题目内容
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
(1))重晶石(BaS04)常作胃肠道造影剂。
已知:常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,向BaSO4悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时, 溶液中 c(Ba2+)= 。
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H20]常作分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为_______。
②等物质的量浓度的四种稀溶液:
a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4 c.(NH4)2SO4 d.(NH4)2SO3
其中C(NH4+)由大到小的顺序为 (填选项字母)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常作强氧化剂,Na2S2O3常作还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色, 该反应的离子方程式为
②用铂作电极,电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8,其阳极的电极反应式为_____ __电解过程中阴极附近溶液的pH将______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为:称取0.3g产品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以______为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。重复2次,测得平均消耗标准液21.00mL。该产品中K2S2O8的质量分数为(杂质不参加反应) (列式并计算)。
(1)2.2×10-8 mol/L (2分)
(2)① 取少量晶体,加水溶解,再加入足量NaOH浓溶液加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有NH4+。(其它合理答案也给分) (2分)
② a>c>d>b (2分,写成a c d b 或b<d<c<a也可给分,但写成b d c a不给分)
(3)① 5S2O82-+2Mn2++8H2O催化剂10SO42-+2MnO4-+16H+ (2分)
② 2SO42- -2e-=S2O82-(或2HSO4- -2e- = S2O82-+2H+) (2分)
增大 (1分)
③淀粉 (1分)
(3分,列式2分,结果1分。列式中不带单位不扣分,写成94.5%亦不扣分。)
解析试题分析:(1)pH=2时,c(SO42-)=0.5×10-2mol/L,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=1.1×10-10,则。
(2)①NH4+的检验通常是加碱,使其转化为氨气,用湿润的石蕊试纸检验氨气。
②NH4+是弱碱阳离子,在水中可水解使溶液显酸性。a中NH4+与Fe2+的水解相互抑制,c中NH4+正常水解,d中NH4+与SO32-水解相互促进,因此c(NH4+)由大到小为a>c>d。因a、c、d分子中都有2个铵根离子,而b分子中只有1个铵根离子,水解毕竟是微弱的,因此b中的c(NH4+)最小,故整体顺序为a>c>d>b。
(3)①溶液变紫色说明有高猛酸根生成,过二硫酸根被还原为硫酸根。
②电解时,阴离子在阳极失电子,故电极反应式为2SO42- -2e-=S2O82-。阴极阳离子得电子,发生反应为2H++2e—=H2↑,氢离子减少溶液酸性减弱,pH升高。
③根据题中所述滴定原理,Na2S2O3标准液用来滴定碘单质,碘遇淀粉变蓝,因此用淀粉作指示剂。
滴定时发生的反应有:S2O82—+2I—=2SO42—+I2,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则有S2O82—~2S2O32-,因此产品中K2S2O8的质量为0.1000×21×10-3××270=0.2835g,产品中K2S2O8的质量分数为。
考点:考查溶度积的计算,盐类的水解,离子检验,电解池原理,中和滴定原理。
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 |
(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
A、B、C、D四种物质溶于水均完全电离,电离出的离子如下表。
阳离子 | Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+ |
阴离子 | SO42-、OH-、CO32-、Cl- |
现进行如下实验:
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体;
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙;
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙,但都不能溶解沉淀甲。
请回答:
(1)A的化学式为_________;室温时,将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍,pH分别变为a和b,则a _______b(填“>”、“=”或“<”)。
(2)加热蒸干C溶液并灼烧,最后所得固体为_______ (填化学式)。
(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为_______
(4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液,滴加过程中水的电离平衡将_______ (填“正向”、“不”或“逆向”)移动;最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________________
(5)已知沉淀甲的Ksp=x。将0.03mol·L-1的A溶液与0.01mol·L-1的B溶液等体积混合,混合溶液中酸根离子的浓度为_______ (用含x的代数式表示,混合后溶液体积变化忽略不计)。
(15分)
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ除去的离子是______。
(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:
CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
2.6×10-2 | 2.5×10-4 | 7.8×10-4 | 2.4×10-4 | 1.7×10-3 |
② 过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______。
③ 除去Mg2+的离子方程式是______。
④ 检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是_____。
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
① 过程Ⅳ除去的离子是______。
② 盐水b中含有SO42-。Na2S2O3将IO3- 还原为I2的离子方程式是______。
③ 过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:_______。
实验室用NaOH固体配制0.1 000mol·L-1NaOH溶液500mL.
(1)用托盘天平称取NaOH固体________g.溶液配制过程用到下列玻璃仪器,按首次使用的先后顺序依次是________ (填仪器选项符号)
A.玻璃棒 B.胶头滴管 C.烧杯 D.500mL容量瓶
(2)用所配制的0.1000mol·L-1NaOH溶液通过中和滴定测定一元弱酸HA溶液浓度,每次滴定取用的HA溶液均为20.00mL,使用酚酞溶液为指示剂,滴定终点的标志是____________________________。滴定的实验数据记录:
滴定次数 | NaOH溶液体积(mL) | |
V1 | V2 | |
1 | 3.05 | 44 |
2 | 1.45 | 41.5 |
3 | 7.65 | 47.6 |
处理以上实验数据,测得该HA溶液物质的量浓度为____________________。
(3)上述中和滴定实验中,以下操作可能导致所测溶液浓度偏高的是__________(填选项符号)
A.滴定管用待装液润洗
B.锥形瓶用待装液润洗
C.滴定前滴定管末端气泡没赶尽
D.滴定前平视观察读数,滴定后俯视观察读数
E.所用的标准液(NaOH溶液)浓度偏高
(4)用pH计测得该HA溶液pH=a,结合上述中和滴定结果可推算实验温度下HA的Ka=________。