重庆市高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-20水溶液中的离子反应和平衡(3)
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一、单选题
1.(2021·重庆·统考一模)已知联氨()为二元弱碱,常温下联氨的水溶液中有: ; 。常温下向10mL的水溶液中滴加0.1mol/L盐酸溶液,混合溶液中微粒的物质的量分数随变化的关系如下图所示下列叙述正确的是
A.
B.常温下滴加5mL盐酸溶液时,混合溶液pH=8
C.混合溶液中时,滴加盐酸溶液体积小于10mL
D.常温下,当时,溶液中
2.(2021·重庆·统考一模)为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.12g金刚石中含有的碳碳键数目为
B.溶液中的数目为0.5
C.1LpH=2的溶液中数目为0.01
D.与足量在光照条件下充分反应得到的数目为0.5
3.(2021·重庆·统考一模)定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是
A
B
C
D
测定未知溶液的浓度
测定硫酸铜晶体中结晶水的含量
配制0.10mol/LNaOH溶液
中和热的测定
A.A B.B C.C D.D
4.(2021·重庆·统考一模)下列离子方程式表示正确的是
A.侯氏制碱法中制取:
B.用溶液预处理水垢中的:
C.泡沫灭火器的灭火原理:
D.用过量氨水吸收工业尾气中的:
5.(2021·重庆·统考三模)下列各选项所述的两个量,前者一定大于后者的是
A.氯化氢和氟化氢的稳定性
B.在反应中,被氧化和被还原的N原子数
C.物质的量浓度相等的和溶液中NH的浓度
D.25℃时,pH相等的盐酸溶液中的c(Cl-)与醋酸溶液中的c(CH3COO-)
6.(2021·重庆·统考三模)向一定体积的稀溶液中逐滴滴加某浓度的稀盐酸溶液,混合溶液的、温度变化如图所示,下列有关说法错误的是
A.c点溶液,有
B.,温度升高说明与反应放热
C.,滴入消耗,导致迅速降低
D.,发生的主要离子反应为
7.(2021·重庆·统考三模)用下列实验装置进行相应实验,装置及操作正确且能达到实验目的的是
A.用装置甲量取NaOH溶液
B.用装置乙验证铁发生吸氧腐蚀
C.用装置丙收集二氧化氮气体
D.用装置丁制取氧气以控制反应随时发生和停止
8.(2021·重庆·统考三模)下列有关实验操作对应的现象及结论都正确且二者存在因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液
都有气泡,但KMnO4溶液中有黑色固体生成且产生气泡速率更快
KMnO4对H2O2分解的催化效果更好
B
将装有CuCl2·2H2O晶体的试管加热,在试管口放置湿润的蓝色石蕊试纸
试纸变为红色
CuCl2显酸性
C
Al片插入浓硝酸中
不产生气体
Al片不与浓硝酸反应
D
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀,有刺激性气体产生
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
A.A B.B C.C D.D
9.(2021·重庆·统考二模)室温下,用的盐酸滴定,滴定过程中的物质的量分数与溶液变化关系如图所示[已知:]。下列说法正确的是
A.是弱酸,其电离平衡常数为
B.a代表的是的物质的量分数随的变化关系
C.溶液中与之和始终为定值
D.X点所在溶液中
10.(2021·重庆·统考二模)下列实验操作或现象能用平衡移动原理解释的是
A.低温下食品不易变质
B.用与制氧气
C.淀粉在不同条件下水解
D.卤化银沉淀的转化
A.A B.B C.C D.D
11.(2021·重庆·统考模拟预测)草酸H2C2O4是二元弱酸。向100 mL 0.40 mol/L H2C2O4溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液调节pH,加水控制溶液体积为200 mL。测得溶液中微粒的δ(x)随 pH变化曲线如图所示,δ(x)=,x代表微粒H2C2O4、HC2O或C2O。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ是HC2O的变化曲线
B.草酸H2C2O4的电离常数Ka1= 1.0×10-1.22
C.在 b点,c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+)
D.在c点,c(HC2O)=0.06 mol/L
12.(2021·重庆·统考模拟预测)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.5.6 g 铁粉与足量硝酸加热充分反应后,产生H2的分子数为0.1NA
B.标准状况下22.4 LO2与足量H2反应生成H2O,转移的电子数为4NA
C.1 L0.1 mol/L硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
D.1 LpH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+数目为0.1NA
13.(2021·重庆·统考模拟预测)由下列实验操作及现象所得结论错误的是
实验操作及现象
结论
A
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液,紫红色褪去
H2O2具有漂白性
B
向待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯水,变蓝
待测溶液中有I-存在
C
向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀,后沉淀消失
Al(OH)3具有酸性
D
向AgCl悬浊液中,加入少量Na2S溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀
Ag2S溶解度小于AgCl
A.A B.B C.C D.D
14.(2021·重庆·统考模拟预测)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.氯化铁溶液腐蚀铜箔:2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+
B.氢氧化钠溶液吸收氯气:Cl2+OH- = Cl- +HClO
C.氯化铝溶液与浓氨水混合:A13++4NH3·H2O=+4+2H2O
D.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
15.(2021·重庆·统考一模)下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
16.(2021·重庆·统考一模)下列用于解释事实的化学用语书写正确的是
A.氯气溶于水:Cl2+H2O⇌2H++Cl-+ClO-
B.明矾[KAl(SO4)2∙12H2O]作净水剂:Al3++3H2O⇌ Al(OH)3↓+3H+
C.铜作电极电解NaCl溶液初始阶段:Cu+2H2O Cu(OH)2+ H2↑
D.饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO=CaCO3↓
二、工业流程题
17.(2021·重庆·统考一模)磷酸亚铁锂电池是新能源汽车的动力电池之一、采用湿法治金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)中的资源,流程如图:
资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(1)I步操作是粉碎废旧电极,其主要目的是___________。
(2)II步加入过量NaOH溶液后,滤液1中存在的主要阴离子是___________。
(3)III步浸取加入的氧化剂最佳选择是___________。(填字母)
A. B.酸性 C. D.
(4)浸出液中存在大量和,从平衡移动的角度解释Ⅳ步中加入溶液沉铁的主要原理是___________。
(5)滤液2中,加入等体积的溶液后,的沉降率达到90%,母液中___________。[溶液混合后体积变化忽略不计,]
(6)为将粗品提纯,VI步使用___________(填“热”或“冰”)水进行洗涤操作,理由是___________。
(7)工业上将回收的、粉碎与足量的炭黑混合高温灼烧再生制备,反应的化学方程式为:___________。
18.(2021·重庆·统考三模)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7,式量:246)是一种易吸收的高效铁制剂,某研究团队用硫铁矿(主要成分为FeS2、SiO2、Al2O3)为原料,制备柠檬酸亚铁,其流程如图:
已知:I.电离常数:,;柠檬酸():,,。
Ⅱ.下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol·L-1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Al3+
3.0
5.0
Fe2+
5.8
8.8
(1)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种________(填“正”“酸式”或“碱式”)盐,滤渣1的成分为________(填化学式)。
(2)已知:FeS2与H2SO4不反应。则“还原”时FeS2发生反应的离子方程式为:________;加入FeS2还原后,加入一种试剂检验还原反应已经完全反应,该试剂是________。
(3)“沉铁”时的离子方程式为________,该反应需控制温度在35℃以下,其可能的原因是________。
(4)“除铝”时所调pH范围是________,“还原”和“除铝”两步操作________(填“能”或“不能”)交换,若不能请说出其原因________,若能则原因处不作答。
(5)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧49.2g的FeC6H6O7,得到Fe2O3和FeO的混合物15.84g。则Fe2O3的质量为________g。
19.(2021·重庆·统考二模)金属性质相似,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛。现以含钴、镍、铝的废渣(主要成分为、少量杂质)提取钴、镍化合物的工艺如下:
已知:时,
(1)酸浸时得到一种气体,其化学式为___________,酸浸时参与的离子反应方程式为___________,能提高钴、镍元素浸出率的措施有___________(写出两条即可)。
(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应方程式为___________,时,若“沉钴”开始时,则控制___________时不会产生。
(3)用为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得使分解的高效催化剂,(其中均为价)。如图是用两种不同方法制得的在时催化分解的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①中的价态为___________。
②由图中信息可知:___________法制取的催化剂活性更高。
③两种离子中催化效果更好的是___________。
三、原理综合题
20.(2021·重庆·统考一模)近年来,长江流域总磷超标的问题逐渐凸显,“三磷”(磷矿、磷肥和含磷农药制造等磷化工企业、磷石膏库)导致的区域环境污染问题日益受到关注。、和是磷的三种含氧酸,请回答下列问题:
(1)次磷酸不能与高铁酸钾混合使用,原因是二者会发生如下反应,请配平该反应_______。
(2)某含磷废水的主要成分为和,向废水中加入适量漂白粉,再加入生石灰调节,将磷元素转化为磷酸钙沉淀回收。加入漂白粉的作用是_______;若测得处理后的废水中,的含量为,则_______。
(3)25℃时,向一定体积的亚磷酸(,二元弱酸)溶液中滴加等物质的量浓度的溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液的关系如图所示。
①为_______(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显碱性的离子方程式为_______。
②点时,溶液中水电离出的_______。
③所加溶液体积与亚磷酸溶液相同时,溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______。
④将浓度均为的和的混合液加水稀释10倍后,溶液中将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:
1.C
【分析】由图可知,N2H4与N2H浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为6.0,由K1=可得K1= c(OH—)=10—6.0,N2H与N2H浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为15.0,则K2= c(OH—)=10—15.0,据此回答。
【详解】A.据分析, ,A错误;
B.由图可知,N2H4与N2H浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为6.0,c(OH—)=10—6,c(H+)=10—8,溶液pH=8;而常温下滴加5mL盐酸溶液时,所得溶液为等物质的量浓度的N2H4与N2H5Cl混合溶液,N2H4电离呈碱性、K1=10—6.0, N2H5Cl水解呈酸性, N2H5Cl在溶液中的水解常数为==10—8,则混合溶液中N2H4的电离程度大于N2H5Cl水解程度,粒子浓度:,故对应的溶液pH≠8,B错误;
C. 混合溶液中电荷守恒,,当溶液呈中性时,则有,此时溶液为N2H4与N2H5Cl混合溶液,则滴加盐酸溶液体积小于10mL,C正确;
D. 据分析,常温下,当时,溶液—lg c(OH—)为15.0,c(OH—)=10—15.0,则溶液中,D错误;
答案选C。
2.C
【详解】A.12g金刚石晶体中含有C,每个碳原子与气体4个碳形成了4个碳碳键,所以1个C形成的碳碳键数目为:0.5×4=2,1mol碳原子形成了2mol碳碳键,含有碳碳键的数目为2NA,A错误;
B.的物质的量n=cV=,由于会发生水解反应,则溶液中的数目小于0.5,B错误;
C.溶液中主要由醋酸电离产生,则1LpH=2的溶液中物质的量n=cV=,数目为0.01,C正确;
D.CH4和在光照条件下发生反应生成,还生成、、等副产物,得到的数目小于0.5,D错误;
故选:C。
3.A
【详解】A.盛装在酸式滴定管中的酸性高锰酸钾溶液能测定未知浓度的草酸钠的浓度,故A正确;
B.测定硫酸铜晶体中结晶水的含量应选用坩埚,不能选用蒸发皿,故B错误;
C.容量瓶是量器,不能用来溶解氢氧化钠固体,故C错误;
D.中和热的测定时需要用到环形玻璃搅拌棒,故D错误;
故选A。
4.A
【详解】A.侯氏制碱法中用氨气和二氧化碳通入饱和食盐水中生成碳酸氢钠,离子方程式:,故A正确;
B.饱和Na2CO3溶液和水垢中的CaSO4能生成更难溶的CaCO3,离子方程式为CO+CaSO4═CaCO3+SO,故B错误;
C.泡沫灭火器的灭火原理为铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应,离子方程式为Al3++3HCO═Al(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;
D.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2,离子方程式:2NH3•H2O+SO2═2NH+SO+H2O,故D错误;
故选:A。
5.C
【详解】A.Cl的非金属性弱于F,所HCl稳定性弱于HF,A不符合题意;
B.该反应中NH3中的N原子被氧化,NO中的N原子被还原,根据电子守恒可知被氧化和被还原的N原子数之比为2:3,即前者小于后者,B不符合题意;
C.两种物质都可以电离出两个NH,但电离产生的Fe2+的水解会抑制NH的水解,所以前者溶液中NH的浓度更大,C符合题意;
D.两溶液中分别存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)、c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),两溶液pH相等,则c(OH-)、c(H+)相等,所以c(Cl-)=c(CH3COO-),D不符合题意;
综上所述答案为C。
6.A
【详解】A. c点为碳酸钠与盐酸按1:1滴定形成的NaHCO3溶液,根据物料守恒有,选项A错误;
B. ,是发生反应,温度升高说明与反应放热,选项B正确;
C. ,滴入消耗,反应,溶液碱性减弱,导致迅速降低,选项C正确;
D. ,碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳,发生的主要离子反应为,选项D正确;
答案选A。
7.D
【详解】A.图示装置为酸式滴定管,NaOH溶液应该用碱式滴定管量取,A错误;
B.煤油隔绝氧气,铁钉不会被腐蚀,B错误;
C.NO2会和水反应生成NO,不能用排水法收集,C错误;
D.水可以和过氧化钠反应生成氧气,通过转动分液漏斗的旋塞,可以控制反应随时发生和停止,D正确;
综上所述答案为D。
8.D
【详解】A.双氧水中滴入KMnO4溶液时,高锰酸钾将双氧水氧化生成氧气,并不是催化其分解,且根据现象可知KMnO4的还原产物为MnO2,所以产生的气泡快是因为MnO2对双氧水分解有较好的催化作用,A错误;
B.试管口放置的湿润的蓝色石蕊试纸变红,则证明有酸性气体生成,从而说明CuCl2水解生成HCl,而不是氯化铜显酸性,B错误;
C.铝片在浓硝酸中被迅速氧化生成致密的氧化膜,发生钝化,并不是不反应,C错误;
D.固体变黑膨胀,说明蔗糖失去H、O元素,体现浓硫酸的脱水性,有刺激性气体产生,说明浓硫酸被还原生成二氧化硫,体现浓硫酸的强氧化性,D正确;
综上所述答案为D。
9.D
【分析】在NaY溶液中存在HY分子,说明HY为弱酸,根据图象中X点计算其电离平衡常数。因为在盐溶液中,水解是微弱的,所以随着碱性增强,Y-的物质的量分数在增大,所以b为Y-的物质的量分数,a为HY的物质的量分数;根据溶液中的电荷守恒进行分析。据此解答。
【详解】A.利用X点计算电离平衡常数为=,A错误;
B.a代表的是的物质的量分数随的变化关系,B错误;
C.随着盐酸的滴加,溶液的体积不断增大,所以溶液中与之和减小,C错误;
D.由电荷守恒得出,D正确;
故选D。
10.D
【详解】A.食物大多为有机物,在温度高时易发生分解或变质,低温下食品的变质速率比较慢,但此分解反应不可逆,不存在化学平衡,A不符合题意;
B.MnO2作H2O2分解的催化剂,可降低反应的活化能,从而提高活化分子的百分数,加快反应速率,B不符合题意;
C.用稀硫酸和唾液作催化剂时,淀粉发生水解的途径不同,对反应速率的影响不同,但对化学平衡不产生影响,C不符合题意;
D.AgCl沉淀转化为AgI沉淀,包括AgCl沉淀的溶解和难溶物的转化,其中AgCl沉淀的溶解存在溶解平衡,D符合题意;
故选D。
11.B
【详解】A.当酸性越强时,曲线Ⅰ表示的微粒的含量越高,可推知曲线Ⅰ是H2C2O4 的变化曲线,曲线Ⅱ是HC2O的变化曲线,曲线Ⅲ是C2O的变化曲线,A错误;
B.在a点H2C2O4的浓度和HC2O的浓度相等,pH=1.22,则草酸H2C2O4的电离常K= ==10-1.22,则B正确;
C.在 b点,c(C2O)= c(HC2O),且溶液呈酸性,若c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+),则2c(OH-)= c(H+),显然不成立,C错误;
D.在c点,HC2O的含量为0.15,而H2C2O4的物质的量为0.1L× 0.40 mol/L=0.04 mol,则HC2O的物质的量为0.15×0.04 mol=0.006 mol,溶液体积为0.2L,c(HC2O)=0.006 mol÷0.2L=0.03 mol/L,D错误;
故选B。
12.B
【详解】A. 硝酸是氧化性酸, 5.6 g 铁粉与足量硝酸加热充分反应,硝酸中氮元素化合价降低,不产生H2,A错误;
B. 标准状况下22.4 LO2的物质的量为1 mol,与足量H2反应生成H2O,氧元素化合价从0降低到-2价,得失电子数守恒,转移的电子数为4NA,B正确;
C. 1 L0.1 mol/L硫酸钠溶液中,溶质和溶剂均含有氧原子,氧原子数远大于为0.4NA,C错误;
D. 常温下,1 LpH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子数目为0.1NA,Ba2+数目为0.05NA,D错误;
答案选B。
13.A
【详解】A.有机色质褪色为漂白,酸性KMnO4溶液和H2O2溶液发生氧化还原反应而使紫红色褪去,表明H2O2具有还原性,A错误;
B.碘分子与淀粉反应显蓝色,待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯水,变蓝,说明加入氯水后生成了碘单质,则原待测液中有I-存在,B正确;
C.向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液发生复分解反应生成了氢氧化铝白色沉淀,继续加过量氢氧化钠溶液,沉淀消失,则氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和水,Al(OH)3具有酸性,C正确;
D.向AgCl悬浊液中,加入少量Na2S溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,即AgCl转变为Ag2S,可见 ,由于加入的Na2S少量,则可推测Ag2S溶解度小于AgCl ,D正确;
答案选A。
14.A
【详解】A. 氯化铁溶液腐蚀铜箔得到氯化亚铁和氯化铜:2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+,A正确;
B. 氢氧化钠溶液吸收氯气生成氯化钠、次氯酸钠和水: ,B错误;
C. 氯化铝溶液与浓氨水混合生成氢氧化铝沉淀: A13++3NH3·H2O=+3+2H2O ,C错误;
D. 氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:可能是铵根水解生成的H+中和氢氧化镁电离出的OH−,导致沉淀溶解,也有可能是铵根与氢氧化镁电离出的OH−生成弱电解质一水合氨, 导致沉淀溶解,Mg(OH)2+2=Mg2++2NH3·H2O,D错误;
答案选A。
15.D
【详解】A.与反应生成水和二氧化碳,不能大量共存;
B.与发生反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存;
C.与发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀,不能大量共存;
D.四种离子不反应,能大量共存;
故选D。
16.C
【详解】A.次氯酸是弱酸不能拆,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,A用语错误;
B.明矾水解生成氢氧化铝胶体,不是沉淀,Al3++3H2O⇌ Al(OH)3(胶体)+3H+,B用语错误;
C.Cu作阳极,参与反应,失电子生成铜离子,阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子,铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜,总反应式Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,C用语正确;
D.CaSO4为微溶物,在离子方程式中也不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+CO=CaCO3+SO,D用语错误;
答案为C。
17.(1)增大接触面积,提高溶解效率
(2)、
(3)C
(4)结合,使减小,,两个电离平衡均向右移动,增大,与结合形成磷酸铁
(5)
(6) 热 温度升高,碳酸锂溶解度减小,热水可减少溶解损失
(7)
【分析】正极片经碱溶可得到NaAlO2溶液,含有磷酸亚铁锂的滤渣1加入盐酸、氧化剂浸取,可除去不溶于酸碱的导电剂,得到含有P、Fe、Li的浸出液,加入30%Na2CO3溶液沉铁,生成沉淀,滤液2在60~80℃条件下,加入饱和Na2CO3溶液沉锂,可生成碳酸锂沉淀。
【详解】(1)废旧电极为不溶于水的块状物质,为了加快和NaOH的反应速率,需要将其研磨成小颗粒,增大接触面积,从而达到目的,故答案为:增大接触面积,提高溶解效率。
(2)废旧电极含有铝,可与NaOH溶液反应,生成易溶于水的NaAlO2,从而与相分离,则II步加入过量NaOH溶液后,滤液1中存在的主要阴离子是、,故答案为:、。
(3)A.作氧化剂的还原产物为氮的氧化物,为有害气体,故不选A;
B.酸性能和HCl发生氧化还原反应,使酸的用量增大,且生成氯气为有害气体,故不选B;
C.作氧化剂的还原产物为,不引入杂质,减少污染物的排放,故C选;
D.能和浓盐酸反应生成氯气,不宜选用,故不选D;
故答案选C。
(4)加入溶液后,可结合,使减小,从而使,,两个电离平衡均向右移动,则增大,与结合形成磷酸铁,故答案为:结合,使减小,,两个电离平衡均向右移动,增大,与结合形成磷酸铁。
(5)滤液2中,加入等体积的溶液后,的沉降率达到90%,混合溶液中含有的,已知:,则母液中,故答案为:。
(6)根据表格数据可知,的溶解度随温度的升高而减小,热水洗涤可减少的溶解,故答案为:热;温度升高,碳酸锂溶解度减小,热水可减少溶解损失。
(7)根据题意可知,反应物为、、炭黑,生成物为,根据元素守恒分析另一种产物为碳的氧化物,因炭黑足量,故为CO,其反应的化学方程式为:,故答案为:。
18. 酸式 SiO2 FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S KSCN溶液/NaSCN溶液/NH4SCN溶液 HCO+NH3+Fe2+=FeCO3¯+NH NH4HCO3不稳定,温度高于35℃发生分解 5.0≤pH≤5.8 不能 因为溶液中有Fe3+,且Fe3+沉淀的pH比Al3+更低,若先调pH则Fe3+也会沉淀而损耗,降低产率 14.4
【分析】硫铁矿在空气中焙烧,FeS2被氧化为SO2和Fe2O3,加入稀硫酸溶浸,Fe2O3、Al2O3溶解,过滤得到含有Fe3+和Al3+的溶液,滤渣为难溶于稀硫酸的SiO2,然后加入FeS2将Fe3+还原为Fe2+,根据现象可知S元素被氧化为S单质,之后调节pH除去Al3+,再加入碳酸氢铵、氨气得到FeCO3,过滤、洗涤得到FeCO3固体,加入柠檬酸溶解,经系列操作得到柠檬酸亚铁晶体。
【详解】(1)根据题目所给信息可知柠檬酸存在三级电离平衡常数,即柠檬酸为三元酸,所以FeC6H6O7可以电离出一个氢离子,为酸式盐;滤渣1为难溶于稀硫酸的SiO2;
(2) FeS2将Fe3+还原为Fe2+,根据现象可知S元素被氧化为S单质,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S;若氧化还原反应已经完全反应,则溶液中不再存在Fe3+,而Fe3+可以和SCN-反应得到血红色溶液,所以可以用KSCN溶液/NaSCN溶液/NH4SCN溶液来判断是否完全反应;
(3)沉铁时Fe2+结合HCO电离产生的CO生成FeCO3,同时通入氨气中和产生的氢离子得到铵根,离子方程式为HCO+NH3+Fe2+=FeCO3¯+NH;NH4HCO3不稳定,温度高于35℃发生分解,所以要控制温度;
(4)除铝时要保证Al3+完全被除去,而Fe2+不被除去,所以调节pH的范围为5.0≤pH<5.8;因为溶液中有Fe3+,且根据题目所给数据可知,Fe3+沉淀的pH比Al3+更低,若先调pH则Fe3+也会沉淀而损耗,降低产率,所以不能交换两步操作;
(5)49.2g的FeC6H6O7的物质的量为=0.2mol,设混合物中Fe2O3的物质的量为x mol,FeO的物质的量为y mol,根据铁元素守恒可得2x+y=0.2,根据质量守恒有160x+72y=15.84,联立解得x=0.09mol,所以Fe2O3的质量为160g×0.09mol=14.4g。
19. 适当升高酸浸温度、增大酸的浓度、搅排 7.3 微波水热
【详解】(1)根据最终变成可知酸没时与硫酸反应得到了,根据流程最终得到的是价的钴,酸浸时将还原,故离子反应方程式为。适当升高酸浸温度,加快酸浸速率,能提高钴、镍元素的浸出率;搅拌能增大废渣与硫酸溶液的接触,加快酸浸速率,能提高钴、镍元素的浸出率;增大酸的浓度,能提高钴、镍元素的浸出率。
(2)除铝时加入碳酸钠会和发生双水解,产生沉淀的离子反应,根据时,可求出饱和溶液,则,故时不会产生。
(3)①根据均为价,则中的价态为
②由图中信息可知:微波水热法制取的催化剂活性更高。
③根据横坐标x越大,催化初始速率越高,两种离子中催化效果更好的是
20. 3、4、1、3、1、8 将氧化为 正盐 增大
【详解】(1)根据反应可知,中P元素由+1价变为+5价,中Fe由+6价变为+3价,最小公倍数为12,的系数为3,的系数为4,根据P原子守恒,的系数为3,则的系数为1,的系数为8,则的系数为1,配平该反应为:
,答案为3、4、1、3、1、8;
(2)漂白粉中次氯酸钙具有强氧化性,加入漂白粉的作用是将氧化为;若测得处理后的废水中,的含量为,则,;
(3) ①H3PO3是二元弱酸,则Na2HPO3为正盐,酸根离子在水溶液里水解导致溶液呈碱性,;
②点时,pH=1.43,溶液呈酸性,酸过量抑制水的电离,溶液中水电离出的;
③所加溶液体积与亚磷酸溶液相同时,生成,为强碱弱酸盐,,根据图中信息可知,电离大于水解,故溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为;
④将浓度均为的和的混合液加水稀释10倍后,溶液中减小,增大,因K=为常数,故减小,故将增大。
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