- 离子共存
- 共2225题
有一透明溶液,可能含有较大量的Mg2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Na+、H+、SO、CO中的一种或几种,取此溶液做下列实验:①取少量溶液加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
②取少量溶液加入过氧化钠粉末,溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体,加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示。试推断:
(1)溶液中一定含有的离子是______________ 。
(2)溶液中肯定不含有的离子是________________ 。
(3)可能含有的离子是____________ 。
正确答案
(1) Mg2+、Al3+、SO42-。
(2)CO32-、H+、Cu2+、Fe3+
(3)Na+
略
(6分)甲、乙两相邻的化工厂,排放的污水经处理后,仍然各溶有以下八种离子(Ag+、Fe3+、Ba2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-)中各不相同的 4种,若单独排放,则造成环境污染,如果将甲、乙两厂的污水按适当比例充分混合,再经沉淀后,排放的污水转变为无色澄清的NaNO3溶液,污染程度大为降低,又经测定,甲厂污水的pH大于7,试推断:
(l)甲厂污水中含有的4种离子是 ;
(2)乙厂污水中含有的4种离子是 .
正确答案
(l)甲厂污水中含有的4种离子是 Na+、Cl-、SO42-、OH-;
(2)乙厂污水中含有的4种离子是 Ag+、Fe3+、Ba2+、NO3-
略
常温下,浓度均为0.1 mol/L的四种溶液:
①Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 ③盐酸 ④氨水
试回答下列问题:
(1)上述溶液中有水解反应发生的是 (填编号,下同),溶液中溶质存在电离平衡的是 ;
(2)比较①、②溶液,PH值较大的是 ;
(3)在溶液④中加入少量NH4Cl固体,此时的值将 (填“变小”,“变大”或“不变”);
(4)用溶液③滴定V mL溶液④,其滴定曲线如右图所示:
①试分析在滴定过程中,滴定曲线上a、b、c、d四点:
水的电离程度最大的是 点,理由是;
;
②a点溶液中离子浓度大小关系是 ;
③取少量c点溶液于试管,再滴加0.1 mol/L NaOH溶液至中性。此时溶液中除H+、OH-外,离子浓度大小关系是 。
正确答案
(1)①②(1分)②④(1分)
(2)①(1分)
(3)变大(1分)
(4)①c(1分)两溶液恰好反应生成NH4Cl,因NH4+水解促进水的电离,其它各点表示酸或碱剩余会抑制水的电离,故c点水的电离程度最大(2分)
②c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)(1分)
③c(Cl-)>c(NH4-)>c(Na+)(2分)
略
(13分)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式_____________________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1NaHA溶液与2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合而得,则溶液M的pH________7(填“>”、“<”或“=”),溶液中离子浓度由大到小顺序为_____________________________________________。
已知Ksp(BaA)=1.8×10-10,向该混合溶液中加入10 mL 1 mol·L-1BaCl2溶液,混合后溶液中的Ba2+浓度为__________ mol·L-1。
(3)若溶液M由下列三种情况: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与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为________;pH由大到小的顺序为____________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,混合溶液c(H+)/c(OH-)=104,V1与V2的大小关系为____(填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”)。
正确答案
(1)H2AH++HA-,HA-
H++A2-
(2) > c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+) 5.4×10-10
(3)③ ②>③>①
(4)均有可能
⑴水溶液M中存在的离子A2-、HA-说明H2A是弱电解质,是二元弱酸分步电离,H2A的电离方程式H2AH++HA-,HA-
H++A2-;⑵反应后溶液为Na2A的溶液,A2―水解后呈碱性,pH大于7,HA―水解也生成OH―,所以OH―浓度大于HA―,溶液中离子浓度由大到小顺序为: c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+); 溶液M与BaCl2溶液混合后A2―的浓度为:(10 mL× 2 mol·L-1―10 mL ×1 mol·L-1)/30mL=1/3mol/L,Ksp(BaA)=1.8×10-10=1/3×c(A2-),c(A2-)= 5.4×10-10mol/L;⑶H2A浓度①中为0.01 mol·L-1,②中NaHA水解产生,小于0.01 mol·L-1③相当于0.01 mol·L-1的H2A和NaHA等浓度混合,HA―抑制H2A电离,H2A大于0.01 mol·L-1,③中H2A浓度最大;pH由大到小的顺序为②>③>①;⑷混合后溶液为酸性,但 H2A是强酸还是弱酸末定,NaHA水解和电离相对强弱均不知, V1比V2可能小于、等于、大于都可能。
(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为
(填序号)。
②25℃时,将20 mL 0.1 mol·L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L—1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO—) c(SCN—)(填“>”、“<”或“=”)
③若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是______(填序号)。
a. c(CH3COO-) b. c(H+) c. Kw d. 醋酸电离平衡常数
(2)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L—1的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
① 甲烷燃料电池的负极反应式是 。
② 当线路中有0.1 mol电子通过时, 极增重________g
正确答案
(13分)(1)① c b d a (2分)
②同浓度的HSCN比CH3COOH酸性强,与NaHCO3溶液反应快(2分) <(1分) ③ a(2分)
(2)FeS (1分) PbS (1分)
(3)①CH4 —8e— + 2H2O=CO2 + 8H+ (2分) ②b(1分) 3.2(1分)
试题分析:(1)①电离平衡常数越小,酸越弱,因此根据电离平衡常数可知,酸性强弱顺序是HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-。酸越弱,相应的钠盐越容易水解,溶液的pH越大,则等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为c>b>d>a。
②根据电离常数可知,同浓度的HSCN比CH3COOH酸性强,所以与NaHCO3溶液反应快;反应结束后得到的是醋酸钠后NaSCN溶液。由于酸性是HSCN比CH3COOH酸性强,所以醋酸钠的水解程度强于NaSCN的水解程度,因此溶液中c(CH3COO—)<c(SCN—)。
③根据图像可知,PbS、ZnS、FeS的溶度积常数依次增大,所以如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是FeS。根据溶解平衡可知,沉淀容易向生成更难溶的方向转化,因此向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为PbS沉淀。
(3)①原电池中负极失去电子,正极得到电子。因此在该燃料电池中甲烷在负极通入,氧气在正极通入。由于电解质是酸性电解质,所以负极电极反应式是CH4 —8e— + 2H2O=CO2 + 8H+。
②根据装置图可知,不电极与燃料电池的负极相连,作阴极。溶液中的铜离子在阴极放电,电极反应式是Cu2++2e-=Cu,所以不电极质量增加×64g/mol=3.2g。
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