【題目】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離狀況可以進(jìn)行定量計(jì)算和推測。
(1)25℃時(shí)兩種酸的電離平衡常數(shù)如表所示。
①25℃時(shí),0.100 mol·L-1的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是: _______ 。pH=8的 NaA溶液中由水電離出的c(OH-)= _______ mol·L-1。
②25℃時(shí),0.100 mol·L-1的NaHB溶液pH _______ 7,理由是 _______ 。
③25℃時(shí),向0.100 mol·L-1的Na2B溶液中滴加足量0.100 mol·L-1的HA溶液,反應(yīng)的離子方程式為_______ 。
(2)已知25℃時(shí),向0.100 mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,各含磷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化的關(guān)系如圖所示。
①25℃,pH=3時(shí)溶液中c(H3PO4)∶c(H2PO)=_______ 。
②當(dāng)溶液pH由11到14時(shí),所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_______ 。
【答案】Na+、A-、OH-、HA、H+ 10-6 < HB-的電離程度大于其水解程度 HA+B2-=A-+HB- 1∶10(或0.1) HPO42-+OH-=PO43-+H2O
【解析】
(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,HA、H2B是弱酸,由于Ka1(H2 B)>Ka1(HA)>Ka2(H2B),所以,酸性強(qiáng)弱關(guān)系為:H2 B>HA>HB-。
(2)分析圖可知,向0.100 mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,H3PO4的含量逐漸下降,H2PO4-先增大后減小,HPO42-也是先增大后減小,PO43-一直增大;pH=2時(shí),H3PO4和H2PO4-含量相等,pH=7.1時(shí),H2PO4-和HPO42-含量相等, pH=12.2時(shí),HPO42-和PO43-含量相等,這些信息可用于電離常數(shù)的計(jì)算。可在此基礎(chǔ)上解各小題。
(1)①根據(jù)題意可知,HA是弱酸,所以A-會(huì)水解:A-+H2OHA+OH-,使溶液顯堿性,但水解微弱;加上其它的水的電離,有c(OH-)>c(HA),所以各粒子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是:Na+、A-、OH-、HA、H+;NaA溶液中的c(OH-)均由水電離,所以,溶液中由水電離出的c(OH-)=10-14-10-8。答案為:Na+、A-、OH-、HA、H+;10-6;
②Ka1(H2B)×Ka2(H2B)=10-2×10-6=10-8>Kw,所以,HB-的電離程度大于其水解程度,NaHB溶液顯酸性,pH<7。答案為:<;HB-的電離程度大于其水解程度;
③根據(jù)分析可知,酸性強(qiáng)弱關(guān)系為:H2B>HA>HB-。根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律,HA和Na2B溶液能反應(yīng)生成HB-,但不能生成H2B,所以反應(yīng)為:HA+B2-=A-+HB-。答案為:HA+B2-=A-+HB-;
(2)①根據(jù)分析可知,pH=2時(shí),H3PO4和H2PO4-含量相等,則Ka1(H3PO4)= =c(H+)=10-2,則pH=3時(shí)有:10-2=,c(H3PO4)∶c(H2PO4-)=1∶10;
②由圖可知,當(dāng)溶液pH由11到14時(shí),所發(fā)生的變化主要是HPO42-→PO43-,所以該反應(yīng)的離子方程式為:HPO42-+OH-=PO43-+H2O,答案為:HPO42-+OH-=PO43-+H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予鋰離子電池的發(fā)明者,LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 8.50%、Ni 6.55%、Mg 13.24%)制備Li2C2O4,并用其制備LiFePO4部分工藝流程如圖(該流程可能造成水體砷污染):
已知:濾液1、濾液2中部分離子的濃度(g·L-1):
Li+ | Ni2+ | Mg2+ | |
濾液1 | 22.72 | 20.68 | 60.18 |
濾液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.78×10-3 |
I.制備Li2C2O4
(1)濾渣2的主要成分有__(填化學(xué)式)。
(2)Na2C2O4溶液中各離子的濃度由大到小順序?yàn)?/span>__。
(3)寫出加入Na2C2O4溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:__。
Ⅱ.制備LiFePO4
(4)將電池極Li2C2O4和FePO4置于高溫下反應(yīng)生成LiFePO4和一種溫室氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(5)LiFePO4需要在高溫下成型后才能作為電極,高溫成型時(shí)要加入少量石墨,則石墨的作用是__(任寫一點(diǎn))。
(6)我國科學(xué)家研究零價(jià)鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8)去除廢水中的As(Ⅴ),其機(jī)制模型如圖,其中零價(jià)鐵與過硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是__。在該模型中得到的鐵砷共沉淀物經(jīng)灼燒(無元素化合價(jià)變化)后得到一種磁性化合物,化學(xué)式為Fe7As2O14,該物質(zhì)中二價(jià)鐵與三價(jià)鐵的個(gè)數(shù)比為__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠對(duì)工業(yè)污泥中的鉻元素回收與再利用的工藝如圖(已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示:
陽離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
開始沉淀時(shí)的pH | 1.9 | 7 | — | — | — |
沉淀完全時(shí)的pH | 3.2 | 9 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)實(shí)驗(yàn)室用98%(密度為1.84 g·cm-3)的濃硫酸配制200 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,配制時(shí)需要量取98%的濃硫酸的體積為_________mL(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù)),所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需______。
(2)過濾操作時(shí),需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌,洗滌沉淀的方法是__________。
(3)加入H2O2的作用一方面是氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr(CrO42-或Cr2O72-),以便于與雜質(zhì)離子分離;另一方面是__________。(用離子方程式表示)
(4)調(diào)節(jié)溶液的pH=8除去的雜質(zhì)離子是________。
(5)鈉離子交換樹脂的原理為Mn++nNaRMRn+nNa+,被交換的雜質(zhì)離子是________。
(6)通SO2氣體時(shí),還原過程發(fā)生以下反應(yīng)(填寫缺項(xiàng)物質(zhì)并配平):
____Na2Cr2O7+____SO2+___ ___=___Cr(OH)(H2O)5SO4+___Na2SO4。____
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法正確的是
A.將純水加熱后,水的電離程度增大,pH不變
B.反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在一定條件能自發(fā)進(jìn)行的原因是ΔS<0
C.常溫下,向0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中通入少量HCl,溶液中 增大
D.常溫下,向CaCO3懸濁液中加入少量水,所得新懸濁液中c(Ca2+)減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NiSO46H2O易溶于水,其溶解度隨溫度升高明顯增大。以電鍍廢渣(主要成分是NiO,還有CuO、FeO等少量雜質(zhì))為原料制備該晶體的流程如下,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 溶解廢渣時(shí)不能用稀鹽酸代替稀H2SO4B. 除去Cu2+可采用FeS
C. 流程中a-b的目的是富集NiSO4D. “操作I”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可利用下圖所示電解裝置吸收和轉(zhuǎn)化SO2(A、B均為惰性電極)。下列說法正確的是
A.A電極接電源的正極
B.A極區(qū)溶液的堿性逐漸增強(qiáng)
C.本裝置中使用的是陰離子交換膜
D.B極的電極反應(yīng)式為SO2+2e-+2H2O ===+4H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了配制NH4+濃度與Cl-的濃度比為1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入:①適量HCl②適量NaCl③適量的氨水④適量的NaOH,正確的是
A. ①② B. ④ C. ③④ D. ③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A.用Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2+和Hg2+
B.向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀
C.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液
D.溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀
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