高中化学水的电离计算题

将MnO₂与FeSO₄溶液、硫酸充分反应后过滤，将滤液加热至60℃后，再加入Na₂CO₃溶液，最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO₃·bMn(OH)₂·cH₂O]。
（1）用废铁屑与硫酸反应制备FeSO₄溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是           ，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡，其目的是                    。
（2）为测定碱式碳酸锰组成，取7.390 g样品溶于硫酸，生成CO₂ 224.0 mL（标准状况），并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液，用0.0500 mol·L^-1 EDTA（化学式Na₂H₂Y）标准溶液滴定其中的Mn²⁺（原理为Mn²⁺ +H₂Y^2－=MnY^2－+2H⁺），至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。（写出计算过程）

摩尔盐[(NH₄)_aFe_b(SO₄)_c·zH₂O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定：
①称取1.5680 g 样品，准确配成100 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体0.4660 g。
③再量取25.00 mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.0200 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn^2＋，消耗KMnO₄溶液10.00 mL。
（1）(NH₄)_aFe_b(SO₄)_c·zH₂O中存在a+2b-2c=0，则该物质中铁元素的化合价为      。
（2）③中发生反应的离子方程式为      。
（3）通过计算确定样品中n(NH₄⁺)∶n(H₂O)（必须写出计算过程）。

(12分)化学需氧量(COD)常作为衡量水体中有机物含量多少的指标。某化学课外小组的同学拟采用碱性高锰酸钾溶液测定某海水试样的COD，实验流程如下：

已知：①弱碱性条件下MnO₄^-被还原性物质还原为MnO₂
②10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=5I₂+2Mn²⁺+8H₂O
③2S₂O₃^2-+I₂=2I^-+S₄O₆^2-
（1）测定海水试样的COD，采用碱性高锰酸钾溶液而不采用酸性高锰酸钾溶液，其可能原因是   。
（2）氧化后的水样煮沸后，需冷却并在暗处再加入KI和硫酸，需在暗处的原因是    。用Na₂S₂O₃，标准溶液滴定，终点时溶液颜色的变化是   。
（3）滴定到终点时消耗Na₂S₂O₃标准溶液10.00mL。根据以上实验数据计算海水试样的COD(用每升 水样相当于消耗多少毫克O₂表示，单位：mg•L^-1)(写出计算过程)。

(1) 常温下，已知0.1 mol·L^－1一元酸HA溶液中c(OH^－) / c(H⁺)＝1×10^－8。
①常温下，0.1 mol·L^{－1 HA}溶液的pH=       ；写出该酸（HA）与NaOH溶液反应的离子方程式：                                       ；
②pH＝3的HA与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是：                                          。
(2) 常温下，向pH=a的氨水中加入等体积盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH   14－a（＞、＜、＝）
(3) 向物质的量浓度均为0.01mol·L^-1的MnCl₂和BaCl₂混合溶液中，滴加Na₂CO₃溶液，先沉淀的离子是     ，当两种难溶电解质共存时，溶液中c(Ba²⁺)/c(Mn²⁺)      。（此温度下，Ksp(BaCO₃)=8.1×10^－9、Ksp(MnCO₃)=1.8×10^－11）
（4）设Ka、Kh、Kw分别表示CH₃COOH的电离平衡常数、CH₃COO^－的水解平衡常数和水的离子积常数，则三者之间的关系为：                  

污水处理分析时，常用双硫腙(H₂D_z，二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质，再用CCl₄萃取络合物，从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H₂D_z)～CCl₄分离污水中的Cu²⁺时，先发生络合反应：Cu²⁺+2H₂D_Z Cu (HD_Z)₂+2H⁺，再加入CCl₄、Cu (HD_Z)₂就很容易被萃取到CCl₄中。
（1）写出双硫腙和Fe³⁺络合的离子方程式：_____________________。萃取Fe³⁺的过程中要控制适宜的酸度，如果溶液的pH过大，其后果是___________________________。
（2）如图是用双硫腙(HzDz)～CCl₄络合萃取某些金属离子的酸度曲线，它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E％表示某种金属离子以络合物形式萃取分离的百分率。
某工业废水中含有Hg²⁺、Bi³⁺、Zn²⁺，用双硫腙（H₂Dz）~ CCl₄络合萃取法处理废水。

①欲完全将废水中的Hg²⁺分离出来，须控制溶液的pH=________。
②当调节pH=2时，铋(Bi)的存在形式有_________________。
（3）污水中的亚汞离子(Hg2+ 2)必须转换成汞离子(Hg²⁺)才能用双硫腙络合。某工厂污水中含有较多的氯化亚汞(Hg₂Cl₂)，加入二硫酸钾(K₂S₂O₈)可氧化(Hg2+ 2)，写出该反应的化学方程式：________________________。

亚憐酸（H₃PO₃)是二元酸，与足量NaOH溶液反应生成Na₂HPO₃。
（1）PCl₃水解可制取亚磷酸：PCl₃+3H₂O=H₃PO₃+_______。
（2）H₃PO₃溶液中存在电离平衡：H₃PO₃H⁺+H₂PO₃^－。
①某温度下，0.10mol•L^－1的 H₃PO₃溶液 pH =1.6，即溶液中c(H⁺) =2.5×10^－2 mol•L^－1。求该温度下上述电离平衡的平衡常数K，写出计算过程。（H₃PO₃的第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字。）
②根据H₃PO₃的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH________7 (填“>”、“=”或“<”）。
（3）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色。该反应的化学方程式为_______。
（4）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚鱗酸，装置示意图如下：

①阴极的电极反应式为____________________________。
②产品室中反应的离子方程式为_____________________。

(11分) 已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸，在一定条件下,CH₃COOH溶液中存在电离平衡：CH₃COOHCH₃COO^－+H⁺  ΔH＞0。
(1)常温下，在 pH =5的稀醋酸溶液中，c(CH₃COO^－)＝____________(列式，不必化简)；下列方法中，可以使0.10 mol·L^－1 CH₃COOH的电离程度增大的是______｡
a．加入少量0.10 mol·L^－1的稀盐酸        b．加热CH₃COOH溶液
c．加水稀释至0.010 mol·L^－1             d．加入少量冰醋酸
e．加入少量氯化钠固体                 f．加入少量0.10 mol·L^－1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中，经过充分反应后，发现只在一种溶液中有锌粉剩余，则生成氢气的体积：V(盐酸)_________V(醋酸)，反应的最初速率为：v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“＞”、“＜”或“＝”)
(3)常温下，向体积为V_a mL，pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，则V_a与V_b的关系是：__________________。
(4)常温下，将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合，所得溶液为中性，则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知：90℃时，水的离子积常数为K_w = 3.8×10^－13，在此温度下，将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合，则混合溶液中的c(H⁺)=______________(保留三位有效数字)mol/L。

25°C时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH="b" 的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a=0.5b,请填写下列空白：
（1）a值可否等于3      （填“可”或“否”），其理由是                   
（2）a值可否等于5      （填“可”或“否”），其理由是                   
（3）a的取值范围是                                       

(8分) 25℃时，若体积为V_a、pH＝a 的某一元强酸与体积为V_b、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知V_a＞V_b和a＝0.5b。则：
（1） a值可否等于3 （填“可”或“否”）  ，其理由是                                。
（2） a值可否等于5（填“可”或“否”）  ，其理由是                                 。
（3）a 的取值范围                            。

（共6分）
有一硝酸盐晶体，其化学式为M(NO₃)_x·yH₂O，相对分子质量为242。取1.21g该晶体溶于水，配成100mL溶液，将此溶液用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子发生转移时，溶液中金属全部析出。经称量阴极增重0.32g。求：
（1）金属M的相对原子质量及x、y值。
（2）电解后溶液的pH（电解过程中溶液体积变化忽略不计）

(1)常温下100mL0.05 mol·L^-1的氢氧化钡溶液中滴加硫酸钠溶液，当两者恰好完全反应时，测得溶液的pH为12。则加入硫酸钠溶液的体积是____________ ml。(溶液混合时体积的变化不计，下同)
（2）常温下，若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的PH（用a表示）与强碱的PH（用b表示）之间应满足的关系是             。
(3)已知100℃ K_W=1×10^-12 ，0.1mol/LNaOH溶液，由水电离出的OH^-物质的量的浓度为       ，PH=                    。

常温下，在20.0mL 0.20mol/LCH₃COONa溶液中滴加0.20mol/L的稀盐酸。溶液的PH值的变化关系如右图所示。

(1) a ＞7.0的理由是（用离子方程式表示）
                                     
（2）如图，当加入稀盐酸的体积为V₁mL时，溶液的pH值
刚好为7.0。此时溶液中c(Cl^-)       c(CH₃COOH)
（填＜、＞或＝）。简要写出判断依据                          
                                                                      。
（3）当加入的盐酸的体积为20.0mL时，测定溶液中的c(H⁺)为1.3×10^-3 mol/L，求CH₃COOH的电离平衡常数K_a(设混合后的体积为二者的体积之和，计算结果保留两位有效数字)。