高中化学探究沉淀溶解填空题

(15分)铜及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）用新制Cu(OH)₂与葡萄糖反应制备Cu₂O，该反应中葡萄糖是        (填“氧化剂”或“还原剂”)
（2）用H₂O₂稀硫酸共同浸泡废印刷电路板可制备CuSO₄若将该反应设计成原电池，
正极的电极反应式为        
（3）用NH₄NO₃氧化海绵铜(含Cu和CuO)生产CuCl的部分流程如下:

①步骤I中，反应温度不宜过高的原因是            。
②步骤I中，0．5 mol NH₄NO₃参加反应有4mol电子转移，铜参与反应的离子方程式为             。
③步骤II中，物质X可选用的物质是            。(填序号)。
a．Cu        b．C1₂        c．H₂O₂          d．(NH₄)₂SO₃
④步骤II中物质X需要过量的原因，其一是加快反应速率，其二是            _。
⑤步骤II中当NH₄ Cl加到一定的量时，生成CuCl 会部分溶解生成CuCl₂^-在一定温度下建立两个平衡:
Cu Cl(s) Cu⁺(a q) + Cl^-(a q)   Ksp=1．4x10^-6
Cu Cl(s) + Cl^一(a q)CuCl₂(a q)  K=0．35
分析[Cu⁺]、[CuCl₂^-]和Ksp,K的数学关系，在图中画出「Cu⁺]、[CuCl₂]^-的关系曲线(要求至少标出坐标点)

工业上为了测定辉铜矿（主要成分是Cu₂S）中Cu₂S的质量分数，设计了如图装置。实验时按如下步骤操作：

A．连接好仪器，使其成为如图装置，并检查装置的气密性。

B．称取研细的辉铜矿样品1.000g。

C．将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。

D．以每分钟1L的速率鼓入空气。

E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu₂S+O₂SO₂ +2Cu。
F.移取25.00mL含SO₂的水溶液于250mL锥形瓶中，用0.0100mol/L KMnO₄标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题：
（1）装置①的作用是_________________；装置②的作用是____________________。
（2）假定辉铜矿中的硫全部转化为SO₂，并且全部被水吸收，则操作F中所发生反应的化学方程式为                                          ，当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。
（3）若操作F的滴定结果如下表所示，则辉铜矿样品中Cu₂S的质量分数是________。

滴定 次数	待测溶液的 体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.04	21.03
2	25.00	1.98	21.99
3	25.00	3.20	21.24

（4）本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作失误），你认为是                                                         （写一种即可）。
（5）已知在常温下FeS 的 Ksp＝ 6 . 25 × 10 ^－18, H₂S 饱和溶液中 c (H^＋）与 c (S^2－）之间存在如下关系：c² (H^＋)·（S^2－) =" 1" . 0×10^－22。在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（Fe²⁺）为1 mol/L，应调节溶液的c（H^十）为__________________。

（1）今有①CH₃COOH ②HCl ③H₂SO₄三种溶液，当它们温度相同、pH相同时，其物质的量浓度由大到小排列的顺序是                （用序号表示）。
（2）某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10^-7mol/L，则此时溶液中c(OH^-)为__________mol/L。
（3）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，请写出最先生成沉淀的离子方程式为                          。
（已知25℃时K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu(OH)₂]=2.2×10^-20）。
（4）下列说法不正确的是           （填序号）。

A．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小

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．除去氯化钠溶液中的Mg^2+，用NaOH溶液沉淀Mg^2+比用Na2CO3溶液效果好，说明相同温度时Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大

D．沉淀反应中常加适当过量的沉淀剂，其目的是使相关离子沉淀完全

用含有A1₂0₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H₂SO₄，过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO₄至紫红色消失，过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
H₂S0₄溶解A1₂0₃的离子方程式是                     
KMnO₄ ^- 氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：

（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L^-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：         
(4)己知:一定条件下，MnO₄ ^- 可与Mn²⁺反应生成MnO₂,
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是            .
② Ⅳ 中加入MnS0₄的目的是           

钠及其化合物具有广泛的用途。
（1）用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如图：

负极电极反应式为                               ，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。
（2）常温下，浓度均为0.1mol·L^-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表；

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

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力最强的是_________（填离子符号），根据表中数据，浓度均为0.01mol·L^-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是________（填编号）。
A．HCN         B．HClO          C．CH₃COOH            D．H₂CO₃
（3）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
当300mL 1mol·L^-1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______________________________________。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，
K_sp[Fe(OH)₂]         K_sp[Mg(OH)₂]（填“＞”、“＝”或“＜”）。

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已知β锂辉石(主要成分为Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂)为原材料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

已知：Fe^3＋、Al^3＋、Fe^2＋和Mg^2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前，β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li^＋、SO，另含有Al^3＋、
Fe^3＋、Fe^2＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Na^＋等杂质，需在搅拌下加入________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中，将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有____________________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为______________________________________________。
(5)从母液中可回收的主要物质是____________________________。

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                        。

（1）室温下，pH=13的NaOH溶液中，水电离出的c(H⁺)=a；pH=10的CH₃COONa溶液中，水电离出的c(H⁺)=b，则a∶b=                     。
（2）中和相同体积、相同pH值的Ba(OH)₂、NaOH和NH₃·H₂O三种稀溶液，所用相同物质的量浓度的盐酸的体积分别为V₁、V₂、V₃，则三者关系为 ：             。
（3）已知(NH₄)₂A溶液是中性，又知将H₂A溶液加入到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断(NH₄)₂CO₃溶液的
pH       7（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（4）氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有：              ；用离子方程式表示产生上述现象的原因                               。在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会产生类似上述现象，这种单质是      （填字母）

A．碳

B．硫

C．镁

D．铜

（5）在含有Cl^—、Br^—、I^—的溶液中，已知其浓度均为0.1mo1/L，已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10^—10、4.1×10^—15、1. 5×10^—16，若向混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，试回答：
①当AgBr沉淀开始析出时，溶液中Ag⁺浓度是              。
②当AgCl沉淀开始析出时，溶液中的I^—的浓度为：                 。

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。

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。

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”）

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

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+
开始沉淀的pH	1.9	7.0	4.7
完全沉淀的pH	3.2	a	6.7

请回答下列问题：
（1）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^﹣5mol/L时，沉淀就达到完全。已知Fe（OH）₂的K_sp约为1.0×10^﹣15，则a=          。
（2）加入氧化剂的目的是               ，X应选择            。
A．K₂Cr₂O₇   B．浓HNO₃   C．H₂O₂   D．KMnO₄
（3）加入的物质Y是           。
（4）设计实验从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl₂•2H₂O。简要描述实验步骤           。

25℃时，几种酸的电离平衡常数如下：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数	1.8×10^-5	Ka1= 4.3×10^-7 Ka2= 5.6×10^-11	3.0×10^-8

回答下列问题：
（1）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液：a.Na₂CO₃溶液，b.NaClO溶液，c.CH₃COONa溶液d.NaHCO₃溶液；pH由大到小的顺序是：_______________________（填编号）。
（2）常温下0.1mol/L的CH₃COOH溶液加水稀释过程中，下列各项的数值一定变小的是:__________。
A. c(H^＋)      B. c(H^＋)/c(CH₃COOH)    C. c(H^＋)·c(OH^－)   D. c(OH^－)/c(H^＋)
（3）体积均为10mL pH均为2的CH₃COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程pH变化如图：稀释后， HX溶液中水电离出来的c（H^＋）_____（填“大于”、“等于”或“小于”）
CH₃COOH溶液中水电离出来的c（H^＋），理由是__________________________________。

（4）25℃时，测得CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液PH=6，则溶液中c（CH₃COO^-）－ c（Na⁺）=_______________________。（填准确数值）

下面是某课外小组从初选后的方铅矿【主要成分PbS，含少量黄铜矿（CuFeS₂）中提取硫磺、铜、铅的工艺流程：

（1）黄铜矿（CuFeS₂ ）中Fe元素的化合价为     ，提高方铅矿酸浸效率的措施有        （写出两种方法即可）。
（2）过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、    ；单质A是    ；在此工艺操作中可循环利用的物质有铅和
（3）在酸性的FeC1₂溶液中加入H₂0₂溶液，其反应的离子方程式为         。
（4）PbS0₄与PbS加热条件下反应的化学方程式为．                    ．将沉淀PbSO₄与足量的碳酸钠溶液混合，沉淀可转化为PbCO₃,写出该反应的平衡常数表达式：K＝      。（己知Ksp(PbSO₄）="1.6x" 10^－5，Ksp(PbC0₃）=3.3x10^-14）
（5）铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO₂,电解质溶液为硫酸。铅蓄电池充放电的总反应方程式为：PbO₂+Pb+2H₂SO₄2PbS0₄+2H₂0,充电时，铅蓄电池阳极的电极反应式为         。

B.[实验化学]
某化学小组设计以下实验步骤与操作来定性检验茶叶中含有的少量钙、铁、铝三种元素。
已知Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺完全形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表：

	Ca(OH)2	Al(OH)3	Fe(OH)3
pH	≥13	≥5.2	≥4.1

（1）步骤①中加入盐酸的作用是                                                
（2）步骤②中调节pH至6～7的目的是                                         
（3）沉淀X所含主要物质的化学式为                                           
（4）写出步骤③中发生反应的离子方程式                                        
（5）试剂A为         ；试剂B为铝试剂，加入该试剂后的实验现象是