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考點(diǎn)五十五 電離平衡常數(shù)的考查
1.以下是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數(shù):
CH3COOH
H2S
HClO
K=1.810-5
K1=1.310-7
K2=7.110-15
K=4.6910-11
下列說法正確的是
A. 可發(fā)生反應(yīng):H2S+ 2ClO-=S2-+ 2HClO
B. CH3COOH溶液與Na2S溶液不能反應(yīng)生成NaHS
C. 同物質(zhì)的量濃度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是NaClO溶液
D. 同物質(zhì)的量濃度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最強(qiáng)的是CH3COOH
【答案】D
2.由表格中的電離平衡常數(shù)判斷可以發(fā)生的反應(yīng)是
化學(xué)式
電離常數(shù)
HClO
K=310-8
H2CO3
K1=4.410-7
K2=4.710-11
A. NaClO + NaHCO3 = HClO + Na2CO3
B. NaClO+ CO2+ H2O = HClO + NaHCO3
C. 2NaClO+ CO2+ H2O = 2HClO + Na2CO3
D. 2HClO + Na2CO3 = 2NaClO + CO2↑+ H2O
【答案】B
3.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷下列離子方程式或化學(xué)方程式正確的是
化學(xué)式
電離常數(shù)
HClO
K=310-8
H2CO3
K1=410-7 K2=610-11
A. 向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO32-+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑
B. 向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO3-+Cl2===Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C. 向NaClO溶液中通少量CO2:CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO
D. 向NaClO溶液中通過量CO2:CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HClO
【答案】C
【解析】A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,溶液中碳酸鈉過量,鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸鈉,反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為:2CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+ClO-+2HCO3-,故A錯(cuò)誤;B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水,氯水中的鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,次氯酸不能和碳酸氫鈉反應(yīng),產(chǎn)物為次氯酸,反應(yīng)的離子方程式為:HCO3-+Cl2=Cl-+HClO+CO2↑,故B錯(cuò)誤;
C.向NaClO溶液中通入少量CO2,因次氯酸的酸性強(qiáng)于HCO3-,則反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,故C正確;D.向NaClO溶液中通入足量CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,故D錯(cuò)誤。
4.硫酸、硝酸、高氯酸在水溶液中都是強(qiáng)酸,下表是某溫度下這三種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)。下列說法正確的是
酸
H2SO4
HNO3
HClO4
K1
6.310-9
4.210-10
1.610-5
A. 在冰醋酸中H2SO4的電離方程式為:H2SO42H++SO42-
B. 在冰醋酸中,HNO3的酸性最強(qiáng)
C. 在冰醋酸中,0.01 mol/L的HClO4,其離子總濃度約為410-4mol/L
D. 高氯酸水溶液與氨水反應(yīng)的離子方程式為H++NH3H2O===H2O+NH4+
【答案】D
5.化合物HB在水中達(dá)到電離平衡時(shí)各微粒的濃度如表所示(25 ℃):
HB初始濃度/molL-1
1.00
0.100
平衡濃度/molL-1
c(HB)
0.996
0.098 7
c(B-)或c(H+)
①4.2110-3
②1.3410-3
Ka=c(H+)?c(B-)cHB
③1.7810-5
④1.8210-5
α=已電離的HB濃度HB的初始濃度 100%
⑤ 0.421%
⑥1.34%
分析表中①至⑥的數(shù)據(jù),下列說法不正確的是
A. ①與②的數(shù)據(jù)都說明化合物HB只有部分電離
B. ③與④的數(shù)據(jù)近似相等,說明HB的電離平衡常數(shù)與初始濃度無關(guān)
C. ⑤與⑥的數(shù)據(jù)說明加水稀釋后HB的電離平衡正向移動(dòng)
D. ⑤與⑥的數(shù)據(jù)說明HB起始濃度越大,電離的程度越大
【答案】D
6.常溫下將鹽酸溶液滴加到聯(lián)氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨-1g(OH-)變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 反應(yīng)N2H62++N2H4=2N2H5+的pK=90(已知pK=lgK)
B. N2H5Cl溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)
C. N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)
D. Kb1(N2H4)=10-6
【答案】A
【解析】A、由N2H5+的電離方程式N2H5++H2ON2H62++OH-可得Kb2(N2H4)=c(N2H62+)c(OH-)c(N2H5+)=c(OH-)=10-15,則Kb1(N2H4)/Kb2(N2H4)=c2(N2H5+)c(N2H62+)c(N2H4),即為反應(yīng)N2H62++N2H4=2N2H5+的K=Kb1(N2H4)/Kb2(N2H4)=10-610-15=109,所以pK=9.0,A錯(cuò)誤;B、N2H5C1溶液中存在的電荷守恒為c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+),B正確。C、N2H5C1溶液中因N2H5+的水解使溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C正確;D、由圖象可知當(dāng)-lg(OH-)=6時(shí),N2H4和N2H5+的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,可推知其濃度相等,由N2H4的電離方程式N2H4+H2ON2H5++OH-,得Kb1(N2H4)=c(N2H5+)c(OH-)c(N2H4)=c(OH-)=10-6,D正確;答案選A。
7.若定義pC是溶液中微粒物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù),則常溫下,一定濃度的某酸(H2A)水溶液中pC(H2A)、pC(HAˉ)、pC(A2-)隨著溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法一定正確的是
A. pH=4時(shí),c(HAˉ)
c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D. 向0.1mol/L H2C2O4溶液中加入少量水[c(HC2O4-)/c(H2C2O4)]增大
【答案】B
9.常溫下,H2A是一種易溶于水的二元酸,將NaOH溶液滴入等物質(zhì)的量濃度的H2A溶液中,溶液中H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(a)隨溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 常溫下,H2AHA-+H+的電離平衡常數(shù)Ka1=10-3.30
B. 當(dāng)c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)時(shí),溶液呈中性
C. pH=6.27時(shí),c(A2-)=c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
D. V(NaOH溶液):V(HA溶液)=3:2時(shí),2c(Na+)+c(OH-)=2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)
【答案】D
10.25℃時(shí),將濃度均為0.1 molL-1、體積分別為Va和Vb的HA溶液與BOH溶液按不同體積比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb與混合液pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. Ka(HA)=110-6
B. b點(diǎn)時(shí),c(B+)=c(A-)
C. c點(diǎn)時(shí),混合溶液中c(A-)c(OH-)?c(HA)隨溫度升高而增大
D. a→c過程中水的電離程度始終增大
【答案】B
【解析】A. 由圖可知0.1mol/L HA溶液pH=3,由HA?H++A?可知:Ka=10-310-30.1=10-5mol/L,故A錯(cuò)誤;B.b點(diǎn)是兩者等體積混合溶液呈中性,所以離子濃度的大小為:c(B+)=c(A?)>c(H+)=c(OH?),故B正確;C.c點(diǎn)時(shí),c(A-)c(OH-)?c(HA)=1Kh水解平衡常數(shù)Kh只與溫度有關(guān),溫度升高,Kh增大,1Kh減小,c(A-)c(OH-)?c(HA)減小,故C錯(cuò)誤;D.a→b是酸過量和b→c是堿過量兩過程中水的電離程受抑制,b點(diǎn)是弱酸弱堿鹽水解對(duì)水的電離起促進(jìn)作用,所以a→c過程中水的電離程度先增大后減小,故D錯(cuò)誤;本題選B。
11.T℃時(shí),濃度均為1mol/L的兩種弱酸HA、HB中不斷加水稀釋,并用pH傳感器測定溶液pH。所得溶液pH的兩倍(2pH)與溶液濃度的對(duì)數(shù)(lgc)的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
已知:①HA的電離平衡常數(shù):Ka=C(H+)C(A-)CHA-C(A-)≈C2(H+)C(HA)
②pKa=-lgKa
A. 酸性:HA>HB
B. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(HA)=0.1mol/L,c(H+)=0.01mol/L
C. T℃時(shí),弱酸HB的pKa≈5
D. 弱酸的Ka隨溶液濃度的降低而增大
【答案】D
12.t℃時(shí),配制一組c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=1.00010-3molL-1的H2CO3與HCl或H2CO3與NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒濃度的負(fù)對(duì)數(shù)(-lgc)與pH關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是( )
A. pH=6.3的溶液中:c(Na+)>1.00010-3molL-1
B. pH=7的溶液中:c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO32-)
C. pH=a的溶液中:c(HCO3-)>c(Na+)>c(H+)>c(CO32-)
D. 25℃時(shí),反應(yīng)H2CO3+CO32-2HCO3-的平衡常數(shù)為1.0104
【答案】BD
13.已知25℃時(shí)部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
Ka=1.810-5
Ka1=4.310-7
Ka2=5.610-11
Ka=3.010-8
回答下列問題:
(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1molL-1的四種溶液:
a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大排列的順序是________(用字母編號(hào)填寫)。
(2)常溫下,0.1molL-1 CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是___(填字母)。
A.c(H+)
B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)c(OH-)
D.c(OH-)/c(H+)
E.c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)
(3)體積均為100mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)________(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12L CO2通入100mL 1molL-1的NaOH溶液中,用溶液中微粒的濃度符號(hào)完成下列等式:
①c(OH-)=2c(H2CO3)+________;
②c(H+)+c(Na+)=________。
(5)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________molL-1(填精確值)。
【答案】a<d<c<bBD大于c(HCO3-)+c(H+)c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)9.910-7
14.25℃時(shí),三種酸的電離平衡常數(shù)如下:回答下列問題:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
1.810-5
K1=4.310-7
K2=5.610-11
3.010-8
(1)一般情況下,當(dāng)溫度升高時(shí),電離平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)下列四種離子結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是______(填字母)。
a.CO32- b.ClO- c.CH3COO- d.HCO3-
(3)下列反應(yīng)不能發(fā)生的是________(填字母)。
a.CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO32-+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO- d.2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
(4)體積均為10 mL、pH均為2的醋酸溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000 mL,稀釋過程中pH變化如下圖所示。
則HX的電離平衡常數(shù)________(填“>”、“=”或“<”,下同)醋酸的電離平衡常數(shù);稀釋后,HX溶液中水電離出來的c(H+)_____醋酸溶液中水電離出來的c(H+);用同濃度的NaOH溶液分別中和上述兩種酸溶液,恰好中和時(shí)消耗NaOH溶液的體積:醋酸____HX。
【答案】增大acd>>>
15.Ⅰ.CO和H2的混合氣體俗稱合成氣,是一種重要的工業(yè)原料氣,工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與水進(jìn)行高溫重整制備合成氣。
(1)用甲烷與水蒸氣制備合成氣,每生成1mol合成氣,需要供給51.5 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
(2)在一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng): CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。測得CH4和H2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如下表所示:
時(shí)間/min
物質(zhì)的濃度(mol/L)
0
1
2
3
4
CH4
0.2
0.13
0.1
0.1
0.09
H2
0
0.21
0.3
0.3
0.33
①該反應(yīng)第一次達(dá)平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=_______________。
②3min時(shí)改變的反應(yīng)條件是__________________(只填一種條件的改變即可)。
(3)已知一定壓強(qiáng)下,溫度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示。圖1中的兩條曲線所示投料比的關(guān)系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。
Ⅱ.(4)已知常溫下HCOOH的電離常數(shù)為Ka=210-4,則HCOO—的水解反應(yīng)HCOO- + H2O HCOOH + OH-的平衡常數(shù)K h =__________________。
(5)常溫下,將a mol/L的HCOOH溶液與a/2mol/L的NaOH溶液等體積混合后,溶液中各離子濃度由大到小的順序是______________________________。
(6)常溫下,在a mol/L的HCOOH溶液中加入等體積的bmol/L的NaOH溶液至溶液呈中性,此時(shí)溶液中HCOOH的物質(zhì)的量濃度為______________________。
【答案】CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H=+206kJ/mol0.135升高溫度或增大c(H2O)>510-11c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+) >c(OH-)(a-b)/2
【解析】 (1)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法,先寫出方程式并標(biāo)注狀態(tài),再根據(jù)熱量與化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算焓變,則16.碳及其化合物在能源、材料等方面具有廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)碳酸和草酸(H2C2O4)均為二元弱酸,其電離均為分步電離,二者的電離常數(shù)如下表:
H2CO3
H2C2O4
K1
4.210?7
5.410?2
K2
5.610?11
5.410?5
①向碳酸鈉溶液中滴加少量草酸溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________。
②濃度均為0.1 molL?1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2C2O4溶液、NaHC2O4溶液,其溶液中H+濃度分別記作c1、c2、c3、c4。則四種溶液中H+濃度由大到小的順序?yàn)開_______________。
(2)常溫時(shí),C和CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為?394.0 kJmol?1、?283.0 kJmol?1,該條件下C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式為____________________。
(3)氫氣和一氧化碳在一定條件下可合成甲醇,反應(yīng)如下:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=Q kJmol?1
①該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)如下表:
溫度/℃
250
300
350
K/L2mol?2
2.041
0.270
0.012
由此可判斷Q______(選填“ >”或“<”)0。
②一定溫度下,將6 mol H2和2 mol CO充入體積為2 L的密閉容器中,10 min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)測得c(CO)=0.2 molL?1,該溫度下的平衡常數(shù)K=____,0~10 min內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=______。
③在兩個(gè)密閉容器中分別都充入20 mol H2和10 mol CO,測得一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化如圖所示:
若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)容器的容積為20 L,則B點(diǎn)對(duì)應(yīng)容器的容積為____L。
【答案】 H2C2O4+ 2CO32-2HCO3-+C2O42- c4>c3>c2>c1 2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=?222.0 kJmol?1 < 2.041 L2mol?2 0.08 molL?1min?1 4
17.25℃時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
1.710-5
K1=4.310-7 K2=5.610-11
3.010-8
請(qǐng)回答下列問題:
(1)物質(zhì)的量濃度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液pH大小關(guān)系為:c(CH3COONa)_____c(NaClO)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)H2CO3的電離方程式為:_____。
(3)向NaClO溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_____。
(4)泡沫滅火器內(nèi)筒裝有Al2(SO4)3溶液,外筒裝有NaHCO3溶液。
① Al2(SO4)3溶液呈酸性的原因是:_____。(用離子方程式說明)
② 內(nèi)、外筒溶液混合后發(fā)生反應(yīng)離子方程式為:_____。
(5)常溫下0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變大的是______。
A.c(H+) B.c(H+)c(OH-)
C. c(H+)c(CH3COOH) D.c(CH3COOH)?c(OH-)c(CH3COO-)
(6)H+濃度相等、體積相等的兩份溶液A(鹽酸)和B(CH3COOH)分別與鋅粉反應(yīng)后,僅有一份溶液中剩余鋅,放出氫氣的質(zhì)量相同,則下列說法正確的是 __(填寫序號(hào))。
①開始反應(yīng)時(shí)的速率A>B ②放出等量氫氣所需要的時(shí)間B>A
③參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量A=B ④A中有鋅剩余
【答案】 < H2CO3 HCO+H+ HCO3- CO32- + H+ (或H2CO3 HCO+H+) ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HclO Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+ 3CO2↑ C ③④
【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,酸的電離出平衡常數(shù)大小為:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的鹽水解越弱;
(2)H2CO3為二元弱酸,分兩步電離,以第一步為主,電離方程式為:H2CO3 HCO+H+ HCO3- CO32- + H+ ;
(3)因?yàn)樗嵝訦2CO3>HClO>HCO3-,根據(jù)強(qiáng)制弱規(guī)律,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HClO ;
(4)① Al2(SO4)3溶液中由于Al3+水解而呈酸性。
② Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合,發(fā)生相互促進(jìn)水解;
(5)A.0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液加稀釋過程中,溶液中氫離子濃度減小;
B、KW=c(H+)c(OH-)只受溫度的影響,溫度不變則其值是一個(gè)常數(shù);
C.0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液加稀釋過程中,各個(gè)微粒濃度減小,同時(shí)醋酸的電離向右移動(dòng),c(H+)減小的程度小于c(CH3COOH)的減小程度,所以c(H+)c(CH3COOH)增大;
D.c(CH3COOH)?c(OH-)c(CH3COO-)=Kw/Ka,為常數(shù),因?yàn)闇囟炔蛔儎t常數(shù)不變;
(6)由于醋酸部分電離,其酸的濃度大于氫離子濃度,鹽酸中HCl的濃度等于氫離子的濃度,所以醋酸的濃度大于HCl的濃度,則鹽酸中鋅粉剩余,以此解答該題。
詳解:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,酸的電離出平衡常數(shù)大小
為:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的鹽水解越弱,所以pH大小關(guān)系為:c(CH3COONa)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 9.910-7molL-1 大于 大于 3.6109
CH3COOH電離出的c(H+)約為,酸抑制水的電離,則由水電離出的c(H+)= c(OH-)= ,由CH3COOH電離出的c(H+)約是由水電離出的c(H+)的倍。
19.以硼鎂礦(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下:
已知:表一:不同溫度下H3BO3的溶解度
溫度℃)
20
40
60
100
溶解度(g)
5.0
8.7
14.8
40.2
表二:不同物質(zhì)沉淀完全時(shí)的pH
物質(zhì)
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
pH
3.2
5.2
9.7
12.4
(1)由于礦粉中含CaCO3,“浸取”時(shí)容易產(chǎn)生大量泡沫使物料從反應(yīng)器中溢出,應(yīng)采取的措施為_________________。
(2)“浸出液”顯酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,還含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等雜質(zhì)?!俺s”時(shí),向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO,可以除去的雜質(zhì)離子為_______________________,H2O2的作用為_____________________(用離子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“熱過濾”的目的為__________________________。
(4)“母液”可用于回收硫酸鎂,已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,且溶液的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4H2O,應(yīng)采取的措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮,____________________________________。
(5)己知25℃時(shí),硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(1) [B(OH)4]-(aq)+H+(aq);K=5.710-10;25℃時(shí),0.7molL-1硼酸溶液中c(H+)=__________molL-1。
(6)已知25℃時(shí):
化學(xué)式
H2CO3
CH3COOH
電離常數(shù)
K1=4.410-7
K2=4.710-11
K=1.7510-5
下列說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。
a.碳酸鈉溶液滴入硼酸溶液中能觀察到有氣泡產(chǎn)生
b.碳酸鈉溶液滴入醋酸溶液中能觀察到有氣泡產(chǎn)生
c.等濃度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者
d.等濃度碳酸鈉溶液和醋酸鈉溶液的pH:前者>后者
【答案】分批慢慢加入硫酸(或邊加入邊攪拌)Fe3+、Fe2+、Al3+H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O防止因溫度下降使H3BO3從溶液中析出加壓升溫結(jié)晶(或加壓升溫結(jié)晶并過濾)210-5bd
【解析】(1)CaCO3與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、硫酸鈣和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3 (粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由于礦粉中含CaCO3,“浸取”時(shí)容易產(chǎn)生大量泡沫使物料從反應(yīng)器中溢出,故應(yīng)分批慢慢加入H2SO4;故答案為:應(yīng)分批慢慢加入H2SO4 ;
(2)加適量H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,所以H2O2的作用是:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,加MgO調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,所以除去的離子有Fe3+、Fe2+、Al3+;故答案為:Fe3+、Fe2+、Al3+;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)題目信息可知:H3BO3的溶解度隨溫度的升高而增大,所以要采用“熱過濾”,以防溫度下降時(shí)H3BO3
20.兩位同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定某一元酸HA是弱電解質(zhì)并分析其中的變化,實(shí)驗(yàn)方案如下:
甲:取純度、質(zhì)量、大小相同的鋅粒于兩只相同氣球中,向2支試管中分別加入濃度均為0.1mol/L的HA溶液和稀鹽酸各10mL,將氣球套在試管上,并同時(shí)將鋅粒加入試管。
乙:方案一:用pH計(jì)測定濃度為0.1mol/L HA溶液的pH;
方案二:取pH=3的HA溶液5mL稀釋至500mL,再用pH計(jì)測其pH。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中,說明HA是弱電解質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________(填字母)。
a. 兩個(gè)試管上方的氣球同時(shí)鼓起,且一樣大
b. 裝有HA溶液的試管上方的氣球鼓起慢
c. 裝有鹽酸的試管上方的氣球鼓起慢
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)的方案可證明HA是弱電解質(zhì):方案一中,測得0.1mol/L的HA溶液的pH________1(填“>”“<”或“=”);方案二中,所得結(jié)果是_________。
(3)若從水解原理角度設(shè)計(jì)一個(gè)合理而比較容易進(jìn)行的方案(藥品可任?。?,證明HA是弱電解質(zhì),你的設(shè)計(jì)方案是_________。
(4)乙同學(xué)根據(jù)HA在溶液中的電離平衡移動(dòng)的原理,進(jìn)一步做下列分析。
①使HA的電離程度和c(H+)都減小,c(A-)增大,可在0.1mol/L的HA溶液中,選擇加入___________試劑。
②使HA的電離程度減小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1mol/L的HA溶液中,選擇加入________試劑。
【答案】b>溶液的pH<5配制NaA溶液,常溫下測其pH,若pH>7,則證明HA是弱電解質(zhì)NaA物質(zhì)的量濃度>0.1 mol/L的HA溶液
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