题目内容
【题目】(1)在常温下的0.05 mol·L-1硫酸溶液中,c(H+)=_______mol·L-1,水电离出的c(H+)=___________mol·L-1,水电离出的c(OH-)=_________ mol·L-1。
(2)某温度下,纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)为_____________mol·L-1。若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为_______________mol·L-1,此时温度_______(填“高于”、“低于”或“等于”)25 ℃。
【答案】0.1 1×10-13 1×10-13 2×10-7 8×10-11 高于
【解析】
(1)常温下水的离子积常数为1×10-14,硫酸溶液中水的电离受抑制,且水电离的H+和OH-浓度相等;
(2)依据纯水存在电离平衡,电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同;在酸溶液、碱溶液、盐溶液中存在离子积常数,Kw随温度变化;依据离子积计算离子浓度,水的电离是吸热的,温度越高,水的离子积越大,据此回答。
(1)在常温下的0.05 mol·L-1硫酸溶液中,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1mol·L-1,此时的电离受抑制,溶液中OH-来自水的电离,且水电离的H+和OH-浓度相等,则水电离出的c(OH-)=mol·L-1=1×10-13mol/L,水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1;
(2)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7mol/L,则此时溶液中的c(OH-)=2×10-7mol/L,水的离子Kw=c(H+)c(OH-)=4×10-14mol2L-2>1×10-14mol2L-2,则此时的温度高于25 ℃;若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=5×10-4mol/L,则溶液中c(H+)c(OH-)=4×10-14,可知c(OH-)==8×10-11mol/L。
【题目】某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分 | ZnO | CaO | Fe2O3 | SiO2 | 其它 |
质量分数/% | 81 | 0.098 | 1.14 | 0.5 | ———— |
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示:
(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段),pH迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。
A.20~30 min B.30~40 min C.50~60 min D.70~80 min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO + SO2 === ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2
①在30~40 min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。
②在30~80 min时,pH降低的原因可能是______(写出2点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。