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]

常温下，将某一元碱BOH和HCl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	HCl的物质的量浓度 （mol·L^-1）	BOH的物质的量浓度 （mol·L^-1）	混合溶液的pH
①	0.1	0.1	pH=5
②	c	0.2	pH=7
③	0.1	0.2	pH>7

 
请回答：
（1）从第①组情况分析，BOH是   （选填“强碱”或“弱碱”）。该组所得混合溶液中由水电离出的
c（OH^—）=   mol·L^-1。
（2）第②组情况表明，c   0.2。该混合液中离子浓度c（B⁺） c（Cl^—）(选填“<”、“>”或“=”)。
（3）从第③组实验结果分析，混合溶液中  (选填“<”、“>”或“=”)
甲：BOH的电离程度   BCl的水解程度  
乙：c(B⁺)—2 c (OH^—)   c(BOH)—2 c(H⁺)   

_。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_______________。

化合物A、B、C、D、E分别由H⁺、Na⁺、Al³⁺、Cu²⁺四种阳离子和CO₃^2-、Br^-、SiO₃^2-、SO₄^2-四种阴离子组成。已知①A、B、C三种溶液pH＜7，D、E溶液pH＞7②A、C的阴离子相同，D、E的阳离子相同 ③用石墨电极电解A的溶液，阳极有无色气体产生，阴极有红色物质生成 ④C溶液与D溶液反应能生成一种白色沉淀和一种气体，且此沉淀可溶于B的溶液，此气体通入E的溶液中可产生另一种白色沉淀。
请根据以上事实填空：
⑴写出B、C、E的化学式：B___________、C___________、E____________。
⑵D溶液的pH>7，原因是：（结合离子方程式说明）__________________________________。
⑶写出C溶液与D溶液发生反应的离子方程式：_______________________。
⑷若用石墨电极电解400mL 1.0 mo1·L^{—1 A}的溶液，当阳极有2.24 L气体（标准状况）产生时，溶液的pH＝_______________（设溶液的体积不变）。

(10分）有A、B、C、D四种离子化合物，组成它们的离子分别为：
阳离子：Na^＋、Al^3＋、NH₄⁺；      阴离子：OH^－、NO₃^－、CO₃^2－、HSO₄^－
为鉴别四种化合物，某学生分别取少量固体配成溶液，编号为A、B、C、D进行实验。实验过程和记录如下图所示（无关物质已略去）

(1) Y、Z的化学式分别为：Y              ；Z                
(2)写出指定反应的离子方程式：
①加热条件下，C与过量B反应：                                            
②D溶液显弱碱性的原因是(用离子方程式表示)                                   
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是(用化学式表示)
                                                             
(4)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性，则溶液中离子浓度从大到小的顺序是：
                                                    

(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K_sp=4.0×10^-8，碳酸钙的K_sp=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”）.

pC类似pH，是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10^-3mol/L，则该溶液中溶质的pC=-lg1×10^-3=3。下图为，H₂CO₃在加入强酸或强碱溶液后，平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题：

（1）在人体血液中，HCO₃^-能起到稳定人体PH的作用,请用电解质溶液中的平衡解释：
                                                     （用方程式表示）。
（2）H₂CO₃一级电离平衡常数的数值K_a1               
（3）某同学认为该溶液中Na₂CO₃的水解是微弱的，发生水解的CO₃^2-离子不超过其总量的10％。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确                   。
（4）已知某温度下Li₂CO₃的K_sp为1.68×10^-3，将适量Li₂CO₃固体溶于100 mL水中至刚好饱和，饱和Li₂CO₃溶液中c(Li⁺)＝0.15 mol·L^-1。c(CO₃^2-)＝0.075 mol·L^-1，若t₁时刻在上述体系中加入100 mL0.125 mol·L^-1 Na₂CO₃溶液，列式计算说明是否有沉淀产生。
（5）请画出t₁时刻后Li⁺和CO₃^2－浓度随时间变化关系图（用虚线表示Li⁺ ,实线表示CO₃^2－）。

现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）。

阳离子	H^+、Na^+、A1^3+、Ag^+、Ba^2+
阴离子	OH^—、C1^—、CO3^2—、NO3^—、SO4^2—

已知：①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题：
（1）Ａ溶液呈碱性的原因是                       。（写出有关离子方程式）
（2）若25℃时C、E溶液pH＝４，则Ｅ溶液中水电离出的氢离子浓度是Ｃ溶液中水电离出的氢离子浓度         倍。
（3）将0.1 mol·L^-1 的C溶液逐滴加入等体积、0.2 mol·L^-1的A溶液中，反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                    。

氮是地球上含量丰富的原子元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）25℃时，0.1mol/LNH₄NO₃溶液中水的电离程度     （填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
（2）若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH₄NO₃溶液等体积混合，混合溶液中2c(NH₄⁺)＞c(NO₃^－)，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                       。
（3）发射火箭时肼(N₂H₄)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是                       。
（4）下图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图。

已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol
2NO (g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)     △H＝－112.3kJ/mol
则反应：2NO(g)＋2CO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)的△H是       。

（1）0.1mol/L Na₂CO₃溶液呈  （填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是     （用离子方程式表示）
（2）氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的负极的电极反应式     ；
（3）某温度下的水溶液中，c（H⁺）＝10^－xmol/L，c（OH^－）＝10^－y mol/L。x与y的关系如图所示，该温度下水的离子积为     ；该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为     。

（4）如图装置，已知两电极上发生的电极反应分别为：
a极：Cu^2＋＋2e^－＝ Cu     b极：Fe－2e^－＝ Fe^2＋
该装置中原电解质溶液一定含有     ；（填序号）

A．Cu^2^＋

B．Na^＋

C．Fe^2^＋

D．Ag^＋

（5）硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡：BaSO₄（s）Ba²⁺ (aq)+ SO₄^2－(aq) 25℃时，BaSO₄的Ksp=1.1×l0^—10,在0.1 mol·L^一1硫酸溶液中，钡离子的浓度最大可达到     mol·L^一1。

(1)常温下，0.1 mol·L^－1的醋酸和pH＝1的醋酸各100 mL分别与足量的锌粒反应，产生的气体前者比后者________(填“多”、“少”或“相等”)。
(2)25℃时，将pH＝5的氯化铵溶液稀释100倍，稀释后溶液的pH为________(填字母，下同)。
A．5       B．7   C．3～5之间   D．5～7之间
(3)25℃时，向0.1 mol·L^－1的醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体，当晶体溶解后测得溶液的pH将________，醋酸的电离度         ，醋酸的电离平衡常数       ，水的电离程度        。
A．增大  B．减少C．不变  D．无法确定
（4）已知某温度下0.01 mol/L HCl溶液中由水电离的c(H^＋)＝10^－11 mol/L，则K_W＝________；若在此温度下将pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的盐酸按体积比1∶100混合后二者刚好完全反应，a与b应满足的关系为________。
（5）室温下NaHCO₃溶液的PH       7（填＞、＜或＝），原因是（用离子方程式表示）         ，NaHCO₃溶液中离子浓度的大小顺序是        

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),=　　　　　。 

(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。
I、已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋+HA^－，HA^－H^＋+A^2－。
⑴NaHA溶液的pH      (填大于、小于或等于) Na₂A溶液的pH。
⑵某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是       。
a．c(H^＋)·c(OH^－)＝1×10^―14          b．c(Na^＋)+c(K^＋)＝c(HA^－)+2c(A^2－)
c．c(Na^＋)＞c(K^＋)                    d．c(Na^＋)+c(K^＋)＝0.05 mol/L
⑶已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：
CaA(s)Ca^2＋(aq)+A^2－(aq)  △H＞0。
①降低温度时，K_sp           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②滴加少量浓盐酸，c(Ca^2＋)      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
II、含有Cr₂O₇^2－的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O₇^2－。为使废水能达标排放，作如下处理：

（1）该废水中加入绿矾(FeSO₄·7H₂O)和H⁺，发生反应的离子方程式为：              。
（2）欲使10L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr³⁺，理论上需要加入    g FeSO₄·7H₂O。
（3）若处理后的废水中残留的c(Fe³⁺)＝2×10^－13mol·L^－1，则残留的Cr³⁺的浓度为    。(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38  K_sp[Cr(OH)₃]＝6.0×10^－31)

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）。

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下：

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺。
（1）实验室用18.4 mol·L^―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L^―1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需                      。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有                                、
                                     。(写出两个措施)
（3）H₂O₂的作用是将滤液Ⅰ中的Cr³⁺转化为Cr₂O₇^2―，写出此反应的离子方程式：
                                      。      
（4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子	Fe^3+	Mg^2+	Al^3+	Cr^3+
开始沉淀时的pH	2.7	——	——	——
沉淀完全时的pH	3.7	11.1	8	9（＞9溶解）

 
加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr₂O₇^2―转化为CrO₄^2―。滤液Ⅱ中阳离子主要有     ；但溶液的pH不能超过8，其理由是              。
（5）钠离子交换树脂的反应原理为：Mⁿ⁺＋nNaR→MR_n＋nNa⁺，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是                  。
（6）写出上述流程中用SO₂进行还原的化学方程式                          。