3.2 弱电解质的电离 离子反应 同步练习题
一、单选题
1.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NaOH B.(NH4)2SO4 C.NaCl D.Na2CO3
2.化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.食品包装袋中的生石灰包是为了防止食品氧化变质
B.食盐可作调味剂,也可用作食品防腐剂
C.“地沟油”禁止食用,但可用来制取肥皂或生物柴油
D.被蜜蜂或蚂蚁蜇咬,可在伤口涂抹肥皂水消肿止痛
3.下列表示水解的离子方程式正确的是( )
A.CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
B.NH4++H2O NH4OH+H+
C.S2-+2H2O H2S+2OH-
D.HCO3-+H2O H3O++CO32-
4.下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
5.水溶液呈酸性的盐是( )
A. B. C.NaH D.NaClO
6.下列过程符合 的是( )
A. B.铝热反应
C. 电离 D. 水解
7.物质的量浓度相同的下列溶液:①醋酸钠 ②硫酸 ③氯化钠 ④硫酸氢钠 ⑤氯化铵 ⑥碳酸氢钠 ⑦氢氧化钠,按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.②④⑤③①⑥⑦ B.④②⑤③①⑥⑦
C.②④⑤③⑥①⑦ D.⑦⑥①③⑤④②
8.下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.热的纯碱溶液去油污效果比冷的纯碱溶液去油污效果好
B.加热稀醋酸溶液其pH 稍有减小
C.实验室制FeCl3溶液时,把FeCl3固体溶于浓盐酸中,再加水稀释到所需的浓度
D.草木灰与铵态氮肥不能混合使用
9.25℃时,氢氟酸(HCN)的Ka=6.2×10-10,醋酸的Ka=1.75×10-5。下列说法正确的是( )
A.25℃时,浓度相等的NaCN和HCN混合后,混合液呈酸性
B.将浓度均为0.10mol·L-1的NaCN和HCN溶液加水稀释,两种溶液的pH均变大
C.25℃时,HCN溶液中滴入醋酸溶液,则HCN的电离受到抑制
D.25℃时,醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,此时4c(CH3COO-)=7c(CH3COOH)
10.CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO﹣+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.10 mol L﹣1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
11.25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.pH、体积均相同的NH4Cl和HCl溶液,导电能力相同
B.用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,说明CH3COOH是弱酸
C.将1molNH4NO3溶于稀氨水中,使溶液呈中性,溶液中n(NH)=n(NO)
D.物质的量浓度相同的NH4Cl溶液和NH4HCO3溶液中c(NH):前者小于后者
12.25 ℃时,x mol·L-1氢氟酸水溶液中,加入KOH固体调节溶液的pH(忽略加入固体引起的溶液体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )。
A.当c(F-)>c(HF)时,溶液呈碱性
B.当pH=2时,c(F-)C.25 ℃时,氢氟酸的电离平衡常数为4×10-6
D.当pH=5时,c(HF)+c(K+)+c(H+)-c(OH-)=x mol·L-1
13.有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是( )
A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为l×10﹣11 mol L﹣1
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相等
C.中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等
D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相等
14.常温下,有甲、乙两份体积均为1L,浓度均为0.1mol L-1的氨水,其pH为11。①甲用蒸馏水稀释100倍后,溶液的pH变为a;②乙与等体积、浓度为0.1mol L-1的HCl混合,在混合溶液中:n(NH )+n(H+)-n(OH-)=bmol.则a、b正确的答案组合是( )
A.9~11之间;0.1 B.9~11之间;0.05
C.12~13之间;0.2 D.13;0.1
15.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H++CH3COO-,下列叙述错误的是( )
A.向溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(CH3COO-)增大
B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加少量水,平衡正向移动,导电性增强
C.通入少量NH3气体,c(H+)减小、c(OH-)增加
D.25℃时,加入少量浓醋酸,平衡正向移动,醋酸的电离程度减弱
16.已知:25℃时,HCOOH的电离平衡常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11。下列说法错误的是( )
A.向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生
B.25℃时,向甲酸溶液中加入NaOH溶液,HCOOH的电离程度和K均增大
C.向甲酸溶液中加入蒸馏水,c(H+)减小
D.向碳酸溶液中加入NaHCO3固体,c(H+)减小
二、综合题
17.磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效复合肥。工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5(PO4)3OH,还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾的流程如下:
(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为 。
该过程若用硫酸代替盐酸,磷酸的产率明显降低,其原因是 。
(2)“反应”中加入有机碱——三辛胺(TOA)的目的是 。
(3)“反应”中,三辛胺的用量会影响溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分数δ随pH的变化如右图所示。
①“反应”中,当pH= 时,停止加入三辛胺。
②使用pH试纸测定溶液pH的操作是 。
(4)查阅资料可知:①磷酸三丁酯、二(2乙基己基)磷酸都是难溶于水的液态有机物。
②磷酸三丁酯对H3PO4和Fe3+有较强的萃取作用。
③二(2乙基己基)磷酸仅对Fe3+有较强的萃取作用。
请根据题中信息,补充完整“提纯”步骤的实验方案:向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭, ,向有机层中加入蒸馏水,振荡、静置,分液取水层,得到稀磷酸。[实验中须使用的试剂有:二(2乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯]
18.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是:Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序 (填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH (填“>”“<”或“=”)7。
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小,说明判断理由: 。
19.利用某废镍催化剂(含NiCO3、Na2SiO3,少量Fe3O4、Cr2O3)制备NiSO4,流程如下:
已知:① 的 分别是37.4、30.2/15.1/14.7,其中 。② 与 性质类似。
(1)“酸溶”后,加入十六烷基三甲基氯化铵溶液出现大量白色沉淀,写出“酸溶”时生成硅酸的离子方程式: 。
(2)“碱析”时,常温下调pH= 时Fe3+恰好沉淀完全;工业上把pH调至10,此时沉淀物有Fe(OH)3和 ,目的是 。
(3)取300mL“除硅酸”后的溶液,加入双氧水受热,得到关于沉淀率的关系图如下。
①合适的工艺条件为 ;
②温度不能太高的原因是 。
(4)“一次沉镍”产物为NiS,稀硝酸与之反应的化学反应方程式为 。
20.已知在25℃时,醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸K=1.75×10-5
次氯酸K=2.95×10-8
碳酸K1=4.30×10-7 K2=5.61×10-11
亚硫酸K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7
(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式:K1= 。
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量HCl,下列量会变小的是 (填字母,下同)。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.醋酸的电离平衡常数
(3)下列离子方程式中错误的是 。
a.少量CO2通入次氯酸钠溶液中:CO2+H2O+ClO-= +HClO
b.少量SO2通入次氯酸钙溶液中:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
c.过量CO2通入澄清石灰水中:CO2+OH-=
21.
(1)已知反应2H2(g)+S2(g)
2H2S(g) 能自发进行,则原因是
(2)常温下,醋酸钠溶液的pH 同浓度碳酸氢钠溶液的pH 。(填“>”、“<”或“=”)
(3)明矾能作净水剂,用离子反应方程式表示其原因:
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.NaOH为强碱,不发生水解,故A不符合题意;
B.(NH4)2SO4为强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,故B不符合题意;
C.NaCl为强酸强碱盐,其溶液呈中性,故C不符合题意;
D.Na2CO3为强碱弱酸盐,碳酸根离子部分水解,溶液呈碱性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】强碱弱酸盐的水溶液因阴离子水解而呈碱性。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.食品包装袋中的生石灰包是为了防止食品受潮,故A不符合题意;
C.食盐是调味剂,也可用作食品防腐剂,故B符合题意;
C.“地沟油”属于油脂,可用来制取肥皂或生物柴油,故C符合题意;
D.被蜜蜂或蚂蚁蜇咬,皮肤内注入了甲酸,肥皂水呈碱性,在伤口涂抹肥皂水可以消肿止痛,故D符合题意。
【分析】A.生石灰不具有还原性;
B.结合调味剂、防腐剂进行判断;
C.根据油脂的性质进行分析;
D.肥皂水解后呈碱性,可中和蚁酸。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,溶液显示碱性,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,A符合题意;
B.NH4+的水解离子反应为NH4++H2O NH3 H2O+H+,NH4OH书写不符合题意,B不符合题意;
C.S2-是多元弱酸的阴离子,应分两步水解,S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-,以第一步为主,C不符合题意;
D.H3O+即是H+,故该反应是HCO3-的电离,HCO3-的水解离子反应为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】水解的过程是与H2O电离产生的H+或OH-结合的过程,据此分析选项所给反应的化学方程式。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、,油脂碱性条件下可以水解,A错误;
B、重油转化为小分子烃发生的是裂化、裂解,B正确;
C、蛋白质在酶的作用下水解为氨基酸,C错误;
D、,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,D错误;
故答案为:B
【分析】A、阴离子水解呈碱性,油脂碱性条件下可以水解为高级脂肪酸盐和甘油;
B、石油的裂化、裂解是制取小分子烃的方法;
C、蛋白质水解为氨基酸;
D、加热促进铁离子的水解。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.HCO水解产生OH-,溶液呈碱性,A不符合题意;
B.NaHSO4完全电离产生H+,溶液呈酸性,B符合题意;
C.NaH与水发生归中反应,生成NaOH溶液呈碱性,C不符合题意;
D.ClO-水解产生OH-,溶液呈碱性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】水溶液呈酸性的盐,要么能直接电离产生氢离子,要么为强酸弱碱盐,水解生成氢离子。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.氢气分子到氢原子的过程,断裂化学键,为吸热过程, ,故A不符合题意;
B.铝热反应为放热反应, ,故B符合题意;
C. 电离断裂化学键,为吸热过程, ,故C不符合题意;
D. 水解为酸碱中和反应的逆反应,酸碱中和为放热反应,则水解为吸热反应, ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.断裂化学键,为吸热过程;
B.铝热反应为放热反应;
C. 电离为吸热过程 ;
D.水解为吸热反应。
7.【答案】A
【解析】【解答】解:①醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性;②硫酸是两元强酸,溶液显强酸性;③氯化钠是强酸强碱的正盐,显中性;④硫酸氢钠是强酸强碱的酸式盐,溶液显酸性; ⑤氯化铵是强酸弱碱盐,水解显酸性;⑥碳酸氢钠是强碱弱酸盐,水解显碱性;⑦氢氧化钠是一元强碱,溶液显强碱性.
由于当物质的量浓度相同时,溶液的pH:多元强酸的pH<一元强酸的pH<强酸弱碱盐的pH<强酸强碱盐的pH<强碱弱酸盐的pH<一元强碱的pH<多元弱碱的pH,故按pH由小到大的顺序排列的是②④⑤③①⑥⑦,
故选A.
【分析】溶液中氢离子浓度越大,则其pH越小,根据溶液的酸碱性以及利用盐类的水解程度来确定溶液中pH大小.当物质的量浓度相同时,溶液的pH:多元强酸的pH<一元强酸的pH<强酸弱碱盐的pH<强酸强碱盐的pH<强碱弱酸盐的pH<一元强碱的pH<多元弱碱的pH,根据物质显酸碱性的原因来分析溶液的pH.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A、纯碱水解呈碱性,为可逆过程,加热促进水解,且酯的水解为可逆过程,存在RCOOR'+H2O RCOOH+R'OH,在强碱存在的条件下,ROOH与碱反应,有利于平衡向正反应方向移动,所以热的纯碱溶液去油污效果好,与水解有关,故A不符合;
B.醋酸为弱酸,加热促进弱酸的电离,与盐类的水解无关,故B符合;
C.FeCl3水解生成氢氧化铁沉淀常导致溶液变浑浊,同时溶液呈酸性,加入酸可抑制水解,与盐类水解有关,故C不符合;
D.草木灰中的碳酸根离子水解显碱性,铵态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者相互促进,与水解有关,故D不符合;
故选B.
【分析】A、纯碱水解呈碱性,为可逆过程,加热促进水解;
B.醋酸为弱酸,存在电离;
C.水解呈酸性,加酸抑制水解;
D.碳酸钾溶液中碳酸根离子水解显碱性,铵盐溶液中铵根离子水解溶液显酸性,混合后二者水解相互促进.
9.【答案】D
【解析】【解答】A.25℃时,氢氟酸(HCN)的Ka=6.2×10-10,则CN-的水解常数为 ;则浓度相等的NaCN和HCN混合后,水解大于电离,混合液呈碱性,A不符合题意。
B.NaCN和HCN溶液分别显碱性、酸性;将浓度均为0.10mol·L-1的NaCN和HCN溶液加水稀释,NaCN和HCN溶液的碱性、酸性均减弱,故两种溶液的pH一个变小、一个变大,B不符合题意。
C.不确定两者的浓度关系,不能判断HCN的电离是否受到抑制,C不符合题意。
D.25℃时,醋酸的Ka=1.75×10-5;醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,,此时c(H+)=10-5,则,故此时4c(CH3COO-)=7c(CH3COOH),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.CN-水解呈碱性,HCN电离呈酸性,混合后酸碱性取决于电离和水解的程度,电离大于水解,溶液呈酸性,电离小于水解,溶液呈碱性,通过比较水解常数和电离常数的大小即可。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.加水促进弱电解质的电离,则电离平衡正向移动,故A错误;
B.加入少量NaOH固体,与CH3COOH电离生成的H+结合,使电离平衡正向移动,故B正确;
C.加入少量0.1mol L﹣1HCl溶液,c(H+)增大,则电离平衡逆向移动,故C错误;
D.加入少量CH3COONa固体,由电离平衡可知,c(CH3COO﹣)增大,则电离平衡逆向移动,故D错误;
故选:B.
【分析】加入水、加热促进弱电解质的电离,加酸抑制弱酸的电离,加入与弱电解质电离出相同离子的电解质抑制电离,加入和醋酸根离子或氢离子反应的物质促进醋酸电离,以此来解答.
11.【答案】C
【解析】【解答】A. NH4Cl和HCl均完全电离,pH、体积均相同则水解生成的H+与HCl电离的H+一样多,且只有少部分水解,则NH4Cl电离出来的Cl-比HCl电离出来的Cl-多,NH4Cl溶液离子总浓度较大,导电能力更强,A不符合题意;
B.溶液导电强弱看离子总浓度和离子所带电荷数,用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度小,但不知CH3COOH溶液的浓度,则不知CH3COOH是否完全电离,故不能判定其为弱酸,B不符合题意;
C.NH4NO3溶于稀氨水,溶液中离子种类有:、、H+、OH-,根据电荷守恒:+c(H+)=+c(OH-),溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),又处于同一溶液中,则溶液中n(NH)=n(NO),C符合题意;
D.NH4Cl溶液中水解,Cl-不水解,NH4HCO3溶液中HCO的水解大于本身的电离,其水解又促进水解,则溶液中c(NH):前者大于后者,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、导电能力和离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强;
B、灯泡的明亮程度和离子浓度有关,与强酸、弱酸无直接关系;
C、结合电荷守恒判断;
D、铵根离子会水解,若有阴离子也会发生水解,则两者的水解会相互促进。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、根据图像可以得出当c(F-)>c(HF)时,溶液也可以呈酸性;
B、由电荷守恒得,c(K+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),当pH=2时,c(H+)>c(OH-),则c(F-)>c(K+)时才满足电荷守恒;
C、Ka= ,由图像可知两曲线交点时c(F-)=c(HF),pH约为3;即c(H+)=10-3 mol·L-1所以Ka=c(H+)=10-3,所以C项不符合题意;
D、根据电荷守恒,得c(K+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),若两边均加上c(HF),可得c(HF)+c(K+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)+c(HF),移项可得c(HF)+c(K+)+c(H+)-c(OH-)=c(F-)+c(HF),忽略加入固体引起的溶液体积变化,得c(F-)+c(HF)=x mol·L-1。
【分析】A.根据图像pH<7的部分分析;
B.根据电荷守恒分析;
C.根据Ka= 计算;
D.根据电荷守恒的等式,两边均加上c(HF)分析;
13.【答案】A
【解析】【解答】解:醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,所以pH相等的醋酸和盐酸,c(CH3COOH)>c(HCl),
A.酸溶液中由水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH﹣)= = mol/L=l×10﹣11 mol L﹣1,水的离子积常数和溶液的pH相等,所以由水电离出的氢离子浓度相等,故A正确;
B.加水稀释促进弱电解质醋酸电离,所以醋酸继续电离出氢离子,而HCl不再电离出氢离子,导致稀释后醋酸中氢离子浓度大于盐酸,所以醋酸pH小于HCl,故B错误;
C.中和等体积等pH的醋酸和盐酸,需要的n(NaOH)与酸的物质的量成正比,体积、pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗NaOH多,故C错误;
D.分别加入足量的锌片,生成氢气体积与酸的物质的量成正比,pH、体积相等的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸生成氢气多,故D错误;
故选A.
【分析】醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,所以pH相等的醋酸和盐酸,c(CH3COOH)>c(HCl),
A.酸溶液中由水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH﹣);
B.加水稀释促进弱电解质醋酸电离;
C.中和等体积等pH的醋酸和盐酸,需要的n(NaOH)与酸的物质的量成正比;
D.分别加入足量的锌片,生成氢气体积与酸的物质的量成正比.
14.【答案】A
【解析】【解答】①pH=11的氨水中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,用蒸馏水稀释至100倍后,溶液的pH变为a,氨水中存在电离平衡,稀释后促进电离,溶液的pH在9~11之间;
②氨水与氯化氢溶液等体积混合,溶液中存在电荷守恒:c(NH )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),由于在同一溶液中,则根据电荷守恒可得:n(NH )+n(H+)-n(OH-)=n(Cl-)=0.1mol/L×1L=0.1mol;
综上所述a在9~11之间,b=0.1,
故答案为A。
【分析】①一水合氨是弱电解质,加水会电离;
② 根据电荷守恒分析;
15.【答案】B
【解析】【解答】A. 向溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(CH3COO-)增大,A不符合题意;
B. 0.10mol/L的CH3COOH溶液中加少量水,平衡正向移动,但是溶液中离子浓度减小,故导电性增减弱,B符合题意;
C. 在一定温度下,水的离子积是常数,故通入少量NH3气体,c(H+)减小、c(OH-)增加,C不符合题意;
D. 在一定温度下,醋酸的浓度越大,其电离度越小,所以,25℃时,加入少量浓醋酸,平衡正向移动,醋酸的电离程度减弱,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据外界条件的改变对弱电解质的电离平衡的影响进行分析即可。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.电离常数越大,酸性越强,酸性强的可以制酸性弱的,甲酸的酸性大于碳酸,所以向Na2CO3溶液中加入甲酸会生成二氧化碳气体,故A不符合题意;
B.电离常数只与温度有关,25℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,NaOH消耗了氢离子,氢离子浓度减小,HCOOH的电离程度增大,K值只受温度的影响,K不变,故B符合题意;
C.甲酸的稀溶液中加水稀释,促进甲酸的电离,氢离子的物质的量增大,溶液的体积也增大,由于体积增大的多,所以氢离子浓度减小,故C不符合题意;
D.向碳酸溶液中加入NaHCO3固体,NaHCO3电离出的碳酸氢根离子抑制碳酸的电离,溶液中氢离子浓度减小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据强酸制弱酸分析;
B.25℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,NaOH中和H而促进HCOOH电离,电离平衡常数只与温度有关;
C.向0.1mol/L的甲酸中加入蒸馏水,促进 HCOOH电离,但是HCOOH电离增大程度小于溶液体积增大程度;
D.向碳酸溶液中加入 NaHCO3固体,c(HCO3-)增大而抑制碳酸电离。
17.【答案】(1)Ca5(PO4)3OH+10HCl=5CaCl2+3H3PO4+H2O;使用H2SO4,会产生微溶性的CaSO4覆盖在羟磷灰石的表面,阻止反应的继续进行
(2)加入三辛胺会与溶液中的HCl反应,促进了KH2PO4生成
(3)4.5;用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,立即与标准比色卡对比,读取pH
(4)过滤,向滤液中加入适量二(2乙基己基)磷酸,振荡、静置,分液取水层;在水层中加入适量磷酸三丁酯,振荡,静置,分液取有机层
【解析】【解答】(1)“制酸”过程中羟磷灰石精矿与盐酸反应生成磷酸、氯化钙和水,反应的化学方程式为Ca5(PO4)3OH+10HCl=5CaCl2+3H3PO4+H2O;该过程若用硫酸代替盐酸,会产生微溶性的CaSO4覆盖在羟磷灰石的表面,阻止反应的继续进行,使磷酸的产率明显降低;(2)“反应”中加入有机碱——三辛胺(TOA)会与溶液中的HCl反应,促进了KH2PO4生成;(3)①“反应”中,三辛胺的用量会影响溶液的pH。三辛胺(TOA)会与溶液中的HCl反应,促进了KH2PO4生成,当pH=4.5时,c(H2PO4-)最大,故“反应”中,当pH=4.5时,停止加入三辛胺;②使用pH试纸测定溶液pH的操作是用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,立即与标准比色卡对比,读取pH;(4)“提纯”步骤的实验方案:向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭,过滤,向滤液中加入适量二(2乙基己基)磷酸,振荡、静置,分液取水层;在水层中加入适量磷酸三丁酯,振荡,静置,分液取有机层,向有机层中加入蒸馏水,振荡、静置,分液取水层,得到稀磷酸。
【分析】(1)制酸”过程中羟磷灰石精矿与盐酸反应生成磷酸、氯化钙和水;
微溶物CaSO4附着在羟磷灰石的表面,使得羟磷灰石无法与盐酸接触,反应会减慢;
(2)根据勒夏特列原理,改变反应中的某一因素,反应会向减弱这种因素的方向进行;
(3)通过观察图像可知,当pH=4.5c(H2PO4-)最大,所以此时应该停止加入三辛胺;
(4)萃取原理指的是利用溶质在不同的溶剂中溶解度中不同。
18.【答案】(1)③<②<①
(2)<
(3)碱;Na2HPO4的水解常数Kh= = = ≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HPO4-的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
【解析】【解答】(1)①Na3PO4中PO43-的水解平衡常数是 ;
②Na2HPO4中HPO42-水解平衡常数是 ;
③NaH2PO4中H2PO4-水解平衡常数是 ,水解常数依次减小,所以pH由小到大的顺序③<②<①;
(2)NaH2PO4中H2PO4-水解平衡常数是 ,电离常数是Ka2=6.2×10-8,H2PO4-的电离大于水解,溶液呈酸性,pH<7;
(3)Na2HPO4的水解常数Kh= = = ≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HPO4-的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性。
【分析】(1)酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,pH越小;
(2)NaH2PO3稀溶液中,H2PO3-的电离程度大于水解程度;
(3)根据水解常数和电离常数的大小进行比较。
19.【答案】(1)2H+ + SiO32- = H2SiO3(胶体)
(2)3.2;Ni(OH)2;把Cr3+转化为CrO2-,除去铬元素
(3)70℃ 每300mL加入8mL双氧水;70℃以后沉淀率增加不大,同时双氧水分解速率加快,增加了成本
(4)3NiS + 8HNO3 = 2NO↑ + 4H2O + 3Ni(NO3)2 + 3S↓
【解析】【解答】(1)“酸溶”后,加入十六烷基三甲基氯化铵溶液出现大量白色沉淀,这说明“酸溶”时生成的是硅酸胶体,所以“酸溶”时生成硅酸的离子方程式为2H+ +SiO32-=H2SiO3(胶体)。
(2)根据氢氧化铁的溶度积常数可知铁离子恰好沉淀时溶液中氢氧根的浓度是 ,则溶液的pH=3.2;由于氢氧化铬的性质类似于氢氧化铝,则当氢氧化钠过量时会生成NaCrO2,因此工业上把pH调至10,此时沉淀物有Fe(OH)3和Ni(OH)2,目的是把Cr3+转化为CrO2-,除去铬元素。
(3)①根据图像可知温度为70℃、加入8mL双氧水时沉淀率高,因此合适的工艺条件为70℃、每300mL加入8mL双氧水;
②由于70℃以后沉淀率增加不大,同时双氧水分解速率加快,增加了成本,所以温度不能太高。
(4)“一次沉镍”产物为NiS,由于硝酸具有氧化性,则稀硝酸与之反应的化学反应方程式为3NiS+8HNO3=2NO↑+4H2O+3Ni(NO3)2+3S↓。
【分析】(1)“酸溶”过程中,H+与溶液中的SiO32-反应生成H2SiO3沉淀,据此写出反应的离子方程式;
(2)根据Fe(OH)3的Ksp计算“碱析”时的pH值;pH调至10,溶液显碱性,Cr(OH)3能与NaOH溶液反应生成NaCrO2;
(3)①结合图像沉淀率进行分析;
②H2O2不稳定,温度过高,易分解;
(4)HNO3具有氧化性,能将NiS中的-2价S氧化成成S单质,自身还原为NO,据此写出反应的化学方程式;
20.【答案】(1)
(2)a
(3)b
【解析】【解答】(1)根据电离平衡常数的含义可得碳酸的第一级电离平衡常数表达式K1=c(H+) c(HCO3-)/c(H2CO3);(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入少量HCl,a.CH3COO-会结合H+形成CH3COOH,所以c(CH3COO-)变小,故a项正确;
b.由于加入了H+,所以c(H+)会增大,故b项错误;
c.醋酸的电离平衡常数只与温度有关,温度不变,所以电离平衡常数不变,故c项错误;
故答案为:a;(3)a.由于酸性H2CO3>HClO> HCO3-,所以少量CO2通入次氯酸钠溶液中,会发生反应:CO2+H2O+ClO-= HCO3-+HClO,故a项正确;
b.由于HClO有强氧化性,而H2SO3有还原性,所以少量SO2通入次氯酸钙溶液中,会发生氧化还原反应:Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故b项错误;
c.过量CO2通入澄清石灰水中,发生反应得到可溶性酸式盐,离子方程式是:CO2+OH-= HCO3-,故c项正确。
故答案为:b。
【分析】(1)平衡常数指的是在特定条件下(如温度、压力、溶剂性质、离子强度等),可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比;
(2)在醋酸中通入氯化氢气体,会增大氢离子的浓度,电离平衡会向逆反应方向进行,因此醋酸根离子的浓度会减小;
(3)根据强制弱的规律可知只有平衡常数大的酸才能制造出平衡常数较小的酸。
21.【答案】(1)ΔH<0
(2)<
(3)Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
【解析】【解答】(1)熵增反应易发生、放热反应易发生,2H2(g)+S2(g) 2H2S(g) 反应,气体物质的量减小, ,所以反应能自发进行的原因是正反应放热,ΔH<0;
(2) 常温下,醋酸的酸性大于碳酸,碳酸氢根离子的水解程度大于醋酸根离子,醋酸钠溶液的pH<同浓度碳酸氢钠溶液的pH;
(3)明矾能作净水剂是因为铝离子水解出氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质,用离子反应方程式表示为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。
【分析】(1)根据即可判断
(2)醋酸的酸性强于碳酸因此即可判断同温下醋酸钠的pH和碳酸氢钠的pH大小
(3)明矾最净水剂主要是由于铝离子发生水解得到具有吸附性的氢氧化铝胶体