题目内容

3．常温下，将CO2缓慢通入一定体积的NaOH溶液中，溶液的pH随通入CO2（标准状况）的变化曲线如图所示（忽略CO2的溶解），则下列说法中正确的是（　　）
A．该NaOH溶液的浓度为0.1mol/L，体积为6L
B．X、Y、Z三点对应的溶液中离子的种类不同
C．Y点对应的融资中离子浓度关系为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
D．Y点对应的溶液中存在着：c（Na+）=2c（HCO3-）+c（OH-）

分析 氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3，通入标况下6.72L二氧化碳后溶液的pH不再变化，说明此时氢氧化钠与二氧化碳完全反应转化成碳酸氢钠，据此可以计算出碳酸氢钠的物质的量、氢氧化钠的物质的量，
A．根据二氧化碳体积为0时溶液的pH计算出氢氧化钠溶液的浓度，再根据氢氧化钠的物质的量计算出溶液的体积；
B．X、Y、Z三点含有的离子种类相同，都含有：Na+、HCO3-、CO32-、OH-、H+；
C．根据通入标况下体积为4.48L二氧化碳时溶液的溶质判断各离子浓度大小；
D．根据Y点的物料守恒，结合盐的水解程度较小进行分析．

解答 解：标准状况下6.72L二氧化碳的物质的量为：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，3.36L二氧化碳的物质的量为0.15mol，4.48L二氧化碳的物质的量为0.2mol，
根据图象可知，当通入0.3mol二氧化碳时，氢氧化钠与二氧化碳恰好反应生成NaHCO3，根据碳原子守恒，生成碳酸氢钠的物质的量为0.3mol，
A．根据图象可知，没有通入二氧化碳之前，溶液的pH=13，则溶液中氢氧化钠的浓度为0.1mol/L，由于氢氧化钠的物质的量为0.3mol，则氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{0.3mol}{0.1mol/L}$=3L，故A错误；
B．X、Y、Z三点含有的离子为：Na+、HCO3-、CO32-、OH-、H+，所以含有的离子种类相同，故B错误；
C．氢氧化钠的物质的量为0.3mol，Y点通入0.2mol二氧化碳，0.3mol氢氧化钠与0.15mol二氧化碳反应生成0.15mol碳酸钠，剩余的0.05mol二氧化碳与0.05mol碳酸钠反应生成0.1mol碳酸氢钠，则Y点溶质为0.1mol碳酸钠、0.1mol碳酸氢钠，溶液显示碱性，则c（OH-）＞c（H+），碳酸氢根离子的电离小于碳酸根离子的水解，所以溶液中c（HCO3-）＞c（CO32-），溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），故C正确；
D．根据分析可知，Y点碳酸钠、碳酸氢钠的浓度相等，根据物料守恒可得：2c（Na+）=3c（CO32-）+3c（HCO3-）+3c（H2CO3），由于水解程度较小，则c（HCO3-）≈c（CO32-），则c（Na+）≈3c（CO32-），所以c（Na+）＞2c（HCO3-）+c（OH-），故D错误；
故选C．

点评 本题考查了离子反应的计算、盐的水解原理、离子浓度大小比较等知识，题目难度中等，注意掌握根据离子反应进行计算的方法，能够根据电荷守恒、盐的水解原理比较溶液中各离子浓度大小．

练习册系列答案
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13．ClO2是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂．回答下列问题：
（1）工业废水的处理：
某实验兴趣小组通过右图装置制备ClO2，并用它来处理Wg某T业废水（含Mn2+、CN-等）．
已知：Ⅰ．ClO2为黄绿色气体，极易溶于水，沸点11℃；
Ⅱ．ClO易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸性则大大降低；
Ⅲ．某T业废水处理过程中Mn2+转化为Mn02、CN转化为对大气无污染的气体；
Ⅳ．装置B中发生的反应为：H2C204+H2SO4+2KClO3═K2SO4+2CO2++2C102+H2O．
①A装置的名称是分液漏斗，C装置的作用为防倒吸．
②用H2C204溶液、稀硫酸和KC103制备ClO2的最大优点是制得Cl02的同时有CO2产生，可稀释Cl02，大大降低爆炸的可能性．
③写出装置D中除去Mn2+的离子方程式2ClO2+5 Mn2++6H2O=5 MnO2↓+2 Cl-+12H+．
④E装置中盛放的试剂可选用b、d（填标号）．
a．CCl4      b．H20    c．稀盐酸    d．NaOH溶液
（2）废水中CN-含量的测定：
另取工业废水W g于锥形瓶中，加入10mL0.10mol/L的硫酸溶液，用0.020 0mol/L的KMn04标准溶液进行滴定，当达到终点时共消耗KMn04标准溶液25.00mL．在此过程中：
①使用棕色滴定管的原因是防止KMnO4见光分解，滴定终点的判断依据是锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色．
②Wg工业废水中CN-的含量为0.000 5mol．
③若滴定管在盛放标准溶液前未用标准液润洗，则测定结果将偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
14．（1）今有下列三组物质，每组中都有一种物质跟其他三种属于不同的种类．将此种物质（写化学式）和分类依据（选出的物质与其他物质不同之处）写在下面相应的表格内．三组物质分别为：
（1）O2、F2、S、N2；            
（2）Fe、Na、Al、Si；
（3）NO、CO2、SO2、CaO．
组     别被选出的物质挑选依据
第（1）组
第（2）组
第（3）组
（2）已知钠是一种活泼的金属单质，可与冷水发生如下反应：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．则此反应是否是置换反应？是（填“是”或“否”），将其反应式改写为离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑．氢氧化铝也是一种两性氢氧化物，其中一个反应为：Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，将其反应式改写为离子方程式：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
11．下列变化过程中，不能肯定是吸热过程的是（　　）
A．化学反应B．水的电离C．盐的水解D．干冰的升华
18．将甲气体同时通入过量的乙溶液中，一定能产生沉淀的组合是（　　）
 序号 甲 乙
 ① SO2 石灰水
 ② CO2 石灰水
 ③ SO2 Ba（NO3）2
 ④ NO2 CaCl2
A．②③④B．②③C．①③④D．①②③
5．能说明Cl的非金属性比S强的事实有（　　）
①常温下S为固体，而Cl2为气体  
②Cl2与H2混合，强光照射剧烈反应，而S与H2反应需较高温度  
③与Fe反应，Cl2生成FeCl3，而S生成FeS  
④盐酸是强酸，而氢硫酸是弱酸 
⑤将Cl2通入氢硫酸中可置换出S．
A．①③⑤B．②③⑤C．②③④D．②③④⑤
12．运用原电池原理设计实验，验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱．
（1）请画出原电池装置图．
（2）写出原电池正极的电极反应式Fe3++e-═Fe2+．
（3）若电路中转移了0.1mol 电子，则该原电池负极质量减轻了3.2g．
9．氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：请回答下列问题
（1）吸收塔中通入空气的作用是将NO、NO2等氧化为硝酸．
下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是A．
A．浓硫酸B．氯化钙 C．生石灰  D．硝酸亚铁
（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO（NH2）2]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO2混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH2）2]反应生成CO2和N2，请写出反应的化学方程式NO+NO2+H2O=2HNO2、CO（NH2）2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O．
（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：4NH3+5O2?4NO+6H2O   4NH3+302?2N2+6H2O 在不同温度时生成产物如图一所示．在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃～900℃的理由是800～900℃时副产物N2的产率较低，NO的产率很．
（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH4NO3，电解总反应方程式为8NO+7H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3，需补充氨气的理由是将电解过程中生成的硝酸转化为硝酸铵．
（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu（NO3）2•3H2O，摩尔质量为242g/mol）．已知：25℃、1.01×105Pa时，在密闭容器发生反应：2NO2?N2O4，达到平衡时，c（NO2）=0.0400mol/L，c（N2O4）=0.0100mol/L．
现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体（25℃、1.01×105Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为36.3 g．
10．下列关于工业生产过程的叙述正确的是（　　）
A．联合制碱法中循环使用CO2和NH3，以提高原料利用率
B．硫酸工业中，SO2氧化为SO3时采用常压，因为高压会降低SO2转化率
C．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
D．炼钢是在高温下利用氧化剂把生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去

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