c(Na+)=。
①M点,溶液中主要涉及的离子方程式。
24.减少SO2的排放、回收利用SO2已成为世界性的研究课题。我国研究人员设计的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收高温焙烧废渣产生的SO2来制备硫酸锰的生产流程如下:
浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH如表所示,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果如图所示。
已知PbO2的氧化性大于MnO2的氧化性。请回答下列问题:
(1)废渣的主要成分是硫铁矿,1 mol FeS2高温焙烧转移________mol电子。
(2)在氧化后的浸出液中加入石灰浆,用于调节浸出液的pH,pH应调节至________。
(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是________(填写序号)。 A.溶液的pH B.金属离子的电荷
C.金属离子的半径 D.吸附时间
(4)操作a包括__________等过程。
答案解析
1.【答案】C
【解析】将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=
,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9①
=11①1。
2.【答案】D
-
【解析】 D项,0.1 mol·L1的醋酸pH>1,说明醋酸不完全电离。
3.【答案】B
【解析】①酸式滴定管未用标准液润洗,导致标准液浓度减小,滴定过程中消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,正确;①俯视读数,导致量取的液体体积偏小,错误;①定容时仰视容量瓶的刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液浓度偏低,错误;①质量分数为10%和90%的两种硫酸等体积混合后配制的硫酸溶液质量分数大于50%,正确。 4.【答案】B
【解析】开始H2A的物质的量小于4×10-3mol,说明H2A部分电离,故A错误;当V(NaOH)=20 mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液主要为NaHA,由图可知c(A2-)>c(H2A),说明HA-电离大于水解程度,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故B正确;等体积等浓度的NaOH和H2A反应得到NaHA溶液,HA-电离大于水解程度,抑制水的电离,其水溶液中水的电离程度比纯水小,故C错误;根据电荷守恒以及钠和A元素守恒得D错误。 5.【答案】D
【解析】由pH=pOH,可以推出c(H+)=c(OH-),从而判定溶液呈中性,A项正确;由KW=c(H
+
)·c(OH-),pOH=-lg,说明c(H+)=c(OH-),从而判定溶液呈中性,B项正确;由c(H+)=
=lg
10-pOH,可以推出c(H+)=c(OH-),从而判定溶液呈中性,C项正确;lg=lg2-[lgc(H+)+lgc(OH-)]=lg2+pH+pOH≠pH+pOH,D项错误。 6.【答案】B
【解析】根据表格中的数据知,硫化银和硫化铅的溶度积很小,加入硫化钠能完全除去这两种金属离子。 7.【答案】A 8.【答案】C
【解析】①如果盐酸浓度很稀灯泡也很暗,错误;①如果是强酸,pH=1;①如果是强酸,加水稀
释至100 L后溶液的pH=3,实际pH=2.2,这说明HNO2溶液中存在HNO2H++NO,加
水平衡右移,使pH<3,正确;①依HNO2+NaOH===NaNO2+H2O、HCl+NaOH===NaCl+H2O
+
可知c(HNO2)大于c(HCl),而溶液中c(H)相同,所以HNO2没有全部电离,正确;①加入NaNO2
溶液中c(OH-)增大,说明化学平衡移动,正确;①不论是强酸还是弱酸加水稀释,溶液中c(H+)均减小,而c(OH-)增大,错误。 9.【答案】A
【解析】FeCl3溶液加热蒸干并灼烧后得到Fe2O3,碳酸钠溶液在加热蒸干并灼烧后仍为碳酸钠。硫酸亚铁溶液蒸干过程中,被氧化得Fe2(SO4)3,硅酸钠溶液蒸干并灼烧后仍为硅酸钠。 10.【答案】D
【解析】电离常数Ka(HF)=3.6×10-4,HF为弱电解质,不能完全电离,25①时,0.1mol·L-1HF溶液中c(H+)=
mol·L-1=6×10-3mol·L-1,pH>1,故A错误;溶度积只受温度的影响,不随浓度的变化而
变化,故B错误;溶液中存在HF
H++F-,CaF2(s)
Ca2+(aq)+2F-(aq),加入CaCl2溶液后,Ca2+浓度增
大,平衡向生成沉淀的方向移动,则F-浓度减小,促进HF的电离,c(H+)浓度增大,故C错误;向1L0.2mol·L-1HF溶液中加入1L0.2mol·L-1CaCl2溶液,混合后,c(H+)=c(F-)=
1
mol·L-
=6×10-3mol·L-1,c(Ca2+)=0.1mol·L-1,[c(F-)]2×c(Ca2+)=3.6×10-5×0.1=3.6×10-6>1.46×10-10,该体系中有CaF2
沉淀产生,故D正确。 11.【答案】B
【解析】实验①酸碱恰好中和,反应后的溶液为KA的盐溶液,A-离子水解,故A正确;根据电荷守恒得c(OH-)=c(K+)+c(H+)-c(A-),故B错误;实验①反应后的溶液呈中性,说明x>0.2,根据A元素守恒知C正确;根据电荷守恒c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+),结合溶液呈中性知D正确。 12.【答案】B
【解析】当V(NaOH)=40 mL时,溶液恰好生成Na2A,电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH
-
)+c(HA-), A错误;当V(NaOH)=20 mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液主要为
NaHA,由图像看出c(A2-)>c(H2A)说明HA-电离大于水解,溶液呈酸性,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),B正确;当V(NaOH)=20 mL时,溶液主要为NaHA,溶液呈酸性,若要呈中性,必须V(NaOH)>20mL, C错误;溶液主要为NaHA时,溶液呈酸性,HA-电离大于水解, D错误。 13.【答案】B
【解析】常温下,将pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合后溶液显碱性,离子浓度大小关系为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;H2B第一步完全电离,第二步电离可逆,说明HB-只电离不水解,NaHB溶液呈酸性,故B正确;在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生沉淀,溶液仍为饱和溶液,平衡后的溶液中c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO4),故C错误;NH4HSO4溶液中NH浓度最大,故D错误。
14.【答案】C
+++﹣
【解析】由于Fe3、Fe2和Cu2会水解导致离子减少,所以 该溶液中c(SO42):[c(Fe3+)+c
(Fe2+)+c(Cu2+)]不再等于5:4 ,选C。 15.【答案】D
【解析】纯碱溶液中由于CO的水解溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清
+
洗油污能力增强,A对;明矾溶于水,Al3发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B
对。
16.【答案】(1) 2Fe2++H2O2+4NH3·H2O=2Fe(OH)3↓+4NH4+或2Fe2++H2O2+4OH—=2Fe(OH)3↓ (2)4×10—20mol/L(3)抑制(防止)Al3+水解。(2分)(4)防止晶体失去结晶水,避免可溶性杂质结晶析出。(5)C(6)SO42—,OH—。
【解析】(1)根据加入过氧化氢后,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。知过氧化氢能将Fe2+氧化得到Fe3+,溶液的pH约为8.0时形成Fe(OH)3沉离子方程式是2Fe2++H2O2+4NH3·H2O=2Fe(OH)3↓+4NH4+或2Fe2++H2O2+4OH—=2Fe(OH)3↓。 (2)Ksp〔Fe(OH)3〕=4.0×10—38,除杂后溶液中c(Fe3+)=
(3)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,酸化的目的是抑制(防止)Al3+水解。
(4)“结晶”这步操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是防止晶体失去结晶水,避免可溶性杂质结晶析出。
(5)结晶说明有固体析出,将溶液中不溶性的固体分离出来的操作是过滤。
(6)根据电离方程式NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++2SO42-,在0.1mol/L铵明矾的水溶液中,离子浓度最大的离子是SO42—,NH4+离子水解使溶液呈酸性,所以离子浓度最小的离子是OH—。 17.【答案】(1)橙 (2)c (3)6 (4)5
(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+ (6)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
【解析】(1)pH=2说明溶液显酸性,平衡向正反应方向移动,Cr2O72—的浓度会增大,所以溶液显橙色;
(2)在可逆反应中,当正逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时,该可逆反应就到达化学平衡状态,因此选项a不正确;在任何情况下Cr2O72—和CrO42—的反应速率之比总是满足1:2,因此选项b也不正确;溶液颜色不再改变,这说明Cr2O72—和CrO42—的浓度不再发生改
。