I.H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2- 。
(1)NaHA溶液显酸性,则溶液中离子浓度的大小顺序为____________________。
(2)常温时,若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中,一定正确的是_______________。
A.c(Na+ )>c(K+) B.c(H +)•c(OH)=1×10-14
C.c(Na+ )=c(K+) D.c(Na+ )+c(K+ )=c(HA-)+c(A2- )
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+ (aq)+A2- (aq),滴加少量Na2A固体,c(Ca2+ )_______________(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是________________。
Ⅱ.含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含4.00×10-3 mol/L的Cr2O72-。为使废水能达标排放,作如下处理:
(1)该废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为:_______________。
(2)欲使25 L该废水中Cr2O7转化为Cr3+,理论上需要加入__________g FeSO4·7H2O。
(3)若处理后的废水中残留的c(Fe)=1×10-13mol/L,则残留的 Cr3+的浓度为__________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38mol/L,Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31 mol/L )
氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
(1)室温下,浓度均为0.1mol/L的亚硝酸(HNO2)、次氯酸两种溶液,它们的电离常数Ka分别为:7.1×10﹣4、2.98×10﹣8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释,c(H+)将 (填“不变”、“增大”、“减小”);Ka值将(填“不变”、“增大”、“减小”) 。写出涉及HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的化学方程式 。
(2)羟胺(NH2OH)可看成是氨分子内的l个氢原子被羟基取代的产物,常用作还原剂,其水溶液显弱碱性。已知NH2OH在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似,请用电离方程式表示其原因 。
(3)磷及部分重要化合物的相互转化如图1所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一,反应在1300℃的高温炉中进行,其中SiO2的作用是用于造渣(CaSiO3),焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上,可用CuSO4溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 mol。
(4)若处理后的废水中c(PO43﹣)=4×10﹣7 mol•L﹣1,溶液中c(Ca2+)= mol•L﹣1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10﹣29)
(5)某液氨﹣液氧燃料电池示意图如图2,该燃料电池的工作效率为50%,现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液,电解结束后,所得溶液中NaOH的浓度为0.3mol•L﹣1,则该过程中需要氨气的质量为 g。(假设溶液电解前后体积不变)
(Ⅰ)室温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验 编号 |
HA的物质的量 浓度(mol/L) |
NaOH的物质的 量浓度(mol/L) |
混合后 溶液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸? 。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是
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
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________mol/L。
(Ⅱ)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:
(5)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-)=0.1 mol/L
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(III)已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(6)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)_____________。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol/L Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为_____mol/L。
氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
(1)室温下,0.1mol/L的亚硝酸(HNO2)、次氯酸的电离常数Ka分别为: 7.1× 10-4、 2.98× 10-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将 (填“不变”、“增大”、“减小”);Ka值将 (填“不变”、“增大”、“减小”)。写出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式 。
(2)羟胺(NH2OH)可看成是氨分子内的l个氢原子被羟基取代的产物,常用作还原剂,其水溶液显弱碱性。已知NH2OH在水溶液中呈弱碱性的原理与NH3在水溶液中相似,请用电离方程式表示其原因 。
(3)亚硝酸钠与氯化钠都是白色粉末,且都有咸味,但亚硝酸盐都有毒性,通常它们可以通过加入热的白醋鉴别,亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体,该反应的离子方程式为 。
(4)磷及部分重要化合物的相互转化如下图所示。
①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一,反应在1300℃的高温炉中进行,其中SiO2的作用是用于造渣(CaSiO3),焦炭的作用是 。
②不慎将白磷沾到皮肤上,可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 。
(5)若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
(6)某液氨-液氧燃料电池示意图如下,该燃料电池的工作效率为50%,现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液,电解结束后,所得溶液中NaOH的浓度为0.3 mol·L-1,则该过程中消耗氨气的质量为 (假设溶液电解前后体积不变)。
食醋(主要成分CH3COOH )、纯碱(Na2CO3 )和小苏打(NaHCO3 )均为家庭厨房中常用的物质。已知:
请回答下列问题:
(1)定温度下,向0.1 molCH3COOH 溶液中加入少量CH3COONa 晶体时,下列说法正确的是____(填代号)。
a.溶液的pH增大 b.CH3COOH的电离程度增大
c.溶液的导电能力减弱 d.溶液中c(OH- ).c(H+)不变
(2)25℃时,0.10 molNa2CO3溶液的pH=11,则溶液中由水电离出的c(OH-):_____mol 。
(3)常温下,将20 mL 0.10 mol CH3COOH溶液和20 mL 0.10 molHNO2溶液分别与20 mL 0.10 molNaHCO3溶液混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
①反应开始时,v(CH3COOH)_________v(HNO2)(填“>”、“<”或“:”),原因是_________.
②充分反应后.两溶液中c(CH3COO-)_________c(NO2-)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)25C时,向CH3COOH溶液中加入一定量的NaHCO3,所得混合液的pH=6,则混合液中=__________。
(20分)物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡:
(1)有0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)有0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,在该溶液中存在的平衡有三个,请分别用离子方程式表示:
____________________、__________________________、 。
(3)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,则最先生成的沉淀的离子方程式为
。
(4)NH3·H2O 的电离方程式是 ,往氨水中加入少量醋酸铵固体(提示醋酸铵呈中性),C(OH-) (填“增大”“减小”“不变”)。
(5)已知某温度下K(NH3·H2O)=1.69×10-5,
则该温度下0.1mol/L的氨水中C(OH-)= mol/L
(6)又已知该温度下Ksp〔Mg(OH)2〕=1.2×10-11,
将0.01mol/L的MgCl2溶液与上述氨水等体积混合 (填“有”“无”)沉淀生成。往0.01mol/L的MgCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH="10" 此时C(Mg2+)= mol/L。
(10分)已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC—COOH,可简写为H2C2O4)。
5℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;
碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.5×10-7,K2= 4.7×10-11。
草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。
回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式 ;
(2)相同条件下等物质的量浓度的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH (填“大”、“小”或“相等”);
(3)常温下将0.4 mol/L的KOH溶液20 mL与0.2 mol/L的草酸溶液20 mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为__________________________;
(4)实验室常用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸来测定草酸溶液的浓度。高锰酸钾溶液常用 (填“稀硫酸”、“稀硝酸”、“稀盐酸”)酸化,已知酸性高锰酸钾和草酸反应的现象是有气泡产生,紫色消失,其反应的离子方程式为 ;
(5)25℃时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol/L的草酸钾溶液20 mL,
能否产生沉淀 (填“能”或“否”).
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在O.1mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是____________
A.c(K+)+c(H+) = c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-) =" 0.1" mol·L-1
C.c(C2O42-) < c(H2C2O4)
D.c(K+) = c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
(2)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示)_____________。
(3)MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如下图所示。下列叙述中不正确的是
A.ROH是一种强碱
B.在x点,MOH未完全电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
(4)AgCl在溶液中存在如下平衡:在25℃时,AgCl的
Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水 ②100 mL 0.3
mol·L-1 AgNO3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+
浓度由大到小的顺序为_____________(填序号),向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加
入50 mL 0.02 mol/L的盐酸,沉淀生成后溶液中c(Ag+)是________mol/L。如果向生成沉淀
后的溶液中再加入50 mL 0.001 mol/L的盐酸,是否产生沉淀_______(填“是”或“否”)。
亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6 ,黄血盐)在实验室、电镀、食品添加剂及医学上可用于冶疗铊(Tl)中毒、烧制青花瓷时可用于绘画等有广泛用途。已知HCN是一种极弱的酸。现有一种用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如下:
(1)实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时,为避免其水解,应先将其溶于 溶液,再用蒸馏水稀释,NaCN水解的离子方程式为_________。
(2)实验室K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+,生成的难溶盐KFe[Fe(CN)6],生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒,试写出上述检验Fe3+反应的离子方程式为 。
(3)流程图中加入碳酸钠溶液主要目的是 。
(4)相同温度下溶解度:Na4[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6](选填:“>”、“=”、“<”)。
(5)长期火炒添加有亚铁氰化钾的食盐,这时会发生分解反应,试配平下列方程式:3K4Fe(CN)6=□KCN+□Fe3C+□C+□(CN)2↑+□N2↑
(6)电镀银时,电镀液不能直接用硝酸银溶液,可将其转变为K4[Ag2 (CN)6],写出AgCl与黄血盐制取电镀液的离子方程式 。
常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验 编号 |
HA的物质的量 浓度(mol·L-1) |
NaOH的物质的量 浓度(mol·L-1) |
混合后溶 液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1) 从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸?
____________________________________________________________。
(2) 乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是_______。
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 。
(4) 分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=_______ mol·L-1。
(5) 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-。
在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
C.c(OH-)=c (H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
锅炉水垢既会降低燃料的利用率、影响锅炉的使用寿命,还可能造成安全隐患。
某锅炉水垢的主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3,用酸洗法可除去该水垢,其基本原理如下图所示。
(1)酸洗时,为使水垢尽可能溶解,不宜选用的是 (填标号)。
A.醋酸 | B.盐酸 | C.硝酸 | D.稀硫酸 |
(2)不溶物用碳酸钠溶液浸泡时,反应的离子方程式是 。
(3)洗出液中的Fe3+会腐蚀铁质管道,反应的离子方程式是 ,因此,常在洗出液中加入具有强还原性的SnCl2溶液,反应中的Sn2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2,Sn2+转化为 (填离子符号)。
(4)柠檬酸(用H3R表示)可用作酸洗剂,溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量与pH的关系如图
所示。图中a曲线所代表的微粒的百分含量随溶液pH的改变而变化的原因是 。
调节柠檬酸溶液的pH=4,有利于除去水垢中的氧化铁。pH=4时,溶液中上述4种微粒含量最多的是 。
弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号,下同),原因是_____________。
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
|
平衡 常数 |
Ka=1.8×10-5 |
= 4.3×10-7 |
= 5.6×10-11 |
Ka= 3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO
d.NaHCO3;pH由小到大的排列顺序是 (用字母表示)。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 (填序号)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是 。
(4)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),= 。
已知0.1mol/L H2SO4在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全。常温下有0.1mol/L的以下几种溶液的电离度(即已经电离的分子数占原来分子总数的百分数)如下表,回答下列问题:
①H2SO4溶液中的HSO4– |
②NaHSO4溶液中的HSO4– |
③CH3COOH |
④HCl溶液 |
10% |
29% |
1.33% |
100% |
(1)写出H2SO4在水中的电离方程式 。
(2)常温下,题设条件下的①溶液中c(H+)= 。
(3)常温下,pH相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)若将10mL题设条件下的NaHSO4溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合后溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(5)根据题设条件计算CH3COOH的电离常数Ka= 。若常温下,将b mol·L–1的CH3COONa液与0.01 mol·L–1的盐酸等体积混合,反应达平衡时,测得溶液的pH=7,用含b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 。
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4·5H2O。工艺流程如下
(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热。
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4。
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1。
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体。
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe (OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀时pH |
2.7 |
7.6 |
4.7 |
完全沉淀时pH |
3.7 |
9.6 |
6.7 |
Ksp |
4.0×10–38 |
8.0×10–16 |
2.2×10–20 |
(1)II中发生反应的离子方程式是 。
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是 。
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是 。
(4)III中发生反应的离子方程式是 。
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全________________________(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10–5 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因 。