题目内容
室温下,在0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol/L NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图,下列有关说法正确的是
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A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为:Al3+ + 3OH-
Al(OH)3
B.a-b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b-c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
C
【解析】
试题分析:硫酸铝溶液中存在铝离子的水解平衡:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,逐滴加入氢氧化钠溶液首先生成氢氧化铝沉淀,当氢氧化钠过量时氢氧化铝又溶解在氢氧化钠中生成偏铝酸钠和水,则A、硫酸铝是强酸弱碱盐,铝离子水解溶液显酸性,水解方程式应为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,A错误;B、a—b段,溶液pH增大,水解平衡正向移动,铝离子浓度减小,B错误;C、b—c段,加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀,C正确;D、根据图像可知c点时溶液的pH突然增大,Al(OH)3沉淀开始溶解,D错误,答案选C。
考点:考查考查与化学反应相关的图像,涉及盐类的水解,水解方程式、氢氧化铝的的性质
(本题共14分)某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子:
阳离子 | Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+ |
阴离子 | Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32- |
现对该废水样品进行以下研究:
Ⅰ.向试管中滴加浓盐酸,有少量的无色气体生成,气体遇空气立即变为红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的阴离子是 ,一定不含有的阳离子是 ;
(2)写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO2气体生成白色絮状沉淀的离子方程式(只写这一个): ;
(3)已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子(X)。若控制溶液的pH为10.7左右,再加入铝粉,除去X离子的同时产生氨气和氮气,且体积比为1﹕4,完成下列反应的离子方程式并配平:(X用具体的离子符号表示)Al + X + OH- =AlO2-+ NH3 + N2 + 。该反应的还原产物是 。若除去0.2mol X离子,要消耗铝 g。
(4)若将废水中的铁元素完全转化成Fe3+,此时测得c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,要想将其转换为Fe(OH)3沉淀而除去,则应调节溶液pH至少大于 。(已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-38)