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15.有關常溫下pH均為3的醋酸和硫酸的說法正確的是( 。
A.兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度均為1×10-11 mol•L-1
B.分別加水稀釋100倍后,兩種溶液的pH仍相同
C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(SO42-)相等
D.分別加入足量鋅片,兩種溶液生成H2的體積相同

分析 A、pH均為3的醋酸和硫酸,溶液中氫離子濃度為1×10-3mol/L,根據(jù)Kw=c(H+)•c(OH-)計算溶液中c(OH-),溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度;
B、硫酸是強電解質,完全電離,醋酸是弱電解質,加水稀釋,醋酸繼續(xù)電離出氫離子;
C、根據(jù)電荷可知,醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-),硫酸溶液中c(H+)=2c(SO42-);
D、酸是強電解質,完全電離,醋酸是弱電解質,溶液中主要以醋酸分子存在,與足量的鋅反應,醋酸提供的氫離子遠遠大于硫酸.

解答 解:A、pH均為3的醋酸和硫酸,溶液中氫離子濃度均為1×10-3mol/L,溶液中氫氧根濃度均為c(OH-)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$=1×10-11mol/L,溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度,故兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度均為1×10-11mol•L-1,故A正確;
B、硫酸是強電解質,完全電離,醋酸是弱電解質,加水稀釋,醋酸繼續(xù)電離出氫離子,分別加水稀釋100倍后,硫酸溶液的pH值為5,醋酸溶液的pH值小于5,故B錯誤;
C、根據(jù)電荷可知,醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=1×10-3mol/L,硫酸溶液中c(H+)=2c(SO42-)=1×10-3mol/L,故c(SO42-)=5×10-4mol/L,故C錯誤;
D、酸是強電解質,完全電離,醋酸是弱電解質,溶液中主要以醋酸分子存在,與足量的鋅反應,醋酸提供的氫離子遠遠大于硫酸,鋅與醋酸反應產生的氫氣原大于與硫酸反應生成的氫氣,故D錯誤;
故選A.

點評 本題考查弱電解質的電離、溶液pH的有關計算等,難度不大,注意弱電解質的電離存在平衡,電離程度很。

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.下列化學用語表示正確的是(  )
A.KF的電子式:
B.異丁烷的結構簡式:CH3CH2CH2CH3
C.硫離子的結構示意圖:
D.氫氧化鋇的電離方程式:Ba(OH)2=Ba2++(OH-2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.高鐵酸鉀是一種高效的多功能水處理劑,具有氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌、除臭等作用,高鐵酸鉀的開發(fā)和利用正日益顯示出其廣闊的應用前景.其制備流程如圖1:
試回答下列問題
(1)反應器中,NaOH、NaClO、Fe(NO33發(fā)生反應生成Na2FeO4,完成并配平下列離子反應方程式:
□Fe3++□ClO+□OH═□FeO42─+□Cl+□H2O.
(2)次氯酸鈉濃度對高鐵酸鉀產率有一定影響,當NaClO濃度為298g/L時,高鐵酸鈉的產率最高,此時NaClO的物質的量濃度為4mol/L.
(3)你認為操作①能夠發(fā)生轉化的原因是此條件下,高鐵酸鉀的溶解度小于高鐵酸鈉的溶解度,慢慢滴加的原因的是為了使反應充分.
(4)操作②如果溫度過高會造成高鐵酸鉀的分解,高鐵酸鉀受熱分解時生成金屬氧化物和氧氣,該反應的化學方程式為4K2FeO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2O+2Fe2O3+3O2↑.
(5)可以用電化學法制取Na2FeO4,其裝置如圖2所示,則陽極的電極反應式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O;陰極的電極反應式為2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=2OH-+H2↑);電解一段時間后溶液OH的濃度會降低(填“升高”、“降低”或“不變”).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.鐵氧體可制備隱形飛機上吸收雷達波的涂料.以廢舊鋅錳電池為原料制備鋅錳鐵氧體(MnxZn1-xFe2O4)的主要流程如圖1,請回答下列問題:

(1)堿性鋅錳電池負極的電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,酸浸時二氧化錳被雙氧水還原的化學方程式為MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O;
(2)經測定酸浸后的濾液中主要金屬陽離子有Mn2+、Hg2+、Zn2+.除汞是以氮氣為載氣吹入濾液帶出汞蒸汽經KMnO4溶液吸收而實現(xiàn)的.如圖是KMnO4溶液處于不同pH時對應的Hg去除率變化圖2,圖中物質為Hg與MnO4-在一定pH范圍內的主要產物,則pH<6時的離子反應方程式為5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O,根據(jù)該圖,你認為pH對汞去除率影響的變化規(guī)律是:隨pH的升高汞的吸收率先降低后增加;
(3)工藝流程中加入一定量的MnSO4和試劑A的目的是調節(jié)溶液中Fe、Mn元素的成分,符合加熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成;
(4)用試劑B調節(jié)pH為10.5左右,試劑B最好是①(填序號);
①氨水   ②NaOH    ③NaHCO3
(5)當x=0.2時,所得到的鋅錳鐵氧體對雷達波的吸收能力特別強,試用氧化物的組合形式表示該鋅錳鐵氧體的組成MnO•4ZnO•5Fe2O3

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某研究小組將一批廢棄的線路板經濃硝酸和稀硫酸處理后得到一混合溶液,其中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金屬離子,并設計了以下兩種流程以分別制取CuSO4•5H2O晶體和AlCl3溶液:

已知:相關金屬離子開始沉淀至完全沉淀時的pH范圍為:
離子Fe3+Fe2+Al3+Cu2+
pH范圍2.2~3.25.5~9.04.1~5.05.3~6.6
請回答下列問題:
(1)加入H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,欲使制取的CuSO4•5H2O晶體較為純凈,pH至少應調至5.0;
(2)寫出H2O2與Fe2+離子方程式H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;
(3)流程②中加入適量Al粉起的作用是與酸浸液中Fe3+和H+反應生成Al3+;
(4)根據(jù)你所學的化學知識,由AlCl3溶液(不添加其他化學試劑)能否制得無水AlCl3不能(填:能或不能),原因是直接加熱AlCl3溶液,會發(fā)生水解反應,最終得到氧化鋁;
(5)取體積為V(L)的酸浸液,向其中滴加a mol•L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物質的量與所加的NaOH溶液的體積(L)關系如圖2.請用V1、V2、V3表示所取的酸浸液中n(Fe3+):n(Al3+)$\frac{4{V}_{2}-{V}_{1}-3{V}_{3}}{3({V}_{3}-{V}_{2})}$.

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20.該小組根據(jù)上述原理設計下圖所示裝置制備Na2S2O3

(1)實驗應避免有害氣體排放到空氣中.裝置①、②中盛放的試劑依次是
①Na2S 溶液、Na2CO3溶液;
②NaOH溶液.
(2)實驗過程中,隨著氣體的通入,裝置①中有氣泡產生,還有大量黃色固體析出,繼續(xù)通入氣體,可以觀察到的現(xiàn)象是沉淀逐漸消失.
(3)反應結束后,從制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶體的主要操作包括:加熱濃縮,冷卻.結晶,過濾.

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7.鋼廠酸洗廢液(成分如表所示)在工業(yè)生產中還具有很多用途.
 成份濃度/(mol•L-1) 質量分數(shù) 
 HCl
FeCl2
FeCl3
--
1.920
0.071
 5.00%
8.94%
0.33%
(1)欲檢驗該酸洗廢液中含有的少量Fe3+,最宜選用的試劑是KSCN溶液;為檢驗其中的Fe2+,某同學設計了如下實驗:取該酸洗廢液少許加入試管中,滴入幾滴酸性KMnO4溶液后發(fā)現(xiàn)紫色消失.該同學得出結論:該溶液中含有Fe2+.大家認為該同學的實驗設計不合理,理由是酸性KMnO4溶液會氧化Cl-,導致紫色消失,2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(用必要的文字和離子方程式解釋).
(2)采用石墨作電極電解上述酸洗廢液時,初始階段,陽極板上有氣泡生成,此時與該現(xiàn)象有關的陽極電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑;向上述酸洗廢液中加入KOH溶液中和后,在合適的電壓下電解,可在陽(填“陰”或“陽”)極生成高鐵酸鉀(K2FeO4).
(3)利用上述酸洗廢液、含鋁礦石(主要成分為Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制備聚硅酸氯化鋁鐵絮凝劑(簡稱PAFSC),具體方法如圖1:

①適當調高濾液A的pH,Al3+和Fe3+轉化為沉淀,原因是調高溶液pH,溶液中[OH-]增大,從而使Al(OH)3和Fe(OH)3的Qc大于其Ksp;(或調高溶液pH,溶液中[OH-]增大,從而使Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀溶解平衡向沉淀方向移動)(請用沉淀溶解平衡的理論解釋).
②PAFSC絮凝劑凈化水的過程中,Al3+參與反應的離子方程式為Al3++3H2O=Al(OH)3(膠體)+3H+
③25℃時,PAFSC的除濁效果隨溶液pH的變化如圖2所示(圖中的NTU為濁度單位),則在下列pH范圍中,PAFSC除濁效果最佳的是b(填下列序號字母).
a.4~5      b.5~7 c.7~8d.8~9
25℃時,pH>7且隨pH增大,PAFSC的除濁效果明顯變差,原因是堿性增強,使膠體發(fā)生了聚沉現(xiàn)象.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.將少量的Na投入CuSO4溶液中可觀察到的現(xiàn)象是:①有紅色物質析出;②生成藍色沉淀;③氣泡產生;④鈉浮在水面;⑤鈉熔成小球;⑥鈉球在水面上四處游動,發(fā)出嘶嘶聲,逐漸消失;⑦反應后向燒杯中滴加酚酞溶液,溶液呈紅色( 。
A.①④⑤B.②③④⑤⑥C.④⑤⑥⑦D.全部

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.觀察下列幾個裝置示意圖,有關敘述正確的是( 。
A.
裝置中陽極上析出紅色固體
B.
裝置的待鍍鐵制品應與電源負極相連
C.
裝置中粗銅應與電源負極相連
D.
裝置的離子交換膜允許陽離子、陰離子、水分子自由通過

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