2024届高三化学二轮专题复习:盐类的水解
一、单选题
1.(陕西省铜川市2023届高三下学期第二次模拟考试理综化学试题)25°C时,将HCl气体缓慢通入0.1 mol·L-1的氨水中,溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[t= ]的关系如图所示。若忽略溶液体积变化,下列有关说法正确的是
A.25°C时,NH3·H2O 的电离平衡常数为 10-9.25
B.t=0.5时,c(NH3·H2O)>c(Cl-)> c()
C.P2所示溶液: c()> 100 c(NH3·H2O)
D.P1 所示溶液: c(Cl-)= 0.05mol·L-1
2.(甘肃省2023届高三下学期第二次高考诊断考试理综化学试题)常温时,将的溶液加水稀释,溶液中与的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.
B.P、Q点对应的溶液的不相等
C.Q点对应的溶液中
D.加入适量固体可使P点向W点移动
3.(2023春·安徽·高三校联考期中)25℃时,溶液加水稀释,混合溶液中与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.P、Q点对应溶液中的值:
C.若将溶液无限稀释,溶液中
D.相同条件下,若改为,P点移至W点
4.(2023·福建·校联考三模)常温下,向20 mL 0.1 mol/L H2S溶液中缓慢加入少量溶于水的MSO4粉末(已知MS难溶,忽略溶液体积变化),溶液中与变化如图所示。已知:,。下列说法错误的是
A.a点溶液的pH约为5
B.a、b、c三点溶液中由水电离产生的最大的是a点
C.b点溶液中,
D.c点溶液中,
5.(2023·广东·高三专题练习)H2A为二元弱酸,常温下将0.1mol·L-1的NaOH溶液滴入20mL0.1mol·L-1的NaHA溶液中,溶液中HA-(或A2-)的分布系数δ、NaOH溶液体积V与pH的关系如图所示。
[已知: δ(HA-)= ]
下列叙述正确的是
A.曲线a表示的是A2-的分布系数变化曲线
B.H2A的第二步电离平衡常数的数量级为10-6
C.n点对应的溶液中,2c(H+)+c(HA -)- 2c(OH- )=c(A2-)-3c(H2A)
D.在n、p、q三点中,水的电离程度大小关系为: n>p>q
6.(2023秋·北京大兴·高三统考期末)下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.电解精炼铜的阴极反应式为:
B.钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀:
C.溶于水产生:
D.明矾作净水剂:
7.(2023·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习)25℃时,向溶液中逐滴加入浓度为的盐酸,溶液中与、加入盐酸的体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.的水解平衡常数的数量级为
B.溶液中水的电离程度:a点C.b点溶液中各微粒的浓度关系为
D.d点溶液的
8.(2023秋·浙江温州·高三统考期末)25℃时,常见酸的Ka如下:
下列说法正确的是
A.酸性:
B.25℃时,溶液的pH>7
C.25℃时,溶液中:
D.25℃时,中:
9.(2023秋·广东深圳·高三统考期末)常温下,用的溶液滴定和的混合酸,测得溶液的导电能力随滴入体积V的关系如图所示。已知为强酸,为弱酸,N点和P点可分别看作和恰好与完全反应的点,忽略溶液混合时引起的体积变化。下列叙述中正确的是
A.M点溶液中和的浓度均为
B.P点溶液中存在:
C.Q点溶液中存在:
D.水的电离程度:
10.(2023·江苏·模拟预测)甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,仅考虑、和三种微粒,其分布分数()与溶液关系如图。[如中的分布系数:]。下列说法不正确的是
A.曲线a代表
B.两性离子的浓度在附近最大,说明两性离子的电离能力比水解强
C.的平衡常数
D.
11.(2023·全国·统考模拟预测)25℃时,用KOH溶液滴定柠檬酸(化学式为C6H8O7,结构简式为)溶液,溶液中-lgc(H+)与C6H8O7、C6H7O、C6H6O、C6H5O的分布系数δ的关系如图所示[如C6H7O的分布系数δ(C6H7O)=]。下列说法错误的是
A.柠檬酸为三元弱酸,Ka3的数量级为10-7
B.pH=2.1时,c(C6H8O7):c(C6H7O)=1:10
C.溶液中水的电离程度a<b<c
D.0.01mol L-1K2C6H6O7溶液中c(OH-)-c(H+)<2c(C6H8O7)
12.(2023春·海南海口·高三统考阶段练习)某同学利用如图所示装置探究的性质。下列有关叙述错误的是
A.碳酸钠溶液呈碱性,通入前试管①中溶液呈红色
B.持续通入,试管①中溶液的颜色会慢慢褪去
C.通入后,试管②中溶液的红色会褪去,加热试管②,会恢复红色
D.可以用氯化钡溶液进行尾气处理,得到沉淀
13.(2023·广东深圳·统考二模)劳动实践促成长。下列劳动实践项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动实践项目 化学知识
A 洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污 油脂在碱性条件下能发生水解反应
B 用pH计测定正常雨水的pH约为5.6 CO2溶于水后溶液显酸性
C 制作豆腐的过程中煮沸豆浆 一定条件下,蛋白质可发生盐析
D 用明矾处理污水 明矾水解可形成Al(OH)3胶体
A.A B.B C.C D.D
14.(2023春·山西太原·高三统考期末)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol/L的3种溶液的pH:
溶质 NaClO
pH 8.8 11.6 10.3
下列说法不正确的是
A.以上溶液的pH可以用pH计测定
B.常温下,浓度为0.1 mol/L 溶液的pH>11.6
C.常温下,电离常数
D.常温下,0.1 mol/L碳酸钠溶液中:
二、原理综合题
15.(2023·广东·高三专题练习)绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx,直接排放会造成环境污染,排放前需要进行处理。试回答下列问题:
(1)某实验小组设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l,试写出CO还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________。
(2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2,Ka2=6.2×l0-8)
(3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中,反应器中一直维持下列条件:温度为298K,pH=12,NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的烟气,则反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 Cl-
c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×l0-4 l.2×10-5 3.4×10-3
在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________。脱硫、脱硝反应的△H_________0(填“<”“>”或“=”)。
②已知脱硝主要反应为;4NO+3+4OH-=4+3C1-+2H2O。由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是________(写出其中一个原因)。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率,可以采用的措施是________(写出其中一条措施)。
③脱硝主要反应的平衡表达式为:,其中pe(NO)为平衡分压。结合题目信息,计算298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数:K=________(只列算式代入数据,不作运算)
(4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2,能得到更好的烟气脱硫效果,其原因是________。
16.(2023春·山东滨州·高三统考开学考试)氮是最重要的生命必需元素之一,与之相关的碱较多。部分碱在常温下的电离平衡常数如下表。
名称 氨 联氨 羟胺 甲胺
化学式
电离常数
回答以下问题:
(1)常温下,氨水的电离度为_______。
(2)液氨能发生类似于水的自偶电离:,基于此,液氨可以与亚硫酰氯( )发生氨解反应生成,则另一产物为_______。
(3)用化学用语表示羟胺溶液显碱性的原因_______,据此分析羟胺的小于甲胺的原因_______(从电负性、电子云密度角度作答)。
(4)常温时,浓度相同的① ② ③ ④ ⑤溶液的pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
(5)用的标准盐酸滴定的溶液,滴加标准盐酸的体积为V(mL)。下列说法正确的是
A.当时,反应的离子方程式为
B.滴定过程中,应选用酚酞作指示剂
C.当时,溶液呈中性
D.常温下,反应的平衡常数
三、工业流程题
17.(2023·全国·模拟预测)利用钛白废酸[含、、等]和粉煤灰可资源再利用制备无机高分子絮凝剂 聚合硫酸硅酸铁铝(PFASS),工艺流程如下:
已知:①粉煤灰在酸中只有有限的溶解能力;
②粉煤灰的化学组成:
化学成分 其他
质量分数/% 52.26 22.42 11.96 13.36
回答下列问题:
(1)一种铁 铝合金晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为_______。其中基态铁原子价层电子排布式为_______。
(2)为提高浸取率,可采取的措施有_______(填序号)。
A.加入合适的助溶剂 B.将粉煤灰加热处理 C.适当延长浸取时间
(3)“酸化、聚合”步骤加入的最佳试剂为_______;“碱浸”后所得滤液的主要成分为_______。
(4)通入氧气时发生反应的离子方程式:_______。
(5)步骤X加入铁矿烧渣的目的是_______。
(6)根据所学知识推测,与传统净水剂PAC(聚合氯化铝)相比,聚合硫酸硅酸铁铝聚合程度更_______(填“大”或“小”),理由是_______。
(7)聚合硫酸硅酸铁铝可表示成,则_______。
18.(2023春·浙江·高三期中)高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制备高性能磁性材料的原料。实验室对软锰矿为原料制备高纯碳酸锰的工艺进行研究,流程如下:
已知:①软锰矿的主要成分为,主要含有的杂质为、、。浸出过程中可能产生难溶物。
②难溶于水、乙醇,100℃开始分解。
③开始沉淀的。请回答下列问题:
(1)写出流程①所得软锰矿浸出液中的金属阳离子有___________。
(2)根据下图中温度对锰浸出率的影响及生成率的关系分析,最佳浸锰温度是___________℃。
(3)下列说法正确的是___________。
A.通入的气体,实验室常用固体和98.3%的硫酸制备
B.为了提高浸出速率和效率,可在水中加少量硫酸
C.在气体总流速一定的情况下,适当增大比例,可提高的利用率
D.为了除去浸出液中的杂质离子,可选择直接加足量氨水
(4)由溶液制备高纯的过程中,选择合理的操作步骤并排序:___________。
_______→_______→_______→_______
a.控制温度65℃,边搅拌边加入足量溶液
b.控制温度65℃,边搅拌边加入足量溶液
c.保温熟化1h再离心分离,沉淀用少量乙醇洗涤2~3次
d.保温熟化1h再离心分离,沉淀用少量水洗涤2~3次
e.检验是否被洗涤除去
f.70~80℃低温干燥
g.120℃恒温干燥
过程②沉锰反应的现象既有沉淀又有气体,该离子方程式为___________。
(5)为测定产品中的含量,取ag样品于烧杯中加水溶解,加足量稀硫酸溶解,全部转移至250mL容量瓶中。取25.00mL于锥形瓶中,利用EDTA标准溶液(阴离子简写为)进行配位滴定来测定,化学方程式可表示为,平均消耗标准溶液VmL。该产品中的质量分数为___________(用含a、V的式子表示)。
参考答案:
1.C
【分析】由图可知P1时铵根和一水合氨的浓度相同,P2时溶液显中性,氢离子和氢氧根离子相同,同时结合一水合氨的电离常数的表达式,Kb=,以此解题。
【详解】A.由图可知,图中P1点pH=9.25,c(OH-)==10-4.75mol/L,此时c()=c(NH3·H2O),则NH3·H2O 的电离平衡常数为Kb==c(OH-)=10-4.75,A错误;
B.t=0.5时溶质为等浓度的氯化铵和一水合氨的混合物,由图可知溶液此时显碱性,则一水合氨的电离大于铵根离子水解,则此时溶液中的离子浓度大小顺序为:c()>c(Cl-)> c(NH3·H2O),B错误;
C.P2所示溶液pH=7,c(OH-)==10-7mol/L,根据其电离常数Kb==10-4.75,则,故c()> 100 c(NH3·H2O), C正确;
D.P1所示溶液中电荷守恒,c(H+)+c()=c(OH-)+c(Cl-),根据氮原子守恒,c()=c(NH3·H2O)=0.05mol/L,由图可知P1点时c(H+)
2.A
【详解】A.已知,由图可知,当时,,,所以 ,,A正确;
B.,只与温度有关,P、Q点对应的溶液,温度相同,所以相等,B错误;
C.Q点对应的溶液中,,,根据物料守恒:,所以,C错误;
D.加入适量固体,增大,减小,P向Q方向移动,D错误;
故选A。
3.C
【详解】A.由P点数据可知Kb(ROH)==10-8×102.3=10-5.7,A错误;
B.R2SO4属于强酸弱碱盐,溶液中存在R++H2OROH+H+,Kh=,因此有,Kh只受温度的影响,加水稀释,水解常数不变,c(ROH)减小,横坐标从左向右是加水稀释过程中c(OH-),因此P点c(ROH)小于Q点c(ROH),即的值:P<Q,B错误;
C.将溶液无限稀释,溶液接近中性,由电荷守恒可知c(R+)≈2c(),C正确;
D.溶液浓度增大,Kb(ROH)不变,混合溶液中-lg与lgc(OH-)的关系曲线不变,相同条件下,若改为,不可使P点移至W点,D错误;
故选C。
4.C
【详解】A.设0.1mol/L的H2S溶液中c(H+)为x,则c(H+)≈c(HS-)=xmol/L,Ka1(H2S)==≈=1.0×10-9,x=10-5mol/L,a点溶液的pH约为5,A正确;
B.随着MSO4粉末的加入发生反应MSO4+H2S=MS↓+H2SO4,随反应进行硫酸浓度增大,对水电离的抑制程度增大,a、b、c三点中由水电离产生的c(H+)最大的是a点,B正确;
C.Ka1(H2S)==1.0×10-9,Ka2(H2S)==1.0×10-13,Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=×=1.0×10-9×1.0×10-13,得到=1.0×10-22,b点c(H+)=0.1mol/L,故有:=1.0×10-20,C错误;
D.物料守恒可知,c点除了溶液中含硫元素外,沉淀MS中也含硫元素,则c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)<0.1mol L-1,D正确;
故答案为:C。
5.C
【详解】A.用NaOH溶液滴定NaHA发生反应NaOH+NaHA=Na2A+H2O,HA-不断减少,A2-不断增多,故曲线b表示的是A2-的分布系数变化曲线,A错误;
B.m点时HA-和 A2-的分布系数相同,pH=4.2,则H2A的第二步电离平衡常数,其数量级为10-5,B错误;
C.n点时滴入了10mLNaOH溶液,溶液中NaHA和Na2A的浓度比为1:1,根据电荷守恒和物料守恒可得,,,消去c(Na+)可得2c(H+)+c(HA -)- 2c(OH- )=c(A2-)-3c(H2A),C正确;
D.A2-的水解程度大于HA-,在NaOH与NaHA恰好完全反应之前溶液中A2-越多,水的电离程度越大,则在n、p、q三点中,水的电离程度大小关系为: n
6.B
【详解】A.电解精炼铜的阴极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜,反应式为:,A正确;
B.钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀中铁失去电子生成亚铁离子:,B错误;
C.溶于水生成弱酸碳酸,碳酸部分电离产生:,C正确;
D.明矾作净水剂是铝离子能水解生成氢氧化铝胶体:,D正确;
故选B。
7.B
【分析】lg=0时,c(MOH)=c(M+),此时pOH=4.2,则c(OH-)=10 4.2mol·L 1,根据Kb(MOH)=可知此时Kb(MOH)=c(OH-)=10 4.2;
【详解】A.由分析可知,MCl的水解常数为,数量级为10 10,A错误;
B.酸和碱都会抑制水的电离,开始未加入HCl溶液,原碱溶液电离出的氢氧根离子抑制水的电离,加入HCl溶液到中和率100%时生成可以水解的MCl,促进水的电离,即中和率从0至100%的过程水的电离程度一直增大,所以水的电离程度:aC.b点加入10mL0.2的盐酸,溶质为等量的MOH和MCl,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则MOH的电离程度大于M+水解程度,所以离子浓度大小顺序为c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),C错误;
D.d点溶质为MCl,该物质为强酸弱碱盐,溶液显酸性,则d点溶液的,D错误;
故选B。
8.C
【详解】A.从表中数据可知,酸性H2C2O4>HNO2>,A错误;
B.的水解平衡常数为=1.8×10-13
D.根据电荷守恒可知,0.01mol/LNa2C2O4中,,D错误;
故答案选C。
9.C
【详解】A.中和的是,消耗的体积为点中和的是,消耗的体积为,故的浓度均为,A项错误;
B.由电荷守恒可知P点溶液中存在:,B项错误;
C.Q点时的物质的量之比为,不水解,发生水解,则有,C项正确;
D.P点恰好生成强碱弱酸盐NaY,水的电离程度是最大的,D项错误。
故选C。
10.D
【分析】甘氨酸中含有羧基和氨基,既有酸性也有碱性,在强酸性溶液中,主要以存在,在强碱性溶液中主要以存在,所以图中曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表;
【详解】A.综上所述,曲线a代表,故A正确;
B.电离呈酸性,水解呈碱性,如图,pH=6左右时,浓度最大,说明两性离子的电离能力比水解强,故B正确;
C.的平衡常数,如图,pH=2.35时,和分布系数相等,即浓度相等,此时,,根据,则,故C正确;
D.由C项可知,,根据曲线b和c交点坐标(9.78,0.5)可得,的平衡常数为,即,则,所以,故D错误;
故选D。
11.B
【详解】A.由图可知,曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表,曲线Ⅳ代表,,c点,则,数量级为,A项正确;
B.,a点,,当pH=2.1时,,B项错误;
C.溶液pH由3.1变化到6.8的过程中,加入KOH溶液越多,体系对水电离的抑制作用越弱,水的电离程度a<b<c,C项正确;
D.当KOH与柠檬酸的物质的量之比为2:1时,恰好生成,,说明的电离程度大于水解程度,则,根据电荷守恒,物料守恒,得出,结合,可知,D项正确。
故选B。
12.D
【详解】A. 碳酸钠溶液水解呈碱性、能使酚酞变红,则通入前试管①中溶液呈红色,A正确;
B. 二氧化硫酸性大于碳酸,持续通入,二氧化硫与碳酸钠溶液反应,碳酸钠依次转化为碳酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,碱性不断减弱,且亚硫酸氢钠溶液呈酸性,则试管①中溶液的颜色会慢慢褪去,B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,与品红反应生成无色不稳定的物质,故通入后,试管②中溶液的红色会褪去,加热试管②,会恢复红色,C正确;
D.H2SO3的酸性比HCl弱,二氧化硫通入氯化钡溶液中,不发生反应、得不到沉淀,不能用氯化钡溶液进行尾气处理,D不正确;
答案选D。
13.C
【详解】A.热的纯碱溶液呈碱性,能够促进油脂水解转化为可溶性的甘油和高级脂肪酸钠,故洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污是由于油脂在碱性条件下能发生水解反应,A不合题意;
B.正常雨水中由于溶有CO2,CO2+H2OH2CO3的缘故,导致溶有呈酸性,pH约为5.6,B不合题意;
C.加热煮沸将使蛋白质发生变性而不是盐析,C符合题意;
D.明矾水解可形成Al(OH)3胶体Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有很强的吸附性,故可用明矾处理污水,D不合题意;
故答案为:C。
14.B
【详解】A.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以测定三种溶液的pH时,不能选用pH试纸测定,应用pH计测定,故A正确;
B.碳酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子,所以常温下,浓度为0.1mol/L碳酸氢钠溶液的pH小于11.6,故B错误;
C.由表格数据可知,0.1mol/L醋酸钠溶液的pH小于0.1mol/L次氯酸钠溶液的pH,由盐类水解规律可知,醋酸的酸性强于次氯酸,电离常数大于次氯酸,故C正确;
D.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,由电荷守恒关系可知,溶液中,故D正确;
故选B。
15.(1)2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) ΔH=-270kJ·mol-1
(2)c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)
(3) 4OH-++2SO2 2+Cl-+2H2O < 脱硝反应活化能较高,或脱硫反应活化能较低,或SO2还原性更强,或SO2易溶于水而NO溶解度较低等 加入合适催化剂,或增大NaClO2溶液浓度,或通入适量氧气,或适当升高温度
(4)2OH-+ClO-+SO2 +Cl-+H2O,Ca2+与形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高
【详解】(1)已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l,可得热化学方程式①O2(g)+S(s))= SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1;②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1;CO还原SO2生成CO2和S(s)的化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s),根据盖斯定律可知,由②2-①可得目标方程式,故热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) ΔH=-270kJ·mol-1。
(2)Na2SO3溶液与SO2发生反应的化学方程式为,溶液显酸性,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,说明溶质为Na2SO3和,c(H+)=c(OH-),的电离常数为Ka2=6.2×l0-8,的水解常数为,故的水解常数大于的电离常数,溶液显中性,则的水解产生的氢氧根离子与的电离产生的氢离子近似相等,则c()>c(),故溶液中各离子浓度的大小关系为c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。
(3)①由表格信息可知,NaClO2将SO2主要氧化为,得电子被还原为氯离子,溶液显碱性,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式4OH-++2SO2 2+Cl-+2H2O。由图可知,随温度升高,SO2和NO的平衡分压pe的负对数减小,则平衡分压增大,即升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应放热反应,故脱硫、脱硝反应的△H<0。
②脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是脱硝反应活化能较高,或脱硫反应活化能较低,或SO2还原性更强,或SO2易溶于水而NO溶解度较低等。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率,可以采用的措施是加入合适催化剂,或增大NaClO2溶液浓度,或通入适量氧气,或适当升高温度。
③已知脱硝主要反应为;4NO+3+4OH-=4+3C1-+2H2O,脱硝主要反应的平衡表达式为:,其中pe(NO)为平衡分压。已知脱硫的主要反应为4OH-++2SO2 2+Cl-+2H2O,由图可知,298K时,pe(SO2)的负对数为43,则pe(SO2)=10-43Pa,则298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数:
(4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2,能得到更好的烟气脱硫效果,其原因是2OH-+ClO-+SO2 +Cl-+H2O,Ca2+与形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高。
16.(1)1.3%
(2)SO(NH2)2
(3) NH2OH+H2O[NH3OH]++OH- 氧的电负性比碳的大,甲基属给电子基,羟基属吸电子基,所以甲胺中氮的电子云密度比羟胺中氮的电子云密度,更易结合水电离出的H+
(4)⑤>①>②>④>③
(5)AD
【详解】(1)已知NH3 H2O+OH-,设发生电离NH3 H2O的浓度为cmol/L,则Kb==≈=1.69×10-5,解得c=1.3×10-3mol/L,常温下,氨水的电离度为=1.3%,故答案为:1.3%;
(2)液氨能发生类似于水的自偶电离:,基于此,液氨可以与亚硫酰氯( )发生氨解反应生成NH4Cl,即与SOCl2中的Cl结合,则另一产物为SO(NH2)2,故答案为:SO(NH2)2;
(3)羟胺和水反应生成[NH3OH]+和OH-,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性即NH2OH+H2O[NH3OH]++OH-,从题干电离常数数据可看出,甲胺碱性比羟胺的碱性更强,原因是氧的电负性比碳的大,甲基属给电子基,羟基属吸电子基,所以甲胺中氮的电子云密度比羟胺中氮的电子云密度,更易结合水电离出的H+,故答案为:NH2OH+H2O[NH3OH]++OH-;氧的电负性比碳的大,甲基属给电子基,羟基属吸电子基,所以甲胺中氮的电子云密度比羟胺中氮的电子云密度,更易结合水电离出的H+;
(4)①②③④⑤均为强酸弱碱盐,同浓度时,对应的弱碱的碱性越弱,水解程度越大,对应的强酸弱碱盐溶液显酸性,则酸性越强,pH越小,结合表格中的电离常数可知,电离常数越小,碱性越弱,即Kb(CH3NH2)>Kb(NH3)>Kb1(N2H4)>Kb(NH2OH)>Kb2(N2H4),故pH由大到小的顺序为:CH3NH3Cl>NH4Cl >N2H5Cl>NH3OHCl >N2H6Cl2即⑤>①>②>④>③,故答案为:⑤>①>②>④>③;
(5)A.已知N2H4是二元弱碱,其与HCl反应是分步进行的,N2H4+HCl=N2H5Cl、N2H5Cl+HCl=N2H6Cl2,故当时,反应的离子方程式为,A正确;
B.由于滴定终点的溶质为N2H5Cl和N2H6Cl2由于水解而呈酸性,酚酞的变色范围为8~10,故滴定过程中,不能选用酚酞作指示剂,应该选用甲基橙作指示剂,B错误;
C.根据电荷守恒可知,滴定过程中一直存在: ,当时,则有,即c(OH-)>c(H+)即溶液呈碱性,C错误;
D.常温下,反应的平衡常数K=====,D正确;
故答案为:AD。
17.(1)
(2)ABC
(3)
(4)
(5)进一步消耗废酸,调节溶液pH,利于下一步聚合
(6) 大 、水解与硅酸根离子水解互相促进,利于产品聚合
(7)2
【分析】粉煤灰经钛白废酸浸取后,没有溶解,进入滤渣1,过滤后滤液中有、、、等离子,因为酸性太强,不利于、的水解,加入铁矿烧渣消耗酸,再通入氧气可氧化,适当调节pH可获得聚合硫酸铁铝;滤渣1中经NaOH溶液浸取后得硅酸钠溶液,酸化、聚合获得聚合硅酸,最后合成聚合硫酸硅酸铁铝。
【详解】(1)由晶胞结构及均摊法可知,晶胞中Fe原子的个数:,Al原子的个数:4,所以化学式为;铁是26号元素,因此基态铁原子价层电子排布式为;故答案为:;。
(2)A、B、C都是工艺流程中提高浸取率的措施,此外还有搅拌等;故答案为:ABC。
(3)制取聚合硫酸硅酸铁铝时为防止引入杂质,“酸化、聚合”步骤加入的最佳试剂为硫酸,碱浸时发生NaOH和的反应,所得滤液的主要成分应为;故答案为:;。
(4)加入铁矿烧渣经“步骤X”后,溶液中含有,氧气可氧化,离子方程式为;故答案为:。
(5)“氧化、聚合”前剩余的钛白废酸过多的话,会导致酸性太强,不利于和水解聚合,所以需要用铁矿烧渣消耗过量的酸,调节溶液pH,利于下一步聚合;故答案为:进一步消耗废酸,调节溶液pH,利于下一步聚合。
(6)根据所学知识推测,与传统净水剂PAC(聚合氯化铝)相比,聚合硫酸硅酸铁铝聚合程度更大,理由是、水解与硅酸根离子水解互相促进,水解程度更大,有利于产品聚合;故答案为:大;、水解与硅酸根离子水解互相促进,利于产品聚合。
(7)根据化合价代数和为0的原则,可得,解得;故答案为:2。
18.(1)Mn2+、Fe2+、Al3+
(2)90
(3)BC
(4) bdef
(5)
【分析】软锰矿浆(主要含MnO2,同时含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)中通入SO2,将MnO2、Fe2O3分别还原为Mn2+、Fe2+,流程①所得软锰矿浸出液中的金属阳离子Mn2+、Fe2+、Al3+;结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,过滤得到的滤液中含硫酸锰,加碳酸氢铵反应生成碳酸锰,以此来解答。
【详解】(1)流程①所用试剂为酸,酸和碱性氧化物反应生成盐和水,能和酸反应的氧化物为Fe2O3、Al2O3和MnO2,二氧化硫有还原性,能把Fe3+和MnO2还原生成Fe2+和Mn2+,且有氮气保护,所以溶液中含有的阳离子为Mn2+、Fe2+、Al3+。答案为:Mn2+、Fe2+、Al3+;故答案为:Mn2+、Fe2+、Al3+;
(2)由图可知,副反应MnSO4+ SO2MnS2O6的正反应是放热反应,△H<0;温度选择不合理时会产生杂质造成锰损失,当温度为90℃ 时,MnS2O6的生成率为0,故答案为:90;
(3)A.通入的气体,实验室常用固体和体积比1:1的浓硫酸制备,98.3%的硫酸以分子形式存在,和浓硫酸的反应是在离子状态下能进行,A错误;
B.适当加入硫酸,此时酸性增强,能够加快金属氧化物的反应速率,提高浸出速率和效率,B正确;
C.在气体总流速一定情况下,增加氮气比例,能充分反应,能提高的利用率,C正确;
D.题中开始沉淀的,因此足量的氨水加入Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,也会导致锰离子也同样变为沉淀,故D错误;
故答案选B、D。
(4)的碱性比强,而在时开始沉淀,因此选用溶液,碳酸锰难溶于水、乙醇,但乙醇难以洗去无机离子,因此选择少量水洗涤沉淀,因此合理的顺序是:bdef;沉锰反应中的离子方程式:;故答案为:bdef;;
(5)根据以上反应过程可得关系式:~ Mn2+ ~,该产品中的质量分数;故答案为:。