2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡
展开2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡
一、单选题
1.(2023·安徽马鞍山·统考一模)用0.1000mol·L-1盐酸滴定0.1000mol·L-1Na2A溶液20.00mL,溶液中H2A、HA-、 A2-的分布分数 δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法不正确的是
[如A2-分布分数: δ(A2-)=
A.a点溶液中存在c(Na+)+ c(H+)=3 c(A2-)+ c(OH-)+ c(Cl-)
B.b点溶液中存在c(H2A)< c(A2-)
C.c点溶液中存在c(HA-)>c(H2A)
D.H2A的Ka1为10-6.38
2.(2023春·四川内江·高三四川省内江市第六中学校考期中)对下列事实用方程式解释错误的是
A.向Mg(OH)2悬浊液中加入几滴FeCl3溶液,沉淀变为红褐色:3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+
B.水溶液呈碱性:
C.明矾净化水:
D.溶于水:
3.(2023·天津河西·统考二模)下列方程式能解释对应事实的是
A.钠在空气中加热生成淡黄色固体:
B.将中通入溴水中得无色溶液:
C.硫酸铵溶液使湿润的蓝色石蕊试纸变红:
D.向氢氧化铜悬浊液中滴加氨水得到深蓝色溶液:
4.(2023·河南·校联考三模)常温下,向20mL0.1mol·L-1CH3NH2溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1盐酸,测得混合溶液的pH与的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.M点时加入盐酸的体积为20mL
B.常温下,Kb(CH3NH2)的数量级为10-11
C.N点溶液:c(C1-)>c()>c(CH3NH2)
D.滴加过程中逐渐减小
5.(2022秋·河南洛阳·高三新安县第一高级中学校考阶段练习)由下列实验操作及现象所得结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向酸性 KMnO4溶液中滴加足量的H2O2溶液,紫红色褪去
H2O2具有漂白性
B
向AgCl悬浊液中,加入少量 KI 溶液,沉淀由白色转化为黄色
AgI溶解度小于AgCl
C
向NaHCO3溶液中滴加足量的稀盐酸,有大量无色气体产生
非金属性:Cl>C
D
将Fe(NO3)2样品酸化后,滴加几滴KSCN溶液,溶液显红色
Fe(NO3)2样品已氧化变质
A.A B.B C.C D.D
6.(2023春·江西·高三铅山县第一中学校联考阶段练习)有关下列图像的说法正确的是
A.图甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
B.图乙表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化,由图可知溶液的碱性:
C.图丙表示等量在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应:,相同时间后测得含量的曲线,则该反应的
D.图丁表示冰醋酸的导电能力随着加水体积变化的关系,若用湿润的pH试纸测量a点溶液的pH,则测量结果偏大
7.(2023秋·陕西西安·高三统考期末)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A.
B.
t/℃
25
50
100
K/10-14
1.01
3.47
55.0
C.
D.
c(氨水)/(mol•L-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
8.(2023春·河北沧州·高三校联考期中)25℃时,向20.0mL0.100mol/LHR溶液中滴加0.100mol/LMOH溶液,混合溶液的pH与加入MOH溶液体积的变化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的电离常数的数量级为
B.溶液的电离度大于
C.P点溶液中水电离出的H+数目为
D.Q点溶液中存在
9.(2023秋·河南驻马店·高三统考期末)在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法错误的是
A.加水前导电能力约为零的原因是冰醋酸中几乎没有自由移动的离子
B.a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH电离程度最大的是c
C.a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b
D.在b点加入浓硫酸,可使溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)增大
10.(2023秋·山西大同·高三统考期末)蚂蚁体内会分泌蚁酸(即甲酸,化学式为HCOOH,属于有机弱酸),会使皮肤发痒,下列说法错误的是
A.HCOOH属于弱电解质
B.HCOOH的电离需要通电
C.相同条件下,同浓度的HCOOH溶液的导电性比盐酸溶液的弱
D.被蚂蚁叮咬后及时涂抹肥皂水,能起到止痒作用
11.(2023·河北石家庄·校联考模拟预测)25℃时,用0.2mol/L NaOH溶液滴定10mL 0.1mol/L 溶液,被滴定分数、pH及物种分布分数(δ)如图所示。下列说法错误的是
A.虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、的分布分数变化关系
B.二元酸的电离平衡常数的数量级为
C.a点溶液中:
D.c点溶液中:
12.(2023秋·浙江金华·高三统考期末)秦俑彩绘中含有难溶的铅白()和黄色的。常温下,和在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.完全沉淀废液中的,的效果不如
B.z点,
C.的数量级为
D.转化为的反应趋势很大
二、多选题
13.(2023春·湖北武汉·高三统考阶段练习)在水中存在两种平衡:;,在25℃时,pc与pH的关系如下图所示,pc表示或浓度的负对数()。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.a点坐标为
C.的
D.向 mol⋅L溶液中加入NaOH至时,Al元素以存在
14.(2023·山东青岛·统考模拟预测)25℃时,用HCl气体调节0.1mol⋅L-1碱BOH的pH,体系中某些粒子浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比与pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列说法不正确的是
A.25℃时,BOH的电离平衡常数的数量级为10-4
B.t=0.5,2c(H+)+c(B+)=2c(OH-)+c(BOH)
C.P1所示溶液:c(Cl-)>0.05mol·L-1
D.P2所示溶液:c(B+)>100c(BOH)
三、工业流程题
15.(2023春·山东聊城·高三校联考阶段练习)氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池(CIGS)为原料(主要成分为)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,;
③常温下,,,。当金属离子浓度时认为金属离子已完全沉淀。
回答下列问题:
(1)“烧渣”的主要成分是、和,已知,在“高温焙烧”条件下,CIGS与氧气反应时铜转化成,不生成CuO,其主要原因可能是___________(用结构理论解释)。“双氧水”的作用是___________(用离子方程式表示)。
(2)“调pH过滤”后的“滤渣”主要成分是___________(填化学式)。
(3)“回流过滤”中的作用是___________(用镓相关的化学方程式表示)。“滤液I”加入足量烧碱,加热可以制备一种气体,该气体可以用于上述“___________”工序(填名称)。
(4)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是___________。
(5)“高温气相沉积”中尾气常选用如图乙所示装置吸收,其原理是___________。
(6)已知“浸出液”中。在“调pH过滤”中完全沉淀时,是否开始沉淀:___________(写出计算过程)。
16.(2017秋·北京海淀·高三人大附中校考阶段练习)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4•2H2O工艺流程如图1。
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将___________还原。(填离子符号)
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为___________。
(3)加入Na2CO3调pH=5.2时,所得沉淀的成分为___________
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是___________;使用萃取剂适宜的pH是___________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10.当加入过量NaF后,所得滤液=___________。
17.(2023·全国·模拟预测)由软锰矿(主要成分是,还含有Fe、Mg等元素)制备高纯碳酸锰、硫酸锰的一种工艺流程如图所示。
25℃时,一些难溶电解质的溶度积常数如表所示。
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如表所示。
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
6.8
2.3
8.1
完全沉淀的pH
8.3
3.2
10
回答下列问题:
(1)已知“溶浸”时,Fe不能还原,但能还原得到。
①还原的离子方程式是___________。
②实际测得“溶浸”时消耗,原因是___________。
(2)“氧化”时加入适量的的目的是___________。
(3)用“调pH”虽然成本较低,但会引入等杂质,若使用___________(填化学式)“调pH”可避免此问题。
(4)“除杂”是以生成、沉淀的方法除去、。用除去的离子方程式是___________,该反应的平衡常数为___________。
(5)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(6)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如图所示。
“结晶”是从“除杂”后过滤所得的滤液中获得,其操作是蒸发浓缩至溶液中析出大量晶体,___________,真空干燥。
18.(2023·全国·高三专题练习)硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图:
已知:i.PbCl2难溶于冷水,易溶于热水
ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl(aq) ΔH>0
iii.Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(1)20℃时,PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·L-1)如图所示。下列叙述正确的是________。
A.盐酸浓度越小,Ksp(PbCl2)越小
B.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等
C.当盐酸浓度为1mol·L-1时,溶液中c(Pb2+)一定最小
D.当盐酸浓度小于1mol·L-1时,随HCl浓度增大,PbCl2溶解量减少是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解
平衡逆向移动(2)PbCl2“转化”后得到PbSO4,当c(Cl-)=0.1mol·L-1时,c()=___________mol·L-1。
参考答案:
1.B
【分析】各离子含量曲线如图 。
【详解】A.a点加入10mL盐酸发生反应为Na2A+HCl=NaCl+NaHA,溶液中主要有NaCl、NaHA、Na2A且物质的量之比为1:1:1。该体系中电荷守恒为c(Na+)+ c(H+)=2 c(A2-)+ c(OH-)+ c(Cl-)+c(HA-),如图c(A2-)= c(HA-),所以等式变形为c(Na+)+ c(H+)=3 c(A2-)+ c(OH-)+ c(Cl-),A项正确;
B.b点加入20mL盐酸发生的反应为Na2A+HCl=NaCl+NaHA,溶液中的物质为NaCl和NaHA,溶液呈碱性,水解大于电离即c(H2A)>c(A2-),B项错误;
C.从含量分布图可看出c(HA-)>c(H2A),C项正确;
D.利用d点pH=6.38即c(H+)=10-6.38,计算Ka1 =,D项正确;
故选B。
2.B
【详解】A.向Mg(OH)2悬浊液中加入几滴FeCl3溶液,沉淀变为红褐色沉淀Fe(OH)3,,A正确;
B.S2-分步水解,,B错误;
C.铝离子水解生成胶体,胶体具有吸附性,故明矾具有净水作业,C正确;
D.水溶液中橙红色的与黄色的存在平衡关系,,D正确;
故答案为:B。
3.B
【详解】A.钠在空气中加热生成淡黄色固体为过氧化钠:4Na+O22Na2O2,A错误;
B.将SO2中通入溴水中得无色溶液,生成硫酸和氢溴酸,SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br−,B正确;
C.硫酸铵溶液使湿润的蓝色石蕊试纸变红:+H2ONH3⋅H2O+H+,C错误;
D.向氢氧化铜悬浊液中滴加氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3·H2O =[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,D错误;
故答案为:B。
4.C
【详解】A.CH3NH2为一元弱碱,0.1mol·L-1CH3NH2溶液中与0.1mol·L-1盐酸完全反应时生成CH3NH3Cl,溶液呈酸性,由图可知,M点溶液pH为7,则CH3NH2溶液未完全反应,盐酸溶液的体积小于20mL,故A错误;
B.由图可知,溶液中为0时,溶液pH为10.6,由电离常数公式可知,电离常数Kb(CH3NH2)= = c(OH—)=10—3.4,则数量级为10——4,故B错误;
C.由图可知,N点溶液中=—1.0,溶液呈酸性,则溶液中c()>c(CH3NH2),由溶液中的电荷守恒关系c(C1—)+ c(OH—)=c()+ c(H+)可知,溶液中c(C1-)>c(),则溶液中离子浓度的大小顺序为c(C1-)>c()>c(CH3NH2),故C正确;
D.CH3NH3Cl的水解常数为Kh=,水解常数为温度函数,温度不变,水解常数不变,则滴加过程中不变,故D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.酸性高锰酸钾可氧化过氧化氢,导致酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了过氧化氢的还原性,A错误;
B.向AgCl悬浊液中加入少量KI,此时AgCl沉淀转化为AgI沉淀,说明AgI的溶解度小于AgCl,B正确;
C.要比较元素的非金属性,需要比较元素最高价含氧酸的酸性强弱,盐酸不是最高价含氧酸,不能通过HCl酸性强于碳酸说明非金属性Cl>C,C错误;
D.Fe(NO3)2酸化,硝酸根离子、氢离子和亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子,滴加KSCN溶液显红色,不能说明硝酸亚铁溶液已氧化变质,D错误;
故答案选B。
6.C
【详解】A.使用催化剂,同时同倍数改变正逆反应速率,图乙中的虚线不能表示使用催化剂的速率变化,A错误;
B.图乙表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化,由图像可知,稀释相同倍数,MOH溶液中的氢离子浓度小,氢氧根离子浓度大,则说明加水稀释更促进MOH的电离,间接说明MOH的碱性更弱,即碱性:MOH<NOH,B错误;
C.图丙表示等量NO2在容积相同不同温度下分别发生反应,相同时间后测得NO2含量的曲线,由图可知,开始一段时间NO2的含量随温度升高而减小,这是因为温度升高反应速率加快,反应正向进行的程度逐渐增大,当NO2的含量达到最小值曲线的最低点时,该反应达到平衡状态,继续升高温度NO2的含量又逐渐增大,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,该反应逆反应是吸热反应,则正方向为放热反应,所以该反应的H<0,C正确;
D.图丁可知,a点用少量水稀释后导电能力增强,所以稀释促进醋酸电离,离子浓度增大,若用湿润的pH试纸测量a点溶液的pH值,相当于溶液加水稀释,测量结果偏小,D错误;
答案选C。
7.C
【详解】A.可验证温度对平衡的影响,如对于放热反应,2NO2 N2O4,在热水中颜色变深,平衡逆向移动,冷水中颜色变浅,平衡正向移动,能用平衡移动原理解释,故A不选;
B.随温度的升高,平衡常数增大,说明平衡正向移动,反应为吸热反应,能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.催化剂对平衡没有影响,不能用平衡移动原理解释,故C选;
D.氨水浓度降低10倍,氨水的pH变化小于1个单位,加水稀释,平衡向电离方向移动,能用平衡移动原理解释,故D不选;
故选C。
8.C
【详解】A.由题干图示信息可知,0.100mol/L的HR溶液的pH为2.7,则HR的电离常数Ka=≈,则其数量级为,A正确;
B.由题干图示信息可知,加入20.00mLMOH溶液时溶液的pH等于7,则说明M+和R-的水解程度相同,即MOH的电离平衡常数与HR的相等,则有溶液中:c(M+)=c(OH-)==10-2.7mol/L,则其电离度为:≈2.0%,大于,B正确;
C.由题干图示信息结合B项分析可知,P点溶液的体积为40mL,溶液由于M+和R-发生双水解,且水解程度相同导致溶液呈中性,盐类水解促进水的电离,即该溶液中水电离出的H+的浓度大于1×10-7mol/L,故水电离出的H+数目大于40×10-3L×1×10-7mol/L×NAmol-1=,C错误;
D.由题干图示信息结合B项分析可知,Q点溶液为等浓度的MR和MOH的混合溶液,由于M+和R-的水解程度相同,同时存在MOHM++OH-,则溶液中存在,D正确;
故答案为:C。
9.D
【详解】A.加水前导电能力约为零,是因为冰醋酸没有电离,没有自由移动的离子,A正确;
B.醋酸越稀越电离,所以a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH电离程度由小到大的顺序是正a<b<c,CH3COOH电离程度最大的是c,B正确;
C.溶液的导电能力越强,离子浓度越大,a、b、c三点中,导电能力最强的是b点,所以a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b ,C正确;
D.在b点加入浓硫酸,可使溶液中c(H+)增大,电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+逆向移动,导致溶液中c(CH3COO-)减小,D错误;
故答案为:D。
10.B
【详解】A.HCOOH在水溶液中部分电离,属于有机弱酸,属于弱电解质,故A正确;
B.HCOOH的电离不需要通电,电离是指在水溶液中能够解离成离子的过程,故B错误;
C.甲酸为弱酸,不完全电离,相同条件下,同浓度的甲酸溶液中自由离子浓度小于盐酸,则同浓度的HCOOH溶液的导电性比盐酸溶液的弱,故C正确;
D.被蚂蚁叮咬后及时涂抹肥皂水,肥皂水呈碱性,能中和HCOOH,能起到止痒作用,故D正确;
故选B。
11.B
【分析】用0.2mol/L 氢氧化钠溶液滴定10mL 0.1mol/L草酸溶液时,虚线表示物种分布分数与草酸被滴定分数的关系,实线表示溶液pH与草酸被滴定分数的关系,被滴定分数越大,草酸的分布分数减小,草酸氢根离子的分布分数先增大后减小,草酸根离子的分布分数先不变后增大,则虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示草酸、草酸氢根离子、草酸根离子与草酸被滴定分数的关系。
【详解】A.由分析可知,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示草酸、草酸氢根离子、草酸根离子与草酸被滴定分数的关系,故A正确;
B.由图可知,b点所得溶液中草酸氢根离子与草酸根离子浓度相等,溶液pH约为4.7,则电离平衡常数= c(H+)=10—4.7,所以的数量级为,故B错误;
C.由图可知,a点所得溶液中草酸浓度与草酸氢根离子浓度相等,溶液中存在电荷守恒关系,则溶液中,钴C正确;
D.由图可知,c点所得溶液为草酸氢钠溶液,溶液呈酸性,则溶液中离子浓度大小顺序为,故D正确;
故选B。
12.A
【分析】、,可知,中pM受pR的影响更大,故L1为的曲线、L2为的曲线;
【详解】A.由图可知,相同浓度的中,碳酸根离子的浓度更小,故完全沉淀废液中的,的效果不如,A正确;
B.z点在L2之下,溶液中的浓度商大于其沉淀溶解常数,故,B错误;
C.结合分析可知,由点(0,8)可知,,C错误;
D.结合分析可知,由点(0,13.1)可知,,则,其,故转化为的反应趋势很小,D错误;
故选A。
13.BD
【分析】由平衡可知,随着溶液的碱性增强,铝离子转化为氢氧化铝、氢氧化铝转化为,集合图像可知,曲线①代表与pH的关系、曲线②代表与pH的关系;
【详解】A.由分析可知,曲线①代表与pH的关系,A正确;
B.由(10,3.37)可知,②,a点pH=14,则,,pc=-0.63,故a点坐标为,B错误;
C.由图曲线①上点(5,6)可知,①,则反应②-①得:,则,C正确;
D.由图可知,时,Al元素主要以存在,D错误;
故选BD。
14.AC
【分析】HCl是强酸,在调节pH的过程中,若BOH为强碱,则当=1时,pH应该为7,但是当=1时,pH小于7,溶液呈酸性,对应图中点P3,是因为存在水解平衡B++H2OBOH+H+,则其中的BOH是一元弱碱。左侧正方形中,其中一条对角线表示lgc(H+),则另一条对角线表示lgc(OH-),虚线表示lgc(BOH),另一条实线表示lgc(B+)。
【详解】A.由图可知,当pH=9.25时,c(OH-)=10-4.75mol/L,lgc(BOH)=lgc(B+),BOH的电离平衡常数为K=,A错误;
B.t=0.5时,溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(Cl-),根据物料守恒c(B+)+c(BOH)=2c(Cl-),联立可得2c(H+)+c(B+)=2c(OH-)+c(BOH),B正确;
C.在P1所示溶液中,存在电荷守恒,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(Cl-),c(H+)=10-9.25mol/L,溶液呈碱性,c(H+)
故答案选AC。
15.(1) 中的价电子排布式为,达到全充满稳定结构
(2)、
(3) 高温气相沉积
(4)30℃之前,随着温度升高,活化分子百分数增大,氧化率增大;30℃之后,温度升高,双氧水分解加快,反应物浓度降低,氧化率降低
(5)尾气中氯化氢及氨极易溶于水,难溶四氯化碳,直接通入四氯化碳层,装置内气压不会减小,即不产生倒吸现象;当气体从四氯化碳层逸进水层时被水吸收
(6)否,完全沉淀时,此时,不生成沉淀
【分析】CIGS经过空气焙烧后主要为金属氧化物,过氧化氢具有氧化性,会把亚铜氧化为铜,酸浸氧化发生得主要氧化还原反应的离子方程式为;滤液加入氨水后得到滤渣中含有Ga和In元素,通过调pH分离的出的滤液Ⅰ中金属元素为铜;滤渣中加入将氢氧化物转化为氯化物,过滤分离In元素,滤液Ⅱ浓缩结晶得到GaCl3,最后通入氨气,高温气相沉积获得GaN,据此分析解题。
【详解】(1)根据价层电子排布式和洪特规则特例分析氧化铜、氧化亚铜在高温下的稳定性,中的价层电子排布式为,达到全充满稳定结构,所以CIGS与氧气反应时铜转化成,不生成CuO;双氧水可以氧化铜生成铜离子,离子方程式为;故答案为中的价层电子排布式为,达到全充满稳定结构;。
(2)据分析可知,加入氨水分离铜离子,生成氢氧化镓和氢氧化铟;所以 “调Ph过滤”后的“滤渣”主要成分是、;故答案为、。
(3)亚硫酰氯与水反应生成氯化氢、二氧化硫,氧化氢与氢氧化镓反应生成氯化镓和水,加合得到总反应方程式为;“滤液I”为硫酸铵溶液,加入足量烧碱,加热可以制备氨,用于“高温气相沉积”中;故答案为;高温气相沉积。
(4)如图所示,前一段温度升高,反应速率加快;属于温度对反应速率的影响:随着温度继续升高,双氧水分解,降低反应物浓度;所以30℃时达到峰值的原因是30℃之前,随着温度升高,活化分子百分数增大,氧化率增大;30℃之后,温度升高,双氧水分解加快,反应物浓度降低,氧化率降低;故答案为30℃之前,随着温度升高,活化分子百分数增大,氧化率增大;30℃之后,温度升高,双氧水分解加快,反应物浓度降低,氧化率降低。
(5)尾气中氯化氢及氨极易溶于水,难溶于四氯化碳,直接通入四氯化碳层,装置内气压不会减小,即不产生倒吸现象;当气体从四氯化碳层逸进水层时被水吸收;故答案为尾气中氯化氢及氨极易溶于水,难溶四氯化碳,直接通入四氯化碳层,装置内气压不会减小,即不产生倒吸现象;当气体从四氯化碳层逸进水层时被水吸收。
(6)已知“浸出液”中。在“调pH过淲”中完全沉淀时,此时,所以,完全沉淀时,此时,所以不生成沉淀;故答案为否,完全沉淀时,此时,不生成沉淀。
16.(1)Fe3+、Co3+
(2)+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4) 除去溶液中的Mn2+ B
(5)0.7
【分析】含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2,向溶液中加入NaF溶液,除去钙、镁离子,然后过滤得到的滤液中Ⅱ中加入萃取剂,萃取后溶液加入草酸铵,得到草酸钴,以此解答该题。
【详解】(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子Fe3+、Co3+,所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+还原,故答案为Fe3+、Co3+。
(2)NaClO3具有氧化性,能将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原生成氯离子,同时生成水,离子反应方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案为+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O。
(3)由表中数据可知然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,故答案为Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,可使Mn2+接近完全萃取,故答案为除去溶液中的Mn2+;B。
(5)由溶度积可知,滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀,所得滤液,故答案为0.7。
17.(1) “溶浸”时发生反应,部分转化成还原剂,减少了单质铁的用量
(2)将氧化为,便于在“调pH”时除去
(3)或
(4)
(5)
(6)趁热过滤,并用热水洗涤晶体
【分析】软锰矿主要成分是,还含有Fe、Mg等元素。加入硫酸、铁屑溶解软锰矿,Fe2+把还原为Mn2+,过滤,所得溶液中含有Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+,加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,加碳酸钙调节pH生成Fe(OH)3沉淀除去Fe元素;加MnF2生成CaF2、MgF2沉淀除去Ca2+、Mg2+;过滤得硫酸锰溶液。硫酸锰溶液加碳酸氢铵生成碳酸锰沉淀;蒸发硫酸锰溶液,得MnSO4·H2O晶体。
【详解】(1)①“溶浸”时先发生反应,产生,酸性环境下Fe2+把还原为Mn2+,反应的离子方程式是。
②“溶浸”时发生反应,部分转化成还原剂,减少了单质铁的用量,所以实际测得“溶浸”时消耗;
(2)若将直接转化成沉淀,会造成的损失,所以先用将氧化成,便于在“调pH”时除去铁元素;
(3)欲使“调pH”时不引入新杂质,可使用能与H+反应的锰的化合物,如或等。
(4)用除去,利用沉淀转化原理,反应的离子方程式是,该反应的平衡常数为。
(5)“沉锰”时,硫酸锰与碳酸氢铵反应生成沉淀、二氧化碳、硫酸铵、水,发生反应的离子方程式为;
(6)由硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成图可知,欲获取应在23.9~100℃范围内进行实验操作。该范围内的溶解度随温度升高而降低,故蒸发浓缩至溶液中析出大量晶体后,需趁热过滤,并用热水洗涤晶体,以减少损失、增大产率。
18.(1)BD
(2)6.75×10-6
【详解】(1)A.PbCl2是微溶化合物,溶于水存在平衡:PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq),由图像可知在盐酸的浓度为1 mol·L-1时溶解量最小;结合题目所给信息可知,盐酸的浓度小于1 mol·L-1时,主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解,大于1 mol·L-1时,可发生反应:PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq),促进溶解。Ksp(PbCl2)只受温度的影响,温度不变,则Ksp(PbCl2)不变,故A错误;
B.根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同,所以c(Pb2+)不相等,故B正确;
C.根据分析可知当盐酸浓度大于1 mol·L-1时,主要发生反应:PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq),所以此时c(Pb2+)不一定最小,故C错误;
D.根据分析可知盐酸浓度小于1 mol·L-1时,主要存在平衡PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq),氯离子的增多使平衡逆向移动,故D正确。
故选BD。
(2)沉淀转化的化学方程式为PbCl2(s)+SO(aq) PbSO4(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数K=,所以当c(Cl-)=0.1 mol·L-1时,c(SO)=mol·L-1=6.75×10-6mol·L-1。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-水溶液中的离子反应与平衡: 这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-水溶液中的离子反应与平衡,共28页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡: 这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡,共28页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡: 这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习—水溶液中的离子反应与平衡,共27页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。