高中化学同步章末综合测评3物质在水溶液中的行为鲁科版选修4

章末综合测评(三) 物质在水溶液中的行为
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件，能促进水的电离，并能使溶液中[OH－]＞[H＋]的操作是( )
①稀硫酸②金属钠③氨气④FeCl3固体
⑤NaClO固体⑥将水加热煮沸
A．②⑤B．①④
C．③④⑥D．④
A[稀硫酸、氨气抑制水的电离，金属钠、FeCl3固体、NaClO固体、将水加热煮沸促进水的电离，但FeCl3固体使溶液显酸性，将水加热煮沸，水仍呈中性。

] 2．室温下，对于0.10 mol·L－1的氨水，下列判断正确的是( )
【导学号：41722195】A．与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B．加水稀释后，溶液中[NH＋4][OH－]变大
C．用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性
D．其溶液的pH＝13
C[A不正确，NH3·H2O是弱碱，在离子方程式中化学式不能拆分，应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4；B不正确，加水稀释，促进NH3·H2O电离，使NH3·H2O NH＋4＋OH－的电离平衡右移，但是加入水后NH3·H2O、NH＋4、OH－的浓度均减小，则溶液中[NH＋4][OH －]变小；C正确，用HNO
3完全中和氨水时得到硝酸铵溶液，即NH3·H2O＋HNO3===NH4NO3＋H2O，NH＋4水解导致中和后的溶液显弱酸性；D不正确，NH3·H2O的电离是可逆反应，不可能完全电
离出OH－，则[OH－]小于0.10 mol·L－1，氨水中[H＋]＞1.0×10－14
0.10
mol·L－1＝10－13mol·L－
1，pH＝－lg[H＋]＜13。

]
3．下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )
①25 ℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7 ②用HNO2溶液做导电试验，灯泡很暗③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应④0.1 mol·L－1HNO2溶液的pH＝2.1
A．①②③B．②③④
C．①④D．①②④
C[①符合，25 ℃时NaNO2溶液pH＞7，说明NO－2水解，则HNO2为弱酸；②导电性与离子的浓度及所带电荷总数有关，溶液导电性差，有可能是HNO2的浓度小，不能说明HNO2是弱电解质；③HNO2不与Na2SO4反应，不能说明HNO2是弱酸；④说明HNO2未完全电离，则HNO2是弱电解质。

]
4．下列反应的离子方程式正确的为( )
A．氯化铝溶液加入过量的氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH＋4
B．氯化亚铁溶液通入氯气：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合：NH＋4＋OH－===NH3↑＋H2O
D．铁与稀盐酸：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B[A项，应生成Al(OH)3；C项，漏写离子反应：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓；D项，应生成Fe2＋。

]
5．常温下，某溶液中由水电离的[H＋]＝1×10－13mol/L，该溶液可能是( )
①二氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液
④氢氧化钠水溶液
A．①④B．①②
C．②③D．③④
A[水电离的[H＋]＝1×10－13 mol/L＜10－7 mol/L，说明水电离受到抑制，溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液，二氧化硫水溶液和氢氧化钠水溶液符合，氯化铵水解促进水的电离，硝酸钠为中性溶液，不影响水的电离。

]
6．0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋，加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时，都会引起( )
A．溶液的pH增大
B．CH3COOH电离程度变大
C．溶液的导电能力减弱
D．溶液中[OH－]减小
A[CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋。

当加入水时，溶液中CH3COOH、CH3COO－、H＋的浓度都减小，[OH－]变大。

因为溶液变稀，所以CH3COOH电离程度变大。

当加入CH3COONa晶体时，发生CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，使得溶液中[CH3COO－]变大，平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋左移，CH3COOH电离程度变小，[H＋]减小。

]
7．下列说法正确的是( )
A．食盐溶液中除去SO2－4最合适的试剂是Ba(NO3)2
B．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
C．25 ℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V(CH3COOH)＜V(NaOH)
D．AgCl易转化为AgI沉淀，故K sp(AgI)<K sp(AgCl)
D[A不正确，除去SO2－4的同时，引入了新的杂质NO－3，应使用BaCl2；B不正确，CH3COONH4双水解，促进水的电离，水的电离程度增大；C不正确，因醋酸是弱电解质，故25 ℃时，醋酸滴定NaOH溶液至中性时，溶液中溶质为CH3COOH与CH3COONa，因此pH＝7时所需溶液体积为V(CH3COOH)＞V(NaOH)；D正确，沉淀易转化为更难溶沉淀，越难溶物质其饱和溶液
中电离出相应离子浓度越小，故可知K sp(AgI)＜K sp(AgCl)。

]
8．在25 ℃时，某盐溶液中，[OH－]＝1×10－6mol·L－1，则该溶液的pH为( )
【导学号：41722196】A．1 B．6
C．8 D．无法确定
C[因为溶液中[OH－]＝1×10－6mol·L－1，[H＋]＝10－8mol·L－1，所以pH＝8，C对。

] 9．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是( )
A．天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2＋、Ca2＋等离子
B．焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类的水解无关
C．生活中用电解食盐水的方法制取消毒液，运用了盐类的水解原理
D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入CaCl2溶液，溶液的红色逐渐退去
D[天然弱碱性水呈碱性是因为水中的弱酸根离子水解，A项错误；NH4Cl水解使溶液显酸性，NH4Cl溶液能与铁锈发生反应，B项错误；要区分电解与水解，C项错误；Na2CO3溶于水后电离生成的CO2－3水解，使溶液显碱性，加入Ca2＋，Ca2＋与CO2－3结合生成沉淀，使溶液中的CO2－3浓度逐渐减小，最终溶液的红色退去，D项正确。

]
10．下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃)。

化学式FeS CuS MnS
溶度积6.3×10－18
mol2·L－2
1.3×10－36
mol2·L－2
2.5×10－13
mol2·L－2
下列有关说法中正确的是( )
A．25 ℃时，CuS的溶解度大于MnS的溶解度
B．25 ℃时，饱和CuS溶液中，Cu2＋的浓度为1.3×10－36mol·L－1
C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生
D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
D[FeS、CuS、MnS都是同类型的难溶电解质，25 ℃时，CuS的K sp远小于MnS的K sp，说明CuS的溶解度小于MnS的溶解度；25 ℃时，饱和CuS溶液中，[Cu2＋]＝[S2－]＝K sp CuS
＝ 1.3×10－36mol·L－1≈1×10－18mol·L－1；因为CuS不溶于稀硫酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4可以发生；因为溶解度CuS＜FeS，所以Cu2＋可与FeS反应生成更难溶的CuS。

]
11．下列离子方程式书写正确的是( )
A．醋酸钠的水解反应：CH3COO－＋H3O＋===CH3COOH＋H2O
B．NH4Cl溶于D2O中：NH＋4＋D2O NH3·D2O＋H＋
C．Al2S3的水解反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O2Al(OH)3＋3H2S
D．甲酸的电离反应：HCOOH H＋＋HCOO－
D[A项，应为CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－；B项，应为NH＋4＋D2O NH3·DHO ＋D＋；C项，应为2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑。

]
12．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，海洋资源的开发对世界经济发展有决定性作用。

下列有关流程图的说法正确的是( )
A．整个过程可在实验室中模拟进行
B．工段②是风化过程
C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化
D．工段①中除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
A[工段②是MgCl2·6H2O加热失水的过程，而不是在空气中自然失水的过程，不属于风化，B项错误；工段④中发生反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溴被还原，C项错误；除去粗盐中的可溶性杂质，所加试剂均需过量，应注意Na2CO3溶液要在BaCl2溶液后面加入，以除去过量的Ba2＋，D项错误。

]
13．在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的[H＋]分别是1.0×10－a mol·L－1和1.0×10－b mol·L－1，在此温度下，则下列说法正确的是 ( )
A．a＜b
B．a＝b
C．水的离子积为1.0×10－(7＋a) mol2·L－2
D．水的离子积为1.0×10－(b＋a) mol2·L－2
D[加酸抑制水的电离，加易水解的盐促进水的电离，则a＞b，A和B选项错误；由题意可知，两种溶液的pH＝b，即硫酸溶液中[H＋]是1.0×10－b mol·L－1，而水电离产生的[H
－(b ＋]等于水电离产生的[OH－]，所以硫酸溶液中[OH－]是 1.0×10－a mol·L－1，K
W＝1.0×10
＋a)mol2·L－2，D选项正确。

]
14．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )
【导学号：41722197】A．Fe3＋、NH＋4、CH3COO－、Cl－
B．Ba2＋、Na＋、SO2－4、Cl－
C．H＋、NO－3、SO2－3、Na＋
D．HCO－3、OH－、Cl－、Ca2＋
C[A项，Fe3＋和CH3COO－因发生相互促进的水解反应而不能大量共存；B项，Ba2＋和SO2－4因结合产生沉淀而不能大量共存；C项，NO－3在有H＋存在的情况下具有强氧化性，SO2－3具有
还原性，所以NO－3与SO2－3因发生氧化还原反应而不能大量共存；D项，OH－与HCO－3反应生成CO2－3和H2O，CO2－3又与Ca2＋结合生成沉淀，因而不能大量共存。

]
15．常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶体，过滤，所得滤液pH＜7。

下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
【导学号：41722198】
A.
K W
[H＋]
＜1.0×10－7 mol/L
B．[Na＋]＝[HCO－3]＋[CO2－3]＋[H2CO3]
C．[H＋]＋[NH＋4]＝[OH－]＋[HCO－3]＋2[CO2－3]
D．[Cl－]＞[NH＋4]＞[HCO－3]＞[CO2－3]
C[滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。

A.滤液pH＜7，则[H＋]＞
1.0×10－7 mol/L，常温下K W＝1.0×10－14，所以K W
[H＋]
＜1.0×10－7 mol/L，A项正确；B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl，根据物料守恒可知，B项正确；C.析出NaHCO3后，在滤液中根据电荷守恒得[H＋]＋[NH＋4]＋[Na＋]＝[OH－]＋[HCO－3]＋2[CO2－3]＋[Cl－]，C项错误；D.开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量，由于析出了一部分NaHCO3，故[Cl－]与[NH＋4]都大于[HCO－3]和[Na＋]，少量的NH＋4、HCO－3发生水解，极少量的HCO－3发生电离，所以[Cl－]＞[NH＋4]＞[HCO－3]＞[CO2－3]，D项正确。

]
16．常温下，有下列4种溶液，下列说法正确的是 ( )
B．①稀释到原来的100倍后，pH与②相同
C．①与③混合，若溶液pH＝7，则两种溶液的体积：③>①
D．②与④混合，若溶液pH＝7，则两种溶液的体积：④>②
D[A不正确，0.1 mol·L －1NaOH溶液中，由水电离出的[H＋]为10－13mol·L－1,0.1 mol·L－1CH3COOH溶液，[H＋]＜0.1 mol·L－1，则由水电离出的[H＋]＞10－13mol·L－1，所以由水电离出的[H＋]为③<①；B不正确，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，[H＋]＜0.1 mol·L－1，则pH>1，稀释100倍，pH增大，则①的pH可能与②不同；C不正确，①与③混合，若溶液pH＝7，[H＋]＝[OH－]，由电荷守恒可知[CH3COO－]＝[Na＋]，则为醋酸和醋酸钠的混合液，醋酸浓度大于NaOH溶液的浓度，满足醋酸过量，V(CH3COOH)＞V(NaOH)；D正确，②溶液中[H ＋]＝10－3mol·L－1，④溶液中[OH－]＝10－3mol·L－1，若②与④等体积混合，溶液pH<7，要使
溶液pH＝7，则两种溶液的体积：④>②。

]
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)某温度(t℃)下的溶液中，[H＋]＝1.0×10－x mol·L－1，[OH－]＝1.0×10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示。

请回答下列问题：
(1)该温度下，水的离子积常数K W为_______________，则t________25(填“>”“<”或“＝”)。

(2)将此温度(t℃)下a L 0.01 mol·L－1的苛性钠溶液与b L 0.05 mol·L－1的稀硫酸混合(混合后溶液的体积变化忽略不计)。

①若所得溶液呈中性，则a∶b＝________；所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________________________。

②若所得溶液中[H＋]＝0.01 mol·L－1，则a∶b＝__________；所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________________。

[解析](1)由图可知，y＝13时，x＝0，则K W＝[H＋][OH－]＝1.0×100mol·L－1×1.0×10－13mol·L－1＝1.0×10－13mol2·L－2。

该温度下水的离子积常数大于25 ℃时水的离子积常数，故t＞25。

(2)①所得溶液呈中性，则n(OH－)＝n(H＋)，即0.01a＝0.1b，a∶b＝10∶1。

所得溶液的溶质是Na2SO4。

②所得溶液中[H＋]＝0.01 mol·L－1，则说明稀硫酸过量，故(0.1b －0.01a)/(a＋b)＝0.01，即a∶b＝9∶2。

所得溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4，且二者的物质的量之比为9∶11，因此所得溶液中[H＋]＞[SO2－4]＞[Na＋]＞[OH－]。

[答案](1)1.0×10－13 mol2·L－2＞(2)①10∶1[Na＋]＞[SO2－4]＞[H＋]＝[OH－] ②9∶2[H＋]＞[SO2－4]＞[Na＋]＞[OH－]
18．(8分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。

下图是以铁屑为原料制备K2FeO4的工艺流程图：
请回答下列问题：
【导学号：41722199】
(1)氯气与铁屑反应生成FeCl3的条件是________。

其生成物氯化铁也可作净水剂，其净水原理为____________________________________________
____________________________________________________________。

(2)流程图中的吸收剂X为________(填字母序号)。

a．NaOH溶液B．Fe粉
c．FeSO4溶液D．FeCl2溶液
(3)氯气与NaOH溶液反应生成氧化剂Y的离子方程式为____________________________________________________________。

(4)反应④的化学方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(5)K2FeO4的净水原理是4FeO2－4＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑，该反应生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体。

提纯K2FeO4往往采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，在提纯过程中洗涤剂可选用稀的KOH溶液，原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________。

[解析](1)铁在氯气中燃烧生成FeCl3。

氯化铁净水原理是Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物质。

(2)尾气为Cl2，与吸收剂FeCl2溶液反应生成FeCl3溶液。

(3)NaOH 溶液与Cl2反应生成NaCl、NaClO、H2O，氧化剂Y为NaClO。

(4)根据得失电子守恒有关系式：3NaClO～2FeCl3，氧化剂为NaClO，还原剂为FeCl3，二者的物质的量之比为3∶2。

(5)由给出的可逆反应方程式可知，OH－为生成物，故在碱性溶液中，可使该水解平衡逆向移动，减少洗涤时K2FeO4的损失。

[答案](1)点燃Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性(2)d (3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)3∶2(5)碱性溶液中，FeO2－4的水解平衡逆向移动19．(8分)25 ℃时，用浓度为0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ的溶液，滴定曲线如图所示。

【导学号：41722200】
(1)在相同温度下，相同浓度的三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序是____________________________________________________________；
(2)V(NaOH)＝20.00 mL时，溶液中[HY]________(填“<”“>”或“＝”，下同)[Y－]。

若使最终溶液的pH＝7，则滴定HZ溶液和滴定HX溶液所需NaOH溶液的体积的关系是HX溶液________HZ溶液。

(3)将上述HX溶液、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中各离子浓度的大小关系为_______________________。

(4)根据滴定曲线，可得K a (HY)≈________。

[解析] (1)根据图像分析，氢氧化钠溶液的体积为0时，0.100 0 mol·L －1的三种酸HX 、HY 、HZ 的溶液的pH 分别为4、3、1，故酸性大小顺序为HX ＜HY ＜HZ ，则相同温度下相同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZ ＞HY ＞HX 。

(2)当NaOH 溶液体积为20.00 mL 时，HY 恰好与NaOH 生成NaY ，Y －部分水解，所以溶液中[HY]＜[Y －]。

由图像可知，HZ 为强酸，而HX 为弱酸，所以这两种酸溶液与NaOH 溶液反应至pH ＝7时，HX 有剩余，HZ 恰好反应完全，故所需NaOH 溶液的体积的关系是HX 溶液＜HZ 溶液。

(3)由于酸性：HX ＜HY ，所以HX 恰好完全反应时，HY 早已完全反应，所得溶液为NaX 和NaY 的混合液，X －和Y －水解均显碱性，[OH －]＞[H ＋]，由酸性：HX ＜HY ，可知Y －的水解程度小于X －，由于水解是微弱的，所以溶液中
[Na ＋]＞[Y －]＞[X －]＞[OH －]＞[H ＋]。

(4)0.100 0 mol·L －1的HY 溶液的pH ＝3，即[H ＋]＝10－3mol·L －1
，水的电离程度很小，可以不考虑。

HY H ＋ ＋ Y － 起始浓度/mol·L
－1 0.100 0 0 0 转化浓度/mol·L
－1 10－3 10－3 10－3 平衡浓度/mol·L
－1 0.100 0－10－3 10－3 10－3 则[HY]＝(0.100 0－10－3) mol·L －1≈0.100 0 mol·L －1，K a (HY)≈10－3×10－3
0.100 0mol·L －1＝10－5 mol ·L －1
[答案] (1)HZ ＞HY ＞HX (2)＜ ＜ (3)[Na ＋]＞[Y －]＞[X －]＞[OH －]＞[H ＋] (4)10－5mol·L －1
20．(10分)25 ℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸
HCOOH HClO H 2CO 3 H 2SO 3 电离平
衡常数
/mol·L －1 K a ＝1.8 ×10－4 K a ＝4.7 ×10－8 K a1＝4.2× 10－7 K a2＝5.6×
10－11
K a1＝1.54 ×10－2 K a2＝1.02× 10－7 a ____________________________________________________________。

(2)室温下①0.1 mol·L －1HCOONa ，②0.1 mol·L －1 NaClO ，③0.1 mol·L －1
Na 2CO 3，④0.1 mol·L －1NaHCO 3，溶液的pH 由大到小的关系为
____________________________________________________________
____________________________________________________________。

(3)浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO2－3、CO2－3、HSO－3、HCO－3浓度由大到小的顺序为
____________________________________________________________
____________________________________________________________。

(4)下列离子方程式正确的是________(填字母)。

a．2ClO－＋H2O＋CO2===2HClO＋CO2－3
b．2HCOOH＋CO2－3===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
c．H2SO3＋2HCOO－===2HCOOH＋SO2－3
d．Cl2＋H2O＋2CO2－3===2HCO－3＋Cl－＋ClO－
(5)常温下，pH＝3的HCOOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________________________
____________________________________________________________。

[解析](1)相同条件下，弱酸的电离平衡常数越大，则弱酸的电离程度越大，其酸性越强，即K a值越大，酸性越强。

(2)相同温度下，弱酸的K a越小，其对应盐越易水解，溶液中[OH－]越大，pH越大。

(3)由于HSO－3比HCO－3易电离，故SO2－3比CO2－3水解程度小，故溶液中离子浓度大小顺序为[SO2－3]＞[CO2－3]＞[HCO－3]＞[HSO－3]。

(4)根据强酸制取弱酸的原理知，次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸，所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子，a错误；甲酸酸性大于碳酸，所以反应2HCOOH＋CO2－3===2HCOO－＋H2O＋CO2↑能发生，b正确；甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸，所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子，c错误；次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸，所以Cl2＋H2O＋2CO2－3===2HCO－3＋Cl－＋ClO－能发生，d正确。

(5)常温下，pH＝3的HCOOH溶液与pH＝11的NaOH溶液中，甲酸浓度大于氢氧化钠浓度，二者等体积混合，甲酸过量导致溶液呈酸性，则[H＋]＞[OH－]，溶液中存在电荷守恒[Na ＋]＋[H＋]＝[HCOO－]＋[OH－]，所以[HCOO－]＞[Na＋]，该溶液中甲酸的电离程度较小，所以[Na＋]＞[H＋]，则该溶液中离子浓度大小顺序是[HCOO－]＞[Na＋]＞[H＋]＞[OH－]。

[答案](1)K a越大，酸性越强(2)③>②>④>①(3)[SO2－3]＞[CO2－3]＞[HCO－3]＞[HSO－3] (4)bd (5)[HCOO－]＞[Na＋]＞[H＋]＞[OH－]
21．(8分)现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。

有以下实验操作：
【导学号：41722201】
①向溶液中加入1～2滴指示剂②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中③用氢氧化钠溶液滴定至终点④重复以上操作⑤配制250 mL盐酸标准溶液⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度
(1)实验过程中正确的操作顺序是________(填序号)，上述操作②中使用的仪器除锥形
瓶外，还需要_______________________________________，用________作指示剂。

(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。

数据记录如表所示：
滴定次数 1 2 3 4
V(HCl)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)/mL(初读数) 0.10 0.30 0.00 0.20
V(NaOH)/mL(终读数) 20.08 20.30 20.80 20.22
V(NaOH)/mL(消耗) 19.98 20.00 20.80 20.02
某同(NaOH)＝
19.98＋20.00＋20.80＋20.02
mL＝20.20 mL。

他的计算________(填“合理”或“不合4
理”)，理由是________________________。

通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a________(填“>”“<”或“＝”)20.02。

[解析](1)在用未知浓度的NaOH溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中，正确的操作顺序是⑤②①③④⑥。

操作②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中，使用的仪器除锥形瓶外，还需要酸式滴定管；为了使滴定结果准确，可用酚酞作指示剂，以减小滴定误差。

(2)该同学的计算不合理，原因是第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，偏离真实值，应舍去。

根据滴定曲线可知，在二者恰好完全反应时，pH＝7，此时没有达到滴定突跃(指示剂未变色)，所以a＜20.02。

[答案](1)⑤②①③④⑥酸式滴定管酚酞
(2)不合理第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，该值应舍去＜
22．(10分)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围
是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。

该电池放电过程产生MnOOH。

回收处
理该废电池可得到多种化工原料。

有关数据如下表所示：
溶解度/(g/100 g水)
【导学号：41722202】
(1)该电池的正极反应式为______________________________________，
电池反应的离子方程式为______________________________________。

(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。

(已知F＝96 500 C·mol－1)
(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过____________________________________________________________
分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、________和____________________________________________________________，
欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为________，其原理是____________________________________________________________。

(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。

若上述过程不加H2O2后果是_______________________________，
原因是_____________________________________________________。

[解析]本题考查原电池原理及应用，物质的制备、分离和提纯等。

(1)该电池为酸性锌锰干电池，电极反应式为负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2MnO2＋2e－＋2H＋===2MnO(OH)。

(2)电量Q＝It＝0.5 A×5×60 s＝150 C，则m(Zn)＝
150 C
96 500 C·mol－1×2
×65 g·mol－
1≈0.05 g。

(3)由表格中信息可知，ZnCl
2的溶解度受温度影响较大，NH4Cl的溶解度受温度影响较小，故可通过加热浓缩、冷却结晶的方法分离。

(4)K sp[Fe(OH)3]＝[Fe3＋][OH－]3＝1×10
－5×[OH－]3＝1×10－39mol4·L－4，[OH－]≈10－11.3mol·L－1，pOH＝11.3，则pH＝2.7。

K
sp[Zn(OH)2]＝[Zn2＋][OH－]2＝0.1×[OH－]2＝1×10－17mol2·L－2，[OH－]＝10－8mol·L－1，pOH＝8，则pH＝
6。

因Zn(OH)2和Fe(OH)2的K sp接近，若不用H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，沉淀Zn2＋时，Fe2＋也可转化为Fe(OH)2沉淀，而使制得的ZnSO4·7H2O不纯净。

[答案](1)2MnO2＋2e－＋2H＋===2MnO(OH)
Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnO(OH)
(2)0.05 (3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnO(OH)
空气中加热碳粉转化为CO2，MnO(OH)转化为MnO2(4)Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开
Zn(OH)2和Fe(OH)2的K sp相近。