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專題跟蹤檢測 水溶液中的離子平衡
1.(2018滄州模擬)用食用白醋(醋酸濃度約1 molL-1)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能證明醋酸為弱電解質(zhì)的是( )
A.白醋中滴入石蕊溶液呈紅色
B.白醋加入豆?jié){中有沉淀產(chǎn)生
C.蛋殼浸泡在白醋中有氣體放出
D.pH試紙顯示白醋的pH為2~3
解析:選D A項(xiàng),白醋中滴入石蕊溶液呈紅色只能證明白醋的溶液是酸性的,但是不能證明其酸性強(qiáng)弱,錯(cuò)誤;B項(xiàng),白醋加入豆?jié){中有沉淀產(chǎn)生只能證明酸使蛋白質(zhì)變性,但不能證明其酸性強(qiáng)弱,錯(cuò)誤;C項(xiàng),蛋殼浸泡在白醋中有氣體放出只能證明醋酸的酸性比碳酸強(qiáng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),醋酸濃度約1 molL-1,若是強(qiáng)酸,則溶液的pH=0,但是pH試紙顯示白醋的pH為2~3,則證明醋酸是弱酸,部分電離,正確。
2.(2018衡陽模擬)25 ℃,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( )
A.向NaF溶液中滴加硫酸至中性時(shí),c(SO)
B>C
C.A點(diǎn)的Kw值比B點(diǎn)的Kw值大
D.A點(diǎn)由水電離的c(H+)大于C點(diǎn)由水電離的c(H+)
解析:選D A項(xiàng),醋酸是弱電解質(zhì)不能完全電離,稀釋前兩者導(dǎo)電能力相同(H+濃度相同),則其濃度大于鹽酸的濃度,錯(cuò)誤;B項(xiàng),B點(diǎn)的導(dǎo)電能力小于A點(diǎn),即B點(diǎn)的H+濃度小于A點(diǎn),則B點(diǎn)的pH大于A點(diǎn),錯(cuò)誤;C項(xiàng),Kw是溫度的函數(shù),溫度不變Kw不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),因?yàn)锳點(diǎn)pH大于C點(diǎn),所以A點(diǎn)由水電離出的c(OH-)大于C點(diǎn)由水電離出的c(OH-),即A點(diǎn)由水電離出的c(H+)大于C點(diǎn)由水電離出的c(H+),正確。
4.(2018大慶模擬)已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示:
弱酸
醋酸
次氯酸
碳酸
亞硫酸
電離平衡常數(shù)(25 ℃)
Ka=1.7510-5
Ka=2.9810-8
Ka1=4.3010-7
Ka2=5.6110-11
Ka1=1.5410-2
Ka2=1.0210-7
下列離子方程式正確的是( )
A.少量CO2通入NaClO溶液中:
CO2+H2O+2ClO-===CO+2HClO
B.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中:
SO2+H2O+Ca2++2ClO-===CaSO3↓+2HClO
C.少量的SO2通入Na2CO3溶液中:
SO2+H2O+2CO===SO+2HCO
D.相同濃度NaHCO3溶液與NaHSO3溶液等體積混合:
H++HCO===CO2↑+H2O
解析:選C A項(xiàng),根據(jù)電離常數(shù)可知,酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠2CO3>HClO>HCO,所以向NaClO溶液中通入少量CO2,生成物應(yīng)該是HClO和NaHCO3,離子方程式為ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,錯(cuò)誤;B項(xiàng),SO2有還原性,ClO-有氧化性,會發(fā)生氧化還原反應(yīng),ClO-把生成的CaSO3氧化為CaSO4,它本身被還原為Cl-,所以少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中離子方程式為SO2+ClO-+Ca2++H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)電離常數(shù)可知,酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠2SO3>H2CO3>HSO>HCO,少量的SO2通入Na2CO3溶液中,離子方程式為SO2+H2O+2CO===SO+2HCO,正確;D項(xiàng),相同濃度NaHCO3溶液與NaHSO3溶液等體積混合,離子方程式為HSO+HCO===CO2↑+SO+H2O,錯(cuò)誤。
5.(2018烏魯木齊模擬)已知:T ℃時(shí),Ksp(CaSO4)=4.9010-5、Ksp(CaCO3)=2.810-9、Ksp(PbCO3)=8.410-14,三種鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,pM=-lg c(陰離子)、pN=-lg c(陽離子)。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)線代表的是PbCO3
B.T ℃時(shí),向10 mL水中加入CaCO3和PbCO3至二者均飽和,溶液中c(Ca2+)∶c(Pb2+)=310-5
C.d點(diǎn)可以代表CaCO3的飽和溶液,且c(Ca2+)=c(CO)
D.T ℃時(shí),向CaCO3懸濁液中加入NH4Cl固體,會使圖像中d點(diǎn)向f點(diǎn)轉(zhuǎn)化
解析:選C A項(xiàng),離子濃度越大,則-lg c(離子)越小,所以a對應(yīng)的是CaSO4,b是CaCO3,c是PbCO3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),CaCO3、PbCO3的飽和溶液中,c(Ca2+)∶c(Pb2+)=≈3.3104,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)圖像可知,d點(diǎn) c(Ca2+)=c(CO),d點(diǎn)在CaCO3的沉淀溶解平衡曲線上,可以代表CaCO3的飽和溶液,正確;D項(xiàng),T ℃時(shí),向CaCO3懸濁液中加入NH4Cl固體,NH4Cl水解顯示酸性,會消耗CO,使得溶解平衡正向移動,所以c(Ca2+)增加,d點(diǎn)向著e點(diǎn)轉(zhuǎn)化,錯(cuò)誤。
6.25 ℃時(shí),將0.1 molL-1 NaOH溶液加入20 mL 0.1 molL-1 CH3COOH溶液中,所加入溶液的體積(V)和混合液的pH的關(guān)系曲線如圖所示。下列結(jié)論正確的是( )
A.①點(diǎn)時(shí),c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
B.對曲線上①、②、③任何一點(diǎn),溶液中都有:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C.③點(diǎn)時(shí),醋酸恰好反應(yīng)完,溶液中有:
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.滴定過程中可能出現(xiàn):
c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
解析:選B A項(xiàng),在曲線上①點(diǎn)時(shí)混合溶液為等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa和CH3COOH溶液,根據(jù)物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),錯(cuò)誤;B項(xiàng),曲線上①、②、③點(diǎn)溶液中均存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),正確;C項(xiàng),③點(diǎn)時(shí),NaOH與CH3COOH恰好完全反應(yīng),溶液呈堿性,則存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),錯(cuò)誤;D項(xiàng),滴定過程中,溶液中均存在離子:CH3COO-、Na+、H+、OH-,根據(jù)溶液電中性原則知,錯(cuò)誤。
7.(2018南昌模擬)甲胺(CH3NH2)是一種應(yīng)用廣泛的一元弱堿。常溫下,向20.00 mL 0.10 molL-1的甲胺溶液中滴加V mL 0.10 molL-1的稀鹽酸,混合溶液的pH與相關(guān)微粒濃度的關(guān)系如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.b點(diǎn)對應(yīng)加入鹽酸的體積V<20.00 mL
B.甲胺在水中的電離方程式為CH3NH2+H2OCH3NH+OH-
C.常溫下,甲胺的電離常數(shù)為Kb,則pKb=-lg Kb=4.3
D.c點(diǎn)可能存在關(guān)系:2c(H+)+c(CH3NH)=c(CH3NH2)+2c(OH-)+c(Cl-)
解析:選C A項(xiàng),當(dāng)加入鹽酸20.00 mL時(shí),二者恰好完全反應(yīng)生成CH3NH3Cl,這是一種強(qiáng)酸弱堿鹽,由于CH3NH水解溶液呈酸性,因此當(dāng)鹽酸適量減少時(shí),溶液可以呈中性,所以b點(diǎn)pH=7的溶液,加入的鹽酸體積V<20.00 mL,正確;B項(xiàng),甲胺的結(jié)構(gòu)類似于NH3,所以甲胺在水中的電離方程式為CH3NH2+H2OCH3NH+OH-,正確;C項(xiàng),根據(jù)甲胺的電離方程式,Kb=,讀圖可得,當(dāng)lg =0時(shí),pH=10.6,即=1時(shí),c(H+)=10-10.6,所以Kb=c(OH-)=10-(14-10.6)=10-3.4,pKb=-lg Kb=-lg 10-3.4=3.4,錯(cuò)誤;D項(xiàng),c點(diǎn)pH<7,溶液呈酸性,所以可能是A項(xiàng)分析中提到的消耗20 mL鹽酸時(shí)得到的CH3NH3Cl溶液,根據(jù)電荷守恒則有c(H+)+c(CH3NH)=c(OH-)+c(Cl-),即2c(H+)+2c(CH3NH)=2c(OH-)+c(Cl-)+c(Cl-),且溶液中Cl原子數(shù)與N原子數(shù)相等,所以c(Cl-)=c(CH3NH)+c(CH3NH2),代入上述后一個(gè)等式得:2c(H+)+2c(CH3NH)=2c(OH-)+c(Cl-)+c(CH3NH)+c(CH3NH2),化簡得到:2c(H+)+c(CH3NH)=c(CH3NH2)+2c(OH-)+c(Cl-),正確。
8.一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=110-5 molL-1
B.pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)
D.pH相同的①CH3COONa;②NaHCO3;③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③
解析:選D A項(xiàng),pH=5的H2S溶液中H+的濃度為110-5 molL-1,但是HS-的濃度會小于H+的濃度,H+來自于H2S的第一步電離、HS-的電離和水的電離,故H+的濃度大于HS-的濃度,錯(cuò)誤;B項(xiàng),弱堿不完全電離,弱堿稀釋10倍時(shí),pH減小不到一個(gè)單位,aH2CO3>HClO,根據(jù)越弱越水解的原則,pH相同的三種鈉鹽,濃度的大小關(guān)系為CH3COONa>NaHCO3>NaClO,則Na+的濃度為①>②>③,正確。
9.(2018張家口模擬)已知:25 ℃時(shí),Ksp[Zn(OH)2]=1.010-18,Ka(HCOOH)=1.010-4。該溫度下,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.Zn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中c(Zn2+)>1.010-6 molL-1
B.HCOO-的水解常數(shù)為1.010-10
C.向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常數(shù)K=100
解析:選A A項(xiàng),Zn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中,令飽和溶液中Zn2+濃度為x,x(2x)2=1.010-18,x= ≈6.310-7 molL-1,c(Zn2+)<1.010-6 molL-1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),HCOO-的水解常數(shù)為==1.010-10,正確;C項(xiàng),向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH,溶液中OH-濃度減小,溶解平衡正向移動,溶液中c(Zn2+)增大,正確;D項(xiàng),Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常數(shù)K====
=100,正確。
10.(2018大同模擬)常溫下,在10 mL 0.1 molL-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL-1的鹽酸,溶液的pH逐漸降低,此時(shí)溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化如圖所示(CO2因逸出未畫出,忽略因氣體逸出而引起的溶液體積變化),下列說法正確的是( )
A.A點(diǎn)所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
B.在B點(diǎn)所示的溶液中,濃度最大的離子是HCO
C.當(dāng)溶液的pH為7時(shí),溶液中的陰離子只有兩種
D.已知25 ℃時(shí),HCO的電離平衡常數(shù)Ka=510-11,當(dāng)溶液的pH=10時(shí),c(HCO)=2c(CO)
解析:選D A項(xiàng),根據(jù)電荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),錯(cuò)誤;B項(xiàng),B點(diǎn)溶液顯堿性,溶液中存在電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),因?yàn)閏(H+)較小,因此離子濃度最大的是Na+,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)圖像,溶液pH=7時(shí),存在的陰離子有Cl-、HCO以及HCO電離出的少量CO,錯(cuò)誤;D項(xiàng),HCO的電離平衡常數(shù)Ka==510-11,當(dāng)pH=10時(shí),此時(shí)溶液中c(H+)=10-10 molL-1,c(HCO)=2c(CO),正確。
11.(2018泉州模擬)(1)水的電離平衡曲線如圖所示,若A點(diǎn)表示25 ℃時(shí)水的電離達(dá)到平衡時(shí)的離子濃度,B點(diǎn)表示100 ℃時(shí)水的電離達(dá)到平衡時(shí)的離子濃度。
①100 ℃時(shí)1 molL-1的NaOH溶液中,由水電離出的c(H+)=________molL-1,Kw(25 ℃)________ Kw(100 ℃)(填“>”“<”或“=”)。
②25 ℃時(shí),向水的電離平衡體系中加入少量NH4Cl固體,對水的電離平衡的影響是________(填“促進(jìn)”“抑制”或“不影響”)。
(2)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的量。已知如表數(shù)據(jù):
化學(xué)式
電離平衡常數(shù)(25 ℃)
HCN
K=4.910-10
CH3COOH
K=1.810-5
H2CO3
K1=4.310-7、K2=5.610-11
①25 ℃時(shí),有等濃度的A.NaCN溶液 B.CH3COONa溶液 C.Na2CO3溶液,三種溶液的pH由大到小的順序?yàn)開_____________(填標(biāo)號)。
②25 ℃時(shí),等濃度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等體積混合,則c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。
(3)25 ℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.310-2
6.310-4
H2CO3
4.210-7
5.610-11
①HSO的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________________________________________。
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_________________________。
解析:(1)①100 ℃時(shí)Kw(100 ℃)=10-610-6=10-12,1 molL-1的NaOH溶液中c(OH-)=1 molL-1,因此由水電離出c(H+)=molL-1=10-12 molL-1。電離吸熱,加熱促進(jìn)水的電離,則Kw(25 ℃)NaCN溶液>CH3COONa溶液,溶液pH:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液。②等濃度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等體積混合,所得溶液顯堿性,c(H+)c(CH3COO-)。(3)①根據(jù)HSO電離方程式:HSOH++SO書寫平衡常數(shù)表達(dá)式。②因?yàn)镠2SO3的Ka2>H2CO3的Ka1,所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O。
答案:(1)①110-12 、诖龠M(jìn)
(2)①C>A>B?、?
(3)①
②H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O
12.(2018忻州模擬)滴定法是化學(xué)上常用的定量分析的方法,滴定的方法有酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定等。
Ⅰ.甲化學(xué)興趣小組取20.00 mL待測稀鹽酸放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液作指示劑,用0.200 0 molL-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定,重復(fù)上述滴定操作3次,并記錄數(shù)據(jù)。
(1)滴定時(shí)邊滴邊搖動錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察________。(填標(biāo)號)
A.滴定管內(nèi)液面的變化
B.錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
(2)判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________________________________________。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算待測鹽酸溶液的濃度為________ molL-1。
滴定次數(shù)
待測液體積(mL)
標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液讀數(shù)記錄(mL)
滴定前讀數(shù)
滴定后讀數(shù)
第一次
20.00
0.40
20.40
第二次
20.00
4.00
24.00
第三次
20.00
2.00
24.10
Ⅱ.乙化學(xué)興趣小組利用氧化還原反應(yīng)滴定,測定了某工廠廢水中游離態(tài)氯的含量。實(shí)驗(yàn)如下:
①取水樣10.0 mL于錐形瓶中,加入10.0 mL的KI溶液(足量),滴入指示劑2~3滴。
②將自己配制的0.01 molL-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液裝入滴定管中,調(diào)整液面,記下讀數(shù)。
③將錐形瓶置于滴定管下進(jìn)行滴定,發(fā)生的反應(yīng)為I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,試回答下列問題:
(4)步驟①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________;
加入的指示劑是____________。
(5)步驟②應(yīng)使用________式滴定管。
(6)氯的所測濃度比實(shí)際濃度會偏大,造成誤差的原因可能是________。(填標(biāo)號)
A.配制標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液定容時(shí),加水超過刻度線
B.錐形瓶水洗后直接裝待測水樣
C.裝標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的滴定管水洗后沒有潤洗
D.滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí),俯視讀出滴定管讀數(shù)
E.滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定后消失
Ⅲ.沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑。已知一些銀鹽的顏色和Ksp(20 ℃)如表,測定水體中氯化物的含量,常用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液進(jìn)行滴定。
化學(xué)式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
顏色
白色
淺黃色
黃色
黑色
紅色
Ksp
2.010-10
5.410-13
8.310-17
2.010-48
2.010-12
(7)滴定時(shí),你認(rèn)為該滴定適宜選用的指示劑是下列中的________。(填標(biāo)號)
A.KBr B.KI
C.K2S D.K2CrO4
(8)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),=________。
解析:(1)根據(jù)溶液中顏色變化判斷終點(diǎn),所以眼睛應(yīng)觀察錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。(2)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),溶液由酸性變中性,再加一滴NaOH溶液顯堿性,溶液由無色變?yōu)闇\紅色。(3)舍去誤差較大的第三組數(shù)據(jù),得出V(標(biāo)準(zhǔn))=20.00 mL,c(待測)===0.200 0 molL-1。(4)Cl2與KI反應(yīng)生成KCl和單質(zhì)碘,其反應(yīng)的方程式為Cl2+2KI===I2+2KCl;碘遇淀粉會變藍(lán)色,可以用淀粉作指示劑。(5)Na2S2O3 溶液顯堿性,所以要用堿式滴定管盛放。(6)A項(xiàng),配制標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液定容時(shí),加水超過刻度線,則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度減小,滴定時(shí),消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,所以測定結(jié)果偏大,正確;B項(xiàng),錐形瓶水洗后直接裝待測水樣,對測定結(jié)果無影響,錯(cuò)誤;C項(xiàng),裝標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的滴定管水洗后沒有潤洗,則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度減小,滴定時(shí),消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,所以測定結(jié)果偏大,正確;D項(xiàng),滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí),俯視讀出滴定管讀數(shù),讀數(shù)偏小,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小,所以測定結(jié)果偏小,錯(cuò)誤;E項(xiàng),滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定后消失, 消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,所以測定結(jié)果偏大,正確。(7)本題的指示劑的作用是指示出Cl-恰好沉淀完全,即讓Cl-先沉淀,沉淀完全后,再滴入AgNO3溶液會生成一種顏色不同的沉淀來指示沉淀終點(diǎn)。AgCl、AgBr、AgI的陰、陽離子比都是1∶1,依據(jù)Ksp可以直接比較溶解性大小為AgCl>AgBr>AgI;隨Ksp的減小,應(yīng)先出現(xiàn)AgI沉淀、再出現(xiàn)AgBr沉淀,最后才沉淀AgCl;所以KBr和KI不符合滴定實(shí)驗(yàn)的目的和作用,不能測定氯化物的含量;Ag2S和Ag2CrO4陰、陽離子比都是1∶2,可以計(jì)算相同濃度的Ag+沉淀時(shí)Cl-、S2-、CrO需要的濃度,根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算得到c(Cl-)=,c(S2-)=,c(CrO)=,所以同濃度的Ag+沉淀需要的濃度:c(S2-)6
(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),______(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是____________________________________________________。
(4)要使Cu(OH)2沉淀溶解,除了加入酸之外,還可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,寫出反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________________。
(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如表所示:
物質(zhì)
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.310-18
2.510-13
1.310-36
3.410-28
6.410-53
1.610-24
某工業(yè)廢水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________(填標(biāo)號)除去它們。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
解析:(1)據(jù)圖知pH=4~5時(shí),Cu2+開始形成沉淀Cu(OH)2,因此pH=3時(shí),主要以Cu2+形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,需保證Fe3+完全沉淀,而Cu2+還未沉淀,據(jù)圖知應(yīng)控制溶液的pH為4左右。(3)據(jù)圖知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小,無法通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。(4)據(jù)已知條件結(jié)合原子守恒即可寫出離子方程式。(5)因?yàn)镕eS的溶度積大于CuS、PbS、HgS的溶度積,且與這三種物質(zhì)的溶度積差別較大,因此利用沉淀的轉(zhuǎn)化可除去廢水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也難溶,不會引入新的雜質(zhì)。
答案:(1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B
14.(2018重慶模擬)NaOH溶液可用于多種氣體的處理。
(1)CO2是溫室氣體,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①Na2CO3俗稱純堿,因CO水解而使其水溶液呈堿性,寫出CO第一步水解的離子方程式:_________________________________________________________________。
已知25 ℃時(shí),CO第一步水解的平衡常數(shù)Kh=210-4 molL-1,當(dāng)溶液中c(HCO)∶c(CO)=20∶1時(shí),溶液的pH=________。
②泡沫滅火器中通常裝有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,請寫出這兩種溶液混合時(shí)的離子反應(yīng)方程式: _____________________________________________________________。
(2)金屬與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2可用NaOH溶液吸收,反應(yīng)方程式為2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A,溶液B為0.1 molL-1 CH3COONa溶液,則兩份溶液中c(NO)、c(NO) 和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)開_________________________________,(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.110-4 molL-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.710-5 molL-1)??墒谷芤篈和溶液B的pH相等的方法是________。
A.向溶液A中加適量NaOH
B.向溶液A中加適量水
C.向溶液B中加適量NaOH
D.向溶液B中加適量水
(3)煙氣中的SO2會引起酸雨,可利用氫氧化鈉溶液吸收。吸收SO2的過程中,溶液中H2SO3、HSO、SO三者所占物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示:
①圖中pH=7時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是________。
A.c(Na+)>2c(SO)>c(HSO)
B.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO)
D.c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
②利用圖中數(shù)據(jù),求反應(yīng)H2SO3===2H++SO的平衡常數(shù)的數(shù)值是________。
解析:(1)①CO水解而使其水溶液呈堿性,CO第一步水解的離子方程式為CO+H2OHCO+OH-,水解常數(shù)Kh==210-4,當(dāng)溶液中c(HCO)∶c(CO)=20∶1時(shí),c(OH-)=10-5 molL-1,由水的離子積Kw可知,c(H+)=10-9 molL-1,所以pH=-lg 10-9=9。②Al2(SO4)3 與NaHCO3混合時(shí)能相互促進(jìn)水解生成Al(OH)3沉淀、CO2氣體,離子方程式為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(2)0.2 molNaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A,由2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1,NaNO2物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1,溶液B為0.1 molL-1的CH3COONa溶液;HNO2的電離常數(shù)Ka=7.110-4 molL-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.710-5 molL-1,說明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,溶液中CH3COO-的水解程度大于NO的水解程度,溶液B堿性大于A溶液,兩溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)閏(NO)>c(NO)>c(CH3COO-)。A項(xiàng),向溶液A中加適量NaOH,增大堿性,可以調(diào)節(jié)溶液pH相等,正確;B項(xiàng),溶液B堿性大于A溶液,向溶液A中加適量水,稀釋溶液,堿性減弱,不能調(diào)節(jié)溶液pH相等,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溶液B堿性大于A溶液,向溶液B中加適量NaOH,溶液pH更大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),向溶液B中加適量水,稀釋溶液堿性減弱,可以調(diào)節(jié)溶液pH相等,正確。(3)①A項(xiàng),由電荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),中性溶液則c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),由圖可知pH=7時(shí),c(SO)=c(HSO),則c(Na+)>2c(SO)>c(HSO),正確;B項(xiàng),由電荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),中性溶液則c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),c(SO)≠c(H2SO3),錯(cuò)誤;C項(xiàng),pH=7時(shí),c(H+)=c(OH-),錯(cuò)誤;D項(xiàng),由上述分析可知,離子濃度為c(Na+)>c(HSO)=c(SO)>c(H+)=c(OH-),錯(cuò)誤。②亞硫酸的第一步電離方程式為H2SO3H++HSO,根據(jù)圖像可知,pH=0時(shí),H2SO3濃度為0.9 molL-1,HSO濃度為 0.24 molL-1,此時(shí)H+濃度為1 molL-1,則Ka1==≈0.27。
答案:(1)①CO+H2OHCO+OH- 9
②3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-) AD
(3)①A?、?.27
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