- 离子共存
- 共2225题
(9分)化合物A、B、C、D、E分别由H+、Na+、Al3+、Cu2+四种阳离子和CO32-、Br-、SiO32-、SO42-四种阴离子组成。已知①A、B、C三种溶液pH<7,D、E溶液pH>7②A、C的阴离子相同,D、E的阳离子相同 ③用石墨电极电解A的溶液,阳极有无色气体产生,阴极有红色物质生成 ④C溶液与D溶液反应能生成一种白色沉淀和一种气体,且此沉淀可溶于B的溶液,此气体通入E的溶液中可产生另一种白色沉淀。
请根据以上事实填空:
⑴写出B、C、E的化学式:B___________、C___________、E____________。
⑵D溶液的pH>7,原因是:(结合离子方程式说明)__________________________________。
⑶写出C溶液与D溶液发生反应的离子方程式:_______________________。
⑷若用石墨电极电解400mL 1.0 mo1·L—1 A的溶液,当阳极有2.24 L气体(标准状况)产生时,溶液的pH=_______________(设溶液的体积不变)。
正确答案
(1)HBr Al2(SO4)3 Na2SiO3 (3分)
(2)CO32-+H2O HCO3-+OH-,使得C(OH-)>C(H+)
⑶2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ⑷ 0
根据③可知,A应该是硫酸铜。根据④可知,白色沉淀是氢氧化铝,所以B是氢氧化钠。气体是CO2,则CO2和E反应生成的白色沉淀是硅酸,所以E是硅酸钠。又因为A、C的阴离子相同,D、E的阳离子相同,所以D是碳酸钠,C是硫酸铝,则B是HBr。
(1)略
(2)碳酸钠是强碱弱酸盐,CO32-水解,方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,使得c(OH-)>c(H+),所以溶液显碱性。
(3)铝离子水解显酸性,和CO32-水解相互促进,方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)阳极是OH-放电,生成氧气,物质的量是0.1mol。根据总方程式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑可知,同时产生的氢离子的物质的量是0.4mol,其浓度是1.0mol/L,所以pH=0。
某二元酸(H2A)按下式发生电离:H2A=H++HA-;HA-H++A2-。现有下列四种溶液:
①0.01 mol·L-1的H2A溶液
②0.01 mol·L-1的NaHA溶液
③0.02 mol·L-1的HCl溶液与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合
④0.02 mol·L-1的NaOH溶液与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合
下列关于上述四种溶液的说法不正确的是 ( )
A.溶液②中存在水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-
B.溶液③中有:c(HA-)+c(A2-)=c(Na+)
C.溶液④中有:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
D.四种溶液中c(HA-)大小:③>①>②>④
正确答案
A
因为H2A完全电离成HA-,所以HA-不能水解,A错误。由物料守恒可知溶液③中有:c(HA-)+c(A2-)=c(Na+),则B正确。由质子守恒可知溶液④中有:c(OH-)=c(H+)+c(HA-),C正确。①、②中c(HA-)<0.01 mol·L-1,但①中H+的存在抑制HA-的电离,故c(HA-):①>②、③中酸的存在抑制HA-的电离,c(HA-)略小于0.02 mol·L-1;④中两物质恰好完全反应生成Na2A,A2-水解生成的HA-是极少的。
(16分)某化学兴趣小组在课外活动中,对某溶液进行了三次检验,每次检验结果如下表所示,请回答下列问题。
检验次数
溶液中检验出的物质
第一次
第二次
第三次
(1)三次检验结果中第 次检验结果不正确。
(2)检验时,为了证明溶液中存在,进行下列实验:(填写下列空白)
步骤
实验操作
预期现象及结论
1
向溶液中滴加 (填化学式)溶液至过量
2
__________________________
__________________________
3
过滤,再向滤液中加入 ________(填化学式)溶液
(3)步骤1中溶液滴加过量的目的是__________________________________________
如何判断步骤2中的溶液已加过量_________________________________________
正确答案
略
(11分)pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为:1×10-3mol/L,则该溶液中溶质的pC=-lg1×10-3=3。下图为,H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题:
(1)在人体血液中,HCO3-能起到稳定人体PH的作用,请用电解质溶液中的平衡解释:
(用方程式表示)。
(2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO32-离子不超过其总量的10%。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确 。
(4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.68×10-3,将适量Li2CO3固体溶于100 mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶液中c(Li+)=0.15 mol·L-1。c(CO32-)=0.075 mol·L-1,若t1时刻在上述体系中加入100 mL0.125 mol·L-1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。
(5)请画出t1时刻后Li+和CO32-浓度随时间变化关系图(用虚线表示Li+ ,实线表示CO32-)。
正确答案
(1)HCO3- CO32-+H+ HCO3-
H2CO3 + OH- (2分)
(2) 10-6 (2分)
(3)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1mol·L-1 Na2CO3溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确。 (2分)
(4) C(Li+)=0.075mol/l;C(CO32-)=0.1mol/l;Qc=C(CO32-) C2(Li+)=5.6x10-4< Ksp
无沉淀。(准确表达过程3分。只提无沉淀1分)
(5)(2分)
(1)HCO3-既存在电离平衡,又存在水解平衡,所以能起到稳定人体PH的作用,方程式为HCO3- CO32-+H+、HCO3-
H2CO3 + OH- 。
(2)根据图像可知,当碳酸的浓度是10-3mol/L时,氢离子和HCO3-的浓度分别是10-3mol/L、10-6mol/L,所以Ka1
(3)如果0.1mol·L-1碳酸钠的水解程度时10%,则溶液的pH=12,所以可以通过pH试纸测量起pH即可,即用pH试纸(或pH计)测常温下0.1mol·L-1 Na2CO3溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确。
(4)加入100 mL0.125 mol·L-1 Na2CO3溶液后,溶液中c(Li+)=0.075 mol·L-1,c(CO32-)=0.1mol·L-1,此时c(Li+)2×c(CO32-)=5.6x10-4< Ksp,所以无沉淀生成。
(5)根据(4)可知 t1时刻后c(Li+)=0.075 mol·L-1,c(CO32-)=0.1mol·L-1,所以图像为(见答案)。
(12分)利用所学化学反应原理,解决以下问题:
(1)某溶液含两种相同物质的量的溶质,且其中只存在OH一、H+、NH4+、Cl一四种离子,
且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则这两种溶质是 。
(2)0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合,用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性: 。
(3)已知:Ksp(RX)=1.8×10-10,Ksp(RY)=1.5×10-16,Ksp(R2Z)=2.0×10-12,则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中,R+浓度由大到小的顺序是 。
(4)向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH=13的Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的量
如右图所示,B点溶液的pH=7(假设体积
可以直接相加),则c(HCl)= mol·L-1.
(5)在温度、容积相同的3个密闭容器中,
按下表投入反应物,发生反应(H2(g)+
I2(g)2HI(g) △H=-14.9 kJ·mol-1),在恒温、恒容条件下, 测得反应达
到平衡时的数据如下表:
下列说法正确的是 。
正确答案
(1)两种溶质是NH4Cl和NH3.H2O (2)NH4++H2ONH3.H2O+H+
(3)R2Z 、 RX 、RY(3分) (4)c(HCl)=0.2 mol·L-1.(3分)
(5)AC
略
扫码查看完整答案与解析