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2023年高考真題變式分類匯編:鹽類水解的原理2

一、選擇題

1.(2023·全國(guó)甲卷)下圖為和在水中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的關(guān)系圖(;可認(rèn)為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是

A.由點(diǎn)可求得

B.時(shí)的溶解度為

C.濃度均為的和可通過(guò)分步沉淀進(jìn)行分離

D.混合溶液中時(shí)二者不會(huì)同時(shí)沉淀

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì);溶液酸堿性的判斷及相關(guān)計(jì)算

【解析】【解答】A.對(duì)于a點(diǎn)可知,pH=2,c(OH-)=10-12mol/L,c(Fe3+)=10-2.5mol/L,帶入Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+)c(OH-)3=10-38.5,A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.pH=4時(shí),Al3+濃度為10-3mol/L,所以氫氧化鋁溶解度為10-3mol/L,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.由圖可知,當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),Al3+還沒(méi)有沉淀,所以可以通過(guò)分步沉淀進(jìn)行分離,C項(xiàng)正確;

D.由圖可知,Al3+還沒(méi)有完全沉淀時(shí),Cu2+已經(jīng)開(kāi)始沉淀,所以二者會(huì)同時(shí)沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故答案為:C。

【分析】(1)弄清楚橫縱坐標(biāo)含有,圖像變化趨勢(shì)以及含義;

(2)充分利用圖像的特殊點(diǎn)位進(jìn)行計(jì)算,如起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)等;

(3)弄清楚什么時(shí)候完全沉淀,什么時(shí)候開(kāi)始沉淀,分析多離子沉淀時(shí)沉淀的先后順序。

2.(2023·浙江1月選考)硫酸銅應(yīng)用廣泛,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.元素位于周期表p區(qū)B.硫酸銅屬于強(qiáng)電解質(zhì)

C.硫酸銅溶液呈酸性D.硫酸銅能使蛋白質(zhì)變性

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì);鹽類水解的原理;元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

【解析】【解答】A.Cu為29號(hào)元素,其外圍電子排布式為3d104s1,屬于ds區(qū)元素,故A符合題意;

B.硫酸銅在水溶液中完全電離為銅離子和硫酸根離子,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故B不符合題意;

C.硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,銅離子水解使溶液呈酸性,故C不符合題意;

D.銅離子為重金屬離子,能使蛋白質(zhì)變性,故D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A.Cu的原子序數(shù)為29,其外圍電子排布式為3d104s1,屬于ds區(qū);

B.電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,強(qiáng)電解質(zhì)是指在溶液中完全電離的電解質(zhì);

C.銅離子水解顯酸性;

D.重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性。

3.(2023·天津)常溫下,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的敘述正確的是()

A.在溶液中

B.在溶液中

C.在溶液中

D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】電解質(zhì)在水溶液中的電離;鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.由于磷酸為多元酸,第一步電離大于第二步電離大于第三步電離,所以在溶液中,離子濃度大小為:,故A符合題意;

B.在溶液中,根據(jù)電荷守恒得到,故B不符合題意;

C.在溶液中,根據(jù)物料守恒得到,故C不符合題意;

D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,則,根據(jù)電荷守恒,則,故D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A.根據(jù)多元弱酸分步電離,且以第一步為主判斷;

B.根據(jù)電荷守恒判斷,草酸根離子帶兩個(gè)單位正電荷,離子濃度應(yīng)乘2;

C.根據(jù)物料守恒,等式左邊還有碳酸氫根電離產(chǎn)生的碳酸根離子的濃度;

D.根據(jù)電荷守恒以及溶液顯堿性判斷。

4.(2023·遼寧)用鹽酸滴定溶液,溶液中、、的分布分?jǐn)?shù)隨pH變化曲線及滴定曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是(如分布分?jǐn)?shù):)()

A.的為

B.c點(diǎn):

C.第一次突變,可選酚酞作指示劑

D.

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】電解質(zhì)與非電解質(zhì);鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較;中和滴定;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.的,根據(jù)上圖交點(diǎn)1計(jì)算可知=10-6.38,A不符合題意;

B.根據(jù)圖像可知c點(diǎn)中,B不符合題意;

C.根據(jù)圖像可知第一次滴定突躍溶液呈堿性,所以可以選擇酚酞做指示劑,C符合題意;

D.根據(jù)圖像e點(diǎn)可知,當(dāng)加入鹽酸40mL時(shí),全部生成,根據(jù)計(jì)算可知,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】

A.根據(jù)a點(diǎn)的pH和分布分?jǐn)?shù)計(jì)算即可;

B.c點(diǎn)鹽酸稍過(guò)量,抑制電離;

C.第一次突變,從堿性變中性,選變色范圍在弱堿性的酚酞指示劑較好;

D.根據(jù)e點(diǎn)全生成弱酸進(jìn)行計(jì)算。

5.(2023·福州模擬)如不圖所示,(只有未電離的HA分子可自由通過(guò)交換膜。常溫下,往甲室和乙室中分別加入0.1mol·L-1的NH4A溶液(pH≈7)和0.1mol·L-1的HA溶液(pH≈3),達(dá)到平衡后,下列說(shuō)法正確的是()

A.常溫下,HA的電離度約為0.1%

B.平衡后,甲、乙兩室的pH相等

C.平衡后,甲室中NH3·H2O的物質(zhì)的量濃度小于乙室中A-的物質(zhì)的量濃度

D.若用等物質(zhì)的量濃度的NaA溶液代替NH4A溶液,則通過(guò)交換膜的HA分子的量減少

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】A.常溫下,乙室中0.1mol/L的HA溶液的pH=3,則c(H+)=0.001mol/L,所以HA的電離度為0.001/0.1×100%=1%,A不符合題意;

B.平衡后,兩室溶液中c(HA)相等,由于甲室中的A-會(huì)抑制HA的電離,所以平衡后,甲、乙兩室的溶液pH不相等,B不符合題意;

C.平衡后,兩室溶液中c(HA)相等,進(jìn)入甲室的HA會(huì)抑制NH4+的水解,溶液中c(NH3·H2O)<10-7mol/L,乙室中c(HA)減小,電離度增大,則乙室中c(A-)>0.05mol/L×1%=0.0005mol/L,所以甲室中NH3·H2O的物質(zhì)的量濃度小于乙室中A-的物質(zhì)的量濃度,C符合題意;

D.NaA為弱酸強(qiáng)堿鹽,該溶液中A—的水解程度小于NH4A溶液,所以若用等物質(zhì)的量濃度的NaA溶液代替NH4A溶液,則通過(guò)交換膜的HA分子的量增加,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】根據(jù)題干信息,0.1mol·L-1的HA溶液的pH≈3,說(shuō)明HA為弱酸。0.1mol/LNH4A溶液pH約為7,說(shuō)明NH4+和A-在溶液中的水解程度幾乎相等,溶液中c(HA)=c(NH3·H2O)≈10-7mol/L,由于只有未電離的HA分子可自由通過(guò)交換膜,說(shuō)明甲室溶液中HA的濃度小于乙室,當(dāng)兩室溶液中c(HA)相等時(shí),乙室的電離和甲室的水解都達(dá)到平衡。

6.(2023高三下·遼寧月考)常溫下,下列各組離子在指定條件下一定能大量共存的是()

A.無(wú)色透明的水溶液中:Na+、、、Cl-

B.pH=0的溶液中:K+、Na+、、

C.中性溶液中:Fe3+、Al3+、、Cl-

D.含有大量Ca2+的溶液中:Al3+、、、Br-

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;離子共存

【解析】【解答】A.溶液中各個(gè)離子相互間不反應(yīng),可大量共存,A符合題意;

B.H+能與S2O32-發(fā)生反應(yīng):S2O32-+2H+=H2O+S↓+SO2↑,二者不可大量共存,B不符合題意;

C.Fe3+、Al3+水解使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液顯酸性,與中性溶液不符,C不符合題意;

D.Ca2+能與CO32-發(fā)生反應(yīng):Ca2++CO32-=CaCO3↓,二者不可大量共存,D不符合題意;

故答案為:A

【分析】A、溶液中各個(gè)離子相互間不反應(yīng),可大量共存;

B、pH=0的溶液顯酸性,含有大量的H+;

C、Fe3+、Al3+的水解,使得溶液顯酸性;

D、Ca2+能與CO32-形成CaCO3沉淀;

7.(2022·紹興模擬)已知:25℃,;,。下列“類比”結(jié)果正確的是

A.溶液中與會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng),與主要也發(fā)生雙水解反應(yīng)

B.水解生成與HClO,則水解同樣生成

C.的濃度用硝酸銀溶液滴定時(shí),可選擇作指示劑,同樣也可以

D.乙醇與足量的反應(yīng)被氧化成乙酸,異丙醇被氧化丙酸

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

【解析】【解答】A.溶液中與會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng),而有較強(qiáng)的氧化性,有較強(qiáng)的還原性,二者主要發(fā)生氧化還原反應(yīng)反應(yīng),故A不符合題意;

B.水解生成與HClO,但F沒(méi)有正價(jià),與水會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),故B不符合題意;

C.由Ksp可知沉淀等濃度的所需Ag+比沉淀等濃度的和需要的Ag+濃度都大,而且AgCl是白色沉淀,AgBr是淡黃色沉淀,是黑色沉淀,所以的濃度用硝酸銀溶液滴定時(shí),可選擇作指示劑,同樣也可以,故C符合題意;

D.乙醇與足量的反應(yīng)被氧化成乙酸,而異丙醇會(huì)被氧化丙酮,故D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.有較強(qiáng)的氧化性,有較強(qiáng)的還原性,二者主要發(fā)生氧化還原反應(yīng)反應(yīng);

B.F沒(méi)有正價(jià),與水會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng);

C.利用Ksp及沉淀顏色判斷;

D.依據(jù)醇羥基催化氧化規(guī)律判斷。

8.(2022·寶山模擬)下列屬于水解反應(yīng)的是()

A.HCOOH+H2OH3O++HCOO-B.+OH-H2O+

C.SO2+H2O+H+D.+H2OH2CO3+OH-

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理

【解析】【解答】A.H3O+為水合氫離子,HCOOH+H2OH3O++HCOO-,屬于甲酸的電離方程式,A不選;

B.HCO+OH-H2O+CO為碳酸氫根離子和氫氧根離子發(fā)生反應(yīng),不是水解反應(yīng),B不選;

C.SO2+H2O+H+屬于二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸、亞硫酸發(fā)生一級(jí)電離,不是水解反應(yīng),C不選;

D.+H2OH2CO3+OH-屬于碳酸氫根離子的水解反應(yīng),D選;

故答案為:D。

【分析】A.甲酸的電離方程式;

B.碳酸氫根離子和氫氧根離子反應(yīng);

C.二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸、亞硫酸發(fā)生一級(jí)電離;

D.碳酸氫根離子的水解反應(yīng)。

9.(2022·溫州模擬)下列水溶液呈堿性的鹽是()

A.CaCl2B.Na2SO3C.Ba(OH)2D.HNO3

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理

【解析】【解答】A.CaCl2是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,其溶液顯中性,A不符合題意;

B.Na2SO3是強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶液顯堿性,B符合題意;

C.Ba(OH)2屬于堿,不符合題意,C不符合題意;

D.HNO3,屬于酸,不符合題意,D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】強(qiáng)酸弱堿鹽呈酸性,強(qiáng)堿弱酸鹽呈堿性,強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽呈中性。

10.(2022·天河模擬)用鹽酸滴定某濃度的溶液,溶液中的分布分?jǐn)?shù)隨變化曲線及滴定曲線如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.溶液時(shí),

B.待測(cè)液濃度為

C.時(shí),溶液

D.滴定過(guò)程中,可依次選用酚酞和甲基橙作指示劑

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.用鹽酸滴定某濃度的溶液,根據(jù)電荷守恒可知:,當(dāng)溶液時(shí),,故,A項(xiàng)符合題意;

B.Na2A與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2A+2HCl=H2A+2NaCl,可知HCl和Na2A以2:1完全反應(yīng),由圖可知完全反應(yīng)時(shí)消耗V(HCl)=40mL,c(HCl)×V(HCl)=2c(Na2A)×V(Na2A),可求得c(Na2A)=0.1mol/L,B項(xiàng)不符合題意;

C.由d點(diǎn)可知,Ka1=10-6.38,由a點(diǎn)可知Ka2=10-10.24,則,因,故,所以溶液,C項(xiàng)不符合題意;

D.由圖像可知,第一次突變時(shí)溶液顯堿性,pH約為8.32,可選酚酞作指示劑,第二次突變時(shí)溶液顯酸性,pH約為3.9,可用甲基橙作指示劑,D項(xiàng)不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A、電荷守恒要注意列出溶液中存在的所有陽(yáng)離子和陰離子;

B、根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例判斷其濃度;

C、要注意計(jì)算到最后為,開(kāi)方后得出c(H+);

D、注意弱堿性條件下選擇酚酞,弱酸性條件下選擇甲基橙。

11.(2022·成都模擬)分別向0.2mol·L-1NaX溶液加入少量NaOH固體或通入HCl氣體時(shí),所得溶液中部分微粒濃度的對(duì)數(shù)lgc與pH關(guān)系如圖所示。已知HX為一元弱酸,lg2≈0.3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.曲線代表lgc(HX)與pH的關(guān)系

B.甲、乙之間溶液存在c(Na+)>c(HX)>c(X-)

C.0.2mol·L-1NaX溶液的pH≈11.3

D.加水稀釋甲點(diǎn)混合溶液,交點(diǎn)甲沿OH-線向左下移動(dòng)

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;影響鹽類水解程度的主要因素;鹽類水解的應(yīng)用

【解析】【解答】A.向NaX溶液中加入NaOH固體,抑制X-水解,溶液堿性增強(qiáng),c(X-)、c(Na+)增大,而c(HX)減小;向NaX溶液中通入HCl,發(fā)生反應(yīng)NaX+HCl=NaCl+HX,溶液堿性減弱,溶液中c(X-)減小,c(Cl-)、c(HX)增大,c(Na+)不變,可知曲線代表lgc(HX)與pH的關(guān)系,A不符合題意;

B.在甲乙之間溶液中l(wèi)gc(HX)<-1,則c(HX)<0.1mol/L,由物料守恒有c(X-)+c(HX)=0.2mol/L,故c(X-)>0.1mol/L,則c(X-)>c(HX),B符合題意;

C.由圖可知,當(dāng)lgc(HX)=-1時(shí),溶液pH=9.3,此時(shí)c(HX)=0.1mol/L,由物料守恒有c(X-)+c(HX)=0.2mol/L,故此時(shí)溶液中c(X-)=c(HX)=0.1mol/L,則Ka(HX)==c(H+)=10-9.3,Kh(X-)==10-4.7,水解是微溶的,NaX溶液中c(X-)≈0.2mol/L,則有c(OH-)≈c(HX),Kh==10-4.7,解得c(OH-)=mol/L,則溶液pH=-lg=14+=11.3,C不符合題意;

D.加水稀釋甲點(diǎn)混合溶液,溶液堿性減弱,溶液中c(HX)減小,交點(diǎn)甲沿OH-線向左下移動(dòng),D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】A.向NaX加入NaOH,X-的水解被抑制,同時(shí)溶液的堿性增強(qiáng),X-和OH-的濃度增大,HX的濃度減小;向NaX加入HCl,發(fā)生反應(yīng)NaX+HCl=NaCl+HX,X-和Cl-的濃度減小,HX的濃度增大;

B.甲乙之間lgc(HX)c(NH)

D.相同溫度下,pH相等的鹽酸、醋酸溶液中,c(Cl-)=c(CH3COO-)

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理

【解析】【解答】A.室溫下,某溶液中由水電離出的氫離子濃度為1×10-3mol·L-1說(shuō)明該溶液為能促進(jìn)水電離的鹽溶液,該溶液可能是顯酸性的強(qiáng)酸弱堿鹽,也可能是顯堿性的強(qiáng)堿弱酸鹽,故A不符合題意;

B.氨水中存在電離平衡,所以pH和體積均相等的氨水、氫氧化鈉溶液中一水合氨的物質(zhì)的量大于氫氧化鈉,室溫下,消耗鹽酸的物質(zhì)的量多于氫氧化鈉,故B不符合題意;

C.室溫下,鹽酸和氨水混合后,若溶液呈中性,溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等,由電荷守恒可知,溶液中氯離子濃度與銨根離子濃度相等,故C不符合題意;

D.相同溫度下,pH相等的鹽酸、醋酸溶液中氫離子濃度相等,所以鹽酸溶液中氯離子濃度等于醋酸溶液中的醋酸根離子濃度,故D符合題意;

故答案為:D。

【分析】A.依據(jù)酸或堿抑制水的電離分析;

B.依據(jù)電離情況確定堿的濃度;

C.利用有電荷守恒分析;

D.利用有電荷守恒分析。

17.(2022·湖北模擬)室溫下,向某和的混合溶液巾逐滴加入溶液。溶液中與的變化關(guān)系如圖所示(已知室溫下:的、分別為、)。下列說(shuō)法正確的是()

A.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)中,溶液中的pH最大的是a點(diǎn)

B.b點(diǎn)溶液中存在:

C.a(chǎn)→b對(duì)應(yīng)的溶液中:的值減小

D.a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中,c(H+)的數(shù)量級(jí)為

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.,Kh1只受溫度的影響,越大,c(OH-)越大,pH越大,根據(jù)圖像可知,c點(diǎn)pH最大,或者CO水解程度大于HCO,也就是說(shuō)c(CO)越大,溶液的pH越大,根據(jù)圖像可知,c點(diǎn)c(CO)比另外兩點(diǎn)大,c點(diǎn)pH是三點(diǎn)最大的,故A不符合題意;

B.根據(jù)溶液呈電中性,推出2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)+c(OH-),b點(diǎn)c(CO)=c(HCO),且此時(shí)溶液向堿性,c(H+)<c(OH-),從而推出2c(Ba2+)+c(Na+)>3c(HCO)+c(Cl-),故B符合題意;

C.,Kh1只受溫度的影響,Kh1保持不變,因此a→b對(duì)應(yīng)的溶液中保持不變,故C不符合題意;

D.a(chǎn)點(diǎn):,推出c(H+)==5.6×10-9mol·L-1,此時(shí)c(H+)的數(shù)量級(jí)為10-9,故D不符合題意;

答案為B。

【分析】思路分析:1.首先要弄清楚圖像含義,橫坐標(biāo)數(shù)值越大,代表CO32-與HCO3-的比值越大,縱坐標(biāo)代表Ba2+濃度大小;2.在比較離子濃度大小時(shí),結(jié)合質(zhì)量守恒和電荷守恒判斷,同時(shí)也要結(jié)合平衡常數(shù)。

18.(2022·浦東模擬)一定溫度下,向飽和碳酸鈉溶液中通入足量的CO2氣體,忽略溶液體積的變化,所得溶液中有關(guān)量一定變大的是()

A.c(H+)B.c(Na+)C.n(H2O)D.n()

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】向飽和碳酸鈉溶液中通入足量的CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,則溶液中c(Na+)、n(H2O)、n()都減小,從而得出溶液中c(OH-)減小,c(H+)增大,

故答案為:A。

【分析】涉及反應(yīng)是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,所得溶液為NaHCO3溶液,且有部分NaHCO3析出,所以c(Na+)、n(H2O)、n(CO32-)都減小。由于CO32-、HCO3-水解均生成OH-,且CO32-的水解程度大于HCO3-,所以反應(yīng)后所得溶液中c(OH-)變小,則c(H+)變大。

19.(2022·河西模擬)25℃時(shí),在某氨水中不斷通入CO2,各種離子的變化趨勢(shì)如圖所示:

下列說(shuō)法正確的是()

A.lg[Kb(NH3H2O)]=9

B.隨著CO2的通入,不斷減小

C.剛通入CO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式NH3H2O+CO2=NH+HCO

D.pH=8.5的溶液中:c(NH)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.根據(jù)圖示,時(shí),pH=9,Kb(NH3H2O)=10-5,lg[Kb(NH3H2O)]=5,故A不符合題意;

B.溫度不變,Kb(NH3H2O)=不變,隨著CO2的通入,增大,所以不斷減小,故B符合題意;

C.剛通入CO2時(shí),氨水過(guò)量,反應(yīng)生成碳酸銨,反應(yīng)的離子方程式2NH3H2O+CO2=2NH+CO+H2O,故C不符合題意;

D.根據(jù)電荷守恒,pH=8.5的溶液中c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-),故D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】A.在計(jì)算Kb時(shí)要注意選擇特殊點(diǎn)進(jìn)行巧妙計(jì)算,在pH=9時(shí),NH3H2O和NH4+濃度相等,從而計(jì)算Kb。

B.利用平衡常數(shù)不變,隨著CO2的通入,二氧化碳與氨水反應(yīng),NH4+濃度變大,利用平衡常數(shù)表達(dá)式可知,其比值減小。

C.剛剛通入二氧化碳時(shí),二氧化碳少量,應(yīng)該生成碳酸根。

20.(2022·河西模擬)室溫下,,現(xiàn)有濃度均為的溶液、溶液,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.溶液中

B.若將兩溶液等體積混合,混合溶液的

C.兩溶液中均存在

D.兩溶液中由水電離產(chǎn)生的較大的是溶液

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理

【解析】【解答】A.設(shè)醋酸溶液中氫離子濃度為xmol/L,則有

,Ka==≈=,解得:x≈1.310-3,A符合題意;

B.若將兩溶液等體積混合,得到等濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,醋酸的電離常數(shù)Ka=,醋酸根離子的水解常數(shù)Kh==c(HOOCCH2NH)

C.P點(diǎn)的溶液中:c(HOOCCH2NH)+c(H+)=c(-OOCCH2NH2)+c(OH-)

D.當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),混合溶液中的溶質(zhì)主要為NaOOCCH2NH2和NaCl

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;鹽類水解的應(yīng)用;離子濃度大小的比較;溶液酸堿性的判斷及相關(guān)計(jì)算;中和滴定

【解析】【解答】A.由K2=可知,=,由題干圖示可知,Q→X過(guò)程中溶液pH增大,即c(H+)減小,K2不變,則逐漸減小,A不符合題意;

B.由圖示可知,X點(diǎn)對(duì)應(yīng)加入的NaOH溶液為10mL,此時(shí)溶液的溶質(zhì)為:NaOOCCH2NH,X點(diǎn)的溶液呈酸性,則有-OOCCH2NH的電離大于水解,有c(-OOCCH2NH2)>c(HOOCCH2NH),B不符合題意;

C.由題干圖示信息可知,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)加入的NaOH為15mL,此時(shí)反應(yīng)后的溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NaOOCCH2NH和NaOOCCH2NH2,則此時(shí)溶液中有電荷守恒式為:c(HOOCCH2NH)+c(H+)+c(Na+)=c(-OOCCH2NH2)+c(OH-)+c(Cl-),且c(Na+)>c(Cl-),故c(HOOCCH2NH)+c(H+)<c(-OOCCH2NH2)+c(OH-),C符合題意;

D.當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),即甘氨酸鹽酸鹽(HOOCCH2NH3Cl)和NaOH的物質(zhì)的量之比為1:2,反應(yīng)方程式為:HOOCCH2NH3Cl+2NaOH=NaOOCCH2NH2+NaCl+2H2O,故此時(shí)混合溶液中的溶質(zhì)主要為NaOOCCH2NH2和NaCl,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.分析溶液中兩種離子的濃度比變化時(shí),往往結(jié)合平衡常數(shù)進(jìn)行分析,把兩種離子濃度分析轉(zhuǎn)換成一種離子濃度分析

B.同濃度一比一反應(yīng),分析X點(diǎn)溶質(zhì)和溶液酸堿性,比較離子濃度大小

C.分析P點(diǎn)溶質(zhì),觀察題中等式左邊都是陽(yáng)離子右邊都是陰離子,寫(xiě)出此時(shí)溶液中的電荷守恒關(guān)系,與題中等式對(duì)比,不難得出結(jié)論

D.反應(yīng)物與氫氧化鈉1:2正好完全反應(yīng),生成對(duì)應(yīng)的正鹽

二、多選題

22.(2023高二下·浙江期中)室溫下,用溶液滴定(二元弱酸)溶液的曲線如圖所示(體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.點(diǎn)④所示溶液水的電離程度最大

B.滴定過(guò)程中:一直保持不變

C.點(diǎn)①所示溶液中:

D.滴定過(guò)程中,存在以下關(guān)系:

【答案】B,C

【知識(shí)點(diǎn)】水的電離;鹽類水解的原理;鹽類水解的應(yīng)用;常見(jiàn)離子的檢驗(yàn);離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.點(diǎn)①加入NaOH溶液為20mL,反應(yīng)為:H2B+NaOH=NaHB+H2O,溶液為NaHB溶液,pH<7,溶液顯酸性,即以HB-的電離為主,抑制了水的電離;點(diǎn)②處的溶質(zhì)為NaHB和Na2B,pH<7,即以HB-的電離為主,抑制了水的電離;點(diǎn)③加入NaOH溶液不到40mL,為NaHB和Na2B的混合溶液,pH=7,溶液顯中性,水正常電離;點(diǎn)④加入NaOH溶液為40mL,反應(yīng)為:H2B+2NaOH=Na2B+2H2O,B2-為弱酸根離子,水解使溶液顯堿性,pH>7,此時(shí)促進(jìn)了水的電離,所以點(diǎn)④所示溶液水的電離程度最大,故A符合題意;

B.在整個(gè)滴定過(guò)程中,c(Na+)增大,根據(jù)物料守恒知:n(B2-)+n(HB-)+n(H2B)之和不變,滴定的過(guò)程中溶液的體積一直增大,所以c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)之和不斷減小,c(Na+)增大與c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)的減小程度無(wú)法確定,所以c(Na+)+c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)無(wú)法確定,故B不符合題意;

C.點(diǎn)①加入NaOH溶液為20mL,反應(yīng)為:H2B+NaOH=NaHB+H2O,溶液為NaHB溶液,pH<7,溶液顯酸性,電離程度大于水解,則,故C不符合題意;

D.滴定過(guò)程中,溶液中始終存在電荷守恒為:,故D符合題意。

故答案為:BC。

【分析】A.酸性或堿性對(duì)水的電離起到抑制作用,在①②處先酸性,電離為主抑制水的電離,而在③中性,正常電離,在④時(shí)是弱酸強(qiáng)堿鹽因此對(duì)水的電離起到促進(jìn)作用

B.鈉離子的物質(zhì)的量增大,濃度在增大,根據(jù)物料守恒即可判斷等式是否正確

C.根據(jù)加入的體積即可判斷此時(shí)的溶液是NaHB溶液,根據(jù)pH的大小即可判斷離子濃度的大小

D.根據(jù)電荷守恒即可判斷

23.(2023高三上·揚(yáng)州期中)室溫時(shí),Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()

A.0.1mol/LH2C2O4溶液:c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)

B.0.1mol/LNaHC2O4溶液:c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4)

C.0.1mol/LNa2C2O4溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O)

D.0.1mol/LNaHC2O4溶液和0.1mol/LNa2C2O4溶液等體積混合:c(HC2O)+2c(C2O)<0.15mol/L

【答案】A,C

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】A.H2C2O4為二元弱酸,根據(jù)電離平衡常數(shù),一級(jí)電離大于二級(jí)電離,則0.1mol/LH2C2O4溶液:c(H+)>c(HC2O)>c(C2O),A關(guān)系符合題意;

B.分析可知NaHC2O4的電離程度大于其水解程度,則0.1mol/LNaHC2O4溶液:c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),B關(guān)系不符合題意;

C.0.1mol/LNa2C2O4溶液,根據(jù)溶液呈電中性,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),根據(jù)物料守恒,c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)],兩式聯(lián)立,解得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O),C關(guān)系符合題意;

D.0.1mol/LNaHC2O4溶液和0.1mol/LNa2C2O4溶液等體積混合,根據(jù)溶液呈電中性,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),變形后c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),c(Na+)=0.15mol/L,Ka2(H2C2O4)>Kh(C2O)=1.9×10-10,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),則c(HC2O)+2c(C2O)>0.15mol/L,D關(guān)系不符合題意;

故答案為AC。

【分析】A.草酸第一步電離大于第一步電離,電離顯酸性;

B.Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,可知HC2O4-電離大于其水解;

C.存在質(zhì)子守恒式為c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-);

D.Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5>,混合溶液呈酸性,c(Na+)==0.15mol/L,結(jié)合電荷守恒判斷。

24.(2023高三上·如東期中)25℃時(shí),用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A。溶液中,pH、物種分布分?jǐn)?shù)δ[如:δ(A2-)=隨H2A被滴定分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖所示。

下列說(shuō)法正確的是()

A.曲線①代表δ(H2A)

B.H2A的Ka1=1×10-7

C.=0.5的溶液中:2c(H+)+c(H2A)=c(HA-)+3c(A2-)+2c(OH-)

D.=1的溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)

【答案】A,C

【知識(shí)點(diǎn)】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較;中和滴定

【解析】【解答】A.隨著NaOH溶液加入,H2A逐漸減少,所以曲線①代表δ(H2A),故A符合題意;

B.由圖可知,當(dāng)δ(X)為50%時(shí),溶液中c(HA-)=c(A2-),pH=7,由Ka2==c(H+)=1×10-7,則Ka1>1×10-7,故B不符合題意;

C.=0.5的溶液中,溶質(zhì)為NaHA、H2A,由原子守恒得:2c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),溶液中還存在電荷守恒關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),聯(lián)立可得:2c(H+)+c(H2A)=c(HA-)+3c(A2-)+2c(OH-),故C符合題意;

D.由圖示知,=1時(shí),NaHA溶液顯酸性,說(shuō)明HA-的電離程度大于水解程度,則溶液中c(A2-)>c(H2A),故D不符合題意;

故答案為:AC。

【分析】A.根據(jù)氫氧化鈉的加入,H2A的量在不斷的減少

B.根據(jù)給出的數(shù)據(jù)交點(diǎn)結(jié)合pH=7即可計(jì)算出一級(jí)電離常數(shù)

C.根據(jù)給出的物質(zhì)的量的比值,判斷出溶質(zhì),利用物料守恒以及電荷守恒即可判斷

D.根據(jù)給出的物質(zhì)的量之比結(jié)合水解程度和電離程度的大小即可判斷

三、非選擇題

25.(2022·廣東)鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應(yīng)用。

(1)催化劑可由加熱分解制備,反應(yīng)同時(shí)生成無(wú)污染氣體。

①完成化學(xué)方程式:。

②催化丙烷脫氫過(guò)程中,部分反應(yīng)歷程如圖1,過(guò)程的焓變?yōu)椋惺奖硎荆?/p>

③可用于的催化氧化。設(shè)計(jì)從出發(fā)經(jīng)過(guò)3步反應(yīng)制備的路線(用“→”表示含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化);其中一個(gè)有顏色變化的反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)溶液中存在多個(gè)平衡。本題條件下僅需考慮如下平衡:

(ⅰ)

(ⅱ)

①下列有關(guān)溶液的說(shuō)法正確的有。

A.加入少量硫酸,溶液的pH不變

B.加入少量水稀釋,溶液中離子總數(shù)增加

C.加入少量溶液,反應(yīng)(ⅰ)的平衡逆向移動(dòng)

D.加入少量固體,平衡時(shí)與的比值保持不變

②時(shí),溶液中隨pH的變化關(guān)系如圖2。當(dāng)時(shí),設(shè)、與的平衡濃度分別為x、y、z,則x、y、z之間的關(guān)系式為;計(jì)算溶液中的平衡濃度(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

③在稀溶液中,一種物質(zhì)對(duì)光的吸收程度(A)與其所吸收光的波長(zhǎng)()有關(guān);在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi),最大A對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)()取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征;濃度越高,A越大?;旌先芤涸谀骋徊ㄩL(zhǎng)的A是各組分吸收程度之和。為研究pH對(duì)反應(yīng)(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影響,配制濃度相同、不同的稀溶液,測(cè)得其A隨的變化曲線如圖3。波長(zhǎng)、和中,與的最接近的是;溶液從a變到b的過(guò)程中,的值(填“增大”“減小”或“不變”)。

【答案】(1)N2↑;4H2O;(E1-E2)+ΔH+(E3-E4);;2NO+O2=2NO2

(2)BD;;當(dāng)溶液pH=9時(shí),,因此可忽略溶液中即=0.20反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2===3.3×10-7聯(lián)立兩個(gè)方程可得=6.0×10-4mol/L;λ3;增大

【知識(shí)點(diǎn)】反應(yīng)熱和焓變;蓋斯定律及其應(yīng)用;弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;鹽類水解的原理;電離平衡常數(shù)

【解析】【解答】(1)①根本據(jù)題干信息,(NH4)2Cr2O7分解過(guò)程中,生成Cr2O3和無(wú)污染氣體,再結(jié)合元素守恒可知,無(wú)污染氣體為N2、H2O,根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平得(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。

②根據(jù)蓋斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓變?yōu)?E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。

③在Cr2O3作催化劑條件下,NH3與O2反應(yīng)生成無(wú)色的NO,NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO,則從NH3出發(fā)經(jīng)過(guò)3步反應(yīng)制備HNO3的路線為NH3NONO2HNO3。

(2)①A.向溶液中加入少量硫酸,溶液中c(H+)增大,反應(yīng)(ii)平衡逆向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理可知,平衡移動(dòng)只是減弱改變量,所以平衡后,溶液中c(H+)整體是增大,即pH減小,A錯(cuò)誤;

B.加水稀釋過(guò)程中,根據(jù)“越稀越水解”“越稀越電離”可知,反應(yīng)(i)和(ii)的平衡都正向移動(dòng),溶液中離子總數(shù)增加,B正確;

C.加入少量NaOH溶液,反應(yīng)(ii)中c(H+)減小,促進(jìn)反應(yīng)(ii)正向移動(dòng),則c(HCrO4-)減小,所以反應(yīng)(i)正向移動(dòng),C錯(cuò)誤;

D.由于平衡(i)的平衡常數(shù)K1=,平衡常數(shù)只與溫度和反應(yīng)本身有關(guān),所以加入少量K2Cr2O7溶液,平衡時(shí)兩比值不變,D正確;

故答案為:BD。

②0.10mol/LK2Cr2O7溶液中,Cr原子的總濃度為0.20mol/L,當(dāng)溶液pH=9.00時(shí),溶液中Cr原子總濃度為

2c(Cr2O72-)+c(HCrO4-)+c(CrO42-)=0.20mol/L,所以x+0.5x+0.5y=0.10。由圖8可知,當(dāng)溶液pH=9時(shí),lg>4,即104,所以可認(rèn)為c(HCrO4-)+c(CrO42-)=0.20mol/L,反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2==3.3×10-7,聯(lián)立兩個(gè)方程可得c(HCrO4-)=6.0×10-4mol/L。

③溶液的pH增大,即c(H+)減小,能促進(jìn)反應(yīng)(i)、(ii)正向進(jìn)行,使溶液中離子濃度之和增大,由圖可知混合溶液在某一波長(zhǎng)的A越大,溶液的pH越大,則c(CrO42-)越大,所以與CrO42-的λmax最接近的是λ3。反應(yīng)(i)的平衡常數(shù)K1=,反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2=,則(K2)2×K1=,所以,溫度不變,平衡常數(shù)不變,溶液pH從a變到b的過(guò)程中,溶液中c(H+)減小,所以的值將增大。

【分析】(1)①根據(jù)題干信息及元素種類守恒可推出其他產(chǎn)物,再結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒進(jìn)行配平。

②根據(jù)蓋斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓變?yōu)?E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。

③根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析,反應(yīng)路線是NH3NONO2HNO3。

(2)①A.鹽類水解程度較弱,硫酸為強(qiáng)電解質(zhì),加入硫酸,溶液中酸性增強(qiáng)。

B.越稀越水解,越稀越電離,據(jù)此分析。

C.根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行分析。

D.根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式及其影響因素進(jìn)行分析。

②根據(jù)原子守恒及平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析。

③由圖可知混合溶液在某一波長(zhǎng)的A越大,溶液的pH越大,即c(H+)越小,則更能促進(jìn)反應(yīng)(i)、(ii)正向進(jìn)行,溶液中離子濃度之和越大,所以與CrO42-的λmax最接近的是λ3。在判斷題干中表達(dá)式的數(shù)值大小時(shí),可結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式和c(H+)進(jìn)行分析。

26.(2023·西城模擬)利用工業(yè)廢渣DSS,其主要成分為FeS、Fe2(SO4)3、FeSO4等,制備無(wú)機(jī)高分子絮凝劑――聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)()]m。

(1)Na2S2O8為氧化劑處理DSS制備Fe2(SO4)3,反應(yīng)過(guò)程如下:(硫酸根自由基)+Fe3+,反應(yīng)②的離子方程式是。

(2)Fe2(SO4)3經(jīng)水解、聚合兩步連續(xù)反應(yīng)制得聚合硫酸鐵。

①水解反應(yīng):(離子方程式)。

②聚合反應(yīng):mFe2(OH)n(SO4)()=[Fe2(OH)n(SO4)()]m

(3)測(cè)定并改進(jìn)聚合硫酸鐵絮凝劑的性能

①表征聚合硫酸鐵絮凝劑性能的重要指標(biāo)是鹽基度(OH-與Fe3+的物質(zhì)的量比值),鹽基度越大絮凝效果越好。測(cè)定某聚合硫酸鐵樣品鹽基度的方案如下,請(qǐng)補(bǔ)全步驟并計(jì)算。

資料:KF溶液可以掩蔽Fe3+使其不與OH-反應(yīng)。

取ag樣品,完全溶解于V1mLc1mol/L鹽酸中,,滴入酚酞溶液,用c2mol/LNaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液體積為V2mL;另取ag樣品,測(cè)得Fe3+的物質(zhì)的量為bmol。該樣品的鹽基度為(列出表達(dá)式)。

②某小組利用如圖電解裝置來(lái)提高聚合硫酸鐵的鹽基度。A是聚合硫酸鐵溶液,B是提高鹽基度后的聚合硫酸鐵溶液。

i.離子交換膜是(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。

ii.簡(jiǎn)述反應(yīng)室中提高鹽基度的原理:。

【答案】(1)+Fe2+=+Fe3+

(2)2Fe3++(3-)+nH2OFe2(OH)n(SO4)()+nH+

(3)加入過(guò)量的KF溶液;;陰;電解過(guò)程中,陰極室中的OH-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,反應(yīng)室中的通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室,從而提高鹽基度

【知識(shí)點(diǎn)】鹽類水解的原理;離子方程式的書(shū)寫(xiě);電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】(1)反應(yīng)②氧化亞鐵離子生成三價(jià)鐵和硫酸根離子,反應(yīng)的離子方程式為:+Fe2+=+Fe3+,故答案為:+Fe2+=+Fe3+;

(2)Fe2(SO4)3經(jīng)水解生成Fe2(OH)n(SO4)(),水解的方程式為:2Fe3++(3-)+nH2OFe2(OH)n(SO4)()+nH+,故答案為:2Fe3++(3-)+nH2OFe2(OH)n(SO4)()+nH+;

(3)取ag樣品,完全溶解于V1mLc1mol/L鹽酸中,為防止三價(jià)鐵離子與氫氧根反應(yīng)要加KF溶液,加鹽酸后剩余HCl的物質(zhì)的量與消耗的氫氧化鈉物質(zhì)的量相同,為c2V2×10-3,則聚合硫酸鐵消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為,聚合硫酸鐵中OH-的物質(zhì)的量為,該樣品的鹽基度為,故答案為:加入過(guò)量的KF溶液;;

(4)為提高聚合硫酸鐵的鹽基度在不三價(jià)鐵一定時(shí)需提高氫氧根離子的濃度,即氫氧根離子需通過(guò)離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室中,故應(yīng)為陰離子交換膜,提高鹽基度的原理為電解過(guò)程中,陰極室中的OH-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,反應(yīng)室中的通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室,從而提高鹽基度,故答案為:陰極;電解過(guò)程中,陰極室中的OH-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,反應(yīng)室中的通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室,從而提高鹽基度;

【分析】(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物即可寫(xiě)出方程式

(2)根據(jù)聚合反應(yīng)找出水解的產(chǎn)物即可寫(xiě)出方程式

(3)①根據(jù)資料提示,加入KF溶液避免鐵離子與氫氧根離子反應(yīng),充分消耗氫氧根離子,根據(jù)消耗氫氧化鈉的量計(jì)算出與聚合硫酸鐵反應(yīng)的鹽酸的量即可計(jì)算出聚合硫酸鐵中的氫氧根物質(zhì)的量即可計(jì)算出鹽基度②根據(jù)題意知道,鹽基度提高,說(shuō)明氫氧根離子增大故為陰離子交換膜,陰極是氫離子得到變?yōu)闅錃猓粝麓罅康臍溲醺x子,通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,反應(yīng)室中的硫酸根離子進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)即可提高鹽基度

27.(2023·門頭溝模擬)在鋼中加入一定量的釩,就能使鋼的硬度、耐腐蝕性大增。工業(yè)上以富釩爐渣(主要成分為、和等)為原料提取五氧化二釩的工藝流程如下:

(1)在第—步操作焙燒過(guò)程中轉(zhuǎn)化為可溶性,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)焙燒爐中可用代替NaCl與富釩爐渣焙燒制得偏釩酸鈉。用代替NaCl的優(yōu)點(diǎn)是。

(3)以上流程中應(yīng)用過(guò)濾操作的有,在第三步操作后加入氯化銨得到偏釩酸銨,為使釩元素的沉降率達(dá)到98%,要加入較多的,從平衡角度分析原因。

(4)產(chǎn)品純度測(cè)定:將mg產(chǎn)品溶于足量稀硫酸配成溶液。取20.00mL該溶液于錐形瓶中,用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,經(jīng)過(guò)三次滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。

資料:釩的鹽類的顏色五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。這些色彩繽紛的釩的化合物,常被制成鮮艷的顏料。如:溶液為黃色,溶液為藍(lán)色,而五氧化二釩則是紅色的。

①完成下列滴定過(guò)程的離子方程式。,

②該滴定實(shí)驗(yàn)不需要另外加入指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

③產(chǎn)品的純度為。(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)已知相對(duì)分子質(zhì)量:;。

【答案】(1)

(2)不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣

(3)③和④;銨根和偏釩酸跟水解方程式為、,增加銨根的濃度促進(jìn)偏釩酸根水解

(4);當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液后,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)到原來(lái)的的顏色;

【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng);鹽類水解的原理;物質(zhì)的分離與提純;探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

【解析】【解答】(1)第一步焙燒的將五氧化二釩轉(zhuǎn)化為偏釩酸鈉,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可得反應(yīng)為,故填;

(2)用碳酸鈉代替氯化鈉時(shí)不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣,故填不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣;

(3)根據(jù)流程可知,水浸后偏釩酸鈉溶于水,氧化鐵和二氧化硅不溶于水,需過(guò)濾除去;在濾液中加入氯化銨和硫酸后有偏釩酸銨析出,需過(guò)濾得到偏釩酸銨;銨根和偏釩酸跟水解方程式為、,增加銨根的濃度促進(jìn)偏釩酸根水解,故填③和④、銨根和偏釩酸跟水解方程式為、,增加銨根的濃度促進(jìn)偏釩酸根水解;

(4)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可得,故填;

②溶液為黃色,溶液為藍(lán)色,所以終點(diǎn)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液后,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)到原來(lái)的的顏色,故填當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液后,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)到原來(lái)的的顏色;

③根據(jù)反應(yīng)可得關(guān)系式,可得,代入數(shù)據(jù)可得mol/L,=2a×0.1=0.2amol,又,故=0.1amol,=0.1a×182=18.2ag,樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為==,故填。

【分析】根據(jù)題意,焙燒時(shí)將五氧化二釩轉(zhuǎn)化為偏釩酸鈉,氧化鐵和二氧化硅無(wú)變化,其反應(yīng)為;水浸后除去氧化鐵和二氧化硅,向?yàn)V液中加入氯化銨和硫酸可分離出偏釩酸銨,高溫灼燒偏釩酸銨分解得到五氧化二釩。

28.(2023·豐臺(tái)模擬)氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料,廣泛用作有機(jī)合成催化劑。

資料

①水溶液中存在平衡:2Cl-(aq)+CuCl(s)CuCl(aq)。

②CuCl是難溶于水的白色固體,在熱水中迅速水解生成Cu2O。

③CuCl在潮濕的空氣中易被氧化,生成的堿式鹽為Cu2(OH)3Cl。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室中用純凈的CuCl2固體可制備CuCl。取75gCuCl2固體于燒杯中,加入100mL0.2mol/L鹽酸和水配成200mL溶液,然后在溶液中通入SO2氣體。

(1)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋加入鹽酸的主要目的是。

(2)溶液中通入SO2氣體后,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)Ⅱ.工業(yè)中,用初級(jí)銅礦粉(主要含Cu2S及少量Fe2O3、FeO等)為原料制備CuCl。流程如圖:

“酸浸”中,加入稀H2SO4不宜過(guò)量太多的原因是__。

(4)用化學(xué)用語(yǔ)解釋,析出的CuCl晶體不能用水洗滌的原因是。

(5)合成過(guò)程中適宜的反應(yīng)條件為。

(6)若要制99.5gCuCl,理論上至少需要含Cu2S50%的銅礦粉的質(zhì)量為g。

(7)相同時(shí)間內(nèi),反應(yīng)物在最佳配比條件下,溫度對(duì)CuCl產(chǎn)率影響如圖所示。溶液溫度控制在58℃時(shí),CuCl產(chǎn)率最大,隨溫度升高CuCl產(chǎn)率降低,其原因是。(答出2條即可)

【答案】(1)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加酸抑制了Cu2+的水解

(2)SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=SO+2CuCl↓+4H+

(3)避免除雜步驟消耗更多的氨水和碳酸氫銨

(4)4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl

(5)溫度不宜過(guò)高、控制HCl濃度不宜過(guò)高、隔絕空氣

(6)160

(7)溫度過(guò)高,CuCl水解生成Cu2O/CuCl被直接氧化/SO2逸出/HCl揮發(fā)

【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng);化學(xué)平衡移動(dòng)原理;鹽類水解的原理;物質(zhì)的分離與提純;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】(1)氯化銅溶液中存在平衡:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加酸抑制了Cu2+的水解,故答案為:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加酸抑制了Cu2+的水解;

(2)溶液中通入SO2氣體后,二氧化硫?qū)u2+還原為CuCl沉淀,Cu元素化合價(jià)由+2價(jià)下降到+1價(jià),S元素化合價(jià)由+4價(jià)上升到+6價(jià),根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒配平離子方程式為:SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=SO+2CuCl↓+4H+,故答案為:SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=SO+2CuCl↓+4H+;

(3)H2SO4過(guò)多會(huì)消耗“除雜”步驟中的氨水和碳酸氫銨,影響除雜效果,故答案為:避免除雜步驟消耗更多的氨水和碳酸氫銨;

(4)CuCl在潮濕的空氣中易被氧化,生成的堿式鹽為Cu2(OH)3Cl,若用水洗會(huì)生成Cu2(OH)3Cl,方程式為:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl,故答案為:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl;

(5)由(2)可知,合成步驟中發(fā)生反應(yīng)SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=SO+2CuCl↓+4H+,結(jié)合CuCl在潮濕的空氣中易被氧化可知,為了使反應(yīng)更加充分地進(jìn)行,合成過(guò)程中適宜的反應(yīng)條件為溫度不宜過(guò)高、控制HCl濃度不宜過(guò)高、隔絕空氣,故答案為:溫度不宜過(guò)高、控制HCl濃度不宜過(guò)高、隔絕空氣;

(6)由Cu元素守恒得到關(guān)系式:Cu2S2CuCl,99.5gCuCl的物質(zhì)的量為=1mol,理論上需要0.5molCu2S,其質(zhì)量為160g/mol0.5mol=80g,理論上至少需要含Cu2S50%的銅礦粉的質(zhì)量為=160g,故答案為:160;

(7)合成步驟中發(fā)生反應(yīng)SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=SO+2CuCl↓+4H+,由圖可知溶液溫度控制在58℃時(shí),CuCl產(chǎn)率最大,隨溫度升高CuCl產(chǎn)率降低,溫度過(guò)高,CuCl水解生成Cu2O;CuCl被直接氧化;SO2逸出;HCl揮發(fā)可知,其原因是溫度過(guò)高,CuCl水解生成Cu2O,CuCl被直接氧化,SO2逸出,HCl揮發(fā);故答案為:溫度過(guò)高,CuCl水解生成Cu2O,CuCl被直接氧化,SO2逸出,HCl揮發(fā)。

【分析】初級(jí)銅礦粉(主要含Cu2S及少量Fe2O3、FeO等)中加入稀硫酸、二氧化錳,Cu2S和二氧化錳、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++2Mn2++S+4H2O,雜質(zhì)FeO、Fe2O3分別與稀硫酸反應(yīng),過(guò)濾生成的S,向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值,鐵離子生成Fe(OH)3沉淀,加入碳酸氫銨,得到MnCO3沉淀,過(guò)濾,得到的濾液中含有Cu(NH3)4CO3,加熱Cu(NH3)4CO3得到CuO,CuO與鹽酸、二氧化硫反應(yīng):SO2+2CuO+2Cl-=2CuCl+SO,經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、真空干燥或隔絕空氣干燥得產(chǎn)品,以此解答。

29.(2023·北京模擬)草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸,廣泛分布于動(dòng)植物體中。

(1)人體內(nèi)草酸累積過(guò)多是導(dǎo)致結(jié)石(主要成分是草酸鈣)形成的原因之一。有研究發(fā)現(xiàn),EDTA(一種能結(jié)合金屬離子的試劑)在一定條件下可以有效溶解結(jié)石,用化學(xué)平衡原理解釋其原因:。

(2)已知:0.1

mol·L-1KHC2O4溶液呈酸性。下列說(shuō)法正確的是(填字母序號(hào))。

a.0.1mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+)

+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)

+c(OH-)

b.0.1mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+)

>c(HC2O4-)>c(C2O42-)

>c(H2C2O4)

c.濃度均為0.1mol·L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中:2c(K+)=c(HC2O4-)

+c(C2O42-)

d.0.1mol/LKHC2O4溶液中滴加等濃度NaOH溶液至中性:c(K+)>

c(Na+)

(3)利用草酸制備草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)的流程及組分測(cè)定方法如下:

已知:i.pH>4時(shí),F(xiàn)e2+易被氧氣氧化

ii.幾種物質(zhì)的溶解度(g/100gH2O)如下

FeSO4·7H2O(NH4)2SO4FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O

20℃487537

60℃1018838

①用稀硫酸調(diào)溶液pH至1~2的目的是:,。

②趁熱過(guò)濾的原因是:。

③氧化還原滴定法常用于測(cè)定草酸亞鐵晶體的摩爾質(zhì)量(M)。稱取ag草酸亞鐵晶體溶于稀硫酸中,用bmol·L-1的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗高錳酸鉀VmL,則M=。(已知:部分反應(yīng)產(chǎn)物為Mn2+、Fe3+、CO2)

【答案】(1)CaC2O4(s)存在沉淀溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),EDTA結(jié)合Ca2+后,Ca2+濃度減小,導(dǎo)致上述平衡正向移動(dòng),結(jié)石溶解

(2)abd

(3)抑制Fe2+和NH4+的水解;防止Fe2+被氧化;防止低溫時(shí)FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4析出,影響FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O的純度;mol/L

【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡移動(dòng)原理;鹽類水解的原理;離子濃度大小的比較

【解析】【解答】(1)草酸鈣難溶于水,在水存在溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),加入EDTA,EDTA結(jié)合Ca2+后,Ca2+濃度減小,導(dǎo)致上述平衡正向移動(dòng),使結(jié)石逐漸溶解;

(2)a.0.1mol·L-1KHC2O4溶液中存在電荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),a正確;

b.KHC2O4溶液呈酸性,表明HC2O4-的電離程度大于水解程度,0.1mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),b正確;

c.根據(jù)物料守恒,濃度均為0.1mol·L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中:2c(K+)=3[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)],c不正確;

d.恰好完全反應(yīng)后c(K+)=c(Na+),滴加等濃度NaOH溶液至中性,反應(yīng)后KHC2O4溶液須過(guò)量,溶液的成分為Na2C2O4和KHC2O4的混合溶液,故c(K+)>c(Na+),d正確;

(3)①pH>4時(shí),F(xiàn)e2+易被氧氣氧化,且亞鐵離子、銨根離子離子易發(fā)生水解,溶液顯酸性,所以用稀硫酸調(diào)溶液pH至1~2,可以防止Fe2+被氧化,同時(shí)可以抑制Fe2+和NH4+的水解;

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),F(xiàn)eSO4·7H2O在常溫下的溶解度不太大,趁熱過(guò)濾,可以防止低溫時(shí)FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4析出,影響FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O的純度;

③草酸亞鐵與高錳酸鉀反應(yīng)的方程式為:3MnO4-+5Fe2++5C2O42-+24H+=3Mn2++10CO2+5Fe3++12H2O,有

3MnO45FeC2O4

35

bmol/L×V×10-3Ln(FeC2O4)

=,解得:n(FeC2O4)=×10-3bVmol,草酸亞鐵晶體的摩爾質(zhì)量M==mol/L。

【分析】(1)根據(jù)EDTA結(jié)合Ca2+后對(duì)溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq)的影響分析;

(2)0.1molL-1KHC2O4溶液呈酸性,說(shuō)明HC2O4-電離程度大于其水解程度,則c(C2O42-)>c(H2C2O4);氫離子來(lái)自水的電離和HC2O4-電離,則c(H+)>c(C2O42-),據(jù)此結(jié)合物料守恒分析;

(3)綠礬加入硫酸銨、稀硫酸并調(diào)節(jié)pH至1-2,可以防止Fe2+被氧化,同時(shí)可以抑制Fe2+和NH4+的水解,蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾得到FeSO4(NH4)2SO46H2O,加入稀硫酸溶解后加入草酸,加熱、過(guò)濾得到(FeC2O4xH2O,以此解答該題。

30.(2023·上饒模擬)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效凈水劑。已知:K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液;在酸性或中性溶液中不穩(wěn)定,在0~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。某實(shí)驗(yàn)小組欲制備高鐵酸鉀并測(cè)定其純度。

Ⅰ.制備高鐵酸鉀(夾持裝置略)

(1)裝置A為氯氣發(fā)生裝置,其中盛放高錳酸鉀的儀器名稱為。

(2)將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。

(3)裝置C中Cl2與Fe(OH)3、KOH反應(yīng)生成K2FeO4的化學(xué)方程式是。

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)將裝置C置于冰水浴中,其原因是。

(5)實(shí)驗(yàn)后經(jīng)結(jié)晶法得到的K2FeO4晶體仍含較多雜質(zhì),要得到更純的晶體,還應(yīng)采取的操作方法是。

(6)Ⅱ.測(cè)定產(chǎn)品純度

將wgK2FeO4粗產(chǎn)品溶于過(guò)量的堿性亞鉻酸鹽溶液中,充分反應(yīng)后,加入稀硫酸酸化至pH為2,在所得的重鉻酸鹽溶液中加入5滴二苯胺磺酸鈉溶液作指示劑,然后用cmol·L1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知該過(guò)程中涉及的離子反應(yīng)主要有三個(gè):

①Cr(OH)4+

FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH,

②,

③Cr2O72-+6Fe2++

14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

該粗產(chǎn)品中K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含w、c、V的代數(shù)式表示)。若滴定管沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,則測(cè)得的結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。

【答案】(1)圓底燒瓶

(2)

(3)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O

(4)K2FeO4在0~5℃環(huán)境中較穩(wěn)定,防止副反應(yīng)發(fā)生

(5)重結(jié)晶

(6)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;或或;偏高

【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng);鹽類水解的原理;探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

【解析】【解答】(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu),可知該儀器為圓底燒瓶;(2)裝置B的作用是除去Cl2中的HCl,選用飽和食鹽水,裝置如圖所示;(3)Cl2中Cl的化合價(jià)降低,從0降低到-1,共降低2價(jià),F(xiàn)e(OH)3中Fe的化合價(jià)升高,從+3升高到+6,化合價(jià)升降守恒,則Cl2和Fe(OH)3的系數(shù)比為3:2,再根據(jù)原子守恒配平,化學(xué)方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;(4)產(chǎn)物K2FeO4在0~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定,因此將裝置C置于冰水浴中是K2FeO4在0~5℃環(huán)境中較穩(wěn)定,防止副反應(yīng)發(fā)生;(5)K2FeO4易溶于水中,結(jié)晶后的K2FeO4中含有較多雜質(zhì),可以利用重結(jié)晶提純;Ⅱ(6)根據(jù)反應(yīng)①和③,加入H2SO4酸化后,反應(yīng)①中的產(chǎn)物CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,離子方程為2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;

根據(jù)反應(yīng)方程式,可得關(guān)系式K2FeO4~CrO42-~Cr2O72-~3Fe2+,n(K2FeO4)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=×cV×10-3mol,m(K2FeO4)=×cV×10-3mol×198g·mol-1=0.066cVg,則K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;

如果滴定管沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,那么消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積會(huì)增加,計(jì)算得到K2FeO4的質(zhì)量會(huì)增加,質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

【分析】Ⅰ利用濃鹽酸和KMnO4制備Cl2,制備的Cl2常含有HCl,需要用飽和食鹽水除雜,Cl2、Fe(OH)3和KOH反應(yīng)生成K2FeO4,利用NaOH溶液處理多余的Cl2。

31.(2023·天津模擬)甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:

Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g)H=-241kJ/mol

SiHCl3(g)+HCl(g)=SiCl4(g)+H2(g)H=-31kJ/mol

以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。

(2)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑,遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2,請(qǐng)寫(xiě)出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作(填“氧化”或“還原”)劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PAl00催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率為,該反應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱”“吸熱”)。

②323.15K時(shí),要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的最佳措施是。

(4)比較a、b處反應(yīng)速率的大小:VaVb(填“>”“<”或“=”)。已知反應(yīng)速率V正=K1x2SiHCl3,V逆=K2xSiH2Cl2xSiCl4,K1,K2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時(shí)K1/K2=(保留3位小數(shù))。

(5)硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強(qiáng)的是,其原因是。已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=2.0×10-12、H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11

【答案】(1)Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)H=-210kJ/mol

(2)LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2;還原;LiAlH4+SiCl4=SiH4+LiCl+AlCl3

(3)24%;吸熱;改進(jìn)催化劑

(4)>;0.025

(5)硅酸鈉;硅酸的Ka2小于碳酸的Ka2,硅酸鈉更易水解

【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律及其應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡的影響因素;鹽類水解的原理;溶液酸堿性的判斷及相關(guān)計(jì)算;原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】(1)Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g)H=-241kJ/mol①;SiHCl3(g)+HCl(g)=SiCl4(g)+H2(g)H=-31kJ/mol②;根據(jù)蓋斯定律,①-②得硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式:Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)H=-210kJ/mol;答案為:Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)H=-210kJ/mol;(2)LiAlH4遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2,則水解反應(yīng)化學(xué)方程式為:LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2;LiAlH4中H是-1價(jià),在化學(xué)反應(yīng)中常作還原劑;四氯化硅和LiAlH4反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽,LiAlH4中有2種金屬元素,所以生成的2種鹽為氯化鋁和氯化鋰,化學(xué)方程式為:LiAlH4+SiCl4=SiH4+LiCl+AlCl3;答案為:LiAlH4+2H2O=4H2↑+LiAlO2;還原;LiAlH4+SiCl4=SiH4+LiCl+AlCl3;(3)①根據(jù)圖得353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率最大為24%,則轉(zhuǎn)化率為24%;同時(shí)可得溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng);答案為:24%;吸熱;

②323.15K時(shí),要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間即加快反應(yīng)速率,可采取的最佳措施是改進(jìn)催化劑;答案為:改進(jìn)催化劑;(4)a、b兩處轉(zhuǎn)化率相同,說(shuō)明消耗的SiHCl3等量,時(shí)間不同,時(shí)間越短速率越快,則Va>Vb;已知反應(yīng)速率V正=K1x2SiHCl3,V逆=K2xSiH2Cl2xSiCl4,達(dá)到平衡時(shí)V正=V逆,即K1x2SiHCl3=K2xSiH2Cl2xSiCl4,變式得===K,由圖可得平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為24%,三段式表示為:,,則在353.15K時(shí)=0.025;答案為:>;0.025;(5)根據(jù)硅酸和碳酸的2級(jí)電離常數(shù)可得,H2SiO3的Ka2=2.0×10-12,小于H2CO3的Ka2=5.6×10-11,越弱越水解原則得硅酸根離子水解程度大于碳酸根離子水解程度,所以室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強(qiáng)的是硅酸鈉;答案是:硅酸鈉;硅酸的Ka2小于碳酸的Ka2,硅酸鈉更易水解。

【分析】根據(jù)蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式;水解方程式是LiAlH4與水反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鋰,LiAlH4與四氯化硅反應(yīng)生成兩種鹽,根據(jù)金屬元素可推出為L(zhǎng)iCl、AlCl3;由圖可知353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率最大為24%,同時(shí)可得溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng);a、b兩處轉(zhuǎn)化率相同,時(shí)間不同,根據(jù)時(shí)間長(zhǎng)短可判斷速率快慢;根據(jù)平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,可求出K值與K1、K2的關(guān)系,進(jìn)而計(jì)算出K1與K2的比值;根據(jù)越弱越水解原則判斷溶液的堿性強(qiáng)弱;據(jù)此分析。

32.(2023·浙江模擬)氯化亞銅(CuCl)是一種重要的化工產(chǎn)品。它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于濃鹽酸和氨水,在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅[Cu2(OH)4-nCln],n隨著環(huán)境酸度的改變而改變。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技

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