高考化学培优专题复习化水溶液中的离子平衡练习题含详细答案.docx

1、高考化学培优专题复习化水溶液中的离子平衡练习题含详细答案高考化学培优专题复习化水溶液中的离子平衡练习题含详细答案一、水溶液中的离子平衡1食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。现实验室欲制备焦亚硫酸钠，其反应依次为：()2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；()Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3；()2NaHSO3Na2S2O5+H2O。查阅资料：焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末，150时开始分解，在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。实验装置如下：（1）实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2，其离子方程式为_。（2）通氢气一段时间后，以恒定速率通入SO2，开

2、始的一段时间溶液温度迅速升高，随后温度缓慢变化，溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为_。实验后期须利用水浴使温度保持在约80。（3）反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出，除去其中亚硫酸钠固体的方法是_；然后获得较纯的无水Na2S2O5，应将溶液冷却到30左右过滤，控制“30左右”的理由是_。（4）丙为真空干燥Na2S2O5晶体的装置，通入H2的目的是_。（5）常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。已知：S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+；2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。请补充实验步骤(可提供的试剂有：焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞

3、溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据，在暗处放置5min，然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。_。重复步骤；根据相关记录数据计算出平均值。【来源】云南省楚雄州大姚县实验中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题【答案】2Al2OH-2H2O=2AlO2-3H2 SO2与NaOH溶液的反应是放热反应 趁热过滤 此时溶液中Na2SO3不饱和，不析出 排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化 加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚

4、好褪去且半分钟内颜色不复色，记录滴定所消耗的体积 【解析】【分析】(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高；(3)根据图知，温度越高Na2S2O5溶解度增大，当接近40时亚硫酸钠溶解度减小；控制“30左右”时，此时溶液中Na2SO3不饱和；(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化；真空干燥时，干燥室内部的压力低，水分在低温下就能气化；(5)碘能使淀粉变蓝色，所以可以用淀粉试液检验滴定终点，继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积。【详解】(1)铝和NaOH溶液反应

5、生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高，所以溶液“温度迅速升高”；(3)根据图知，温度越高Na2S2O5溶解度增大，当接近40时亚硫酸钠溶解度减小，所以要趁热过滤；控制“30左右”时，此时溶液中Na2SO3不饱和，不析出；(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化，则通入氢气的目的是排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化；(5)继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积，然后再重复实验，减少实验误差。2葡萄糖酸亚铁（(C6H11O7)2F

6、e）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。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_

7、。【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(OH)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

8、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）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；（

9、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pH以免产生氢氧化亚铁。3利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液，待B

10、a2完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_molL1，若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。【来源】2018版化学（苏教版)高考总复习专题八对接高考精练-水的电离和溶液的酸碱性【答案】上方 偏大 【解析】【详解】酸式滴定管的“0”刻度位于滴定管的上方；步骤：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+

11、2H+Cr2O72-+H20 的盐酸的物质的量为：V110-3bmol，步骤：用b molL-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V010-3bmol，Ba2+CrO42-BaCrO4，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V010-3bmol-V110-3bmol=（V0-V1）b10-3mol，步骤：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：mol/L=mol/L；若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大。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

12、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16.725

13、g 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)=_；（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

14、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：PCl3+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

15、：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，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

16、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。5实

17、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_。（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-；HCO

18、O-+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 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

19、-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

20、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

21、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 mo

22、l，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。6现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图1所示)，并测定电离平衡常数Kb。(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3, X固体可以是_。A生石灰B无水氯化钙C五氧化二磷D碱石灰(2)检验三颈瓶集满NH3的方法是：_。(3)关闭a，将带有装满水

23、的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口，_，引发喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线如图2所示。图2中_点时喷泉最剧烈。(4)从三颈瓶中用_(填仪器名称)量取2000 mL氨水至锥形瓶中，用 0.05000 mol/L HCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3所示。(5)据图3计算，当pH =11. 0 时，NH3H2O电离平衡常数Kb的近似值，Kb_。【来源】【百强校】2017届安徽省师大附中高三上学期期中化学试卷（带解析)【答案】AD 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收满或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收满 打开b，挤压胶头滴管使水进入烧

24、瓶 C 碱式滴定管（或20 mL移液管） 1.8105 【解析】【分析】【详解】（1）氨水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONH4OH，因此利用氨水制备氨气，可以加入的固体是氧化钙或氢氧化钠或碱石灰，答案选AD。（2）检验氨气通常用湿润的红色石蕊试纸，检验三颈瓶集满NH3的操作是：将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收满或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收满。（3）根据装置图引发喷泉实验的操作是：可知关闭a，将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口，打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶，引发喷泉实验；进行喷泉实验时在瓶内压强最小的时候最剧烈，从图2中看出

25、C点压强最小，故C点最激烈。（4）准确量取液体可以用滴定管或移液管，氨水显碱性，故可用碱式滴定管或移液管。（5）从图中看出，盐酸体积在22.50mL时发生突变，则氨水的浓度为：c(NH3H2O)20.00=0.0500 molL-122.50，得c(NH3H2O)= 0.05625molL-1；NH3H2O电离平衡常数Kb的表达式，Kb= c（NH4+）c（OH-）/c（NH3H2O；pH=11.0时，c（NH4+）c（OH-）=10-3molL-1，c(NH3H2O) 0.05625 molL-1，Kb= c（NH4+）c（OH-）/c（NH3H2O=10-6/0.056251.810-5。

26、7以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)为原料制备高纯MnCl2xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下：资料aMn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。资料b生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时8.16.51.9完全沉淀时10.18.53.2注：金属离子的起始浓度为0.1 molL-1（1）过程的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。MnOOH与浓盐酸反应的离子方程式是_。检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象

27、是：_。Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：a2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-b4Fe2+O2+4H+=2Fe3+2H2Oc写出c的离子方程式：_。（2）过程的目的是除铁。有如下两种方法，氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290焙烧，冷却，取焙烧物，加水溶解，过滤，再加盐酸酸化至pH小于5.5。已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2，MnCl2和PbCl2不发生变化。氨水法除铁时，溶液pH应控制在_之间。两种方法比较，氨水法除铁的缺点是_。（3）过程的目的是除铅。加入的试剂是_。（4）过程所得固体

28、中的x的测定如下，取m1g样品，置于氯化氢氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=_。【来源】【全国百强校Word】湖南省岳阳市第一中学2018届高三第一次模拟考试化学试题【答案】 2MnOOH+6H+2Cl-2Mn2+Cl2+4H2O 取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成或另取少量滤液1于试管中，滴加KSCN溶液，变红 MnO2+4H+2Fe2+=Mn2+2Fe3+2H2O或MnOOH+3H+Fe2+=Mn2+Fe3+2H2O 3.26.5 引入杂质NH4+ Mn 7(m1-m2)/m2【解析】（1）含锰废料（MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）与浓

29、盐酸反应，过滤滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+，所以浓盐酸与MnOOH反应，Mn元素化合价降低到+2价，-1价的Cl-被氧化产生氯气，离子方程式：2MnOOH+6H+2Cl-2Mn2+Cl2+4H2O；要检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+，取滤液1分在2支试管中，一支试管中滴加铁氰化钾溶液，无明显变化，说明滤液1中无Fe2+，另一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红说明滤液1中有Fe3+；Fe3+由Fe2+转化而成，可能是由氯气、氧气氧化Fe2+，也可能由MnO2、MnOOH氧化Fe2+，所以可能发生的反应为：MnO2+4H+2Fe2+=Mn2+2Fe3+2H2O或MnOOH+3H+Fe2+=Mn2+Fe3