分析 (一)(1)SO2被Na2SO3溶液吸收生成亚硫酸氢钠;
(2)根据Ka越大酸性越强,根据酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应;
(二)(3)常温下Cu2O能溶于稀硫酸,得到蓝色溶液和红色固体,生成硫酸铜与Cu,根据元素守恒可知,还生成水,配平书写离子方程式;
(4)①W中含有CuCl2、FeCl3,加入X使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入的X由于调节溶液pH值,且不引入杂质,X为CuO等,氢氧化铁与Y转化为氯化铁而重复利用,Y为盐酸;
②根据铜离子浓度计算溶液的最大pH值,当溶液中铁离子浓度为10-5mol/L时沉淀完全,溶液的最小pH值,据此根据溶度积计算溶液中氢氧根浓度,进而计算溶液pH值;
(三)(5)碳酸钠是强碱弱酸盐,能发生水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠而使溶液呈碱性;根据原子守恒和电荷守恒计算c(OH-)-c(H+)的值;
(6)依据水解平衡常数和电离平衡常数计算溶液PH.
解答 解:(一)(1)SO2被Na2SO3溶液吸收生成亚硫酸氢钠,离子反应为SO32-+SO2+H2O=2HSO3-,
故答案为:SO32-+SO2+H2O=2HSO3-;
(2)已知Ka越大酸性越强,酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应,由于HCO3-的酸性小于HSO3-的酸性,所以HCO3-与SO32-不反应,即BC能共存,
故答案为:BC;
(二)(3)常温下Cu2O能溶于稀硫酸,得到蓝色溶液和红色固体,生成硫酸铜与Cu,根据元素守恒可知,还生成水,反应离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,
故答案为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;
(4)①W中含有CuCl2、FeCl3,加入X使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入的X由于调节溶液pH值,且不引入杂质,X为CuO等,氢氧化铁与Y转化为氯化铁而重复利用,Y为盐酸,
故答案为:盐酸;CuO;
②铜离子开始沉淀时,溶液中c(OH-)=$\sqrt{\frac{Ksp[Cu(OH)_{2}]}{c(C{u}^{2+})}}$=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.5}}$=2×10-10mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-10}}$=5×10-5mol/L,故溶液的最大pH=-lg5×10-5=4.3,铁离子浓度开始沉淀时,溶液中c(OH-)=$\root{3}{\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{c(F{e}^{3+})}}$=$\root{3}{\frac{1.0×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$=10-11mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$=10-3mol/L,故溶液的最小pH=-lg10-3=3.0,故溶液pH应控制在3.0~4.3之间,
故答案为:3.0~4.3;
(三)(5)碳酸钠是强碱弱酸盐,能发生两步水解,第一步水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,水解方程式为:CO32-+H2O?HCO3-+OH-;根据原子守恒和电荷守恒计算c(OH-)-c(H+)的值,根据碳原子守恒得,c(CO32-)+c(HCO3- )+c(H2CO3)=0.1mol/L,根据溶液中电荷守恒得:2×c(CO32-)+c(HCO3- )+c(OH-)=c(Na+ )+c(H+ ),c(Na+ )=0.2mol/L,所以c(OH-)-c(H+)=c(HCO3- )+2c(H2CO3),
故答案为:CO32-+H2O?HCO3-+OH-;c(HCO3- )+2c(H2CO3);
(6)Kb=$\frac{c(HC{{O}_{3}}^{-})•c(O{H}^{-})}{c(C{O}_{3}{\;}^{2-})}$=2×10-4,又c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,则c(OH-)=10-4,结合KW=10-14,可得c(H+)=10-10,pH=10,
故答案为:10.
点评 本题考查了污染物的处理方法,综合性较强,涉及到离子方程式、无机物推断、溶度积的有关计算、盐类的水解和弱电解质的电离、离子浓度大小的比较等知识点,题目难度较大,难点是根据溶液中电荷守恒和原子守恒计算c(OH-)-c(H+)的值.
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A. | 图①表示向Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液时,产生沉淀的质量与加入NaOH的物质的量之间的关系 | |
B. | 图②表示向n(HNO3)=1mol的稀HNO3中加入Fe时,氧化产物(还原产物为NO)的物质的量与Fe的物质的量之间的关系 | |
C. | 图③可用来表示向含有4mol HCl和1mol MgSO4的混合溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)之间的关系 | |
D. | 图④表示向一定质量的明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)之间的关系 |
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A. | 反应①是熵减小的反应,而反应②是熵增大的反应 | |
B. | 反应②高温时能自发迸行.是由于生成CO2使熵值增大 | |
C. | 上述事实说明的H2SiO3酸性有时比H2CO3强,有时比H2CO3弱 | |
D. | H2CO3酸性强于H2SiO3,不能用反应②进行解释 |
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A. | 碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3═Na++H++CO${\;}_{3}^{2-}$ | |
B. | 用铜做阳极电解氯化铜溶液的离子方程式:Cu2++2Cl-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl2↑ | |
C. | 硫化钠水解的离子方程式:S2-+2H2O═H2S+2OH- | |
D. | 用TiCl4制备TiO2的化学方程式:TiCl4+(x+2)H2O(过量)?TiO2•x H2O↓+4HCl |
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