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专题十五 主观题中水溶液中离子平衡的综合 （原卷）
1.【2017海南卷14】碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：
（3）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中 =_____________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10 9，Ksp(BaSO4)=1.1×10 10。21教育网
2.【2017新课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：2-1-c-n-j-y
（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________（填标号）。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10 mol·L 1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
3.【2017天津卷】H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。21·cn·jy·com
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10 5，H2SO3的Ka1=1.3×10 2，Ka2=6.2×10 8。若氨水的浓度为2.0 mol·L 1，溶液中的c(OH )=_________________ mol·L 1。将SO2通入该氨水中，当c(OH )降至1.0×10 7 mol·L 1时，溶液中的c()/c()=___________________。
4．【2017江苏卷20】砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措 施之一。 【出处：21教育名师】
（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有 ，其原因是___________________________________。
（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。 【版权所有：21教育】
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=_________(p Ka1 = -lg Ka1 )。21教育名师原创作品
（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7．1时, 吸附剂X表面不带电荷; pH > 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原
____________________。
②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。
5．【2017新课标Ⅰ卷】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。
6．【2016海南卷14】KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
（3）沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。
（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al（OH）3 AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。
7．【2016上海卷】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：
（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11 草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH___0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。（选填编号）
a．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
（4）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象。_____________
8．【2016浙江卷27】Ⅰ化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2Mg5Al3（OH）19（H2O）427H2O↑+10MgO+3Al2O3【来源：21cnj*y.co*m】
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
9．【2016新课标Ⅰ卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4 (绿色)、Cr2O72 (橙红色)、
CrO42 (黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl ，利用Ag+与CrO42 生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl 恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10 5 mol·L 1)时，溶液中c(Ag+)为_______ molL 1，此时溶液中c(CrO42 )等于__________ molL 1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10 12和2.0×10 10)。21cnjy.com
10．【2016新课标Ⅱ卷】联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：21*cnjy*com
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为___________________(已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
11．【2015江苏卷】软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ，反应的化学方程式为：MnO2＋SO2=MnSO4
（2）已知：Ksp=1×10－33，Ksp=3×10－39，pH=7．1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度小于1×10－6mol·L－1)，需调节溶液pH范围为________。
12．【2015江苏卷20】（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c(SO32－)=________；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是_________。
13．【2015海南卷】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为 （用离子方程式表示），0．1 mol·L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的PH （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH4+的浓度 （填“增大”或“减小”）。
14.【2015海南卷】银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。
（2）已知Ksp(AgCl)=1．8×10-10,若向50mL0．018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0．020mol·L-1的盐酸，混合后溶液中的Ag+的浓度为 mol·L-1，pH为 。21*cnjy*com
15．【2015上海卷】（5）室温下，0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为 。
已知： H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
HClO Ki1=2.95×10-8
H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
16．【2015天津卷】FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：www-2-1-cnjy-com
（1）FeCl3净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示） 。
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3＋)＝1.0×10-3mol·L-1,
c(Cl－)＝5.3×10-2mol·L-1，则该溶液的pH约为 。
17．【2015北京卷】研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式： 。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式： 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： + ＝（CH2O）x+x18O2+xH2O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO2，用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。
18.【2015浙江卷】（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_____________。
19.【2015福建卷】研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
（2）25℃，在0.10mol·L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。
①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol·L-1.
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH= 时，Mn2+开始沉淀。
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如右表。
Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-4
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
①HSO3-的电离平衡常数表达式K= 。
②0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
20．【2015广东卷32】七铝十二钙（12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：21世纪教育网版权所有
（1）煅粉主要含MgO和 ，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液PH大于 （Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);该工艺中不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是 ，2·1·c·n·j·y
21.【2015山东卷】毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
（2）
Ca2+ Mg2+ Fe3+
开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9
完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是 。www.21-cn-jy.com
已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9
22.【2015新课标Ⅰ卷】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
23.【2015新课标Ⅱ卷】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：【来源：21·世纪·教育·网】
溶解度/（g/100g水）
化合物 Zn（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3
Ksp近似值 10-17 10-17 10-39
回答下列问题：
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为 时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。21·世纪*教育网
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专题十五 主观题中水溶液中离子平衡的综合 （解析版）
1.【2017海南卷14】碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：
（3）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中 =_____________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10 9，Ksp(BaSO4)=1.1×10 10。【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】（3）24
【解析】（3）在同一个溶液中，c(Ba2＋)相同，依据溶度积的数学表达式，则有=24。
2.【2017新课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________（填标号）。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10 mol·L 1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
【答案】（1）D
【解析】
A．根据复分解反应的规律：强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸，可知酸性H2SO3>H2CO3>H2S，A错误；B．亚硫酸、氢硫酸都是二元弱酸，由于溶液中离子浓度越大，溶液的导电性就越强，所以等浓
度的亚硫酸的导电性比氢硫酸的强，可以证明酸性：H2SO3> H2S，B错误；
C．等浓度的二元弱酸，酸电离产生的c(H+)越大，溶液的酸性越强，则其pH就越小。所以亚硫酸溶液的pH比等浓度的氢硫酸的小，可以证明酸性：H2SO3> H2S，C错误；
D．物质的还原性大小与微粒中元素的化合价及微粒结构有关，与其电离产生氢离子的浓度大小无关，因此不能证明二者的酸性强弱，D正确。
答案选D。
3.【2017天津卷】H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。21*cnjy*com
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10 5，H2SO3的Ka1=1.3×10 2，Ka2=6.2×10 8。若氨水的浓度为2.0 mol·L 1，溶液中的c(OH )=_________________ mol·L 1。将SO2通入该氨水中，当c(OH )降至1.0×10 7 mol·L 1时，溶液中的c()/c()=___________________。
【答案】（5）6.0×10 3 0.62
4．【2017江苏卷20】砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措 施之一。
（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有 ，其原因是___________________________________。
（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=_________(p Ka1 = -lg Ka1 )。
（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7．1时, 吸附剂X表面不带电荷; pH > 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原
____________________。
②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。
【答案】
（1）碱性溶液吸收了空气中的CO2
（2）①OH- + H3AsO3H2AsO3- + H2O ②2.2
（3）①在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加
②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小
加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷
【解析】
(1)NaOH在空气中易与CO2反应生成NaCO3，吸附剂X中含有，其原因是碱性溶液吸收了空气中的二氧化碳
(2)①从图中可知pH由小变大时，H3AsO3浓度减小，H2AsO3-浓度增大，当溶液由无色变为浅红色时，主要反映的离子方程式为OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,Ka1=,由图可可知，c(H+)=10-2.2mol/L，Ka1=c(H+)=10-2.2mol/L，pKa1=-lgKa1=-lg10-2.2=2.2
(3)①在pH7-9之间，随pH升高H3AsO4转变为HAsO42-，吸附剂X表面所带负电荷增多，静电斥力增加吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降
②在pH7-9之间，吸附剂X表面带正电，五价砷主要以HAsO42-和H2AsO3-阴离子存在，静电引力较大，而三价砷主要以H3AsO3分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小，提高吸附剂X对三价砷除去效果可采用的措施是加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷。
5．【2017新课标Ⅰ卷】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。
【答案】（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c()=mol·L 1=1.3×10–17 mol·L 1，c3(Mg2+)×c2()＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp ，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
6．【2016海南卷14】KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
（3）沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。
（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al（OH）3 AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。21cnjy.com
【答案】（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大 （4）20
【解析】
（3）滤液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，AlO2-、NH4+发生盐的双水解反应，产生Al(OH)3沉淀和NH3·H2O，反应的方程式是AlO2-+2H2O+NH4+= Al(OH)3↓+NH3·H2O，所以沉淀B化学式为Al(OH)3；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的H+，当最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-)，所以溶液显酸性。
（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K=。【出处：21教育名师】
7．【2016上海卷】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：21*cnjy*com
（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11 草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH___0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。（选填编号）21·cn·jy·com
a．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
（4）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象。_____________
【答案】（3）大于；草酸；ac （4）当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。（合理即给分）21·世纪*教育网
【解析】
（3）根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则碳酸钠的水解程度大于草酸钠，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性强于碳酸，则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸。a．草酸的两级电离常数均大于碳酸的，所以草酸的两级的电离程度均大于碳酸的，因此溶液中＞＞＞＞，a正确；b．根据a中分析可知b错误；c．根据a中分析可知c正确；d．根据a中分析可知d错误，答案选ac。
（4）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。
8．【2016浙江卷27】Ⅰ化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2Mg5Al3（OH）19（H2O）427H2O↑+10MgO+3Al2O3
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
【答案】（3）MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，
MgO+2HCl MgCl2+H2O
【解析】
（3）氯化铵溶液中铵根离子水解， NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl，溶液为酸性，氧化镁和水解生成的盐酸反应生成氯化镁，方程式为： MgO+2HCl MgCl2+H2O。
9．【2016新课标Ⅰ卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4 (绿色)、Cr2O72 (橙红色)、
CrO42 (黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl ，利用Ag+与CrO42 生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl 恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10 5 mol·L 1)时，溶液中c(Ag+)为_______ molL 1，此时溶液中c(CrO42 )等于__________ molL 1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10 12和2.0×10 10)。
【答案】（3）2.0×10-5 ；5×10-3；
【解析】（3）当溶液中Cl 完全沉淀时，即c(Cl-)=1.0×10 5 mol·L 1，根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×10 10，可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10 10÷(1.0×10 5 mol·L 1)=2.0×10-5 mol·L 1；则此时溶液中c(CrO42 )=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10 12÷(2.0×10-5 mol·L 1)=5×10-3mol·L 1；
10．【2016新课标Ⅱ卷】联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为___________________(已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。21教育名师原创作品
【答案】（4）8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
【解析】
联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4＋H2ON2H5+
＋OH－，再根据已知：N2H4＋H＋N2H5+的K＝8.7×107及Kw＝1.0×10－14，故联氨第一步电离平衡常数为K＝8.7×107×1.0×10－14＝8.7×10－7；联氨为二元弱碱，酸碱发生中和反应生成盐，则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6（HSO4）2。
11．【2015江苏卷】软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ，反应的化学方程式为：MnO2＋SO2=MnSO4
（2）已知：Ksp=1×10－33，Ksp=3×10－39，pH=7．1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度小于1×10－6mol·L－1)，需调节溶液pH范围为________。
【答案】（2）5.0
【解析】（2）制备MnSO4，再根据信息，pH小于7．1，氢氧化铝完全变成沉淀时的pH：
Ksp=1×10－33=c(Al3＋)×c3(OH－)，c(Al3＋)=1×10－6mol·L－1，得出：c(OH－)=1×10－9mol·L－1，
c(H＋)=Kw/c(OH－)=10－5，pH=5，同理计算出Fe(OH)3完全变成沉淀时，pH约为3．5，
故范围是：5.012．【2015江苏卷20】（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c(SO32－)=________；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是_________。
【答案】（4）Ksp(CaSO3)×c(SO42－)/Ksp(CaSO4)，CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32－的浓度增大，加快
SO32－与NO2的反应速率。
【解析】（4）溶液中Ca2＋、SO42－、SO32－，Ksp(CaSO4)=c(Ca2＋)×c(SO42－)，c(Ca2＋)=Ksp(CaSO4)/c(SO42－)，同理，c(SO32－)=Ksp(CaSO3)/c(Ca2＋)，推出c(SO32－)=Ksp(CaSO3)×c(SO42－)/Ksp(CaSO4)，利用反应向着更难溶方向进行，溶液中c(SO32－)的增加，加快反应速率，故提高NO2的吸收速率。
13．【2015海南卷】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为 （用离子方程式表示），0．1 mol·L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的PH （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH4+的浓度 （填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）NH3·H2ONH4++OH- 减小；
【解析】（1）氨水中的一水合氨部分电离产生铵根离子和氢氧根离子，使溶液显碱性；若加入氯化铵，则铵根离子浓度增大，一水合氨的电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小， pH降低；若加入少量的明矾，铝离子水解呈酸性，抑制铵离子水解，溶液中的NH4+的浓度增大；
14.【2015海南卷】银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。21教育网
（2）已知Ksp(AgCl)=1．8×10-10,若向50mL0．018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0．020mol·L-1的盐酸，混合后溶液中的Ag+的浓度为 mol·L-1，pH为 。
【答案】（2）1.8×10-7mol/L；2
【解析】（2）根据反应中HCl和硝酸银的物质的量可知HCl过量，则计算剩余的氯离子的物质的量浓度为（0.02-0.018）mol/L/2=0.001mol/L，根据AgCl的溶度积的表达式计算即可；因为该反应中氢离子未参加反应，所以溶液的体积变为100mL时，氢离子的浓度为0.01mol/L，则pH=2。
15．【2015上海卷】（5）室温下，0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为 。www.21-cn-jy.com
已知： H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
HClO Ki1=2.95×10-8
H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
【答案】（5）大于；SO32–>CO32–>HCO3–>HSO3–。
【解析】H2SO3 Ki1=1.54×10﹣2，Ki2=1.02×10﹣7，HClO Ki1=2.95×10﹣8 ，说明ClO﹣水解程度大于SO32﹣，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na2SO3溶液的pH，依据电离平衡常数大小比较，H2SO3 Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7，H2CO3 Ki1=4.3×10﹣7 Ki2=5.6×10﹣11．说明SO32﹣水解程度小于CO32﹣，浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣浓度从大到小的顺序为c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣），
故答案为：＞，c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）．
16．【2015天津卷】FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl3净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示） 。
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3＋)＝1.0×10-3mol·L-1,
c(Cl－)＝5.3×10-2mol·L-1，则该溶液的pH约为 。
【答案】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质；2Fe3++Fe=3Fe2+ （2）①2
【解析】
（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，可起到净水的作用；钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是：2Fe3++Fe=3Fe2+，
故答案为：Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质；2Fe3++Fe=3Fe2+；
①根据电荷守恒：c（Cl﹣）=2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+c（H+）（酸性溶液中OH﹣浓度很小，在这里可以忽略不计），则c（H+）=c（Cl﹣）﹣2c（Fe2+）﹣3c（Fe3+）=1.0×10﹣2mol L﹣1，则溶液
pH=﹣lg1.0×10﹣2=2，故答案为：2；
17．【2015北京卷】研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式： 。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式： 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： + ＝（CH2O）x+x18O2+xH2O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO2，用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。
【答案】（1）CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3－+H+
（2）①Ca2++ 2HCO3－＝CaCO3↓+ CO2+H2O ②xCO2 2x H218O
（3）① ②xy/z
【解析】
二氧化碳溶于水生成的碳酸为弱酸，部分电离生成碳酸氢根，有关方程式为：CO2+H2O H2CO3，
H2CO3 H++HCO3﹣，故答案为：CO2+H2O H2CO3，H2CO3 H++HCO3﹣；
(2)①反应物中含有碳酸氢根，生成物为碳酸钙，依据元素守恒以及电荷守恒得出方程式为：
2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，
故答案为：2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O；
②光合作用产生的氧气来源于水，即水中的氧原子采用示踪法标记为18O，依据元素守恒配平应需要xCO2 和 2x H218O；21·世纪*教育网
故答案为：xCO2 2x H218O
（3）①注意酸化的试剂要用硫酸，一定不能用盐酸，HCl会挥发出来影响后续的滴定。
②该滴定过程转化的关系式为：
CO2 ～ HCO3－ ～ HCl
1 1
n（CO2） x mol/L×y×10-3L
解得：n（CO2）=xy×10-3mol 所以：c（CO2）=xy/z mol/L
18.【2015浙江卷】（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_____________。【版权所有：21教育】
【答案】Ⅰ．（3）AgCl+Br－＝AgBr+Cl－
【解析】（3）AgBr比AgCl更难溶，生成的淡黄色沉淀为了溴化银，离子方程式为AgCl+Br－＝AgBr+Cl－。
19.【2015福建卷】研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
（2）25℃，在0.10mol·L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。
①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol·L-1.
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH= 时，Mn2+开始沉淀。
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如右表。
Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-4
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
①HSO3-的电离平衡常数表达式K= 。
②0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
【答案】（2）①0.043；②5。
（3）①； ②c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)；
③H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O。
【解析】
（2）①pH=13时，c（S2﹣）=5.7×10﹣2mol/L，在0.10mol L﹣1H2S溶液中根据硫守恒
c（H2S）+c（HS﹣）+c（S2﹣）=0.10mol L﹣1，所以c（H2S）+c（HS﹣）=0.1﹣5.7×10﹣2=0.043mol/L，故答案为：0.043；
②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，所以c（S2﹣）===1.4×10﹣11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时锰离子开始沉淀，故答案为5
①HSO3﹣的电离方程式为：HSO3﹣ H++SO32﹣，平衡常数表达式为
故答案为：；
②Na2SO3溶液显碱性，SO32﹣存在两步水解：SO32﹣+H2O HSO3﹣+OH﹣，HSO3﹣+H2O H2SO3+OH﹣，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na2SO3溶液中的离子浓度顺序为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）；
③由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离，所以酸性强弱H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣，所以反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O，而不是为H2SO3+2HCO3﹣=SO32﹣+2CO2↑+2H2O．故答案为：H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O．
20．【2015广东卷32】七铝十二钙（12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
（1）煅粉主要含MgO和 ，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液PH大于 （Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);该工艺中不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是 ，
【答案】（1）CaO；11；加入（NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤是会被除去，造成生成的CaCO减少。
【解析】依据流程图信息：①白云石煅烧，发生反应CaCO3CaO＋CO2↑；MgCO3MgO＋CO2↑；煅粉是MgO和CaO；2-1-c-n-j-y
②“若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6 mol·L-1”，则依据Mg(OH)2的Ksp可得： c(OH－)=1×10-3 mol·L-1，pH=11；
③（NH4)2SO4与CaO可以生成CaSO4沉淀，造成钙的损失，所以不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3。
21.【2015山东卷】毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
（2）
Ca2+ Mg2+ Fe3+
开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9
完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是 。21世纪教育网版权所有
已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9
【答案】（2）Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少。
【解析】（2）根据流程图和表中数据，加入NH3 H2O调pH为8，只有Fe3+完全沉淀，故可除去Fe3+；加入NaOH调pH=12.5，Mg2+也完全沉淀，Ca2+部分沉淀，所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；根据Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀，BaCl2·2H2O产品的产量减少。
22.【2015新课标Ⅰ卷】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
【答案】（2）4.7×10-7；
【解析】
（2） 体系中既有氯化银又有碘化银时，存在沉淀转化平衡：AgI(s) +Cl－ AgCl(s) +I－。
分子、分母同时乘以，有：，
将Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17代入得：。
23.【2015新课标Ⅱ卷】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：2·1·c·n·j·y
溶解度/（g/100g水）
化合物 Zn（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3
Ksp近似值 10-17 10-17 10-39
回答下列问题：
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为 时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】（4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近
【解析】（4）双氧水具有强氧化性，能把铁氧化为铁离子，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为10—5mol/L，则溶液中氢氧根的浓度＝，所以氢离子浓度是2×10—3mol/L，pH＝2.7，因此加碱调节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn2＋浓度为0.1mol/L，根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为＝＝10—8mol/L，氢离子浓度是10—6mol/L，pH＝6，即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶度积常数接近，因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀，导致生成的氢氧化锌不纯，无法分离开Zn2＋和Fe2＋。www-2-1-cnjy-com
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