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高中化学

还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72和CrO42)工业废水的常用方法,过程如下:

己知转化过程中的反应为:2CrO42(aq)+2H+(aq) Cr2O72(aq)+H2O(1)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42有10/11转化为Cr2O72。下列说法不正确的是(    )

A.转化过程中,增大c(H+),平衡向正反应方向移动,CrO42的转化率提高
B.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5
C.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g
D.常温下转化反应的平衡常数K=104,则转化后所得溶液的pH=1
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  • 难度:未知

(原创) 酸、碱、盐均属于电解质,它们的水溶液中存在各种平衡。
(1) 氨水是中学常见碱
① 下列事实可证明氨水是弱碱的是             (填字母序号)。
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B.常温下,0. 1 mol·L-1氨水pH为11
C.铵盐受热易分解    
D.常温下,0. 1mol·L-1氯化铵溶液的pH为5 
② 下列方法中,可以使氨水电离程度增大的是           (填字母序号)。
A.通入氨气                 B.加入少量氯化铁固体
C.加水稀释                 D.加入少量氯化铵固体
(2)盐酸和醋酸是中学常见酸
用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。

① 滴定醋酸的曲线是            (填“I”或“II”)。
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是                  
③V1和V2的关系:V1           V2(填“>”、“=”或“<”)。
④ M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是                            
(3)为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学设计如下实验。

步骤1:向2 mL 0.005 mol·L-1AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L-1  KSCN溶液,静置。
出现白色沉淀。
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol·L-1Fe(NO3)3溶液。
溶液变为红色。
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴
3 mol·L-1  AgNO3溶液。
现象a                ,溶液红色变浅。
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴
3 mol·L-1  KI溶液。
出现黄色沉淀。

已知:ⅠAgSCN是白色沉淀。
Ⅱ相同温度下,Ksp(AgI)= 8.3×10‾17,Ksp (AgSCN )= 1.0×10‾12
① 步骤3中现象a是                         
② 用沉淀溶解平衡原理解释步骤4的实验现象                        
③向50 mL 0.005 mol•L‾1的AgNO3溶液中加入150 mL0.005 mol•L‾1  KSCN溶液,混合后溶液中Ag+的浓度约为               mol•L‾1。(忽略溶液体积变化)

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  • 难度:未知

25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2最低浓度的对数值lgc(S2)与lgc(M2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是(  )

A.25℃时K(CuS)约为1×10﹣35
B.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10﹣5mol•L﹣1的混合溶液 中逐滴加入10﹣4mol•L﹣1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.Na2S溶液中:c(S2)+c(HS)+c(H2S)═2c(Na+
D.向Cu2+浓度为10﹣5mol•L﹣1的工业废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
  • 题型:未知
  • 难度:未知

25 ℃时,在含有Pb2、Sn2的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2(aq)Sn2(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是(    )

A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2)增大,说明该反应ΔH>0
D.25 ℃时,该反应的平衡常数K=2.2
  • 题型:未知
  • 难度:未知

锰的化合物是优良的催化剂,可用于干电池原料生产等。
(1)锌锰干电池的反应为2MnO2 +Zn+2NH4Cl ="2" MnO(OH) +Zn(NH3)2Cl2,MnO(OH)中锰元素的化合价为____。
(2)向废电池还原后的废液(含有Mn2+、Fe2+、Zn2+等)中逐滴滴加Na2S溶液,最先生成的沉淀为   (填化学式)。[已知Ksp(MnS)=1.4×10-1 5,Ksp(ZnS)=2.9×10 -25,Ksp(FeS)=6.0×10-18]
(3) Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)  △H1,其反应机理如下:

①已知反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(1) +2H+( aq)=Mn2+(aq) +O2(g)+2H2O(1)  △H2。写出反应I的热化学方程式(焓变用△H1和△H2表示):              
②某温度时,向10 mL0.4 mol.L-1 H2O2液中滴入1滴MnSO4发生分解:2H2O2 =2H2O+O2,测得不同时刻生成O2的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表:

0~2 min时反应速率比2~4 min时的快,其原因是_________;
0~6 min的平均反应速率v(H2O2)=                  (忽略溶液体积的变化)。
(4)锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知:

①反应I的正反应是            (填“放热”或“吸热”)反应。
②反应Ⅱ的平衡常数表达式为                       

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  • 难度:未知

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Fe3,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Fe3,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Fe2,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2氧化成Fe3,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2、Fe3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Fe3所发生的离子方程式为__________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是__________________(填字母,多选不得分,少选得1分)。
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Fe2氧化为Fe3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.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3一定不能大量存在

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酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:溶解度/(g/100g水)

化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39

回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为                                 ,电池反应的离子方程式为                            
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn        g。(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过           __  分离回收;滤渣的主要成分是MnO2_      __      __和                          ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是                                  ,其原理是                                            
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_                   ____,加碱调节至pH为                           时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为     _时,锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是                             ,原因是                                                                                                                                 

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  • 难度:未知

下表是不同温度下水的离子积常数:

温度/℃
25
T2
水的离子积常数
1×10-14
1×10-12

试回答以下问题:
(1)T2℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________________                 ____。
(2)25℃时,用0.01mol/LNaOH溶液滴定0.02mol/L 的硫酸,中和后加蒸馏水稀释到5mL,若滴定时终点判断有误差;①多加了1滴NaOH溶液②少加1滴NaOH溶液(设1滴为0.05mL),则①和②溶液中c(OH)之比是          
(3)25℃时,0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8,同浓度的NaAlO2溶液的pH为11。将两种溶液等体积混合,可能发生的现象____________________________________,其主要原因是(用离子方程式表示)                                 
(4)已知25℃时:

难溶物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Ksp
8.0×10-16
8.0×10-38
1.0×10-17

用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解。当加碱调节pH为       时,铁刚好完全沉淀而锌开始沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全;假定Zn2浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果和原因是       。(lg2=0.3   lg3=0.48)

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  • 难度:未知

CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,还原性Fe2>Cl>Co2+
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8

③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
回答下列问题:
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式                            
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式                       ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式                       
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为                      
(4)“操作1”中包含的基本实验操作,它们依次是         和过滤、减压烘干。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是              ;其使用的最佳pH范围是                 。.

A.2.0~2.5       B.3.0~3.5
C.4.0~4.5        D.5.0~5.5

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  • 难度:未知

连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为_____________________。
(2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。

①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:______________。
②b点时溶液中c(H2N2O2)_____(填“>”、“<”或 “=”,下同)c(N2O22-)。
③a点时溶液中c(Na+)____c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中=______。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]

  • 题型:未知
  • 难度:未知

回答下列问题。
(1)如右图,某温度(t℃)时水的图像如下,a点离子积KW=__________mol2·L-2;该温度下,pH=12的NaOH与pH=2的H2SO4等体积混合,溶液显_________性。

(2)25℃时,向0.1mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,当固体溶解后,测得溶液pH__________,NH+4的物质的量浓度________。(填增大、减小或不变)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则该溶液显______(填“酸性”、“碱性”、“中性”),则混合前c(NaOH)___________C(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol·L-1),则溶液的pH最小为___________。
(5)用可溶性碳酸盐,可以浸取CaSO4固体,则溶液浸取过程中会发生反应:
CaSO4(s)+CO2-3(aq)  CaCO3(s)+SO2-4(aq)。
已知298K时,KSP(CaCO3)=2.80×10-9, KSP(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数K为_________(计算结果保留三位有效数字)。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知: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
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4

 

回答下列问题:
(1)如何加快废铁屑的溶解,写出两种办法_____________________。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_________________范围内。
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是__________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为_________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为_______________。
A.氯水     B.KSCN溶液     C.酸性KMnO4溶液     D.NaOH溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:2Fe3++2I-═2Fe2++I2   I2+2S2O32═2I-+S4O62-
则溶液中铁元素总含量为g/L。若滴定前溶液中H2O2没除尽,所测定的铁元素的含量将会____________(填“偏高”“偏低”“不变”)。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、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:(金属离子浓度为:0.01mol/L)

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8

 
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式_____________________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式___________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为                   
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂 的目的是_________;其使用的最佳pH范围是________________。

A.2.0~2.5    B.3.0~3.5
C.4.0~4.5    D.5.0~5.5

  • 题型:未知
  • 难度:未知

锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
(1)碱性:Sr(OH)2            Ba(OH)2(填“>”或“<”);锶的化学性质与钙和钡类似,
用原子结构的观点解释其原因是             
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,过滤;
Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,得到SrCO3
已知:ⅰ.相同温度时的溶解度: BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4
ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH

物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.4
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7

①Ⅰ中,反应的化学方程式是                    
②Ⅱ中,能与盐酸反应溶解的物质有                  
③Ⅳ的目的是               
④下列关于该工艺流程的说法正确的是              
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b.Ⅴ中反应时,升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率
c.Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(1)室温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,将pH=9 的 Ba(OH)2溶液与 pH=4 的 H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,则 Ba(OH)2溶液与 H2SO4溶液的体积比为           。欲使溶液中c(SO42)≤1.0×10-5mol·L-1,则应保持溶液中 c(Ba2) ≥     mol·L-1
(2)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1 molCH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向    (填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中的值     (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5
b.CH3COOH+NaHCO3 = CH3COONa+CO2↑+H2O 室温下,CH3COONH4溶液呈         性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈          性。NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是     (填化学式)。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学探究沉淀溶解试题