高中化学水的电离填空题

回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物，实现资源的再利用。
（1）回收利用印刷电路板上的铜制备CuCl₂。
实验室模拟回收过程如下：

已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	4.4	8.0

请回答下列问题：
①步骤III的操作名称是       。
②下列试剂中，可以作为试剂a的是       。
A．HNO₃溶液        B．Fe₂(SO₄)₃溶液         C．FeCl₃溶液
③若不加试剂b，直接加入试剂c调节溶液pH，是否可行？       （填“是”或“否”），理由是      。
（2）用H₂O₂和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜。
已知：2H₂O₂(l)=2H₂O (l) +O₂(g)             △H₁=－196kJ/mol
H₂O(l)=H₂(g) +1/2O₂(g)                    △H₂=＋286kJ/mol
Cu(s) +H₂SO₄(aq)=CuSO₄(aq) +H₂(g)         △H₃=＋64kJ/mol
则Cu(s) +H₂O₂(l) +H₂SO₄(aq) =CuSO₄(aq) +2H₂O(l)    △H =       。
（3）将反应Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O设计成原电池，其正极电极反应式是       。
（4）若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，假设印刷电路板中其他成分不与酸反应，欲制取3mol纯净的硫酸铜，需要0.5 mol/L的硝酸溶液的体积是       L。

(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。

（1）欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe³⁺，最宜选用的试剂是_____溶液；为检验其中的Fe²⁺，某同学设计了如下实验：取该酸洗废液少许加入试管中，滴入几滴酸性KMnO₄溶液后发现紫色消失。该同学得出结论：该溶液中含有Fe²⁺。大家认为该同学的实验设计不合理，理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。
（2）采用石墨作电极电解上述酸洗废液时，初始阶段，阳极板上有气泡生成，此时与该现象有关的阳极电极反应式为______；向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后，在合适的电压下电解，可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K₂FeO₄)。
（3）利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂)以及新制的硅酸(活化硅酸)，制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC)，具体方法如下：

①适当调高滤液A的pH，Al³⁺和Fe²⁺转化为沉淀，原因是______________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中，Al³⁺参与反应的离子方程式为________________。
③25℃时，PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位)，则在下列pH范围中，PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。

a．4～5         b．5～7         c．7～8        d．8～9
25℃时，pH>7且随pH增大，PAFSC的除浊效果明显变差，原因是碱性增强，使胶体发生了_____现象。

（1）常温下，向20 mL 0．2 mol·L^－1H₂A溶液中滴加0．2 mol·L^－1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图（其中Ⅰ代表H₂A，Ⅱ代表HA^－，Ⅲ代表A^2－）。请根据图示填空：

①当V（NaOH）＝20mL时，溶液中离子浓度的大小关系： ___________________；
②等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液与H₂A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水_________（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入___________。
（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH₃（g）N₂（g）＋3H₂（g）   △H＝＋92．4kJ·mol^－1研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是__________（填写催化剂的化学式）。
②恒温（T₁）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c₀的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α（NH₃）随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：如果将反应温度提高到T₂，Ru催化分解初始浓度为c₀的氨气过程中α（NH₃）—t的总趋势曲线（标注Ru—T₂）

③假设Ru催化下温度为T₁时氨气分解的平衡转化率为40％，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c₀的关系式是：K＝_____________。

NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品。请回答下列问题：
（1）NH₄Al(SO₄)₂可作净水剂，其理由是        （用离子方程式表示） 。
（2）下图是 0.1mol·L^-1电解质溶液的pH 随温度变化的图像。

其中符合0.1mol·L^-1NH₄Al(SO₄)₂的 pH随温度变化的曲线是          （填写序号），导致 pH 随温度变化的原因是          ；
（3）室温时，向100 mL 0.1 mol·L^-1 NH₄Al(SO₄)₂溶液中滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液，得到溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

①试分析图中 a、b、c、d 四个点，水的电离程度最大是         点；在 a 点，反应的离子方程式为            。
②下列对 b点时的说法正确的是         。

A．Al^3+已经完全沉淀

B．c(Na^+)＞c(SO4^2-)＞c(NH4^+)

C．Al(OH)3部分溶解

D．消耗的 NaOH 溶液体积大于300mL

A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物已略去）。

（1）若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C+D→B的离子方程式为      。
（2）若A、B为盐，D为强碱，A的水溶液显酸性，则
①C的化学式为           。
②反应B+A→C的离子方程式为                        。
（3）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时，将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。
①若图b符合事实，则D为     （填化学式），此时图b中x        7（填“﹥”“﹤”“﹦”）
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是         （用离子方程式表示）；已知图c中y﹤7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子浓度由大到小的顺序是      。
（4）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a，请写出A+D→C的热化学方程式：                             。

(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在电炉中高温(～1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。
①4Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)＝12CaO(s)+2P₄(s)+10CO₂(g）     ΔH₁=＋Q₁kJ·mol^-1
②CaO(s)+SiO₂(s)＝CaSiO₃(s）     ΔH₂=－Q₂ kJ·mol^-1
③CO₂ (g)＋C(s)＝2CO(g)    ΔH₃=＋Q₃kJ·mol^-1
已知：CaSiO₃的熔点(1546℃)比SiO₂低。
a、写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式_____________________________。
b、上述反应中SiO₂起何作用？______________________________________。
（2）白磷在热的浓氢氧化钾溶液中岐化得到一种次磷酸盐(KH₂PO₂)和一种气体        (写化学式)。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH₂PO₄，通常将pH控制在                  之间 (已知磷酸的各级电离常数为：K₁ = 7.1×10⁻³  K₂ = 6.3×10⁻⁸   K₃ =4.2×10⁻¹³  lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg≈0.6) 。Na₂HPO₄溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液，溶液则显酸性，其原因是                                           (用离子方程式表示)。
（4）白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P ₄+60CuSO₄+96H₂O＝20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
60molCuSO₄能氧化白磷的物质的量是            。

Cl₂及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途

（1）25℃时将氯气溶于水形成氯气－氯水体系，该体系中Cl₂(aq)、HClO和ClO^－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如左上图所示。
①已知HClO的杀菌能力比ClO^－强，由图分析，用氯气处理饮用水时，pH＝7.5与pH＝6时杀菌效果强的是__________。
②氯气－氯水体系中，存在多个含氯元素的平衡关系，分别用平衡方程式表示为
______________________________________________________________。
（2）ClO₂是一种新的消毒剂，工业上可用Cl₂氧化NaClO₂溶液制取ClO₂，写出该反应的化学方程式____________。
（3）工业上还可用下列方法制备ClO₂，在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO₃，然后与盐酸反应得到ClO₂。电解时，NaClO₃在_____极（填阴或阳）生成，生成ClO₃^–的电极反应式为_________________________。
（4）一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl^–、1mol ClO_x^–（x=1,2,3,4）的能量大小与化合价的关系如右上图所示
①从能量角度看，C、D、E中最不稳定的离子是     （填离子符号）。
②B → A + D反应的热化学方程式为                     （用离子符号表示）。

（1）某温度下，纯水的[H⁺] =2.0×l0^－7mol·L^—l，则此时的[OH^—]=__________。若温度不变，滴入稀硫酸使[H⁺] =5.0×l0^－7mol·L^—l．则[OH^—]=_________，由水电离出的[H⁺]=__________。
（2）若l00℃时纯水电离出的[H⁺]为l.0×l0^－6mol·L^—l，此时Kw=__________。

钠及其化合物具有广泛的用途。
（1）常温下，浓度均为0．1mol·L^-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表；

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8．8	9．7	11．6	10．3	11．1

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力最强的是_______   _，根据表中数据，浓度均为0．01mol·L^—1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是________（填编号）。
A．HCN           B．HClO          C．CH₃COOH            D．H₂CO₃
（2）有①100ml 0．1 mol/L NaHCO₃  ②100ml 0．1 mol/L Na₂CO₃两种溶液，溶液中水电离出的H⁺个数：
①       ②(填“>”、“＝”或“<”，下同)。溶液中阴离子的物质的量浓度之和：①       ②
（3）NaHCO₃是一种    （填“强”或“弱”）电解质；写出HCO₃^―水解的离子方程式：              ，常温下，0．1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中Na^＋、HCO₃^―、H₂CO₃、CO₃^2―、OH^―五种微粒的浓度由大到小的顺序为：                          。
（4）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
①当150ml 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下2．24LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
②几种离子开始沉淀时的PH如下表：

离子	Fe^2+	Cu^2+	Mg^2+
pH	7．6	5．2	10．4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺离子的溶液中滴加NaOH溶液时，       （填离子符号）先沉淀，
Ksp[Fe(OH)₂]      Ksp[Mg(OH)₂] (填“>”、“＝”或“<”)，要使0．2mol/L硫酸铜溶液中Cu^2＋沉淀较为完全（使Cu^2＋浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为     。（K_spCu(OH)₂＝2×10^－20mol²·L^－2）

(12分)（1）已知在一定温度下：C（s）+CO₂（g） 2CO（g）平衡常数K；
C（s） + H₂O（g） CO（g）+H₂（g） 平衡常数K₁；
CO（g）＋H₂O（g）H₂（g）＋CO₂（g） 平衡常数K₂ ，
则K、K₁、K₂之间的关系是：            。
（2）MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液。阳极的电极反应式是    。
（3）利用I₂的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H₂SO₃，装入锥形瓶中，用一定浓度的标准I₂溶液进行滴定，所用指示剂为      ，滴定终点时的颜色变化为        。
（4）用标准NaOH溶液滴定盐酸时，滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，会造成测定结果        。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5）如果要从氯化铁溶液得到纯氯化铁固体，常采用的方法是                             。
把NaHCO₃和FeCl₃溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程为         。
（6）怎样除去锅炉中难溶的硫酸钙沉淀?
（7）某温度下，水的离子积常数K_w = 1．0×10^-12mol²·L^-2。该温度下，将pH＝4的H₂SO₄溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，当混合溶液的pH＝7时，H₂SO₄溶液与NaOH溶液的体积比为             。

（选做）现有浓度均为0．1 mol/L的下列溶液：①硫酸．②醋酸．③氢氧化钠．④氯化铵．⑤醋酸铵．⑥硫酸铵．⑦硫酸氢铵．⑧氨水，请回答下列问题：
（1）①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H^＋的浓度由大到小的顺序是(填序号)________________．
（2）④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH₄⁺浓度由大到小的顺序是(填序号)________________．
（3）将③和④等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______         ．
（4）已知t℃时，K_W＝1×10^－13，则t℃(填“＞”．“＜”或“＝”)______25℃．在t℃时将pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H₂SO₄溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b________．

(12分)（1）现用氯化铜晶体（CuCl₂.2H₂O，含少量FeCl₂杂质）制取纯净的CuCl₂．H₂O先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯：

已知Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表

请回答下列问题：
①请从下列物质中选出第一步中需加入的X
a．NaClO      b．H₂O₂
c．KMnO₄      d．HNO₃
②如何检验溶液Ⅱ中除Cu^2＋外的金属阳离子：________________________________。
③由溶液Ⅲ得到CuCl₂.2H₂O晶体的操作是___________________________________．
（2）某化学兴趣小组取一定量的双氧水，欲准确测定其中H₂O₂的含量：
取双氧水25. 00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释。用一定浓度的高锰酸钾标准溶液滴定，其反应的离子方程式为：
（1）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，滴定到达终点的现象是________________________________________________
（2）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果____（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。

(16分)I.水的电离平衡曲线如图所示，根据图中数据，回答下列问题：

（1）图中A、B、C、D四点的 由大到小的顺序：______。
（2）若从A点到D点，可采用的方法是________________________。
（3）在100℃时，将pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液混合至呈中性，需硫酸和氢氧化钾的体积比为____。
Ⅱ．（1）室温下，向氨水中加入稀盐酸，使其恰好完全中和，所得溶液的pH_______7（填“>”、“<”或“=”），用离子方程式表示其原因________________________，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为____________；
（2）氨水中加入少量氯化铵固体，NH₃.H₂O的电离平衡_______（“向左”、“向右”或“不”）移动，此时溶液中 _______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

下表是不同温度下水的离子积常数：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10^-14	a	1×10^-12

试回答以下问题：
（1）若25<t₁<t₂,则a     1×10^-14(填“>”、“<”或“=”)，做此判断的理是             。
（2）25℃时，某Na₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)=5×10^-4 mol/L,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na⁺)∶c(OH^-)=      。
（3）t₂℃时，将pH=11的苛性钠溶液V₁ L与pH=1的稀硫酸V₂ L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V₁∶V₂=       ；此溶液中各种离子的浓度由小到大的顺序是               。

现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵，⑧氨水，请回答下列问题：
（1）①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由小到大的顺序是（填序号）             。
（2）④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH₄⁺浓度由小到大的顺序是（填序号）            。
（3）将③和④等体积混合后，混合液中各离子浓度由大到小的顺序是              。
（4）已知t℃，K_W＝1×10^－13，则t℃（填“>”或“<”或“＝”）     25℃。在t℃时将pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H₂SO₄的溶液b L混合后pH＝10，则a：b=