高中化学盐类水解的应用试题

Na₂CO₃俗称纯碱、苏打，NaHCO₃俗称小苏打，两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。
（1）甲同学测定两者的酸碱性：各取一定量的固体溶于水，配成相同浓度的溶液，测定其pH值，测定结果为Na₂CO₃、NaHCO₃的pH分别为a和b（a、b均大于7），则a      b（填“大于”“等于”或“小于”），测定溶液的pH值所用的主要仪器有：pH试纸、表面皿、        和标准比色卡。
（2）有关①100mL0.1 mol·L^-1NaHCO₃、  ②100mL0.1 mol·L^-1Na₂CO₃，两种溶液的叙述不正确是  

A．NaHCO3溶液中：c (H^+)+c (Na^+)=" c" (HCO3^-)+2c(CO3^2-)+c(OH^-)

B．Na2CO3溶液中：2c (Na^+)=" c" (HCO3^-)+c(CO3^2-)+c(H2CO3)

C．①溶液中：c(CO3^2-)>c(H2CO3)

D．②溶液中：c(HCO3^-)>c(H2CO3)

（3）乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中，滴加2～3滴酚酞试液，发现溶液变红，继续滴加BaCl₂溶液，预计可观察到                ，请你结合必要的离子方程式，应用平衡的观点解释有关现象的产生：                                        。
（4）丙同学往10mL0.10 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液中逐滴滴加0.10 mol·L^－1的HCl，当溶液中的：
c(Na⁺)=c(Cl^-)+c(HCO₃^-)+2c(CO₃^2-)，此时溶液呈         （填“酸性”、“中性”或“碱性”），所用HCl的体积         10mL。（填“大于”“等于”或“小于”）
（5）已知：K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9，不考虑其它因素影响，现将0.40 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液和0.20 mol·L^－1的CaCl₂溶液等体积混合，则混合后溶液中Ca²⁺浓度为      mol·L^－1。

室温时，向20 mL 0.1 mol·L^－1的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L^－1的NaOH溶液，溶液的pH变化曲线如图下图所示。在滴定过程中，关于溶液中离子浓度大小关系的描述不正确的是

A．a点时：c( CH3COOH)＞c( Na^+)＞c( CH3COO^－)>c( H^+)＞c( OH ^－)

B．b点时：c( Na^+) ="c(" CH3COO^－)>c(H^+)="c(" OH^－)

C．c点时：c(OH^－)=c(CH3COOH) +c(H^+)

D．d点时：c(Na^+)>c(OH^－) >c(CH3COO^－)>c(H^+)

(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O俗名摩尔盐，价格便宜，可用来净水或治疗缺铁性贫血等，是一种重要的化工原料。
（1）摩尔盐的水溶液呈       色。
（2）c(Fe²⁺)相同的摩尔盐和硫酸亚铁两溶液比较，物质的量浓度较大的是         。
（3）甲乙两位同学想测定一瓶摩尔盐的纯度。甲同学设计的实验装置如下图：
。
从上图推断甲同学想通过测定   计算摩尔盐的纯度。该方案的不足之处在于      。
（4）乙同学在甲同学的基础上做了改进，其实验装置如下图：
。
则B与C中的试剂分别是            和            。C中干燥管的作用是                    。乙同学称取了 10.0g的摩尔盐样品，若实验完毕后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重 0.68g，则依此数据推算这份摩尔盐的纯度为   %（答案精确到小数点后第一位）。

某海域海水一些化学成分如下表

海水成分	Na^+	Ca^2+	Mg^2+	HCO3^-	Zn^2+
含量/mol·L^-1	0.4	0.002	0.045	0.002	10^-7

已知：25℃时，K_sp(CaCO₃)=2.8×10^-9、K_sp(MgCO₃)=6.8×10^-6，K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11。
某化学小组同学欲在实验制备MgCl₂，并提取Zn。设计流程如下：

[假设①②过程溶液体积不变，忽略分离过程的损失]
（1）25℃时测得海水的pH为8.0，其原因是（写离子方程式）                 。
（2）下图为溶液pH与对应的Zn²⁺、[Zn(OH)₄]^2-物质的量浓度的对数坐标图。

请结合图中数据回答：
试剂X的化学式为     ；由滤液F到沉淀C过程（一般认为离子浓度低于10^-5mol/L就是沉淀完全），则调节的pH的范围为        。
（3）同学们发现，把MgCl₂溶液蒸发、灼烧所得的白色固体难溶解于水，于是认为其主要成分是MgO。你认为        （填“正确”、“不正确”），原因是（用化学方程式表示）             、             。
（4）由图中c(Zn²⁺)计算Zn(OH)₂的溶度积K_sp=              。

(14分)某工业原料主要成分是NH₄Cl、FeCl₃和AlCl₃。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程，回答问题。

已知：Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38
（1）用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液，前者需要消耗的酸液体积       （填“大”“小”或“相同”）
（2）计算溶液②中Fe^3＋的物质的量浓度为                mol/L
（3）缓冲溶液中存在的平衡体系有：         、         、         
此时溶液中c(NH₄^＋)     c(Cl^-)(填>、=、<)。
（4）在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液，溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理：         
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式)                      。
（5）常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl₃·6H₂O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：                                                       。

现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，原子序数依次增大。已知A与D、C与F分别同主族，D、E、F、G同周期；A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子，B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1；E位于B的前一主族。请回答下列问题：
（1）元素G在周期表中的位置             ，F的原子结构示意图为             。
（2）A、C、D三种元素组成一种常见化合物，该化合物所含的化学键类型为               ，工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和单质G，写出该反应的离子方程式             。
（3）D、E元素的最高价氧化物所对应的水化物之间反应的离子方程式为                  。
（4）含有E阳离子的盐常用作净水剂，其原因为                。（用离子方程式表示）

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题
（1）生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是             （用离子方程式表示）。
（2）常温下，取0.2 mol·L^－1 HCl溶液与0.2 mol·L^－1 MOH溶液等体积混合，测得混合溶液后的pH＝5。写出MOH的电离方程式：                          。
（3）0.1mol/L的NaHA溶液中，已知有关粒子浓度由大到小的顺序为：
c（Na⁺）>c（HA^—）>c（H₂A）>c（A^2－）
①该溶液中c（H^＋）     c（OH^－）（填“>”、“<”或“=”）。
②作出上述判断的依据是                        （用文字解释）。
（4）含Cr₂O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

①绿矾化学式为FeSO₄·7H₂O。反应（I）的离子方程式为              。
②若处理后的废水中c(Cr^3＋)=3.0×10^－6 mol·L^－1，则废水中c(Fe^3＋)=" _________" mol·L^－1。（K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Cr(OH) ₃]＝6.0×10^－31）

下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是

A．0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na^+)>c(CO3^2^－)>c(HCO3^－)>c(OH^－)

B．20 mL 0.1 mol/L CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol/L盐酸混合后呈酸性，所得溶液中：c(CH3COO^－)>c(Cl^－)>c(CH3COOH)>c(H^+)

C．室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(Cl^－)>c(H^＋)>c(NH4^＋)>c(OH^－)

D．0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(OH^－)>c(H^+)+c(CH3COOH)

25℃时，弱酸的电离平衡常数如表所示，下列说法正确的是

A．物质的量浓度相等的三种溶液中，pH大小关系为：pH（NaCN）> pH（Na2 CO3）pH（CH3 COONa）

B．amol·L^－1 HCN与b mol·L^－1NaOH溶液等体积混合所得的溶液中c（Na^＋）>c（CN^－），则a一定小于b

C．向冰醋酸中逐滴加水稀释的过程中，溶液导电能力先增大，后减小

D．将0．1 mol·L^－1的Na2 CO3溶液逐滴加入到等浓度的HCN溶液中，无明显现象，说明未反应

铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是          （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄设计的原电池，请在图甲中的横线上完成标注。

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入    (填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式为         ；若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH=   （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，        直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺。

氮元素的化合物应用十分广泛。请回答：
（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C₂H₈N₂）是用液态N₂O₄作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为                        。
（2）298 K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂(g)N₂O₄(g) ΔH＝-a kJ·mol^－1 (a>0) 。N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题：

①298k时，该反应的平衡常数为     L·mol^－1（精确到0.01）。
②下列情况不是处于平衡状态的是      ：
A.混合气体的密度保持不变；  
B.混合气体的颜色不再变化；  
C.气压恒定时
③若反应在398K进行，某时刻测得n(NO₂)="0.6" moln(N₂O₄)=1.2mol，则此时V_（正）   V_（逆）（填“>”、“<”或“=”）。
（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。

①b点时，溶液中发生水解反应的离子是______；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序           。
③d、e点对应溶液中，水电离程度大小关系是d      e（填“>”、“<”或“=”）。

下列溶液中有关物质的量浓度关系错误的是
A．pH＝2的HA溶液与pH＝12的MOH溶液任意比混合：c(H⁺) + c(M⁺) ="=" c(OH^－) + c(A^－)
B．pH相等的CH₃COONa、NaOH和Na₂CO₃三种溶液：c(NaOH)＜c(Na₂CO₃)＜c(CH₃COONa)
C．物质的量浓度相等CH₃COOH和CH₃COONa溶液等体积混合：c(CH₃COO^－) +2c(OH^-) ="=" 2c(H⁺) + c(CH₃COOH)
D．0.1mol·L^-1的NaHA溶液，其pH＝4：c(HA^－)＞c(H⁺)＞c(H₂A)＞c(A^2-)

（每空2分）CH₃COOH是中学化学中常用的一元弱酸，请回答下列问题：
（1）若分别将pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍，则稀释后溶液的pH：盐酸            醋酸（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）将100mL 0.1mol·L^-1的CH₃COOH溶液与50mL 0.2mol·L^-1的NaOH溶液混合，所得溶液呈     性，原因                    （用离子方程式表示）。
（3）已知某混合溶液中只含有CH₃COO^-、H⁺、Na⁺、OH^-四种离子，且离子浓度大小关系为：c(CH₃COO^-)> c(H⁺)> c(Na⁺)> c(OH^-)，则该溶液中含有的溶质为                 。
（4）已知Ka(CH₃COOH)= 1.76×10^-5，Ka(HNO₂)= 4.6×10^-4，若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的CH₃COOH和HNO₂，则消耗NaOH溶液的体积关系为：前者          后者（填“>，<或=”）

14．下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是

A．c（NH）相等的（NH4）2 SO4、NH4HSO4、NH4Cl三种溶液中：c（NH4HSO4）c[（NH4）2 SO4] c（NH4Cl）

B．已知HF的酸性比CH3 COOH的强，pH相等的NaF与CH3 COOK两种溶液中：c（Na^+）－c（F^－）c（K^+）－c（CH3COO^－）

C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混含溶液中：c（CH3 COO^－）c（Na^+）c（ H^+）c（OH^－）

D．溶有等物质的量NaClO、NaHCO3的溶液中：c（HClO）+c（ClO^－）=c（HCO）+c（H2 CO3）+2 c（CO）

13．部分弱酸的电离平衡常数如下表：

下列说法正确的是

A．0．1 mol·L^-lNaHCO3溶液中各离子浓度的大小顺序为：c（Na^+）c（HCO）>c（H^+）c（OH^－）

B．少量的CO2通人到NaCN溶液中： CN^－+H2 O+CO2HCN+HCO

C．用0．1 mol·L^-l NaOH溶液中和等浓度的HCN溶液和HCOOH溶液时，前者所需NaOH溶液体积大

D．相同体积的0．1 mol·L^-lHCOONa溶液比0．1 mol·L^-l NaCN溶液所含离子总数小