时间:2021-06-11 06:11:34
1、填空题 酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备路线如下:
回答下列问题:
(1)SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是
加入锡粉的作用是
(2)反应I生成的沉淀为SnO,写出该反应的化学方程式:
(3)检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是: (3分)
(4)反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH。若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L—1,则室温下应控制溶液pH 。(已知:Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10—26)
(5)酸性条件下,SnSO4还可用作双氧水的去除剂,试写出所发生反应的离子方程式:
。
(6)潮湿环境中,镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿,请结合有关的原理解释其原因:
。
参考答案:(1)抑制Sn2+水解, 防止Sn2+被氧化 (2)SnCl2 + Na2CO3 =" SnO" + CO2↑+2NaCl(3)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入几滴AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已洗涤干净(3分)(4)小于1 (2分。若写成≤1给1分) (5)Sn2+ + H2O2 + 2H+ = Sn4+ + 2H2O (6)潮湿环境中,Sn与Cu构成原电池,Sn作为负极,保护正极Cu不被氧化
本题解析:(1)SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡Sn Cl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解;Sn2+易被氧化,加入Sn粉除调节溶液pH外,还防止Sn2+被氧化;(2)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,Sn元素化合价为变化,属于非氧化还原反应,同时生成气体,该气体为二氧化碳,离子方程式为:Sn2++CO32-
本题难度:困难
2、简答题 (13分)工业上用重晶石(BaSO4)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。
I.高温煅烧还原法
工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得:
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 =" +" 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2 =" +" 226.2 kJ·mol-1 ②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为: 。
(2)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的可能是 。
II.沉淀转化法
(4)已知KSP(BaSO4) =1.0×10-10,KSP(BaCO3)=2.5×10-9。某同学设想用饱和Na2CO3溶液和盐酸将BaSO4转化成BaCl2,若用10 L Na2CO3溶液一次性溶解并完全转化1.0 mol BaSO4(溶液体积变化可忽略不计), 则该转化过程的离子方程式为 ; 反应的平衡常数K= ;Na2CO3溶液的最初浓度不得低于 。
参考答案:(1)S2- + H2O HS- +OH-;HS- + H2O
H2S +OH-(写第一步即可)(2分)
(2)+ 172.5 ;(2分) (3)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量);①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。(其他合理答案也给分)(2分)
(4)BaSO4(s) + CO32-(aq)BaCO3(s) + SO42-(3分) 0.04(2分);2.6 mol/L(2分)
本题解析:(1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解,方程式为S2- + H2O HS- +OH-。
(2)已知BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1=+ 571.2 kJ·mol-1 ①,BaSO4(s) + 2C(s)
2CO2(g) + BaS(s) △H2 =" +" 226.2 kJ·mol-1 ②,则根据盖斯定律可知(①—②)÷2即可得到反应C(s) + CO2(g)
2CO(g)的△H=+ 172.5kJ·mol-1。
(3)过量的碳能使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量);同时①②为吸热反应,炭和氧气反应放热可以维持反应所需高温,所以实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气。
(4)饱和Na2CO3溶液和BaSO4反应的离子方程式为BaSO4(s) + CO32-(aq)BaCO3(s) + SO42-;反应的平衡常数K=
。当完全转化后溶液中硫酸根的浓度是1mol÷10L=0.1mol/L,所以溶液中碳酸根的浓度是0.1mol/L÷0.04=2.5mol/L。生成1mol碳酸钡消耗1mol碳酸钠,所以碳酸钠的起始浓度不低于
=2.6mol/L。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析以及溶解平衡的应用
本题难度:困难
3、选择题 在10ml 0.1mol/L NaOH溶液中加入等体积、等浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各粒子的浓度关系错误的是
A.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)>C(OH-)
B.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)
C.C(Na+)= C(CH3COO-)+C(CH3COOH)
D.C(Na+)+ C(H+)= C(CH3COO-)+C(OH-)
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:一般
4、填空题 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
(1)若采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH充分接触,导致产物仅是NaClO和H2。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为 。
(2)氯碱工业耗能高,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的 (填写“左” 或“右”)池注入。
②图中X是____ __(填化学式);乙中右室的电极反应式为: _ ,图示中氢氧化钠溶液质量分数a%与b%的关系是 (填字母)。
A. a%=b% B. a%
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
5、填空题 (1)常温下,有0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸溶液,回答下列问题:
①比较两溶液的pH,盐酸 (填“<”、“=”或“>”)醋酸,写出醋酸电离的方程式 。
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠,实验室现有部分醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈 性(填“酸” 、“中” 或 “碱”),其原因是(用离子方程式表示) 。
(2)向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置。可以观察到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示) 。
参考答案:(1)① < (1分) CH3COOHCH3COO-+ H+ (1分)
②碱(1分) CH3COO-+H2OCH3COOH + OH-(1分)
(2)白色沉淀转变为红褐色沉淀;(1分)2Fe3++3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+(1分)
本题解析:(1):①氯化氢是强电解质,在水中完全电离,所以盐酸溶液中氢离子浓度等于盐酸浓度,醋酸是弱电解质,在水中只有部分电离,醋酸溶液中氢离子浓度小于醋酸浓度,所以相同浓度的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液中氢离子浓度小于盐酸溶液中氢离子浓度,导致盐酸溶液的pH值小于醋酸溶液的pH值;醋酸的电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+;
②醋酸钠是强碱弱酸盐,因醋酸根的水解CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,导致其溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性;
(2)氯化镁溶液会和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,加入氯化铁,由于Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,沉淀会向着更难溶的氢氧化铁转化,故白色沉淀转化为红褐色的沉淀,即:3Mg(OH)2+2Fe3+===3Mg2++2Fe(OH)3.
考点:对吸热和放热反应的正确性判断。
本题难度:一般