题目内容

最近雾霾天气肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气的污染的主要原因，利用钠碱循环法可除去SO2。
（1）钠碱循环法中，吸收液为Na2SO3溶液，该反应的离子方程式是________。
（2）已知H2SO3的电离常数为K1＝1.54×10－2，K2＝1.024×10－7；H2CO3的电离常数为K1＝4.30×10－7，K2＝5.60×10－11，则下列微粒可以大量共存的是______（填序号）。
A.CO32－ HSO3－      B. HCO3－   HSO3－    C. SO32－   HCO3－    D. H2SO3   HCO3－
（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－):n(HSO3－)变化关系如下表：

n(SO32－):n(HSO3－)
91:9
1:1
1:91
pH
8.2
7.2
6.2
 
①根据上表判断NaHSO3溶液显_______性，试解释原因__________________________；
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是_______（填序号）。
A．c(Na+)＝2c(SO32-)+c(HSO3-)
B．c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
C．c(H2SO3)+ c(H+)＝c(SO32-)+c(OH-)
D．c(Na+)+ c(H+)＝2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
（4）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽处理，直至得到pH＞8的吸收液再循环利用，电解示意图如下：

①写出阳极上发生的电极反应式____________；
②当电极上有1mol电子转移时阴极产物的质量为__________。

（1）SO32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－（1分）
（2）BC（2分，全对得2分，有错不得分，选不全得1分）
（3）①酸（1分）；在亚硫酸氢钠溶液中HSO3－存在电离平衡：HSO3－SO32－＋H＋和水解平衡HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度，故溶液呈酸性（2分）②A（1分）
（4）①HSO3－＋H2O－2e－＝SO42－＋3H＋（2分）②1g（1分）

解析试题分析：（1）亚硫酸是二元弱酸，其正盐能吸收SO2转化为酸式盐，所以钠碱循环法中，吸收液为Na2SO3溶液时反应的离子方程式为SO32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－。
（2）弱酸的电离常数越大，酸性越强，则根据H2SO3的电离常数为K1＝1.54×10－2，K2＝1.024×10－7和H2CO3的电离常数为K1＝4.30×10－7，K2＝5.60×10－11可知，酸性强弱顺序是H2SO3＞H2CO3＞HSO3－＞HCO3－。根据较强的酸制备减弱的酸可知，CO32－与HSO3－反应生成HCO3－和SO32－，不能大量共存；H2SO3与HCO3－反应生成CO2和HSO3－，不能大量共存。而HCO3－与HSO3－、SO32－与HCO3－均可以大量共存，答案选BC。
（3）①由于SO32－只能水解，溶液显碱性，所以根据n(SO32－):n(HSO3－)＝1:91时溶液显酸性可知，NaHSO3溶液显酸性。这是由于在亚硫酸氢钠溶液中HSO3－存在电离平衡：HSO3－SO32－＋H＋和水解平衡HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度，故溶液呈酸性。
②根据物料守恒可知，c(Na+)＝c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(H2SO3)，A不正确；B、由于HSO3－的电离程度强于水解程度，且均是很弱的，所以溶液中c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)，B正确；C、根据电荷守恒可知c(Na+)+ c(H+)＝2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)和物料守恒可知c(Na+)＝c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(H2SO3)，溶液中c(H2SO3)+ c(H+)＝c(SO32-)+c(OH-)，C正确；D、符合电荷守恒c(Na+)+ c(H+)＝2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)，D正确，答案选A。
（4）①电解池中阳极与电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应。根据装置可知阳极有硫酸生成，由于溶液的pH＝6，溶液中主要是以HSO3-存在，所以阳极主要是HSO3-放电，因此阳极上发生的电极反应式为HSO3－＋H2O－2e－＝SO42－＋3H＋。
②电解池中阴极得到电阻，则根据装置可判断阴极是溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑。当电极上有1mol电子转移时阴极得到0.5mol氢气，所以阴极产物的质量为0.5mol×2g/mol＝1g。
考点：考查亚硫酸盐的性质、盐类水解、弱电解质的电离、电离常数的应用、溶液中离子浓度大小比较以及电化学原理的应用与计算

练习册系列答案
相关题目

已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示：

回答下列问题：
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液：
a.CH3COONa      b.Na2CO3      c.NaClO       d.NaHCO3
pH由小到大排列顺序是        (用编号填写)。
(2)常温下，0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是   。

A．c(H+)
B．c(H+)/c(CH3COOH)
C．c(H+)·c(OH-)
D．c(OH-)/c(H+)
E.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)
(3)体积均为100 mL pH＝2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX的电离平衡常数          (填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数，理由是                          。

)2013年全国各地连续出现了严重的雾霾天气，给人们的出行及身体造成了极大的危害，因此研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I．脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
（1）海水呈弱碱性，主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CI-、SO42-、Br-、HCO3-等离子。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是                         
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度没有明显变化的离子是    。
a．Cl-  B．SO42-  C．HCO3-
（2）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)

①图中b极要连接电的(填“正”或“负”)    极，C口流出的物质是          。
②SO32-放电的电极反应式为                           
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因      。
II．我国的能消费结构以燃煤为主，将煤气化可减少环境污染，但煤气化过程中能产生有害气体H2S，用足量的Na2CO3溶液可吸收，该反应的离子方程式为    。
(已知：H2S  Kal=9．1×10-8；Ka2=1．1 ×10-12；H2CO3  Kal=4．30×10-7；Ka2=5．61 ×10-11)

在常温下向20mL 0.1 mol·L－1某酸（用HAc表示）溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，用pH计来测定溶液中pH数据如下表，作出pH与NaOH溶液体积关系的曲线如图所示（忽略温度变化）。请根据表中数据和滴定曲线回答以下问题：

V(NaOH)mL
0.00
10.00
18.00
19.80
19.98
20.00
20.02
20.20
22.00
40.00
pH
3.0
4.7
5.7
6.7
7.7
8.7
9.7
10.7
11.7
12.5
（1）实验中的指示剂最好使用___________________________；
（2）当V (NaOH)＝20.00mL时，请写出溶液中主要存在的两种平衡状态的表示式_______________、________________；溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________；
（3）a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________________。
（4）该温度下，滴定曲线上c点时HAc的电离平衡常数Ka=_______（用含V的代数简式表示）。

某学生用0.10 mol/L标准NaOH溶液滴定某浓度的盐酸。记录数据如下：

实验序号
待测液体积（mL）
所消耗NaOH标准液的体积（mL）
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.54
2
20.00
6.00
26.00
3
20.00
1.40
21.36
 
（1）滴定时选用酚酞试液作指示剂，如何判断滴定达到终点                        。
（2）盐酸的物质的量浓度为_____________
（3）碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失，对测定结果的影响是           （填“偏高”或“偏低”或“无影响”，下同）。
（4）某同学用已知准确浓度的高锰酸钾溶液滴定溶液中Fe2+的浓度，高锰酸钾溶液应盛放在         中（填“甲”或“乙”），该反应的离子方程式为：                            。

回答下列问题。
（1）常温时，FeCl3溶液的pH   7（填“＞”、“＜”或“＝”），实验室配制FeCl3溶液时常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸溶液中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，原因是            ；将FeCl3溶液蒸干、灼烧，此过程中所涉及到的化学方程式是                      。
（2）25℃时，向0.1 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH减小，主要原因是                                                。
（3）某溶液中只存在OH－、H+、Na+、CH3COO－四种离子。
①若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是       ，该溶液中四种离子的浓度由大到小的顺序为                            。
②若溶液中四种离子的大小顺序为c（Na+）＞c（OH－）＞c（CH3COO－）＞c（H+），则溶液中溶质的化学式为                              。
③若溶液中c（Na+）＝c（CH3COO－），则该溶液显        （填“酸性”、“碱性”、“中性”），该溶液由体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合而成，则混合前c（NaOH）       c（CH3COOH）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl—和Fe3+。在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下：

（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是       。
（2）若步骤①的pH>12，则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠。写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式                                                。
（3）滤液D中除了含有OH—离子外，还含有的阴离子有             （填离子符号）。
（4）若滤液E的pH=4，c(Zn2+)=2mol·L-1，c(Fe3+)=2.6×l0-9mol·L-1，能求得的溶度积是       （填选项）。
A.Ksp[Zn(OH)2]    B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3]    C.Ksp[Fe(OH)3]
（5）步骤③要控制pH在一定范围。实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：                  　　 。
（6）已知：①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) ； ΔH=" a" kJ?mol-1
②H2O(l)  H+(aq)+OH-(aq) ；ΔH=" b" kJ?mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式：                             。
若①的溶度积常数为KSP，②的离子积常数为KW，Fe3+发生水解反应的平衡常数：
K=                 。（用含KSP、KW的代数式表示）

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
（1）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H2。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为               。
（2）氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的     （填写“左” 或“右”）池注入。
②图中X是____ __（填化学式）；乙中右室的电极反应式为：  _     ，图示中氢氧化钠溶液质量分数a％与b％的关系是        （填字母）。    
A. a%=b%          B. a%﹥b%             C. a%﹤b%
③甲中的离子交换膜为       （填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。
（3）氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的4种钠盐溶液pH如下表：

溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
 
下列说法中，不正确的是      （填字母）
a．向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度
b．四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO
c．常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是H2SO3
d．NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c（Na+）> c（H+）>c（HSO3-） >c（SO32-）>c（OH-）

水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2＋、Pb(OH)＋、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：

(1)Pb(NO3)2溶液中，________2(填“>”“＝”或“<”)；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，增加，可能的原因是________________________________。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH＝8时溶液中存在的阳离子(Na＋除外)有__________，pH＝9时主要反应的离子方程式为_______________________。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：

离子
Pb2＋
Ca2＋
Fe3＋
Mn2＋
Cl－
处理前浓度/(mg·L－1)
0.100
29.8
0.120
0.087
51.9
处理后浓度/(mg·L－1)
0.004
22.6
0.040
0.053
49.8
上表中除Pb2＋外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是________。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过要发生的反应程中主为：2EH(s)＋Pb2＋E2Pb(s)＋2H＋则脱铅的最合适pH范围为(    )
A．4～5     B．6～7     C．9～10     D．11～12

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网