钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:
SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO42-(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO32-(aq) Ksp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________,该反应的平衡常数表达式为____________;该反应能发生的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO32-的浓度,平衡常数K将________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为_____________________。
(18分)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。
(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:。该电池负极的电极反应式为__________;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,以CuSO4溶液为电解质溶液,下列说法正确的是____________.
a.电能全部转化为化学能
b.的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液白色沉淀
观察现象并判断。则试剂A的化学式为_________。实验表明,加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,产生该白色沉淀的离子方程式是___________。
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu。写出装置中阳极的电极反应式__________。
(3)已知。某同学设想用下列流程得到BaCl2,
则①的离子方程式为_________,该反应的平衡常数K=__________;
(4)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg·L-1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
I.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液,发生反应
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是__________。
能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________ kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:____________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为p0,反应过程中压强用p表示,反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25 ℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L-1。
一定温度下,将0.1molAgCl固体加入1L 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:Ksp(AgCl)=2×10-10;Ksp(Ag2CO3)=1×10-11,下列有关说法正确的是 ( )
A.沉淀转化反应2AgCl(s)+ CO32-(aq)![]() |
B.约有2×10-5mol AgCl溶解 |
C.反应后溶液中的:c(Na+)>c (CO32-) >c (Ag+)>c (Cl-) >c (H+) |
D.反应后溶液中的:c(Na+)+ c (Ag+)+ c (H+)="c" (CO32-)+ c (HCO3-)+ c (Cl-) +c (OH-) |
铝灰的回收利用方法很多,现用含有Al2O3,SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(S04)3
18H2O,工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)加入过量稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是______________。
(2)流程中加人的KMnO4也可用H2O2代替,若用H2O2发生反应的化学方程式为_______________。
(3)已知:浓度均为O.1mol/L的金属阳离子,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
步骤③的目的是__________________________________________________________;若在该浓度下除去铁的化合物,调节pH的最大范围是___________。
(4)已知当pH=2时,Fe3+开始沉淀的浓度为_______________。
(5)操作④发生反应的离子方程式为__________________________________________;为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2,可选用的试剂是_________或_________。
(6)操作⑤“一系列操作",下列仪器中不需用的是___________(填序号)。
A.蒸发皿 | B.坩埚 | C.玻璃棒 | D.酒精灯E.漏斗 |
25℃时,Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,下列说法正确的是
A.向同浓度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgCl先析出 |
B.向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-) |
C.AgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中,![]() |
D.向Ag2CrO4悬浊液巾加入NaCl浓溶液,Ag2CrO4不可能转化为AgCl |
已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12 mol•L-1,,K[MgF2]=7.43×10-11.下列说法正确的是
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 |
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 |
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol•L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol•L-1NH4Cl溶液中的Ksp小 |
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2 |
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
下列相关实验能达到预期目的的是( )
|
相关实验 |
预期目的 |
A |
相同温度下,将等质量的大理石块、大理石粉末分别加入等体积、等浓度的盐酸和醋酸中,观察气泡产生的快慢 |
验证固体接触面积对化学反应速率的影响 |
B |
可逆反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)![]() |
验证浓度对化学平衡的影响 |
C |
室温下,向BaSO4悬浊液中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,再向沉淀中加入盐酸,沉淀部分溶解 |
验证BaSO4和BaCO3Ksp的相对大小 |
D |
相同温度下,两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液,向其中分别加入少量FeCl3固体和少量的MnO2固体 |
验证不同催化剂对H2O2分解速率的影响 |
电解质水溶液中可存在电离平衡,水解平衡,溶解平衡,依据所学回答下列问题。
(1)等物质的量浓度的下列四种溶液:①NH3·H2O ②(NH4)2SO3③KHSO3④K2SO3溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序为________________(填序号)。
(2)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液①CH3COOH;②HCl;③H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填序号) _____________。将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的10倍,c(H+)由大到小的顺序为_____________(填序号)。
(3)已知,H+ (aq) + OH-(aq) ="=" H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热,则醋酸溶液中,醋酸电离的热化学方程式为____________。
(4)25℃时,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.7×10-3。0.1mol·L-1NH4Cl溶液的pH=a,则c(NH4+)∶c(NH3·H2O)=_________(用含a的代数式表示)
(5)某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下),其中正确的有( )
①pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子浓度一定都降低
②pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液,按体积比9:1混合后的溶液pH为11
③pH相等的三种溶液:a.CH3COONa;b.NaHCO3;c.NaOH.其溶液物质的量浓度由小到大顺序为c、b、a
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO42﹣)
⑤亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,所以Na2HPO3稀溶液一定呈碱性
⑥甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7.
⑦某二元酸在水中的电离方程式是H2B═H++HB﹣;HB﹣H++B2﹣,则0.1mol/L的Na2B溶液中,c(Na+)=2c(B2﹣)+2c(HB﹣)
(6)25℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,
Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33。在25℃下,向浓度均为0.1mol·L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化学式)。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+刚好完全沉淀时,测定c(Al3+)=0.2mol·L-1。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。
I.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ |
25 |
t 1 |
t 2 |
水的离子积 KW |
1×10-14 |
1×10-13 |
1×10-12 |
试回答以下问题:
(1)25℃下,某 Na2SO4溶液中 c(SO42-)=5×10-4 mol∙L-1,取该溶液 1mL 加水稀释至10mL,则稀释后溶液中 c(Na+):c(OH-)=____________。
(2)在 t 2℃下,将 a mol∙L-1CH3COOH 溶液与 b mol∙L-1NaOH 溶液等体积混合反应后,溶液恰好呈中性,则该温度下 CH3COOH 的电离常数 Ka=____________(用 a、b 表示)。
II.已知:25℃下,下列反应:①Ag+(aq)+2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq) △H =" a" kJ∙mol-1 K = c
②2Ag+(aq)+2OH-(aq) Ag2O(s)+H2O(l) △H =" b" kJ∙mol-1 K = d
(3)写出 Ag2O溶于氨水(用 NH3表示)生成银氨溶液[Ag(NH3)2+]的热化学方程式:_____________;
计算 25℃下,该反应的平衡常数(用 c、d 表示)K =____________________。
III.某镁盐溶液中含有杂质离子Cr3+,所含主要离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出):
离子 |
Mg2+ |
Cr3+ |
Cl- |
浓度(mol/L) |
0.5 |
0.01 |
a |
已知 25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=10-32;Ksp[Mg (OH)2]=5×10-11;操作过程中溶液体积的变化忽略不计。
(4)表格中的 a____________1.03(填“<”、“>”或“=”)。
(5)除去杂质Cr3+离子,可加入MgO调节溶液 pH,理论上应调节 pH 的范围是_______________。
(6)溶液经除杂、过滤后,由滤液制取氯化镁晶体(MgCl2∙6H2O)的操作是___________________。
下列溶液或浊液中,关于离子浓度的说法正确的是( )
A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,c(NH4+)/ c(NH3·H2O)的比值减小 |
B.浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:c(CO32-)< c(HCO3-),且 3c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-+ c(H2CO3)] |
C.0.2 mol·L-1的醋酸(CH3COOH)溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后: c(CH3COO-) + 2c(OH-)=c(CH3COOH) + 2c(H+) |
D.常温下,已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2Cr2O4)=2.0×10-12, |
则Ag2CrO4悬浊液中的c(Ag+)一定小于AgCl悬浊液中的c(Ag+)
常温下,几种难溶电解质的溶度积和弱酸的电离常数如下表所示:
|
CaSO4 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
CuS |
BaSO4 |
H2S |
H2CO3[] |
KSP或Ka |
9.1х10-6 |
2.8х10-9 |
6.8х10-6 |
1.8х10-11 |
6.3х10-36 |
1.1х10-10 |
Ka1=1.3х10-7 Ka2=7.1х10-15 |
Ka1=4.4х10-7 Ka2=4.7х10-11 |
则下列说法不正确的是
A.相同温度、相同浓度的钠盐溶液的pH:Na2S>Na2CO3>NaHS>NaCl>NaHSO4
B.在NaHS溶液中滴加硫酸铜溶液,生成黑色沉淀:HS-+Cu2+===CuS↓+H+
C.除去锅炉中的水垢时,通常先加入足量硫酸钠溶液,将碳酸钙转化成硫酸钙,然后再用酸液处理
D.在Mg(HCO3)2溶液中滴加澄清石灰水发生反应的离子方程式为Mg2++2HCO+2Ca2++4OH-===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用水蒸汽加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O ,FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O。
已知:pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;
pH≥4.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式开始沉淀; pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
(1)为除去溶液中Fe2+,可采用的方法是 。
(2)工业上为除去溶液中的_________。溶液的pH变化是 。
(3)若此溶液只含Fe3+时,要调整pH在3~4之间,此时最好向溶液中加入 。
(4)已知溶液中c(Cu2+)与溶液pH的关系为lg c(Cu2+)=8.6-2pH,若溶液中c(Cu2+)为1 mol/L,要保证此溶液中Cu2+刚好不发生Cu(OH)2沉淀,则溶液pH应为___________,此时溶液中的铁离子能否沉淀完全_________(填“能”或“否”)。
有关硫化物的几个问题。
(1)H2S在空气中可以燃烧。
已知:① 2H2S(g) + O2(g) 2S(s) + 2H2O(g) ΔH= -442.38 kJ/mol
②S(s) + O2(g) SO2(g) ΔH= -297.04 kJ/mol
H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式是 。
(2)SO2是大气污染物,海水具有良好的吸收SO2的能力,其过程如下。
① SO2溶于海水生成H2SO3,H2SO3最终会电离出SO32—,其电离方程式是 。
② SO32—可以被海水中的溶解氧氧化为SO42—。海水的pH会 (填“升高” 、“不变”或“降低”)。
③ 为调整海水的pH,可加入新鲜的海水,使其中的HCO3—参与反应,其反应的离子方程式是 。
④ 在上述反应的同时需要大量鼓入空气,其原因是 。
(3)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS,慢慢转变为铜蓝(CuS),用化学用语表示由ZnS转变为CuS的过程: 。
试题篮
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