高中化学探究沉淀溶解填空题

铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)， 为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH，见下表：

	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7

请回答下列问题：
（1）得到溶液II，需加入氧化剂X, 最适合作氧化剂X的是    。
A．K₂Cr₂O₇      B．NaClO      C．H₂O₂       D．KMnO₄
（2）加入氧化剂X的目的是              。
（3）为了除去Fe³⁺，需加入物质Y调节溶液的PH值为
（4）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体?     (填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，回答该如何操作?                                              。
（5）已知Fe(OH)₃的Ksp=1×10^-35mol⁴/L⁴；若Fe³⁺沉淀完全时，在溶液中Fe³⁺的浓度为1×10^-5mol/L， 则此时溶液的PH最小为               .

（1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl₃等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是         （填序号）。

A．明矾

B．二氧化氯

C．臭氧

D．高铁酸钠(Na2FeO4)

（2）高铁（VI）酸盐是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物氧化法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：                    。
（3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O→3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH
①写出正极发生的电极反应式：                                         。
②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当有0.1molK₂FeO₄反应时，在电解池中生成H₂          L（标准状况），同时生成Fe(OH)₃=       mol。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据：

	含锌废水水质	经处理后的水国家环保标准值
Zn^2^＋浓度/(mg·L^－1)	≤800	≤3.9
pH	1～5	6～9

经处理后的废水pH＝8，此时废水中Zn^2＋的浓度为     mg/L（常温下，Ksp[Zn(OH)₂]＝1.2×10^17），        （填“符合”或“不符合”）国家环保标准。

I．下列说法不正确的是             （填字母代码）。

A．对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al^3+＋3OH^-，前者为溶解平衡，后者为电离平衡

B．物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的

C．能源、信息与材料通常被称为现代社会发展的三大支柱

D．镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀

E.除去硬水中的Mg²⁺，用OH^-沉淀Mg²⁺比用CO₃^2-效果好，说明Mg(OH)₂溶解度比 MgCO₃的小
II．向含有AgI的饱和溶液中：
（1）加入固体AgNO₃，则c(I^-)        (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。
（2）若改加更多的AgI，则c(Ag^＋)           。
（3）若改加AgCl固体，则c(I^-)           ，而c(Ag^＋)           。
III．用“＞”、“＜”或“=”填空：
（1）25℃时1mol/L FeCl₃溶液的pH      80℃时1mol/L FeCl₃溶液的pH。
（2）已知NaHSO₃溶液中c(HSO₃^-)＞c(SO₃^2-)＞c(H₂SO₃)，则溶液中c(H⁺)      c(OH^-)。
（3）常温下，取等物质的量浓度的HA溶液与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=8，混合溶液中由水电离出的c(H⁺)_水      NaOH溶液中由水电离出的c(H⁺)_水。

Na₂CO₃俗称纯碱、苏打，NaHCO₃俗称小苏打，两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。
（1）甲同学测定两者的酸碱性：各取一定量的固体溶于水，配成相同浓度的溶液，测定其pH值，测定结果为Na₂CO₃、NaHCO₃的pH分别为a和b（a、b均大于7），则a      b（填“大于”“等于”或“小于”），测定溶液的pH值所用的主要仪器有：pH试纸、表面皿、        和标准比色卡。
（2）有关①100mL0.1 mol·L^-1NaHCO₃、  ②100mL0.1 mol·L^-1Na₂CO₃，两种溶液的叙述不正确是  

A．NaHCO3溶液中：c (H^+)+c (Na^+)=" c" (HCO3^-)+2c(CO3^2-)+c(OH^-)

B．Na2CO3溶液中：2c (Na^+)=" c" (HCO3^-)+c(CO3^2-)+c(H2CO3)

C．①溶液中：c(CO3^2-)>c(H2CO3)

D．②溶液中：c(HCO3^-)>c(H2CO3)

（3）乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中，滴加2～3滴酚酞试液，发现溶液变红，继续滴加BaCl₂溶液，预计可观察到                ，请你结合必要的离子方程式，应用平衡的观点解释有关现象的产生：                                        。
（4）丙同学往10mL0.10 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液中逐滴滴加0.10 mol·L^－1的HCl，当溶液中的：
c(Na⁺)=c(Cl^-)+c(HCO₃^-)+2c(CO₃^2-)，此时溶液呈         （填“酸性”、“中性”或“碱性”），所用HCl的体积         10mL。（填“大于”“等于”或“小于”）
（5）已知：K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9，不考虑其它因素影响，现将0.40 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液和0.20 mol·L^－1的CaCl₂溶液等体积混合，则混合后溶液中Ca²⁺浓度为      mol·L^－1。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知拆开1 mol H₂、1 mol O₂和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ；CH₃OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol^－1。则CO₂(g)＋3H₂(g)＝CH₃OH(g)＋H₂O(l) ∆H＝  kJ·mol^－1。
（2）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(l)
①该反应平衡常数表达式K＝         。
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率如图所示。该反应的∆H    0（填“＞”或“＜”）。若温度不变，减小反应投料比[n(H₂)/n(CO₂)]，则K将      （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO₂(g)与H₂(g)发生上述反应，当下列物理量不再发生变化时，能表明上述可逆反应达到化学平衡的是      。

A．二氧化碳的浓度	B．容器中的压强
C．气体的密度	D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比

（3）向澄清的石灰水中通入CO₂至溶液中的Ca²⁺刚好完全沉淀时，则溶液中c(CO₃^2-)＝       。[已知：K_sp(CaCO₃)=2.8×10^－9]

某海域海水一些化学成分如下表

海水成分	Na^+	Ca^2+	Mg^2+	HCO3^-	Zn^2+
含量/mol·L^-1	0.4	0.002	0.045	0.002	10^-7

已知：25℃时，K_sp(CaCO₃)=2.8×10^-9、K_sp(MgCO₃)=6.8×10^-6，K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11。
某化学小组同学欲在实验制备MgCl₂，并提取Zn。设计流程如下：

[假设①②过程溶液体积不变，忽略分离过程的损失]
（1）25℃时测得海水的pH为8.0，其原因是（写离子方程式）                 。
（2）下图为溶液pH与对应的Zn²⁺、[Zn(OH)₄]^2-物质的量浓度的对数坐标图。

请结合图中数据回答：
试剂X的化学式为     ；由滤液F到沉淀C过程（一般认为离子浓度低于10^-5mol/L就是沉淀完全），则调节的pH的范围为        。
（3）同学们发现，把MgCl₂溶液蒸发、灼烧所得的白色固体难溶解于水，于是认为其主要成分是MgO。你认为        （填“正确”、“不正确”），原因是（用化学方程式表示）             、             。
（4）由图中c(Zn²⁺)计算Zn(OH)₂的溶度积K_sp=              。

(14分)某工业原料主要成分是NH₄Cl、FeCl₃和AlCl₃。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程，回答问题。

已知：Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38
（1）用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液，前者需要消耗的酸液体积       （填“大”“小”或“相同”）
（2）计算溶液②中Fe^3＋的物质的量浓度为                mol/L
（3）缓冲溶液中存在的平衡体系有：         、         、         
此时溶液中c(NH₄^＋)     c(Cl^-)(填>、=、<)。
（4）在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液，溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理：         
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式)                      。
（5）常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl₃·6H₂O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：                                                       。

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题
（1）生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是             （用离子方程式表示）。
（2）常温下，取0.2 mol·L^－1 HCl溶液与0.2 mol·L^－1 MOH溶液等体积混合，测得混合溶液后的pH＝5。写出MOH的电离方程式：                          。
（3）0.1mol/L的NaHA溶液中，已知有关粒子浓度由大到小的顺序为：
c（Na⁺）>c（HA^—）>c（H₂A）>c（A^2－）
①该溶液中c（H^＋）     c（OH^－）（填“>”、“<”或“=”）。
②作出上述判断的依据是                        （用文字解释）。
（4）含Cr₂O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

①绿矾化学式为FeSO₄·7H₂O。反应（I）的离子方程式为              。
②若处理后的废水中c(Cr^3＋)=3.0×10^－6 mol·L^－1，则废水中c(Fe^3＋)=" _________" mol·L^－1。（K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Cr(OH) ₃]＝6.0×10^－31）

Ⅰ、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。

			X
Y			Z

25℃，0．1 mol·L^－1M溶液（M为Y的最高价氧化物的水化物）的pH为13。
（1）Y的离子结构示意图为         。
（2）X、Z的气态氢化物稳定性较强的是                （填化学式）。
（3）不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是                                                （用离子方程式表示）。
（4）工业上，用X单质制取Z单质的化学方程式为                           。
（5）X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐（化学式为KA，A^－为酸根）溶液反应的化学方程式为                              。（已知25℃，X的最高价氧化物的水化物的电离常数为K_al =4．2×10^－7，K_a2=5．6×10^－11；HA的电离常数K_a=1．1×10^－10）
Ⅱ、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H₂O(g)H₂(g) + CO₂(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500
平衡常数	9.94	9

请回答下列问题：
（6）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
（7）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=                   。
（8）830K时，若起始时：C(CO)=2mol/L，C(H₂O)=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为        ；K值为             。
（9）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni (s)＋4CO(g)Ni(CO)₄(g)，ΔH＜0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是      （填字母编号）。
A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低
B．缩小容器容积，平衡右移，ΔH减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低
D．当4v_正[Ni(CO)₄]= v_正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是          （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄设计的原电池，请在图甲中的横线上完成标注。

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入    (填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式为         ；若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH=   （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，        直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺。

25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示：

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
沉淀完全时的pH	11.1	6.7	9.6	3.7

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^2＋、Fe^3＋都被转化为__________(填化学式)而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择__________。
（3）②中除去Fe^3＋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)。
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

湿法炼锌为现代炼锌的主要方法，下列是以硫化锌精矿为原料制备单质锌的工业流程。

（1）烟气不能直接排放，可用于制取一种常见的强酸，该强酸为__________。
（2）浸出液以硫酸锌为主，还含有Fe³⁺、Fe²⁺、A1³⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、C1^一等杂质，会影响锌的电解，必须除去。净化过程如下：
①在酸性条件下，用H₂O₂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，离子方程式为______________________。
②将浸出液的pH调节为5.5左右，使Fe³⁺、A1³⁺形成沉淀而除去，可选用的试剂为_____（填字母）

A．NaOH

B．NH3·H2 O

C．ZnO

D．H2 SO4

③用Zn除去Cu²⁺和Cd²⁺
④用Ag₂SO₄除去Cl^一，发生的反应为Ag₂SO₄+2Cl^一2AgCl+ SO₄^2-，室温下该反应的平衡常数K=_____________[已知室温下Ksp(Ag₂SO₄)="6.0x" 10^-5，Ksp(AgCl)="2.0x" 10^-10]。
（3）控制一定条件，用惰性电极电解硫酸锌溶液制取锌，锌在____极析出，阳极反应式为__________。

滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题：
（1）酸碱中和滴定   用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①酸式滴定管、碱式滴定管、温度计、量筒、玻璃棒、烧杯。若要进行中和滴定实验，还缺少的玻璃仪器是               。
②上述滴定过程中操作滴定管的图示，正确的是      。

③若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得NaOH 溶液浓度       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（2）氧化还原滴定   用标准高锰酸钾溶液滴定未知浓度的草酸（H₂C₂O₄）溶液。
①课外小组里有位同学设计了下列两种滴定方式（夹持部分略去），引起了同学们的讨论，最后取得识，你认为合理的是         （填字母序号）。
 
②判断滴定终点的依据是 。
③某次滴定时记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL，滴定后液面如图，则此时消耗标准溶液的体积为              。

（3）沉淀滴定   滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据，若用AgNO₃滴定NaSCN溶液，可选的指示剂是    （填选项字母）。

难溶物	AgCl	AgBr	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
颜色	白	浅黄	白	砖红	白
KSP	1.77×10^－10	5.35×10^－13	1.21×10^－16	1.12×10^－12	1.0×10^－12

A、NaCl         B、NaBr       C、NaCN        D、Na₂CrO₄

（1）工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10^-18，Ksp(CuS)=1.3×10^-36。请用离子方程式说明上述除杂的原理____________。
（2）工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水， 用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原 成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为_________________________________。
②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp =1×10^—32，溶液的pH至少为        ，才能使Cr³⁺沉淀完全。
③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg•L^—1的废水，需用绿矾的质量为           kg。（写出计算过程，保留到小数点后一位）

铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体(CuCl₂.2H₂O)的流程如下。

已知常温下，Cu^2＋、Fe^3＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

请回答下列问题：
（1）溶液I中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe^3＋且不引入杂质。
①试剂X可选用下列物质中的__________（填代号）。
a.CuO       b.NaOH        c.Cu        d.Cu(OH)₂
②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是__________。
（2）由溶液Ⅱ制备CuCl₂.2H₂O的操作依次为：边滴加浓盐酸边加热浓缩、__________（填操作名称）、过滤、洗涤干燥。
（3）向溶液Ⅱ中通入H₂S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因：__________.
（4）某学习小组用碘量法测定CuCl₂.2H₂O样品的纯度（杂质不与发生反应）。实验如下：
a．准确称取CuCl₂.2H₂O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250 mL待测溶液。（已知：）
b．移取25. 00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴指示剂，用c molNa₂S₂O₃标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为V mL。 （已知：）
①实验中使用的指示剂名称为____________。
②达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使测定结果_________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
③该样品中CuCl₂.2H₂O 的质量分数为_________（用含m、c、V的代数式表示，不用化简）。