2025届高三化学一轮复习---电解质溶液
2024-09-18
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内容正文:
2025届高三化学一轮复习---电解质溶液
一、单选题
1.下列物质属于强电解质的是( )
A.镁 B. C.HF D.硬脂酸钠
2.北京时间2023年10月26日11时14分,载有3名航天员的神舟十七号载人飞船由长征二号遥十七运载火箭成功发射至预定轨道。火箭采用偏二甲肼为推进剂(燃料)、为氧化剂。为发挥中国空间站的综合效益,推出的首个太空科普教育品牌“天宫授课”,已由中国航天员在太空完成了四次授课。“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。“天宫授课”中的太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠溶液中
C.中的碳原子均为手性碳原子
D.如在醋酸钠稀溶液中加入少量醋酸钠固体,的水解程度变小
3.常温下,向一定浓度溶液中加入固体,保持溶液体积和温度不变,测得与[X为、、]的变化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.曲线M表示随的变化
B.从a点至b点,水的电离程度逐渐减小
C.的化学平衡常数为
D.a点溶液中:
4. 下列各组离子在溶液中一定能够大量共存的是( )
A.在强酸性溶液中:K+、HCO3-、SO42-、Cl-
B.在含有大量OH-的溶液中:NO3-、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-
C.在含有大量SO42-的溶液中:Ba2+、Na+、Cu2+、Cl-
D.在含有大量Fe2+的溶液中:OH-、Na+、Cl-、NO3-
5.化学与日常生活紧密相关,下列项目与所述化学知识的描述,有误的是
选项
项目
化学知识
A
橡胶进行硫化
形成交联结构,增强橡胶的强度、弹性、韧性等
B
酒精可用于消毒
酒精具有强氧化性
C
氯化钙用作融雪剂
氯化钙溶解放热,加速冰雪的融化,且盐水凝固点比水更低
D
含氟牙膏用于预防龋齿
牙膏中的氟化物与牙齿发生反应后,产物更难溶于水
A.A B.B C.C D.D
6.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列叙述中不正确的是( )
A.MOH是一种弱碱 B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.在x点,ROH完全电离 D.稀释前,c(ROH)>10c(MOH)
7.化学可以提高人们的生活质量。下列相关方程式错误的是
A.氢氟酸雕刻玻璃:
B.泡沫灭火器:
C.制镜:
D.管道疏通剂(苛性钠、铝粉):
8.某溶液中大量存在以下五种离子:、、Fe3+、H+、M,它们的微粒数比为n():n():n(Fe3+):n(H+):n(M)=2:3:1:3:1,则M可能为( )
A.Mg2+ B.Na+ C. D.Ba2+
9.常温下,、分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是
A.
B.e点对应的含的分散系很稳定
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.c、d两点代表的溶液中与乘积相等
10.已知是二元弱酸,常温下向溶液中滴加NaOH溶液或氨水中滴加盐酸,溶液中各含A(或含氮)微粒的分布分数与溶液pH的关系如图所示,其中实线是含A的微粒的分布分数,虚线是含氮微粒(不考虑溶液中分子)的分布分数,例如,溶液中的分布分数。下列说法不正确的是( )
A.图中d点的横坐标是2.7
B.溶液中:
C.溶液中:
D.溶液中:
11.下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究葡萄糖的还原性
在一支试管中先加入2mL10%NaOH溶液,滴入5滴溶液,再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热,观察实验现象
B
探究过氧化氢能否将亚硫酸盐氧化
向过氧化氢和氯化钡混合液中滴加亚硫酸钠溶液,观察是否产生白色沉淀
C
验证草酸为二元弱酸
用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定等浓度草酸溶液,使用酚酞作指示剂,到达滴定终点时消耗NaOH的体积为草酸的2倍
D
探究水解程度:
用pH计分别测定饱和和溶液的pH,前者pH大
A.A B.B C.C D.D
12.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.公路自行车部分材料采用的碳纤维具有质量轻强度高的优点
B.使用含铬的美白化妆品可使女性青春永驻
C.牙膏中添加氟化物用于防龋齿是利用了氧化还原反应的原理
D.春节期间达州石桥烧火龙表演中,“打铁花”利用了铁元素的焰色试验
13.已知25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5,Ka(HF)=3.5×10-4,进行如下实验:
①测定0.1000mol•L-1Na2C2O4溶液pH=8.4;
②向5mL0.1000mol•L-1NaF溶液中,滴加5滴0.1000mol•L-1H2C2O4溶液;
③向0.1000mol•L-1H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=3;
④向0.1000mol•L-1Na2C2O4溶液中滴加同浓度同体积的稀盐酸。
下列说法错误的是( )
A.实验①溶液中存在:c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
B.实验②反应的化学方程式为:NaF+H2C2O4=HF+NaHC2O4
C.实验③所得溶液中:c(C2O)<c(H2C2O4)
D.实验④所得溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O)+c(OH-)
14.常温下,,向20.00mL溶液中滴入的盐酸,测得溶液的pH与V(盐酸)关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点:
B.b点:
C.c点:
D.在滴加盐酸过程中,
15.下列物质中属于电解质,但在给定条件下不能导电的是
A.液态氯化钠 B.液态氯化氢 C.铝 D.蔗糖
16.下列有关说法正确的是( )
A.将铜粉加入溶液,铜粉溶解,说明一定条件下铜比铁活泼
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,则该溶液中不含
C.将某气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,则该气体中一定含有乙烯
D.溶液中存在关系
17.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X与W同族,W焰色反应为黄色。某种化合物的结构如图所示,其中下列叙述错误的是
A.ZX3的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为Y<Z<Q
C.该化合物中2个Q原子都满足8电子稳定结构
D.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性
18.下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是( )
A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应
D.Cl、Br、I的非金属性随其核外电子层数增多而减弱
19.赖氨酸[,用HR表示]是人体必需氨基酸。常温下,赖氨酸与足量盐酸反应可得盐酸盐()呈酸性,在水溶液中存在电离平衡:。下列叙述正确的是( )
A.的水溶液稀释10倍后,
B.的水溶液中
C.水溶液中
D.NaR水溶液中的水解平衡常数与的关系为
20.现有HA、HB和H2C三种酸,室温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.a点时的溶液中由水电离出的c(OH—)=3×10-13mol·L-1
B.b点对应溶液中:c(B—)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH—)
C.曲线c点对应溶液中:c(H+)+c(HB)=c(OH—)
D.已知H2C的一级电离为H2C=H++HC—,常温下0.1mol·L-1的H2C溶液中c(H+)=0.11mol·L-1,则往NaB溶液中滴入少量H2C溶液,反应的离子方程式为B—+H2C=HB+HC—
二、综合题
21.人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风和关节炎,有关平衡有:①HUr(尿酸,aq)(尿酸根,aq)、②。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37℃时,,,。
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,。
(1)37℃时,HUr溶液的pH约为 (已知)。
(2)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是____(填字母)。
A.NaUr溶液显碱性
B.HUr溶液可使石蕊溶液变红
C.常温下,等浓度的尿酸溶液导电性比盐酸弱
D.10mL溶液与10mLNaOH溶液完全反应
(3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中 (填“>”“<”或“=”)。
(4)37℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程: 。
(5)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,反应②是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(6)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是____(填字母)。
A.多喝水,食用新鲜蔬果 B.饮食宜多盐、多脂
C.适度运动,注意关节保暖 D.减少摄入易代谢出尿酸的食物
22.合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为
(2)在、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示:
①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.氨气的体积分数保持不变
b.容器中保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
d.气体密度保持不变
e.
②反应20min时达到平衡,则0~20min内 ,该反应的 (保留小数点后两位)。(为以分压表示的平衡常数)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时的含量符合图中 点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应 ,分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因
(4)25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。已知:25℃时甲酸的,的。则反应的平衡常数 。
23.
(1)Ⅰ.双极膜(BP)是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂(简称PFS)的电化学装置如图所示。
回答下列问题:
图中装置的能量转化形式为 ,a、b均为石墨电极,b极的电极反应式为 。
(2)M为 (填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,图中甲是 (填“”或“”)
(3)电流过大,会使PFS产品的纯度降低,原因可能是 。
(4)Ⅱ.某化工厂用石灰乳—PFS法处理含砷废水的工艺流程如图所示:
已知:
a.常温下,难溶物、的均大于的,可溶;
b.常温下,溶液中含砷微粒的分布分数与pH的关系如图。
回答下列问题:
下列说法不正确的是 (填序号)。
a.溶液的
b.的为
c.溶液中,
(5)“一级沉降”中,石灰乳的作用是 。
(6)“二级沉降”中,溶液的pH在8~10之间,PFS形成的胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减少溶液中的As含量。该沉淀反应的离子方程式为 。
24.工业上将石灰石和含硫煤混合使用,称之为“固硫”,其反应原理: 。
已知: ;
。
回答下列问题:
(1) (用含x、y、z的式子表示)。
(2)℃时,向某恒容密闭容器中通入一定量的和足量CaO发生反应:,的浓度随时间变化如下图所示:
则0~8min,用表示该反应速率为 。
(3)℃时,向2L的恒容密闭容器中通入和发生反应:,达平衡时的体积分数为40%,则的转化率为 ,℃时该反应的平衡常数 。
(4)已知:常温下,亚硫酸()在水中的电离平衡常数,。用离子方程式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因: ,通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数 。
25.现有下列十种物质:①液态氯化氢②碳酸氢钠③纯碱④二氧化碳⑤葡萄糖⑥氢氧化钾⑦石墨⑧氨水⑨熔融氯化钠⑩硫酸铁溶液
(1)写出硫酸铁的电离方程式 。
(2)上述物质中,属于电解质的有 (填序号)
(3)上述物质中,能导电的有 (填序号)
(4)上述物质中,有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为,该化学方程式为 。
(5)写出②与⑥在水溶液中反应的离子方程式 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A. 镁是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.是非电解质,故B不符合题意;
C.HF在水溶液中部分电离,属于弱电解质,故C不符合题意;
D. 硬脂酸钠在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。强电解质在水溶液中或熔融状态下完全电离。
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
【解析】【解答】A、强酸性溶液中存在大量H+,H+能与反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故A错误;
B、各离子之间互不反应,能大量共存,故B正确;
C、与Ba2+结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故C错误;
D、 Fe2+与OH-结合生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,故D错误;
故答案为:B。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
5.【答案】B
6.【答案】D
【解析】【解答】由图可知,ROH开始的pH=13,稀释100倍pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱,并根据酸碱中和及电离来解答:
A.MOH开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱,A不符合题意;
B.由ROH═R++OH-,MOH⇌M++OH-可知,在x点,c(OH-)相等,则c(M+)=c(R+),B不符合题意;
C.由于ROH是强碱,所以在x点,ROH完全电离,C不符合题意;
D.由分析可知:ROH为强碱,MOH为弱碱,故稀释前,c(ROH)=0.1mol/L,c(MOH)>0.01mol/L,则c(ROH)<10c(MOH),D符合题意;
故答案为:D。
【分析】ROH开始的pH=13,稀释100倍后pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释100倍后pH=11,则MOH为弱碱,据此解答。
7.【答案】B
8.【答案】A
【解析】【解答】A.根据分析,已知溶液中大量存在、、Fe3+、H+,Mg2+可与4种离子大量共存,且离子带2个正电荷,故A符合题意;
B.根据分析,离子应带2个正电荷,若为Na+,不符合电荷守恒,故B不符合题意;
C.根据分析,M一定为阳离子,若为,与H+不能大量共存,且是阴离子,故C不符合题意;
D.若为Ba2+,与不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据溶液呈电中性以及离子共存分析。
9.【答案】D
10.【答案】C
【解析】【解答】A.结合图示,点(1.2,0.5)时c(HA-)=c(H2A),点(4.2,0.5)时c(HA-)=c(A2-),可分别求出H2A的电离平衡常数,,,d点时c(A2-)=c(H2A),则,即,pH=2.7,A错误;
B.(NH4)2A存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-),元素质量守恒c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2A)+2c(HA-)+2c(A2-),两式相减可得质子守恒,移项可得,B错误;
C.结合图示,可知c(HA-)最大时,溶液为酸性,即HA-电离程度大于其水解程度,HA-电离成酸性,又因为NH4+水解呈酸性,所有NH4HA溶液为酸性,
点(9.3,0.5)的c(H+)=10-9.3,c(NH4+)=c(NH3·H2O),则,Ka2=10-4.2,即HA-的电离程度大于NH4+水解程度,即c(NH4+)>c(HA-),C正确;
D.NH4HA存在元素质量守恒,D错误。
故答案为:C
【分析】A、曲线的交点可以判断化学平衡常数,化学平衡常数只受温度影响,曲线上任意一点的化学平衡常数相等;
B、元素质量守恒-电荷守恒=质子守恒;
C、要判断溶液的酸碱性,可以根据其电离程度和水解程度的大小判断;
D、物料守恒要结合溶液中溶质存在的各种形式判断。
11.【答案】A
12.【答案】A
13.【答案】C
【解析】【解答】A.测定0.1000molL-1Na2C2O4溶液pH=8.4,溶液显碱性,C2O分步水解,溶液中存在:c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4),A不符合题意;
B.因为Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2> Ka(HF)=3.5×10-4,根据强酸制备弱酸原理,向5mL0.1000molL-1NaF溶液中,滴加5滴0.1000molL-1H2C2O4溶液后,可以发生反应NaF+H2C2O4=HF+NaHC2O4,B不符合题意;
C.向0.1000molL-1H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=3,所以,根据可知, ,所以c(C2O)>c(H2C2O4),C符合题意;
D.向0.1000molL-1Na2C2O4溶液中滴加同浓度同体积的稀盐酸,反应的离子方程式为C2O+H+=HC2O,根据,可知质子守恒为 c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O)+c(OH-),D不符合题意;
故答案为: C。
【分析】A.C2O分步水解;
B.根据强酸制弱酸原理分析;
D.根据质子守恒分析。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.a点:根据电荷守恒:,常温下溶液,则,可得,故A符合题意;
B.b点:溶质为等浓度和NaCl混合液,此时溶液,说明的电离程度大于水解程度,可得,,则,故B不符合题意;
C.c点:溶质为和NaCl混合液,此时溶液,,由已知:,则,,故C不符合题意;
D.在滴加盐酸过程中,根据物料守恒,之和始终等于,但溶液体积不断增加,浓度之和小于,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.b点的溶质为等浓度的和NaCl,,说明的电离程度大于水解程度;
C.c点的溶质为和NaCl;
D.根据物料守恒分析。
15.【答案】B
16.【答案】D
【解析】【解答】A、铜粉溶于溶液发生氧化还原反应,说明的氧化性较强,故A错误;
B、向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中含有,无法判断是否含有,故B错误;
C、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,还原性物质能与其发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D、根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,整理可得,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、铜与氯化铁发生氧化还原反应;
B、KSCN遇铁离子变红色;
C、酸性高锰酸钾具有强氧化性;
D、根据电荷守恒和物料守恒分析。
17.【答案】D
18.【答案】D
【解析】【解答】A、石灰乳中存在沉淀溶解平衡,包含沉淀的溶解过程和生成过程,符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,故A不符合题意;
B、氯气与强碱反应时,氯气既是氧化剂又是还原剂,部分氯气发生氧化反应,部分氯气发生还原反应,且存在于同一反应中,符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,故B不符合题意;
C、铜锌原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,且存在于同一原电池反应中,符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,故C不符合题意;
D、Cl、Br、I的非金属性随其核外电子层数增多而减弱,是因为随电子层数增多,失电子能力增强,不存在对立统一关系,不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】事物的双方既相互对立又相互统一,说明反应存在两个进行方向。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.0.01mol⋅L−1的H3RCl2的水溶液稀释10倍后浓度为0.001mol⋅L−1,根据题意,H3RCl2不能完全电离,pH>3,故A不符合题意;
B.H3RCl2是赖氨酸与足量盐酸反应生成的盐酸盐,羧基电离使溶液呈酸性,抑制水的电离,水的电离程度减小,c水(H+)<10-7mol⋅L-1,故B不符合题意;
C.H3RCl2水溶液中还存在H2R+,电荷守恒关系应为c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H3R2+)+c(H+)+c(H2R+),故C不符合题意;
D. NaR水溶液中R-的水解平衡常数Kh与K3的关系为Kh=,即Kh与K3的关系为Kh⋅K3=Kw=10-14,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.结合 为弱酸不能完全电离即可判断;
B. 常温下,赖氨酸与足量盐酸反应可得盐酸盐()呈酸性 说明抑制水的电离即可判断;
C.根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H3R2+)+c(H+)+c(H2R+)即可判断;
D.Kh===,即可判断。
20.【答案】D
21.【答案】(1)3.7
(2)A;C
(3)>
(4),故有尿酸钠晶体析出
(5)吸热
(6)A;C;D
【解析】【解答】(1)由尿酸的电离平衡:HUr(尿酸,aq)(尿酸根,aq),,解得,pH约为3.7,答案:3.7;
(2)A.NaUr溶液显碱性,说明是强碱弱酸盐,A正确;
B.HUr溶液可使石蕊溶液变红说明具有酸性,B不正确;
C.常温下,等浓度的尿酸溶液导电性比盐酸弱,说明是弱酸,C正确;
D.10mL溶液与10mLNaOH溶液完全反应只能说明具有酸性,D不正确;
故答案为:AC。
(3)37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,,遵循电荷守恒,所以:>,答案:>;
(4)37℃时,模拟关节滑液,当时故有尿酸钠晶体析出,答案:,故有尿酸钠晶体析出;
(5)关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,夏天症状减轻,冬天症状加重,依据平衡温度降低平衡逆向移动,逆向是放热反应,正反应方向为吸热反应,答案:吸热;
(6)A.多喝水,食用新鲜蔬果,A正确;
B.饮食宜多盐、多脂,B不正确;
C.适度运动,注意关节保暖,C正确;
D.减少摄入易代谢出尿酸的食物,D正确;
故答案为:ACD。
【分析】(1)利用电离平衡常数计算;
(2)弱电解质在水溶液中部分电离的特点判断;
(3)利用电荷守恒判断;
(4)通过计算比较Q与Ksp的大小判断;
(5)根据影响化学平衡移动的因素分析;
(6)B项中饮食宜少盐、少脂,其它选项均正确。
22.【答案】(1)或
(2)b e;0.00375;;g
(3)420℃催化剂活性差,催化效率低,反应速率较慢,脱硝效率降低
(4)
23.【答案】(1)电能转化为化学能;4OH--4e-=O2↑+2H2O
(2)阴离子;H+
(3)双极膜将水离解得到的OH—浓度过高,与Fe3+形成Fe(OH)3沉淀
(4)bc
(5)中和酸性溶液,调节溶液的pH,形成CaSO4、Ca3(AsO4)2等沉淀,去除部分SO和H3AsO4
(6)Fe(OH)3(胶体)+HAsO=FeAsO4↓+2OH—+ H2O
【解析】【解答】Ⅰ.由图可知,该装置为电能转化为化学能的电解池,a电极为阴极,双极膜将水离解得到的氢离子向阴极移动,并在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,离解得到的氢氧根离子移向左池与硫酸铁溶液反应生成,为维持溶液电荷守恒,溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入右池;b电极为阳极,双极膜将水离解得到的氢氧根离子向阳极移动,并在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,离解得到的氢离子移向右池;
Ⅱ.由题给流程可知,向酸性含砷废水中加入石灰乳调节溶液的pH,将溶液中的砷酸和硫酸根离子转化为硫酸钙、砷酸钙、砷酸氢钙沉淀,向一次沉降后的溶液中加入,溶液pH在8~10之间氢氧化铁胶体粒子将砷酸氢根离子转化为砷酸铁沉淀,得到含砷量不大于1mg/L的可排放废水。
(1)由分析可知,该装置为电能转化为化学能的电解池,b电极为阳极,双极膜将水离解得到的氢氧根离子向阳极移动,并在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案为:电能转化为化学能;4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(2)由分析可知,交换膜为允许硫酸根通过的阴离子交换膜,甲是双极膜将水离解得到的氢离子,故答案为:阴;H+;
(3)若电流过大,双极膜将水离解得到的OH—浓度过高,与Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,导致PFS产品的纯度降低,故答案为:双极膜将水离解得到的OH—浓度过高,与Fe3+形成Fe(OH)3沉淀;
(4)a.由图可知,溶液pH在8~10之间时,砷元素在溶液中存在形式为砷酸氢根离子,说明砷酸氢钠在溶液中呈碱性,溶液,故符合题意;
b.由图可知,砷酸根离子浓度和砷酸氢根离子离子浓度相等时,溶液pH为11.5,则砷酸的三级电离常数为Ka3==c(H+)=10-11.5,砷酸根离子的水解常数Ka3====10-2.5,故不符合题意;
c.由物料守恒可知,砷酸钠溶液中存在如下关系:,故不符合题意;
故答案为:bc;
(5)由分析可知,一级沉降时,向酸性含砷废水中加入石灰乳调节溶液的pH,将溶液中的砷酸和硫酸根离子转化为硫酸钙、砷酸钙、砷酸氢钙沉淀,故答案为:中和酸性溶液,调节溶液的pH,形成CaSO4、Ca3(AsO4)2等沉淀,去除部分SO和H3AsO4;
(6)由分析可知,二级沉降发生的反应为溶液pH在8~10之间,氢氧化铁胶体粒子与砷酸氢根离子反应生成砷酸铁沉淀、氢氧根离子和水,反应的离子方程式为Fe(OH)3(胶体)+HAsO=FeAsO4↓+2OH-+ H2O,故答案为:Fe(OH)3(胶体)+HAsO=FeAsO4↓+2OH-+ H2O。
【分析】(1)根据物质的转化即可判断能量转化方式,结合物质的性质即可邪乎电极反应式
(2)结合电极即可判断离子交换膜
(3)电流过大导致氢氧根离子浓度过大易形成氢氧化铁
(4)a.根据分布图即可判断pH
b.根据电离公式即可计算出水解常数
c.根据物料守恒即可判断
(5)主要是调节pH,除去酸
(6)根据反应物结合性质即可写出方程式
24.【答案】(1)z-y-x
(2)0.05mol/(L•min)
(3)50%;4
(4)SO+H2O HSO+OH-;5.0×10-8
【解析】【解答】(1)已知:① 。
② ;
③ 。结合盖斯定律:③-②-① (z-y-x)(用含x、y、z的式子表示)。故答案为:z-y-x;
(2)根据图示,0~8min,△c(CO2)=(0.8-0.4)mol/L=0.4mol/L,v(CO2)= =0.05mol/(L•min),故答案为:0.05mol/(L•min);
(3)已知起始时通入2mol SO2和1mol O2,达平衡时SO3的体积分数为40%,则:
V(SO3)%= =0.4,解得x=0.5mol,转化率α(O2)=×100%=50%,平衡常数K= =4,故答案为:50%;4;
(4)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,用离子方程式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因:SO+H2O HSO+OH-,通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数=5.0×10-8。故答案为:SO+H2O HSO+OH-;5.0×10-8。
【分析】(1)盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(2)结合公式;
(3)化学平衡常数=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积;
(4)亚硫酸根发生水解,使水电离的氢离子浓度小于氢氧根浓度,溶液呈碱性。
25.【答案】(1)
(2)①②③⑥⑨
(3)⑦⑧⑨⑩
(4)
(5)
【解析】【解答】(1)硫酸铁是强电解质,完全电离,电离方程式为Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO ;
(2)电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物,故为①液态氯化氢②碳酸氢钠③纯碱⑥氢氧化钾⑨熔融氯化钠;
(3)金属、石墨、 有自由移动的阴阳离子可以导电,故为⑦石墨⑧氨水⑨熔融氯化钠⑩硫酸铁溶液;
(4)由题意可知,有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为H++OH−=H2O,可以为HCl和KOH反应,化学方程式为HCl+KOH=KCl+H2O;
(5)碳酸氢钠和氢氧化钾反应生成碳酸钠、碳酸钾和水,故离子方程式为HCO +OH−=H2O+CO 。
【分析】(1)硫酸铁完全电离生成铁离子和硫酸根离子;
(2)电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
(3)存在自由移动的离子或电子的物质能导电;
(4)H++OH−=H2O表示稀强酸和稀强碱发生中和反应生成可溶性盐和水的一类反应;
(5)碳酸氢钠和氢氧化钾反应生成碳酸钠、碳酸钾和水。
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