【解答】解:根据图象知,HClO⇌H++ClO﹣中pH=7.5,Ka===10﹣7.5;
A.依据盖斯定律将已知的三个式子相加可得A选项式,所以K=K1×K2×Ka=K1=10﹣1.2×10﹣3.4×10﹣7.5=10﹣12.1,故A错误;
B.体系中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl﹣)+c(ClO﹣)+c(OH﹣),即c(Cl﹣)+c(ClO﹣)=c(H+)﹣c(OH﹣),在氯水中HCl完全电离、HClO部分电离,所以c(HClO)<c(Cl﹣),所以c(HClO)+c(ClO﹣)<c(H+)﹣c(OH﹣),故B错误;
C.起杀菌作用的是HClO,由图象可知,pH=6.5时c(HClO)比pH=7.5时要大,HClO浓度越大,杀菌效果好,所以pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差,故C正确;
D.夏季相比冬季温度高,HClO易分解,所以杀菌效果不如冬季,故D错误;
故选C.
7.(3分)(2014•浙江)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣.某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后的试样溶液,设计并完成了如下实验:
已知:3NO3﹣+8Al+5OH﹣+2H2O3NH3↑+8AlO2﹣
根据以上的实验操作和现象,该同学得出的结论不正确的是()
A.试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣
B.试样中一定不含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl﹣
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
【分析】试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热,生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明气体1是NH3,则试样中含有NH4+;
向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,生成气体2,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,说明含有气体2是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有NO3﹣,根据元素守恒知,原溶液中含有NO3﹣;
滤液1中通入CO2,得到沉淀2,向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐;
沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有SO42﹣,能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,该沉淀为Mg(OH)2,所以溶液中含有Mg 2+,结合题给选项分析解答.
【解答】解:试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热,生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明气体1是NH3,则试样中含有NH4+;
向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,生成气体2,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,说明含有气体2是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有NO3﹣,根据元素守恒知,原溶液中含有NO3﹣;
滤液1中通入CO2,得到沉淀2,向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐,也有可能是试样中存在Al3+,在过量的Ba(OH)2中反应生成AlO2﹣,通入CO2后生成Al(OH)3沉淀;
沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有SO42﹣,以及能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,该沉淀为Mg(OH)2,所以溶液中含有Mg 2+,
A.通过以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣,故A正确;
B.通过以上分析知,试样中不能确定是否含有Al3+,故B错误;
C.通过以上分析知,试样中可能存在Na+、Cl﹣,故C正确;
D.根据以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣,可能存在Na+、Cl﹣,所以该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,故D正确;
故选B.
二、解答题(共4小题,满分44分)
8.(15分)(2014•浙江)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
另取10.80g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1,请回答如下问题:
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图,写出气体甲的电子式.
(2)X的化学式是CaFe(CO3)2,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑.
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(用化学反应方程式表示)
(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式2FeO+CO2Fe2O3+CO(或生成Fe3O4),并设计实验方案验证该反应的产物取适量固体于试管中,加入盐酸溶解,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红色,说明产物中含有三价铁.
【分析】X能和HCl反应生成气体甲,隔绝空气加热X得到气体甲和固体1,且X和HCl(aq)反应也能得到甲,因此猜测X是碳酸盐,因为X加热易分解且能和酸反应生成CO2,那么甲为CO2,固体1溶于水得到溶液1和固体2,溶液1和二氧化碳反应生成白色沉淀1,白色沉淀1和二氧化碳、水反应生成溶液2,则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐;
固体2和稀盐酸反应生成溶液3,且需要无氧条件,溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2,白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀,则白色沉淀2是Fe(OH)2,溶液3为FeCl2,X仅含4种元素,碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物,其中一种氧化物能溶于水,结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO,对应地,X应为CaFe(CO3)2,结合题中信息:10.80g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1,经计算,确认X为CaFe(CO3)2,那么,溶液1是Ca(OH)2,白色沉淀1是CaCO3,溶液2是Ca(HCO3)2,再结合题目分析解答.
【解答】解:X能和HCl反应生成气体甲,隔绝空气加热X得到气体甲和固体1,且X和HCl(aq)反应也能得到甲,因此猜测X是碳酸盐,因为X加热易分解且能和酸反应生成CO2,那么甲为CO2,固体1溶于水得到溶液1和固体2,溶液1和二氧化碳反应生成白色沉淀1,白色沉淀1和二氧化碳、水反应生成溶液2,则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐;
固体2和稀盐酸反应生成溶液3,且需要无氧条件,溶液3中加入碱在无氧条件下生成白色沉淀2,白色沉淀2被空气氧化生成红褐色沉淀,则白色沉淀2是Fe(OH)2,溶液3为FeCl2,X仅含4种元素,碳酸盐分解生成二氧化碳气体和两种氧化物,其中一种氧化物能溶于水,结合地壳的成分猜测固体1中成分为CaO、FeO,对应地,X应为CaFe(CO3)2,结合题中信息:10.80g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1,经计算,确认X为CaFe(CO3)2,那么,溶液1是Ca(OH)2,白色沉淀1是CaCO3,溶液2是Ca(HCO3)2,
(1)白色沉淀1是CaCO3,碳酸钙中金属元素的原子核外有4个电子层、最外层有2个电子,所以Ca原子结构示意图为,气体甲是二氧化碳,二氧化碳的电子式为,