第1頁/共1頁2023-2025北京高三（上）期末化學匯編水的電離和溶液的pH一、單選題1．（2025北京房山高三上期末）下列實驗的對應操作中，不合理的是A．分離粗鹽中的不溶物B．從提純后的溶液獲得晶體眼睛注視錐形瓶中溶液C．配制一定物質的量濃度的溶液D．用標準溶液滴定NaOH溶液A．A B．B C．C D．D二、解答題2．（2025北京石景山高三上期末）水是生命之源。水溶液中的離子平衡與我們的生產生活密切相關。(1)水的電離平衡曲線如圖所示。若以A點表示25°C時水在電離平衡時的離子濃度。當溫度升到100°C時，水的電離平衡狀態到B點，則100°C時水溶液的離子積為Kw=。(2)常溫下向20.00mL0.100mol·L-1HX(一元酸)溶液中滴加0.100mol·L-1NaOH的pH變化如圖所示。①HX的電離常數為。②B點溶液中c(X-)c(Na+)(填“>”、“<”或“=”)。③C點為恰好完全反應點，溶液中的離子濃度順序為。(3)25℃時，三種酸的電離平衡常數如表：化學式CH3COOHH2CO3HF電離平衡常數1.8×10-5K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-116.0×10-4①下列四種離子結合質子能力由大到小的順序是(填序號)。a．

b．F?

c．CH3COO?

d．②一般來說，如果一個反應的平衡常數數值大于105，通常認為該反應可以進行得較完全；平衡常數數值小于10-5，這個反應很難進行；平衡常數介于10-5~105之間的認為存在一定程度的可逆反應。請從化學反應平衡常數的角度分析CH3COOH能否與NaF反應生成HF。3．（2025北京石景山高三上期末）為探究金屬鐵和鋁的鈍化現象，某小組同學做了如下探究實驗。序號實驗操作及現象i將光亮的鐵釘放入冷的濃硫酸中，鐵釘表面逐漸聚集白色固體，直至無明顯現象。將鐵釘取出用蒸餾水沖洗后再次放入濃硫酸中，又開始重復以上現象。反復幾次后酸液呈淡黃色渾濁。ii將光亮的鋁釘放入冷的濃硫酸中，鋁釘變暗。將鋁釘取出用蒸餾水沖洗后再次放入濃硫酸中，無明顯現象。(1)已有研究證實鋁在濃硫酸中其表面生成了致密的氧化物保護膜，此過程體現了濃硫酸的性，是由H2SO4的(填元素符號)體現出來的。(2)為探究鐵在濃硫酸中的作用與鋁不同，將實驗①中覆蓋白色固體的鐵釘用蒸餾水沖洗，向收集的沖洗液中加入，溶液無現象，再滴加幾滴酸化的H2O2溶液，溶液變紅，說明溶液中存在Fe2+，因此鐵在濃硫酸中生成了FeSO4。(3)經檢驗實驗i中淡黃色渾濁為硫，寫出鐵與濃硫酸作用的化學方程式。(4)若向FeSO4溶液中滴加未經酸化的H2O2溶液，溶液的pH值變化如圖所示：已知：a．未經酸化的H2O2溶液pH值為4.4，FeSO4溶液的起始pH值為3.5；b．Fe3+沉淀的pH值范圍為3.2~1.9。結合化學用語解釋滴定過程中pH變小的原因。(5)探究被濃硫酸處理后的鐵釘、鋁釘(試劑A)與鹽溶液(試劑B)的反應：序號試劑A試劑B實驗現象I鐵釘10mL0.1mol?L-1CuSO4溶液很快有大量紅色固體析出II鋁釘10mL0.1mol?L-1CuSO4溶液無明顯現象III鋁釘10mL0.1mol?L-1CuCl2溶液短時間內有較多紅色固體析出IV鋁釘10mLamol?L-1CuSO4溶液+少量b固體有紅色固體析出，速率比III慢①結合上下文實驗解釋實驗I和實驗II現象不同的原因。②由實驗II和實驗III(填“能”或“不能”)推知Cl-會加快鋁釘與Cu2+的反應速率，理由是。③小組同學一致認為，由實驗III和實驗IV可推知Cl-會加快鋁釘與Cu2+的反應速率，則實驗IV中，a處填，b處填。4．（2023北京西城高三上期末）黏土釩礦中，釩以+3價、+4價、+5價的化合物存在，還包括、和鋁硅酸鹽()等。采用以下流程可由黏土釩礦制備、和硫酸鋁銨。已知：i.有機酸性萃取劑HR的萃取原理為：

org表示有機溶液ii.酸性溶液中，HR對+4價釩萃取能力強，而對+5價釩的萃取能力較弱iii.HR能萃取而不能萃取(1)從黏土釩礦到浸出液的流程中，加快浸出速率的措施有。(2)濾渣的主要成分是。(3)浸出液中釩以+4價、+5價的形式存在，簡述加入鐵粉的原因：。(4)從平衡移動原理解釋加入20%溶液的作用：。(5)和反應生成和的離子方程式是。(6)測定產品的純度稱取產品ag，先加入硫酸將轉化為，加入指示劑后，用溶液滴定將轉化為至終點，消耗溶液的體積為VmL。假設雜質不參與反應，則產品中的質量分數是(的摩爾質量為Mg/mol)。(7)從無機層獲得的離子方程式是。(8)硫酸鋁銨固體中含有少量硫酸銨雜質，根據下圖的溶解度曲線，進一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、、洗滌、干燥。5．（2023北京昌平高三上期末）利用氫氧化鋇沉淀-碘量法對錳酸鉀和高錳酸鉀共存時的離子濃度進行分別測定，方法如下。已知：①，易溶于水②③溶液中較高時，易被空氣氧化④該條件下，和的還原產物都是I.取和共存液于燒杯中，加入過量溶液，產生灰綠色沉淀，過濾。II.取I中的濾液于碘量瓶中，加入溶液和濃硫酸，此時溶液顏色發生變化，蓋上蓋子后至黑暗處放置5分鐘。III.用溶液滴定，待溶液顏色變為淡黃色時，加入淀粉指示劑，達到滴定終點時，消耗溶液。IV.另取一份相同共存液于碘量瓶中，重復II、III操作，記錄消耗溶液。(1)I中灰綠色沉淀是，同時生成的另一種產物的化學式是。(2)II中反應的離子方程式是。(3)III中滴定終點時的現象是。(4)II中加入濃硫酸要適量，防止溶液中較高發生副反應：(寫出反應的離子方程式)。(5)該溶液中錳酸鉀的物質的量濃度為。

參考答案1．C【詳解】A．分離粗鹽中的不溶物可以采用過濾的操作，圖示過濾操作是正確的，A正確；B．NaCl的溶解度隨溫度升高變化不明顯，從NaCl溶液中獲得NaCl晶體采用蒸發結晶的方法，B正確；C．配制一定物質的量濃度的溶液時，玻璃棒引流底端應該在容量瓶刻度線以下；定容階段，當液面在刻度線以下約1cm時，應改用膠頭滴管滴加蒸餾水，C錯誤；D．用HCl標準溶液滴定NaOH溶液時，眼睛應注視錐形瓶中溶液，以便觀察溶液顏色的變化從而判斷滴定終點，D正確；故選C。2．(1)10-12(2)10-5=c(Na＋)>c(X-)>c(OH-)>c(H＋)(3)adcb計算反應CH3COOH+F-CH3COO-+HF的平衡常數K==3×10-2，介于10-5~105之間，因此反應能生成HF(或：根據計算平衡常數數據得反應正向進行的程度太小，因此不適宜制備HF)【詳解】（1）B點時，c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6mol/L，Kw=c(H+)×c(OH-)=1.0×10-6×1.0×10-6=10-12；（2）①0.100mol·L-1HX起點時pH=3，c(H+)=10-3mol/L，電離出的c(X-)≈c(H+)=10-3mol/L，c(HX)=0.100mol/L-c(X-)=0.100mol/L-10-3mol/L≈0.100mol/L，Ka==；②B點時，pH=7，溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，根據電荷守恒：c(X-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，得出c(X-)=c(Na+)；③C點恰好完全反應，pH>7，溶液呈堿性，c(H+)<c(OH-)，根據電荷守恒：c(X-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，得出c(X-)<c(Na+)，則溶液中離子濃度大小關系為：c(Na＋)>c(X-)>c(OH-)>c(H＋)；（3）①弱酸的電離常數越大，對應的酸酸性越強，其離子水解程度越小，結合氫離子能力越小，由電離常數大小可知，酸性HF>CH3COOH>H2CO3>，其酸根結合質子的能力由大到小的順序為>>CH3COO?>F-，序號為：adcb；②計算反應CH3COOH+F-CH3COO-+HF的平衡常數K==3×10-2，介于10-5~105之間，因此反應能生成HF(或：根據計算平衡常數數據得反應正向進行的程度太小，因此不適宜制備HF)。3．(1)氧化性硫元素或S(2)KSCN(3)3Fe+4H2SO4=3FeSO4+S↓+4H2O(4)H2O2氧化Fe2+的反應為H2O2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+，隨著反應的進行，生成氫離子增多，因此pH下降(5)鋁釘在濃硫酸中生成致密的氧化鋁膜，使其鈍化；而鐵釘在濃硫酸中生成硫酸亞鐵，對鐵釘起不到保護作用不能有可能減慢鈍化金屬與Cu2+的反應速率0.1NaCl【分析】鐵釘放入冷的濃硫酸中生成FeSO4，將鐵釘取出用蒸餾水沖洗后再次放入濃硫酸中，又開始重復以上現象。反復幾次后酸液呈淡黃色渾濁，淡黃色物質為S單質，Al與濃硫酸作用發生鈍化，表面生成白色氧化鋁，體現了濃硫酸的強氧化性?！驹斀狻浚?）鋁在濃硫酸中其表面生成了致密的氧化物保護膜，此過程體現了濃硫酸的氧化性；由于H2SO4中S為+6價最高價的原因；（2）證明Fe2+離子，向收集的沖洗液中加入KSCN試劑，再加入酸化的H2O2，H2O2可以把Fe2+氧化為Fe3+，遇KSCN溶液變紅色；（3）鐵與濃硫酸作用生成硫酸亞鐵和S單質，根據電子守恒和原子守恒，反應的化學方程式：3Fe+4H2SO4=3FeSO4+S↓+4H2O；（4）根據Fe3+沉淀的pH值和FeSO4溶液的pH值，H2O2氧化Fe2+生成Fe(OH)3沉淀，同時有H+生成，反應離子方程式為：H2O2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+，隨著反應的進行，生成氫離子增多，因此pH下降；（5）①根據實驗I和II的現象，鋁釘在濃硫酸中生成致密的氧化鋁膜，使其鈍化，氧化鋁與CuSO4溶液不反應；而鐵釘在濃硫酸中生成硫酸亞鐵，對鐵釘起不到保護作用，能夠與硫酸銅溶液反應；②根據實驗II和III，鈍化后的鋁釘與硫酸銅溶液不反應，與CuCl2溶液反應，可能是Cl-加快金屬與Cu2+的反應，也有可能減慢鈍化金屬與Cu2+的反應速率；③實驗III和IV對比，Cu2+濃度不變，a=0.1，加入少量的NaCl，增加了Cl-濃度，有固體析出，說明是Cl-加快了鋁釘與Cu2+的反應速率，b是NaCl。4．(1)使用濃硫酸、升高溫度到250℃(2)(3)將溶液中的+5價釩、Fe3+分別轉化為+4價釩、Fe2+，利于+4價釩的萃取，實現釩元素和鐵元素的分離(4)加入20%溶液，氫離子濃度增大，平衡逆向移動，利于釩元素進入水層，與萃取劑分離(5)(6)(7)(8)降溫結晶、過濾【分析】黏土釩礦加入濃硫酸、通入空氣加入后水浸，二氧化硅不反應成為濾渣，浸出液加入氨水調節pH生成硫酸鋁銨沉淀，濾液加入鐵將三價鐵轉化為二價鐵、并將五價釩還原為四價釩，使用HR萃取釩到有機層，有機層加入硫酸、氯酸鉀將四價釩轉化為五價釩，加入氨水得到，煅燒得到；水層加入氨水、空氣得到氫氧化鐵，煅燒得到氧化鐵；【詳解】（1）加快浸出速率的措施有粉碎增大接觸面積、適當升高溫度等；（2）由分析可知，濾渣的主要成分是；（3）酸性溶液中，HR對+4價釩萃取能力強，而對+6價釩的萃取能力較弱；HR能萃取而不能萃取；浸出液中釩以+4價、+5價的形式存在，鐵具有還原性，加入鐵粉的原因為將三價鐵轉化為二價鐵、并將五價釩還原為四價釩，以利于HR萃取分離鐵和釩元素；（4）有機酸性萃取劑HR的萃取原理為：，加入20%溶液，氫離子濃度增大，平衡逆向移動，利于釩元素進入水層；（5）和反應生成和，離子方程式是；（6）用溶液滴定將轉化為，鐵元素化合價由+2變為+3，釩元素化合價由+5變為+4，根據電子守恒可知，，則產品中的質量分數是（7）無機層含有亞鐵離子，加入一水合氨、氧氣生成氫氧化鐵沉淀，反應為；（8）由圖可知，相同溫度下硫酸銨溶解度更大，則進一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥。5．(1)BaMnO4KOH(2)(3)溶液由藍色變為無色，且半分鐘不褪色(4)(5)【分析】將KMnO4和K2MnO4共存液20mL于燒杯中，加入過量Ba(OH)2溶液，KMnO4不反應，，所以第Ⅰ步的濾液為KMnO4、KOH、Ba(OH)2，加入KI和濃硫酸，中和反應，，及，用Na2S2O3滴定時，