高中化学探究沉淀溶解试题

以粗氧化锌粉（含FeO、Fe₂O₃、ZnS等）制取活性ZnO的工艺如下：
步骤1：以H₂SO₄浸出粗氧化锌，同时加入H₂O₂；
步骤2：过滤，调节滤液的pH；
步骤3：过滤，向滤液中加NH₄HCO₃，得碱式碳酸锌沉淀；
步骤4：过滤、洗涤、煅烧，得产品。
已知：离子沉淀的pH见下表。

离子	开始沉淀pH	沉淀完全pH
Fe^2+	7.6	9.6
Fe^3+	2.7	3.7
Zn^2+	5.4	8.0

 
（1）加入H₂O₂时能浸出硫化锌，同时生成淡黄色固体，写出其化学方程式   。
（2）步骤2中调节溶液pH的范围是     。
（3）取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2 g，充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6 g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得沉淀20 g。计算碱式碳酸锌的组成（用化学式表示，写出计算过程）。

下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A．0.1 mol·L^－1的NH4Cl溶液中：c(Cl^－)＞c(NH4^+)＞c(OH^－)＞c(H^＋)

B．将醋酸钠、盐酸两溶液混合后，溶液呈中性，则混合后的溶液中：c(Na^+)＞c(Cl^－)

C．已知Ka(HF)=7.2×10^-4，Ka(HCN)=6.2×10^-10，等体积等浓度的NaF、NaCN溶液中，前者离子总数小于后者

D．浓度均为0.1 mol·L^－1的①(NH4)2CO3②(NH4)2SO4③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，c(NH4^+)的大小顺序为：③＞②＞①

A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，其相互转化关系如下图所示。

（1）若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①写出反应A→B的化学方程式                      ；
②将一定量的气体D通入2 L C的溶液中，向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。请回答：O点溶液中所含溶质的化学式为             ，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是      。

（2）若将（1）中的气体D通入氢氧化钡溶液中得不溶物F，F的K_SP=8.1×10^-9。现将该沉淀放入0.1mol/L 的BaCl₂溶液中，其K_SP      ，（填：增大、减小或不 变），组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为        mol/L。

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如下图所示：

废液

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：                                  。
②反应I的化学方程式为                                                   。
③反应II的离子方程式为                                                   。
④已知25℃时Fe(OH)₃的Ksp = 4.0×10^-38，反应II后的溶液中c(Fe³⁺)=4.0×10^-5 mol/L,则需要调整pH=         时，开始生成Fe(OH)₃（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是：                            。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠         （填“大”或“小”）。

湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

 
（3）干法制备K₂FeO₄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为         。

已知H₂A在水中存在以下平衡：H₂AH^＋＋HA^－，HA^－H^＋＋A^2－。回答以下问题：
（1）已知常温下，H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在平衡：
CaA(s)Ca^2＋(aq)＋A^2－(aq)　ΔH ＞ 0。
①温度升高时，K_sp________(填“增大”、“减小”或“不变”下同)。
②滴加少量浓盐酸，c (Ca^2＋)________，原因是____   ______________(用文字和离子方程式说明)。
（2）若向CaA悬浊液中加入CuSO₄溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中反应的离子方程式______________________。若某CuSO₄溶液中c (Cu^2＋)＝0.02 mol/L，如果要生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使之大于________(已知K_sp[Cu(OH)₂]＝2.0×10^－20)。
（3）常温下，向某纯碱溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈________性。在分析该溶液遇酚酞呈红色的原因时，甲同学认为是配制溶液时所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中电离出的CO₃^2-水解所致，请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法进行评判(包括简要操作、现象和结论)_________________ ___________。

科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池——水电池。
（1）用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率，这是利用纳米材料的　　  　　特性，使之能与钠离子充分接触。
（2）水电池总反应可表示为：5MnO₂＋2Ag＋2NaCl＝Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl，该电池的负极反应式为　　　　　　　　　　　　。水电池工作时，Na^＋不断向      极方向移动。
（3）水电池生成1 mol Na₂Mn₅O₁₀转移电子的物质的量为   。
（4）某温度下，Fe（OH）₃（s）、Mg（OH）₂（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如右图。请据右图分析：

①该温度下，溶度积常数的关系为：K_SP[Fe（OH）₃]    K_SP[Mg（OH）₂]（填“＞”、“＝”或“＜”）；
②如果在新生成的Mg（OH）₂浊液中滴入足量的FeCl₃溶液，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是                                                              。

制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl^—和Fe³⁺。在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO₄·7H₂O的过程如下：

（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N₂O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是       。
（2）若步骤①的pH>12，则Zn(OH)₂溶解生成四羟基合锌酸钠。写出Zn(OH)₂被溶解的离子方程式                                                。
（3）滤液D中除了含有OH^—离子外，还含有的阴离子有             （填离子符号）。
（4）若滤液E的pH=4，c(Zn²⁺)=2mol·L^-1，c(Fe³⁺)=2.6×l0^-9mol·L^-1，能求得的溶度积是       （填选项）。
A.Ksp[Zn(OH)₂]    B.Ksp[Zn(OH)₂]和Ksp[Fe(OH)₃]    C.Ksp[Fe(OH)₃]
（5）步骤③要控制pH在一定范围。实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：                  　　 。
（6）已知：①Fe(OH)₃(s)Fe³⁺(aq)+3OH^-(aq) ； ΔH=" a" kJ•mol^-1
②H₂O(l)  H⁺(aq)+OH^-(aq) ；ΔH=" b" kJ•mol^-1
请写出Fe³⁺发生水解反应的热化学方程式：                             。
若①的溶度积常数为K_SP，②的离子积常数为K_W，Fe³⁺发生水解反应的平衡常数：
K=                 。（用含K_SP、K_W的代数式表示）

七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Mg(OH)2
pH值	5.2	3.2	9.7	10.4	11.2

 
表2 两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

温度/℃	10	30	40	50	60
CaSO4	0.19	0.21	0.21	0.20	0.19
MgSO4·7H2O	30.9	35.5	40.8	45.6	/

 
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为                    。加热煮沸的主要目的是                         。
（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有           (填化学式)等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是                           ；
（4）沉淀C的化学式是       。过滤III需趁热过滤的理由是               

从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取两种工艺的流程如下：

请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al³⁺的方程式为____________________________.
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO₃^2—的离子方程式为______________________.
（3）验证滤液B含Fe³⁺，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。
（4）滤液E、K中溶质的主要成份是____________(填化学式)，写出该溶液的一种用途____________
（5）已知298K时，Mg(OH)₂的溶度积常数K_SP=5.6×10^—12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg²⁺)=__________________.

化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是（  ）

A．根据图①可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH＞0

B．图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大

C．图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化

D．根据图④，若除去CuSO4溶液中的Fe^3+可采用向溶液中加入适量CuO，至pH约为4

酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式。SnSO₄是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：

回答下列问题：
（1）SnCl₂用盐酸而不用水直接溶解的原因是                                   
加入锡粉的作用是                                                           
（2）反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：                          
（3）检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是：                                       
（4）反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH。若溶液中c(Sn²⁺)=1.0mol·L^—1，则室温下应控制溶液pH              。（已知：K_sp[Sn(OH)₂]=1.0×10^—26）
（5）酸性条件下，SnSO₄还可用作双氧水的去除剂，试写出所发生反应的离子方程式：
                                                                             。
（6）潮湿环境中，镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿，请结合有关的原理解释其原因：
                                                                              。

下列有关说法正确的是 （   ）

A．25℃时，0.1mol·L^－1的三种溶液的pH关系为：pH(NaHCO3) > pH(Na2CO3) >pH(CH3COONa)

B．25℃时，pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液，c(H^+)相等

C．25℃时，BaCO3在纯水中的KSP比在Na2CO3溶液中的KSP大。

D．NaHCO3和Na2CO3混合溶液中，一定有c(Na^+)+c(H^+)=c(OH^-)+c(HCO3^-)+2c(CO3^2-)

难溶性杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)属于“呆矿”，在水中存在如下溶解平衡：
K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O(s)2Ca^2＋＋2K^＋＋Mg^2＋＋4SO₄^2-＋2H₂O。为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)₂溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有________和CaSO₄以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)₂溶液能溶解杂卤石浸出K^＋的原因：
                                                                                     。
（3）“除杂”环节中，先加入            溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入        溶液调滤液pH至中性。
（4）不同温度下，K^＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。由图可得，随着温度升高，
①                                     ，
②                                      ，

③溶浸出的K^＋的平衡浓度增大。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO₄(s)＋CO₃^2-CaCO₃(s)＋SO₄^2-。已知298 K时，K_sp(CaCO₃)＝2.80×10^－9，K_sp(CaSO₄)＝4.90×10^－5，计算此温度下该反应的平衡常数，K＝                                  。

某学习小组欲探究CaSO₄沉淀转化为CaCO₃沉淀，从而将其除去的可能性，查得如下资料：(以下数据和实验均指在25℃下测定)

难溶电解质	CaCO3	CaSO4
Ksp(mol^2·L^－2)	3×10^－9	9×10^－6

 
实验步骤如下：
①往100 mL 0.1 mol·L^－1的CaCl₂溶液中加入100 mL 0.1 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na₂CO₃ 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液．
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液．
④向沉淀中加入足量的盐酸。
（1）步骤①所得悬浊液中[Ca^2＋]＝________ mol·L^－1
（2）写出第②步发生反应的离子方程式：________________________________.
（3）设计第③步的目的是________________________________________________．
（4）第④步操作发生的现象为：                                              。

某温度下，分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是

A．

B．加适量固体可使溶液由点变到点

C．两点代表的溶液中与乘积相等

D．、分别在、两点代表的溶液中达到饱和