(10分)最近雾霾天气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=1.024×10-7,H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=15.60×10-11,则下列微粒可以大量共存的是 (填序号)
A.CO32- 、HSO3- B.HSO3-、HCO3- C.SO32- 、HCO3- D.HCO3-、H2SO3
(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 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①根据上表判断NaHSO3溶液显 性,试解释原因
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(H2SO3)+c(H+)= c(SO32-)+c(OH-)
C.c(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-)
D.c(H+)+ c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-)
结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):
酸 |
电离常数(Ka) |
酸 |
电离常数(Ka) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 |
HClO |
3×10-8 |
(1)上述三种酸中,酸性最强的是 。
(2)在常温下,相同物质的量浓度的①CH3COONa、 ②Na2CO3、③NaClO三种溶液的pH由小到大的顺序为 。(用序号回答)
(3)设计一个现象明显、操作简便的实验方案证明CH3COOH酸性强于碳酸(不用叙述仪器和具体操作) 。
(4)向Na2CO3溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的钠盐,同时还有另两种钠盐生成,该反应的化学方程式为 。
(5)实验证明:向0.01 mol/L NaAlO2溶液中加入等体积0.01 mol/L NaHCO3溶液,会产生白色胶状沉淀。据此推断CO32-和AlO2-两种离子中,结合质子(H+)能力较强的是 。
(1)已知在氨水中存在下列平衡:
①向氨水中加入NaOH固体时,平衡向 (填“正反应”“逆反应”或“不”)移动,OH-的浓度 (填“减小”“增大”或“不变”)
②向氨水中加入浓盐酸,平衡向 (填“正反应”“逆反应”或“不”)移动,此时溶液中浓度增大的离子有NH4+(Cl-除外)和
(2)已知某溶液中只存在OH−、H+、NH4+、Cl−四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:
A.c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−) B.c(Cl−)>c(NH4+)>c(OH−)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+) D.c(Cl−)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH−)
①上述关系一定不正确的是______(填序号).
②若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为______(填序号).
③若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl−),则该溶液显______(填“酸性”、“碱性”或“中性”).
(3)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。
①则:B是______溶液,C是______.
②常温下若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c(H+)相同,B溶液的pH用pHb表示,C溶液的pH用pHc表示.则pHb+pHc= (填某个数)
答案:(1)①逆反应 增大 ②正反应 H+ (2)促进 不变
(3)①B ②A ③中性 (4)①CH3COONa 盐酸 ②14
25℃时,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示);
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+);(选填“>”、“<”、或“=”)
(3)求出混合液的下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c (A-)= mol·L-1;
(4)已知NH4A溶液是中性,又知将HA溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7 (选填“>”、“<”或“=”);
(5)将相同温度下浓度相同的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 | B.NH4A | C.(NH4)2SO4 | D.NH4Cl |
按pH由大到小的顺序排列 (填序号)
下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ |
25 |
t1 |
t2 |
Kw/ mol2·L-2 |
1×10-14 |
a |
1×10-12 |
试回答以下几个问题:
(1)若25< t1< t2,则a 1×10-14(填“<”、“>”或“=”),由此判断的理由是:
。
(2)在t1℃下,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的[OH-]为: 。
(3)在t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的硫酸溶液V2 L混合(设混合后溶液体积为原两溶液体积之和)所得溶液的pH=2,则V1︰V2 = ,此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是 。
现有浓度均为0.1mol•L-1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+浓度由大到小的顺序是(填序号)_________;
(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧四种溶液中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,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是_________;
(4)已知t℃时,Kw=1×10-13,则t℃(填“>”“<”或“=”)_______25℃;在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合液的pH=2,则a:b=____。
(10分)已知H2SO3是二元弱酸,常温下现有0.1 mol/L H2SO3溶液,请回答以下问题:
(1)若向H2SO3溶液中加入少量NaHSO3固体,此时溶液中c(H+)/ c(HSO3-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若向H2SO3溶液中加入等浓度的NaOH溶液,且二者的体积比为2∶3,若反应后溶液可使紫色石蕊变红色,则所得溶液中物料守恒式为0.1 mol/L=______________,所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是__________________。
(3)若向H2SO3溶液中加入NaOH溶液至溶液恰好呈中性,此时c(Na+)______2c(SO32-)(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)若向H2SO3溶液中加入一定量NaOH溶液,所得混合液pH=6,则此溶液中
2c(SO32-) +c(HSO3-)-c(Na+)=________mol/L。
(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=___________mol·L-1。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 |
电离平衡常数(25℃) |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,所得溶液显碱性,则c(Na+) ________
c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
②25℃时,有等浓度的①NaCN溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为___________。(填序号)
③向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_________________________________。
(共8分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成他们的离子有
阳离子 |
Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH- Cl- CO32- SO42- HSO4- |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
(1)据此推断它们是(写化学式)A ;B ;C ;D ;E 。
(2)写出④中反应的离子方程式: 。
(3)A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除Fe2+,能否直接调整pH=9.6将Fe2+沉淀除去?______,理由是_________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是___________(填序号);
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?__________,理由是________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去该混合溶液中Fe2+的有_________(填序号)。
A.浓HNO3 B.KMnO4 C.Cl2 D.O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有__________(填序号)。
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3
已知某溶液中只存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c (CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-) | B.c (CH3COO-)>c (Na +)>c (OH-)>c (H+) |
C.c (CH3COO-)>c (H+)>c (Na+)>c (OH-) | D.c (Na+)>c(CH3COO-)>c (OH-)>c (H+) |
(1)这四组关系中有一组是不可能的,这组关系是 (选填序号)。
(2)若该溶液只有一种溶质,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
(3)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
(4)若该溶液由体积相等的醋酸和NaOH溶液混合而成,且恰好呈中性,则:
混合前c(CH3COOH) c(NaOH)(填“>”、“<”、或“=”,下同);
混合后溶液中c(Na+) c(CH3COO-)。
铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜(含杂质铁)制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的流程如下:
已知常温下,Cu2+、Fe3+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表:
金属离子 |
Fe3+ |
Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)溶液Ⅰ中加入试剂X可以调节溶液pH,从而除去Fe3+且不引人杂质
①试剂X选用下列物质中的_______(填代号)。
a.NaOH b.CuO c.Cu d.Cu(OH)2
②调节溶液pH时,理论上可选择pH最大范围是____________________________。
(2)检验溶液Ⅰ中的存在Fe3+实验操作是_____________________。
(3)向溶液Ⅱ中通入H2S气体,溶液变浑浊,pH减小,用离子方程式解释其原因________________;
(4)某学习小组用碘量法测定CuCl2•2H2O样品的纯度(杂质不参与反应),实验如下:
a.准确称取CuCl2•2H2O样品mg于小烧杯中,加入适量蒸馏水和足量的碘化钾,再滴入适量的稀硫酸,充分反应后,将所得混合液配成250mL待测溶液.(已知:2Cu2++4I-═2Cu↓+I2)
b.移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cmol•L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,重复2次,测得消耗标准液体积的平均值为VmL.(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
①实验中使用的指示剂名称为___________;
②达到滴定终点时,仰视滴定管读数将使测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
③该样品中的质量分数为__________(用含m,c,V的代数式表示,不用化简)。
(5)在空气中由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是________________。
(16分)能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1molCO2(g)和3molH2(g) |
1molCH3OH(g)和1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4kJ |
吸收akJ |
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。相关数据如下:
①cl__________c2(填“>”、“<”或“=”),a=____________;
②该温度下反应的平衡常数K=__________;若甲中反应10s时达到平衡,则0~10s内甲中的平均反应速率v(H2)=__________。
③下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母编号);
a.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成
b.气体的密度不再随时间改变
c.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
d.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
④其他条件不变,达到平衡后,下列不能提高H2转化率的操作是________(填字母编号)。
a.降低温度 b.充入更多的H2 c.移除甲醇 d.增大容器体积
(2)工业生产中H2S尾气可用NaOH溶液吸收。常温下,用a mol·L-1的NaOH溶液吸收尾气后得到的溶液中c(S2-)=c(OH-),此时溶液的pH=12,则此时溶液中的溶质为_________(填化学式),溶液中c(HS-)=__________mol·L-1(用含a的代数式表示,溶液体积变化忽略不计)。
有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离可产生表中离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子 |
Na+、Ba2+、NH4+ |
阴离子 |
CO32-、Cl-、OH-、SO42- |
①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度比纯水大,A、D焰色反应的火焰均为黄色;
②C溶液和D溶液相遇时只观察到有白色沉淀产生,B溶液和C溶液相遇时只观察到有刺激性气味的气体产生,A溶液和D溶液混合时无明显现象。请填写下列空白:
(1)A是___________,B是___________,C是____________,D是___________。
(2)常温,将1 ml pH =12的C溶液加水稀释至100ml,所得溶液中= ;
(3)常温下,0.15 mol·L-1的C溶液与0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=13,则C溶液与盐酸的体积比= _______________。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。
(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(2)下列化学方程式可能正确的是 。
A. |
B. |
C. |
D. |
(3)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1的KOH溶液V mL,回答下列问题:
①当V<10时,反应的离子方程式为______________________________________________。
②若溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),则pH______7(填“>”“<”或“=”),V________10(填“>”“<”或“=”)。
③当溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),则溶液中溶质为____________,V________10(填“>”、“<”或“=”)。
④当V=20时,溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH-的物质的量浓度从大到小的顺序为____________________________________________________________________________________。