题目内容
【题目】Ⅰ.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
(1)已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,将BaSO4的悬浊液过滤,滤液中c(Ba2+)=_______mol·L-1。取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L-1的Na2SO4溶液混合,混合液中c(Ba2+)=___________ mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_____________________________________________________
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:______________________________________________________
Ⅱ.在25 ℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO | HSCN | H2CO3 |
K=3.2×10-8 | K=0.13 | K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 |
(1)1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________________
(2)向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为_______________________________
(3)25 ℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是______________________(填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1 HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c.用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
【答案】 1×10-5 1×10-10 CaSO4(s)+CO32- (aq)===CaCO3(s)+SO42-(aq) CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 c(K+)>c(SCN-)>c(OH-)>c(H+) Na2CO3+HClO===NaHCO3+NaClO a、c
【解析】Ⅰ、 (1)根据硫酸钡的溶度积常数可知硫酸钡悬浊液中存在c(Ba2+)×c(SO42-)=1×10-10,c(Ba2+)=1×10-5mol/L;取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合,反应后c(SO42-)=1mol/L,则由c(Ba2+)×c(SO42-)=1×10-10,可知c(Ba2+)=1×10-10mol/L;(2)①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq);②由平衡CaSO4(s)
Ca2+(aq)+SO42-(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,发生:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq);
Ⅱ、(1)KSCN溶液中SCN-水解显碱性,溶液中离子浓度大小为c(K+)>c(SCN-)>c(OH-)>c(H+);(2)分析电离平衡常数可知酸性:HSCN>H2CO3>HClO;碳酸钠和次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+HClO=NaHCO3+NaClO;(3)
a.用pH计测量0.1molL-1 NaClO溶液的pH,若测得pH>7,说明次氯酸根离子水解,可证明HClO为弱酸,a正确;b.用pH试纸测量0.01molL-1 HClO溶液的pH,由于次氯酸具有漂白性,pH试纸不能测定溶液pH,不能证明HClO为弱酸,b错误;c、用仪器测量浓度均为0.1molL-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,说明次氯酸溶液中离子浓度小于盐酸,存在电离平衡,可证明HClO为弱酸,c正确;答案选ac。