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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第八章 水溶液中的离子平衡 章末综合检测卷
第I 卷（选择题）
一、选择题（每小题3 分，共45 分）
1．（2023 秋·福建漳州·高三统考阶段练习）下列溶液中、离子一定能大量共存的是
A．室温下，
的溶液：
B．加入KSCN 显红色的溶液：
C．加入铝粉有气体产生的溶液：
D．室温下、水电离出的
的溶液：
【答案】A
【详解】
A．室温下，
的溶液呈酸性，
和H+都不反应，可以大量共存，故A 选；
B．加入
显红色，则溶液中存在
，会与
发生双水解，不能大量共存，故B 不选；
C．加入铝粉有气体产生，溶液可能呈强酸性或强碱性，溶液为酸性时，
和
会发生反应，不能大量
共存，故C 不选；
D．室温下，水电离出的
的溶液
或
，溶液为酸性时，
与
生
成沉淀而不能共存，故D 不选；
故选A。
2．（2023·江西赣州·高三兴国中学校）常温下，用
溶液分别滴定
的
和
的溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
1
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A．
和
的数量级分别为
和
B．A、B、C 三点中由水电离出的
由大到小的顺序为
C．
曲线上的A 点与C 点混合，则存在
D．B 点满足
【答案】D
【详解】
A．
的
溶液的
约为4.3，由此计算平衡常数
，数量级为
，
的
溶
液的
约为2，由此计算平衡常数
，数量级为
，A 项错误；
B．A、B 两点均显酸性，均抑制水的电离，B 点的酸性强，对水的电离抑制程度大，而C 点为盐促进水的
电离，故A、B、C 三点中由水电离出的
由大到小的顺序为
，B 项错误；
C．
曲线上的A 点与C 点混合后，形成
和
的混合物，且物质的量浓度之比为
，根据物料守
恒可得
，故C 项错误；
D．B 点溶质为
和
的混合物，且物质的量浓度之比为
，电荷守恒为
，物料守恒为
，两式合并可得
，故D 正确；
选D。
3．（2023·浙江金华·校联考模拟预测）下列有关实验操作或分析不正确的是
2
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A．用图A 所示的滴定方法，测定
待测液的浓度
B．用图B 中的仪器a 替代分液漏斗，可减少测量气体体积的实验误差
C．用图C 所示的方法除去
中的
D．用图D 装置制备
，能较长时间观察到沉淀颜色
【答案】D
【详解】
A．高锰酸钾装在酸式滴定管中，
装在锥形瓶中，用图A 所示的滴定方法，测定
待测液的浓
度，故A 正确；
B．用图B 中的仪器a 替代分液漏斗，避免溶液减少将空气的体积排出，因此可减少测量气体体积的实验
误差，故B 正确；
C．饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢气体，再用浓硫酸干燥，因此用图C 所示的方法除去
中的
，故
C 正确；
D．用图D 装置制备
，铁应该连接电源的正极，作阳极，故D 错误。
综上所述，答案为D。
4．（2023 秋·广东湛江·高三湛江一中校考开学考试）已知
。室温下，向
一元弱酸HX 溶液中逐滴滴加
溶液，溶液的
随
的变化关
系如图所示。下列说法正确的是
3
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A．当
时，溶液中
B．当
时，加入的
溶液体积大于
C．当加入
溶液时，溶液中
D．a、b、c 三点对应溶液中水电离出来的
浓度：a 点>b 点>c 点
【答案】C
【详解】
A．
，等式两边同时取负对数，得到
，将
点
代入式中，得到
，即
，将
代入，可得
，
，A 错
误；
B．当加入的
溶液体积为
时，溶液中的溶质为等浓度的
和
，因为
的电离常数
，则
的水解常数
，
的水解程度小于
的电离程度，此时溶液中
。当
时，即
，则加入的
溶液体积小于
，B 错
误；
C．当加入
溶液时，溶液中的溶质为等浓度的
和
，存在电荷守恒
4
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和物料守恒
，两式联立可得
，C 正确；
D．
的水解会促进水的电离，随着
溶液的加入，溶液中
浓度逐渐增大，水的电离程度也逐
渐增大，当溶质全部为
时，水的电离程度达到最大，水电离出来的
浓度最大。根据A 项解析可
知，点溶液的
，说明溶质中除中和生成的
外，还含有一定量剩余的
，则
、、三点
对应溶液中水电离出来的
浓度：
点
点
点，D 错误。
故选C。
5．（2023·浙江台州·统考一模）下列说法正确的是
A．0.1
与0.2
的氨水中
之比为1 2∶
B．某温度下，将pH=2 的盐酸与pH=12 的NaOH 溶液等体积混合，溶液显中性
C．室温下pH=5 的醋酸溶液中水电离的
浓度为
D．相同温度下，将足量AgCl 固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1
盐酸、③0.1
溶液、④0.1
溶液中，
浓度：④>
>
>
①②③
【答案】D
【详解】
A．氨水是弱电解质，不能完全电离，不同条件下，浓度不同的氨水电离出来的c(OH—)不同，故A 错误；
B．如果这个温度是100℃时，Kw=1×10—12， pH=2 的盐酸c(H+)=10—2mol/L，pH=12 的NaOH 溶液c(OH
—)=1.0mol/L，等体积混合时溶液显碱性，故B 错误；
C．室温下pH=5 的醋酸中的c(H+)=10—5mol/L，则醋酸的浓度要大于10—5mol/L，该溶液中水电离出来的
c(OH—)=10—9，故C 错误；
D．相同温度下，氯化银在水溶液中存在沉淀溶解平衡，溶度积是常数，与①蒸馏水相比较，②中
0.1mol/L 盐酸溶液中氯离子0.1mol/L，抑制沉淀溶解平衡，银离子浓度减小，③中0.1mol/L 氯化镁溶液中
氯离子浓度为0.2mol/L，平衡逆向进行，银离子浓度减小，且比②中还小，④中0.1 mol/L 硝酸银溶液中，
银离子浓度为0.1mol/L，平衡逆向进行，银离子浓度增大，银离子浓度最大，则 Ag+浓度大小顺序为
④>
>
>
①②③，故D 正确；
故本题选D。
6．（2023·浙江嘉兴·统考一模）下列说法正确的是
5
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A．测得0.1mol/L 的一元碱ROH 溶液
，则ROH 一定为弱电解质
B．可溶性正盐BA 溶液
，升温后pH 仍为a，则BA 可能为强碱弱酸盐
C．中和等体积、等pH 的NaOH 和
溶液，消耗盐酸的物质的量之比为1 2∶
D．
的盐酸溶液与
的醋酸溶液按体积比1 9∶混合，所得溶液
【答案】B
【详解】
A．不同温度下，同一溶液的pH 值大小不同，没有指明常温状态下测定的pH，不能判断电解质的强弱，
故A 错误；
B．若BA 为强碱弱酸盐，升高温度促进水解，氢氧根浓度增大，但由于水的离子积常数也增大，则溶液
中pH 可能不变，故B 正确；
C．pH 相同的NaOH 和Ba(OH)2溶液中，氢氧根离子浓度相同，体积相同，故溶液中氢氧根离子的物质的
量相同，中和HCl 的量相同，故C 错误；
D．pH=4 的盐酸溶液与pH=4 的醋酸溶液按体积比1:9 混合，所得溶液pH=4，故D 错误；
故选：B。
7．（2023·浙江绍兴·统考）已知H₂R 为二元弱酸，
，
。室温下，
下列说法不正确的是
A．0.1mol/LNaHR 溶液pH<7
B．用NaOH 溶液中和一定量的
溶液至呈中性时，溶液中
C．0.1mol/L
溶液：0.2mol/L
D．将0.01mol/L 的
溶液与pH=12 的NaOH 溶液混合恰好中和时，消耗NaOH 溶液体积大
【答案】C
【详解】
A．0.1mol/LNaHR 溶液中，HR-既发生水解又发生电离，
，水
解程度小于电离程度，先酸性，，pH<7，A 正确；
6
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B．由
=5.4×10-5，当溶液呈中性时，c(H+)=10-7mol/L，
，所以
，B 正确；
C．在0.1mol/L
溶液中，
中H 元素守恒，0.2mol/L=c(H+)+2c(H2R)+c(HR-)，水电离出的
c(OH-)=c(H+)(水)，c(H+)= c(H+)(水)+c(H+)酸，故0.2mol/L
，C 错误；
D．pH=12 的NaOH 溶液浓度为0.01mol/L，当H2R 与氢氧化钠混合恰好形成正盐时，H2R 溶液浓度为
0.005mol/L，所以所需氢氧化钠溶液的体积较大，D 正确；
故选C。
8．（2023·重庆·高三统考）下列实验目的、实验操作和原理解释都正确的是
实验目的
实验操作
原理解释
A
检验某溶液中一定
含有
向该溶液中加入淀粉
溶液
把
氧化成单质
，
遇淀粉溶液呈蓝色
B
验证微蓝色透明的
硫的酒精溶液属于
胶体
激光笔照射
硫的酒精溶液中分散质粒子的直径在1～100nm 之
间，激光笔照射时产生光亮的通道
C
比较
与
的酸性强弱
测pH
用广泛pH 试纸测定相同浓度的
与
溶液
的pH，pH 越大酸性越弱
D
证明溶液中无
向装有某溶液的试管中滴
加少量稀
溶液，将
湿润的红色石蕊试纸置于
试管口
因为
与
反应产生
，
遇湿润的红色
石蕊试纸要变蓝
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】
A．氯水、铁离子等均可氧化KI 生成碘，由实验操作和现象可知，不能证明溶液中是否含有Fe3+，故A 错
误；
7
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B．丁达尔现象为胶体特有的性质，由实验操作和现象可知，微蓝色透明的硫的酒精溶液属于胶体，故B
正确；
C．HClO 溶液可使pH 试纸褪色，应选pH 计测定相同浓度的HSCN 与HClO 溶液的pH，故C 错误；
D．滴加少量稀NaOH 溶液，可能生成一水合氨，试管口处湿润的红色石蕊试纸无现象，由实验操作和现
象可知，不能证明溶液中无
，故D 错误；
故选：B。
9．（2023·广东广州·广州市培正中学校考三模）25℃时，有
的一
组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中
、
与pH 的关系如图所示。下列有关溶液中
离子浓度关系的叙述错误的是
A．
的溶液中：
B．W 点的溶液中：
C．
的溶液中：
D．向W 点所表示的1.0L 溶液中通入0.05molHCl 气体(溶液体积变化可忽略)：
【答案】D
【详解】
混合溶液为醋酸和醋酸钠的混合溶液，且c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L，根据图分析，当pH 增加
时，浓度增大的应为CH3COO-，浓度减小的应为CH3COOH；
A．根据图分析，当pH=5.5 时，c(CH3COO-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)＞c(OH-)，故A 正确；
B．W 点溶液c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)═c(OH-)+c(CH3COO-)，故B
正确；
8
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C．pH=3.5 的溶液中，溶液呈酸性，由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)
+c(CH3COOH)=0.1mol/L，故C 正确；
D．加入HCl 气体可使溶液酸性增强，CH3COOH 浓度增加而CH3COO-降低，由于W 点平衡时溶液中醋酸
和醋酸根离子浓度相同，所以二者分别为0.05mol/L，通入1.0 L 溶液中通入0.05 mol HCl 气体，则反应
恰好生成0.1mol/L 的醋酸溶液，由质子守恒：c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，故D 错误，
故选：D。
10．（2023·广东·统考模拟预测）葡萄酒中含有的酒石酸(H2T)常用作食品添加剂。已知
溶液呈碱
性，
溶液呈酸性。下列说法错误的是
A．
溶液的
大于1
B．
溶液的
随温度升高而增大
C．
在水中的电离方程式为
D．
溶液中：
【答案】B
【详解】
A．Na2T 溶液呈碱性，则
发生水解反应，H2T 的二级电离不完全，
溶液的氢离子的浓度
小于
，pH 大于1，故A 正确；
B．电离为吸热反应，H2T 的二级电离随温度升高则增大，氢离子浓度变大，pH 减小，故B 错误；
C．NaHT 属于强电解质，H2T 的二级电离不完全，故NaHT 在水中的电离方程式为：
，故C 正确；
D．根据质子守恒得，
，D 正确；
选B。
11．（2023·济宁模拟）25 ℃时，用HCl 气体调节0.1 mol·L－1氨水的pH，系统中微粒浓度的对数值(lg c)
与pH 的关系如图1 所示，反应物的物质的量之比[t＝]与pH 的关系如图2 所示。若忽略通入气体后溶液体
积的变化，下列有关说法正确的是
9
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A．P1所示溶液：c(Cl－)＝0.05 mol·L－1
B．P2所示溶液：c(NH3·H2O)＜c(OH－)＋c(Cl－)
C．P3所示溶液：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)＋c(H＋)
D．25 ℃时，NH3·H2O 的电离平衡常数为10－9.25
【答案】B
【详解】
根据图示可知，P1时c(NH)＝c(NH3·H2O)＝0.05 mol·L－1，溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋
c(Cl－)，P1点溶液pH＝9.25，则c(OH－)＞c(H＋)，因此c(Cl－)＜0.05 mol·L－1，A 错误；根据电荷守恒：c(H
＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(Cl－)，根据图示可知，P2时c(NH)＞c(NH3·H2O)，则c(H＋)＋c(NH)＞c(NH3·H2O)，
所以c(NH3·H2O)＜c(OH－)＋c(Cl－)，B 正确；根据图示可知，P3时t＝＝1.0，溶液的溶质为NH4Cl，根据元
素质量守恒可得c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)，所以c(NH)＋c(NH3·H2O)＜c(Cl－)＋c(H＋)，C 错误；25 ℃
时，NH3·H2O 的电离平衡常数Kb＝，当溶液中c(NH)＝c(NH3·H2O)时，pH＝9.25，则Kb＝c(OH－)＝10－
4.75，D 错误。
12．（2023 秋·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考阶段练习）已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10－
9，Ksp(CaF2)=3.45×10－11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是
A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较小
B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C．分别加入0.1 mol·L－1的CaCl2溶液，c(
)和c(F－)均减小
D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，
的值约为97.4
【答案】B
10
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【详解】
A．CaCO3悬浊液中c(Ca2＋)=
mol·L－1≈5.8×10－5 mol·L－1，CaF2悬浊液中，Ksp(CaF2)=c(Ca2
＋)·c2(F－)=4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)=
mol·L－1≈2.0×10－4 mol·L－1，因此CaCO3和CaF2两悬浊液中
前者的c(Ca2＋)较小，A 正确；
B．溶度积只与温度有关，温度不变，溶度积常数不变，B 错误；
C．加入CaCl2溶液，Ca2＋浓度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动，c(
)和c(F－)均减小，C
正确；
D．Ksp(CaF2)=c(Ca2＋)·c2(F－)，Ksp(CaCO3)=c(Ca2＋)·c(
)，同一溶液中，Ca2＋浓度相等，故
≈97.4，D 正确。
答案选B。
13．（2023·江苏南通·高三统考阶段练习）电池级草酸亚铁可作为生产磷酸铁锂电池的原料，还可用作照
相显影剂等。实验室可通过如下反应制取
。已知室温时：
、
、
，下列说法正确的是
A．向稀硫酸酸化的
溶液中滴加
溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为：
B．
水解的离子方程式为：
C．室温时
溶液呈碱性
D．室温时反应
的平衡常数
【答案】D
【详解】
A．反应的离子方程式为：
，故A 错误；
B．
水解的离子方程式为：
，故B 错误；
C．
，
的水解平衡常数=
，
11
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的电离大于水解，溶液呈酸性，故C 错误；
D．反应
的平衡常数
，故D 正
确；
故选：D。
14．（2023·浙江·高三统考专题练习）下列物质属于盐类且水溶液呈碱性的是
A．KCl
B．
C．BaO
D．
【答案】B
【详解】
A．KCl 是强酸强碱盐，水溶液显中性，A 错误；
B．
是弱酸强碱盐，水溶液显碱性，B 正确；
C．BaO 不属于盐类，C 错误；
D．
是强酸弱碱盐，水溶液显酸性，D 错误；
故选B。
15．（2023·全国·高三专题练习）下列说法错误的是
A．水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，
增大
B．在任何温度下，纯水都显中性
C．在
时，纯水中的
大于
D．
时，纯水中
，稀酸和稀碱溶液中，
【答案】D
【详解】
A．水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，氢离子、氢氧根离子浓度变大，
增大，A 正
确；
B．在任何温度下，纯水中氢离子、氢氧根离子浓度相等，都显中性，B 正确；
12
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C．在
时，纯水电离程度大于室温，故
大于
，C 正确；
D．25℃时，无论是纯水中还是稀酸和稀碱溶液中，都有
，D 错误；
故选D。
第II 卷（非选择题）
二、非选择题（共55 分）
16．（2023 秋·福建漳州·高三统考阶段练习）硫化氢为易燃危化品。油气开采、石油化工、煤化工等行业
废气普遍应为：
。
回答下列问题：
(1)已知：ⅰ．
ⅱ．
则总反应的
。
(2)下列叙述能说明总反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a．
b．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
c．气体的总质量不再变化
d．混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)常温下
在水溶液中的物质的量分数(
)随
变化的分布曲线如图所示，
时，溶液
中最主要的含硫微粒是 ，向其中加入一定浓度的
溶液，加酸产生淡黄色沉淀，反
应的离子方程式为 。
13
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(4)压强恒定条件下，进料比
分别为
，总反应中
的平衡转化率随温度变化情况如图所
示，则
由大到小的顺序为 ；
的平䚘转化率随温度升高而增大的原因是
。
(5)在
反应条件下，将物质的量分数之比为
的
、
混合气进行甲烷处理硫化
氢反应，平衡时混合气中
分压与
的分压相同，
的平衡转化率为
(保留小数点后一
位)，平衡常数
(以分压表示，分压
总压物质的量分数)。
(6)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图1 所示，图2 为该晶胞的俯视图，该物质的化学式为
，晶体密度为
(设
为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
【答案】
14
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(1)
(2)bd
(3)
(4)
该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动
(5)66.7
(6)VS
【详解】
（1）由盖斯定律可知，反应ⅰ-反应ⅱ可得
=
。
（2）a．反应体系达到平衡状态时
，故a 不选；
b．该反应中前后气体分子数发生改变，恒温恒容条件下，体系压强发生改变，当体系压强不再变化时，
说明反应达到平衡，故b 选；
c．根据质量守恒，混合气体总质量始终不变，气体的总质量不再变化时，不能说明反应达到平衡，故c 不
选；
d．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量增大，气体平均摩尔质量减小，当混合气体平均摩尔质量
不再变化时，说明反应达到平衡，给d 选；
故选bd。
（3）随着溶液碱性增强，
逐渐减小，
先增大后减小，
逐渐增大，
时，最主要
含硫微粒是
；
与
在酸性环境下反应生成S，反应的离子方程式为：
。
（4）相同温度下，
增大，
的平衡转化率升高，则a、b、c 由大到小的顺序为
。H2S 的
平䚘转化率随温度升高而增大的原因是：该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。
（5）依题意，
气体物质的量分数之比为3 3 2
∶∶，可设起始时
、
，
反应的物质的量为
，列三段式：
15
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平衡时
和
的分压相同，则
，解得
，
的转化率为
，平衡时气
体的总物质的量为
，气体的总压为
，故各气体的分压如下：
，
，
，
，则
。
（6）六方晶胞中
角顶点原子为6 个晶胞其享，棱上原子为3 个晶胞共享，
角顶点原子为12 个晶
胞共享，棱上原子为6 个晶胞共享，则一个晶胞中含有V 原子个数为：
，S 原
子个数为：
，化学式为VS；
一个晶胞质量为
，晶胞的体积为：
。
17．（2023 秋·浙江·高三校联考阶段练习）甲烷催化重整是工业制氢的重要途径。涉及的主要反应如下：
①甲烷部分氧化反应：
②甲烷水蒸气重整反应：
③水气转换反应：
请回答：
(1)甲烷水蒸气重整—水气变换耦合反应为
，该反应的
，该反应自发进行的条件是 。
(2)一定温度下，恒容反应器中注入初始浓度均为
的原料气
、
、
，充分反应
达到平衡状态，测得
、
。该条件下反应③的
平衡常数为 。
(3)下列说法正确的是_______。
16
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A．通过控制氧气用量，有利于实现甲烷重整过程的热平衡
B．升高温度，水气变换反应速率降低，
产率降低
C．恒压条件比恒容条件利于提高
平衡转化率
D．一定温度下，恒容反应器中
，说明反应达到平衡状态
(4)在进气量为
下，
、
、
以恒定比例通入催化反应器，研究温度对反应
的影响。结果如图1 所示。
①在图2 中画出
转化率与温度关系示意图 。
②近年来发展了钯膜催化甲烷重整制氢技术，反应器中
选择性透过膜的机理如图3 所示。说明该制备技
术的优点： 。
【答案】
(1)+165 高温
(2)2.0
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(3)AC
(4)
生成的
通过钯膜不断分离，生成物浓度降低，平衡
右移，转化率(产率)提高；钯膜选择性透过
，可直接分离获得高纯度
【详解】
（1）反应②和反应③相加即可得反应
，则该反应的
+206.2kJ/mol-41.2kJ/mol=+165.0
，该反应是吸热的熵增反应，根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0 时反应自
发，所以该反应自发进行的条件是高温。
（2）根据碳原子守恒，可知CO 的物质的量浓度为1mol/L-0.25mol/L-0.25mol/L=0.5mol/L，根据氧原子守
恒可知H2O 的物质的量浓度为0.5mol/L，根据氢原子守恒，可知H2的物质的量浓度为2.0mol/L，则K=
。
（3）A．增大氧气的量，反应①放出更多的热量，可以提供热量给反应②，所以可以通过控制氧气用量，
实现甲烷重整过程的热平衡，故A 正确；
B．升高温度，反应速率增大，故B 错误；
C．由于反应①和②均为气体体积增大的反应，所以恒压条件比恒容条件利于提高 CH4 平衡转化率，故C
正确；
D．反应达到平衡状态和物质的量浓度之比无关，故D 错误；
故选AC。
（4）①从图1 可以看出，温度较低时，H2和CO 的收率都没有明显变化，而CO2的收率在增加，说明反应
①和②速率较慢，反应③速率较快，甲烷的转化率较小；温度达到650℃以上时，温度升高，CO2的收率
降低，H2和CO 的收率都增大，说明反应③逆向移动，反应①和②速率加快，甲烷的转化率增大，三个反
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应都达到平衡后，甲烷的转化率不再明显变化，故图像为
。
②从图3 可以看出，通过钯膜催化甲烷重整制氢技术，可以把生成的
通过钯膜不断分离，生成物浓度降
低，平衡右移，转化率(产率)提高；钯膜选择性透过
，还可直接分离获得高纯度
。
18．（2023·湖北宜昌·高三统考期中）以钴铜矿主要成分为
、
、
，另含少量
及含砷化合物制备锂电池正极原料
，生产流程如图所示。
已知：
酸浸液中阳离子为
、
、
、
萃取铜的过程可表示为
有机物
有机物
，
(1)
在周期表中的位置为 ，
中
的价电子排布式为 。
(2)酸浸液中钴以
形式存在，生成
的化学方程式为 。酸浸过程可适当升温以加
快反应速率，但温度过高，单位时间内钴的浸出率明显降低，原因是 。
(3)在除铁过程中，溶液中的
转化为
沉淀，该反应的离子方程式为 。常温条件下
若除铁结束后溶液
，则
是否被完全沉淀浓度低于
，通过计算说明
。
(4)焙烧过程中，若空气与
接触不充分，废气中会含有 填化学式污染空气，需要进行净化
后再排放。
【答案】
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(1)第四周期第Ⅰ
族
(2)
温度过高，二氧化硫的溶解度降低，所以钴的浸出率降低
(3)
在
的溶液中
，
，则此时溶液中
，所以
已经除尽
(4)CO
【详解】
铜钴矿经粉碎之后，加入稀硫酸酸浸，生成亚铁离子、铜离子、钴离子和氢离子，加入有机溶剂RH，与
铜离子反应生成有机物R2Cu，萃取分液除铜；加入氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子并以氢氧化铁和砷酸铁的
沉淀将铁除掉；再加入草酸铵生成草酸钴沉淀，过滤之后进行焙烧，得到四氧化三钴。
（1）铜是29 号元素，位于周期表的第四周期IB 族。Co 是27 号元素，故Co3+的价电子排布3d6。
（2）酸浸时，CoOOH 与SO2和硫酸反应，生成CoSO4和水，化学方程式为
2CoOH+H2SO4+SO2=2CoSO4+2H2O；如果温度过高，会导致二氧化硫的溶解度降低，浸取率下降。
（3）溶液中的
与
在酸性条件下反应，结合生成的铁离子生成FeAsO4沉淀和Cl-，其反应的离子
方程式为：
；在pH=3 的溶液中，c(OH-)=10-11mol/L，
则
，则此时
，故已除尽。
（4）由于CoC2O4中含有C 元素，故会生成CO 污染空气。
19．（2023 秋·福建漳州·高三统考阶段练习）
具有很强的氧化性，广泛应用于化工生产、医疗卫生
和环境保护等领域。某同学利用
氧化
制备
，并进行相关实验。
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已知：
①
溶液呈绿色。
②不同离子随展开剂(例如：水)在滤纸上展开的速率不同。
③
在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：
。
回答下列问题：
(1)请从
中选择合适的装置制备
，并按顺序连接
(填字母)。
(2)恒压滴液漏斗中
的作用是 ，装置
中制备
的化学方程式为 。
(3)向装置
中通入
，一段时间后用玻璃棒蘸取
中溶液点在滤纸上， (填现象)，说明反应完
全，可停止通入
。
(4)
和
的溶解度曲线如图所示。将
中混合物过滤得到滤液，然后经 、洗
涤、干燥等一系列操作获得
晶体。
(5)某
样品中可能含有杂质
，采用
滴定法测定该样品的
组成，实验步骤如下：
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Ⅰ．取
样品于锥形瓶中，加入稀
进行溶解，水浴加热至
，用
的
溶液趁热滴
定，消耗
溶液
。
Ⅱ．向上述溶液中加入适量还原剂将
完全还原为
、加入稀
酸化后，在
继续用
溶液滴定至终点，又消耗
溶液
。
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的
溶液
，需要的仪器除天平、药匙、玻璃
棒、烧杯外、还需 。
②步骤Ⅰ中、
氧化
的离子方程式为 。
③步骤Ⅱ中，滴定终点的现象是 。
④样品中所含H
的质量分数表达式为 。
【答案】
(1)C→E→D
(2)平衡气压，使浓盐酸顺利流下
(3)滤纸上只有紫红色而无绿色
(4)蒸发浓缩、趁热过滤
(5)
容量瓶、胶头滴管
滴入最后半滴
溶液时，溶液变为浅红色，且
内不褪色
【详解】
装置A 制备氯气，装置C 除去氯气中的氯化氢，装置D 尾气吸收，装置E 制备高锰酸钾，据此解答。
（1）根据已知③，为防止E 中强碱溶液碱性减弱，
不稳定导致
的产率降低，用饱和食盐
水除去挥发出的HCl；NaOH 溶液用于尾气处理；
氧化
的反应在E 中进行，在溶液中进行，气
体无需浓硫酸干燥，所以顺序连接A→C→E→D。
（2）恒压滴液漏斗可以平衡气压，使浓盐酸顺利流下；漂白粉中的
与浓盐酸发生氧化还原反应
生成
，方程式为
。
（3）若反应完全溶液中只有
，没有
．根据已知①②，滤纸上只有紫红色无绿色，说明反应完
全。
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（4）为防止KCl 晶体析出，蒸发浓缩至
晶体析出后应及时趁热过滤。
（5）①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的
溶液
，需要的仪器除天平、药匙、玻
璃棒、烧杯外、还需
容量瓶、胶头滴管；
②
被
氧化为
，
被还原为
，方程式为
；
③滴入最后半滴
溶液，
全部被氧化，
稍微过量，溶液变为浅红色，即滴入最后半滴
溶液时，溶液变为浅红色，且
内不褪色，说明达到滴定终点。
④设
的物质的量为
。
的物质的量为
，
的物质的量为
。步骤Ⅰ中
和
均被氧化，发生反应为：
，
，根据方程式计量数关系或得失电子守恒：
，
，可得：
。步骤Ⅱ中
被氧化，
由
可得：
。联立两式得
，因此
的
质量分数
。
20．（2023 秋·辽宁·高三校联考期末）铈(Ce)是一种典型的稀土元素，属于国家战略资源。以某废料(主要
含
，还含少量
、
、
及微量MnO)为原料可制备无水氯化铈
，主要步骤如下：
(1)酸浸：用稀硫酸和双氧水的混合溶液浸取废料粉末，浸取液中含有
、
、
、
等金属阳
离子。已知
不溶于水，写出其发生反应的离子方程式： 。Ce 的
浸出率与
、温度的关系如图所示。生产中应选择的适宜条件为 。
(2)除杂：向浸出液中加入NaOH 溶液调节pH 除去
、
。注：当
时，
沉淀开始溶
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解。有关沉淀数据(25℃)如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度
)。
沉淀
恰好完全沉淀时pH
5.2
2.8
9.0
10.1
则
的
，若浸取液中
，则须调节溶液pH 的范围是
(加入NaOH 溶液过程忽略体积变化)。
(3)萃取与反萃取：向除杂后的溶液中，加入有机物HT，发生反应：
(水层)+3HT(有机层)
(有
机层)
(水层)。向分离所得有机层中加入 能获得较纯的
溶液。
结晶析出：将
溶液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，得到
晶体。
(4)加热脱水：将
固体和
混合，在真空中加热可得无水
。加入
固体的作用
是 。
(5)对
样品纯度进行测定的方法：准确称取样品62.50g，配成1000mL 溶液，取50.00mL 上述溶液置
于锥形瓶中，加入稍过量的过二硫酸铵
溶液使
被氧化为
，萃取剂萃取
，再用
标准溶液滴定至终点，重复2~3 次，平均消耗标准液10.00mL，则
样品的纯度为
%(保留小数点后两位)。
【答案】
(1)
Ce 的浸出率较高
(2)
(3)稀盐酸
(4)受热分解生成
，抑制
发生水解
(5)78.88
【详解】
（1）浸取液中含有
、
、
、
，加入双氧水和稀硫酸，将
氧化为
，
不溶于
水，发生反应的离子方程式为：
；根据图像信息，当
，温
度为
，Ce 的浸出率较高；
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（2）
完全沉淀时，
，
，
，
；若浸取液中
，
，
，
，
，要使
、
完全除去，而
不除去，调节的pH 范围是：
；
（3）向有几层加入稀盐酸，可使平衡
(水层)+3HT(有机层)
(有机层)
(水层)逆向移动，从
而使
转变为
而除去，所以加入稀盐酸；
（4）
直接加热会发生水解：
，加入
，受热分解生成
，抑制
发生水解；
（5）根据反应：
，得关系式：
，
的纯度为
。
25
