高中化学探究沉淀溶解试题

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是_________（填序号）
A．Ba(NO₃)₂  B．BaCl₂
C．Ba(OH)₂ D．溶有NH₃的BaCl₂溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是___________。
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr₂O₇^2-）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，最后Cr³⁺ 以Cr(OH)₃形式除去，下列说法不正确的是______（填序号）
A．阳极反应为Fe-2e^-═Fe²⁺
B．电解过程中溶液pH减小
C．过程中有Fe（OH）₃沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr₂O₇^2-被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作_________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为___________。

按要求回答下列问题：
（1）实验室常用NaOH溶液来进行洗气和提纯，当100mL3mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
（2）常温下向一定体积的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是______________。
A．溶液中导电粒子的数目减小
B．醋酸的电离程度增大，c(H⁺)亦增大
C．溶液中不变
D．溶液中减小
（3）①常温下将0.15mol/L稀硫酸V₁mL与0.1mol/LNaOH溶液V₂mL混合，所得溶液的pH为1，则V₁：V₂=______________________（溶液体积变化忽略不计）。
②常温下若溶液由pH=3的HA溶液V₁mL与pH=11的NaOH溶液V₂mL混合而得，则下列说法正确的是
A．若反应后溶液呈中性，则c(H⁺)+c(OH^-)=2×10^-7mol/L
B．若V₁=V₂，反应后溶液pH一定等于7
C．若反应后溶液呈酸性，则V₁一定大于V₂
D．若反应后溶液呈碱性，则V₁一定小于V₂
（4）常温下，浓度均为0.1mol/L的下列五种溶液的pH值如表所示：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①根据表中数据，将浓度均为0.01mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是____。
A．HCN        B．HClO        C．H₂CO₃        D．CH₃COOH
②根据以上数据，判断下列反应可以成立的是_____________。
A．CH₃COOH+Na₂CO₃=NaHCO₃+CH₃COONa
B．CH₃COOH+NaCN=CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO=Na₂CO₃+2HClO
D．NaHCO₃+HCN=NaCN+CO₂+H₂O
（5）几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe^2+	Cu^2+	Mg^2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺离子的溶液中滴加NaOH溶液时，________(填离子符号)先沉淀，Ksp[Fe(OH)₂]___________Ksp[Mg(OH)₂](填“>”、“=”或“<”)

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg(OH) 2	Cu(OH) 2	Fe(OH) 2	Fe(OH) 3
溶解度/g	9×10^－4	1.7×10^－6	1.5×10^－4	3.0×10^－9

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子，例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^3＋、Fe^2＋都被转化为____________(填化学式)而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择________为宜，其原因是_________________．
（3）②中除去Fe^3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________．
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)．
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu^2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在

已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
（1）常温下，浓度均为0.1 mol·L^－1的下列六种溶液的pH如下表：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN	C6H5ONa
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1	11.3

①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是______________
②根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L^－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是____________；（填编号，下同）将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是__________
A  HCN    B  HClO    C  C₆H₅OH    D  CH₃COOH    E  H₂CO₃
③据上表数据，请你判断下列反应不能成立的是           （填编号）。
A．CH₃COOH＋Na₂CO₃＝NaHCO₃＋CH₃COONa
B．CH₃COOH＋NaCN＝CH₃COONa＋HCN
C．CO₂＋H₂O＋2NaClO＝Na₂CO₃＋2HClO
D．CO₂＋H₂O＋2C₆H₅ONa＝Na₂CO₃＋2C₆H₅OH
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为
（2）CaCO₃是一种难溶物质，其K_Sp=2.8×l0^-9。现将浓度为2×l0^-4 mol/L Na₂CO₃溶液与CaCl₂溶液等体积混合，则生成CaCO₃沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为___________mol/L。

已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积常数Ksp如下表所示：

下列叙述不正确的是

A．由溶度积常数不能判断相应物质的溶解性大小

B．将等体积的4×10^-3 mol/L的AgNO3溶液和4×10^-3mol/L K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生

C．向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液不能得到黄色AgBr

D．向100 mL 0.02mol/L的NaSO4溶液中加入100mL0.02mol/L的AgNO3溶液，有白色沉淀生成

常温时，Ksp[Mg(OH)₂] = 1．1×10^－11，Ksp(AgCl) = 1．8×10^－10，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1．9×10^－12 Ksp(CH₃COOAg) = 2．3×10^－3，下列叙述不正确的是

A．浓度均为0．2mol·L^－1AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀

B．将0．001mol·L^－1的AgNO3溶液滴入0．001mol·L^－1的KCl和0．001mol·L^－1的K2CrO4的混合溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀

C．c(Mg^2+)为0．11mol·L^－1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pＨ要控制在9以上

D．在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变

滴定法是化学上常用的定量分析的方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
I．甲化学兴趣小组取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞溶液作指示剂，用0.2000 mol·L^－1的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作3次，并记录数据。
（1）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察________。（填序号）
A．滴定管内液面的变化       B．锥形瓶内溶液颜色的变化
（2）判断滴定终点的现象是：_____________________。
（3）根据下列数据：请计算待测盐酸溶液的浓度为________mol/L。

滴定次数	待测液体积(mL)	标准NaOH溶液读数记录(mL)
滴定前读数	滴定后读数
第一次	20.00	0.40	20.40
第二次	20.00	4.00	24.00
第三次	20.00	2.00	24.10

II．乙化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定，测定了某工厂废水中游离态氯的含量。实验如下：
①取水样10.0 ml于锥形瓶中，加入10.0 ml的KI溶液(足量)，滴入指示剂2～3滴。
②将自己配制的0.01mol·L^-1标准Na₂S₂O₃溶液装入滴定管中，调整液面，记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为：I₂+2Na₂S₂O₃="2NaI+" 2Na₂S₄O₆。试回答下列问答：
（1）步骤①发生的化学反应方程式为：_______________；加入的指示剂是_______。
（2）步骤②应使用_________式滴定管。
（3）氯的所测浓度比实际浓度会偏大，造成误差的原因可能是______（填序号）
A 配制标准Na₂S₂O₃溶液定容时，加水超过刻度线
B 锥形瓶水洗后直接装待测水样
C 装标准Na₂S₂O₃溶液的滴定管水洗后没有润洗
D 滴定到达终点时，俯视读出滴定管读数；
E 滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失
III．沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂。已知一些银盐的颜色和Ksp（20℃）如下表，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。

化学式	AgCl	AgBr	AgI	Ag2S	Ag2CrO4
颜色	白色	浅黄色	黄色	黑色	红色
Ksp	2.0×10^-10	5.4×10^-13	8.3×10^-17	2.0×10^-48	2.0×10^-12

（1）滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的___________。（填序号）
A.KBr B.KI C.K₂S         D.K₂CrO₄
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，＝__________。

25℃时，K_sp(BaSO₄)=1×10^－10，K_sp(BaCO₃)=2.6×10^－9。该温度下，下列说法不正确的是

A．同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出

B．BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba^2+)增大

C．BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，

D．BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3

有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：

（1）以CO和CO₂分别与H₂为原料，在一定条件下均可合成甲醇（CH₃OH）。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）____________；
（2）下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下，0.5molCO₂和1.5molH₂反应得到甲醇蒸气，产率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式：_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变                          b.H₂的体积分数不变
c.c(H₂)=3c(CH₃OH)                          d.容器中气体密度不变
（3）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：负极______。

（4）“催化还原”反应制乙二醇（HOCH₂-CH₂OH）原理如下：
CH₃OOC-COOCH₃(g)+4H₂(g)HOCH₂-CH₂OH(g)+2CH₃OH(g)   △H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究，下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

（5）草酸二甲酯水解产物草酸(H₂C₂O₄)为二元中强酸。H₂C₂O₄水溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄-和C₂O₄^2-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________；草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H₂OH⁺+OH^-，HC₂O₄-H⁺+C₂O₄^2-和___________；一定温度下，往CaC₂O₄饱和溶液[已知Ksp(CaC₂O₄=2.3×10^-9)]中加入少量CaCl₂固体，c(Ca²⁺)将_________，CaC₂O₄的溶解度将____________。（填“增大”“减小”或“不变”）

已知在25℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10^－18、1.3×10^－36.常温时下列有关说法正确的是（    ）

A．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体溶液的酸性增强

B．将足量的CuSO4溶解在0.1 mol/L的H2S溶液中，溶液中Cu^2^＋的最大浓度为1.3×10^－35 mol/L

C．因为H2SO4是强酸，所以反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生

D．除去工业废水中的Cu^2^＋可以选用FeS作沉淀剂

铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。

图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO₃具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO₃时，猛烈反应，CrO₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂(SO₄)₃]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。

（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe²⁺和 Cr₂O₇^2－发生反应，生成的 Fe³⁺和 Cr³⁺在阴极 区与OH^－结合生成 Fe(OH)₃和 Cr(OH)₃沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)₃ ＝ 3.0×10^-31， KspCr(OH)₃ ＝ 6.0×10^-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe³⁺)为 2.0×10^－6 mol·L¹，则溶液中c(Cr³⁺)为______________mol·L^-1。

（1）已知：难溶电解质Cu(OH)₂在常温下的K_SP=2×10^-20，则常温下：
①某CuSO₄溶液中c（Cu²⁺）=0.02mol∙L^-1，如要生成Cu(OH)₂沉淀，应调整溶液的pH最小为_____________。
②要使0.2mol∙L^-1 CuSO₄溶液中的Cu²⁺沉淀后，使溶液中Cu²⁺的浓度为2×10^-6mol∙L^-1，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为______________。
（2）将0.2mol∙L^-1HA溶液与0.2mol∙L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c（Na⁺）>c(A^-)，则（用“>”、“<”或“=”填写下列空白）。
①混合溶液中，由水电离出的c（OH^-）__________0.2mol∙L^-1HA溶液由水电离出的c(H⁺)；
②25℃时，如果取0.2mol∙L^-1HA溶液与0.11mol∙L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则HA的电离程度_________NaA的水解程度。

下列相关实验能达到预期目的的是(  )

	相关实验	预期目的
A	相同温度下，将等质量的大理石块、大理石粉末分别加入等体积、等浓度的盐酸和醋酸中，观察气泡产生的快慢	验证固体接触面积对化学反应速率的影响
B	可逆反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)建立平衡后，在其它条件不变时，加入KCl固体，观察体系颜色的变化	验证浓度对化学平衡的影响
C	室温下，向BaSO4悬浊液中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，再向沉淀中加入盐酸，沉淀部分溶解	验证BaSO4和BaCO3Ksp的相对大小
D	相同温度下，两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，向其中分别加入少量FeCl3固体和少量的MnO2固体	验证不同催化剂对H2O2分解速率的影响

 

电解质水溶液中可存在电离平衡，水解平衡，溶解平衡，依据所学回答下列问题。
（1）等物质的量浓度的下列四种溶液：①NH₃·H₂O ②(NH₄)₂SO₃③KHSO₃④K₂SO₃溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序为________________(填序号)。
（2）体积相同、c(H⁺)相同的三种酸溶液①CH₃COOH；②HCl；③H₂SO₄分别与同浓度的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) _____________。将c(H⁺)相同的三种酸均加水稀释至原来的10倍，c(H⁺)由大到小的顺序为_____________(填序号)。
（3）已知，H⁺ (aq) + OH^－(aq) ="=" H₂O(l) ΔH =－57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H₂O时放出57 kJ的热，则醋酸溶液中，醋酸电离的热化学方程式为____________。
（4）25℃时，NH₃·H₂O的电离常数为K_b=1.7×10^－3。0.1mol·L^－1NH₄Cl溶液的pH=a，则c(NH₄^＋)∶c(NH₃·H₂O)=_________(用含a的代数式表示)
（5）某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下)，其中正确的有(   )
①pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中各离子浓度一定都降低
②pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液，按体积比9：1混合后的溶液pH为11
③pH相等的三种溶液：a．CH₃COONa；b．NaHCO₃；c．NaOH．其溶液物质的量浓度由小到大顺序为c、b、a
④NH₄HSO₄溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7，则c(Na⁺)=2c(SO₄^2﹣)
⑤亚磷酸(H₃PO₃)是二元弱酸，所以Na₂HPO₃稀溶液一定呈碱性
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，则甲、乙两溶液等体积混合，混合液pH可能等于7．
⑦某二元酸在水中的电离方程式是H₂B═H⁺+HB^﹣；HB^﹣H⁺+B^2﹣，则0.1mol/L的Na₂B溶液中，c(Na⁺)=2c(B^2﹣)+2c(HB^﹣)
（6）25℃时K_sp[Mg(OH)₂]＝5.6×10^－12，K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20，
K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Al(OH)₃]＝1.1×10^－33。在25℃下，向浓度均为0.1mol·L^－1的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)。现向一定浓度的AlCl₃和FeCl₃的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe^3＋刚好完全沉淀时，测定c(Al^3＋)＝0.2mol·L^－1。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)₃。

I．下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t 1	t 2
水的离子积 KW	1×10^－14	1×10^－13	1×10^－12

试回答以下问题：
（1）25℃下，某 Na₂SO₄溶液中 c(SO₄^2-)＝5×10^－4 mol∙L^－1，取该溶液 1mL 加水稀释至10mL，则稀释后溶液中 c(Na^＋):c(OH^－)＝____________。
（2）在 t ₂℃下，将 a mol∙L^－1CH₃COOH 溶液与 b mol∙L^－1NaOH 溶液等体积混合反应后，溶液恰好呈中性，则该温度下 CH₃COOH 的电离常数 Ka=____________（用 a、b 表示）。
II．已知：25℃下，下列反应：①Ag⁺(aq)+2NH₃(aq) Ag(NH₃)₂⁺(aq) △H =" a" kJ∙mol^－1   K = c
②2Ag⁺(aq)+2OH^-(aq) Ag₂O(s)+H₂O(l) △H =" b" kJ∙mol^－1   K = d
（3）写出 Ag₂O溶于氨水（用 NH₃表示）生成银氨溶液[Ag(NH₃)₂⁺]的热化学方程式：_____________；
计算 25℃下，该反应的平衡常数（用 c、d 表示）K =____________________。
III．某镁盐溶液中含有杂质离子Cr^3＋，所含主要离子及其浓度如下表所示(H^＋和OH^－未列出)：

离子	Mg^2^＋	Cr^3^＋	Cl^－
浓度(mol/L)	0.5	0.01	a

已知 25℃时，Ksp[Cr(OH)₃]＝10^－32；Ksp[Mg (OH)₂]＝5×10^－11；操作过程中溶液体积的变化忽略不计。
（4）表格中的 a____________1.03(填“<”、“>”或“＝”)。
（5）除去杂质Cr^3＋离子，可加入MgO调节溶液 pH，理论上应调节 pH 的范围是_______________。
（6）溶液经除杂、过滤后，由滤液制取氯化镁晶体（MgCl₂∙6H₂O）的操作是___________________。