题目内容

科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）工业上用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4，反应的离子方程式为___________________；实验室中，Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为___________________（用离子方程式表示）。
（2）下图是大型蓄电系统的示意图。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，反应原理为：，电解质通过泵在储罐和电池间循环；离子选择性膜只允许钠离子通过。

当蓄电池放电时，电池中Na+的移动方向是_________（填“a→b”或“b→a”），电极a的电极反应式为_______________；当蓄电池处于充电状态时，电极b的电极反应式为___________。用该电池做电源，采用惰性电极电解200 mL 1 mol·L－1的AgNO3溶液，当阴极质量增加2.16 g时，电解后溶液的pH为_________（不考虑溶液体积变化）。
（3）工业上，用Na2SO3溶液作为吸收液可吸收烟气中的SO2，吸收SO2过程中，溶液pH与关系如下表：


91∶9
1∶1
9∶91
pH（25℃）
8.2
7.2
6.2
 
①由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用平衡原理解释：__________________。
②当溶液呈中性时，溶液中离子浓度的大小关系为_____________________________。


（1）CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）
2S2-+O2+2H2O=S↓+4OH-
（2）b→a      Br3-+2e-=3Br?      S42- + 2e-=2S22-     1
（3）①酸   在HSO3-溶液中存在以下两个平衡HSO3-+ H2OH2SO3+OH-，HSO3-SO32-+H+，其中以电离为主，故溶液为酸性。
② C(Na+)＞C(HSO3-)＞C(SO32-)＞C(OH-)=C(H+)

解析试题分析：（1）该反应为沉淀的转化，CaSO4微溶于水，离子方程式中要写化学式，
CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq），不写状态也可以；2S2-+O2+2H2O=S↓+4OH-
(2)根据总反应方程式，放电时右侧的电解质储罐中Na2S2变为Na2S4，S元素化合价降低得到电子，该储罐为原电池的正极，Na+向该极移动；a极物质由NaBr3得到电子变为NaBr，电解反应式为Br3-+2e-=3Br?；充电时b极物质由Na2S4得到电子变为Na2S2，电极反应式为S42- + 2e-=2S22-。
电解后得到银单质的量为n(Ag)=2.16÷108=0.02mol   n(e-)=0.02mol  
则溶液中OH-放电，n(H+)=n(OH-)=n(e-)=0.02mol，c(H+)=0.02÷0.2=0.1mol/L    pH=1
(3)由表中第三组数据可知，溶液中HSO3-量多时，溶液显酸性，由于SO32-、HSO3-水解呈碱性，故只能是HSO3-在溶液中以电离为主溶液呈酸性，在HSO3-溶液中存在以下两个平衡HSO3-+ H2OH2SO3+OH-，HSO3-SO32-+H+，其中以电离为主，故溶液为酸性。
两溶液按1：1混合呈碱性，故需多加入少量HSO3-溶液才能转化为中性，NaHSO3量多于Na2SO3，故有
C(Na+)＞C(HSO3-)＞C(SO32-)＞C(OH-)=C(H+)
考点：考查化学反应原理中电化学、溶液中离子浓度的比较、沉淀的转化等有关问题。

练习册系列答案
相关题目

现有pH＝2的醋酸溶液甲和pH＝2的盐酸乙，请根据下列操作完成问题：
(1)取10 mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动；另取10 mL的甲溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶完后，溶液中[H＋]/[CH3COOH]的比值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为：pH(甲)________pH(乙)。(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为：V(甲)________V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中[Na＋]、[CH3COO－]的大小关系为：[Na＋]________[CH3COO－]。
(5)取25 mL的乙溶液，加入等体积pH＝12的氨水，反应后溶液中的溶质为_________________。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀，从而将其除去的可能性，查得如下资料：(以下数据和实验均指在25℃下测定)

难溶电解质
 		CaCO3
 		CaSO4
 
Ksp(mol2·L－2)
 		3×10－9
 		9×10－6
 
 
实验步骤如下：
①往100 mL 0.1 mol·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液．
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液．
④向沉淀中加入足量的盐酸。
（1）步骤①所得悬浊液中[Ca2＋]＝________ mol·L－1
（2）写出第②步发生反应的离子方程式：________________________________.
（3）设计第③步的目的是________________________________________________．
（4）第④步操作发生的现象为：                                              。

(14分) 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。
Ⅰ．每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。最近，我国在甲醇燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图1所示。
(1)请写出从C口通入O2发生的电极反应式      。
(2)以石墨做电极电解饱和食盐水，如下图2所示。电解开始后在      的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为       (保留两位有效数字，NA取6.02×1023)。

Ⅱ.随着电池使用范围的日益扩大，废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。
(1)电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理      。
（2）工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO4·7H2O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为      。
②常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1×10－32 mol4·L－4，溶液的pH至少为      ，才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬（＋6价）78mg?L－1的废水，需用绿矾的质量为      kg。（写出主要计算过程）

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
①
0.1
0.1
pH＝9
②
c
0.2
pH＝7
③
0.2
0.1
pH＜7
 
请回答：
（1）从①组情况分析， HA是强酸还是弱酸       。
（2）②组情况表明，c     0.2 (选填“>”、“<”或 “＝”)。混合液中离子浓度c(A－) __c(Na＋)
(选填“>”、“<”或 “＝”)。
（3） 从③组实验结果分析，说明HA的电离程度______NaA的水解程度 (选填“>”、“<”或 “=”)，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是               。
（4）①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝              mol·L－1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)－c(A－)＝      mol·L－1； c(OH－)－c(HA)＝       mol·L－1

已知：Ksp(AgCl)=1.8×10—10，Ksp(AgI)=1.5×10—16 ，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12，Ag2CrO4为砖红色沉淀。
(1) AgCl、AgI、 Ag2CrO4三种饱和溶液中，Ag+浓度由大到小顺序是                     。现将等体积2.0×10—4 mol·L－1的AgNO3溶液和一定浓度的Na2CrO4溶液混合，若要产生Ag2CrO4沉淀，则Na2CrO4溶液至少浓度为               mol·L－1。
(2) 在室温下，向0.02mol·L－1的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol·L－1稀硫酸，溶液由黄色转变为橙红色的Na2Cr2O7，该平衡转化的离子方程式为                                。Na2Cr2O7可用来鉴别NaCl和NaNO2，鉴别时发生的离子方程式为                                。
(3) 工业酸性废水中含Cr2O72－离子会造成铬污染，排放前先将Cr2O72－还原成Cr3+，并转化成Cr(OH)3除去，工业上采用的方法是向废水中加入NaCl，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气。结果溶液的pH值不断升高，溶液由酸性转变为碱性。在以上处理过程中，写出其阳极电极反应式：           ，Cr2O72－转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为：                     。
(4) 用AgNO3溶液滴定含Cl－的溶液，可测定溶液中的c(Cl－)。可滴入几滴             溶液为指示剂，滴定的终点现象为                                。

工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。酸浸过程发生反应：MemOn+H+→Me（2n/m）++H2O，Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表：        

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
8.0
≥-0.42
≥2.5
≥7
≥7
 
回答下列问题：
（1）酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4，其离子方程式为      　　             。
酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图，为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是　　　　　　　               　　。
               
图1： SO2的吸收率与 pH值的关系  　   图2： SO2的吸收率与温度的关系
（2）滤渣B的主要成分是                 　　  。
（3）加入MnS的目的是             　  　　　　　　  。
（4）操作IV的步骤为　　　　　　、　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。
（5）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌情况下，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为：　　　               　　　　　　　　。
（6）已知金属离子浓度小于1.0×10－5mol/L时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25℃时Zn(OH)2溶度积Ksp为            （不需计算过程，计算结果保留两位有效数字）。

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出
NaClO2·3H2O；
②常温下，Ksp(FeS)=6．3×10-18；Ksp(CuS)=6．3×10-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10-28
（1）反应I中发生反应的离子方程式为      。
（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是      (填写序号)。
a．蒸馏   b．蒸发浓缩   c．过滤   d．冷却结晶    e．灼烧
（3）印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：

弱酸
HClO2
HF
H2CO3
H2S
Ka／mol·L-1
1×10-2
6.3×10-4
K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
 ①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为        (用化学式表示)；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：              (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ；常温下，当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为          。
（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ，若生成气体a的体积为1．12L(标准状况)，则转移电子的物质的量为   。

某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应)，现用中和滴定测定其浓度。
（1）滴定：①用      式滴定管盛装c mol/L盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准盐酸的体积填入③表空格中，此时滴定管中液体的体积         mL。
②下表是4种常见指示剂的变色范围：

指示剂
 		石蕊
 		甲基橙
 		甲基红
 		酚酞
 
变色范围（pH）
 		5．0—8．0
 		3．1—4．4
 		4．4—6．2
 		8．2—10．0
 
 
该实验应选用       作指示剂；
③有关数据记录如下：
滴定序号
 		待测液体积(mL)
 		所消耗盐酸标准液的体积(mL)
 
滴定前
 		滴定后
 		消耗的体积
 
1
 		V
 		0．50
 		25．80
 		25．30
 
2
 		V
 		 
 		 
 		 
 
3
 		V
 		6．00
 		31．35
 		25．35
 
 
（2）根据所给数据，写出计算烧碱样品的物质的量浓度的表达式(不必化简)c =                    。
（3）对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
A．若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果         ；
B．读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则会使测定结果         ；
C．若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果         ；
D．滴加盐酸速度过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，则会使测定结果         。

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