高中化学探究沉淀溶解填空题

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

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

【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______________________。

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^-、SO₄^2-
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

（1）室温下，K_sp（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（SO₄^2－）≤1.0×10^－5mol·L^－1，则应保持溶液中 c（Ba^2＋） ≥     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）。

工业制硝酸经以下一系列反应：

请回答：
（1）写出反应④的化学方程式             ，实验室收集NO的方法是           。
（2）对于氮的化合物，下列说法不正确的是（选填序号字母）      。
a．氨可用作制冷剂
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO₂
（3）已知：H₂（g）＋1/2 O₂（g）＝H₂O（g）  △H₁＝-241．8kJ/mol
N₂（g）＋ 3H₂（g）＝2NH₃（g）  △H₂＝-92．0kJ/mol
则34g氨气与氧气反应生成N₂（g）与H₂O（g）时，△H＝      kJ/mol。
（4）氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO₂，写出该反应的化学方程式           。
（5）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥（NH₄）₂SO₄的部分工艺流程如下：

向装有CaSO₄悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO₂的原因（请从溶解度和溶解平衡角度分析）             。

（共10分）
（1）物质的量浓度相同的①氨水；②氯化铵；⑧碳酸氢铵；④硫酸氢铵；⑤硫酸铵5种溶液中c（NH₄^＋)的大小顺序是______，溶液pH的大小顺序是______。
（2）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其..CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为 ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为      。
（3）己知：BaSO₄（s)＋4C（s)＝4CO（g)＋BaS（s)  △H₁＝+571.2kJ/mol
BaSO₄（s)＋2C（s)＝4CO₂（g)＋BaS（s)  △H₂＝+226.2kJ/mol
则反应c（s)＋CO₂（g)＝2CO（g)的△H₃＝___________kJ/mol。

减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：
将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂(g)＋1/2O₂(g)==H₂O(g) ΔH₁＝-241．8 kJ·mol^－1
C(s)＋1/2O₂(g)===CO(g)  ΔH₂＝－110．5 kJ·mol^－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：_________________________。
（2）CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总=    。
②若M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q的大小关系为       。
（3）电化学降解NO^—的原理如图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；若总反应为4NO₃^-+4H⁺5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为_________________。

（4）已知25 ℃时，电离常数K_a(HF)＝3．6×10^－4，溶度积常数K_sp(CaF₂)＝1．5×10^－10。现向1000 L 1．5×10^－2mol/L CaCl₂溶液中通入氟化氢气体，当开始出现白色沉淀时，通入的氟化氢为____________ mol(保留3位有效数字)。

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）。

(6分)完成下列离子反应方程式
（1）AlCl₃溶液与Na₂CO₃溶液混合：____________；
（2）向AgCl固体上滴加Na₂S溶液，固体变黑色：_________________；
（3）铁在潮湿的空气中发生电化腐蚀时，正极反应式：_________________。

(5分)向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl₂溶液的试管中滴加1～2滴2 mol/L NaOH溶液，观察到有白色沉淀生成，该反应的离子方程式是________________。再滴加2滴0.1 mol/L FeCl₃溶液,观察到白色沉淀转化为红褐色沉淀，该反应的离子方程式是___________________。由以上现象可以推知，相同条件下Mg(OH)₂和Fe(OH)₃中溶解度较大的是_________________。

（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。