高中化学溶液的配制填空题

随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10^-5 mol•L^-1时通常认为该离子沉淀完全)。

金属离子	Ksp	pH(10^-1 mol•L^-1)	pH(10^-5 mol•L^-1)
Fe^3+	4.0×10^-38	2.7	3.7
Cr^3+	6.0×10^-31	4.3	5.6
Cu^2+	2.2×10^-20	4.7	6.7
Ca^2+	4.0×10^-5	12.3	14.3

(1)某厂排出的废水中含有Cu²⁺和Fe³⁺，测得其浓度均小于0.1 mol•L^-1。为除去其中的Fe³⁺，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。
(2)为了处理含有Cr₂O₇^2-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
①Cr₂O₇^2-转变为Cr³⁺的离子方程式为______________________。
②pH对废水中Cr₂O₇^2-去除率的影响如图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：_________________________________。
[注：去除率(％)=[(c₀-c)／c_o]×100％，式中：c_o—处理前废水中Cr₂O₇^2-浓度，c—处理后废水中Cr₂O₇^2-的浓度]

(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na₂CO₃溶液可以将锅炉水垢中的CaSO₄转化为较疏松而易清除的CaCO₃，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO₄)=9.1x10^-6，Ksp (CaCO₃)=2.8×10^-9]

_。A、B、C、 D、 E五种溶液分别是NaOH、 NH₃·H₂O、 CH₃COOH 、HCl 、NH₄HSO₄中的一种。常温下进行下列实验：
①将1 L pH=3的A溶液分别与0.001mol·L^－1 xL B溶液、0.001mol·L^－1  yL D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^－1A和E溶液，pH：A＜E；
③浓度均为0.1mol·L^－1C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，判断理由是                 。
(2) 用水稀释0.1 mol·L^－1B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        ④ OH^－的物质的量
（3）OH^－浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且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随温度变化如右图中的_________曲线(填写序号) 。

（5）室温下，向0.01mol·L^－1 C溶液中滴加0.01mol·L^－1 D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_______________。

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K_a＝         。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K_a＝                   。

许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
（1）)重晶石（BaS0₄)常作胃肠道造影剂。
已知：常温下，K_sp(BaSO₄)=1.1×10^-10，向BaSO₄悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH=2时， 溶液中 c(Ba²⁺)=         。
（2）硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂0]常作分析剂。
①检验晶体中含有NH₄⁺的方法为_______。
②等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．(NH₄)₂Fe(SO₄)₂    b．NH₄HSO₄   c．(NH₄)₂SO₄   d．(NH₄)₂SO₃
其中_C(NH₄⁺)由大到小的顺序为                  （填选项字母）。
（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈)常作强氧化剂，Na₂S₂O₃常作还原剂。
①K₂S₂O₈溶液与酸性MnSO₄溶液混合,在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色， 该反应的离子方程式为                  
②用铂作电极，电解H₂SO₄和K₂SO₄的混合溶液可以制备K₂S₂O₈，其阳极的电极反应式为_____                __电解过程中阴极附近溶液的pH将______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
③产品中K₂S₂O₈的含量可用碘量法测定。操作步骤为：称取0.3g产品于碘量瓶中，加50 mL水溶解；加入4.000 g KI固体(稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以______为指示剂，用0.1000 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点（已知：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－）。重复2次，测得平均消耗标准液21.00mL。该产品中K₂S₂O₈的质量分数为(杂质不参加反应)                                                                      (列式并计算）。

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(C₂O₄^2－)   
B．c(HC₂O₄^－)+c(C₂O₄^2－) =" 0.1" mol·L^－1
C．c(C₂O₄^2－) < c(H₂C₂O₄)
D．c(K⁺) = c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^－)+c(C₂O₄^2－)
（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
K_sp＝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”)。

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、K_sp（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                  。

某二元酸(化学式用H₂A)表示,在水中的电离方程式是:
H₂A = H⁺ + HA^-,    HA^－ H⁺ +  A^2－    回答下列问题:
(1)Na₂A溶液呈         (填”酸性,中性或碱性”),理由是,用离子方程式表示:
                                                                      .
(2)若0.1 mol•L^-1NaHA溶液的pH = 2，则0.1 mol•L^-1H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是___________0.11 mol•L-1(填>、<、=)。理由是_________________________  
(3)0.1 mol•L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________________

I.H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH⁺＋HA^-，HA^－H⁺＋A^2- 。
（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(A^2- )
（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)＋A^2- (aq)，滴加少量Na₂A固体，c(Ca²⁺ )_______________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是________________。
Ⅱ.含有Cr₂O₇^2-的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L的Cr₂O₇^2－。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 ）

运用相关原理，回答下列各小题：
Ⅰ．已知NaHSO₄在水中的电离方程式为NaHSO₄＝Na^＋+ H^＋+ SO₄^2－。
（1）在NaHSO₄溶液中c（H^＋）　　　　c（OH^－）+ c（SO₄^2－）（填“＞”、“＝”或“＜”下同）；用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SO₄^2－完全沉淀，则反应后溶液的pH　　　　　7。
（2）将20mLpH=2的NaHSO₄溶液逐滴加入到20mL 0.1 mol·L^－1Na₂CO₃溶液中，溶液中发生反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；向此反应后的溶液中滴加
0.001 mol·L^－1BaCl₂溶液，首先析出的沉淀是　　　　　。[K_SP（BaSO₄）=1.1×10^-10mol²·L^-2；K_SP（BaCO₃）=5.1×10^-9mol²·L^-2]
Ⅱ．已知：在25时     H₂OH⁺+OH^-　              K_W=10^-14　　　　
CH₃COOHH⁺+CH₃COO^-－>　 Ka=1.8×10^-5
（3）醋酸钠水解的平衡常数K_h的表达式为　　　　　　　　。当升高温度时，K_h将　　　　（填“增大”“减小”“不变”）；
（4）0．5mol·L^-1醋酸钠溶液pH为m，其水解的程度（已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值）为a；1mol·L^-1醋酸钠溶液pH为n，水解的程度为b，则m与n的关系为　　　　　　　　　，a与b的关系为　（填“大于”“小于”“等于”）；
（5）0．9mol·L^-1醋酸钠溶液中［OH^-］=             mol·L^-1
在某溶液中含Mg²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺三种离子的浓度均为0.01mol·L^-1。向其中加入固体醋酸钠，使其浓度为0.9mol·L^-1，以上三种金属离子中　　　　　　　　　　能生成沉淀，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（K_SP［Mg（OH）₂］=1.8×10^-11、K_SP［Zn（OH）₂］=1.2×10^-17、
K_SP［Cd（OH）₂］=2.5×10^-14、=2.2）

描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数（Ka）和弱碱的电离平衡常数（K_b），表2是常温下几种难（微）溶物的溶度积常数（Ksp）。

酸或碱	电离常数（Ka或Kb）
CH3COOH	1.8×10^-5
HNO2	4.6×10^-4
HCN	5×10^-10
HClO	3×10^-8
NH3·H2O	1.8×10^-5

                                表1

难（微）溶物	溶度积常数（Ksp）
BaSO4	1×10^-10
BaCO3	2.6×10^-9
CaSO4	7×10^-5
CaCO3	5×10^-9

                                表2
请回答下面问题：
（1）上述四种酸中，酸性最强的是              （用化学式表示）。下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的电离度增大，而电离常数不变的操作是      （填序号）。
A．升高温度   B．加水稀释 C．加少量的CH₃COONa固体        D．加少量冰醋酸
（2）CH₃COONH₄的水溶液呈       （选填“酸性”、“中性”、“碱性”），溶液中各离子浓度大小的关系是            。
（3）物质的量l：l的NaCN和HCN的混合溶液，其pH>7，该溶液中离子的浓度从大到小排列为             。   
（4）工业中常将BaSO₄转化为BaCO₃后，再将其制成各种可溶性的钡盐（如：BaCl₂）。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO₄粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO₄转化为BaCO₃。现有足量的BaSO₄悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO₄^2-物质的量浓度达到0。0lmol·L^-1以上，则溶液中CO₃^2-物质的量浓度应≥       mol·L^-1

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，向25 mL 0.1 mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L HA溶液，曲线如图所示（体积变化忽略不计）。回答下列问题：

（1）写出MOH在水溶液中的电离方程式                  
（2）MOH与HA恰好完全反应时，溶液呈_____性（填“酸”、“碱”或“中”），理由是（用离子方程式表示）__                              _____；此时，混合溶液中由水电离出的c(H⁺)__  _ 0.2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H⁺)（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）写出B点混合溶液中各离子浓度的大小关系_________           _；
（4）D点时，溶液中c(A^－)+c(HA)________2 c(M⁺)（填“＞”“＜”或“=”）；若此时测得混合溶液的pH = 3，则 c(HA) + c(H⁺) = __________mol/L（数字表达式，不必具体算出结果）

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K_a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”）；K_a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（PO₄^3﹣）=4×10^﹣7 mol•L^﹣1，溶液中c（Ca²⁺）=             mol•L^﹣1。（已知K_sp[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）

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K_a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”）；K_a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（PO₄^3－）＝4×10^－7 mol·L^－1，溶液中c（Ca²⁺）＝       mol·L^－1。（已知K_sp[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）。

X、Y、Z、W分别是HNO₃、NH₄NO₃、NaOH、NaNO₂四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.0 1 mol·L^-1的X、Y、Z、W溶液的pH。

（1）X、W的化学式分别为_______、________。
（2）W的电离方程式为______________________________。
（3）25℃时，Z溶液的pH＞7的原因是______________________________________(用离子方程式表示)。
（4）将X、Y、Z各1mol·L^-1同时溶于水中制得混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 _______________________________________________________ 。
（5）Z溶液与W溶液混合加热，可产生一种无色无味的单质气体，该反应的化学方程式为__________________________________________________________。