高中化学探究沉淀溶解填空题

(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             。

已知草酸镍晶体（NiC₂O₄·2H₂O）难溶于水，工业上从废镍催化剂（成分主要为Ni，含有一定量的Al₂O₃、Fe、SiO₂、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

②K_SP（CaF₂） =1.46×10^-10    ③当某物质浓度小于1.0×10^-5 mol/L时，视为完全沉淀
（1）请写出一种能提高酸浸速率的措施________________。
（2）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式               。
（3）pH的调控范围为              ，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成
（4）写出“沉镍”时反应的离子方程式          ，证明Ni^2＋已经沉淀完全的实验步骤及现象是          ，当Ca²⁺沉淀完全时，溶液中c（F^－）>_____________（写出计算式即可）。
（5）操作a的内容是             。

（本小题满分14分）
I.H₂A在水中存在以下平衡：H₂A H⁺＋HA^-，HAH⁺＋A^2-  。
（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为_____________。
（2）常温时，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是_____________。
A．c(Na⁺ )＞c(K⁺ )     B．c(H ⁺)•c(OH )＝1×10^-14
C．c(Na⁺ )＝c(K⁺ )     D．c(Na⁺ )＋c(K⁺ )＝c(HA )＋c(A^2-   )
（3）已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：
CaA(s)   Ca²⁺  (aq)＋A^2-  (aq)
滴加少量Na₂A固体， c(Ca²⁺ )_____________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______________。
Ⅱ.含有Cr₂O₇^2- 的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L 的Cr₂O₇。为使废水能达标排放，作如下处理：

（1）该废水中加入FeSO₄·7H₂O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：_____________。
（2）欲使25 L该废水中Cr₂O₇转化为Cr³⁺，理论上需要加入_____________g FeSO₄·7H₂O。
（3）若处理后的废水中残留的 c(Fe  )＝1×10^-13mol/L ，则残留的 Cr³⁺的浓度为____________。（已知：Ksp[Fe(OH)₃]≈1.0×10^-38mol,/L ，Ksp[Cr(OH)₃]≈1.0×10^-31 mol/L ）

（1）室温下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH₃COONa溶液，设由水电离产生的OH^-的物质的量浓度分别为A和B，则A和B的关系为          。
（2）在纯碱溶液中滴入酚酞，溶液变红色，若在该溶液中再滴入过量的BaCl₂溶液，所观察到的现象是           ，其原因是              。
（3）对于盐A_mB_n的溶液：
①若为强酸弱碱盐，其水解的离子方程式是          ；
②若为弱酸强碱盐，其水解的离子方程式是          。
（4）已知K_SP (Ag₂CrO₄)＝1.12×10^-12，将等体积的4×10^-3mo1·L^-1的AgNO₃和4×10^-3mo1·L^–1K₂CrO₄混合，________产生Ag₂CrO₄沉淀（填“能”或“不能”）。

(13分)工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质，并用来生产ZnSO₄·6H₂O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。

氢氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Zn（OH）2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	5.4
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	8.0

（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有________。
（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H₂O₂溶液的目的是_____。为使Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀完全，而Zn（OH）₂不沉淀，应控制溶液的pH范围为______。为控制上述pH范围可选择加入的试剂或药品是________。
A．ZnO        B．氨水        C．固体NaOH        D．ZnCO₃
（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是_______。“操作A”的名称是_______。
（4）常温下，已知Ksp〔Cu（OH）₂〕=2×10^-20，某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，则应调整溶液pH大于___________。

碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料。以含镍（Ni^2＋）废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：

（1）加入Na₂CO₃溶液时，确认Ni^2＋已经完全沉淀的实验方法是             。
（2）已知K_sp[Ni（OH)₂]＝2×10^－15，欲使NiSO₄溶液中残留c（Ni^2＋)≤2×10^－5 mol·L^－1，调节pH的范围是         。
（3）写出在空气中加热Ni（OH)₂制取NiOOH的化学方程式：             。
（4）若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni（OH)₂，其组成可表示为xNiOOH·yNi（OH)₂。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L^－1 Fe^2＋标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定，用去KMnO₄标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）。涉及反应如下（均未配平）：
NiOOH＋Fe^2＋＋H^＋—Ni^2＋＋Fe^3＋＋H₂O  Fe^2＋＋MnO₄^－＋H^＋—Fe^3＋＋Mn^2＋＋H₂O

【化学—选修2化学与技术】某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN^-离子，另一种废水中含有Cr₂O₇^2-离子。该厂拟定如图所示的废水处理流程。

回答以下问题：
（1）上述处理废水的流程中主要使用的方法是__________________
（2）②中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原因________________。
（3）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为___________________。
（4）③中反应时，每0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol的电子，该反应的离子方程式为______________。
（5）取少量待检水样于试管中，先加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续加入NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入Na₂S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少，请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因______________________。

工业制备氯化铜时，将浓盐酸加热至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末（含杂质Fe₂O₃、FeO），充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液，采用以下步骤［参考数据：pH≥9.6时，Fe²⁺完全水解成Fe(OH)₂；pH≥6.4时，Cu²⁺完全水解成Cu(OH)₂；pH≥3.7时，Fe³⁺完全水解成Fe(OH)₃］。请回答以下问题：
（1）第一步，如果直接调整pH＝9.6，不能将Cu²⁺和Fe²⁺分离除去，理由是：___________。现有下列几种常用的氧化剂，可用于氧化除去混合溶液中Fe²⁺，其中最好选：________。
①KMnO₄     ②H₂O₂     ③NaClO     ④浓HNO₃
（2）除去溶液中Fe³⁺的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________。
①Cu(OH)₂     ②氨水     ③Cu₂(OH)₂CO₃     ④NaOH
（3）直接加热溶液，蒸干______（选填“能”或“不能”）得到氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）。

(6分)某同学在学习沉淀溶解平衡时发现以下表中信息：

	AgCl	AgBr	Ag2CrO4
颜色	白色	浅黄色	砖红色
溶解度（mol·L^-1）	1.3×10^-4	1.7×10^-7	6.5×10^-5
溶度积常数（KSP）	1.7×10^-12mol^2·L^-2	5.0×10^-13mol^2·L^-2	?

（1）请利用表中信息计算Ag₂CrO₄的溶度积常数K_SP =               ；
（2）沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，用AgNO₃滴定KCl溶液中Cl^-的含量时甲同学想用K₂CrO₄作指示剂；
①现有浓度均为0.001mol·L^-1的KCl和K₂CrO₄的混合液，该同学取混合液20mL，用已知浓度的AgNO₃溶液滴定，试计算当Cl^-沉淀完全时，CrO₄^2-是否开始沉淀（当溶液中某离子浓度小于1×10^-5mol·L^-1时认为沉淀完全）。
②根据表中信息和上述计算，请判断K₂CrO₄能否用作AgNO₃滴定KCl实验的指示剂        （填“能”或“不能”）；若能则滴定终点的颜色变化是        （若不能该空不填）。

（一）氮氧化物是空气的主要污染物，消除氮氧化物污染有多种方法。用催化技术可将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，其反应为：2NO＋2CO2CO₂＋N₂，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下测得不同时间的NO和CO浓度如下表：

时间(s)	0	2	4
c(NO) ( mol·L^－1)	1.00×10^－3	2.50×10^－4	1.00×10^－4
c(CO) ( mol·L^－1)	3.60×10^－3	c’	2.70×10^－3

回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）前4s内的平均反应速率v(NO)=               。c’＝             。
（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，上述反应中二氧化碳浓度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①该反应的ΔH         0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②若催化剂的表面积S₁＞S₂，在答题卡图中画出c(CO₂) 在T₂、 S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（3）在恒容的密闭容器中，上述反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是

（二）沉淀溶解平衡也有平衡常数，称为溶度积常数，符号为K_sp，对于某沉淀溶解平衡：
M_mA_n(s)  mMⁿ⁺(aq) + nA^m－(aq)，K_sp＝[c(Mⁿ⁺)]^m·[c(A^m－)]ⁿ。M(Ca(OH)₂)=74g/mol
（1）常温时，Fe(OH)₃的K_sp＝1×10^－38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全（残留在溶液中的c(Fe³⁺)＜10^－5 mol·L^－1），则溶液的pH最小为               。
（2）某温度时，在100g水中溶解0.74g Ca(OH)₂达到饱和，此时溶液的体积约为100 mL，则该温度下Ca(OH)₂的溶度积常数K_sp____________。（写出计算过程）

工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用水蒸汽加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉（含杂质氧化亚铁），充分搅拌，使之溶解，反应如下：
CuO + 2HCl＝CuCl₂ + H₂O ，FeO + 2HCl ＝ FeCl₂ + H₂O。
已知：pH≥9.6时，Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀；
pH≥4.4时，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式开始沉淀； pH≥6.4时，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式完全沉淀。
（1）为除去溶液中Fe²⁺，可采用的方法是                。
（2）工业上为除去溶液中的_________。溶液的pH变化是     。
（3）若此溶液只含Fe³⁺时，要调整pH在3～4之间，此时最好向溶液中加入         。
（4）已知溶液中c（Cu²⁺）与溶液pH的关系为lg c（Cu²⁺）＝8.6－2pH，若溶液中c（Cu²⁺）为1 mol/L，要保证此溶液中Cu²⁺刚好不发生Cu（OH）₂沉淀，则溶液pH应为___________，此时溶液中的铁离子能否沉淀完全_________（填“能”或“否”）。

工业上制备BaCl₂的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO₄（s） + 4C（s）4CO（g） + BaS（s）  △H₁ =" 571.2" kJ·mol^-1    ①
BaSO₄（s） + 2C（s）2CO₂（g） + BaS（s）  △H₂=" 226.2" kJ·mol^-1    ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为            。
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，=          。
[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（3）反应C（s） + CO₂（g）2CO（g）的△H₂=         kJ·mol^-1。

（8分)物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）A为0.1 mol·L^－1的（NH₄)₂SO₄溶液，在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。
（2）B为0.1 mol·L^－1的NaHCO₃溶液，NaHCO₃在该溶液中存在的平衡有（用离子方程式表示)______________。
（3）D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在溶液中存在如下平衡：AgCl（s) Ag^＋（aq)＋Cl^－（aq) 在25℃时，AgCl的K_sp＝1.8×10^－10。现将足量AgCl分别放入下列液体中：①100 mL蒸馏水 ②100 mL 0.3 mol·L^－1AgNO₃溶液 ③100 mL 0.1 mol·L^－1MgCl₂溶液充分搅拌后冷却到相同温度，Ag^＋浓度由大到小的顺序为__________________（填序号)，此时溶液②中Cl^－物质的量浓度为__________________。

市售一次电池品种很多，碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理，可以获得MnO₂及其他副产品，其工艺流程如下：

已知：“锰粉”的主要成分有MnO₂、Zn(OH)₂、MnOOH、碳粉，还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Zn(OH)2	Mn(OH)2 / Mn(OH)3
开始沉淀pH	2.7	7.6	5.7	8.3
完全沉淀pH （c≤1.0×10^－5mol/L）	3.7	9.6	8.0	8.8

（1）加入NaOH溶液调节pH＝8.0，目的是______________________________；计算常温下Zn(OH)₂的溶度积常数K_sp[Zn(OH)₂]＝____________________。
（2）写出滤液2中的Mn²⁺变成MnO₂的离子方程式_______________________________。
（3）写出滤渣B与稀硫酸在pH＝5时反应的化学方程式______________________________。
（4）工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
（5）MnO₂常用来制取KMnO₄。在一定条件下将MnO₂氧化为K₂MnO₄，然后用铁作阴极、铂作阳极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄。电解K₂MnO₄溶液的总反应方程式为______________________。