高中化学盐类水解的应用试题

“2015.8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露。氰化物多数易溶于水，有剧毒，易造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
电离平衡常数 （ 25℃）	Ki=1.77×10^－4	Ki=5.0×10^－10	Ki1=4.3×10^－7 Ki2=5.6×10^－11

 
（1）根据价键规则，写出HCN的结构式是           ；
（2）下列能用于判断氮、碳两种元素非金属性强弱的是________。（填序号）
a．气态氢化物沸点
b．最高价氧化物对应水化物酸性强弱
c．Al₂O₃ + N₂ + 3C ="=" 2AlN + 3CO
d．单质晶体类型
（3）一定浓度的NaCN溶液pH=9，用离子方程式表示呈碱性的原因是        ；通过列式计算“c（CN^－）与c（HCN）”的大小                       判断：c（CN^－）        c（HCN）（填“>”、“<”或“=”）
（4）含CN^﹣的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO₂作用下用NaClO将CN^﹣氧化成CNO^﹣。CNO^﹣在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N₂与CO₂．某环保部门用下图装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定CN^﹣被处理的百分率。

将浓缩后含CN^﹣的废水与过量NaClO溶液的混合液（其中CN^﹣浓度为0.05mol/L）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。
①甲中反应的离子方程式为             ；乙中反应的离子方程式为         。
②乙中生成的气体除CO₂、N₂外还有HCl及副反应生成的Cl₂等，上述实验是通过测定CO₂的量来确定CN^﹣的处理效果．丙中加入的除杂试剂是    （填标号）。
（A）饱和食盐 （B）饱和NaHCO₃溶液 （C）浓NaOH溶液 （D）浓硫酸
丁在实验中的作用是          。戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN^﹣被处理的百分率   80%（填“＞”、“二”或“＜”=）。

（I）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下的反应关系：

（1）若B是淡黄色固体，②③反应均用到同一种液态氢化物。D物质常用于食品工业。写出④反应的化学方程式___________________________。
（2）若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出③反应的化学方程式______________。
（3）若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出④反应离子方程式________________________。
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式________________________。
（5）若A是应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。写出④反应的离子方程式______________________________________________。
（II）在温度相同、体积均为1 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。已知：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)   ΔH ="-98.3" kJ·mol^-1。

容 器	甲	乙	丙
反应物投入量	2 mol SO2、1 mol O2	2 mol SO3	m mol SO2、n mol O2、p mol SO3
c(SO3) /mol·L^-1	1.4	1.4	1.4
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
SO2或SO3的转化率	α1	α2	12.5%

则：α₁+α₂=_________________，p=________________mol，b+c="_______________kJ" 。
（III）HA、H₂B、H₃C三种弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：A．HA+HC^2-(少量)A^-+H₂C^-     B．H₂B(少量)+2A^-B^2-+2HA
C．H₂B(少量)+H₂C^-HB^-+H₃C
回答下列问题：
（1）相同条件下，HA、H₂B、H₃C三种酸中，酸性最强的是_____________。
（2）A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2-六种离子中，最易结合质子(H⁺)的是_________，最难结合质子的是____________。
（3）完成下列反应的离子方程式HA（过量）＋C^3-：________________________________。
(IV)在25下，将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH₄⁺) = c(Cl^－)，则溶液显______________（填“酸”、“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH₃·H₂O的电离常数Kb=_____________。

一定温度下，向300 mL 1 mol/L的NaOH溶液中通入b mol CO₂，下列说法正确的是

A．通入CO2过程中溶液的Kw减小

B．当b= 0.2时，所得溶液中部分离子浓度关系为：c (HCO3^-) > c (CO3^2-) > c ( OH^-) > c (H^+)

C．b= 0.3与b= 0.15时，所得溶液中的微粒种类不相同

D．当恰好生成NaHCO3时，溶液中存在：c(Na^+)+c(H^+)==c(HCO3^-)+c( OH^-)

常温下，在10mL0.1 mol•L^-1Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1 mol•L^-1HCl溶液，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示（CO₂因逸出未画出，忽略因气体逸出引起的溶液体积变化），下列说法正确的是（ ）

A．在0.1mol•L^-1Na2CO3溶液中：c（Na^+）+c（H^+）=c（CO3^2-）+c（HCO3^-）+c（OH^-）

B．当溶液的pH为7时，溶液的总体积为20mL

C．在B点所示的溶液中，浓度最大的阳离子是Na^+

D．在A点所示的溶液中：c（CO3^2-）=c（HCO3^-）＞c（H^+）＞c（OH^-）

二甲醚(CH₃OCH₃)是一种重要的清洁燃料气，其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气，也可用作燃烧电池，具有很好的发展前景。
（1）已知H₂、CO和CH₃OCH₃的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol，则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为：____________。
（2）工业上采用电浮远凝聚法处理污水时，保持污水的pH在5.0，通过电解生成Fe(OH)₃胶体，吸附不溶性杂质，同时利用阴极产生的H₂，将悬浮物带到水面，利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示：

①乙装置以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式__________________；下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是______。
A．MgCO₃     B．Na₂CO₃      C．NaHCO₃         D．(NH₄)₂CO₃
②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)₃沉淀的离子方程式____________________。
③已知常温下K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，电解一段时间后，甲装置中c(Fe³⁺)= ___________。
④已知：H₂S的电离平衡常数：K₁=9.1×10^-8、K₂=1.1×10^-12；H₂CO₃的电离平衡常数：K₁=4.31×10^-7、K₂=5.61×10^-11。测得电极上转移电子为0.24mol时，将乙装置中生成的CO₂通入200mL 0.2mol/L的Na₂S溶液中,下列选项正确的是______
A．发生反应的离子方程式为：CO₂+S^2-+H₂O=CO₃^2-+H₂S
B．发生反应的离子方程式为：CO₂+S^2-+H₂O=HCO₃^-+HS^-
C．c(Na⁺)=2[c(H₂S)+c(HS^-)+c(S^2-)
D．c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(CO₃^2-)+2c(S^2-)+c(OH^-)
E．c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(HS^-)>c(OH^-)

下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是（  ）

A．物质的量浓度相等的① NH4HSO4溶液、② NH4HCO3溶液、③ NH4Cl溶液中，pH的大小关系：②>①>③

B．常温下，将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至溶液pH＝7时 c(Na^＋)>c(CH3COO^－)>c(Cl^－)＝c(CH3COOH)>c(H^＋)＝c(OH^－)

C．将lmolNaClO和2molNaHCO3配制成1L混合溶液：c(HClO)+c(ClO^-)=2c(HClO3^-)+2c(H2CO3)+2c(CO3^2-)

D．浓度均为0.1mol/L的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合后，若溶液呈碱性，则溶液中：

C(NH₄⁺)>c(Cl^-)>c(NH₃·H₂O)>c(OH^-)>c(H⁺)

25 ℃时，在25 mL 0.1 mol·L^－1的NaOH溶液中，逐滴加入0.2 mol·L^－1的CH₃COOH溶液，溶液的pH与醋酸体积关系如图，下列分析正确的是(    )

A．B点的横坐标a＝12.5
B．C点时溶液中有：c(Na^＋)＞c(CH₃COO^－)＞c(H^＋)＞c(OH^－)
C．D点时溶液中有：c(CH₃COO^－)＋c(CH₃COOH)＝2c(Na^＋)
D．曲线上A、B间的任意一点，溶液中都有：c(CH₃COO^－)＞c(Na^＋)＞c(OH^－)＞c(H^＋)

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料。
（1）FeO₄^2－与水反应的方程式为：4FeO₄^2－+ 10H₂O 4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，
K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用是________。
（2）与MnO₂－Zn电池类似，K₂FeO₄－Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为____________________________。
（3）将适量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2－)＝1.0×10^-3 mol/L（1.0mmol/L）的试样，FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如右图所示。下列说法正确的是（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．改变溶液的pH，当溶液由pH＝10降至pH＝4的过程中，HFeO₄^－的分布分数先增大后减小
C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O
D．pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相当
（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2－的电离平衡常数表达式为K=______________，其数值接近_______（填字母）。
A．10^-2.5           B．10^-6             C．10^-7            D．10^-10
（5）25℃时，CaFeO₄的Ksp = 4.536×10^-9，若要使100mL1.0×10^-3 mol/L的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2－)完全沉淀，则理论上需控制溶液中Ca²⁺浓度至少为__________。

下列说法正确的是（  ）

A．c(H^+):c(OH^-)=1:10^-2的溶液中K^+、Ba^2+、ClO^-、CO3^2-一定能大量存在

B．室温下，水电离出来的c(H^+)＝10^－13mol/L的溶液中K^+、Cl^-、NO3^－、I^－一定能大量存在

C．相同温度下，等物质的量浓度的下列溶液：①H2CO3②Na2CO3③NaHCO3④(NH4)2CO3中c(CO3^2-)的大小关系为②>④>③>①

D．往0.1mol/LCH3COOH溶液中通入少量HCl，醋酸的电离平衡向逆反应方向移动，且溶液中c(CH3COOH)/c(H^+)·c(CH3COO^-) 增大

室温下向10mL0.1 mol·L^－1NaOH溶液中加入0.1 mol·L^－1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（  ）

A．a点所示溶液中c(Na⁺)>c(A^—)>c(H⁺)>c(HA)
B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C．pH=7时，c(Na⁺)= c(A^—)+ c(HA)
D．b点所示溶液中c(A^—)> c(HA)

常温下，在20 mL 0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1 mol/L 盐酸40 mL，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量（纵轴）也发生变化（CO₂因逸出未画出），如图所示。下列说法不正确的是（   ）

A．0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(Na^+)+c(H^+)＝2c(CO3^2^－)+c(HCO3^－)+c(OH^－)

B．在A点：c(Na^+)> c(CO3^2^－)> c(HCO3^－)>c(OH^－)>c(H^+)

C．常温下CO2饱和溶液的pH约为5.6

D．当加入20 mL盐酸时，混合溶液的pH约为8

NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：

（1）相同条件下，pH相同的NH₄Al（SO₄）₂中c（NH₄⁺）   （填“=”、“>” “<”）NH₄HSO₄中c（NH₄⁺）。
（2）如图1是0.1mol•L^﹣1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1mol•L^﹣1 NH₄Al（SO₄）₂的pH随温度变化的曲线是      （填写字母）；
②室温时，0.1mol•L^﹣1 NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO₄^2﹣）﹣c（NH₄⁺）﹣3c（Al³⁺）=         mol•L^﹣1（填数值）
（3）室温时，向100mL 0.1mol•L^{﹣  1} NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^﹣1 NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是     ；在c点，溶液中各离子[浓度由大到小的排列顺序是                   。

(Ⅰ)A、B、C、D、E五种溶液分别为NaOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种。常温下进行下列实验：
①将1LpH=3的A溶液分别与0.001mol/L xLB溶液、0.001mol/L yLD溶液充分反应至中性，x、y大小关系为：y<x；
②浓度均为0.1mol/L A和E溶液，pH：A<E
③浓度均为0.1mol/L C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性。
回答下列问题：
（1）D是_____________溶液
（2）用水稀释0.1mol/LB时，溶液中随着水量的增加而减小的是_____________（填写序号）
①；②；③c（H⁺）和c（OH^-）的乘积；④OH^-的物质的量
（3）OH^-浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别和锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_____________（填写序号）
①反应所需要的时间E＞A   ②开始反应时的速率A＞E
③参加反应的锌粉物质的量A=E  ④反应过程的平均速率E＞A
⑤A溶液里有锌粉剩余  ⑥E溶液里有锌粉剩余
（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如图中的_____________曲线（填写序号）．

（5）室温下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_____________．
(Ⅱ)如下图所示 ，横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn²⁺离子或Zn(OH)₄^2-离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。

（1）往ZnCl₂溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：_______________。
（2）从图中数据计算可得Zn(OH)₂的溶度积(Ksp)＝_______________。
（3）某废液中含Zn^2＋离子，为提取Zn^2＋离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。

已知HCO₃^-+AlO₂^-+H₂O=CO₃^2-+Al(OH)₃↓；将足量的KHCO₃溶液不断滴入含等物质的量的KOH、Ba(OH)₂、KAlO₂的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与滴入的KHCO₃溶液体积的关系可表示为（ ）

Ⅰ．CO可用于合成甲醇。在压强为0．1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H₂，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图：

（1）该反应属于          反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K＝            (用a、b 的代数式表示)。
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率      (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ．T ℃时，纯水中c(OH^－)为10^－6 mol·L^－1，则该温度时
（1）将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液按体积比9：2 混合，所得混合溶液的pH为        。
（2）若1体积pH₁＝a的某强酸溶液与10体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是           。
Ⅲ． 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0．2 mol/ L醋酸溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该氢氧化钠溶液浓度为________________。
（2）在B点，a_________12．5 mL（填“＜”“>”或“=”）。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性，则混合前c(NaOH)            c(CH₃COOH)
（3）在D点，溶液中离子浓度大小关系为_____________________。