- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
（4分）某工厂甲、乙两车间，分别排放的污水中含有大量的Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、
（1）甲车间污水中含有的四种离子可能是___________________________。
（2）乙车间污水中含有的四种离子可能是___________________________。
正确答案
（1）OH-、Cl-、
（2）Ag+、Ba2+、Fe3+、
根据离子能否大量共存和甲车间排放的污水呈碱性可以判断出甲车间污水和乙车间污水中分别含有哪些离子。
（4分）常温下，有pH=12的NaOH溶液10ml,要使它的pH降为11,
(1)若加入蒸馏水，则加入蒸馏水的体积为___________ ml。
(2) 若加入pH=3的HCl溶液，则加入HCl溶液的体积为_________________ ml。
正确答案
（4分） (1) 90 (2) 45
略
室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c(OH-)为
正确答案
1.0×10-2 mol·Ｌ-1或1.0×10－12 mol·Ｌ-1
先分析pH=12的溶液中c(H+)、c(OH-)的大小。
由c(H＋)=10-pH得：c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1
c(OH－)=1.0×10－2 mol·L－1
再考虑溶液中的溶质：可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。进行讨论：
(1)若溶质为碱，则溶液中的H＋都是水电离生成的：
C水(OH－)=c水(H＋)=1.0×10－12 mol·Ｌ－1
(2)若溶质为强碱弱酸盐，则溶液中的OH－都是水电离生成的：
c水(OH－)=1.0×10－2 mol·Ｌ－1
（4分）取体积相同（25mL）的两份0.10mol·L-1NaOH溶液，将其中一份放在空气中一段时间后，溶液的PH （填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是 。用已知浓度的盐酸中和上述两份溶液，若中和放置空气中一段时的那份消耗盐酸的体积为VA，另一份消耗盐酸的体积为VB，则
（1）以甲基橙为指示剂时，VA与VB的关系是 。
（2）以酚酞为指示剂时，VA和VB的关系是 。
正确答案
减小；由于NaOH要与空气中的CO2反应生成Na2CO3，使NaOH的量减少，而使PH减小；VA=VB; VA
略
将5.13g Ba(OH)2粉末加入100 ml硫酸和盐酸的混合液中，充分反应至沉淀不再生成时，过滤得干燥沉淀5.825g。取滤液20ml跟足量铁粉反应，生成22.4ml（标准状况下）气体。求：
⑴滤液的pH
⑵原混合液中c(Clˉ)、c(SO42ˉ)。
正确答案
略
(8分) 常温下，取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合（忽略体积的变化），测得混合溶液的pH＝9。试回答以下问题：
(1)液的pH＝9的原因是_________________________（用离子方程式表示）；
(2)混合后的溶液中由水电离出的c(OH－)为a，pH＝9 的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为b，则a b（填“>”、“<”或“=”），a︰b＝ 。
(3)在混合溶液中c(HA) + c(A－) = mol/L。
正确答案
(8分)
（1） A－ + H2O 
（2） > (2分) 104 : 1 (2分)
（3） 0.05 (2分)
略
某温度下，纯水中c（H＋）＝1.0×10－6 mol·L-1，则此时c（OH－）＝ ▲ mol·L-1。
在此温度下，将100 mL pH=1的稀硫酸和盐酸的混合液与100 mL未知浓度的Ba (OH)2溶液相混合，充分反应后过滤，得0.233g沉淀，滤液的pH值变为11(设混合液体积为两者之和，所得固体体积忽略不计）。
则原混合酸液中SO42－的物质的量= ▲ mol。
Cl－的物质的量= ▲ mol。
Ba(OH)2的物质的量浓度= ▲ mol·L-1 。
正确答案
1.0×10－6 （2分）； 0.001（2分）； 0.008（2分）； 0.15（2分）
略
（12分）
（1）室温下，在pH=12的NaCN溶液中，由水电离的c(OH—)为_______ mol·L－1。
（2）等体积的下列溶液中，阳离子的总物质的量最大的是_________（填序号）。
① 0.2 mol·L－1的CuSO4溶液 ② 0.1 mol·L－1的Na2CO3
③ 0.2 mol·L－1的KCl ④ 0.1 mol·L－1的Na2SO4
（3）浓度为0.100 mol·L-1的下列各物质的溶液中，c(NH4+)由大到小的顺序是_______（填序号）。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3·H2O ④CH3COONH4
（4）某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是：
H2A ="===" H+ + HA－ ， HA－
①则Na2A溶液显________（填“酸性”“中性”或“碱性”）；NaHA溶液显________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。
②若有0.1 mol·L－1 Na2A的溶液，其中各种离子浓度由大到小的顺序是： （填序号）。
正确答案
（1）10-2 （2）①
（3）② ＞① ＞ ④ ＞ ③
（4） ① 碱性 酸性 ② A
略
纯水在20 ℃的pH （填“大于”或“小于”）80 ℃时的pH。
正确答案
大于
水的电离为吸热反应，H2O
(10分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量，进行了如下实验：
①配制0.1000 mol/L 和0.01000 mol/L的标准盐酸。
②将2～3滴酚酞加入未知浓度的B
③用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶里加水至刻度线，取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10 L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀。
④过滤上述所得浊液。
⑤取滤液20.00 mL，用0.01000 mol/L的盐酸滴定，用去盐酸34.80 mL。
请回答下列问题：
(1)配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器? 。
(2)②操作中到达滴定终点时的现象是 。
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________。
(4)此空气样品中含CO2的体积分数为________。
(5)本实验中，若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理，即注入第二种标准盐酸，并进行第二次滴定，使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
正确答案
．(10分)
(1)B、D、E、F、G（2分）
(2)溶液由红色恰好变为无色，且半分钟内颜色无变化（2分）
(3)0.09800 mol/L（2分）（未考虑有效数字不得分）
(4)0.02500%（2分）
(5)偏大（2分）
略
（每小题2分，共6分）已知室温下KW = 1.0×10—14。
（1）计算室温条件下0.1mol/LHCl溶液中由水电离的氢离子浓度。
（2）计算室温条件下0.01mol/LNaOH溶液的PH。
（3）计算上述两种溶液完全中和至中性时，需要两溶液的体积比。
正确答案
略
某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，工艺流程如下：
相关数据如下表，请回答以下问题：
表1．几种盐的Ksp
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= mol·L－1。
（2）若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)= mol·L－1。
（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为 。
（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为
。
③砷酸（H3AsO4）分步电离的平衡常数(25℃)为：K1=5.6×10－3 K2=1.7×10－7 K3=4.0×10－12，第三步电离的平衡常数的表达式为K3= 。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为：AsO43－+H2O
正确答案
（17分）
（1）0.3 （2分）
（2）5.7×10－17（2分）
（3）2H＋+MnO2+H3AsO3==H3AsO4+Mn2＋+H2O （3分）
（4）①CaSO4（2分）
②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsO43－)增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀（3分）[或：pH增大，促进H3AsO4电离，c(AsO43－)增大，Qc=c3(Ca2＋)·c2(AsO43－)≥Ksp[Ca3(AsO4)2，Ca3(AsO4)2才沉淀]
③
试题分析：（1）读表2中信息，以1L废水为研究对象，其中含有29.4gH2SO4，由于硫酸的相对分子质量为98，m/M=n，则n(H2SO4)=29.4g÷98g/mol=0.3mol，由于c=n/V，则c(H2SO4)=0.3mol÷1L=0.3mol/L；（2）FeAsO4是难溶盐，废水中存在其沉淀溶解平衡：FeAsO4 (s)
铁是地壳中含量第二的金属元素，其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛。
（一）工业废水中有一定量的Cr2O72--和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大的危害，必须进行处理。常用的处理方法是电解法，该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（1）用Fe作电极的目的是____________________________________________________。
（2）阴极附近溶液pH升高的原因是___________（用电极反应式解释）；溶液中同时生成的沉淀还有___________。
（二）氮化铁磁粉是一种磁记录材料，利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁涉及的主要生产流程如下：
已知：①某赤铁矿石含60.0
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
（3）步骤②中加双氧水的目的是__________________，pH控制在3.4的作用是_______________________；已知25℃时，Ksp[Cu(OH) 2] =2.0×10-20，该温度下反应：Cu2++2H2O
（4）如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净？_____________________________________。
正确答案
(14分)
（1）提供还原剂Fe2+(2分)
（2）2H++2e-=H2↑ （或2H2O-2e-= H2↑+2OH-）(2分)；Fe(OH)3 (1分)
（3）将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+(1分)；使溶液中的Fe3+完全沉淀，而其他金属离子不沉淀(1分)；
5.0×10-9(2分)
（4）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净；若无白色沉淀生成，则表明沉淀已洗净(2分)
试题分析：
（1）Fe作电极的目的是提供还原剂Fe2+与Cr2O72-反应。
（2）H+在阴极放电：2H++2e-=H2↑，导致附近溶液pH升高；
附近溶液pH升高使得Fe3++3H2O
（3）根加双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，通过调节pH到3.4除去Fe3+；Ksp[Cu(OH) 2] =c(Cu2+)×c2(OH-)=2.0×10-20, K= c2(H+)/ c(Cu2+)=K2W/ Ksp[Cu(OH) 2]= 5.0×10-9。
（4）检验方法：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净；若无白色沉淀生成，则表明沉淀已洗净
（1）常温下pH="5" HCl溶液和pH=5的AlCl3溶液中由水电离产生的c (H+) 之比等于 。
（2）写出泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式 。
（3）常温下将0.01molCH3COONa和0.02mol盐酸溶于水，配成0.5L混合溶液。溶液中共有 种微粒，各离子浓度从大到小的顺序为 。
（4）常温下，向100 mL 0.01 mol·L－1HA溶液逐滴加入0.02 mol·L－1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况（忽略溶液混合时的体积变化）。
回答下列问题：
①由图中信息可知HA为_______酸（填“强”或“弱”） ② K点对应的溶液中c(M+)＋c(MOH)= mol·L－1。
正确答案
（1） 10-4:1或1:104； （2）Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑
（3） 7；C(Cl-)＞C(H+)＞C(Na+)＞C(CH3COO-)＞C(OH-)；（4） ①强 ②0.01
试题分析：（1）常温下pH="5" HCl的溶液，C(H+)=10-5mol/L,C(OH-)= C(H+)（水）=10-9mol/L, pH=5的AlCl3溶液C(H+)（水）=10-5mol/L 。所以二者由水电离产生的c (H+) 之比等于10-9mol/L：10-5mol/L=10-4:1=1:104. （2）泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式为：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑（3）常温下将0.01molCH3COONa和0.02mol盐酸溶于水，配成0.5L混合溶液。溶液中共有H2O、CH3COOH、H+、Cl-、CH3COO-、Na+、 OH-七种微粒。HCl+CH3COONa= CH3COOH+NaCl.n(Na+)=0.01mol,n(Cl-)=0.02mol,由于CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用，所以n(CH3COOH)＞0.01mol, n(CH3COO-) < 0.01mol.n(H+)＞n(OH-).各离子浓度从大到小的顺序为C(Cl-)＞C(H+)＞ C(Na+)＞C(CH3COO-)＞ C(OH-).（4） 100 mL 0.01 mol·L－1HA与51ml的0.02 mol·L－1MOH溶液混合溶液恰好为中性，说明HA为强酸，MOH为弱碱。K点对应的溶液中c(M+)＋c(MOH)="(" 0.02 mol/L×0.1L)÷0.2L=0.01mol/L.
（2分）在PH=1的硫酸溶液中，由水电离出的H+的物质的量浓度是 。
正确答案
1×10-13 mol·L-1
略
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