CO32－＋H2O
（3）B：本质是发生了中和反应，有中和热的放出，导致温度升高
C：硝酸铵晶体溶于水，其溶解过程是吸热过程，导致水温降低
D：氨水加入氯化铵固体，是由于氨根离子的增多，抑制了氨水的电离，导致碱性减弱
下表是不同温度下水的离子积常数：
试回答以下问题：
(1)若25
(2)25℃时，某Na2SO4溶液中c(SO42—)＝5×10－4 mol/L，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝__________。
(3)T2℃时，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设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＝__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是____________________________。
(4)常温下，设某pH值的硫酸中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－a mol/L，设相同pH值的硫酸铝中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－b mol/L，(a、b都是小于14的正数)，那么a、b之间满足的关系式是________________。
正确答案
(1)> 水的电离吸热，温度升高，水的电离程度增大，所以水的离子积增大
(2)1000 (3)9∶11 c(Na＋)>c(SO42—)>c(H＋)>c(OH－) (4)a＋b＝14
(1)温度升高水的电离程度增大KW增大，a>1×10－14，(2)Na2SO4溶液中c(Na＋)＝1×10－3，稀释后为1×10－4，c(OH－)＝1×10－7，所以c(Na＋)∶c(OH－)＝1000，(3)
（10分）维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的化学式是C6H8O6，人体缺乏这样的维生素能得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。十二中某研究性学习小组测定了某品牌软包装橙汁中维生素C的含量，下面是他们的实验分析报告。
（一）测定目的：测定×××牌软包装橙汁中维生素C的含量。
（二）测定原理：C6H8O6+I2 →C6H6O6+2H＋+2I―
（三）实验用品及试剂
（1）仪器和用品（自选，略）
（2）试剂：指示剂_________（填名称，1分），浓度为8.00×10－3mol·L-1的I2标准溶液、蒸馏水等。
（四）实验过程
（3）洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗相关仪器后，装好标准碘溶液待用。
（4）用________________（填仪器名称，1分）向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。
（5）用左手控制滴定管的____________（填部位，1分），右手摇动锥形瓶，眼睛注视___________（1分），直到滴定终点。滴定至终点时的现象是________________（2分）。
（五）数据记录与处理
（6）若经数据处理，则此橙汁中维生素C的含量是____________mg/L（2分）。
（六）问题讨论
（7）从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁？_______(填“是”或“不是”或“可能是”，1分)。生产商最可能采取的做法是__________(填编号，1分)：
A．加水稀释天然橙汁 B．将维生素C作为添加剂 C．橙汁已被浓缩
正确答案
（总计10分）
（2）淀粉溶液（1分）
（4）酸式滴定管（1分）
（5）活塞（1分） 锥形瓶中溶液颜色变化（1分）
最后一滴标准液滴入时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色。（2分）
（6）1056.00（2分）
（7）不是（1分） B（1分）
试题分析：（2）试剂：由于碘能使淀粉变蓝色，所以，指示剂应选用淀粉试液；
（4）量取20.0ml待测橙汁，应用量筒量取；（5）由反应的原理，用左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，直到滴定终点当出现溶液变蓝色时，维生素C已全部参加了反应；
（6）由变种的数据对比分析可知：明显存在读数错误的是第第三次次实验，在实验操作中存在很大误差的是第第五次次实验．经数据处理，取另三次实验的平均值，则在实验中消耗的标准碘溶液的体积应该是15ml．
15ml标准碘溶液碘的质量为：15mL×10－3(L/ mL)×8.00×10－3)mol·L-1)×254(g/mol)×1000(mg/g)="30.48" mg
设20.0mL待测橙汁中维生素C的质量为x
C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
176 254
x 30.48mg
176×30.48mg=254×X
解得：X=21.12mg
则1L中含维生素C的质量为：21.12mg×1000ml/20ml=1056.00mg，
所以，则此橙汁中维生素C的含量是1056.00mg/L；
（7）由于此橙汁中维生素C的含量是1056.00mg/L，从数据分析来看，该牌子的橙汁不是天然橙汁；由于在新鲜橙汁中，维生素C含量约为500mg/L，此橙汁中维生素C的含量是990 mg/L，制造商可能将橙汁浓缩或将维生素C作为添加剂进行添加。
故答为：（2）淀粉溶液（4）酸式滴定管（5）活塞 锥形瓶中溶液颜色变化
最后一滴标准液滴入时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色。（6）1056.00
（7）不是 B。
点评：本题属于综合实验题，完成本题时要注意数据的处理，误差的分析等。
(1)将0.15 mol·L－1稀硫酸V1 mL与0.1 mol·L－1 NaOH溶液V2 mL混合，所得溶液的pH为1，则V1：V2＝________。(溶液体积变化忽略不计)
(2)常温下，某水溶液中存在的离子有：Na＋、A－、H＋、OH－，据题意，回答下列问题：
①若该水溶液由0.1 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合而得，则溶液的pH________7。
②若溶液pH>7，则c(Na＋)________c(A－)，理由是________。
③若该溶液由pH＝3的HA溶液V1 mL与pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合而得，则下列说法正确的是________。
正确答案
(1)1：1
(2)①大于或等于(或≥)
②大于(或>)；
根据电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由于c(OH－)>c(H＋)，故c(Na＋)>c(A－)
③AD
(1)首先判断过量关系，反应后pH＝1，说明酸过量，因此有
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