高中化学探究沉淀溶解填空题

铁的化合物在生产生活中的应用广泛。
（1）高铁酸钾（K₂FeO₄）具有强氧化性，是一种新型高效水处理剂，它在水处理过程中（铁元素被还原为+3 价）的两个作用是____________、_____________。
（2）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下图。请回答下列问题：

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____________、______________；
②操作I所得滤液中若加入碱性较强的(NH₄)₂CO₃溶液，还会产生 Fe(OH)₂，可能的原因是：，该反应的平衡常数K＝      （填数值）。【已知：Ksp(FeCO₃) = 3.2×10^－11，Ksp(Fe(OH)₂) = 8.0×10^－16】
③写出在空气中煅烧FeCO₃获得氧化铁产品的化学方程式_____________________；
④煅烧如果不充分，产品中将有Fe²⁺存在，检验产品中有无Fe²⁺的实验操作是_______。
（3）含 Cr₂O₇^2－的酸性废水可加入FeSO₄ 将其转化为无毒的Cr³+，反应的离子方程式为         。

以粗氧化锌粉（含FeO、Fe₂O₃、ZnS等）制取活性ZnO的工艺如下：
步骤1：以H₂SO₄浸出粗氧化锌，同时加入H₂O₂；
步骤2：过滤，调节滤液的pH；
步骤3：过滤，向滤液中加NH₄HCO₃，得碱式碳酸锌沉淀；
步骤4：过滤、洗涤、煅烧，得产品。
已知：离子沉淀的pH见下表。

离子	开始沉淀pH	沉淀完全pH
Fe^2+	7.6	9.6
Fe^3+	2.7	3.7
Zn^2+	5.4	8.0

 
（1）加入H₂O₂时能浸出硫化锌，同时生成淡黄色固体，写出其化学方程式   。
（2）步骤2中调节溶液pH的范围是     。
（3）取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2 g，充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6 g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得沉淀20 g。计算碱式碳酸锌的组成（用化学式表示，写出计算过程）。

碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图如下：（所用石灰石含有杂质SiO₂）

回答下列问题：
（1）充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨。标准状况下生成二氧化碳的体积为______________L，石灰石中碳酸钙的质量分数为______________%。
（2）假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的不溶性滤渣的成分为________________________。
（3）第③步反应一般不采用通入CO₂的主要原因是______________________，
相应的离子方程式为_____________________________________。
（4）CaCO₃是一种难溶物质，25℃时其K_sp＝2.8×10^－9。现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2.0×10^－4 mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的物质的量浓度最小是______________。
（5）某学生用石灰石为原料，设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，其流程图如下：

与前一方案相比较，该方案的优点是_________________________________。

（1）在0.10 mol·L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu²⁺)=          mol·L^-1(K_sp［Cu(OH)₂］=2.2×10^-20)。若在0.1 mol·L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是               mol·L^-1。
（2）Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s)Cr^3＋(aq)＋3OH^－(aq)，常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝10^－32，要使c(Cr^3＋)降至10^－5 mol/L时，溶液的pH应调至            。
（3）在25℃下，将a mol·L^-1的氨水与0.01 mol·L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH₄^＋)=c(Cl^－)，则溶液是      （填“酸”、“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH₃·H₂O的电离常数K_b=               。

A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，其相互转化关系如下图所示。

（1）若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①写出反应A→B的化学方程式                      ；
②将一定量的气体D通入2 L C的溶液中，向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。请回答：O点溶液中所含溶质的化学式为             ，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是      。

（2）若将（1）中的气体D通入氢氧化钡溶液中得不溶物F，F的K_SP=8.1×10^-9。现将该沉淀放入0.1mol/L 的BaCl₂溶液中，其K_SP      ，（填：增大、减小或不 变），组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为        mol/L。

Na₂S又称臭碱、硫化碱，是应用广泛的化工原料，也常用于吸收工业废气中的SO₂。
完成下列填空：
（1）用离子方程式说明Na₂S又称臭碱、硫化碱的原因___________________________。
（2）向AgCl悬浊液中滴加Na₂S溶液，生成黑色沉淀，写出反应的离子方程式________。结合你所学习过的其它离子反应分析，离子互换反应进行的方向是_________________。向Na₂S溶液中不断通入SO₂，直至不再能吸收。其间看到溶液变浑浊，停止反应后溶液中含硫微粒为：S₂O₃^2-、HSO₃^-、H₂SO₃、HS^-。
（3）反应过程中，溶液的pH逐渐_____________（填“变大”、“变小”），生成的沉淀是_____________；
（4）关于反应后得到的溶液，下列离子浓度关系正确的是___________。
a．c(Na⁺) = c(S₂O₃^2-) + 2 c(HSO₃^-) + 2c(H₂SO₃) + 2 c(HS^-)
b．c(Na⁺) + c(H⁺) =" 2" c(S₂O₃^2-) + c(HSO₃^-) + c(HS^-) + c(OH^-)
c．c(Na⁺) =" 2" c(HS^-)

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Fe²⁺，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋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）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为        (填名称)而除去。
（2）①中加入的试剂应选择             为宜。
（3）②中除去Fe^3＋所发生的总反应的化学方程式为                                  。
（4）下列关于方案③相关的叙述中不正确的是          （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．调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
C．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
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＋能大量存在

钡（Ba）和锶（Sr）及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO₄和SrSO₄都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO₄和SrSO₄转化成难溶弱酸盐。已知：
SrSO₄（s）Sr^2＋（aq）＋SO₄^2-（aq）　K_sp＝2.5×10^－7
SrCO₃（s）Sr^2＋（aq）＋CO₃^2-（aq）　K_sp＝2.5×10^－9
（1）将SrSO₄转化成SrCO₃的离子方程式为________________________，该反应的平衡常数表达式为____________；该反应能发生的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（用沉淀溶解平衡的有关理论解释）
（2）对于上述反应，实验证明增大CO₃^2-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO₄的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况（填“增大”、“减小”或“不变”）：
①升高温度，平衡常数K将________；
②增大CO₃^2-的浓度，平衡常数K将________。
（3）已知，SrSO₄和SrCO₃在酸中的溶解性与BaSO₄和BaCO₃类似，设计实验证明上述过程中SrSO₄是否完全转化成SrCO₃。
实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为_____________________。

工业上将制取重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)和铬酸酐(CrO₃)的剩余废渣称为铬渣，其成分为SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CrO₃、K₂Cr₂O₇等。
已知：
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②＋6价铬易被人体吸收，可致癌；＋3价铬不易被人体吸收，毒性小。
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。

物质	开始沉淀	完全沉淀
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.7	4.7
Cr(OH)3	4.7	a
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mg(OH)2	9.6	11.1

 
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO₄·7H₂O)，加入绿矾的目的是_____________________________________________
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是____________________________________________________________；
常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝10^－32，要使Cr^3＋完全沉淀[c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a＝________。
(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含____________________溶质的溶液。

已知下列物质在20 ℃下的Ksp如下，试回答下列问题

（1）20 ℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag^＋物质的量浓度由大到小的顺序是__________________；
（2）向浓度均为0.1mol/L的KCl和KBr混合溶液中加入足量AgNO₃溶液，当两种沉淀共存时，＝________________。
（3）向AgBr的饱和溶液中加入Na₂S溶液，反应的离子方程式是______________。该反应的平衡常数表达式是：_____________。
（4）测定水体中氯化物含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时应加入的指示剂______________。

A．KBr

B．KI

C．K2S

D．K2CrO4

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理，常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为

其中第①步存在下列平衡：2CrO₄^2- (黄色) +2H⁺ Cr₂O₇^2-(橙色) +H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显        色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是             。
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同   
B.2V(Cr₂O₇^2-)=V(CrO₄^2-)    
C．溶液的颜色不变
（3）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡
Cr(OH)₃(s) Cr³⁺(aq)+3OH^-(aq)     Ksp Cr(OH)₃="c" (Cr³⁺)∙c³(OH^-)=10^-32
常温下，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至__________。
方法2电解法：
该法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
（4）用Fe做电极的原因为                    。
（5）在阴极附近溶液pH升高的原因（用电极反应式解释）       ，溶液中同时生成的沉淀还有        。

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工程如下：
Ⅰ.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤，并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）
Ⅱ.提纯粗硫酸镁，将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol/LH₂O₂溶液，再调节溶液pH至7~8，并分离提纯。
Ⅲ.制取氢氧化镁，向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe^3+	Al^3+	Fe^2+	Mg^2+
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答：
（1）步骤II中加入适量的0.1mol/LH₂O₂溶液的目的是                   ；可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是      （填字母序号）
A.MgO          B.Na₂CO₃      C．蒸馏水         D.NaOH ．
（2）工业上常以Mg²⁺的转化率为考查指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。
其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为                 。根据图中所示50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是         （填“吸热”或“放热”反应）

②图中，温度升高至50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是                            。

高锰酸钾是强氧化剂，它的用途遍布各个行业。
（1）工业上由软锰矿（主要成分为MnO₂）生产髙锰酸钾分为两个步骤：
①步骤一将软锰矿与过量的固体KOH和空气在高温下反应，生成锰酸钾（K₂MnO₄），该反应的化学方程式是                                         。
②步骤二以石墨为阳极，铁为阴极，电解锰酸钾（K₂MnO₄)溶液，在     (填“阴极区”或“阳极区”）得到高锰酸钾。阴极反应的电极反应式是                    。
（2）某研究小组用工业生产高锰酸钾产生的废渣——锰泥(含K₂MnO₄、MnO₂及Pb、Ca等元素）和乳钢废酸液制取工业级碳酸锰（MnCO₃)，其流程如下：

③轧钢废酸中Fe²⁺的作用是                              。
④操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ的名称是            。
⑤溶液C中除含有Ca²⁺、Mn²⁺、H⁺外，还含有的阳离子是                       。
⑥若固体C中不含CaCO₃，则溶液C中＜    （已知：K_sp(MnCO₃)=1×10^-11，K_sp(CaCO₃)=5×10^-9)。

已知几种难溶电解质的溶度积如下表所示：

几种难溶电解质的Ksp（25℃）
沉淀溶解平衡	Ksp
AgBr(s)     Ag^+(aq)+Br^-(aq)	5,0×10^-13mol^2·L^-2
AgI(s)     Ag^+(aq)+I^-(aq)	8．3×10^-17mol^2·L^-2
FeS(s)     Fe^2+(aq)+S^2-(aq)	6．3×10^-18mol^2·L^-2
ZnS(s)     Zn^2+(aq)+S^2-(aq)	1．6×10^-24mol^2·L^-2
CuS(s) Cu^2+(aq)+S^2-(aq)	1．3×10^-36mol^2·L^-2

（1）AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS的溶解能力由大到小的顺序为：                。
（2）向饱和的AgI溶液中加入固体硝酸银，则[I^-]     (填“增大”、“减小”或“不变”)，若改加AgBr固体，则[Ag⁺]     (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）在25℃时，向100mL浓度均为0．1 mol·L^-1 FeCl₂、ZnCl₂、CuCl₂的混合溶液中逐滴加入Na₂S溶液，生成的沉淀的先后顺序是     (用沉淀物的化学式表示)。
（4）在25℃时，把ZnS加入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：ZnS(s) Zn²⁺(aq)+S^2-(aq)，下列措施可使ZnS减少的是
A．加入少量CuS固体        B．加入少量FeS固体
C．加入少量FeCl₂固体       D．加入少量CuCl₂固体

I.常温下，向25mL 0.1mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2mol/L HA溶液，曲线如图所示（体积变化忽略不计）．回答下列问题：

（1）写出MOH的电离方程式：__________________
（2）MOH与HA恰好完全反应时，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”），理由是（用离子方程式表示）：________________________________________________。
（3）D点时，溶液中c（A^﹣）+c（HA）__________2c（M⁺）（填“＞”、“＜”或“=”）.
II．室温下，几种物质的溶度积常数见下表：

物质	Cu(OH)2	Fe(OH)3	CuI
Ksp	2.2×10^－20	2.6×10^－39	1.3×10^－12

 
（1）室温下，某酸性CuCl₂溶液中含少量的FeCl₃，为得纯净CuCl₂溶液，宜加入__________调至溶液pH＝4，使Fe^3＋转化为Fe(OH)₃沉淀，此时溶液中的c(Fe^3＋)＝__________________
（2）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl₂•2H₂O晶体的试样（杂质不与I^―发生氧化还原反应）的纯度，过程如下：取试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，有白色沉淀（CuI）产生。用0.1000 mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na₂S₂O₃标准溶液V mL。（已知：I₂＋2S₂O₃^2-S₄O₆^2-＋2I^―。）
①CuCl₂溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
②可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是：滴入最后一滴Na₂S₂O₃，________________。