2021年高考化学真题和模拟题分类汇编 专题11 水的电离和溶液的酸碱性 (含解析).docx
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1、- 1 - 20212021 高考真题和模拟题分类汇编高考真题和模拟题分类汇编 化学化学 专题专题 11 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性 2021 年化学高考题年化学高考题 一、多选题一、多选题 1 (2021山东高考真题山东高考真题)为完成下列各组实验为完成下列各组实验, ,所选玻璃仪器和试剂均准确所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是完整的是(不考不考 虑存放试剂的容器虑存放试剂的容器) 实验目的实验目的玻璃仪器玻璃仪器试剂试剂 A 配制配制 100mL 一定物质的一定物质的 量浓度的量浓度的 NaCl 溶液溶液 100mL 容量瓶、胶头滴管、烧容量瓶、胶头滴管、烧 杯、量筒、玻
2、璃棒杯、量筒、玻璃棒 蒸馏水、蒸馏水、NaCl 固体固体 B制备制备 Fe(OH)3胶体胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和蒸馏水、饱和 FeCl3溶液溶液 C测定测定 NaOH 溶液浓度溶液浓度 烧杯烧杯、锥形瓶锥形瓶、胶头滴管胶头滴管、酸式酸式 滴定管滴定管 待测待测 NaOH 溶液、已知浓度的溶液、已知浓度的 盐酸、甲基橙试剂盐酸、甲基橙试剂 D制备乙酸乙酯制备乙酸乙酯试管、量筒、导管、酒精灯试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸冰醋酸、 无水乙醇无水乙醇、 饱和饱和 Na2CO3 溶液溶液 AABBCCDD 【答案】【答案】AB 【解析】 A配制 100mL 一定物质
3、的量浓度的 NaCl 溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、 定容、摇匀等,需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL 容量瓶、胶 头滴管等,选项中所选玻璃仪器和试剂均准确,A 符合题意; B往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶 液呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B 符合题意; C用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱 式滴定管, 酸式滴定管则盛装标准盐酸溶液, 所以所选仪器还应有碱式滴定管, C 不符合题意; D 制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,
4、 所选试剂中缺少浓硫酸, D 不符合题意; 故选 AB。 - 2 - 二、单选题二、单选题 2 (2021浙江浙江)某同学拟用某同学拟用pH计测定溶液计测定溶液pH以探究某酸以探究某酸 HR 是否为弱电解质是否为弱电解质。下列说法正下列说法正 确的是确的是 A25时,若测得时,若测得 -1 0.01mol L NaR 溶液溶液pH=7,则,则 HR 是弱酸是弱酸 B25时,若测得时,若测得 -1 0.01mol L HR 溶液溶液pH2且且pH 7,则,则 HR 是弱酸是弱酸 C25时,若测得时,若测得 HR 溶液溶液pH=a,取该溶液,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至,加蒸馏水稀释至10
5、0.0mL,测得测得 pH=b,b-ab, 则则 HR 是弱酸是弱酸 【答案】【答案】B 【解析】 A25时,若测得 -1 0.01mol L NaR 溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸, A 错误; B25时,若测得 -1 0.01mol L HR 溶液pH2且pH 7,可知溶液中 + c H0.01mol/L, 所以HR未完全电离,HR为弱酸,B 正确; C假设HR为强酸,取PH=6的该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL测得此时溶液 PH99,符合要求 【解析】 (1)装置 A 的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分,可用的试剂是浓 24 H SO。 C
6、l2和 Cl2O 都不能直接排放于空气中,因此需要进行尾气处理,Cl2、Cl2O 能与 NaOH 溶液 反应,同时需要防止 NaOH 溶液中水蒸气进入 C 装置中,因此需要在 C 和尾气处理装置之间 连接吸收水蒸气的装置,所以虚框 D 中应选用 a 装置。 (2)装置 B 为 HgO 与 Cl2反应制备 Cl2O 的装置, A因 Cl2O 能与 H2O 发生反应,因此需要将 HgO 粉末热处理除水分,该反应为固体与气体接 触类反应,因此增加表面积能够加快反应速率,故 A 选; BN2的作用是稀释 Cl2,在气流速率一定的条件下,氯气所占的比例越小,其转化率越高, 同时 Cl2不足时会发生副反应
7、,因此需要调控进入反应柱的混合气中 Cl2和 N2的比例,故 B 选; - 11 - C为了让气体与固体充分接触,混合气体应从下口进入反应柱,同时需要控制气体的流速, 防止副反应发生,故 C 选; DHgO 与 Cl2反应制备 Cl2O 的合适反应温度为 1825,因此该反应在常温下进行,若 对反应柱加热会发生副反应,故 D 不选; 综上所述,答案为 ABC。 (3)由题可知,Cl2沸点小于 Cl2O,在 Cl2未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效的去除产物中 的 Cl2,故答案为:抽气(或通干燥氮气)。 (4)萃取分液的操作顺序为:检漏加入萃取剂和溶液振荡摇匀放气静置分层放液, 下层液体从下口
8、流出,上层液体从上口倒出,因 CCl4密度大于水,因此萃取后溶有 Cl2O 的 CCl4位于下层,因此操作顺序为:涂凡土林检查旋塞、玻璃塞处是否漏水将溶液和 CCl4 转入分液漏斗倒转分液漏斗,小心振摇旋开旋塞放气经几次振摇并放气后,将分液漏 斗置于铁架台上静置打开旋塞,向锥形瓶放出下层液体,故答案为:abg。 (5)溶有 I2的 CCl4溶液呈紫红色, 用标准 Na2S2O3溶液滴定 I2过程中, 当 I2恰好反应完全时, 溶液呈无色,因此滴定 I2到达终点的实验现象是 CCl4中由紫红色突变到无色,且 30s 不恢复。 由 22 2IClI2Cl 、 222 4ICl O2H2IH O2C
9、l 、 22 2IHClOHIH OCl (HClO 为 Cl2O 与 H2O 反应的产物)可得关系式:Cl2O 2H+2I2,由实验数据可知 Cl2O 和 HClO 共消耗 n(H+)=2(2.50510-3mol-1.50510-3mol)=210-3mol,生成 I2的物质的量为 210-3mol,则高纯度 Cl2O 浓溶液中 n(Cl2O)=110-3mol,加入过量 KI 溶液共生成 I2的物质的量为 2.00510-3mol, 因此 Cl2与 I-反应生成 I2的物质的量为 2.00510-3mol-210-3mol=510-6mol,由此可知高纯度 Cl2O 浓溶液中 n(Cl2
10、)=510-6mol, 所以高纯度 Cl2O 浓溶液中 2 2 Cl O Cl n n = 3 6 1 10 mol 5 10 mol =20099, 则所制备的高纯度 Cl2O 浓溶液符合要求,故答案为:溶液中 Cl2O 和 Cl2分别为 110-3mol、 510-6mol, 2 2 Cl O Cl n n =20099,符合要求。 9 (2021河北高考真题)河北高考真题)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展 做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验
11、室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaHCO3,进一步,进一步 处理得到产品处理得到产品 Na2CO3和和 NH4Cl,实验流程如图:,实验流程如图: - 12 - 回答下列问题:回答下列问题: (1)从从 AE 中选择合适的仪器制备中选择合适的仪器制备 NaHCO3,正确的连接顺序是,正确的连接顺序是_(按气流方向,用小写字 按气流方向,用小写字 母表示母表示)。为使。为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_。 ABC DE. (2)B 中使用雾化装置的优点是中使用雾化装置的优点是_。 (3)生成生成 N
12、aHCO3的总反应的化学方程式为的总反应的化学方程式为_。 (4)反应完成后,将反应完成后,将 B 中中 U 形管内的混合物处理得到固体形管内的混合物处理得到固体 NaHCO3和滤液:和滤液: 对固体对固体 NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量 Na2O2,Na2O2增增 重重 0.14g,则固体,则固体 NaHCO3的质量为的质量为_g。 向滤液中加入向滤液中加入 NaCl 粉末粉末,存在存在 NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程过程。为使为使 NH4Cl 沉淀充分析出并分离,根据沉淀
13、充分析出并分离,根据 NaCl 和和 NH4Cl 溶解度曲线,需采用的操作为溶解度曲线,需采用的操作为_、_、洗涤、洗涤、 干燥。干燥。 - 13 - (5)无水无水 NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前,若无水称量前,若无水 NaHCO3保存不当,吸收了 保存不当,吸收了 一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果_(填标号填标号)。 A偏高偏高B偏低偏低不变不变 【答案】【答案】aefbcgh将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔使氨盐水雾化,可增大与二 氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案) NH3H2O+N
14、aCl+CO2=NH4Cl+NaHCO30.84蒸发浓缩冷却结晶A 【分析】 根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生 反应:NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成 碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液主要溶质为 NH4Cl,再从加 入氯化钠粉末,存在反应 44 NaCl(s)NH Cl(aq)=NaCl(aq)NH Cl(s),据此分析解答。 【解析】 (1)根据分析可知,要制备 3 NaHCO,需先选用装置 A 制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠 溶液中除去二氧化碳中的
15、HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备 3 NaHCO,其中过量的二氧 化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量 3 NaHCO,所以按气流方 向正确的连接顺序应为:aefbcgh;为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上 部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔,故答案为:aefbcgh;将玻璃塞上 的凹槽对准漏斗颈部的小孔; (2)B 中使用雾化装置使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率; - 14 - (3)根据上述分析可知,生成 3 NaHCO的总反应的化学方程式为 NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3; (4
16、)对固体 3 NaHCO充分加热,产生二氧化碳和水蒸气,反应的化学方程式为: 32322 Na CO +C2Na COHH OO 将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量 22 Na O, 22 Na O与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为: 222232 2Na O +2CO =2Na CO +O,根据方程式可知,根据差量法可知,当增重0.14g(2CO 的质量)时,消耗的二氧化碳的质量为 44 0.14g 28 =0.22g,其物质的量为 22g 0.005mol 44g/mol ,根据关系式 23 2NaHCOCO可知,消耗的 3 NaHCO的物质的量为 20.005mol
17、=0.01mol,所以固体 3 NaHCO的质量为 0.01mol84g/mol=0.84g; 根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而 氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使 4 NH Cl沉淀充分析出并分离,需 采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶; (5)称量前,若无水 3 NaHCO保存不当,吸收了一定量水分,标准液被稀释,浓度减小,所以 用其标定盐酸浓度时,消耗的碳酸氢钠的体积()V 标会增大,根据 c(测)= () () () cV c 标标 测 可知, 最终会使 c(测)偏高,A 项符合题意,故
18、答案为:A。 四、工业流程题四、工业流程题 10 (2021湖南高考真题湖南高考真题)碳酸钠俗称纯碱碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料 是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为以碳酸氢铵和氯化钠为 原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下: 步骤步骤 I. 23 Na CO的制备的制备 - 15 - 步骤步骤.产品中产品中 3 NaHCO含量测定含量测定 称取产品称取产品 2.500g,用蒸馏水溶解,定容于,用蒸馏水溶解,定容于 250mL 容量瓶中;容量瓶中; 移取移取 25.00mL 上述溶液于锥形瓶上述溶液于锥
19、形瓶,加入加入 2 滴指示剂滴指示剂 M,用用 1 0.1000mol L 盐酸标准溶液滴盐酸标准溶液滴 定,溶液由红色变至近无色定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点第一滴定终点),消耗盐酸,消耗盐酸 1 VmL; 在上述锥形瓶中再加入在上述锥形瓶中再加入 2 滴指示剂滴指示剂 N,继续用,继续用 1 0.1000mol L 盐酸标准溶液滴定至终点盐酸标准溶液滴定至终点(第第 二滴定终点二滴定终点),又消耗盐酸,又消耗盐酸 2 V mL; 平行测定三次,平行测定三次, 1 V平均值为平均值为 22.45, 2 V平均值为平均值为 23.51。 已知:已知:(i)当温度超过当温度超过 35时,
20、时, 43 NH HCO开始分解。开始分解。 (ii)相关盐在不同温度下的溶解度表相关盐在不同温度下的溶解度表 2 g/100gH O 温度温度/C0102030405060 NaCl35.735.836.036.336.637.037.3 43 NH HCO11.915.821.027.0 3 NaHCO6.98.29.611.112.714.516.4 4 NH Cl29.433.337.241.445.850.455.2 回答下列问题:回答下列问题: (1)步骤步骤 I 中晶体中晶体 A 的化学式为的化学式为_,晶体,晶体 A 能够析出的原因是能够析出的原因是_; ; (2)步骤步骤 I
21、 中中“300加热加热”所选用的仪器是所选用的仪器是_(填标号填标号); ABCD (3)指示剂指示剂 N 为为_,描述第二滴定终点前后颜色变化,描述第二滴定终点前后颜色变化_; (4)产品中产品中 3 NaHCO的质量分数为的质量分数为_(保留三位有效数字保留三位有效数字); - 16 - (5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则 3 NaHCO质量分数的计算结果质量分数的计算结果 _(填填“偏大偏大”“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。 【答案】【答案】NaHCO3在 30-35C 时 NaHCO3的溶解度最小(意思合理即可
22、)D甲基 橙由黄色变橙色,且半分钟内不褪色3.56%偏大 【分析】 步骤 I:制备 Na2CO3的工艺流程中,先将 NaCl 加水溶解,制成溶液后加入 NH4HCO3粉末, 水浴加热,根据不同温度条件下各物质的溶解度不同,为了得到 NaHCO3晶体,控制温度在 30-35C 发生反应, 最终得到滤液为 NH4Cl, 晶体 A 为 NaHCO3, 再将其洗涤抽干, 利用 NaHCO3 受热易分解的性质,在 300C 加热分解 NaHCO3制备 Na2CO3; 步骤 II:利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量,第一次滴定发生的反应为: Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,因为 N
23、a2CO3、NaHCO3溶于水显碱性,且碱性较强,所以可借 助酚酞指示剂的变化来判断滴定终点,结合颜色变化可推出指示剂 M 为酚酞试剂;第二次滴 定时溶液中的溶质为 NaCl,同时还存在反应生成的 CO2,溶液呈现弱酸性,因为酚酞的变色 范围为 8-10,所以不适合利用酚酞指示剂检测判断滴定终点,可选择甲基橙试液,所以指示 剂 N 为甲基橙试液,发生的反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,再根据关系式求出总的 NaHCO3的物质的量,推导出产品中 NaHCO3的,最终通过计算得出产品中 NaHCO3的质量分 数。 【解析】 根据上述分析可知, (1)根据题给信息中盐在不同温度
24、下的溶解度不难看出,控制温度在 30-35 C,目的是为了时 NH4HCO3不发生分解,同时析出 NaHCO3固体,得到晶体 A,因为在 30-35C 时,NaHCO3 的溶解度最小,故答案为:NaHCO3;在 30-35 C 时 NaHCO3的溶解度最小; (2)300C 加热抽干后的 NaHCO3固体,需用坩埚、泥三角、三脚架进行操作,所以符合题意 的为 D 项,故答案为:D; (3)根据上述分析可知,第二次滴定时,使用的指示剂 N 为甲基橙试液,滴定到终点前溶液的 溶质为碳酸氢钠和氯化钠,滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠,所以溶液的颜色变化为: 由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色; (4)
25、 第一次滴定发生的反应是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则 n(Na2CO3)=n生成 (NaHCO3)=n(HCl)=0.1000mol/L22.4510-3L=2.24510-3mol,第二次滴定消耗的盐酸的体积 - 17 - V2=23.51mL,则根据方程式 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2可知,消耗的 NaHCO3的物质的 量 n总(NaHCO3)= 0.1000mol/L23.5110-3L=2.35110-3mol, 则原溶液中的 NaHCO3的物质的 量 n(NaHCO3)= n总(NaHCO3)- n生成(NaHCO3)= 2.35110-3mo
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