碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内,使溶液中的 沉淀(写离子符号)。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是 发生反应的离子方程式为
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的最佳试剂为 。
A.溴水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
(10分)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ;
(2)氯化铝水溶液呈 性,(填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表
示): ;
把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)已知MgCl2·6H2O晶体在空气中加热时,释放部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl(碱式氯化镁)或生成MgO。下列是关于MgCl2·6H2O的综合应用:
请回答下列问题:
①在上图的括号内应填的是在_______________环境中加热。
②Mg(OH)2固体存在如下溶解平衡:Mg(OH)2(固) Mg2++2OH-。向体系中加入(请填出两种不同类别的物质)_____________________________________________________ 有利于Mg(OH)2溶解。
③已知AnBm的离子积=c (Am+) n ·c (Bn-) m,式中c (Am+) n和c (Bn-) m表示离子的物质的量浓度,在室温时若测得Mg(OH)2饱和溶液的pH值为11,其离子积为___________________。
(7分)按要求回答下列问题:
(1)向CH3COOH水溶液中加入水,平衡CH3COOH H++CH3COO—将向 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动,达到新的平衡状态时,溶液中c(CH3COO-)与原平衡时相比 (填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中c(OH-) 与原平衡时相比 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)K通常表示化学平衡常数,对于反应Cl2+ H2OH++Clˉ+HClO其化学平衡常数K的表达式为: 。
(3)下列说法中正确的是 。
A.pH=1和pH=2的盐酸,c(H+)之比为1︰2 |
B.某溶液中存在的离子只有Cl-、OH-、NH4+、H+,该溶液中离子浓度大小关系不可能为c(Cl-) > c(H+) > c(NH4+)>c(OH一) |
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中: c(Na+)>c(HCO3-) >c(CO32-) >c (H2CO3) |
D.升高温度,弱电解质的电离常数一定增大 |
E.某温度下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积V变化的曲线如图所示。II为醋酸稀释时pH的变化曲线,且a、b两点水的电离程度:a<b
按要求填空。
Ⅰ:已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________
Ⅱ:
硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因____________如何才能用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液____________________;
稀Na2S溶液有一种臭鸡蛋气味,加入AlCl3溶液后,臭鸡蛋气味加剧,用离子方程式表示气味加剧过程所发生的反应___________________________
III:依据氧化还原反应:MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O,欲采用滴定的方法测定FeSO4的质量分数,实验步骤如下:
①称量绿矾样品15.2g,配成100 mL待测溶液②取10.0ml待测液置于锥形瓶中,并加入一定量的硫酸③将0.1 mol•L-1的KMnO4溶液装入滴定管中,调节液面至8.00mL处④滴定待测液至滴定终点时,滴定管的液面读数18.00 mL
如何知道滴定到达终点?
下列操作会导致测定结果偏低的是
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定 |
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗 |
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视 |
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失 |
下列每种量器的数量不限,在上述实验中,必须使用的有
A.托盘天平 | B.量筒 |
C.碱式滴定管 | D.酸式滴定管 |
E. 容量瓶
FeSO4的质量分数为
(1)0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知该混合溶液中c (Na+)> c(CN-),用“>、<、=”符号填空
①溶液中c(OH -) c(H +) ② c(HCN) c(CN-)
(2)常温下,向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO42- 刚好完全沉淀时,溶液
pH 7,(用“>、<、=”符号填空)反应的离子方程式为__________________________________。
(3)BaCO3分别加入:① 30mL水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L
氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中
Ba2+的浓度由大到小的顺序为:___________________________________________。
(1)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知25℃时它的电离常数K=5.7×10-10。则此温度下0.7 mol·L-1硼酸溶液中H+的浓度= 。(计算结果保留小数点后一位)
(2)常温下,0.1 mol·L-1的氯化铵溶液pH=5.1.若常温下氨水的电离常数Kb=10-X,则x= 。
(1)常温下,0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,则
①混合溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<” 或“=”)原HCl溶液中由水电离出的c(H+)。
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)。c(Cl-)-c(M+)= mol·L-1;
(2)常温下,若将0.2 mol·L-1MOH溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下,MOH的电离程度 (填“大于”、“小于”或“等于”) MCl的水解程度。
(3)常温下,若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH (填“>7”或“< 7”或“无法确定”)。
(4)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示) ;实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
(5)把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的固体产物主要是 。
空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量,结合所学知识回答下列问题。
工业制硫酸的过程中,SO2催化氧化的原理为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) + Q
某温度下,测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。
28.a、b两点对应的平衡常数K(a) K(b) (填“>”、 “<”或“=”,下同),SO3浓度c(a) c(b)。c点时,反应速率υ(正) υ(逆)。
将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
||
SO2 |
O2 |
SO2 |
O2 |
||
1 |
T1 |
4 |
2 |
x |
0.8 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
0.4 |
y |
29.实验1从开始到反应达到化学平衡时,用去时间t 分钟,则υ(SO2)表示的反应速率为 ,温度T1大于T2的理由是 。
30.制取SO2的尾气用NaOH溶液吸收,可得到Na2SO3和NaHSO3两种盐。
①0.1 mol/L的NaHSO3溶液中c(H+) >c(OH-),用水解和电离理论的角度解释其原因 ,若往溶液中加入氨水至中性,则c(Na+) c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)(填“>”、 “﹤”或 “=”)。
②往0.1 mol/L 的Na2SO3溶液加入少量NaOH固体,完全溶解后溶液中c(Na+) :c(SO32-)的比值 (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
(10分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH(C6H5OH相当于一元弱酸):
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O。若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是______________(填编号)。
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa―→NaHCO3+C6H5OH
D.CO2+H2O+2C6H5ONa―→Na2CO3+2C6H5OH
E.Na2CO3+C6H5OH―→NaHCO3+C6H5ONa
F.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol·L-1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是________(填编号);其pH等于________(填数值);pH最大的是________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO
⑤H2SO4⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其他的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律
________________________________________________________________________;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是_____________________,
请写出反应的离子方程式____________________________________________________。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体(分子式为CH4·9H2O),则356g“可燃冰”释放出的甲烷燃烧,生成液态水时能放出1780.6 kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:_______________________________。
(2) 在100℃时,将0.100mol的N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到下表数据:
①从表中分析:该反应的平衡常数为___________;
②在上述条件下,60s内N2O4的平均反应速率为_____________;
③达平衡后下列条件的改变可使NO2浓度增大的是_________。
A.增大容器的容积 | B.再充入一定量的N2O4 |
C.再充入一定量的NO2 | D.再充入一定量的He |
(3)常温下①用等浓度的盐酸分别中和等体积pH=12的氨水和NaOH溶液,消耗盐酸的体积分别为V1、V2,则V1_____V2(填“>”“<”或“=”下同);
②用等浓度的盐酸分别中和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液,消耗盐酸的体积分别为V3、V4,则V3_____V4;
③用等浓度的盐酸分别和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液反应,最后溶液均为中性,消耗盐酸的体积分别为V5、V6,则V5_____V6。
(8分)10℃时加热饱和NaHCO3溶液,测得该溶液的pH发生如表所示的变化。
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液pH增大的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,有关反应的离子方程式为__________________________。
乙同学认为,溶液pH增大的原因是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的水解程度,该分解反应的化学方程式为____________________。
丙同学认为,甲、乙的判断都不充分,他进行如下探究来验证他们的判断是否正确。
(1)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________(填序号)。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
(3)丙同学查阅资料后发现,NaHCO3的分解温度为150℃,他断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,原因是________________________________________________。
(8分)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 |
NaOH |
混合溶液的pH |
甲 |
[HA]=0.2 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=a |
乙 |
[HA]=c1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=7 |
丙 |
[HA]=0.1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.1 mol·L-1 |
pH=9 |
丁 |
pH=2 |
pH=12 |
pH=b |
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?________________________________________________________。
(2)c1________(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________,其中,[A-]=________ mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“<”、“>”或“=”)[NaOH],b________(填“<”、“>”或“=”)7。
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 |
KW |
1×10-12 |
试回答以下问题:
(1)若25℃<t1<t2,则KW__________1×10-14(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是 。
(2)25℃ 下,将pH=13的氢氧化钠溶液V1 L与pH=1的稀盐酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为:V1+V2),所得混合溶液的pH=2,则V1 : V2=__________。
(3)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 性(填“酸”、 “中”或“碱”),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)[填“>”、“=”或“<”] 。
(15分)海水中富含镁,可经过加碱沉淀、过滤、酸溶、结晶及脱水等步骤得到无水氯化镁,
最后电解得到金属镁。
(1)加碱沉淀镁离子时,生成的Mg(OH)2在分散系中处于沉淀溶解平衡,其溶度积常数表达式
Ksp= 。
(2)MgCl2溶液显酸性,其水解的离子方程式为 。
(3)除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3,可加入的试剂有
a.MgO b.Mg(OH)2 c.MgCO3 d.MgSO4
(4)若在空气中加热MgCl2·6H2O,可生成Mg(OH)Cl或MgO,写出相关的化学方程式之一
。
(5)MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热可得到无水氯化镁,其原因是 。
(6)电解熔融的MgCl2,阳极的电极反应式为: ;阴极的电极反应式为 。
某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B H+ + HB–,HB–H+ + B2–。回答下列问题:
(1)Na2B溶液显_________(填“酸性”,“中性”,或“碱性”)。理由是________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c (B2– ) + c (HB– ) + c (H2B) =" 0.1" mol/L
B.c (OH-) = c (H+) + c (HB-)
C.c (Na+ ) + c (H+ ) = c (OH – ) + c (HB– ) + 2c (B2 – )
D.c (Na+ ) = 2c (B 2– ) + 2c (HB– )
(3)已知0.1 mol/L NaHB溶液的pH = 2,则0.1 mol/LH2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是_________0.11 mol/L(填“<”,“>”,或“=”),理由是:____________________。
(4)0.1 mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________。