高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡同步测试题
展开3.4.2沉淀溶解平衡原理的应用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验操作中,其现象、解释及结论均正确的是
序号
实验操作
实验现象
解释或结论
A
用pH试纸测定“84”消毒液pH
试纸最终显蓝色
NaClO在溶液中水解显碱性
B
分别向两份相同的H2O2溶液中滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液率更快
前者产生气泡速率更快
CuSO4比KMnO4的催化效果好
C
向BaCl2溶液中通入SO2和X气体
产生白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
D
分别向两份相同的蛋白质溶液中滴入饱和硫酸铵溶液和醋酸铅溶液
均有固体析出
前者是物理变化,后者是化学变化
A.A B.B C.C D.D
2.下列反应的离子方程式正确的是
A.全部溶于氢碘酸:
B.乙酸乙酯在碱性条件下的水解:
C.用溶液处理锅炉中水垢:
D.氨水与过量溶液反应:
3.硫酸铅(PbSO4)是一种难溶于水的白色颜料。T1、T2温度下,饱和溶液中-lg[c(SO)]与-lg[c(Pb2+)]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T1、T2温度下,PbSO4的溶解度前者小于后者
B.m、p、q点对应的Ksp为:Ksp(p)
D.T2时Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,则a=3.9(已知1g2=0.3)
4.一定温度下,将有缺角的晶体置于饱和溶液中,一段时间后缺角消失得到有规则的晶体。下列说法中正确的是
A.晶体质量会增加 B.晶体质量会减小
C.溶液中增大 D.溶液中保持不变
5.下列反应的离子方程式正确的是
A.FeO溶于少量稀硝酸:FeO+2H+=Fe2++H2O
B.向石灰乳中滴加0.1mol/LMgCl2溶液:Mg2+(aq)+Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+Mg(OH)2(s)
C.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2C1-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
D.NaHCO3的水解方程式:+H2O⇌+H3O+
6.下列反应的离子方程式书写错误的是
A.酸性溶液与反应
B.废水中加入除去:
C.溶液中滴加至中性:
D.惰性电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O 通电 H2↑+Cl2↑+2OH-
7.下列离子方程式书写正确的是
A.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu↓+2Na+
B.向覆铜板上滴加FeCl3溶液:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C.向H218O中投入Na2O2固体:2H218O+2Na2O2=4Na++4OH-+18O2↑
D.向AgCl浑浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变黑:2AgCl(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Cl-(aq)
8.化学与生产、生活、科技和环境等联系密切,下列说法错误的是
A.襄阳大头菜含有氨基酸、维生素、纤维素等高分子有机物,均可被人体吸收利用
B.襄阳汉江边的临汉门是木质,包上铁皮订上铜钉可防火攻但是会加快铁皮的腐蚀
C.锅炉水垢中含有,可先用溶液处理,后用酸除去
D.较低温度更有利于合成氨反应得到较大的平衡转化率
9.根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液
B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
B
向K2CrO4溶液中缓慢滴加少量稀硫酸
(已知:)
溶液由黄色变为橙色
增大氢离子浓度,平衡向生成的方向移动
C
向NaHCO3溶液中滴加盐酸,将产生的气体直接通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
D
向浓度均为0.05mol/LNaI和NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
10.下列化学用语对现象变化的解释不准确的是
A.“NO2球”浸泡在热水中,颜色加深: △H<0
B.用石墨电极电解CuSO4溶液,阴极附近溶液蓝色变浅:Cu2++2e-=Cu
C.向FeSO4溶液中加入Br2水,溶液变为黄色:
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液出现红褐色沉淀:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+2Fe (OH)3(s)+3Mg2+
二、填空题
11.亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,在室温下立即分解。
(1)写出HNO2的电离方程式 。
(2)在酸性条件下,NaNO2与KI按物质的量1︰1恰好完全反应,I-被氧化为I2,写出该反应的离子方程式 。
(3)要得到稳定HNO2溶液,可以往冷冻的浓NaNO2溶液中加入或通入某种物质,下列物质适合使用是 (填序号)。写出该反应的化学方程式 。
a.稀硫酸b.二氧化碳c.二氧化硫
(4)建筑工业盐(NaNO2)与食盐外观很相似,溶液也都是无色,鉴别它们时,可将两种盐溶液分别加入酸性K2Cr2O7溶液中,加食盐水的无明显现象,加建筑工业盐溶液的溶液由橙色变为绿色(Cr3+的颜色),无气体放出,完成该反应的离子方程式 。
(5)若改用电解法将废水中NO2-转换为N2除去,N2将在 (填电极名称)生成。
(6)若工业废水中的NO2-的浓度约为1.0×10-6mol/L,取工业废水5mL于试管中,滴加1滴0.1 mol/L的硝酸银溶液(1滴为0.05mL),能否看到沉淀? (假设溶液体积始终为5mL,通过计算说明,已知Ksp(AgNO2)=2×10-8), 。
12.水溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础的进一步探究。
(1)常温下,等体积的0.10mol/L氨水与0.10mol/L烧碱溶液相比,c(OH-)的大小关系为前者 后者(填“大于”“等于”或“小于”,下同);常温下,pH均为5的氯化铵溶液与盐酸相比,溶液中水的电离程度前者 后者,两者均稀释10倍,pH的大小关系为前者 后者。
(2)醋酸钠溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CuS)=1.3×10-36,则FeS的溶解度 CuS的溶解度(填“大于”“等于”或“小于”);在处理含有Cu2+的污水时,可向其中加入FeS固体作为沉淀剂,FeS逐渐溶解,Cu2+转化为CuS沉淀,用沉淀溶解平衡原理解释其原因为 。
13.Ⅰ.请用相关术语回答下列问题:
(1)已知NaHA水溶液呈碱性。
①用离子方程式及文字表示NaHA水溶液呈碱性的原因 。
②在NaHA水溶液中各离子浓度的大小关系是 。
(2)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
Ⅱ.已知二元酸H2A在水中存在以下电离:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。试回答下列问题:
(3)NaHA溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,理由是 。
(4)某温度下,向10mL、0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液VmL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是 (填写字母)。
A.溶液pH=7
B.水的离子积Kw=[c2(OH-)]
C.V=10
D.c(K+)<c(Na+)
14.酸碱盐在水溶液中反应以离子反应为特征,以化学平衡理论为基础。回答下列问题
(1)298K时,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列叙述正确的是_____。
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M点处的溶液中c()=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
(2)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒非常少,并且还要考虑水的电离,而多元弱酸是分步电离的。弱电解质离子的水解损失也是微量的(双水解除外)。比较下列几组溶液中指定微粒浓度的大小。相同浓度的下列溶液①CH3COONH4②CH3COONa③CH3COOH。c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
(3)十二水合硫酸铝钾又称:明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾,是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。主要产地有安徽省,温州矾矿素有“世界矾都”之称。请你用一个离子方程式表示明矾水溶液与NaHCO3溶液混合时发生的离子反应: 。
(4)水解反应的逆反应是中和反应,盐溶液水解一般得到对应的弱酸或者弱碱。氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末,易溶于水并强烈水解。将AlCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是 。
(5)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,此时溶液中c()等于 mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
15.绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为 。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH)3+OH-Al(OH):K=100.63,Kw=10-14,Ksp[A1(OH)3]=10-33)
16.
(1)在化工、冶金、电子、电镀等生产部门排放废水中,常常含有一些汞金属元素,汞元素能在生物体内积累,不易排出体外,具有很大的危害。处理含Hg2+废水可加入Na2S或通入H2S,使Hg2+形成HgS沉淀,但如果Na2S过量则达不到去除Hg2+的目的,为什么? ,解决这一问题的方法是再向该废水中加入FeSO4,可有效地使HgS沉降,为什么? 。
(2)铊属于放射性的高危重金属。铊和铊的氧化物都有毒,能使人的中枢神经系统、肠胃系统及肾脏等部位发生病变。人如果饮用了被铊污染的水或吸入了含铊化合物的粉尘,就会引起铊中毒。常用普鲁士蓝作为解毒剂,治疗量为每日250mg/kg,请说明用普鲁士蓝作为解毒剂的化学原理 ,并写出相应的化学方程式 。
(3)在研究酸雨造成的某地土壤的酸化问题时,需pH=10.00的碳酸盐缓冲溶液,在500mL0.20mol/L的NaHCO3溶液中需加入 g的碳酸钠来配制1L的缓冲溶液。(已知H2CO3的pK2=10.25)
17.锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:
若滤液②中c(Li+)=4mol·L-1加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c()= 。[Ksp(Li2CO3)=1.62×10-3]。
18.盐碱地(含较多的NaCl、)不利于农作物生长,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。试用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因 ,以及用石膏降低其碱性的反应原理 。
19.I.有①CH3COOH、②HCl、③H2SO4三种酸。
(1)0.1 mol·L-1的三种酸溶液,c(H+)由大到小的排列顺序是 (填序号)。
(2)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液分别与相同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是 (填序号)。
(3)将c(H+)相同的三种酸溶液均加水稀释至原来的10倍,则稀释后三种酸溶液的pH由大到小的顺序为 (填序号)。
II.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:
①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq)(37 ℃时,Ka=4.0×10-6) ,
②NaUr(s) Ur-(aq)+Na+(aq)
(4)37 ℃时,1.0L水中最多可溶解8.0×10-3mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为 。
(5)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(6)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4mol·L-1,该病人尿液的c(H+)为 ,pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
20.固体的研究是化学中的重要课题,回答下列问题:
(1)实验室在配制硝酸铜的溶液时,加蒸馏水前常将硝酸铜固体先溶于适量硝酸中,其主要目的是 。
(2)将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再充分灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是 (填选项字母)。
A.胆矾 B.氯化铝 C.硫酸铝 D.氯化铜 E.硫酸亚铁 F.碳酸钠
(3)已知常温下Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。
①BaSO4和BaCO3均为沉淀,二者可以相互转化。医疗上做“钡餐”的是 ,向等浓度的Na2CO3、Na2SO4的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,最先出现的沉淀是 。
②用下列流程得到BaCl2溶液:BaSO4BaCO3BaCl2,计算反应(i)的平衡常数K= 。
③向1LNa2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变、温度不变,当溶液中c(CO)=1×10-3mol•L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
(4)常温下用废电池的锌皮制备ZnSO4•7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解使铁变为Fe3+。已知:
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp的近似值
1×10-17
1×10-17
1×10-39
①若上述过程不加H2O2将导致Zn2+和Fe2+不能分离,原因是 。
②加碱调节至pH为 (保留到小数点后1位)时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)。
三、实验题
21.印刷电路板在电子行业中应用广泛,其中的铜质线路是通过化学试剂刻蚀覆盖在有机绝缘材料上的铜板形成的。从废弃的印刷电路板上可以回收铜及其化合物。甲、乙、丙三组同学分别采用了不同的回收方案如下(部分产物略去):
(1)甲组步骤①中反应的离子方程式为: 。
(2)甲组同学进行实验时,发现H2O2已变质不能使用,他们需要在不使用H2O2的前提下实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑。在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填“Cu”或“C”,不能实现的装置中不要填写)。
(3)乙组同学使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是: 。
(4)图为乙组电解时的装置图。其中铜电极应该与电源的 (填“正极”或“负极”)相连。当观察到阴极有少量气泡产生时,即停止电解,此时要回收的铜已全部析出。则阴极发生的电极反应为(按反应发生的先后顺序书写): 、 、 。
(5)乙组同学用1L 0.2mol/L的FeCl3溶液溶解铜,电解时,阴极产生无色气体0.56L(标准状况下)时停止电解,此时阳极产生的气体在标准状况下的体积共 L。
(6)丙组同学利用FeCl3腐蚀铜板后的混合液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol/L,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤(写出试剂和操作)① ;② ;③过滤弃去滤渣。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Fe2+
7.0
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品:Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu
22.FeS是一种黑色固体,常用作固体润滑剂、废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。
Ⅰ.高温合成法
称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉,充分混合后置于真空密闭石英管中。用酒精喷灯加热。加热过程中硫粉升华成硫蒸气。持续加热至反应完全,冷却,得纳米FeS。
(1)反应在真空条件下进行的原因为: 。
(2)若分别用S8和S2与等质量的铁粉反应制取FeS,消耗S8和S2的质量比为 。
Ⅱ.均相沉淀法
实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料合成纳米硫化亚铁。
第一阶段:硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O](浅蓝绿色)的制备。实验步骤如下:
①检查装置的气密性;
②往甲装置中加入过量的废铁屑,其他药品按要求加好;
③关闭止水夹K2、打开K1,打开分液漏斗的旋塞并控制好滴速;
④把装置甲中的液体转移到装置乙中,当出现大量浅蓝绿色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞;
⑤……,得到产品。
(3)“步骤④”装置甲中的液体转移到装置乙的方法是:关闭止水夹 (填“K1”或“K2”,下同),打开止水夹 。
(4)“步骤⑤”为使浅蓝绿色晶体充分析出并分离,根据下表中的信息,需采用的操作为: 、抽滤、洗涤、低温干燥。
10
20
30
40
50
70
(NH4)2SO4
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
91.9
FeSO4·7H2O
40.0
48.0
60.0
73.3
—
—
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
18.1
21.2
24.5
27.9
31.3
38.5
(5)有关抽滤的说法正确的是_______ 。
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.如图所示的装置有2处错误
C.抽滤的优点是过滤速度快,得到固体更加干燥
D.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出
第二阶段:硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)合成纳米硫化亚铁。
资料一:硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解
资料二:常见沉淀Ksp如下表
物质
Fe(OH)2
FeS
Fe3[Fe(CN)6]2
Ksp
8.0×10-16
6.2×10-18
3.0×10-41
(6)溶液混合时发生的反应为:Fe2++2+CH3CSNH2+5OH-=CH3COO-+FeS↓+3NH3•H2O
①反应原理是硫代乙酰胺在碱性条件下水解生成了 S2-,Fe2+和 S2-再结合成硫化亚铁。写出硫代乙酰胺在碱性条件下水解的离子方程式为: 。
②两种溶液混合时,控制混合液pH约为9的原因是: 。
③该方法得到的产品中常混有少量Fe(OH)2杂质。有研究表明,在混合液中添加少量某试剂时可降低溶液中c(Fe2+),抑制杂质的形成。试剂可能是 。
A.柠檬酸钠(,可与 Fe2+形成络离子) B.K3[Fe(CN)6] C.H2O
23.某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:
物质
(1)①用化学用语表示的沉淀溶解平衡 。
②时,若使沉淀完全(浓度小于即视为沉淀完全),则溶液中的浓度至少为 。
(2)探究和之间的转化
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验I
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
实验II
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生,沉淀部分溶解
①实验I说明全部转化为,依据的现象是加入盐酸后, 。
②实验II中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 。
③实验II说明沉淀发生了部分转化,结合的沉淀溶解平衡解释原因 。
(3)探究和之间的转化
可供选择的试剂有:a.液 b.溶液 c.溶液
①若要用实验III证明能够转化为,甲溶液可以是 (填上方试剂的序号)。
应用实验III的方式,无论怎样选择试剂,同学们都无法观察到转化为,于是又设计了如下实验。
实验IV:
装置
步骤
电压表读数
i如图连接装置并加入试剂,闭合K
a
ii.向B中滴入,至沉淀完全
b
iii.再向B中投入一定量
c
iv.重复i,再向B中加入与iii等量
d
注:1.其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
2.电压表读数:。
②实验V的步骤中,B烧杯中石墨上的电极反应式是 。
③结合信息,解释实验V中的原因: 。
④实验IV的现象能说明转化为,理由是 。
综合实验I~IV,可得出结论:溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现。
参考答案:
1.D
【详解】A.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可使试纸漂白,应用pH计测定,选项A错误;
B.高锰酸钾氧化过氧化氢,不是催化作用,选项B错误;
C.向BaCl2溶液中通入SO2和X气体,出现白色沉淀,气体X可能是氨气,氨气不具有强氧化性,选项C错误;
D.分别向两份相同的蛋白质溶液中滴入饱和硫酸铵溶液和醋酸铅溶液,均有固体析出,前者是蛋白质的盐析,属于物理变化,后者是蛋白质的变性,属于化学变化,选项D正确;
答案选D。
2.C
【详解】A. 全部溶于氢碘酸,为氧化还原反应,得到碘化亚铁、碘和水:,A错误;
B.按反应机理可知, 乙酸乙酯在碱性条件下的水解的离子方程式为: ,B错误;
C.锅炉水垢中的硫酸钙微溶于水,不溶于酸,根据沉淀溶解平衡原理,可用碳酸钠溶液处理、使硫酸钙转化为难溶物碳酸钙,则离子方程式为:,C正确;
D. 氨水与过量溶液反应生成草酸氢铵:,D错误;
答案选C。
3.D
【详解】A.-lg[c(X)]越大,表示c(X)越小,所以p点c(Pb2+)与c(SO)的乘积大于q点,即T1温度下PbSO4的溶解度更大,A错误;
B.m点和p点温度相同,则溶度积相同,B错误;
C.T1时加适量Na2SO4固体,可以使溶液中c(SO)增大,同时c(Pb2+)会减小,所以可以使溶液由m点变到n点,C错误;
D.T2时Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,所以q点c(SO)==mol/L=4×10-4.5mol/L,-lg4×10-4.5=4.5-2lg2=3.9,即a=3.9,D正确;
综上所述答案为D。
4.D
【分析】在其饱和溶液中无法继续溶解,但存在沉淀溶解平衡的移动,故晶体的质量、溶液中各离子浓度均保持不变。
【详解】A.晶体的质量不变,A项错误;
B.晶体的质量不变,B项错误;
C.溶液中不变,C项错误;
D.溶液中不变,D项正确;
答案选D。
5.B
【详解】A.稀硝酸有强氧化性,可以氧化亚铁离子,故A错误;
B.向石灰乳中滴加0.1mol/LMgCl2溶液:Mg2+(aq)+Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+Mg(OH)2(s),故B正确;
C.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2C1-Cu+Cl2↑,故C错误;
D.NaHCO3的水解生成碳酸和氢氧根,故D错误;
故答案为B。
6.D
【详解】由于Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,故惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2O 通电 H2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,D错误,A、B、C离子方程式均正确,故答案为:D。
7.D
【详解】A.钠与CuSO4溶液反应的离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+═H2↑+2Na++Cu(OH)2↓,故A错误;
B.向覆铜板上滴加FeCl3溶液,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故B错误;
C.向H218O中投入Na2O2固体,离子方程式为:2H218O+2 Na2O2═4Na++2OH-+218OH-+O2↑,故C错误;
D.向AgCl浑浊液中滴加溶液,白色沉淀变黑,离子方程式为:2AgCl(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Cl-(aq),故D正确;
故选:D。
8.A
【详解】A.氨基酸、维生素是小分子物质,人体内没有纤维素水解的酶,纤维素不可被人体吸收利用,A错误;
B.临汉门会形成Cu-Fe原电池,Fe作负极,加速铁皮腐蚀,B正确;
C.微溶于水难溶于酸,可利用沉淀转化原理将其转化为更难溶于水的碳酸钙,后用酸除去,C正确;
D.合成氨是放热反应,降温平衡正向移动,有利于合成氨反应得到较大的平衡转化率,D正确;
答案选A。
9.C
【详解】A.已知FeCl3可以催化H2O2分解,A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,可观察到B试管中产生气泡快,故可得出当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率的结论,A正确;
B.已知平衡,且在水溶液中呈黄色,而在水溶液中呈橙色,故向K2CrO4溶液中缓慢滴加少量稀硫酸,观察到溶液由黄色变为橙色,可以得出增大氢离子浓度,平衡向生成的方向移动的结论,B正确;
C.由于盐酸具有挥发性,故向NaHCO3溶液中滴加盐酸,将产生的气体直接通入苯酚钠溶液,即使观察到溶液变浑浊,可能是苯酚钠和盐酸反应所致,故不能得出酸性:碳酸>苯酚,C错误;
D.向浓度均为0.05mol/LNaI和NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,由于AgNO3不足,故观察到有黄色沉淀生成,说明Ksp(AgI)<0.05c(Ag+)<Ksp(AgCl),即可得出,D正确;
故答案为:C。
10.C
【详解】A.“NO2球”浸泡在热水中,颜色加深,说明升高温度,c(NO2)增大,升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,因此该反应的正反应是放热反应,所以△H<0,A正确;
B.用石墨电极电解CuSO4溶液,在阴极上溶液中的Cu2+得到电子发生还原反应产生Cu单质,导致附近溶液c(Cu2+)减小,因此溶液蓝色变浅,阴极的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,B正确;
C.向FeSO4溶液中加入Br2水溶液呈黄色,发生反应:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,Br2水溶液呈黄色,因此溶液颜色变化与化学反应无关,C错误;
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液出现红褐色沉淀,发生反应:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+2Fe(OH)3(s)+3Mg2+,该化学方程式书写完全正确,能正确表达反应颜色变化,D正确;
故合理选项是C。
11. HNO2H++ NO2- 4H+ + 2NO2-+ 2I-=I2 + 2NO↑+ 2H2O a 2NaNO2 + H2SO4=Na2SO4 + 2HNO2 8H++ 3NO2- + Cr2O72-=2Cr3+ + 3NO3- + 4H2O 阴极 不能 混合后c(AgNO3):0.05mL×0.1mol·Lˉ1/5mL×c(AgNO3)=1.0×10-3mol·Lˉ1 Qc=c(Ag+)c(NO2-)=1.0×10-3 mol·Lˉ1×1.0×10-6 mol·L-1=1.0×10-9 <2×10-8,不能生成沉淀
【详解】(1)亚硝酸是弱电解质,在水溶液里只有部分电离,电离方程式为HNO2⇌H++NO2-,故答案为HNO2⇌H++NO2-;
(2)碘离子被氧化为碘单质时,碘元素化合价由-1升高到0价,若消耗碘离子2mol,则有2mol电子转移。根据电子转移守恒,2mol的亚硝酸钠得到2mol电子时,则需氮元素的化合价由+3降为+2价,所以产物中含氮的物质为NO,反应的离子方程式为:4H++2NO2-+2I-=I2+2NO↑+2H2O,故答案为4H++2NO2-+2I-=I2+2NO↑+2H2O;
(3)亚硝酸的酸性与醋酸相当,而醋酸的酸性强于碳酸,故浓NaNO2溶液中通入二氧化碳不能反应生成亚硝酸。如果通入二氧化硫,会被亚硝酸氧化为硫酸,也不能得到亚硝酸,所以选用稀硫酸,反应的方程式为:2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+2HNO2,故答案为a;2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+2HNO2;
(4)酸性条件下,亚硝酸根离子与CrO72-发生氧化反应生成硝酸根离子、铬离子和水,离子反应方程式为Cr2O72-+3NO2-+8H+=3NO3-+2Cr3++4H2O,故答案为Cr2O72-+3NO2-+8H+=3NO3-+2Cr3++4H2O;
(5)若改用电解法将废水中NO2-转换为N2除去,氮元素的化合价降低,发生还原反应在电解池的阴极,故答案为阴极;
(6)混合后c(AgNO3)∶=1.0×10-3 mol•Lˉ1,而Qc=c(Ag+)c(NO2-)=1.0×10-3 mol•Lˉ1×1.0×10-6 mol•Lˉ1=1.0×10-9mol2•Lˉ2<2×10-8mol2•Lˉ2,所以不能生成沉淀,故答案为不能;混合后c(AgNO3)∶=1.0×10-3 mol•Lˉ1,而Qc=c(Ag+)c(NO2-)=1.0×10-3 mol•Lˉ1×1.0×10-6 mol•Lˉ1=1.0×10-9mol2•Lˉ2<2×10-8mol2•Lˉ2,所以不能生成沉淀。
12.(1) 小于 大于 小于
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3) 大于 FeS产生的少量S2-与Cu2+生成溶解度更小的CuS沉淀,使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
【详解】(1)氨水是弱电解质,在水中不能完全电离,而氢氧化钠在水中完全电离,所以等浓度的氨水和烧碱溶液中的c(OH-)前者小于后者;氯化铵水解促进水的电离,盐酸抑制水的电离,pH值相同的氯化铵溶液溶液和盐酸中水的电离程度前者大于后者;由于氯化铵溶液存在铵根离子的水解平衡,pH相同的盐酸和氯化铵溶液分别稀释相同倍数时,氯化铵溶液pH增大的程度小于盐酸溶液,即氯化铵pH值小于盐酸;
(2)因为醋酸钠中醋酸根离子是弱酸阴离子可发生水解,产生氢氧根离子,水解方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,所以醋酸钠溶液呈碱性;
(3)由于Ksp(FeS)> Ksp(CuS),且FeS和CuS属于同类型难溶化合物,则FeS的溶解度大于CuS的溶解度;Ksp(FeS)> Ksp(CuS),根据沉淀溶解平衡原理,FeS产生的少量S2-与Cu2+生成溶解度更小的CuS沉淀,使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
13.(1) HA-+H2OH2A+OH-,HA-水解程度大于电离程度 c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)
(2) Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2
(3) 酸 HA-只电离不水解
(4)BD
【详解】(1)①溶液呈碱性说明酸式酸根离子电离的程度小于水解程度,水解导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性,水解方程式为:HA-+H2OH2A+OH-;②NaHA水溶液呈碱性说明HA-的水解程度大于电离程度,钠离子不水解,所以离子浓度最大,HA-的电离和水解都较微弱,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),溶液中氢离子由水和HA-电离得到,所以c(H+)>c(A2-),故离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)。
(2)溶度积常数越小的物质越先沉淀,氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁的溶度积,所以氢氧化铜先沉淀;铜离子和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和铵根离子,离子方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓ + 2。
(3)由于H2A===H++HA-,所以HA-只电离不水解,故溶液呈酸性。
(4)A.某温度下溶液呈中性,PH不一定为7,A错误;
B.溶液呈中性c(OH-)= c (H+),所以水的离子积Kw=c2(OH-),B正确;
C.10 mL 0.1 mol·L-1NaHA溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 KOH溶液,恰好完全反应生成Na2A,由于A2-水解,溶液呈碱性,要使溶液呈中性,加入氢氧化钾的体积小于10mL,C错误;
D.加入氢氧化钾的体积小于10mL,故c(K+)
14.(1)D
(2)②>①>③
(3)Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)Al2O3
(5)5.0×10-3
【详解】(1)A.盐酸滴定氨水时,滴定终点溶液为NH4Cl溶液,呈酸性,故指示剂应选甲基橙,A错误;
B.一水合氨属于弱碱,与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性,故二者等浓度反应时,若溶液的pH=7,盐酸的体积应小于氨水的体积,即小于20.0mL,B错误;
C.M点为氯化铵和少量氨水的混合溶液,根据电荷守恒可知溶液中:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),M点溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),则c()=c(Cl-),由于水的电离是微弱的,故c()=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),C错误;
D.由图可知,N点即为0.10mol·L-1氨水,由其电离度为1.32%,可知0.10mol·L-1氨水中c(OH-)=0.00132mol·L-1,mol·L-1,故pH=-lgc(H+)=,则该氨水中11<pH<12,D正确;
答案选D。
(2)①CH3COONH4溶液铵根离子促进醋酸根离子的水解,②CH3COONa溶液中醋酸根离子少部分水解,醋酸根离子浓度最大,③CH3COOH溶液中,CH3COOH电离出少量的醋酸根离子,醋酸根离子浓度最小,则c(CH3COO-)由大到小的顺序是:②>①>③。
(3)明矾水溶液与NaHCO3溶液混合时发生的离子反应方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)氯化铝发生微弱水解,产生少量的氢氧化铝和盐酸,加热蒸干过程中因HCl挥发,上述平衡右移至AlCl3完全水解,生成氢氧化铝沉淀,灼烧时2Al(OH)3Al2O3+3H2O,所以AlCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是Al2O3。
(5)根据溶度积计算:,此时溶液中5.0×10-3mol/L。
15.8.37
【详解】工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为,反应的平衡常数为K1====1013.37,当为10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=mol/L=10—8.37mol/L,则溶液的pH为8.37,故答案为:8.37。
16.(1) 如果Na2S过量,会生成[HgS2]2-,而使HgS溶解,达不到去除Hg2+的目的 去除过量S2—
(2) 普鲁士蓝作为解毒剂是因为普鲁士蓝具有离子交换剂的作用,铊离子可置换普鲁士蓝中的钾离子随粪便排出 KFeIII[FeII(CN)6](s)+Tl+=TlFe[Fe(CN)6](s)+K+
(3)6.0
【详解】(1)由题意可知,若硫化钠溶液过量,溶液中过量的硫离子会与硫化汞反应生成二硫和汞离子使硫化汞溶解,无法达到除去废水中汞离子的目的;向废水中加入硫酸亚铁溶液,将过量的硫离子转化为氯化亚铁沉淀,使溶液中的汞离子完全转化为硫化汞沉淀,故答案为:如果Na2S过量,会生成[HgS2]2-,而使HgS溶解,达不到去除Hg2+的目的;去除过量S2—;
(2)普鲁士蓝能作为铊中毒的解毒剂是因为普鲁士蓝具有离子交换剂的作用,铊离子可置换普鲁士蓝中的钾离子,反应生成的TlFe[Fe(CN)6]随粪便排出达到解毒的目的,反应的化学方程式为KFeIII[FeII(CN)6](s)+Tl+=TlFe[Fe(CN)6](s)+K+,故答案为:普鲁士蓝作为解毒剂是因为普鲁士蓝具有离子交换剂的作用,铊离子可置换普鲁士蓝中的钾离子随粪便排出;KFeIII[FeII(CN)6](s)+Tl+=TlFe[Fe(CN)6](s)+K+;
(3)由题意可知,1L溶液中碳酸氢钠的物质的量为0.20mol/L×0.5L=0.1mol,由缓冲溶液的pH=PKa2—lg可得:10.00=10.25—lg,解得n(CO)≈0.057mol,则碳酸钠的质量为0.057mol×106g/mol=6.0g,故答案为:6.0。
17.0.2 mol·L-1
【分析】正极片加氢氧化钠“碱溶”除铝,滤渣用硫酸、硝酸溶解、过滤得硫酸锂、硫酸铁溶液,调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁,滤液加饱和碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀,过滤、洗涤、干燥得碳酸锂产品。
【详解】碳酸锂是沉淀,存在难溶电解质的溶解平衡,设两溶液体积均为V,滤液②中c(Li+)=4 mol·L-1,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,则沉淀后溶液中锂离子的浓度为 =0.09 mol·L-1,因为Ksp (Li2CO3)=c2(Li+)·c(CO),故c(CO)=0.2 mol·L-1。
18. C+H2OOH-+HC ↓
【详解】Na2CO3属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,导致溶液中c(OH-)>c(H+)而使其溶液呈碱性,水解离子方程式为C+H2OOH-+HC;石膏是主要成分是CaSO4,加入Na2CO3发生沉淀转化生成碳酸钙,所以石膏能降低其碱性,反应离子方程式为:↓。
19.(1)③>②>①
(2)①>②=③
(3)②=③>①
(4)6.4×10-5
(5) 减小 放热
(6) 1.33×10-6mol·L-1 <
【详解】(1)醋酸属于一元弱酸,在水中部分电离,HCl属于一元强酸,在水中完全电离,硫酸属于二元强酸,在水中完全电离,0.1mol/L的三种酸溶液,醋酸:c(H+)<0.1mol/L,盐酸:c(H+)=0.1mol/L,硫酸:c(H+)=0.2mol/L,因此有c(H+)由大到小的顺序是③>②>①;故答案为③>②>①;
(2)醋酸属于一元弱酸,c(H+)相同时,c(CH3COOH)>c(HCl),与同浓度的NaOH溶液反应,CH3COOH消耗NaOH溶液体积比HCl消耗NaOH溶液体积多,盐酸、硫酸属于强酸,体积相同、c(H+)相同时,盐酸、硫酸消耗NaOH溶液体积相同,因此消耗NaOH溶液体积由大到小顺序是①>②=③;故答案为①>②=③;
(3)硫酸、盐酸属于强酸,c(H+)相同时,稀释相同倍数后,两者溶液的pH相同;醋酸属于弱酸,c(H+)相同时,c(CH3COOH)>c(HCl),加水稀释,促进醋酸的电离,稀释相同倍数,醋酸溶液中c(H+)大于盐酸溶液中c(H+),即pH大小顺序:①<②,综上所述pH大小顺序是:②=③>①;故答案为②=③>①;
(4)尿酸钠中存在NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq),37℃时,1.0L水中最多可溶解8.0×10-3mol,则c(Ur-)=c(Na+)=8.0×10-3mol/L,Ksp(NaUr)= c(Ur-)·c(Na+)=8.0×10-3×8.0×10-3=6.4×10-5,故答案为6.4×10-5;
(5)根据题中信息,关节炎得原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,Ksp只与温度有关,降低温度,说明②的平衡向逆反应方向移动,Ksp减小,根据勒夏特列原理,生成尿酸钠晶体的反应是放热反应;故答案为减小;放热;
(6)尿酸分子和尿酸根离子总浓度为2.0×10-3moL/L,尿酸分子的浓度为5.0×10-4mol/L,则尿酸根离子是(2.0×10-3-5.0×10-4)mol/L=1.5×10-3mol/L,根据反应①的电离平衡常数,有Ka==4.0×10-6,解得c(H+)≈1.33×10-6mol/L;尿酸溶液显酸性,即pH<7;故答案为1.33×10-6mol/L;<。
20.(1)抑制硝酸铜(Cu2+)水解
(2)CF
(3) BaSO4 BaSO4 0.04(或4×10-2) 4×10-5
(4) Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(或二者Ksp的近似值均为10-17;或二者在一定pH下同时沉淀等) 2.7
【详解】(1)加蒸馏水前常将硝酸铜固体先溶于适量硝酸中,其主要目的是增大溶液中氢离子浓度,抑制硝酸铜(Cu2+)水解;
(2)胆矾为硫酸铜晶体,灼烧最终得到无水硫酸铜;氯化铝溶液中铝离子水解生成氢氧化铝和挥发性盐酸,灼烧最终得到氧化铝;硫酸铝中硫酸根对应酸为难挥发性酸,灼烧得到硫酸铝;氯化铜溶液中铜离子水解生成氢氧化铜和挥发性盐酸,灼烧最终得到氧化铜;硫酸亚铁灼烧亚铁离子会被空气在氧气氧化为三价铁;碳酸钠受热不分解,最终得到碳酸钠;
故选CF;
(3)①BaSO4和BaCO3均为沉淀,硫酸钡不溶于盐酸、碳酸钡溶于盐酸,医疗上做“钡餐”的是BaSO4;已知常温下Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,可知硫酸钡更难溶,向等浓度的Na2CO3、Na2SO4的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,最先出现的沉淀是BaSO4。
②反应(i) ,平衡常数K=。
③向1LNa2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变、温度不变,当溶液中c(CO)=1×10-3mol•L-1时,K=,,故溶解BaSO4的物质的量为4×10-5mol•L-1×1L=4×10-5mol;
(4)①Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀所需的氢氧根离子浓度分别为、、,若上述过程不加H2O2将导致Zn2+和Fe2+不能分离,原因是Zn2+、Fe2+完全沉淀所需的氢氧根离子浓度相同,两者会同时沉淀完全。
②由①计算可知,pOH=11.3,即pH=2.7时,铁离子刚好沉淀完全。
21. Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 防止Fe3+水解 负极 Fe3++e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ 2.8 通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ 加入CuO调节溶液pH至3.2 ~4.7
【分析】(1)铜被酸性过氧化氢氧化为铜离子;
(2)依据电解池原理分析作答;
(3)铁离子会发生水解;
(4)根据电解的基本原理及电解过程中阴极的放电顺序分析作答;
(5)依据题意易知,阴极产生的气体为氢气,而阳极产生的气体为氯气,结合各离子的物质的量根据电子转移数守恒分析;
(6)依据沉淀溶解所需的pH值得出结论。
【详解】(1)铜单质在酸性条件下被过氧化氢氧化最终生成硫酸铜与水,其离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)要实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑的氧化还原反应,需要在有外加电源的条件下,将Cu电极接入电源的正极,作为电解池的阳极,失电子发生氧化反应;而阴极电极材料为C,氢离子得电子发生还原反应生成氢气,则故答案为;
(3)氯化铁溶液中,铁离子会发生水解,使溶液先酸性,酸化后,可防止Fe3+水解;
(4)电解CuCl2、FeCl2和FeCl3的混合溶液来制备金属单质铜,则铜电极要作为阴极与电源的负极相连,氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,则阴极电解的放电顺序可知,阴极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+;Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2↑;
(5)用1L 0.2mol/L的FeCl3溶解铜,则生成的n(Cu2+)=×0.2mol/L×1L=0.1mol,溶液中当阴极产生无色气体0.56L气体时,则阴极产生的氢气为0.56L,标砖状况下生成的氢气的物质的量为=0.025mol,依据放电顺序可知阴极反应式分别为:Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2↑,则转移的电子数为0.1 mol×2+0.025mol×2=0.25 mol,而阳极发生的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,故生成的氯气的物质的量为×0.25 mol=0.125mol,在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L=2.8L;
(6)氢氧化亚铁沉淀所需pH范围为7.0-9.0,氢氧化铁完全沉淀所需pH值为1.9-3.2,氢氧化铜开始沉淀时的pH为4.7,若要除去Cu2+中的Fe2+和Fe3+,则需要先将Fe2+转化为铁离子,再调节溶液的pH范围以达到除杂目的,依据所给实验用品可知,除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7;最后过滤弃去滤渣,故答案为通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7。
【点睛】电解原理中阴阳极放电顺序判断方法:
(1)阴极:阴极上放电的是溶液中的阳离子,与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的,其离子的氧化性越强,越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电,其放电顺序为:K+Ca2+Na+Al3+(水中)H+Zn2+Fe2+Sn4+Pb2+H+Cu2+Fe3+Ag+。
(2)阳极:若为活性电极做阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应;若为惰性电极做阳极,则仅是溶液中的阴离子放电,其常见的放电顺序为:F-含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。
22.(1)防止铁粉或硫粉被氧气氧化
(2)1:1
(3) K1 K2
(4)蒸发浓缩到表面出现晶膜、降温结晶或冷却结晶
(5)ABC
(6) CH3CSNH2+3OH-=CH3COO-+S2-+NH3•H2O pH过小FeS不能稳定存在,pH过大Fe(OH)2杂质较多 A
【分析】Ⅱ.三颈烧瓶内放置废铁屑,关闭止水夹K2、打开K1,打开分液漏斗的旋塞并控制好稀硫酸滴速,有气体逸出,同时溶液中主要含有FeSO4,逸出的气体可将乙装置内空气全部排出,且尾气可由NaOH溶液吸收,再打开水夹K2、关闭K1,利用三颈烧瓶内增大的气体压强将把三颈烧瓶中的液体转移到装置乙中,当出现大量浅绿色晶体时,停止继续滴加稀硫酸,并将装置乙中所得晶体快速过滤、洗涤和干燥,得到硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。
(1)
加热下铁粉或硫能与氧气反应,则在真空条件下进行的原因为:防止铁粉或硫粉被氧气氧化。
(2)
S8和S6都是硫的单质,若分别用S8和S6与等质量的铁粉反应制取FeS,FeS中Fe和S原子个数比为1:1,所以消耗S8和S6的质量比为1:1。
(3)
据分析,“步骤④”装置甲中的液体转移到装置乙的方法是:关闭止水夹K1,打开止水夹K2,反应产生的气体使三颈烧瓶中气体压强增大,将三颈烧瓶中的液体压入装置乙中。
(4)
表格中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 的溶解度最小,“步骤⑤”为使浅蓝绿色(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体充分析,可采用冷却结晶的办法,需采用的操作为:蒸发浓缩到表面出现晶膜、冷却结晶、抽滤、洗涤、低温干燥。
(5)
A.在抽滤时,滤纸应比漏斗内径略小,且能盖住所有小孔,A正确;
B.图中抽滤装置中错误有:漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口;安全瓶中左侧导管太长,右侧导管太短,应左侧稍露出橡皮塞,右侧稍长,有2处错误,B正确;
C.抽滤的优点是过滤速度快,得到固体更加干燥,C正确;
D.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的上口倒出,D错误;
选ABC。
(6)
①硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)溶液混合时发生的反应为:Fe2++2+CH3CSNH2+5OH-=CH3COO-+FeS↓+3NH3•H2O,反应原理是硫代乙酰胺在碱性条件下水解生成了 S2-,Fe2+和 S2-再结合成硫化亚铁。则硫代乙酰胺在碱性条件下水解生成了CH3COO-、S2-和NH3•H2O,离子方程式为:CH3CSNH2+3OH-=CH3COO-+S2-+NH3•H2O。
②两种溶液混合时,控制混合液pH约为9的原因是:pH过小FeS不能稳定存在,pH过大Fe(OH)2杂质较多。
③则可以考虑加入试剂使Fe2+形成配合物、以降低溶液中c(Fe2+),抑制杂质的形成:
A.按信息:柠檬酸钠(,可与 Fe2+形成络离子),A正确;
B.由表格Ksp知:Fe(OH)2、FeS以及Fe3[Fe(CN)6]2的饱和溶液的物质的量浓度分别为:、、,则FeS以及Fe3[Fe(CN)6]2非常接近,加入K3[Fe(CN)6]与Fe2+生成Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,难以制得纯净的目标产物FeS,B错误; C.两种溶液混合制备FeS时,控制混合液pH约为9,H2O会影响溶液pH,C错误;
选A。
23.(1)
(2) 沉淀不溶解(没有明显现象) BaCO3+2H+=Ba2+ +CO2↑+H2O BaSO4在溶液中存在: ,当加入浓度较高的Na2CO3溶液后,CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使平衡正向移动
(3) b 生成AgI沉淀,使装置B中C(I-)减小,I-还原性减弱 Cl-本身对该原电池电压无影响,c>b说明加入Cl-使溶液中c(I-)增大,证明发生了反应:
【详解】(1)①AgCl难溶于水,存在的沉淀溶解平衡为 ;
② ,则Ag+沉淀完全时溶液中Cl-的浓度至少为 ;
(2)①实验I中若BaCO3全部转化为BaSO4,则向洗净后的沉淀中加入盐酸,沉淀不溶解(没有明显现象);
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,说明沉淀中含有BaCO3,BaCO3与稀盐酸发生反应为:BaCO3+2H+=Ba2+ +CO2↑+H2O;
③由于BaSO4在溶液中存在溶解平衡: ,当加入浓度较高的Na2CO3溶液后,CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡正向移动,沉淀发生了部分转化;
(3)①实验Ⅲ中最后加入的是0.1mol/LKI溶液,应该是探究AgCl转化成AgI,且KI能与AgNO3溶液直接反应生成AgI沉淀,则加入的NaCl溶液应该过量,即图中甲过量、乙不足,所以甲溶液是NaCl溶液,故选b;
②实验IV的步骤i中,B中石墨上的碘离子失电子生成碘单质,电极反应式是 ;
③滴入AgNO3(ag)时生成AgI沉淀,使装置B中C(I-)减小,I-还原性减弱,则实验IV中出现b< a;
④根据步骤i、iv可知,Cl-本身对该原电池电压无影响,c>b说明加入Cl-使溶液中c(I-)增大,证明发生了反应:。
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