备战高考化学《化水溶液中的离子平衡的综合》专项训练附答案解析.docx

1、备战高考化学化水溶液中的离子平衡的综合专项训练附答案解析2020-2021备战高考化学化水溶液中的离子平衡的综合专项训练附答案解析一、水溶液中的离子平衡1实验室以工业废渣（主要含CaSO42H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：（1）室温下，反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)达到平衡，则溶液中=_Ksp(CaSO4)=4.8105，Ksp(CaCO3)=3109。（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为_；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓

2、氨水的目的是_。（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是_；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有_。（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：_已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2。【来源】2019年江苏卷高考化学试题【答案】1.6104 +NH3H2O+H2O(或+NH3H2O+H2

3、O) 增加溶液中的浓度，促进CaSO4的转化 温度过高，(NH4)2CO3分解 加快搅拌速率 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于58.5时，过滤 【解析】【分析】（1）反应CaSO4（s）+CO32-（aq）CaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常数表达式为，结合CaSO4和CaCO3的Ksp计算；（2）氨水与NH4HCO3反应生成（NH4）2CO3；加入氨水抑制（NH4）2CO3的水解；（3）温度过高，（NH4）2CO3分解，使CaSO4转化率下降；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变

4、，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合反应的特点从影响反应速率的因素分析；（4）根据工业废渣中的成分知，浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，同时Al2O3、Fe2O3转化成AlCl3、FeCl3，过滤除去SiO2，结合题给已知，再利用Ca（OH）2调节pH除去Al3+和Fe3+。【详解】（1）反应CaSO4（s）+CO32-（aq）CaCO3（s）+SO42-（aq）达到平衡时，溶液中=1.6104。答案：1.6104（2）NH4HCO3属于酸式盐，

5、与氨水反应生成（NH4）2CO3，反应的化学方程式为NH4HCO3+NH3H2O=（NH4）2CO3+H2O或NH4HCO3+NH3H2O（NH4）2CO3+H2O，离子方程式为HCO3-+NH3H2O=NH4+CO32-+H2O（或HCO3-+NH3H2ONH4+CO32-+H2O）；浸取废渣时，加入的（NH4）2CO3属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡：CO32-+NH4+H2OHCO3-+NH3H2O，加入适量浓氨水，水解平衡逆向移动，溶液中CO32-的浓度增大，反应CaSO4（s）+CO32-（aq）CaCO3（s）+SO42-（aq）正向移动，促进CaSO4的转化。答案：HCO3-+

6、NH3H2O=NH4+CO32-+H2O（或HCO3-+NH3H2ONH4+CO32-+H2O） 增加溶液中CO32-的浓度，促进CaSO4的转化（3）由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，（NH4）2CO3分解，从而使CaSO4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。答案：温度过高，（NH4）2CO3分解 加快搅拌速率（4）工业废渣主要含CaS

7、O42H2O，还含有少量SiO2、Al2O3和Fe2O3，加入（NH4）2CO3溶液浸取，其中CaSO4与（NH4）2CO3反应生成CaCO3和（NH4）2SO4，SiO2、Al2O3和Fe2O3都不反应，过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，与此同时发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2不反应，经过滤除去SiO2；得到的滤液中含C

8、aCl2、AlCl3、FeCl3，根据“pH=5时Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀完全，pH=8.5时Al（OH）3开始溶解”，为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去，应加入Ca（OH）2调节溶液的pH介于58.5加入Ca（OH）2的过程中要边加边测定溶液的pH，然后过滤即可制得CaCl2溶液。答案：在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca（OH）2，用pH试纸测得溶液pH，当pH介于58.5时，过滤【点睛】本题以工业废渣为原料制取轻质CaCO3和（NH4）2SO4晶体的实验流程为载体，考查溶度积的计算、影响盐类水解的因素、实验条件的控制、制备

9、实验方案的设计和对信息的处理能力等。难点是第（4）问实验方案的设计，设计实验方案时首先要弄清水洗后滤渣中的成分，然后结合题给试剂和已知进行分析，作答时要答出关键点，如pH介于58.5等。2K3Fe(C2O4)33H2O三草酸合铁()酸钾晶体易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2、FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O42H2O+H2SO4、2FeC2O42H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3Fe(C2O4)3+6H2O、2MnO4+5C2O42+16H+2Mn2+10CO2+8H2O

10、。回答下列问题:(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是_。(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ,理由是_;得到K3Fe(C2O4)3溶液后,加入乙醇的理由是_。(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:称量,置于烘箱中脱结晶水,冷却,称量,_(叙述此步操作),计算。步骤若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量_(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤的目的是_。(4)晶体中C2O42含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁()酸钾晶体m g溶于水配成250

11、mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 molL-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。下列操作及说法正确的是_。A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为_,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2O42的质量分数为_(用含V、m的式子表示)。【来源】2014届高考化学二轮专题复习 化学实验常用仪器和基本操作练习卷（带解析)【答案】A 防止H2O2分解 三草酸合铁(

12、)酸钾在乙醇中溶解度小 重复步操作至恒重 偏低 检验晶体中的结晶水是否已全部失去 B 当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色 【解析】【分析】【详解】（1）A该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大，从而使硫化氢吸收较完全，且该装置中气压较稳定，不产生安全问题，故A正确；B硫化氢与氢氧化钠接触面积较小，所以吸收不完全，故B错误；C没有排气装置，导致该装置内气压增大而产生安全事故，故C错误；D该装置中应遵循“长进短出”的原理，故D错误；故选A；（2）双氧水不稳定，温度高时，双氧水易分解，为防止双氧水分解，温度应低些；根据相似相溶原理知，三草酸合铁酸钾在乙醇中

13、溶解度小，所以得到K3Fe(C2O4)3溶液后，再想获得其晶体，常加入无水乙醇；（3）晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，步骤的目的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去，也叫恒重操作；步骤未在干燥器中进行，晶体中结晶水不能全部失去，所以称量出的水的质量偏小，测得的晶体中所含结晶水含量也偏低；（4）A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需要用标准液润洗，然后在装入标准溶液，A错误；B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体，B正确；C.接近终点时,不需用蒸馏水冲滴定管尖端悬挂的液滴，否则会导致测定结果偏高，C错误；答案选B；由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，则终点的

14、实验现象为当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色；n(MnO4)=V10-3L0.0100 molL-1,根据方程式可知n(C2O42)=n(MnO4)10-5mol,m(C2O42)=10-5mol88 gmol-1=2.75V10-2g，所以晶体中所含C2O42的质量分数为2.75V/100m。3葡萄糖酸亚铁（(C6H11O7)2Fe）是常用的补铁剂，易溶于水，几乎不溶于乙醇。用下图装置制备FeCO3，并利用FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：（1）a的名称为_。（2）打开a中K1、K3，关闭K2，一段时间后，关闭K3，打开K2。

15、在_(填仪器标号)中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的H2作用有_、_。(写2条)（3）将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。用化学方程式说明原因_。（4）将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是_。（5）用 NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁，同时有气体产生，离子方程式为_，此法产品纯度更高，原因是_。【来源】20182019学年广东佛山市普通髙中教学质量检测(一)高三理科综合试题（化学部分)【答案】恒压滴液漏斗 c 排出装置内的空气，防止生成的FeCO3被氧化 将b中溶液压入c中 4FeCO3O26H2O=4Fe(O

16、H)34CO2 降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度 Fe22HCO3=FeCO3H2OCO2 降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁 【解析】【分析】（1）a的名称为恒压滴液漏斗；（2）b中产生的硫酸亚铁被氢气压入c中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2作用还有：排出装置内的空气，防止生成的FeCO3被氧化；（3）FeCO3与O2反应生成红褐色Fe（OH）3；（4）乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度；（5）NaHCO3溶液与FeSO4溶液反应生成FeCO3、H2O、CO2和Na2SO4；碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁。【详解】（1）a的名称为恒压滴液漏斗；（2

17、）b中产生的硫酸亚铁被压入c中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2作用有：赶走空气、防止生成的FeCO3被氧化；将b中溶液压入c中；（3）过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。FeCO3与O2反应生成Fe(OH)3，用化学方程式：4FeCO3O26H2O=4Fe(OH)34CO2；（4）乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析出；（5）NaHCO3溶液与FeSO4溶液反应生成FeCO3、H2O、CO2和Na2SO4，方程式为：Fe22HCO3=FeCO3H2OCO2。碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，此法产品纯度更高的原因是：降低溶液的

18、pH以免产生氢氧化亚铁。4三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂，实验室制取POCl3并测定产品含量的实验过程如下:I.制备POCl3采用氧气氧化液态的PCl3法。实验装置(加热及夹持装置省略及相关信息如下。物质熔点/沸点/相对分子质量其他PCl3112.076.0137.5均为无色液体，遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢，两者互溶 POCl32.0106.0153.5（1）仪器a的名称为_；（2）装置C中生成POCl3的化学方程式为_；（3）实验中需控制通入O2的速率，对此采取的操作是_；（4）装置B的作用除观察O2的流速之外，还有_；（5）反应温度应控制在6065，原

19、因是_； II.测定POCl3产品含量的实验步骤：实验I结束后，待三颈烧瓶中液体冷却到室温，准确称取16.725g POCl3产品，置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100.00mL溶液取10.00mL溶液于锥形瓶中，加入10.00mL 3.5mol/L AgNO3标准溶液（Ag+Cl-AgCl）加入少量硝基苯（硝基苯密度比水大，且难溶于水）以硫酸铁溶液为指示剂，用0.2mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液（Ag+SCN-AgSCN），到达终点时共用去10.00mL KSCN溶液。（6）达到终点时的现象是_；（7）测得产品中n(POCl3)=_；（

20、8）已知Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN)，据此判断，若取消步骤，滴定结果将_。（填偏高，偏低，或不变）【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三上学期九模考试理科综合化学试题【答案】冷凝管(或球形冷凝管) 2PCl3+O22POCl3 控制分液漏斗中双氧水的加入量 平衡气压、干燥氧气 温度过低，反应速率小，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度 滴入最后一滴试剂，溶液变红色，且半分钟内不恢复原色 0.11mol 偏低 【解析】【详解】（1）仪器a的名称为冷凝管(或球形冷凝管)；正确答案：冷凝管(或球形冷凝管)。（2）加热条件下，PCl3直接被氧气氧化为POCl3，方程式为：PCl

21、3+O2POCl3。（3）装置A产生氧气，则可以用分液漏斗来控制双氧水的滴加速率即可控制通入O2的速率；正确答案：控制分液漏斗中双氧水的加入量。（4）装置B中为浓硫酸，其主要作用：干燥氧气、平衡大气压、控制氧气流速；正确答案：平衡气压、干燥氧气。（5）根据图表给定信息可知，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度；但是温度也不能太低，否则反应速率会变小；正确答案：温度过低，反应速率小，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产物纯度。（6）以硫酸铁溶液为指示剂，用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液达到滴定终点时，铁离子与硫氰根离子反应生成了红色溶液，且半分钟之内颜色保持不变；正确答案：滴入最后一滴试剂，

22、溶液变红色，且半分钟内不恢复原色； （7）KSCN的物质的量0.2mol/L0.01L=0.002 mol，根据反应Ag+SCN-AgSCN，可以知道溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002 mol；POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.5mol/L0.01L-0.002mol=0.033 mol，根据氯原子守恒规律可得n(POCl3)=0.011 mol，则16.725克POCl3产品中n(POCl3)=0.11mol。（8）加入少量的硝基苯可以使生成的氯化银沉淀与溶液分开，如果不这样操作，在水溶液中部分氯化银可以转化为AgSCN；已知Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN)，使得实验中

23、消耗的KSCN偏多，所测出的剩余银离子的量增大，导致水解液中与氯离子反应的银离子的量减少，会使测定结果偏低。5CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl，并进行相关探究。（资料查阅）（实验探究）该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题：(1)仪器X的名称是_。(2)实验操作的先后顺序是a_ e(填操作的编号)a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯，冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯，加热 e.停止通入HCl，然后通入N2【来源】内蒙古赤峰二中人教版高中化学必修1同步练习：第一章第1节第一课时化学实验

24、安全【答案】球形干燥管或干燥管 c d b 【解析】【分析】热分解CuCl22H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl22H2O分解生成水，利用C装置检验生成的氯气，D中NaOH溶液吸收尾气，以此来解答。【详解】（1）由图及常见的仪器可知，仪器X的名称为球形干燥管或干燥管；（2）实验操作时先检查装置的气密性，气密性良好后装入药品，先通入HCl（防止没有HCl的情况下加热生成碱式氯化铜），点燃酒精灯加热，熄灭酒精灯，后停止通入HCl，最后通入氮气将装置内的HCl和氯气排空被尾气装置中的氢氧化钠吸收，所以顺序为acd

25、be。【点睛】解答时要利用好题中所给信息，CuCl22H2O的热分解反应是在氯化氢的气流中进行的，实验结束后通入氮气的目的。6实验室制备三氯乙醛(CCl3CHO)的反应原理为C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl，可能发生的副反应是C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O。某探究小组模拟制备三氯乙醛的实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。回答下列问题:（1）用仪器a代替普通分液漏斗的目的是_。（2）装置A中MnO2可以用KMnO4代替，反应可以在常温下进行，试写出反应的离子方程式_。（3）仪器b中冷凝水从_(填“p”或“q”，下同)口进，_口出。（4）若撤去装置B，对实验的影响是_

26、。（5）实验时发现D中导管口处气泡速率过快，合理的解决方法是_。（6）已知:CCl3CHO+OH-CHCl3+HCOO-；HCOO-+I2H+2I-+CO2；I2+2S2O32-2I-+S4O62-。称取0.40 g产品，配成待测溶液，加入20.00 mL 0.100 molL-1碘标准溶液，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，并立即用0.020 molL-1的Na2S2O3溶液滴定至终点。重复上述操作3次，平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。滴定时所用指示剂是_，达到滴定终点时的现象是_，测得该产品的纯度为_(保留一位小数)。【来源】2018年11月25日

27、每日一题 人教版一轮复习-每周一测【答案】平衡滴液漏斗上方和烧瓶内气体的压强，便于液体顺利滴下 2 MnO4-+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O p q Cl2中的氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低 停止对A加热或控制滴加浓盐酸的速度 淀粉溶液 滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 66.4% 【解析】【分析】A装置利用二氧化锰与浓盐酸制备氯气，B装置用饱和食盐水除去HCl，C装置盛放浓硫酸干燥氯气，D中反应制备CCl4CHO，E装置盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气。【详解】（1）由仪器a的结构可

28、知，使用(恒压)滴液漏斗便于液体顺利滴下，故答案为平衡滴液漏斗上方和烧瓶内气体的压强，便于液体顺利滴下；（2）实验室也可以在常温下利用KMnO4与浓HCl反应制备氯气，反应的离子方程式为2MnO4+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O，故答案为2MnO4+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O；（3）冷凝水应从冷凝管下口进上口出，即p口进，q口出，故答案为p；q；（4）装置B中的饱和食盐水可以除去氯气中的杂质氯化氢，若撤去装置B，氯化氢杂质会与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低，故答案为Cl2中的氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低；（5）实

29、验时发现D中导管口处气泡速率过快，可以停止对A加热或控制滴加浓盐酸的速度，适当降低生成氯气的速率，故答案为停止对A加热或控制滴加浓盐酸的速度；（6）根据CCl3CHO+OH-CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H+2I-+CO2、I2+2S2O32=2I-+ S4O62，反应过程中涉及碘单质，可以选用淀粉溶液作指示剂；达到滴定终点的现象为锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；根据消耗的Na2S2O3的物质的量计算出剩余I2的物质的量为0.020 molL-10.020 00 L=210-4 mol，则与HCOO-反应的I2的物质的量为0.100 molL-10.020 00 L-210-4 mol=1.810-3 mol，由CCl3CHOHCOO-I2可知，CCl3CHO的物质的量为1.810-3 mol，则该产品的纯度为100%=66.4%，故答案为淀粉溶液；滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；66.4%。【点睛】本题考查有机物制备、物质含量程度、实验方案设计等，关键是明确反应原理与各装置作用，掌握常用物质分离提纯方法，注意对题目信息的应用。7（1）葡萄酒中SO2最