内容正文:
章末过关检测 第三章·水溶液中的离子反应与平衡
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(共15小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1.现用pH试纸测定某溶液的pH,下列说法正确的是( )
A.用pH试纸不能测定有色溶液的pH值
B.用pH试纸测得新制氯水的pH为4
C.用干燥、洁净玻璃棒蘸取该溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH结果偏低
D.用干燥、洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸中央,等2分钟后再观察其颜色变化并与标准比色卡对照
解析:选A。用pH试纸测定溶液pH时需变色后与标准比色卡比较读出pH,有色溶液的颜色可能影响和标准比色卡比照,A正确;新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,B错误;如果是中性溶液,用干燥、洁净玻璃棒蘸取该溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH结果无影响,C错误;用干燥、洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸中央,待显色后再观察其颜色变化并与标准比色卡对照,D错误。
2.(2025·广东部分学校期末)CH3COOH常作食品调料,是一种有机弱酸,可被碱中和。常温下,下列说法正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 CH3COONa溶液中:c(OH-)<c(H+)+c(CH3COOH)
B.醋酸的电离方程式为CH3COOH+H2O⥫⥬CH3COO-+H3O+
C.0.001 mol·L-1 CH3COONa水溶液加水稀释,pH升高
D.0.001 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3
解析:选B。根据CH3COONa溶液的质子守恒关系有c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),A错误;CH3COONa溶液水解呈碱性,稀释促进水解,但碱性减弱,pH降低,C错误。
3.下列说法正确的是( )
A.浓度为0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,加冰醋酸,则增大
B.浓度为0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,升高温度,Ka(CH3COOH)不变,但醋酸的电离程度增大
C.浓度为0.1 mol·L-1 HA溶液的pH为4,则Ka(HA)约为1.0×10-7
D.CH3COOH的浓度越大,CH3COOH的电离程度越大
解析:选C。加入冰醋酸后,醋酸浓度增大,醋酸电离的氢离子浓度增大,温度不变,电离平衡常数不变,Ka=,则=减小,A错误;醋酸电离吸热,升高温度促进醋酸电离,平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,Ka增大,B错误;浓度为0.1 mol·L-1的HA溶液的pH为4,HA⥫⥬H++A-,c(H+)≈c(A-),则Ka(HA)=≈=1.0×10-7,C正确;CH3COOH为弱电解质,其浓度越大,电离程度越小,D错误。
4.测定水的总硬度一般采用配位滴定法,即在pH=10的氨性溶液中,以铬黑T作为指示剂,用EDTA(乙二胺四乙酸)标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+。测定中涉及的反应有:①M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)===MY2-;②M2++EBT(铬黑T,蓝色)===MEBT(酒红色);③MEBT+Y4-(EDTA)===MY2-+EBT。下列说法正确的是( )
A.化合物MEBT的稳定性大于MY2-
B.在滴定过程中眼睛要随时观察滴定管中液面的变化
C.达到滴定终点的现象是溶液恰好由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色
D.实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,测定结果将偏低
解析:选C。根据反应③可知,MEBT转化为MY2-,则MY2-的稳定性大于MEBT,A错误;在滴定过程中眼睛要随时观察锥形瓶中溶液颜色的变化,确定滴定终点,B错误;滴入标准液前,金属离子与EBT结合生成MEBT,此时溶液呈酒红色,当达到滴定终点时,MEBT转化为蓝色的EBT,所以滴定终点的现象为溶液恰好由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色,C正确;只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则相当于稀释标准液,导致消耗标准液的体积偏大,使测定结果偏高,D错误。
5.
向两个锥形瓶中各加入0.048 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.0~t min内,反应速率v(HCl)= mol·L-1·min-1
B.反应Ⅱ中溶液的pH:c>b
C.反应结束后,V(H2)=44.8 mL(标准状况下)
D.对于曲线Ⅱ,c点溶液中一定含有CH3COO-、OH-、Mg2+和H+
解析:选A。t min时盐酸未反应完全,0~t min内,反应速率v(HCl)< mol·L-1·min-1,A错误;醋酸溶液和镁条的反应过程中,c(H+)浓度减小,pH增大,则溶液的pH:c>b,B正确;0.048 g镁条的物质的量为=0.002 mol,2 mL 2 mol·L-1盐酸中n(HCl)=0.004 mol,由化学方程式Mg+2HCl===H2↑+MgCl2可知,生成0.002 mol H2,标准状况下的体积为0.002 mol×22.4 L/mol=44.8 mL,C正确;c点醋酸和镁条完全反应,得到醋酸镁溶液,c点溶液中一定含有CH3COO-、OH-、Mg2+和H+,D正确。
6.(2025·广东深圳高三统考)实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.升温,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.升温,CH3COONa溶液中增大
C.CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大幅度大于CH3COO-水解程度增大幅度
D.常温下,向CuSO4溶液中加入少量CH3COONa固体,Cu2+水解平衡向正方向移动,pH减小
解析:选C。升温,水电离平衡正向移动,纯水中c(H+)=c(OH-),A错误;升温CH3COONa溶液中CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-正向移动,c(CH3COO-)减小,c(CH3COOH)、c(OH-)增大,减小,B错误;CH3COONa溶液的pH值随温度的升高而变小,由于温度升高促进了水的电离,水电离程度的增幅大于CH3COO-水解程度的增幅,溶液的c(H+)增加,溶液的pH值降低,C正确;常温下,向CuSO4溶液中加入少量CH3COONa,Cu2+、CH3COO-水解相互促进,pH不是单一的由Cu2+水解程度决定,D错误。
7.(2025·北京石景山区高三期末)已知NaHSO3溶液显酸性。关于Na2SO3和NaHSO3的下列说法中,不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中,c(Na+)>c(SO)
B.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
C.NaHSO3溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)
D.可以用Na2SO3溶液吸收SO2,生成NaHSO3
解析:选C。NaHSO3溶液中,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),NaHSO3溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),c(Na+)<2c(SO)+c(HSO)。
8.泡腾片在水中会迅速发生泡腾反应,释放大量气体。某感冒药泡腾片含中成药、柠檬酸(用H3A表示)、苹果酸(用H2D表示)、碳酸氢钠和碳酸钠等。已知:pKa=-lg Ka,常温下,柠檬酸的pKa1=3.13,pKa2=4.76,pKa3=6.40;苹果酸的pKa1=2.85,pKa2=4.77;碳酸的pKa1=7,pKa2=11。下列说法正确的是( )
A.H3A的电离方程式:H3A⥫⥬3H++A3-
B.柠檬酸、苹果酸、碳酸氢钠、碳酸钠均为弱电解质
C.该感冒药泡腾片在水中释放的气体为CO2
D.常温下,pH=10的苹果酸钠溶液中,=10-7.62
解析:选C。H3A为弱酸,溶液中发生部分电离:H3A⥫⥬H++H2A-,A错误;强电解质是指在水溶液中或熔融状态下,能够完全电离的化合物,柠檬酸、苹果酸为弱酸,是弱电解质,碳酸氢钠、碳酸钠均为盐,属于强电解质,B错误;由pKa数值可知,苹果酸、柠檬酸酸性大于碳酸,则感冒药泡腾片在水中释放的气体为反应生成的CO2,C正确;常温下,pH=10的苹果酸钠溶液中,====1012.38,D错误。
9.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液、②NaOH溶液、③ZnO、④H2O2溶液、⑤Zn、⑥Fe、⑦AgNO3、⑧Ag2SO4。下列说法不正确的是( )
A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去
B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀
C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理
D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性
解析:选A。用酸性KMnO4溶液氧化Fe2+时,会引入K+、Mn2+等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产。
10.柠檬酸三钠(Na3A)是一种常用食品添加剂。室温下,用0.01 mol/L盐酸滴定10 mL 0.01 mol/L的柠檬酸三钠溶液(忽略溶液体积变化),测得溶液电导率与滴加盐酸体积V的关系如图所示。已知:柠檬酸H3A属于三元弱酸,25 ℃其电离平衡常数pKa=-lg Ka,pKa1=3.14,pKa2=4.77,pKa3=6.39。下列说法正确的是( )
A.a点代表正盐溶液,c(H+)的数量级为10-9
B.b点溶液显碱性
C.相同浓度的H+与Na+电导率相差不大
D.曲线上任意一点满足:c(Cl-)+c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)=0.01 mol/L
解析:选D。柠檬酸的pKa3=6.39,柠檬酸三钠的Kh1===10-7.61,a点为柠檬酸三钠溶液,c(OH-)=≈10-4.8,c(H+)≈10-9.2, c(H+)的数量级为10-10,A错误;b点为柠檬酸二钠和NaCl的混合溶液,HA2-的水解常数Kh2===10-9.23,电离大于水解,溶液显酸性,B错误;H+比Na+导电能力强很多,因为在水中H+移动最快,C错误;曲线上的任意一点都满足元素守恒原则,所以c(Cl-)+c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)=0.01 mol/L,D正确。
11.(2025·安徽阜阳太和中学期中)血浆中H2CO3/HCO使pH保持相对稳定对人体健康十分重要。已知:室温下,H2CO3的电离常数:pKa1=6.37,pKa2=10.25(pK=-lg K)。下列叙述错误的是( )
A.如果人体摄入少量碱性食物,则平衡向HCO方向移动,保持pH基本不变
B.血浆中越大,酸性减弱
C.当c(H2CO3)=c(HCO)时,血浆pH为6.37
D.当长期服用阿司匹林引起酸中毒时可服用NaHCO3溶液解毒
解析:选B。血浆中存在平衡:H2CO3⥫⥬H++HCO,若摄入碱性食物,平衡向右移动,减弱了碱的增加,保持pH稳定,A正确;Ka1=,=,如果增大,c(H+)增大,酸性增强,B错误。
12.常温下,已知:
物质
CH3COOH
H2CO3
CaCO3
平衡常数
K=l.8×10-5
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
Ksp=2.8×10-9
下列判断正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红,原因是CO+2H2O⥫⥬H2CO3+2OH-
B.常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则=18
C.NaHCO3溶液中,c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO)
D.2×10-3 mol/L的Na2CO3溶液与2×10-4 mol/L CaCl2溶液等体积混合,则混合后Ca2+的浓度是 mol/L(假设混合溶液体积为两溶液体积之和)
解析:选C。碳酸根离子分步水解,A错误;常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则==,故=×10-6=,B错误;根据质子守恒,NaHCO3溶液中c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+),C正确;2×10-3 mol/L的Na2CO3溶液与2×10-4 mol/L CaCl2溶液等体积混合,有碳酸钙沉淀生成,Na2CO3有剩余,剩余溶液中c(CO)==9×10-4 mol/L,则混合后Ca2+的浓度是=×10-5 mol/L,D错误。
13.下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
实验
实验探究方案
探究目的
A
将0.1 mol·L-1 CuSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 MgSO4溶液
证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
B
向NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4]溶液,观察现象
比较[Al(OH)4]-和CO结合H+的能力
C
向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入少量BaCl2固体,观察溶液颜色变化
验证Na2CO3溶液中存在水解平衡
D
用pH计测量相同浓度NaClO溶液与CH3COONa溶液的pH,比较两溶液的pH大小
比较次氯酸和醋酸酸性强弱
解析:选A。该实验条件下Mg(OH)2转化为Cu(OH)2,才能说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,应先滴加MgSO4溶液,再滴加CuSO4溶液,A错误;向NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4]溶液,观察现象,若产生白色沉淀说明[Al(OH)4]-比CO结合H+的能力强,B正确;钡离子将碳酸根离子沉淀,碳酸钠溶液中存在水解平衡,则平衡逆向移动,溶液碱性减弱,滴有酚酞的溶液红色变浅,C正确;盐类水解的规律是越弱越水解,同浓度的次氯酸钠与醋酸钠比较,次氯酸钠pH值大,次氯酸根离子水解程度大,说明次氯酸酸性更弱,D正确。
14.25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液
加入的NaOH溶液
混合后所得溶液
HA 10.0 mL0.20 mol·L-1
5.0 mL0.20 mol·L-1
溶液ⅠpH=5.0
HB 10.0 mL0.20 mol·L-1
5.0 mL0.20 mol·L-1
溶液ⅡpH=4.0
下列说法错误的是( )
A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明=10
C.混合Ⅰ和Ⅱ有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
D.混合Ⅰ和Ⅱ有c(HA)>c(HB)
解析:选B。溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分别为5.0和4.0,Ka(HA)<Ka(HB),<1,B错误;根据Ka(HA)<Ka(HB),酸性HA<HB,HB与NaA反应生成HA,则Ⅰ、Ⅱ混合后必有c(HA)>c(HB),D正确。
15.(2024·福建高考)将草酸钙固体溶于不同初始浓度[c0(HCl)]的盐酸中,平衡时部分组分的lg clg c0(HCl)关系如图。已知草酸Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3。下列说法错误的是( )
A.lg c0(HCl)=-1.2时,溶液的pH=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:c(Ca2+)=c(HC2O)+c(H2C2O4)+c(C2O)
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)===Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lg c0(HCl)=-4.1时,2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HC2O)+c(Cl-)
解析:选D。草酸钙固体溶于盐酸,平衡CaC2O4(s)⥫⥬Ca2+(aq)+C2O(aq)、C2O+H2O⥫⥬HC2O+OH-、HC2O+H2O⥫⥬H2C2O+OH-都正向移动,c(C2O)减小,c(HC2O)增大,曲线Ⅰ代表C2O,曲线Ⅱ代表HC2O,曲线Ⅲ代表H2C2O4。lg c0(HCl)=-1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则Ka1==c(H+)=10-1.3,溶液的pH=1.3,A正确;图中lg c0(HCl)=1时,c(H+)≈10 mol/L,c(HC2O)=1×10-2.8 mol/L,Ka1===10-1.3,c(H2C2O)=1×10-0.5 mol/L,图中lg c0(HCl)=1时,c(Ca2+)=c(H2C2O4)=1×10-0.5 mol/L,K==10-3,C正确;根据电荷守恒得2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)+c(Cl-),lg c0(HCl)=-4.1时,c(C2O)=c(HC2O),则存在关系2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HC2O)+c(Cl-),D错误。
二、非选择题(共4题,共55分)
16.(12分)(2025·山东济南实验中学月考)某化学兴趣小组利用滴定原理进行无水碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成的测定:称取样品12.870 0 g,加稀硝酸溶解,并加水定容至500 mL,得到待测液。
(1)铜的测定:取50.00 mL待测液,加入足量的氢氧化钠溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到的蓝色固体质量为1.176 0 g。则称取的样品中n(Cu2+)为______mol。
(2)采用沉淀滴定法测定氯,步骤如下:
a.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖(防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀);
c.加入指示剂,用0.100 0 mol/L NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液;
d.重复实验操作三次,平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是____________。
②如果不加硝基苯,可能造成所测含氯量________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据上述实验结果可推知该碱式氯化铜的化学式为______________。
解析:(1)50.00 mL待测液中n[Cu(OH)2]==0.012 mol,则称取的样品中n(Cu2+)=×0.012 mol=0.12 mol。(2)①滴定时,SCN-与Ag+结合生成AgSCN沉淀,当多余的Ag+被沉淀完全,再滴入NH4SCN标准溶液,可利用Fe3+与SCN-反应生成红色物质而观察到溶液变色,则应选用的指示剂为Fe(NO3)3溶液。②滴加NH4SCN标准溶液前,先加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,如果不加硝基苯,部分AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,消耗NH4SCN溶液体积偏大,导致计算的转化为AgCl沉淀消耗的AgNO3溶液的体积偏小,则测得样品中氯元素的含量偏小。(3)12.870 0 g无水碱式氯化铜中,含n(Cu2+)=0.12 mol;10.00 mL 0.100 0 mol/L NH4SCN溶液中含n(NH4SCN)=0.001 mol,共加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,由NH4SCN~AgNO3可知,与Cl-反应的n(AgNO3)=0.02 L×0.200 0 mol/L-0.001 mol=0.003 mol,由Cl-~Ag+可知,n(Cl-)=0.003 mol,则样品中n(Cl-)=0.003 mol×=0.06 mol;根据化合物中元素化合价代数和为0可知,2n(Cu2+)=n(Cl-)+n(OH-),即2×0.12 mol=0.06 mol+n(OH-),解得n(OH-)=0.18 mol,则无水碱式氯化铜中n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)=0.12 mol∶0.18 mol∶0.06 mol=2∶3∶1,即无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。
答案:(1)0.12 (2)①Fe(NO3)3溶液 ②偏小
(3)Cu2(OH)3Cl
17.(15分)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
(1)25 ℃时,FeCl3溶液呈酸性的原因是____________________________________(用离子方程式表示),把FeCl3溶液蒸干并灼烧得到的固体产物是______(填化学式)。
(2)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-)=__________,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=______________。
(3)25 ℃时,HF的电离常数为Ka=3.6×10-4;H3PO4的电离常数为Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13。在H3PO4溶液中加入过量NaF溶液的反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
(4)25 ℃时,柠檬酸(用H3R表示)为三元弱酸,其电离常数Ka1=7.4×10-4,Ka2=1.7×10-5,Ka3=4.0×10-7。
①在含有浓度均为0.1 mol·L-1的NaH2R和Na2HR的混合液中,c(H2R-)_____(填“<”“>”或“=”)c(HR2-);c(H3R)+c(H2R-)+c(HR2-)+c(R3-)=________(填写准确数值);
②当c(H2R-)=c(R3-)时,溶液的pH=__________。(保留三位有效数字,已知:lg6.8≈0.832)
解析:(2)25 ℃,NH3·H2O的Kb===1.8×10-5,因电离微弱,NH3·H2O的浓度近似为2.0 mol·L-1,解得c(OH-)=6.0×10-3 mol·L-1;=·=,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,溶液中的=0.62。
(4)①在含有浓度均为0.1 mol·L-1的NaH2R和Na2HR的混合液中,H2R-电离常数Ka2=1.7×10-5,H2R-水解常数Kh==≈1.35×10-11,H2R-以电离为主生成HR2-,HR2-电离常数Ka3=4.0×10-7,HR2-水解常数为≈5.9×10-10,HR2-电离大于水解,又因H2R-的电离程度大于HR2-的电离程度,所以c(H2R-)<c(HR2-)。②Ka3×Ka2=,当c(H2R-)=c(R3-)时,代入数据得c2(H+)=1.7×10-5×4.0×10-7,pH=-lg c(H+)≈5.58。
答案:(1)Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+ Fe2O3
(2)6.0×10-3 mol·L-1 0.62
(3)F-+H3PO4===H2PO+HF
(4)< 0.2 mol/L 5.58
18.(16分)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含钴配合物的原料。下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe、Al 等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程:
回答下列问题:
(1)写出加“适量NaClO3”发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀,分别为__________________(填化学式)。
(3)操作Ⅰ的步骤包括______________、冷却结晶、减压过滤。
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH-)过大,其原理是________________________________________________________________________。
(5)“氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为________(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是__________________________________。写出该步骤的化学方程式:_________________________________________________________________________。
(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将 [Co(NH3)6]Cl3转化成Co3+后,加入过量KI 溶液,再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:2Co3++2I-===2Co2++I2,I2+2S2O===2I-+S4O,实验过程中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是________。
a.用久置于空气中的KI固体配制溶液
b.盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管用蒸馏水洗涤后未润洗
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡
d.溶液蓝色褪去,立即读数
解析:以含钴废料(含少量Fe、Al 等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3,用盐酸溶解废料,得到Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液,加入适量的NaClO3将亚铁离子氧化为铁离子,再加入碳酸钠调节pH,沉淀铝离子、铁离子为氢氧化铝和氢氧化铁,过滤,得到滤液,向含有Co2+的溶液中加入盐酸调节pH=2~3,经操作Ⅰ得到CoCl2·6H2O,再向混合液中依次加入氨水和过氧化氢,发生反应H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O===2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O,再将沉淀在氯化氢氛围下蒸发浓缩,冷却结晶,减压过滤得到产品。
(5)若先加入过氧化氢,将钴元素氧化到Co3+,后加入氨水,会生成氢氧化钴,不利于产品的生成,故甲同学正确,先加入氨水再加入过氧化氢,可防止Co(OH)3的生成。
(6)用久置于空气中的KI固体配制溶液,碘化钾部分被氧化为碘单质,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准液增多,测定结果偏高,a正确;盛装Na2S2O3标准液的碱式滴定管用蒸馏水洗涤后未润洗,则标准液被稀释,滴定时消耗的硫代硫酸钠标准液体积增多,测定结果偏高,b正确;滴定结束后,发现滴定管内有气泡,气泡占体积,则消耗的硫代硫酸钠标准液体积读数偏小,测定结果偏低,c错误;溶液蓝色褪去,立即读数,此时溶液混合不均,碘单质可能并未完全被标准液反应,导致消耗的标准液减少,测定结果偏低,d错误。
答案:(1)6Fe2++ClO+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O
(2)Fe(OH)3和Al(OH)3
(3)HCl氛围下蒸发浓缩
(4)NH4Cl溶于水电离出的NH会抑制后期加入的NH3·H2O的电离
(5)甲 防止Co(OH)3的生成 H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O===2Co(NH3)6Cl3↓+12H2O
(6)ab
19.(12分)(2025·山东淄博高二期末)硒(Se)是人体必需的微量元素之一,Se形成的含氧酸主要有H2SeO4和H2SeO3。
已知:H2SeO4===H++HSeO,HSeO⥫⥬H++SeO。回答下列问题:
(1)0.1 mol·L-1的NaHSeO4水溶液显________性(填“酸”“中”或“碱”,下同),c(Na+)+c(H+)________(填“>”“<”或“=”,下同)c(OH-)+c(HSeO)+c(SeO)。
(2)常温下,0.1 mol·L-1 H2SeO4溶液中c(H+)=0.11 mol·L-1,则H2SeO4第二步电离的电离常数为________(保留2位有效数字)。含等物质的量NaHSeO4和 Na2SeO4的溶液显________性。
(3)向H2SeO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,生成BaSeO4沉淀,反应的离子方程式为__________________________________。
(4)常温下,向H2SeO3溶液中滴加NaOH溶液,溶液pH与离子浓度关系如图所示。
表示lg与pH关系的线为________(填字母)。常温下,Ka2(H2SeO3)=________。X点pH=4.6,则X点溶液中:c(SeO)________c(H2SeO3)。
答案:(1)酸 >
(2)1.2×10-2(或0.012) 酸
(3)H++HSeO+Ba2++2OH-===BaSeO4↓+2H2O
(4)M 10-6.6 =
学科网(北京)股份有限公司
$