(8分)最近雾霾天气又开始肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该吸收反应的离子方程式是
(2)已知H2SO3的电离常数为 K1=1.54×10-2 , K2=1.02×10-7, H2CO3的电离常数为 K1=4.30×10-7, K2= 5.60×10-11,则下列微粒可以共存的是_____________。
A.CO32- HSO3- B.HCO3- HSO3-
C.SO32- HCO3- D.H2SO3 HCO3-
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
| n(SO3²﹣):n(HSO3﹣) | 91 :9 | 1 :1 | 1 :91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显 性,从原理的角度解释原因
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是(选填字母):
A.(Na+)= 2c(SO32-)+ c(HSO3-),
B.(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-),
C.(H2SO3)+ c(H+)= c(SO32-)+ (OH-),
D.(Na+)+ c(H+)=" 2" c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生 。再生示意图如下:
① 吸收液再生过程中的总反应方程式是 。
② 当电极上有1mol电子转移时阴极产物为 克.
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
| pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
| 温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
| MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 ;
(4)沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是
某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
| 实验序号 | 加入试剂 | 实验现象 |
| Ⅰ | 4 mL 2 mol·L-1 HCl 溶液 | 沉淀溶解 |
| Ⅱ | 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl 溶液 | 沉淀溶解 |
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程 。
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因 。
(3)甲同学认为应补充一个实验:向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。该实验的目的是 。
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH- ,进而使沉淀溶解;二是 。
(5)乙同学继续进行实验:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是 。
③乙同学这样配制混合溶液的理由是 。
已知:在室温时H2O
H++OH- KW=10-14 CH3COOH
H++ CH3COO- Ka=1.8×10-5
(1)取适量醋酸溶液,加入少量醋酸钠固体,此时溶液中C(H+)与C(CH3COOH)的比值 (填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)醋酸钠水解的离子方程式为 。当升高温度时,C(OH—)将 (填“增大”“减小”“不变”);
(3)0.5mol·L-1醋酸钠溶液pH为m,其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a;1mol·L-1醋酸钠溶液pH为n,水解的程度为b,则m与n的关系为 ,a与b的关系为 (填“大于”“小于”“等于”);
(4)将等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)若醋酸和氢氧化钠溶液混合后pH<7,则c(Na+)_______________ c(CH3COO-)(填“大于”、“小于”或“等于”),
(6)室温时,若由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合,则下列说法不正确的是____________。
| A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1 |
| B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7 |
| C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2 |
| D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2 |
体醋酸钠后测得溶液的C(OH-)为2.2×10-5mol·L-1,以上三种金属离子中 能生成沉淀,原因是 。
(KSP[Mg(OH)2]=1.8×10-11、KSP[Zn(OH)2]=1.2×10-17、
KSP[Cd(OH)2]=2.5×10-14)
(8)取10mL0.5mol·L-1盐酸溶液,加水稀释到500mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)
= mol/L。
(1)室温下在pH=12的NaCN溶液中,由水电离的c(OH—)为 mol?L—1。
(2)浓度为0.1mol?L—1的下列各物质的溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是___(填序号)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3?H2O ④CH3COONH4
(3)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H+ +HA—,HAˉ
H+ +A2—。
①则Na2A溶液显____性;NaHA溶液显 性(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
②若有0.1mo1?L—1Na2A的溶液,其中各种离子浓度由大到小的顺序是: (填序号)。
| A.c(Na+)>c(A2—)>c(OH—)>c(HA—)>c(H+) |
| B.c(Na+)> c(OH—)>c(HA—)> >c(A2—) > c(H+) |
| C.c(Na+)> c(H+)> c(A2—)> c(OH—)>c(HA—) |
| D.c(A2—)>c(Na+)> c(OH—) > c(H+)>c(HA—) |
①当AgBr沉淀开始析出时,溶液中Ag+浓度是 。
②当AgC1沉淀开始析出时,溶液中的Br—、I—是否完全沉淀 (当溶液中离子浓度小于1.0×10—5mo1/L时,认为已经沉淀完全,本空选填“是”或“否”)。
某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni,还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质(其他不溶杂质不与酸碱反应)。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法,以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。![]()
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+,不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 4.1 | 1.7 | 7.6 | 7.0 |
| 完全沉淀的pH | 5.2 | 3.2 | 9.5 | 9.2 |
(1)操作a为 。
(2)“碱浸”的目的是除去 (填化学式)。
(3)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是 。
(4)NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 。
②已知碱性镍氢电池总反应: H2+2NiOOH
(5)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe(OH)2的溶度积