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第八章 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共14×3 分)
1.(2024·湖南衡阳·模拟预测)室温下,向20.00mL 0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1 NaOH 溶液,
溶液的pH 随NaOH 溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是
A.NaOH 与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.若向CH3COOH 中滴加NaOH,当pH=7,消耗的V(NaOH)<20.00mL
C.滴定过程中水的电离一直被促进
D.V(NaOH)=30.00mL 时,pH=12.3
【答案】C
【详解】A.NaOH 与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,A 正确;
B.当1 1∶反应即消耗20mLNaOH 时得到的CH3COONa 显碱性,所以当pH=7,消耗的
V(NaOH)<20.00mL,B 正确;
C.滴定过程中水的电离先被促进后被抑制,C 错误;
D.V(NaOH)=30.00mL 时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)=
=0.02mol/L,即溶液中c(OH−)=0.02mol,则c(H+)=5×10−13mol/L,
pH=-lgc(H+)=12.3,D 正确;
故答案为:C。
2.(2025·湖南长沙·三模)下列有关实验的说法错误的是
A.用浓氨水清洗沾有AgCl 固体的试管
B.用酸式滴定管量取
溶液
C.分液漏斗使用前检查是否漏水的操作:关闭旋塞加少量水,若旋塞处不漏水即可
D.蒸馏开始时先通冷凝水,再开加热器;蒸馏结束时先关加热器,再关冷凝水
【答案】C
【详解】A.浓氨水与Ag+配位,可以清洗AgCl 固体,A 正确;
B.高锰酸钾具有强氧化性应用酸式滴定管,B 正确;
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C.分液漏斗使用前检查是否漏水,应向漏斗中加入少量水,检查活塞处是否漏水,然后盖上玻璃塞,将
漏斗倒置,检查玻璃塞与漏斗口连接处是否漏水。题中操作不完整,C 错误;
D.蒸馏开始时先开冷凝水再加热,结束时先停止加热再关冷凝水,D 正确;
故选C。
3.(2024·湖南湘西·模拟预测)前20 号元素X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大。其中X、Z、R 最外层
电子数相等,且X 与Z、R 均可形成离子化合物;Y、W 同主族,Y 最外层电子数是内层电子数的3 倍。
下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Z>Y
B.X 分别与Y、W 形成的常见化合物都属于弱电解质
C.Z 的单质在
中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:1
D.Y 分别与Z、W 均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
【答案】B
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:S2->O2-
>Na+,故A 错误;
B. H 分别与O、S 形成的常见化合物H2O、H2S 都属于弱电解质,故B 正确;
C.Na 在O2中燃烧所得的产物Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2,故C 错误;
D.O 分别与Na、S 均可形成具有漂白性的化合物Na2O2、SO2,漂白原理不相同,故D 错误;
选B。
4.(2025·湖南长沙·二模)从蚀刻废液中回收硫酸铜的工艺流程如图:
已知:
,下列说法错误的是
A.混合时酸性过强或碱性过强,铜的回收率均会降低
B.“滤液”中,
C.混合过程中发生的反应之一为
D.溶解滤渣时用稀硫酸,更有利于提高产品纯度和铜回收率
【答案】D
【详解】A.酸性过强时,H+会溶解Cu(OH)Cl 沉淀(Cu(OH)Cl+2H+=Cu2++Cl-+2H2O);碱性过强时,
[Cu(NH3)4]2+不易解离,铜难以转化为沉淀,均导致铜回收率降低,A 正确;
2
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B.滤液pH=5.86,溶液呈酸性。NH3·H2O 的电离平衡常数
,则
。pH=5.86 时,
,代入得
,故n(
)>n(NH₃·H₂O),B 正确;
C.由上述分析可知反应之一为[Cu(NH3)4]2++3H++Cl-+H₂O=Cu(OH)Cl↓+4
,C 正确;
D.用浓硫酸溶解Cu(OH)Cl 时会生成HCl,而浓硫酸具有强酸性和吸水性,有利于HCl 气体逸出,减少杂
质,用稀硫酸不利于提高纯度,D 错误;
故答案选D。
5.(2025·湖南常德·二模)25℃时,向20.00 mL0.1 mol·L-1H2R 溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH 溶液,测得
pH 与V(NaOH)、lgX[X=
或
]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c(HR-)=c(R2-)时,V(NaOH)<20 mL
B.2HR-
H2R+R2-的平衡常数K=105.3
C.M 点溶液中:c(R2-)<c(H2R)<c(HR-)
D.N 点溶液中:c(OH-)>2c(H2R)+c(HR-)
【答案】D
【详解】A.由上述分析可知:当c(HR-)=c(R2-)时,Ka2=
,c(H+)=10-6.7
mol/L,pH=6.7,此时溶液中加入NaOH 溶液的体积V(NaOH)>20 mL,A 错误;
B.由上述分析可知:Ka1=
,Ka2=
,H2R+R2-
2HR-的化学平衡常数K=
,则2HR-
H2R+R2-的平衡常数
K=10-5.3,B 错误;
C.M 点为V=20 mL 时,H2R 与NaOH 恰好生成NaHR,溶液中溶质为NaHR,Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7,HR-的
3
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水解平衡常数Kh=
<Ka2,说明HR-的电离作用大于其水解作用,以电离为主,故溶液中
c(R²⁻)>c(H2R),但盐电离产生的离子的水解作用及电离作用都是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,
故溶液中微粒浓度关系为:c(H2R)<c(R²⁻)<c(HR⁻),C 错误;
D.N 点为40 mL,H2R 与NaOH 恰好中和形成Na2R,溶液中溶质为Na2R。溶液中存在物料守恒:
c(Na⁺)=2[c(H2R)+c(HR⁻)+c(R²⁻)];也存在电荷守恒:c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH⁻)+c(HR⁻)+2c(R2⁻)。两式整理,去掉
c(Na⁺),可得c(OH⁻)=2c(H2R)+c(HR⁻)+c(H⁺)>2c(H2R)+c(HR⁻),D 正确;
故合理选项是D。
6.(2025·湖南常德·一模)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.苯酚钠溶液中通入少量
:2C6H5O-+H2O+CO2=2C6H5OH+CO
B.
溶液中通入
,溶液变为黄绿色:
C.银作电极,电解硝酸银溶液:
D.泡沫灭火器的反应原理:
【答案】B
【详解】A.由于酸性:碳酸>苯酚>
,苯酚钠与少量CO2反应生成苯酚和
,离子方程式为:
C6H5O-+H2O+CO2=C6H5OH+
,A 错误;
B.
溶液中Cu2+以[Cu(H2O)4]2+形式存在,通入Cl-后形成[CuCl4]2-,离子方程式为:
,B 正确;
C.银电极电解AgNO3溶液时,阳极Ag 溶解,阴极Ag 析出,总反应不涉及H2O 分解生成O2,C 错误;
D.泡沫灭火器反应应为Al3+与
双水解生成Al(OH)3和CO2,离子方程式为:
,D 错误;
故选B。
7.(2024·湖南邵阳·模拟预测)借助pH 传感器测得0.1mol/LNaHCO3溶液在先升温、后降温过程中pH 变
化如下图所示:
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下列有关实验数据的分析中,不合理的是
A.图1 中25℃时,溶液中存在关系:c(HCO )> c(H2CO3) > c(CO
)
B.图2 中降温过程,溶液pH 逐渐增大,可能是HCO 或CO
水解平衡正移所致
C.图1 中45~60℃过程,溶液pH 逐渐增大,可能是NaHCO3分解,c(CO
)逐渐增大导致的结果
D.图1 中25~45℃过程,溶液pH 逐渐减小,说明HCO 及水的电离平衡正移对pH 影响大于HCO 水
解平衡正移对pH 的影响
【答案】B
【详解】A. 图1 中25℃时,HCO 溶液呈碱性,HCO 水解大于电离,溶液中存在关系:c(HCO )>
c(H2CO3) > c(CO
),故A 正确;
B. HCO 、CO
水解是吸热过程,降温,水解平衡逆向移动,图2 中降温过程,溶液pH 逐渐增大,可
能是水电离平衡正移所致,故B 错误;
C. NaHCO3热稳定性差,分解后生成碳酸钠,图1 中45~60℃过程,溶液pH 逐渐增大,可能是NaHCO3
分解,c(CO
)逐渐增大导致的结果,故C 正确;
D. 碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根离子的水解,溶液应显碱性,HCO +H2O⇌H2CO3+OH-,碳酸氢根离子
电离,HCO
-⇌CO
+H+,溶液应显酸性,水解和电离都是吸热过程,二者的程度大小决定溶液酸碱性,
图1 中25~45℃过程,溶液pH 逐渐减小,说明HCO 及水的电离平衡正移对pH 影响大于HCO 水解平衡
正移对pH 的影响,故D 正确;
故选B。
8.(2025·湖南益阳·模拟预测)常温下,用
溶液滴定
溶液,
消耗
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。下列说法错误的是
A.
过程没有白色沉淀生成
B.
过程中水的电离程度逐渐减小
C.b 点混合溶液中
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D.d 点混合溶液中
【答案】C
【详解】A.
过程混合液pH 上升,说明此阶段
水解大于电离,溶液中没有白色沉淀生成,故
A 正确;
B.
过程混合液pH 下降,说明此阶段有白色沉淀碳酸钙生成,导致
的电离大于水解,溶液中
浓度增大,抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,故B 正确;
C.b 点是整个滴定过程中pH 最高点,此点
水解大于电离,则
,故C 错误;
D.d 点混合溶液中,根据电荷守恒,可得
,此时溶液显弱碱性,
,则
,根据题干中
和
的浓
度可知,d 点
,则
,故D 正确;
答案C。
9.(2024·湖南长沙·模拟预测)常温下,AgCl(白色)与
(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示,
,
,
或
。
下列说法错误的是
A.
的数量级为
B.区域Ⅰ只存在AgCl 沉淀,区域Ⅱ只存在
沉淀
C.用
标准溶液直接滴定
或
时,可用
为指示剂
D.反应
的平衡常数K 为
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【答案】B
【详解】A.根据
的沉淀溶解平衡曲线上的b 点坐标,可得
,
,故
,数量级为
,A 正确;
B.曲线上的点为饱和溶液,曲线下方为过饱和溶液,曲线上方为不饱和溶液,
故在区域Ⅰ有AgCl 沉淀和
沉淀析出,区域Ⅱ只存在
沉淀,B 错误;
C.由于AgCl 与AgBr 均比
难溶,故用
标准溶液直接滴定
或
时,可用
为指
示剂,C 正确;
D.通过a 点数据可知
,
,故
反应
的平衡常数
,
D 正确;
故选B。
10.(2025·湖南长沙·二模)下列实验设计及现象与结论均正确的是
选
项
实验设计
现象与结论
A
取2mL 淀粉溶液,加入少量稀硫酸,加热
2~3min,冷却后滴加碘水
若溶液未变蓝色,说明淀粉已经完
全水解
B
向盛有
溶液的试管中滴
加2 滴
溶液,再向上述试管
中滴加4 滴
溶液
先有白色沉淀产生,后生成蓝色沉
淀,说明
C
向盛有
溶液的试管中加
入
溶液,再加入少量
KCl 固体
溶液先变为红色,加KCl 固体后颜
色变浅,说明增大生成物浓度,平
衡逆向移动
D
向
溶液中加入稀硫酸,将产生的气
体通入品红溶液
品红溶液褪色,说明
和
反应生成
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.碘遇淀粉变蓝色,I2与反应混合液不显色,证明淀粉完全水解,A 正确;
B.NaOH 过量,后续加入CuCl2时OH⁻浓度仍高,无法比较Ksp,结论错误,B 错误;
C.FeCl3与KSCN 反应的生成物不含Cl⁻,加入KCl 不影响平衡,颜色变化可能因离子强度或稀释,结论
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错误,C 错误;
D.Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2,使品红褪色,现象正确,结论不正确,
和H+反应生成SO2,D 错
误;
故选A。
11.(2025·湖南永州·三模)一种以铅阳极泥(主要成分为
、
、
、
等)为原料获得
的工艺流程如图所示:
已知:①PbO 与NaOH 溶液生成可溶性钠盐;
②常温下,
的平衡常数
;
③温度降低,该流程溶液中的
易结晶析出;
下列说法正确的是
A.加压可增强
的还原性,促进
转化为
B.“趁热过滤”工序改为“常温过滤”对后续操作无影响
C.浸出渣的主要成分为
、
D.常温下,维持“水解”工序
,要使
沉淀完全,需调节溶液
【答案】D
【详解】A.加压主要是提高O₂ 的浓度(O2为气体),加快反应速率或促进O₂ 氧化As2O3,还原性是物质
固有性质,加压不能增强As2O3的还原性,A 错误;
B.“趁热过滤”是为防止温度降低导致Na3AsO4·10H2O 提前结晶进入滤渣,若改为“常温过滤”,该晶
体可能析出在滤渣中,影响后续降温结晶的产率,B 错误;
C.PbO 与NaOH 反应生成可溶性钠盐,在“加压浸出”时已进入滤液,浸出渣不含PbO;Ag2O 在酸浸时
与盐酸反应生成AgCl 沉淀,故浸出渣主要成分为AgCl(可能含未反应的其他不溶物),C 错误;
D.BiOCl 水解平衡:
,K=
。Bi³⁺沉淀
完全时c(Bi3+)≤10-5 mol/L,c(Cl⁻)=1.8 mol/L,代入得1.8×10-31=10-5×1.8×c(OH⁻)2,解得c(OH⁻)=10-13 mol/L,
c(H⁺)=0.1 mol/L,pH=1。要使Bi3+沉淀完全,需pH>1,D 正确;
12.(2025·湖南永州·三模)常温下,向
氨水中缓慢通入
气体,混合溶液中
、
的浓度随
的变化关系如图所示。已知:
、
、
的坐标分别为
、
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、
;
。下列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M 点:
C.N 点:氨水被中和的百分数大于50%
D.
点:
【答案】C
【详解】A.水的电离程度受溶液酸碱性影响,碱性越强抑制水电离越显著,有弱离子水解则促进电离。
M 点pH 最大(碱性最强)抑制水的电离,N 点pH=9.26(碱性较弱)抑制减弱,P 点pH 最小(
大,
水解促进电离),故水的电离程度M < N < P,A 正确;
B.M 点坐标(4,1,a),即
=4 mol/L,
=1 mol/L。由N 点
=
=2.5
mol/L,pH=9.26,得
。代入M 点数据:
,
,pOH=4.14,pH=14-4.14=9.86,即a=9.86,B 正确;
C.N 点
=
=2.5 mol/L,根据物料守恒
,此时
=0.05 mol。因溶液pH=9.26(碱性),
电离程度大于
水解程度,由电荷守恒
+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)可知c(Cl-)<
=0.05 mol,故中和百分数=
,C 错误;
D.P 点
=1 mol/L,
=4 mol/L,pH=8.66(碱性)。电荷守恒得[Cl⁻]=[NH₄⁺]+[H⁺]-
[OH⁻]≈4 mol/L(略小于4),故浓度顺序为
>c(Cl-)>
>c(OH-)>c(H+),D 正确;
故选C。
13.(2024·湖南·二模)已知:常温下,
、
、
的溶度积依次为
、
、
,化学反应中,平衡常数
即认为反应能完全进行,不可逆,下列叙述正确的是
A.溶解度:
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B.向含
废水中加入
,可完全除去
C.在含
、
、
的溶液中通入
,一定最先析出
D.在饱和
溶液中,
【答案】B
【详解】A.化学式相似的难溶物,溶解度越大,Ksp 也越大;反之,溶解度越小,Ksp 也越小,溶度积关
系为:
,则溶解度关系为:
,故A 错误;
B.Ksp(FeS)> Ksp(HgS),一般情况下,化学式相似的难溶物,溶度积大的难溶物可以转化为溶度积小的难
溶物,此过程转化较为容易,不过也可以通过改变外界条件使溶度积小的沉淀转化为溶度积大的难溶物,
反应
,K=
,反应可以彻底进行,故B 正
确;
C.溶度积关系为:
,同类型沉淀,溶度积越小越优先形成,但Mn2+、Fe2+、Hg2+混合溶
液的浓度未知,谁最先沉淀不能确定,故C 错误;
D.在饱和
溶液中,
,饱和时
,
故D 错误;
故答案选B。
14.(2024·湖南娄底·模拟预测)
时,向
溶液中不断通入
气体(忽略溶
液体积变化),溶液中
与
的关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.该温度下,
的
B.
的溶液中:
C.W 点所表示的溶液中:
D.向原溶液中不断通入
气体:
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【答案】C
【详解】A.W 点溶液中醋酸根离子和醋酸的浓度相等,
,所以醋酸的电离常数
,A 正确;
B.由电荷守恒式
及物料守恒
可知,
,B 正确;
C.W 点所表示的溶液中
,则
,根据电荷守恒知,
,C 错误;
D.向原溶液中通入
气体,由电荷守恒式:
及
,可得
,D 正确;
故选C。
二、非选择题(共4 小题,共58 分)
15.(2025·湖南·三模)柠檬酸铁铵是一种食品铁强化剂,吸收效果比无机铁好,为柠檬酸铁和柠檬酸铵
的复盐。极易溶于水,水溶液近中性,不溶于乙醇等有机溶剂。化学兴趣小组用还原铁粉、一水合柠檬酸、
浓氨水、
,按如图所示的装置制备柠檬酸铁铵,具体步骤如下。(棕色鳞片状的含铁量较高,达
18.5%,绿色鳞片状的含铁量较低,为14.5%~16%)
第一步:将柠檬酸加入装有一定量水的烧杯中,控制温度在
下分次加入还原铁粉,搅拌反应物,
生成柠檬酸亚铁
的白色沉淀。
第二步:将混合物转移至A 中,冷水降温至
,用仪器B 滴加一定量的浓氨水充分反应,白色沉淀溶解,
生成柠檬酸亚铁铵
。
第三步:保持在
,用仪器C 缓慢滴加30%的过氧化氢溶液充分反应,得到柠檬酸铁铵
。
第四步:向装置A 中加入试剂X,经一系列操作,转入烘箱中,在
以下干燥即得产物柠檬酸铁铵,称
量产品mg。
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(1)装置A 和B 的名称分别为 、 。
(2)控制温度在
的方法为 。
(3)多次试验测得第一步中柠檬酸与铁粉的物质的量之比为
最适宜,柠檬酸不能过多和过少的理由是
。
(4)写出第三步中制备柠檬酸铁铵的化学方程式: 。
(5)第四步的试剂X 为 (填分子式),“一系列操作”选择下图的 (填字母)装置进行。
(6)实验室制得含有杂质的柠檬酸铁铵常标记为
(Fe 为正三价)。取mg 产品分为两等份,
一份在空气中充分灼烧,冷却称量得0.32g 红色固体。另一份配成250.00mL 溶液,取25.00mL 溶液于锥形
瓶中,向锥形瓶中再加入足量的甲醛溶液,反应原理为
[与
NaOH 反应时,
与
相当]。摇匀、静置5min 后,加入1~2 滴酚酞溶液,用
标准溶液滴定至终点,消耗NaOH 标准溶液的体积为18.00mL。
x=
①
。
②滴定时,第一次平视读数,到达滴定终点时俯视读数,测得
的比值 (填“偏大”“偏小”或
“无影响”)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 恒压滴液漏斗
(2)水浴加热
(3)柠檬酸过少不能使铁粉充分溶解,且Fe2+易水解,柠檬酸需要与氨水反应生产柠檬酸氨;柠檬酸过多,
加入氨水过多,产物中混入较多的柠檬酸铵
(4)
(5) C2H6O A
(6) 2 偏小
【详解】(1)由实验装置图可知,装置A 为三颈烧瓶,装置B 为恒压滴液漏斗,故答案为:三颈烧瓶;
恒压滴液漏斗;
(2)水在常压下沸点为
,所以控制温度在
的方法为:水浴加热;
(3)柠檬酸过少不能使铁粉充分溶解,且Fe2+易水解,柠檬酸可抑制二价铁水解,柠檬酸需要与氨水反应
生产柠檬酸氨;柠檬酸过多,加入氨水过多,产物中混入较多的柠檬酸铵,所以多次试验测得第一步中柠
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檬酸与铁粉的物质的量之比为
最适宜,故答案为:柠檬酸过少不能使铁粉充分溶解,且Fe2+易水解,
柠檬酸需要与氨水反应生产柠檬酸氨;柠檬酸过多,加入氨水过多,产物中混入较多的柠檬酸铵;
(4)由分析可知,第三步是柠檬酸亚铁铵
缓慢滴加30%的过氧化氢溶液,得到柠檬酸铁
铵
,根据电子得失守恒配平化学方程式,可得化学方程式为:
;
(5)由分析可知,第四步的试剂X 为乙醇,填分子式为:C2H6O;由于产品溶解度降低,有固体析出,需
要过滤分离,所以“一系列操作”选择下图的:A;
(6)①一份在空气中充分灼烧,冷却称量得0.32g 红色固体为Fe2O3,物质的量为0.002mol,则Fe3+的物
质的量为2×0.002mol=0.004mol;另一份经过一系列反应消耗氢氧化钠0.018L×0.1mol/L×10=0.018mol,其
中Fe3+消耗氢氧化钠3×0.004mol=0.012mol,由反应原理
[与
NaOH 反应时,
与
相当],可知
与
消耗的氢氧化钠的物质的量为
0.018mol-0.012mol=0.006mol,则NH 为0.006mol,则NH 与Fe3+的物质的量之比为0.006:0.004,即
2x=3y,又正负化合价代数和为0,x+3y-6=0,则x=2;
②滴定时,第一次平视读数,到达滴定终点时俯视读数,导致测得消耗NaOH 标准溶液的体积偏小,导致
铵根的物质的量偏小,即x 偏小,由于y 值不变,测得
的比值偏小,故答案为:偏小。
16.(2024·湖南岳阳·模拟预测)资料表明Co2+还原性很弱,某小组同学为实现
,进行如下探究。
(1)理论分析:氧化半反应
一般很难发生。从平衡移动的角度来看,降低c(Co3+)或
均能促进Co2+失电子,提高其还原性。
【实验Ⅰ】①
②
已知:ⅰ.
,
;
ⅱ.HNO2不稳定,易分解:
(2)②是①的对照实验,目的是 。
(3)经检验,橙红色溶液中存在
。经分析,①中能实现
的原因是Co3+形成配离子,
且
的氧化性被提高。
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a.请解释Co3+能与
形成配位键的原因: 。
b.请解释
的氧化性被提高的原因: 。
【实验Ⅱ】③
④
已知:Co(OH)2 (粉红色)和Co(OH)3 (棕黑色)的Ksp 分别是10-14.2和10-43.8。
(4)对比③④可知,本实验条件下还原性:Co(OH)2 Co2+ (填“>”或“<”)。
(5)分析④中能实现
的原因:当c(Co2+):c(Co3+)>1014时,Co2+能被Cl2氧化。结合Ksp 计算,④中
通入少量Cl2后溶液中c(Co2+):c(Co3+)= ,因此能实现转化。
(6)实验启示:通常情况下,为促进低价金属阳离子向高价转化,可将高价阳离子转化为 。
【答案】(1)增大c(Co2+)
(2)证明该条件下
遇CH3COOH 不会产生气泡。
(3) Co3+能够提供空轨道,
能够提供孤电子对 CH3COOH 电离出H+,使c(H+)增大,
的
氧化性增强。
(4)>
(5)1027.6
(6)更稳定的配合物或更难溶的沉淀
【详解】(1)从平衡移动的角度来看,降低生成物c(Co3+)或提高反应物c(Co2+),均能促进Co2+失电子,
提高其还原性,故答案为:增大c(Co2+)。
(2)实验①中,产生的现象是否为Co2+发生的转化,是否为NaNO2在酸性环境中发生的转化,需要进行
实验证实,所以实验②是①的对照实验,目的是:证明该条件下
遇CH3COOH 不会产生气泡,故答案
为:证明该条件下
遇CH3COOH 不会产生气泡;
(3)①Co3+能与
形成配位键的原因:Co3+能够提供空轨道,
能够提供孤电子对,故答案为:
Co3+能够提供空轨道,
能够提供孤电子对;
②加入冰醋酸,CH3COOH 电离出H+,醋酸提供的酸性环境提高了
的氧化能力。从而得出
的氧化
性被提高的原因:CH3COOH 电离出H+,使c(H+)增大,
的氧化性增强,故答案为:CH3COOH 电离出
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H+,使c(H+)增大,
的氧化性增强;
(4)实验③中,过量Cl2都不能将Co2+氧化;实验④中,通入少量Cl2就能将Co(OH)2氧化,则表明本实验
条件下还原性:Co(OH)2>Co2+;
(5)④中通入少量Cl2后,部分粉红色的Co(OH)2立即变成棕色的Co(OH)3,继续通入Cl2后,全部变为棕
黑色的Co(OH)3.在Co(OH)2、Co(OH)3共存的溶液中,有
=1029.6,
则c(Co2+):c(Co3+)=1029.6×c(OH-)=1029.6×10-2=1027.6>1014时,因此能实现转化,故答案为:1027.6;
(6)实验启示:通常情况下,为促进低价金属阳离子向高价转化,需降低高价阳离子的浓度,可将高价
阳离子转化为更稳定的配合物或更难溶的沉淀,故答案为:更稳定的配合物或更难溶的沉淀。
17.(2024·湖南长沙·模拟预测)某化学小组同学探究
溶液与
溶液的反应,实验过程和记录如下。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
ⅰ.溶液变为浅黄色
ⅱ.溶液变蓝
Ⅱ
ⅰ.溶液保持无色
ⅱ.溶液不变蓝,溶液的
【资料】:碘的化合物主要以
和
的形式存在。酸性条件下
不能氧化
、可以氧化
,
在
并加热的条件下极不稳定。
(1)
溶液的
,用离子方程式表示其原因: 。
(2)实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是 。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。
①提出假设
:
在碱性溶液中不能存在。设计实验Ⅲ证实了假设
成立,实验Ⅲ的操作及现象是 。
②进一步提出假设:
可将
氧化为
,进行实验证实了假设成立。
(4)检验实验Ⅱ所得溶液中的
:取实验Ⅱ所得溶液,滴加稀硫酸至过量,整个过程均未出现蓝色,一段
时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生,测得溶液的
。再加入
溶液,溶液变蓝,说明实验Ⅱ所得
溶液中存在
。
①有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在
,理由是 。
②欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在
,改进的实验方案是 。
③实验Ⅱ中反应的离子方程式是 。
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【答案】(1)
(2)
(3)向
的
溶液中加入少量滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去
(4) 溶液中的
或
也可将
氧化为
,使溶液变蓝 加热
的溶液至无色,使黄绿色
气体(或
)充分逸出,使
完全分解,冷却后再加入
溶液
【详解】(1)
溶液的
显碱性,原因是
发生水解反应生成
和
,反
应的离子方程式为:
,故答案为:
;
(2)实验Ⅰ中溶液变为浅黄色,说明有碘单质生成,
氧化
生成
,自身被还原为
,反应
的离子方程式为:
,故答案为:
;
(3)证明
在碱性溶液中不能存在,可向
溶液中滴加滴有淀粉溶液的碘水,观察溶液是否褪色,
实验Ⅲ的操作及现象是:向
的
溶液中加入少量滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去,故
答案为:向
的
溶液中加入少量滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去;
(4)①因溶液中的
或
也可将
氧化为
,使溶液变蓝,则此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存
在
,故答案为:溶液中的
或
也可将
氧化为
,使溶液变蓝;
②欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在
,改进的实验方案是加热
的溶液至无色,使黄绿色气体(或
)
充分逸出,使
完全分解,冷却后再加入
溶液,故答案为:加热
的溶液至无色,使黄绿色气
体(或
)充分逸出,使
完全分解,冷却后再加入
溶液;
③实验Ⅱ中
和
发生氧化还原反应生成
和
,反应的离子方程式是
,故
答案为:
。
18.(2025·湖南株洲·一模)某兴趣小组探究卤化银能否发生置换反应。已知:
AgBr
AgI
AgSCN 白色沉
淀
颜
色
浅黄色沉
淀
黄色沉
淀
砖红色沉
淀
Ⅰ.探究锌能否置换出氯化银中的银:
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(1)下列实验仪器中,在过滤时不需要用到的是:___________(填标号)。
A.容量瓶
B.玻璃棒
C.烧瓶
D.漏斗
(2)简述验证AgCl 固体已洗净的操作: 。
(3)
溶液能检验溶液中的
,反应原理类似于用
溶液来检验溶液中的
,
写出检验
的离子方程式: 。
(4)用莫尔法测定滤液中
的浓度:取三份
上述滤液于锥形瓶中,滴加两滴指示剂,用
标准溶液滴定至终点。记录数据如下表:
编号
1
2
3
样品体积/mL
10.00
10.00
10.00
消耗
溶液体
积/mL
17.28
17.20
17.18
①写出滴定终点的颜色变化: 。
②计算滤液中
(保留三位有效数字)。
Ⅱ.探究铁能否置换出氯化银中的银:
取
的
溶液两份,分别加入
的
溶液、0.1mol/L 的
溶液,充分振
荡后放置一段时间,离心分离、蒸馏水洗涤三次后,用煮沸后的蒸馏水加注至试管口,各加入一片铁片
(1cm×0.5cm)后,最后用橡胶塞封闭试管口,12h 后再观察,取上层清液加5 滴
。
(5)采用煮沸后蒸馏水以及用橡胶塞封闭试管口的目的是: 。
(6)预测能说明铁可以与AgBr、AgI 发生置换反应的实验现象: 。
【答案】(1)AC
(2)向最后一次洗涤后的滤液中加入
溶液,无明显现象,证明已洗净
(3)2K++Zn2++[Fe(CN)6]4–=K2Zn[Fe(CN)6]↓或2K++3Zn2++2[Fe(CN)6]4–=K2Zn3[Fe(CN)6]2↓
(4) 悬浊液由白色变为浅砖红色 0.017mol/L 或1.72×10–2mol/L
(5)防止铁片发生吸氧腐蚀,对Fe2+的检验造成干扰
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(6)淡黄色的AgBr 和黄色的AgI 消失,铁片上有黑色物质生成
【详解】(1)过滤操作需要的仪器有:铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒,不需要容量瓶、烧瓶,所以选择
AC。
(2)检验氯化银固体已经洗净的就是检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子,故操作为:
向最后一次洗涤后的滤液中加入
溶液,无明显现象,证明已洗净。
(3)
溶液能检验溶液中的
,反应原理类似于用
溶液来检验溶液中的
,
所以检验
的离子方程式:2K++Zn2++[Fe(CN)6]4–=K2Zn[Fe(CN)6]↓或2K++3Zn2++2[Fe(CN)6]4–
=K2Zn3[Fe(CN)6]2↓。
(4)①由题目信息中卤化银的颜色可知,指示剂可选择重铬酸钾溶液,滴定终点是生成
沉淀,所
以滴定终点的颜色变化为:悬浊液由白色变为浅砖红色。
②由题目表格可知,第一组数据与第二、三组数据相差较大,应该删去,所以消耗标准液的平均体积为:
,
。
(5)探究铁能否置换出氯化银中的银,利用
检验是否会产生亚铁离子,由于铁在氧气存在
时会发生吸氧腐蚀负极:
,从而干扰亚铁离子检验,所以采用煮沸后蒸馏水以及用橡胶塞封闭
试管口的目的是:防止铁片发生吸氧腐蚀,对Fe2+的检验造成干扰。
(6)铁可以与AgBr、AgI 发生置换反应,则沉淀会消失,铁片的表演要有银单质产生,所以实验现象为:
淡黄色的AgBr 和黄色的AgI 消失,铁片上有黑色物质生成。
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