高中化学探究沉淀溶解试题

根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
（1）已知25 ℃时，K_sp[Mg(OH)₂]＝5.6×10^－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25 ℃时，在Mg(OH)₂饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为____________。
（2）向50 mL 0.018 mol·L^－1的AgNO₃溶液中加入50 mL 0.020 mol·L^－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的K_sp＝1.0×10^－10，忽略溶液的体积变化，请计算：
①完全沉淀后，溶液中c(Ag^＋)＝__________。        ②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L^－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？________________(填“是”或“否”)。
（3）在某温度下，K_sp(FeS)＝6.25×10^－18，该温度下，FeS的溶解度为              (该温度下溶液的密度为1g/mL)

I：工业制硫酸时，利用接触氧化反应将SO ₂转化为SO ₃是一个关键步骤 。
（1）某温度下，2SO ₂（g）+O ₂（g）2SO ₃（g） △H="-197" kJ／mol。开始时在10 L的密闭容器中加入8．0 mol SO ₂（g）和20．0 mol O ₂（g），当反应达到平衡时共放出394kJ的热量，该温度下的平衡常数K=        （保留两位有效数字），若升高温度时，K将     （填“增大、减小或不变”）。
（2）若体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂的转化率条件是______（填字母）。
A．通入氧气 B．移出氧气 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂
（3）在硫酸工业生产过程中，有反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）(正反应为放热反应)，根据下表提供的不同条件下SO₂的转化率（%）的数据，试选择该反应的适宜条件（以V₂O₅作催化剂）温度____________；压强____________。

（4）能判断该反应达到平衡状态的依据是___________。
A. 容器的压强不变
B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体中SO ₃的浓度不变
D. C（SO ₂）=C（SO ₃）
E. v 正（SO ₂）="v" 正（SO ₃）
F. v 正（SO ₃）="2v" 逆（O ₂）
II：研究化学反应原理对于生产生活是很有意义的。
（1）在0.10mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu²⁺）=________________mol·L^-1（Ksp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）。
（2）若在0.1mol·L^-1硫酸铜溶液中通入H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是_______________mol·L^-1。

下列说法符合事实的是

A．物质的量浓度相同的硫酸氢铵溶液和醋酸铵溶液中，硫酸氢铵中的铵根离子物质的量浓度较小

B．在10mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入6mL等浓度的NaCl溶液，有白色沉淀产生，再加入6 mL等浓度的Na2S溶液，溶液中又有黑色沉淀生成，说明Ksp（Ag2S）< Ksp（AgCl）

C．物质的量浓度均为0.02 mol/L的弱酸HX及其盐NaX等体积混合后：c(X^—)+ c(HX)=" 0.02" mol/L

D．己知Ksp（AgCl）=1.56×10^-10，Ksp（Ag2CrO4）=9.0×10^-12。在含C1^-、CrO4^2-浓度相同的溶液中滴加AgNO3溶液时，首先生成Ag2CrO4沉淀。

某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na₂CO₃混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na₂SO₃溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO₂溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是                                   。
（2）已知：20℃时溶解度/g

CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3
1.4×10^-3	2.55×10^-2	9×10^-4	1.1×10^-2

根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO₄的过程                              。
（3）在步骤Ⅱ中：
① 被除掉的水垢除铁锈外，还有                                           。
② 清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因                  。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na₂SO₃的目的是                                            。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe₂O₃保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式：

②下面检测钝化效果的方法合理的是       。
a．在炉面上滴加浓H₂SO₄，观察溶液出现棕黄色的时间
b．在炉面上滴加酸性CuSO₄溶液，观察蓝色消失的时间
c．在炉面上滴加酸性K₃[Fe(CN)₆]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d．在炉面上滴加浓HNO₃，观察出现红棕色气体的时间

还原沉淀法是处理含铬（Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-）废水常用方法，过程如下：
，已知废水中Cr的含量为26.0g·L^－1，当溶液中离子浓度小于10^－5mol/L时认为离子已经沉淀完全。常温下K_sp[Cr（OH)₃]= 1×10^-32。有关叙述中不正确的是（  ）

A．上述三个转化中只有一个涉及氧化还原反应

B．第二步离子方程式为：Cr2O7^2-+14H^＋+6Fe^2^＋=2Cr^3++7H2O+6Fe^3^＋

C．处理含铬废水可使用强碱Ba(OH)2，也可以使用弱碱氨水

D．当pH≥5时，废水中铬元素沉淀完全

一定温度下，将0.1molAgCl固体加入1L 0．1mol·L^－1Na₂CO₃溶液中，充分搅拌(不考虑液体体积变化)，已知：Ksp(AgCl)=2×10^－10；Ksp(Ag₂CO₃)=1×10^－11，下列有关说法正确的是 （   ）

A．沉淀转化反应2AgCl(s)+ CO3^2^－(aq)Ag2CO3(s)+2Cl^－(aq)的平衡常数为20mol·L^－1

B．约有2×10^－5mol AgCl溶解

C．反应后溶液中的：c(Na^+)＞c (CO3^2^－) ＞c (Ag^+)＞c (Cl^－) ＞c (H^+)

D．反应后溶液中的：c(Na^+)+ c (Ag^+)+ c (H^+)="c" (CO3^2^－)+ c (HCO3^－)+ c (Cl^－) +c (OH^－)

FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl₃净水的原理是                     （用必要的文字和离子方程式说明）。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）                       。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中c(Fe^2＋)=2.0×10^-2mol·L^-1，c(Fe^3＋)=1.0×10^-3mol·L^-1，c(Cl^—)=5.3×10^-2mol·L^-1，则该溶液的pH约为                            。
②完成NaClO₃氧化FeCl₂的离子方程式： ClO₃^－+ Fe^2＋+       = Cl^－+  Fe^3＋+       .

（1）已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝4×10-12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH	<8.0	8.0～9.6	>9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

①25℃时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为              。
②25℃时，向该Mg(OH)2饱和溶液中加入适量稀盐酸达平衡后该溶液中c(OH-)              ， c(Mg2+)（填“增大”“减小”或“不变”） 。
（2）向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol/L的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10-10，忽略溶液的体积变化，请计算：
①充分反应后，溶液中c(Ag+)＝              mol/L。
②充分反应后，溶液的pH＝                   。
（3）如图，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－物质的量浓度的对数，回答下列问题。

①往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为__________。
②从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝________。
③某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以控制溶液pH的范围是___________________。

根据20℃时某些物质的溶解度（g）数据：

CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3
1.4×10^-3	2.55×10^-2	9×10^-4	1.1×10^-2

下列说法不正确的是
A．硫酸钙悬浊液中存在CaSO₄（s） Ca^2＋（aq）+ SO₄^2－（aq）
B．用Na₂CO₃溶液浸泡锅炉中的水垢，可将水垢中的CaSO₄转化为CaCO₃
C．向Mg(OH)₂悬浊液中滴加FeCl₃，沉淀变为红褐色，说明溶解度Fe(OH)₃< Mg(OH)₂
D．向2ml饱和MgCl₂溶液中先后滴加0.1mol/L的Na₂CO₃、NaOH溶液各2滴，产生的白色沉淀为Mg(OH)₂

工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外．还含有少量NH₄⁺、Fe³⁺、AsO₄^3-、Cl^-。为除去杂质离子，部分操作流程如下：

请回答问题：
（1）NH₄⁺在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH₄)₂SO₄和NH₄Cl形式存在．现有一份(NH₄)₂SO₄溶液，一份NH₄Cl溶液，(NH₄)₂SO₄溶液中c(NH₄⁺)恰好是NH₄Cl溶液中c(NH₄⁺)的2倍，则c[(NH₄)₂SO₄]_____c(NH₄Cl)(填：<、= 或 >) 。
（2）随着向废液中投入生石灰（忽略溶液温度的变化），溶液中______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO₄·2H₂O[含有少量Fe(OH)₃]，提纯CaSO₄·2H₂O的主要步骤：向沉淀中加入过量_______，充分反应后，过滤、洗涤、______。
（4）25℃，H₃AsO₄电离常数为K₁=5.6×10^-3、K₂=1.7×10^-7、K₃=4.0×10^-12。当溶液中pH调节到8～9时，沉淀主要成分为Ca₃(AsO₄)₂.
①pH调节到8左右Ca₃(AsO₄)₂才开始沉淀的原因是________。
② Na₃AsO₄第一步水解的平衡常数数值为：________。
③已知：AsO₄^3-+2I^-+2H⁺= AsO₄^3-+I₂+H₂O，SO₂+I₂+2H₂O=SO₄^2-+2I^-+4H⁺。上述两个反应中还原性最强的微粒是_______。

以沉淀法除去工业级偏钒酸铵（NH₄VO₃）中硅、磷元素杂质的流程如下：

（1）碱熔时，下列措施有利于NH₃逸出的是                。
a．升温         b．加压      c．增大NaOH溶液浓度
（2）滤渣主要成分为Mg₃(PO₄)₂、MgSiO₃，已知K_sp[Mg₃(PO₄)₂] = 6.4×10^-26，K_sp(MgSiO₃) = 2.3×10^-5。若滤液中c(PO₄^3-)≤10^-6 mol·L^-1，则c(Mg²⁺)至少为             mol·L^-1。
（3）由图可知，加入一定量的MgSO₄溶液作沉淀剂。随着温度升高，除磷率下降，其原因是Mg₃(PO₄)₂溶解度增大、              ；随着温度升高，除硅率增大，其原因是                 （用离子方程式表示）。

（4）沉钒时，反应温度需控制在50℃，在实验室可采取的措施为                  。在此温度和pH=8的最佳条件下，探究NH₄Cl的浓度对沉钒率的影响，设计实验步骤（常见试剂任选)：取两份10 mL一定浓度的滤液A和B，分别加入1 mL和 10 mL的1 mol·L^-1NH₄Cl溶液，向                  ， 控制两份溶液温度均为50℃、pH均为8，由专用仪器测定沉钒率。（忽略混合过程中溶液体积的变化）
（5）高纯的偏钒酸铵灼烧可制备新型光电材料V₂O₅，该反应的化学方程式为                        。

某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na₂CO₃混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na₂SO₃溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO₂溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是______________________。
（2）已知：                   20℃时溶解度/g

CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3
1.4×10^-3	2.55×10^-2	9×10^-4	1.1×10^-2

根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO₄的过程___________________。
（3）在步骤Ⅱ中：
①被除掉的水垢除铁锈外，还有_______________________。
②清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因__________________。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na₂SO₃的目的是___________________（结合离子方程式用文字表达）。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe₃O₄保护膜。
①完成并配平其反应的离子方程式：

②下面检测钝化效果的方法合理的是____________________________。
a. 在炉面上滴加浓H₂SO₄，观察溶液出现棕黄色的时间
b. 在炉面上滴加酸性CuSO₄溶液，观察蓝色消失的时间
c. 在炉面上滴加酸性K₃[Fe(CN)₆]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d. 在炉面上滴加浓HNO₃，观察出现红棕色气体的时间

资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为：，已知它在水溶液中存在如下平衡：

为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K₂S0₄工艺流程如下：

（1）操作①名称是                
（2）用化学平衡移动原理解释:Ca(OH)₂溶液能溶解出杂卤石中K^十的原因：                
（3）除杂质环节，为了除去Ca^2＋，可先加人          溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H₂ S0₄，调节溶液pH至             ；（填“酸性”、“中性”或“碱性”）
（4）操作②的步骤包括（填操作过程）：、                   、过滤、洗涤、干燥；
（5）有人用可溶性碳酸盐为溶浸剂，其浸溶原理可表示为：

则常温下该反应的平衡常数K＝                

(18分)银是一种在工业、生活上有广泛用途的金属。
已知：①金属在水中存在如下溶解平衡过程：M  M^x+ + xe^-，
氢气在水溶液中也存在如下平衡过程：H₂ 2H⁺ + 2e^­-
②Ag₂S 的Ksp=6.7×10^-50；  AgCl的Ksp=1.6×10^-10
据此回答下列有关问题：
（1）银质餐具可杀菌消毒，原因是_________________（用适当的方程式和文字表述说明）；金属银与氢硫酸可反应生成黑色固体和无色气体，写出该反应的化学方程式_______________
（2）金属银与硝酸银溶液组成电池示意图如右，a电极的反应为________________，NO₃^-从电池________侧溶液向电池_______侧溶液移动 （填“左”或“右”）。

（3）硝酸银见光或受热易分解为Ag、NO₂、O₂，反应中生成NO₂、O₂的 物质的量之比为___________，将混合气体通过水吸收后，剩余气体为________________
（4）已知：Ag⁺(aq) + 2NH₃•H₂O(aq)  [Ag(NH₃)₂]⁺ (aq) + 2H₂O  K=1.6×10⁷，写出AgCl溶于氨水的离子方程式________________________；计算该反应的平衡常数K=___________。在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸，会再产生白色氯化银沉淀，滴加硝酸至刚好沉淀完全，取上层清液测其pH，发现呈酸性，主要原因是_______________（用离子方程式表示）。

白云石的主要成份是CaCO₃·MgCO₃，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca²⁺、Mg²⁺的分离。
已知：碳化反应是放热反应，化学方程式Ca(OH)₂＋Mg(OH)₂＋3CO₂CaCO₃＋Mg(HCO₃)₂＋H₂O。完成下列填空：
（1）Ca(OH)₂的碱性比Mg(OH)₂的碱性            (填“强”或“弱”)
Ca(OH)₂的溶解度比Mg(OH)₂的溶解度             (填“大”或“小”)。
（2）碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是             、            （至少写2点）。温度偏低也不利于碳化反应，原因是             。

（3）已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在10min到13min之内钙离子的反应速率为               。用化学方程式表示15min之后钙离子浓度增大的原因             。