题目内容
现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。
阳离子 | H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+ |
阴离子 | OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42- |
已知:①A、B两溶液呈碱性; C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)A溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式 。
(3)若25°时C、E溶液pH=4,则E溶液中水电离出的氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子
浓度 倍。
(4)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶液中,反应后溶液中一价离子(+1或-1)
浓度由大到小的顺序为: 。
(1)CO2-+H2OHCO3-+OH- (2分)
(2)3Ba2++8OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2AlO2-+4H2O (2分)
(3)106 (2分)
(4)c(Na+)>c(C1-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
解析试题分析:(1)碳酸根水解产生氢氧根使溶液呈碱性:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,故答案为:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣;(2)硫酸铝和过量的氢氧化钡反应,按照物质的量之比是1:4,方程式为:Al2(SO4)3+4Ba(OH)2═Ba(AlO2)2+3BaSO4↓+4H2O,离子方程式为:2Al3++3SO42﹣+3Ba2++8OH﹣═2AlO2﹣+4H2O+3BaSO4↓;(3)盐酸溶液的pH=4,则C(H+)=10﹣4 mol/L,则C(OH﹣)==10﹣10 mol/L,OH﹣完全是由水电离产生,所以水电离出的氢离子浓度=10﹣10 mol/L;硫酸铝在溶液中水水解使水显示酸性,溶液中的氢离子浓度就是水电离出的氢离子浓度,PH=4,则C(H+)=10﹣4 mol/L,所以硫酸铝溶液中水电离出的氢离子浓度是盐酸溶液中水电离出的氢离子浓度的106倍,故答案为:106;(4)盐酸溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的碳酸钠溶液中,HCl与碳酸钠反应生成等物质的量的NaHCO3和NaCl,碳酸氢根离子的水解大于电离,溶液显碱性,所以离子浓度为:c(Na+)>c(C1﹣)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(C1﹣)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)。
考点:本题考查知识点较多,根据离子的共存、离子的性质来推断物质是解答本题的关键,综合性强,难度较大,学生需熟悉水解、热化学反应方程式、离子反应等知识来解答。
现有0.175mol/L醋酸钠溶液500mL(已知醋酸的电离常数Ka=1.75x10)
(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式_____________________。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是_____________________。
A.溶液中c (Na+)与反应时间t的关系 | B.CH3COO-的水解速率与反应时间t的关系 | C.溶液的PH与反应时间t的关系 | D.KW与反应时间t的关系 |
(3)在醋酸钠溶液中加入下列少量物质,水解平衡向正反应方向移动的有
A.冰醋酸 B.纯碱固体 C.醋酸钙固体 D.氯化铵固体
(4)在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后,溶液中微粒浓度的关系式能成立的有
A.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>c(Na+)
B.c(Na+)+c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)>c(Na+)
(5)欲配制0.175mol/L醋酸钠溶液500mL,可采用以下两种方案:
方案一:用托盘天平称取_______g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500mL溶液。
方案二:用体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
(6)在室温下,0.175mol/L醋酸钠溶液的PH约为________(已知醋酸根的水解反应的平衡常数K=Kw/Ka(CH3COOH))。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
请回答有关滴定过程中的相关问题。
(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图所示。
①在图中A的pH范围使用的指示剂是________;
C的pH范围使用的指示剂是________。
②下列关于上述中和滴定过程中的操作,正确的是________(填序号)。
A.用碱式滴定管量取已知浓度的烧碱溶液 |
B.滴定管和锥形瓶都必须用待装液润洗 |
C.滴定过程中始终注视锥形瓶中溶液颜色变化 |
D.锥形瓶中的待测液可用量筒量取 |
以粗氧化锌粉(含FeO、Fe2O3、ZnS等)制取活性ZnO的工艺如下:
步骤1:以H2SO4浸出粗氧化锌,同时加入H2O2;
步骤2:过滤,调节滤液的pH;
步骤3:过滤,向滤液中加NH4HCO3,得碱式碳酸锌沉淀;
步骤4:过滤、洗涤、煅烧,得产品。
已知:离子沉淀的pH见下表。
离子 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)加入H2O2时能浸出硫化锌,同时生成淡黄色固体,写出其化学方程式 。
(2)步骤2中调节溶液pH的范围是 。
(3)取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2 g,充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6 g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得沉淀20 g。计算碱式碳酸锌的组成(用化学式表示,写出计算过程)。
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
NH3·H2O | Kb=1.77×10-5 |
HCN | Ka=4.93×10-10 |
CH3COOH | Ka=1.76×10-5 |
H2CO3 | Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11 |
(1)25℃时,pH=11的NaCN溶液中水电离出的c(OH-)____________mol/L。
(2)25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为________。
(3)NH4Cl溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈_______性,0.1mol/LNH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_________(填化学式)。
(4)25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,混合溶液中各种离子浓度大小_________。
(5)向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式______________。
(1)有下列物质 ①Cu;②液态SO2;③CH3COOH;④NaHCO3;⑤H2O;⑥熔融NaCl;⑦BaSO4 属于弱电解质的是 (填序号)
(2)常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3―、CO32―、OH―四种微粒的浓度由大到小的顺序为: 。NaHCO3水解的离子方程式 。
(3)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 | HA物质的量浓度(mol·L-1) | NaOH物质的量浓度(mol·L-1) | 混合溶液 的pH |
a | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
b | c | 0.2 | pH=7 |
请回答:
①从a组情况分析, HA是强酸还是弱酸 。
②b组情况表明,c 0.2 (选填“大于”、“小于”或 “等于”)。混合溶液中离子浓度c(A-)_______ c(Na+)。(选填“大于”、“小于”或 “等于”)
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni,还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质(其他不溶杂质不与酸碱反应)。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法,以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+,不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 4.1 | 1.7 | 7.6 | 7.0 |
完全沉淀的pH | 5.2 | 3.2 | 9.5 | 9.2 |
(1)操作a为 。
(2)“碱浸”的目的是除去 (填化学式)。
(3)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是 。
(4)NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 。
②已知碱性镍氢电池总反应: H2+2NiOOH2Ni(OH)2,写出该反应放电时正极反应式 。
(5)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe(OH)2的溶度积 。