Question

(17分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。请回答下列问题：

（1）用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液，假设电解过程中产生的气体全部逸出，测得溶液pH变化如图所示。

则在0→t1时间内，阳极反应式为 ，溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答) 。

（2）含氨废水易引发水体富营养化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体，

溶液中______________(填“增大”“减小”或“不变)；25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10—5mol·L—1，该温度下，1 mol·L—1的NH4Cl溶液中c（H＋）=________________ molL。（已知）

（3）如果粗盐中SO42-含量较高，精制过程需添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可选用下列试剂中的 。

a．Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2

现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-，请写出发生反应的离子方程式 。

（4）某工业生产中，向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3，生成MnCO3沉淀和CO2，写出该反应的离子方程式 ，剩余溶液中< 。

[已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2，Ksp(CaCO3)=5 ×10-9(mol·L-1)2]

Answer 1

（1）2Cl--2e-=Cl2↑ (2分) HCO3- + OH- = CO32- + H2O (2分)

（2）不变(2分) 2.36x10-5 (3分)

（3） a、c (2分) BaCO3（s）+ SO42-（aq）= BaSO4（s）+ CO32-（aq）(2分)

（4） Mn2+ +2 HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+ H2O (2分) 500 (2分)

【解析】

试题分析：（1）用惰性电极电解NaHCO3和NaCl的混合溶液时，反应过程分两段进行，第一段：相当于电解氯化钠溶液，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水；第二段电【解析】
当氯离子完全析出后，相当于电解碳酸氢钠和碳酸钠的混合液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实际上相当于电解水。故在0→t1时间内，相当于电解氯化钠溶液，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，阴极上氢离子放电，电极反应式为：2H++2e-═H2↑，溶液中还有氢氧化钠生成，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠，离子反应方程式为OH-+HCO3-═H2O+CO32-，所以溶液pH升高比较缓慢；（2）为NH4+水解平衡常数的倒数，NH4Cl溶液中加入少量NaOH，平衡常数不变，则该比值不变；根据盐类的水解与弱电解质电离的关系，水解平衡常数Kh=Kw/Kb=1.0×10-14÷1.8×10-5=5.56×10-10mol?L?1，则c(NH3?H2O)?c(H+)/c(NH4+)=5.56×10-10mol?L?1，因为c(NH3?H2O)≈c(H+)，c(NH4+)≈1mol?L?1，带入计算式可得c(H+)=2.36×10-5mol?L?1。（3）Ba(OH)2可与SO42?反应，OH?可加盐酸除去，BaCl2可与SO42?反应，而且不引入新杂质，Ba(NO3)2能与SO42?反应，但NO3?无法除去，选ac；BaCO3转化为更难溶的BaSO4，离子方程式为：BaCO3(s) + SO42-(aq) = BaSO4 (s) + CO3 2-(aq)。（4）向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3，生成MnCO3沉淀和CO2，该反应的离子方程式Mn2++2HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+ H2O，剩余溶液中无沉淀，根据沉淀溶解平衡知识溶度积规则知，Q＜Ksp，则剩余溶液中< Ksp(CaCO3)/ Ksp(MnCO3)=500。

考点：考查电解原理，盐类的水解和沉淀溶解平衡。