题目内容

16.Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3 (s)?Cr3+(aq)+3OH-(aq).常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-32,要使c(Cr3+)完全沉淀,溶液的pH应调至5.

分析 Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32=c(Cr3+)•c(OH-3,要使c(Cr3+)完全沉淀,应使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算.

解答 解:Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32=c(Cr3+)•c(OH-3,当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)=$\root{3}{\frac{1.0×1{0}^{-32}}{1{0}^{-5}}}$mol/L=10-9 mol/L,c(H+)═$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5,故答案为:5.

点评 本题考查沉淀溶解平衡和Ksp的有关计算,为高频考点,侧重于反应原理的应用的考查,注意把握计算公式的运用,题目难度不大.

练习册系列答案
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6.芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备.芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基.某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸.反应原理:
反应试剂、产物的物理常数:
名称相对分子质量性状熔点沸点密度溶解度
乙醇乙醚
甲苯92无色液体易燃易挥发-95110.60.8669不溶易溶易溶
苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶易溶
主要实验装置和流程如图1、2:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程(图3)分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

(1)无色液体A的结构简式为;操作Ⅱ为蒸馏.
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气.
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是ABD.
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液,分液,水层再加入浓盐酸酸化,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸.
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol.产品中苯甲酸质量分数为96%.
4.甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生资源,具有开发和应用的广阔前景.
(1)已知:
CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)△H=+84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol
①工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=-316kJ•mol-1
②在上述制备甲醛时,常向反应器中通入适当过量的氧气,其目的是提高甲醇的转化率.
(2)工业上可用如下方法合成甲醛,化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键C-CC-HH-HC-OC≡OO-H
键能/kJ/mol348413436358x463

请回答下列问题:
①如图中曲线a到曲线b的措施是加入催化剂.
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ/mol,则x=1097.
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池正极的电极反应式为O2+2H2O-4e-=4OH-
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子Cu2+H+Cl-SO42-
c/mol/L0.5220.5
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶液现象)阳极上收集到氧气的质量为3.2g.
(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO),较高温度下(700-1000℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2-,O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2.由右图可知A为直流电源的负极(填“正极”或“负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式:H2O+2e-=H2↑+O2-
11.某实验小组拟用50mL NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液.

(I)向50mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变),随后取此溶液10mL,将其稀释至100mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol•L-1的盐酸,产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图1所示.
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式:H++OH-═H2O、CO32-+H+═HCO3-
(2)NaOH在吸收CO2后,所得溶液中溶质的物质的量浓度之比为1:1.
(3)产生的CO2体积(标准状况下)为0.056L.
(4)原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
(II)为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,设计了如下实验步骤:
①用25mL NaOH溶液吸收CO2气体,至CO2气体不再溶解;
②小火煮沸溶液1min~2min;
③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合,此方案能制得较纯净的Na2CO3(第一步的实验装置如图2所示)
(1)写出①、③两步的化学反应方程式①NaOH+CO2=NaHCO3.③NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
(2)装置B中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液,作用是除去二氧化碳中HCl.
(3)有人认为将实验步骤②、③的顺序对调,即先混合再煮沸更合理,你认为对吗?不对(填“对”或“不对”),理由若不先除去溶液中溶解的CO2气体,则实验③加入的NaOH溶液将有一部分与CO2气体反应,使NaOH溶液不能完全转化为Na2CO3.这样制取的Na2CO3中就会混有NaHCO3
(4)实验室中吸收尾气的方法很多.如图装置中可以用来吸收氨气的是ACE.
1.以煤为主要原料可以制备乙二醇,相关工艺流程如下:

(1)写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式2CO+3H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$HOCH2CH2OH
(2)合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质.下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是B(填字母).
A.草酸( HOOC-COOH)    B.甲醇(CH3OH)    C.尿素[CO(NH22]
(3)工业上还可以利用天然气(主要成分为CH4.)与CO2反应制备合成气.已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3KJ/mol
(4)方法2:在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)?HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率,宜采用的措施是BC(填字母).
A.升高温度    B.增大压强    C.增大氢气浓度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:CH3OOC-COOCH3+2H2O?2CH3OH+HOOC-COOH
①草酸是二元弱酸,可以制备KHC2O4 (草酸氢钾),KHC2O4 溶液呈酸性,用化学平衡原理解释:HC2O4-既能水解又能电离:HC2O4-?H++C2O42-;HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-,而HC2O4-的电离大于其水解.
②在一定的KHC2O4 溶液中滴加NaOH溶液至中性.下列关系一定不正确的是AC(填字母).
A.c(Na+)>c(K+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-
B.c(K+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4
C.c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-
(6)乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池,加入乙二醇的电极为电源的负(填“正”或“负”)级,负极反应式为HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O.

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