11.下表是不同溫度下水的離子積常數(shù):
溫度/℃25T2
水的離子積常數(shù)1×10-141×10-12
試回答以下問題:
(1)T2℃時,將pH=11的苛性鈉溶液V1L與pH=1的稀硫酸V2L混合(設混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和),所得混合溶液的pH=2,則V1:V2=9:11.此溶液中各種離子的濃度由大到小的順序是c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);.
(2)25℃時,用0.01mol/LNaOH溶液滴定0.02mol/L 的硫酸,中和后加蒸餾水稀釋到5mL,若滴定時終點判斷有誤差;①多加了1滴NaOH溶液②少加1滴NaOH溶液(設1滴為0.05mL),則①和②溶液中c(OH-)之比是106:1.
(3)25℃時,0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH為8,同濃度的NaAlO2溶液的pH為11.將兩種溶液等體積混合,可能發(fā)生的現(xiàn)象白色沉淀,其主要原因是(用離子方程式表示)HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
(4)已知25℃時:
難溶物Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2
Ksp8.0×10-168.0×10-381.0×10-17
用廢電池的鋅皮制備ZnSO4•7H2O的過程中,需去除少量雜質鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解.當加堿調節(jié)pH為2.7時,鐵剛好完全沉淀而鋅開始沉淀(離子濃度小于1×10-5mol/L時,即可認為該離子沉淀完全;假定Zn2+濃度為0.1mol/L).若上述過程不加H2O2后果和原因是Zn2+和Fe2+分離不開,F(xiàn)e(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近.(lg2=0.3   lg3=0.48)

分析 (1)T2℃時,pH=11的苛性鈉溶液中氫氧根的濃度是0.1mol/L,V1 L與pH=1的稀硫酸V2 L混合(設混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和),所得混合溶液的pH=2,說明稀硫酸過量,則$\frac{{0.1{V_1}-0.1{V_2}}}{{{V_1}+{V_2}}}=0.01$,解得V1:V2=9:11.溶液顯酸性,則此溶液中各種離子的濃度由大到小的順序是c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);
(2)①中c(OH-)=0.01mol/L×5×10-5/0.005L=1×10-4mol/L,②溶液中c(H+)=1×10-4mol/L,溶液中c(OH-)=10-14/1×10-4mol/L=1×10-10mol/L,所以①和②溶液中c(OH-)之比=1×10-4mol/L:1×10-10mol/L=106:1;
(3)25℃時,0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH為8,同濃度的NaAlO2溶液的pH為11,這說明偏鋁酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度,所以將兩種溶液等體積混合發(fā)生反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁,離子方程式為HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,可能發(fā)生的現(xiàn)象是由白色沉淀生成;
(4)雙氧水具有強氧化性,能把鐵氧化為鐵離子,因此加入稀硫酸和雙氧水,溶解后鐵變?yōu)榱蛩徼F.根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知,當鐵離子完全沉淀時溶液中鐵離子濃度為10-5mol/L,則溶液中氫氧根的濃度=$\root{3}{{\frac{{{{10}^{---39}}}}{{{{10}^{---5}}}}}}=5×{10^{---12}}mol/L$,所以氫離子濃度是2×10-3mol/L,pH=2.7,因此加堿調節(jié)pH為2.7時鐵剛好完全沉淀.Zn2+濃度為0.1mol/L,根據(jù)氫氧化鋅的溶度積常數(shù)可知開始沉淀時的氫氧根濃度為=$\sqrt{\frac{{{{10}^{-17}}}}{0.1}}$=10-8mol/L,氫離子濃度是10-6mol/L,pH=6,即繼續(xù)加堿調節(jié)pH為6時鋅開始沉淀.如果不加雙氧水,則鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵,由于氫氧化亞鐵和氫氧化鋅的溶度積常數(shù)接近,因此在沉淀鋅離子的同時亞鐵離子也沉淀,導致生成的氫氧化鋅不純,無法分離開Zn2+和Fe2+

解答 解:(1)混合液的pH=2,酸過量,c(H+)=$\frac{n({H}^{+})-n(O{H}^{-})}{{V}_{總}}$=$\frac{0.1mol/L×{V}_{2}L-0.1mol/L×{V}_{1}L}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=0.01,
解之得:$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=9:11,
c(Na+)=0.1×9/(9+11)=0.045mol/L
c(SO42-)=0.05×11/20=0.0275mol/L
c(H+)=0.01mol/L
硫酸過量溶液顯酸性,c 則(H+)>c (OH-),
故溶液中各種離子的濃度由大到小的排列順序是:c (Na+)>c (SO42-)>c (H+)>c (OH-),
故答案為:9:11;c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-).
(2)①多加了1滴NaOH溶液,為堿溶液,c(OH-)=$\frac{0.05×0.01}{5}$=10-4mol/L;②少加1滴NaOH溶液,為酸溶液,c(H+)=$\frac{0.025×0.02×2}{5}$=10-4mol/L,c(OH-)=10-10mol/L,則①和②溶液中c(OH-)之比是106:1,
故答案為:106:1;
(3)水解均顯堿性,由pH的大小可知,等體積混合時AlO2-促進HCO3-的電離,發(fā)生AlO2-+HCO3-+H2O=Al(0H)3↓+CO32-,觀察到白色沉淀,
故答案為:白色沉淀;AlO2-+HCO3-+H2O=Al(0H)3↓+CO32-;
(4)鐵加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,鐵剛好沉淀完全時離子濃度小于1×10-5mol•L-1,因Ksp=10-39
則c(OH-)=$\root{3}{\frac{1{0}^{-39}}{1{0}^{-5}}}$mol/L≈0.5×10-11mol/L,此時pH=2.7,如鋅開始沉淀,則c(OH-)=$\sqrt{\frac{1{0}^{-17}}{0.1}}$mol/L=10-8mol/L,此時pH=6,由表中數(shù)據(jù)可知Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近,如不加H2O2,則Zn2+和Fe2+分離不開,
故答案為:Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分離不開;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近;

點評 本題考查原電池知識以及物質的分離、提純,側重于原電池的工作原理以及實驗基本操作和注意問題,題目難度中等,有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng).

練習冊系列答案
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A.K+、HCO3-、MnO4-B.Al3+、Mg2+、HCO3-
C.Al3+、Mg2+、SO42-D.Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-

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6.在有機溶劑里若mmolPCl5跟mmolNH4Cl定量地發(fā)生完全反應,生成4mmolHCl,同時得到一種白色固體R.R的熔點為113℃,在減壓下50℃即可升華,測得R的蒸氣密度為折算成標準狀況下15.54g•L-1.試回答:
(1)通過計算推導R的化學式.
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16.PNA是一種具有良好的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性和抗水性的高分子化合物,常用作增塑劑,其合成路線如下圖所示:

已知:
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(R1、R2、R3代表烴基
請回答:
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(5)E的結構簡式是
(6)C與F在一定條件下生成增塑劑PNA的反應的化學方程式是:
(7)香豆素是一種重要的香料,與C具有相同的相對分子質量;14.6g香豆素完全燃燒
生成39.6g CO2和5.4g H2O.
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②寫出所有符合下列條件的香豆素的同分異構體的結構簡式
a.分子中含有基團
b.分子中除一個苯環(huán)外,無其他環(huán)狀結構
c.苯環(huán)上的氫原子被氯原子取代,得到兩種一氯代物.

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3.實驗室用甲酸和濃硫酸反應制備CO,用于還原氧化銅,實驗裝置圖和實驗步驟如下:
①按圖連接好裝置,檢查裝置氣密性.
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請回答下列問題:
Ⅰ.(1)甲酸在濃硫酸條件下能分解生成CO和H2O,體現(xiàn)濃硫酸具有B.
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(2)NaOH溶液的作用是洗氣,除去酸性氣體.實驗步驟③某項操作是指檢驗CO的純度;
(3)若干燥管中的固體顆粒堵塞干燥管的出口,則裝置Ⅱ中出現(xiàn)的現(xiàn)象為:長頸漏斗中液面上升;
(4)該實驗能證明HCOOH受熱產物中有CO的現(xiàn)象為:裝置IV中黑色固體變紅,裝置Ⅲ中的澄清石灰水變渾濁;
(5)實驗步驟④中酒精燈I、III和Ⅳ的熄滅順序為IV、I、Ⅲ.
Ⅱ.學習小組查閱資料知:
①Cu的顏色為紅色或紫紅色,而Cu2O的顏色也為紅色或磚紅色.
②4CuO$\frac{\underline{\;灼燒\;}}{\;}$2Cu2O+O2↑    
③Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
因此對CO充分還原CuO后所得紅色固體是否含有Cu2O進行了認真的研究,提出下列設計方案:取該紅色固體溶于足量稀硫酸中,觀察溶液顏色的變化.
(6)請你評價該方案的合理性,并簡述理由:
方案:合理,理由:因為Cu2O可與稀硫酸溶液反應生成Cu2+,會使溶液變藍.

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20.已知次氯酸分子的結構式為H-O-Cl,下列有關說法正確的是(  )
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1.下列說法正確的是( 。
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