欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O2-7转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:
(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示:
①沉池中加入的混凝剂是K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,用离子方程式表示其反应原理
。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr2O2—7+3HSO—3+5H+===2Cr3++3SO2—4+H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是 、 。证明Cr3+沉淀完全的方法是 。
(2)工业亦可用电解法来处理含Cr2O2-7废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O2-7的废水,阳极反应式是Fe—2e—===Fe2+,阴极反应式是2H++2e—=H2↑。Fe2+与酸性溶液中的Cr2O2—7反应生成Cr3+和Fe3+,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是: 。
用电解法处理该溶液中0.01molCr2O2-7时,至少得到沉淀的质量是 g。
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可能有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解一种溶质,则该溶质是______________,上述四种离子浓度的大小顺序为(填序号)________________。
(2)若四种离子的关系符合③,则溶质为________________;若四种离子的关系符合④,则溶质为__________________。
(3)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则下面图象正确的是(填图象符号)________。
若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)(填“大于”“小于”或“等于”)。
甲、乙、丙三种物质均由短周期元素组成,一定条件下,存在下列转化关系:
甲+乙→丙+H20
(1)若丙为Na2C03,反应的化学方程式为 (任写一个)。
溶液中,所含的离子按物质的量浓度由大到小的顺序排列为 。
(2)若甲是石油裂解气的主要成分之一,乙为O2,且甲分子和乙分子具有相同的电子数。25℃、101 kPa时,1g甲完全燃烧生成CO2气体与液态水,放出50.5 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ;利用该反应设计的燃料电池中,通入甲的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(3)若甲、乙是同主族元素的化合物,丙为单质。
①丙所含元素在元素周期表中的位置为
②甲与水相比,热稳定性较强的是 (填化学式)。
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明c_____0.2(填“大于”、“小于”或“等于”)。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是____________________。
(3)分析第③组实验结果,说明HA的电离程度________NaA的水解程度(填“大于”或“小于”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(5)写出①组混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1;
c(OH-)-c(HA)=________mol·L-1。
10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50 ℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为__________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度____________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(2)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为,只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则__________(填“甲”或“乙”)的判断正确。试剂X是________。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
(3) 查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,理由是___________________________。
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式 |
电离平衡常数 |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为________________________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_________。
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是 。
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN) = C(OH-) D.C(HCN)+ C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理________________________________ 。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小___________________;质子守恒表达式 ___________________ 。
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,请写出原电池的负极的电极反应___________________,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为__________mol。
⑴ 现有0.1mol·l-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作 。
⑵ 欲使0.1mol-1Na2CO3溶液中c(Na+)=2 c(CO32-),应采取的措施是 ( )
A.加少量盐酸 B.加适量的KOH C.加适量的水 D.加适量的NaOH
⑶ 为证明盐的水解是吸热的,四位同学分别设计了如下方案,其中正确的是( )
A.甲同学:在醋酸钠溶液中滴加2滴酚酞试剂,加热后红色加深,说明盐类水解是吸热的。
B.乙同学:在盐酸中加入氨水,混合液温度上升,说明盐类水解是吸热的。
C.丙同学:将硝酸铵晶体溶于水,水温降低,说明盐类水解是吸热的。
D.丁同学:在氨水加入氯化铵固体,溶液的pH变小,说明盐类水解是吸热的。
⑷ 为探究纯碱溶液呈碱性是由CO32-引起的,请你设计一个简单的实验方案。
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
NH3·H2O: , Ba(OH)2:___________________________,
HClO: , NaHCO3:___________________________ 。
(2)某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是:HAH++A-,回答下列问题:
①向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向________(填“正”、“逆”)反应方向移动,溶液的PH________(“增大”“减小”“不变”)。
②若向溶液中加入适量水,以上平衡将向________(填“正”、“逆”、“不移动”)反应方向移动,溶液中c(A-)将________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),溶液中c(H+)将________,由水电离的的c(H+)将 。
(3)等体积的下列溶液中,阳离子的总物质的量最大的是____________。
①0.2 mol·L-1的CuSO4溶液 ②0.1 mol·L-1的Na2CO3
③0.2 mol·L-1的KCl ④0.1 mol·L-1的Na2SO4
“优先反应思想”是一条重要的化学学科思想。根据所学知识及题目提供的相关数据,回答下列问题:
(1)向FeBr2溶液中滴加少量氯水,溶液变黄。你认为使溶液变黄的微粒其符号是_________,用实验证明你的观点,简述实验操作及现象___________________________。
(2)己知常温下一些电解质的相关数据见下表:
H2CO3 |
Ka1=4.3×10-7 |
HClO |
Ka=2.95×10-8 |
Ka2=5.61×10-11 |
AgCl |
Ksp=1.77×10-10 |
|
CH3COOH |
Ka=1.76×10-5 |
Ag2CrO4 |
Ksp=1.12×10-12 |
①向等物质的量浓度的Na2C03, CH3COONa, NaClO组成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,首先发生反应的离子方程式是___________________________________________。
②向浓度均为0.010 mol/L的NaCl, Na2Cr04组成的混合溶液中逐滴加入浓度为0.010 mol·L-1AgN03溶液,首先生成的沉淀其化学式为___ _ 。
(3)分别向四份各100 mL,浓度均为2 mo1L-1的FeC13溶液中,加入铁、铜组成的均匀粉末状混合物,得到如下数据:
|
I |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
FeCl3溶液体积/mL |
100 |
100 |
100 |
100 |
加入粉末质量/g |
3 |
6.6 |
9 |
12 |
剩余粉末质量/g |
0 |
0.64 |
3.2 |
6.4 |
①根据表中的数据可求出粉末中铁、铜的物质的量之比为______________。
②根据表中的数据分析I反应后的溶液中存在的金属阳离子有〔用离子符号表示)______________。
I.已知碳酸锂在水中的溶解度很小且随温度升高而减小,现用Na2CO3溶液和Li2SO4溶液制Li2CO3。
(1)Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)写出制备Li2CO3的化学方程式 。
(3)获得Li2CO3的最佳方法是将反应后的物质 。
a.静置、过滤 b.加热后,趁热过滤 c.蒸发浓缩、冷却结晶
II.可逆反应①A(g)+2B(g)2C(g) ②2E(g)F(g)+G(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板。反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示:
(4)反应①是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(5)达到平衡I时,体系压强与反应开始时体系压强之比为 。
(6)平衡I和平衡II中,E的体积分数 (填“相等”、“不相等”、“无法确定”)。
(7)达平衡I时,计算A的转化率 (用分数表示)。
现有①0.2mol/L NaOH溶液和②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X—)。则:
(1)①中由水电离出的c(OH-)__ ②中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“=”或“<”)
(2)上述混合液中共存在 种粒子。其中:c(HX)+c(X—) 0.1mol/L(忽略混合前后溶液体积变化)(填“>”、“=”或“<”)。请根据电荷守恒写出一个用离子浓度表示的式子: 。
(3)上述混合液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因用离子方程式表示为 。
已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解。
甲同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)①
N+H2ONH3·H2O+H+②
H++OH-H2O③
由于N水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解;
乙同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)①
N+OH-NH3·H2O②
由于NH4Cl电离出的N与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了弱电解质NH3·H2O,导致反应①的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列的一种试剂,来证明甲、乙两位同学解释只有一种正确,他选用的试剂是 (填写编号)。
A.NH4NO3 |
B.CH3COONH4 |
C.Na2CO3 |
D.NH3·H2O |
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由是 。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2悬浊液中,Mg(OH)2溶解;由此推知,甲和乙哪位同学的解释更合理 (填“甲”或“乙”);写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式 。
完成下列各题:(1).在时,向容积为2L的密闭容器甲中加入1molN2、3molH2及少量固体催化剂,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);,10min时各物质的浓度不再变化,测得NH3的物质的量为0.4mol。
①该反应在0~10min时间内H2的平均反应速率为 N2的转化率为
②在时,若起始时在容器甲中加入0.5molN2、1.5 molH2、1 molNH3,则达到平衡时NH3的物质的量为( )(填选项字母)
a 大于0.4mol b 等于0.4mol c 小于0.4mol
③下图是在时密闭容器甲中H2的体积分数随时间t的变化曲线,请在该图中补画出该反应在时的H2体积分数随时间t的变化曲线。
(2).已知:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-等能发生彻底的
双水解,生活中通常利用Al3 +与HCO3–的反应来制作泡沫灭火器。泡沫灭火器的简易构造如下图,a为玻璃瓶,b为铁筒,请思考:
①参与反应的液体分别为Al2(SO4)3和NaHCO3,请问a瓶中盛放的液体为: 。
②为了保证泡沫灭火器的使用寿命,通常在Al2(SO4)3溶液中加入另一种物质抑制硫酸铝的水解,请问该物质是 。
③已知苯酚是比碳酸更弱的酸,请问,苯酚钠和硫酸铝能否发生彻底的双水解?如能,请写出该反应的离子反应方程式: 。
中学化学实验,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡H2O H++OH- ΔH>0。现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈中性,选择的方法是 (填字母)。
A.向水中加入NaHSO4溶液 |
B.向水中加入Cu(OH)2固体 |
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)="1×10-6" mol·L-1] |
D.在水中加入H2SO4溶液 |
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显 色,若用pH计测定,则pH 7(填“>”“<”或“=”),溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸
d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测