内容正文:
专题07 盐类的水解 沉淀溶解平衡
3大高频考点概览
考点01 盐类水解的原理及影响因素
考点02 盐类水解的规律 盐类水解的应用
考点03 沉淀溶解平衡的原理及相关计算
地 城
考点01
盐类水解的原理
1.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)室温下,将溶液和溶液等体积充分混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为的溶液和溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A.从实验现象可以得出该温度下:
B.溶液中存在:
C.滤液a中一定存在:
D.滴加溶液后,所得清液中一定存在:
2.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)已知时,的电离平衡常数电离平衡常数,下列离子方程式书写不正确的是
A.硫酸铝溶液与硫化钠溶液混合:
B.用硫化钠溶液除去水中的
C.氯化铁溶液中加入硫化钠溶液:
D.向硫化钠溶液通入二氧化碳气体:
3.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.pH = 8.3的NaHCO3 溶液:
B.少量Cl2通入过量冷的 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液中:
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L-1 HCl 溶液混合到 pH=7:
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3 溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合:
4.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·云南开远第一中学校·期中)25°C时,向10.00mL、0.1000mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.1000mol/L的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法错误的是
A.a点,溶液pH>7是由于水解程度大于电离程度
B.b点,c(Na+)=c()+2c()+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.1000mol/L
6.(23-24高二上·云南曲靖第一中学·期中)已知。初始温度25℃时,向氨水中滴加的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c三点对应的水解平衡常数:
B.a点溶液中水电离产生的
C.若图中,则b点溶液中
D.若,则c点对应溶液中
7.(23-24高二上·云南曲靖二中云师高级中学第二中学兴教学校·期中)25℃时,以NaOH溶液调节0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)]。下列说法不正确的是
A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lgKa)
B.20.0mL0.1mol·L-1的H2A溶液与30.0mL0.1mol·L-1NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2
C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
D.在0.1mol·L-1NaHA溶液中,各离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)
8.(23-24高二上·云南曲靖二中云师高级中学第二中学兴教学校·期中)25℃时,物质的量浓度相同的以下溶液:①,②,③,④,⑤,大小比较,正确的顺序是
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>①>④>⑤
C.③>②>①>④>⑤ D.③>②>①>⑤>④
9.(24-25高二上·山东德州·期中)25℃时,SO2与NaOH反应后的溶液中,含硫微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。下列叙述中错误的是
A.H2SO3的
B.pH=4时,溶液中水的电离受到促进
C.曲线Ⅱ代表的微粒是
D.pH=7时,溶液中存在:
10.(23-24高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)已知常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在的氨水溶液中
B.向的氨水溶液中加入等体积的醋酸,溶液的导电性减弱
C.向的氨水溶液中加水稀释,溶液中的比值减小
D.等物质的量浓度的氨水和溶液等体积混合后
11.(23-24高二上·云南文山州广南县第十中学校·期中)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.1.0 mol/LNa2CO3溶液:
B.1.0 mol/LNa2CO3溶液:
C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c()
地 城
考点02
盐类水解的规律 盐类水解的应用
1.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法正确的是
A.轮船船底四周镶嵌铜块以保护船体
B.明矾既能沉降水中的悬浮物,又能杀菌消毒
C.施肥时,将草木灰与铵盐混合使用能提高肥效
D.生活中用热的纯碱溶液清洗油污,清洗效果更好
2.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.泡过草木灰的溶液来去除油污
B.氯化铵溶液除去金属铜表面铜锈
C.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
D.将溶液加热蒸干,最后焙烧固体得到
3.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)下列说法中正确的是
A.在同温同压下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.将pH=3的CH3COOH加水稀释到体积为原来的10倍,测得其pH=4
C.FeCl2溶液经加热蒸干,充分灼烧,最后得到Fe2O3固体
D.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
4.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A.HA是一种弱酸,且约为
B.水的电离程度
C.滴加过程中可能存在:
D.B点溶液中:
5.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A.图甲可实现在铁上镀锌
B.图乙可测溶液的
C.图丙可排除碱式滴定管中的气泡
D.图丁可蒸干溶液制备胆矾固体
6.(24-25高二上·云南玉玉溪师范学院附属中学·期中)能使H2O H+ + OH-电离平衡向正反应方向移动,而且所得溶液呈酸性的是
A.将水加热到100℃,水的pH约为6 B.在水中滴加稀H2SO4
C.在水中滴加氢氧化钠溶液 D.在水中加入氯化铜溶液
7.(23-24高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)化学与生活、生产紧密相关。下列说法正确的是
A.ClO2能杀灭水中的致病菌,其净水原理与明矾相同
B.热的Na2CO3溶液可以去除油污,加热可以增强去污效果
C.高效手性螺环催化剂通过改变反应热增大化学反应速率
D.施化肥时,可以将草木灰和硝酸铵混合使用
8.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)利用过量NaOH溶液处理含、MgO矿物,然后过滤。向所得滤液中逐滴加入溶液,测得溶液pH和生成与所加入变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.a点溶质为和NaOH,存在
B.溶液中:
C.b点到c点过程中为定值
D.d点溶液:
9.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1molCHCl3的体积为22.4L
B.0.1mol/L的Na2CO3溶液中,)
C.常温下,1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目小于10-4NA
D.叠氮化铵可发生反应:NH4N3=2N2↑+2H2↑,收集标准状况下44.8LH2,理论上转移电子的数目为4NA
10.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)盐类水解反应和沉淀溶解平衡在人类的生产、生活中都有着广泛的应用。回答下列问题。
(1)盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。盐碱地呈碱性的主要原因为 (用离子方程式表示,下同);用石膏降低其碱性的反应原理为 。
(2)①牙齿表面有一薄层釉质,可以保护牙齿。糖黏附在牙齿上,会在酶的作用下产生一种有机弱酸——乳酸(),而乳酸是造成龋齿的主要原因。请从化学平衡移动的角度分析其中的原因: 。
②含氟牙膏的重要功能之一就是预防龋齿,其原因为 (用离子方程式表示)。
(3)医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。BaCO3和BaSO4都是难溶电解质,二者的溶度积相差不大,那么是否能用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”: (填“是”或“否”),请说明原因: 。
(4)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用 (填化学式)溶液处理,使之发生转化,而后再用酸除去。请分析该沉淀转化的化学原理: 。
11.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要的化工原料,其熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解,遇水剧烈反应。回答下列问题。
I.向盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈的水解反应,液面有白雾和带有刺激性气味的气体逸出,该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色;轻轻振荡锥形瓶,至白雾消失后,向溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有不溶于硝酸的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl2和水反应的化学方程式: 。
Ⅱ.某小组利用反应SO2+Cl2+SCl22SOCl2制备SOCl2并探究其性质。根据如图所示的装置设计实验(装置可以重复使用),已知SCl2遇水易分解。
(2)装置接口的连接顺序为 。
a→_______→d、e←_______←h(用“→”或“←”连接)。
(3)碱石灰的作用为 。
(4)实验室用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为 。
(5)已知SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解,分解产物为S2Cl2、一种无色有刺激性气味的气体X和单质气体Y,写出反应的化学方程式: 。
(6)AlCl3溶液蒸干灼烧得到 ,而用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可得到无水AlCl3,其原因是 。
12.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、ɑ-Al2O3、CaO、MgO以及Cu、Co、Ni、Fe的化合物)直接制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:ɑ-Al2O3(刚玉)不溶于酸;SDD(二甲基二硫代氨基甲酸钠)的化学式为(CH3)2NCSSNa,易溶于水。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分的化学式为 。
(2)“除铁”时通入空气的作用是 。
(3)SDD可与Cu2+、Co2+、Ni2+等重金属离子反应生成沉淀,其中沉钴的离子方程式为 。
(4)“沉锰”时析出Mn(OH)2沉淀,所得滤液中可回收的副产品的化学式是 。
(5)“氧化”步骤控制温度为50℃,反应的化学方程式为 ;铬酸H2CrO4也是性能优良的氧化剂。已知:常温下,Ka1(H2CrO4)=0.18,Ka2(H2CrO4)=3.2×10-7试推测常温下,KHCrO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(6)已知“沉锰”所用到的氨水,在25℃时CH3COOH和NH3•H2O的电离常数相等。常温下,10mL0.1mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3则10mL0.1mol•L-1NH3•H2O溶液测得其pH= 现向10mL0.1mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中 (填序号)。
a.始终减小b.始终增大c.先减小再增大d.先增大后减小
地 城
考点03
沉淀溶解平衡的原理及相关计算
1.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
2.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
3.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)秦俑彩绘中含有难溶的铅白和黄色的。常温下,和分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.沉淀废液中的,的效果更好 B.z点溶液中不会析出
C.的数量级为 D.转化为的反应趋势很小
4.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
5.(23-24高二上·云南曲靖第一中学·期中)已知:,常温下向溶液中滴加溶液的滴定曲线如图所示。已知:。下列说法正确的是
A.、、三点的从大到小的顺序为
B.在点的溶液中存在
C.常温下,为
D.其他条件相同,若将溶液换为同浓度、同体积的溶液,B点会平行向右移动
6.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)酸、碱、盐的水溶液在生产生活及化学实验中有广泛的应用,请同学们运用所学知识解决下列问题。已知25℃时部分弱电解质的电离常数如下表:
物质
HCN
电离常数
(1)浓度相同的①NaCN②③三种溶液,其pH由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)在室温下,醋酸钠溶液的pH约为 。
(3)已知次磷酸是一种一元弱酸,向10mL溶液中加入10mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得溶液中的阴离子有: ;常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填序号)。
A. B. C. D.
(4)请写出往溶液中滴加过量HCN溶液反应的离子方程式: 。
(5)25℃时,氨水与的混合溶液,该溶液中 。
(6)分析化学中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用作指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中 。(结果保留两位有效数字,已知,)
7.(24-25高二上·云南师范大学附属中学·期中)具有热缩冷胀的特性,在精密玻璃仪器中掺杂可抵消仪器的热胀冷缩。实验室利用气体与溶液反应制备的装置如图:
已知:①在有水存在时易被空气氧化成;
②是难溶于水和稀酸的黑色固体。
(1)基态原子的简化电子排布式为 。
(2)仪器的名称是 。
(3)实验开始前和实验过程中均需持续通入,其中实验前通入的目的是 。
(4)装置中发生反应的离子方程式为 ,装置中试剂是为了除去气体中混有的杂质气体,则试剂为饱和 (填化学式)溶液。
(5)待装置中的反应进行完全后,打开,连接尾气处理装置,可选用___________(填标号)来吸收尾气。
A.稀硝酸 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(6)连接抽气泵将装置中反应后的混合物转移至装置中,获得沉淀并对其进行洗涤,证明沉淀已洗涤干净的操作为 。
(7)写出被空气氧化成时发生反应的化学方程式: 。
8.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿,含有和少量等杂质为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
常温稳定,在热水中会分解生成;
。
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有 任写一种。
(2)滤渣Ⅰ经无色液体,沸点提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是 填化学式。“浸取”过程中被氧化的化学方程式为: ,回收淡黄色副产品过程中温度控制在之间,不宜过高或过低的原因是 。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂可用,调节的范围为 ,若加后将溶液的调为,则溶液中的浓度为 。
(4)写出“沉锰”除过程中反应的离子方程式: 。
(5)测定副产品样品的纯度:准确称取样品,加蒸馏水配成溶液,取出用标准溶液测定,完全反应后得到沉淀,则此样品的纯度为 保留到小数点后位。
9.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物,前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物,一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下:
已知:
Ⅰ、FePO4、CrPO4、AlPO4、Ni3(PO4)2的Ksp依次为1.3×10−22、2.4×10−23、5.8×10−19、5.0×10−31。
Ⅱ.Cr及其化合物的性质与铝类似。
回答下列问题:
(1)“电解Ⅰ”时,需严格控制电压,除了回收铜之外,第二个目的是 ,可通过一种试剂证明第二个目的是否达成,该试剂为 (填化学式)。
(2)“除杂”时,若镍离子浓度为0.05mol·L−1,则应调整溶液中PO浓度范围为 mol·L−1 (溶液中离子浓度≤10-5mol·L−1时,认为该离子沉淀完全;=3.2)。
(3)“转溶”时,氢氧化钠加入量不宜过多,其原因为 (用离子方程式表示)。
(4)“浸出Ⅱ”时,采取了多次浸取的方式,其目的为 。
(5)“萃取Ⅱ”时,发生的反应为Cu(NH3)+2HR=CuR2+2NH+2NH3和Ni(NH3)+2HR=NiR2+2NH+4NH3和,则“反萃取Ⅱ”时含铜微粒发生反应的离子方程式为 。
(6)“电解Ⅱ”时,若维持电流强度为0.5A,电流效率为90%,电解8min,理论上可获得铜 g.(已知:电流效率是指电解时电极上实际沉积与理论沉积物质的量之比,F=96500C·mol-1)
(7)流程中除了有机相之外,可以循环利用的物质还有 (填化学式)。
试卷第1页,共3页
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专题07 盐类的水解 沉淀溶解平衡
3大高频考点概览
考点01 盐类水解的原理及影响因素
考点02 盐类水解的规律 盐类水解的应用
考点03 沉淀溶解平衡的原理及相关计算
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考点01
盐类水解的原理
1.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)室温下,将溶液和溶液等体积充分混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为的溶液和溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A.从实验现象可以得出该温度下:
B.溶液中存在:
C.滤液a中一定存在:
D.滴加溶液后,所得清液中一定存在:
【答案】C
【详解】A.滤液a是氯化银饱和溶液,从实验现象可以得出硫化银比硫酸银更难溶,Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),故A项错误;
B.Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2−)+c(HS−)+c(OH−),物料守恒:c(Na+)=2c(S2−)+2c(HS−)+2c(H2S),两式联立,可得质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故B项错误;
C.滤液a为氯化银的饱和溶液,所以过滤后所得滤液中一定存在:,故C项正确;
D.过滤后所得清液是AgCl饱和溶液,所以,而滴加硫酸钠溶液并未产生沉淀,说明<Ksp(Ag2SO4),即,故D项错误;
故本题选C。
2.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)已知时,的电离平衡常数电离平衡常数,下列离子方程式书写不正确的是
A.硫酸铝溶液与硫化钠溶液混合:
B.用硫化钠溶液除去水中的
C.氯化铁溶液中加入硫化钠溶液:
D.向硫化钠溶液通入二氧化碳气体:
【答案】C
【分析】由数据可知酸性>>>;
【详解】A.发生双水解的反应,离子方程式为,故A正确;
B.用硫化钠溶液与结合生成难溶的CuS沉淀,离子方程式为,故B正确;
C.发生双水解的反应,离子方程式为,故C错误;
D.酸性>,则可以发生强酸制弱酸的反应,故D正确;
故选C。
3.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.pH = 8.3的NaHCO3 溶液:
B.少量Cl2通入过量冷的 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液中:
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L-1 HCl 溶液混合到 pH=7:
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3 溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合:
【答案】A
【详解】A.NaHCO3溶液pH=8.3,溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,但其电离和水解程度都较小,Na+不水解,则溶液中存在,故A正确;
B.如果两者恰好完全反应生成氯化钠和次氯酸钠,符合c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(Cl-),而氢氧化钠过量,所以c(Na+ )> c(HClO)+ c(ClO-)+c(Cl-),故B错误;
C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1 HCl液混合,溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-),溶液中的溶质为醋酸钠、醋酸和NaCl,根据电荷守恒可得c(Na+)= c(Cl-)+c(CH3COO- ),根据物料守恒可得:c(Na+)= c(CH3COOH)+c(CH3COO- ),则c(CH3COOH)= c(Cl-),所以c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH),故C错误;
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与 0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合得到等浓度的NaHCO3和NaCl:电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c()+c(Cl-)+c(OH-)+2c(),故D错误;
答案选A。
4.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.Cl2+H2OH++Cl-+HClO是氯气与水反应的离子方程式,故A不选;
B.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+是铵根离子水解的离子方程式,故B选;
C.HS-+H+=H2S是硫氢化物与酸反应生成硫化氢的离子方程式,故C不选;
D.HCO+H2OH3O++CO是碳酸氢根的电离方程式,故D不选;
选B。
5.(23-24高二下·云南开远第一中学校·期中)25°C时,向10.00mL、0.1000mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.1000mol/L的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法错误的是
A.a点,溶液pH>7是由于水解程度大于电离程度
B.b点,c(Na+)=c()+2c()+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.1000mol/L
【答案】D
【详解】A.a点为NaHCO3溶液,溶液pH>7,由于水解显碱性,电离显酸性,故说明水解程度大于电离程度,A项正确;
B.b点为中性,c(H+)=c(OH−),结合电荷守恒c(Na+)+ c(H+)=c()+2c()+c(Cl−)+ c(OH−)可知c(Na+)=c()+2c()+c(Cl−),B项正确;
C.c点,溶液为等物质的量浓度的碳酸氢钠和氯化钠以及部分溶解的碳酸,碳酸氢钠溶液显碱性,碳酸显酸性,故溶液中H+的主要来自H2CO3的电离,C项正确;
D.d点n(NaHCO3)=n(HCl)=0.01L×0.1000mol•L-1=0.001mol,二者恰好完全反应,混合液体积为20.00mL,则反应后溶液中满足c(Na+)=c(Cl-)=,D项错误;
故选D。
6.(23-24高二上·云南曲靖第一中学·期中)已知。初始温度25℃时,向氨水中滴加的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c三点对应的水解平衡常数:
B.a点溶液中水电离产生的
C.若图中,则b点溶液中
D.若,则c点对应溶液中
【答案】B
【详解】A.升高温度能促进的水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:,则a、b,c三点对应的水解平衡常数:,A项错误;
B.a点溶液的,,此时温度高于25℃,,则水电离产生的的物质的量浓度大于,B项正确;
C.根据电荷平衡,在b点,b点时温度高于25℃,故,当时,,则,C项错误;
D.c点溶液中,加入稀硫酸的体积为,则原氨水中的和加入的稀硫酸中的的物质的量相等,溶液的溶质是,根据电荷守恒:,物料守恒:,可得:,D项错误。
故选B。
7.(23-24高二上·云南曲靖二中云师高级中学第二中学兴教学校·期中)25℃时,以NaOH溶液调节0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)]。下列说法不正确的是
A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lgKa)
B.20.0mL0.1mol·L-1的H2A溶液与30.0mL0.1mol·L-1NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2
C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
D.在0.1mol·L-1NaHA溶液中,各离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)
【答案】B
【分析】由图可知,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),随着pH的增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大。
【详解】A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),H2A的,则pKa1=1.2,A正确;
B.由图知c(HA-)=c(A2-)时pH=4.2,20.0mL0.1mol·L-1的H2A溶液与30.0mL0.1mol·L-1NaOH溶液混合得到等量的NaHA和Na2A混合液,此时c(HA-)≠c(A2-),则混合液的pH≠4.2,B错误;
C.由溶液的电荷守恒,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C正确;
D.NaHA溶液中由于HA-发生部分电离,c(Na+)>c(HA-),且c(HA-)>c(A2-),则离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-),D正确;
故选:B。
8.(23-24高二上·云南曲靖二中云师高级中学第二中学兴教学校·期中)25℃时,物质的量浓度相同的以下溶液:①,②,③,④,⑤,大小比较,正确的顺序是
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>①>④>⑤
C.③>②>①>④>⑤ D.③>②>①>⑤>④
【答案】C
【详解】①(NH4)2CO3,②(NH4)2SO4,③(NH4)2Fe(SO4)2都含有两个,所以它们大于其它两种物质,①碳酸根离子水解促进铵根离子水解;②铵根离子正常水解;③亚铁离子水解抑制铵根离子的水解;④NH4HSO4电离出氢离子,抑制铵根离子水解;⑤铵根离子正常水解;化学式中铵根离子个数越多,浓度相等时,其浓度越大,所以物质的量浓度相同的这几种溶液浓度大小顺序是③>②>①>④>⑤,故C正确,
故选:C。
9.(24-25高二上·山东德州·期中)25℃时,SO2与NaOH反应后的溶液中,含硫微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。下列叙述中错误的是
A.H2SO3的
B.pH=4时,溶液中水的电离受到促进
C.曲线Ⅱ代表的微粒是
D.pH=7时,溶液中存在:
【答案】B
【分析】H2SO3在水中分步电离,依次电离出和,即随着溶液pH的增大,H2SO3浓度逐渐减小,先逐渐增大后又逐渐减小,则逐渐增大,因此曲线Ⅰ代表H2SO3,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表物质的量分数随溶液pH变化的曲线,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表物质的量分数随溶液pH变化的曲线,当曲线Ⅱ、Ⅲ相交时pH=7.2,即当c()=c()时pH=7.2,故H2SO3的,A正确;
B.由分析结合题干图示信息可知,pH=4时,溶液中的溶质主要为NaHSO3,溶液先酸性说明的电离大于水解,即水的电离受到抑制,B错误;
C.由分析可知,曲线Ⅱ代表的微粒是,C正确;
D.根据电荷守恒可知,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),pH=7时即c(H+)=c(OH-),则溶液中存在:,D正确;
故答案为:B。
10.(23-24高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)已知常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在的氨水溶液中
B.向的氨水溶液中加入等体积的醋酸,溶液的导电性减弱
C.向的氨水溶液中加水稀释,溶液中的比值减小
D.等物质的量浓度的氨水和溶液等体积混合后
【答案】D
【详解】A.在0.1mol/L的氨水溶液中存在、,未电离的量大于电离的微粒。溶液中的来自于两个物质的电离,所以的浓度大于,故,A错误;
B.为弱电解质部分电离。的氨水导电能力弱。当加入等体积的醋酸两者恰好完全反应生成强电解质醋酸铵,导电性增强,B错误;
C.0.1mol/L的氨水溶液中存在,加水稀释电离平衡正向进行电离出的个数增多,但因为加水导致溶液体积增加幅度更大,所以浓度减小。根据温度不变不变。浓度减小的比值增大,C错误;
D.因为,则,,即氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,故等物质的量浓度的氨水和溶液等体积混合后,D正确;
故答案为D。
11.(23-24高二上·云南文山州广南县第十中学校·期中)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.1.0 mol/LNa2CO3溶液:
B.1.0 mol/LNa2CO3溶液:
C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c()
【答案】D
【详解】A.1.0 mol/LNa2CO3溶液中,根据C元素守恒可知有关系式:,A错误;
B.1.0 mol/LNa2CO3溶液中,根据电荷守恒可得关系式,B错误;
C.违背溶液中存在的电荷守恒。向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液,则CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用,所以c(Na+)>c(CH3COO-);c(H+)>c(OH-),盐电离产生的CH3COO-的浓度大于弱酸CH3COOH电离产生的H+的浓度,故溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.NaNO3与HCl的混合溶液中c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(),由于c(H+)=c(Cl-),所以c(Na+)=c(),D正确;
故合理选项是D。
地 城
考点02
盐类水解的规律 盐类水解的应用
1.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法正确的是
A.轮船船底四周镶嵌铜块以保护船体
B.明矾既能沉降水中的悬浮物,又能杀菌消毒
C.施肥时,将草木灰与铵盐混合使用能提高肥效
D.生活中用热的纯碱溶液清洗油污,清洗效果更好
【答案】D
【详解】A.铁比铜活泼,轮船船底四周镶嵌铜块,铁为负极,会加速船体锈蚀,A错误;
B.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,吸附杂质可以净化水体,但是不能杀菌消毒,B错误;
C.草木灰与铵态氮肥不能混合施用,因为草木灰与铵态氮肥会互相促进水解,导致氮元素流失,C错误;
D.碳酸钠水解过程吸热,溶液呈碱性,油污在碱性溶液中水解,热的纯碱溶液去油污效果更好,D正确;
故选D。
2.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.泡过草木灰的溶液来去除油污
B.氯化铵溶液除去金属铜表面铜锈
C.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
D.将溶液加热蒸干,最后焙烧固体得到
【答案】C
【详解】A.草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,故A不符合题意;
B.铵根离子水解生成氢离子,使溶液显酸性,与铜锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,故C符合题意;
D.在加热的条件下,氯化铝水解得氢氧化铝和HCl,氯化氢挥发,氢氧化铝焙烧分解得到氧化铝,与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选C。
3.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)下列说法中正确的是
A.在同温同压下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.将pH=3的CH3COOH加水稀释到体积为原来的10倍,测得其pH=4
C.FeCl2溶液经加热蒸干,充分灼烧,最后得到Fe2O3固体
D.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.硫蒸气的能量高于固体硫,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫蒸气对应反应放出热量多,故A错误;
B.醋酸属于弱电解质,稀释过程中会促进醋酸电离,因此最终溶液pH<4,故B错误;
C.FeCl2属于强酸弱碱盐,能够发生水解,FeCl2溶液经加热蒸干过程中,因空气中存在氧气能够氧化二价铁,最终得到Fe(OH)3固体,灼烧后得到Fe2O3固体,故C正确;
D.C(s)燃烧热对应完全燃烧产物为CO2(g),而非CO(g),故D错误;
故答案为:C。
【点睛】判断盐溶液蒸干时所得的产物:
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s);
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3;
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3和HCl;
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s);
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体;如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
4.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A.HA是一种弱酸,且约为
B.水的电离程度
C.滴加过程中可能存在:
D.B点溶液中:
【答案】A
【详解】A.由A点可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=3.5,说明HA为弱酸,c(H+)=1.0×10-3.5mol/L,则 HA的电离平衡常数约为,故A正确;
B. 酸或碱抑制水的电离,弱酸盐或弱碱盐促进水的电离,D点恰好中和所得溶液为NaA溶液,从A到D的过程中,酸不断被消耗,水的电离程度不断增大,由于A-发生水解,D点水的电离程度最大,D以后,氢氧化钠溶液过量,又会抑制水的电离,故B错误;
C.滴加过程中始终存在电荷守恒,,则不可能存在:,故C错误;
D. B点溶液表示10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液混合,反应后为等浓度的NaA与HA的混合溶液,电荷守恒:,物料守恒:c(A-)+c(HA)=2c(Na+),两式联立消去c(Na+)可得:2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-),由图可知,此时溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),故c(H+)+c(HA)<c(A-)+c(OH-),故D错误;
故选A。
5.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A.图甲可实现在铁上镀锌
B.图乙可测溶液的
C.图丙可排除碱式滴定管中的气泡
D.图丁可蒸干溶液制备胆矾固体
【答案】C
【详解】A.铁为阴极,根据阴极放电顺序,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,不能在铁上镀锌,故A错误;
B.次氯酸钠具有强氧化性,会漂白pH试纸,不能测出pH值,故B错误;
C.尖嘴向上,挤压玻璃球,排出气泡,图中操作合理,故C正确;
D.图丁可蒸干溶液得到无水硫酸铜,从饱和溶液中析出胆矾固体,故D错误;
答案选C。
6.(24-25高二上·云南玉玉溪师范学院附属中学·期中)能使H2O H+ + OH-电离平衡向正反应方向移动,而且所得溶液呈酸性的是
A.将水加热到100℃,水的pH约为6 B.在水中滴加稀H2SO4
C.在水中滴加氢氧化钠溶液 D.在水中加入氯化铜溶液
【答案】D
【详解】A.将水加热到100℃,水电离程度增大,氢离子浓度增大,氢氧根浓度增大,水的pH约为6,但溶液呈中性,故A不符合题意;
B.在水中滴加稀H2SO4,抑制水的电离,水的电离平衡逆向移动,溶液显酸性,故B不符合题意;
C.在水中滴加氢氧化钠溶液,抑制水的电离,水的电离平衡逆向移动,溶液显碱性,故C不符合题意;
D.在水中加入氯化铜溶液,铜离子水解显酸性,促进了水的电离平衡,水的电离平衡正向移动,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
7.(23-24高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)化学与生活、生产紧密相关。下列说法正确的是
A.ClO2能杀灭水中的致病菌,其净水原理与明矾相同
B.热的Na2CO3溶液可以去除油污,加热可以增强去污效果
C.高效手性螺环催化剂通过改变反应热增大化学反应速率
D.施化肥时,可以将草木灰和硝酸铵混合使用
【答案】B
【详解】A.明矾是铝离子水解生成氢氧化铝胶体净水,二氧化氯是利用其强氧化性杀灭病菌,选项A错误;
B.热的Na2CO3溶液碳酸根水解使溶液呈碱性可以去除油污,油脂碱性条件下水解,选项B正确;
C.催化剂不能改变反应热,可以降低反应的活化能从而加速反应速率,选项C错误;
D.草木灰的主要成分是K2CO3,和铵态氮肥(如硝酸铵)混用时,由于和的水解相互促进,使变为NH3,降低了氮肥的肥效,选项D错误;
答案选B。
8.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)利用过量NaOH溶液处理含、MgO矿物,然后过滤。向所得滤液中逐滴加入溶液,测得溶液pH和生成与所加入变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.a点溶质为和NaOH,存在
B.溶液中:
C.b点到c点过程中为定值
D.d点溶液:
【答案】D
【分析】Al2O3是两性氧化物,可溶于NaOH溶液,生成NaAlO2,MgO不与NaOH反应,处理矿物并过滤后所得滤液中溶质主要含有NaOH和NaAlO2。由图知,加入NaHCO3溶液时, NaHCO3与NaOH先反应生成Na2CO3,消耗NaHCO3溶液8mL,然后才与NaAlO2反应生成Na2CO3和Al(OH)3沉淀,反应恰好完成时,共消耗NaHCO3溶液40mL,生成Al(OH)3 。以此答题。
【详解】A.a点溶质为和NaOH,根据电荷守恒得,A正确;
B.与NaAlO2反应的NaHCO3溶液体积为,生成的Al(OH)3为,设NaHCO3溶液的浓度为,则有:
根据Na与C原子守恒得:,B正确;
C.b点到c点存在Al(OH)3的沉淀溶解平衡:,溶度积,温度不变时,不变,因此为定值,C正确;
D.d点时达到最大,恰好反应完全,此时溶液中溶质只有Na2CO3,溶液中存在以下平衡:、、,有关离子浓度关系为:,D错误;
故选D。
9.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1molCHCl3的体积为22.4L
B.0.1mol/L的Na2CO3溶液中,)
C.常温下,1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目小于10-4NA
D.叠氮化铵可发生反应:NH4N3=2N2↑+2H2↑,收集标准状况下44.8LH2,理论上转移电子的数目为4NA
【答案】D
【详解】A.标准状况下CHCl3为液体,1molCHCl3在标准状况下的体积不是22.4L,A错误;
B.溶液的体积未知,无法计算,B错误;
C.1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目等于10-4NA,C错误;
D.叠氮化铵中氢元素化合价为+1价,反应过程中氢元素化合价由+1价降至0价,则收集标准状况下44.8L(即2mol)H2,理论上转移电子的数目为4NA,D正确;
故选D。
10.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)盐类水解反应和沉淀溶解平衡在人类的生产、生活中都有着广泛的应用。回答下列问题。
(1)盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。盐碱地呈碱性的主要原因为 (用离子方程式表示,下同);用石膏降低其碱性的反应原理为 。
(2)①牙齿表面有一薄层釉质,可以保护牙齿。糖黏附在牙齿上,会在酶的作用下产生一种有机弱酸——乳酸(),而乳酸是造成龋齿的主要原因。请从化学平衡移动的角度分析其中的原因: 。
②含氟牙膏的重要功能之一就是预防龋齿,其原因为 (用离子方程式表示)。
(3)医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。BaCO3和BaSO4都是难溶电解质,二者的溶度积相差不大,那么是否能用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”: (填“是”或“否”),请说明原因: 。
(4)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用 (填化学式)溶液处理,使之发生转化,而后再用酸除去。请分析该沉淀转化的化学原理: 。
【答案】(1)
(2) 酸性物质乳酸使沉淀溶解平衡:正向移动,导致溶解,造成齲齿
(3) 否 BaCO3能和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钡,氯化钡可溶,易造成重金属离子中毒
(4) Na2CO3或K2CO3 由平衡可知,加入Na2CO3溶液后,与Ca2+结合生成溶解度更小的CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
【详解】(1)Na2CO3属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,导致溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,水解的离子方程式为+H2OOH-+;石膏的主要成分是CaSO4,Na2CO2溶液中加入CaSO4发生沉淀转化生成碳酸钙,碱性降低,反应的离子方程式为(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+(aq);
(2)①已知牙齿的表面有一薄层釉质,主要成分是Ca5(PO4)3OH,其在口腔的水溶液中存在溶解平衡:,糖黏附在牙齿上之后,在酶的作用下有乳酸生成,乳酸是一种有机弱酸,能中和上述平衡中的OH-,使沉淀溶解平衡正向移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿;
②含氟牙膏中的F-能使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶解、更难腐蚀、更坚固的Ca5(PO4)3F,该过程涉及反应的离子方程式为Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq);
(3)虽然BaCO3和BaSO4都是难溶电解质,二者的溶度积相差不大,但是不能用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”,因为胃酸的主要成分是盐酸,BaCO3能和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钡,氯化钡可溶,易造成重金属离子中毒;
(4)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率,水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为更难溶的疏松的CaCO3,而后再用酸除去,CaSO4和碳酸钠溶液发生沉淀转化,生成CaCO3沉淀,反应的离子方程式为(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+(aq),由平衡CaSO4(s)Ca2+(s)+(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,与Ca2+反应生成溶解度更小的CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡正向移动,实现CaSO4到CaCO3的转化。
11.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要的化工原料,其熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解,遇水剧烈反应。回答下列问题。
I.向盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈的水解反应,液面有白雾和带有刺激性气味的气体逸出,该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色;轻轻振荡锥形瓶,至白雾消失后,向溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,有不溶于硝酸的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl2和水反应的化学方程式: 。
Ⅱ.某小组利用反应SO2+Cl2+SCl22SOCl2制备SOCl2并探究其性质。根据如图所示的装置设计实验(装置可以重复使用),已知SCl2遇水易分解。
(2)装置接口的连接顺序为 。
a→_______→d、e←_______←h(用“→”或“←”连接)。
(3)碱石灰的作用为 。
(4)实验室用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为 。
(5)已知SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解,分解产物为S2Cl2、一种无色有刺激性气味的气体X和单质气体Y,写出反应的化学方程式: 。
(6)AlCl3溶液蒸干灼烧得到 ,而用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可得到无水AlCl3,其原因是 。
【答案】(1)SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl
(2)f→g→b→c;c←b
(3)一是防止空气中水蒸气进入装置C,二是吸收多余的氯气或二氧化硫
(4)SO2易溶于水,使用70%的浓硫酸能减少SO2的溶解损耗;硫酸浓度大,会加快反应速率
(5)4SOCl2S2Cl2+2SO2↑+3Cl2↑
(6) Al2O3 SOCl2和水反应生成SO2和HCl,一方面使水的物质的量减少,另一方面生成的酸会抑制AlCl3的水解,所以SOCl2和AlCl3·6H2O共热可得到无水AlCl3
【分析】装置A是用MnO2和浓盐酸制取氯气的发生装置,用装置D中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,装置B中的浓硫酸可以除去氯气中的水蒸气,干燥纯净的氯气通入装置C的三颈烧瓶中,装置E中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,经装置B中的浓硫酸干燥后也通入装置C的三颈烧瓶中,氯气、二氧化硫和SCl2共同作用生成亚硫酰氯,多余的气体需要进行尾气处理,球形干燥管中的碱石灰用于吸收未反应的SO2和Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置C。据此分析。
【详解】(1)SOCl2是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成白雾和带有刺激性气味的气体,通过分析,该反应的生成物是氯化氢和二氧化硫,反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl。答案为:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl;
(2)由分析可知,装置接口的连接顺序为a→f→g→b→c→d、e←c←b←h。答案为:f→g→b→c;c←b;
(3)SOCl2遇水剧烈反应生成两种酸性物质,碱石灰的作用为一是防止空气中水蒸气进入装置C,二是吸收多余的氯气或二氧化硫。答案为:一是防止空气中水蒸气进入装置C,二是吸收多余的氯气或二氧化硫;
(4)实验室用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为SO2易溶于水,使用70%的浓硫酸能减少SO2的溶解损耗,且硫酸浓度大会加快反应速率。答案为:SO2易溶于水,使用70%的浓硫酸能减少SO2的溶解损耗;硫酸浓度大,会加快反应速率;
(5)SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解,分解产物为S2Cl2和一种无色有刺激性气味的气体X和单质气体Y,则X为SO2,Y为Cl2,反应的化学方程式为4SOCl2S2Cl2+2SO2↑+3Cl2↑。答案为:4SOCl2S2Cl2+2SO2↑+3Cl2↑;
(6)若将AlCl3溶液蒸干灼烧,AlCl3在水中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,蒸干和灼烧过程中,HCl挥发,Al(OH)3分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑,因此氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3;SOCl2和水反应生成SO2和HCl,一方面使水的物质的量减少,另一方面生成的酸会抑制AlCl3的水解,故SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可得到无水AlCl3。答案为:Al2O3;SOCl2和水反应生成SO2和HCl,一方面使水的物质的量减少,另一方面生成的酸会抑制AlCl3的水解,所以SOCl2和AlCl3·6H2O共热可得到无水AlCl3。
12.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、ɑ-Al2O3、CaO、MgO以及Cu、Co、Ni、Fe的化合物)直接制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:ɑ-Al2O3(刚玉)不溶于酸;SDD(二甲基二硫代氨基甲酸钠)的化学式为(CH3)2NCSSNa,易溶于水。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分的化学式为 。
(2)“除铁”时通入空气的作用是 。
(3)SDD可与Cu2+、Co2+、Ni2+等重金属离子反应生成沉淀,其中沉钴的离子方程式为 。
(4)“沉锰”时析出Mn(OH)2沉淀,所得滤液中可回收的副产品的化学式是 。
(5)“氧化”步骤控制温度为50℃,反应的化学方程式为 ;铬酸H2CrO4也是性能优良的氧化剂。已知:常温下,Ka1(H2CrO4)=0.18,Ka2(H2CrO4)=3.2×10-7试推测常温下,KHCrO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(6)已知“沉锰”所用到的氨水,在25℃时CH3COOH和NH3•H2O的电离常数相等。常温下,10mL0.1mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3则10mL0.1mol•L-1NH3•H2O溶液测得其pH= 现向10mL0.1mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中 (填序号)。
a.始终减小b.始终增大c.先减小再增大d.先增大后减小
【答案】(1)ɑ-Al2O3(刚玉)和SiO2
(2)将铁元素氧化为铁离子,便于形成氢氧化铁沉淀除去
(3)
(4)、
(5) 酸性
(6) 11 b
【分析】ɑ-Al2O3(刚玉)和SiO2不溶于酸,酸浸所得到的滤渣1为ɑ-Al2O3(刚玉)和SiO2,通入氧气目的是把溶液中亚铁离子氧化变成铁离子,通过加入氨水调节pH以将铁离子变为氢氧化铁,加入SDD时引入钠离子,加入硫酸时引入硫酸根离子,后续过程中引入铵根离子,所以滤液中可回收的副产品为硫酸铵和硫酸钠。
【详解】(1)根据分析可知,滤渣1为ɑ-Al2O3(刚玉)和SiO2;
(2)根据分析可知,“除铁”时通入空气是为了将铁元素氧化为铁离子,便于形成氢氧化铁沉淀除去;
(3)SDD为二甲基二硫代氨基甲酸钠,与Co2+发生反应沉淀的离子方程式:;
(4)根据分析可知,加入SDD时引入钠离子,加入硫酸时引入硫酸根离子,后续过程中引入铵根离子,所以滤液中可回收的副产品为硫酸铵和硫酸钠;
(5)氧化步骤中反应物为和O2,生成物是,化学方程式:;KHCrO4水解平衡常数:,说明电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;
(6)在25℃时CH3COOH和NH3•H2O的电离常数相等,说明0.1mol·L-1醋酸电离出的氢离子浓度等于0.1mol•L-1NH3•H2O溶液电离出的氢氧根离子浓度等于10-3mol/L,则氨水中氢离子浓度为10-11mol/L,pH=11;,向10mL0.1mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,溶液碱性减弱,始终减小,始终增大。
地 城
考点03
沉淀溶解平衡的原理及相关计算
1.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
【答案】D
【分析】根据图示,c(Ba2+)相同时,①代表的阴离子的浓度小于②,,可知曲线②代表的沉淀溶解曲线,曲线①代表的沉淀溶解曲线;根据d点坐标,可知=,根据c点坐标,可知= 。
【详解】A.根据以上分析,曲线②代表的沉淀溶解曲线,故A正确;
B.加适量固体,c(Ba2+)增大,不变,所以可使溶液由点变到点,故B正确;
C.根据d点坐标,可知=,故C正确;
D.的平衡常数,故D错误;
选D。
2.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
【答案】C
【详解】A.曲线上各点代表达到铬酸钡溶解平衡状态,升温,溶度积增大,曲线上点离开曲线向上方迁移,A项错误;
B.曲线上各点对应的溶度积相等,B项错误;
C.,C项正确;
D.蒸发掉水,,都会增大,向c点方向移动,D项错误;
答案选C。
3.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)秦俑彩绘中含有难溶的铅白和黄色的。常温下,和分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.沉淀废液中的,的效果更好 B.z点溶液中不会析出
C.的数量级为 D.转化为的反应趋势很小
【答案】C
【分析】Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)×c()、Ksp(PbI2)=c(Pb2+)×c2(I-),-lgKsp(PbCO3)=-lg[c(Pb2+)×c()]=-lg(Pb2+)-lg(),-lgKsp(PbI2)=-lg[c(Pb2+)×c2(I-)]=-lg(Pb2+)-2lg(I-),即p(Pb2+)=-p()-lgKsp(PbCO3),p(Pb2+)=-2p(I-)-lgKsp(PbI2),由曲线斜率大小关系可知,曲线L1为PbI2的沉淀溶解平衡曲线,曲线L2为PbCO3的沉淀溶解平衡曲线,根据(0,13.1)和(0,8)计算Ksp(PbI2)=10-8,Ksp(PbCO3)=10-13.1,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,废液中的Pb2+完全沉淀时,PbI2饱和溶液中c(Pb2+)==mol/L≈1.44×10-3mol/L,PbCO3饱和溶液中c(Pb2+)==mol/L=10-6.55mol/L<1.44×10-3mol/L,则I-的效果不如,A错误;
B.z点时c(Pb2+)大于y点时c(Pb2+),则z点为PbCO3的过饱和溶液,即Q=c(Pb2+)×c()>Ksp(PbCO3),能够析出PbCO3,B错误;
C.由分析可知,的数量级为,C正确;
D.PbI2转化为PbCO3的反应为PbI2(s) +(aq)PbCO3(s)+2I-(aq),平衡常数K=====105.1,则PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大,D错误;
故答案为:C。
4.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
【答案】D
【分析】根据图示,c(Ba2+)相同时,①代表的阴离子的浓度小于②,,可知曲线②代表的沉淀溶解曲线,曲线①代表的沉淀溶解曲线;根据d点坐标,可知=,根据c点坐标,可知= 。
【详解】A.根据以上分析,曲线②代表的沉淀溶解曲线,故A正确;
B.加适量固体,c(Ba2+)增大,不变,所以可使溶液由点变到点,故B正确;
C.根据d点坐标,可知=,故C正确;
D.的平衡常数,故D错误;
选D。
5.(23-24高二上·云南曲靖第一中学·期中)已知:,常温下向溶液中滴加溶液的滴定曲线如图所示。已知:。下列说法正确的是
A.、、三点的从大到小的顺序为
B.在点的溶液中存在
C.常温下,为
D.其他条件相同,若将溶液换为同浓度、同体积的溶液,B点会平行向右移动
【答案】C
【详解】A.只受温度影响,、、三点温度不变,则三点的相等,故A错误;
B.当向溶液中滴加10mL溶液时,,此时pCu=18.3,A点V[Na2S(aq)]小于10mL,则,故B错误;
C.当向溶液中滴加10mL溶液时,,此时pCu=18.3,c(Cu2+)=10-18.3mol/L= c(S2-),= c(Cu2+) c(S2-)=,故C正确;
D.其他条件相同,若将溶液换为同浓度、同体积的溶液,滴加10mL溶液时,,由于,则pFe会向左移动,故D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)酸、碱、盐的水溶液在生产生活及化学实验中有广泛的应用,请同学们运用所学知识解决下列问题。已知25℃时部分弱电解质的电离常数如下表:
物质
HCN
电离常数
(1)浓度相同的①NaCN②③三种溶液,其pH由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)在室温下,醋酸钠溶液的pH约为 。
(3)已知次磷酸是一种一元弱酸,向10mL溶液中加入10mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得溶液中的阴离子有: ;常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填序号)。
A. B. C. D.
(4)请写出往溶液中滴加过量HCN溶液反应的离子方程式: 。
(5)25℃时,氨水与的混合溶液,该溶液中 。
(6)分析化学中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用作指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中 。(结果保留两位有效数字,已知,)
【答案】(1)③①②
(2)9
(3) 、 AB
(4)
(5)18
(6)
【详解】(1)根据弱酸的电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为:,酸越弱,对应的盐的水解程度越大,故等浓度时的水解程度:,pH由大到小的顺序为:③①②;
(2)在室温下,醋酸钠溶液中存在水解平衡:
,的水解平衡常数Kh=,解得c(OH-)=xmol/L=10-5mol/L,c(H+)=,pH=9;
(3)已知次磷酸是一种一元弱酸,向10mL溶液中加入10mL等物质的量浓度的NaOH溶液后生成NaH2PO2溶液,所得溶液中的阴离子有:、;常温下,的溶液中存在电离平衡,加水稀释过程中减小,c()减小,c(OH-)增大,电离平衡常数Ka=是定值,则增大,增大,故选AB;
(4)由于酸性:,根据强酸制取弱酸的原理,Na2S溶液中滴加过量HCN溶液生成HS-和CN-,离子方程式为:;
(5)25℃时,氨水与的混合溶液,则c(H+)=,NH的水解常数Kh=,则18;
(6)当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中,=。
7.(24-25高二上·云南师范大学附属中学·期中)具有热缩冷胀的特性,在精密玻璃仪器中掺杂可抵消仪器的热胀冷缩。实验室利用气体与溶液反应制备的装置如图:
已知:①在有水存在时易被空气氧化成;
②是难溶于水和稀酸的黑色固体。
(1)基态原子的简化电子排布式为 。
(2)仪器的名称是 。
(3)实验开始前和实验过程中均需持续通入,其中实验前通入的目的是 。
(4)装置中发生反应的离子方程式为 ,装置中试剂是为了除去气体中混有的杂质气体,则试剂为饱和 (填化学式)溶液。
(5)待装置中的反应进行完全后,打开,连接尾气处理装置,可选用___________(填标号)来吸收尾气。
A.稀硝酸 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(6)连接抽气泵将装置中反应后的混合物转移至装置中,获得沉淀并对其进行洗涤,证明沉淀已洗涤干净的操作为 。
(7)写出被空气氧化成时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)[Ar]3d84s2
(2)三颈烧瓶
(3)将装置内的空气排尽,防止氧气氧化生成的NiS
(4) FeS+2H+=H2S↑+Fe2+ NaHS
(5)BD
(6)取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化,无现象,再加入氯化钡溶液,若无沉淀,则沉淀洗净
(7)4NiS+O2+2H2O=4Ni(OH)S
【分析】实验前通入N2,将装置内的空气排尽,避免氧气的干扰,装置A中发生离子反应:FeS+2H+=H2S↑+Fe2+,由于浓盐酸的挥发,生成的H2S中混有HCl,装置B中盛有饱和NaHS溶液,发生反应:HCl+NaHS=H2S↑+NaCl,装置C中发生反应:NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4,未反应的硫化氢气体通过K2接尾气处理装置,将装置中反应后的混合物转移至装置D中进行抽滤、洗涤,得到NiS,据此分析作答。
【详解】(1)Ni的原子序数为28,基态Ni原子的简化电子排布式为:[Ar]3d84s2;
(2)仪器a的名称是三颈烧瓶;
(3)实验开始前和实验过程中均需持续通入N2,其中实验前通入N2的目的是将装置内的空气排尽,防止氧气氧化生成的NiS;
(4)根据分析可知,装置A中发生反应的离子方程式为:FeS+2H+=H2S↑+Fe2+,装置B中试剂X是为了除去H2S气体中混有的杂质HCl气体,则试剂X为饱和NaHS溶液;
(5)待装置C中的反应进行完全后,打开K2,连接尾气处理装置,尾气处理装置主要吸收未反应的H2S气体,可选用 NaOH溶液或CuSO4溶液来吸收尾气,硝酸溶液会产生氮的氧化物,污染大气,FeSO4溶液不能吸收H2S,故答案为:BD;
(6)装置C中的反应为NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4,沉淀表面附着稀硫酸,证明沉淀已洗涤干净的操作为取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化,无现象,再加入氯化钡溶液,若无沉淀,则沉淀洗净;
(7)根据原子守恒、化合价升降守恒,可得NiS被空气氧化成Ni(OH)S时发生反应的化学方程式为:4NiS+O2+2H2O=4Ni(OH)S。
8.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿,含有和少量等杂质为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
常温稳定,在热水中会分解生成;
。
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有 任写一种。
(2)滤渣Ⅰ经无色液体,沸点提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是 填化学式。“浸取”过程中被氧化的化学方程式为: ,回收淡黄色副产品过程中温度控制在之间,不宜过高或过低的原因是 。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂可用,调节的范围为 ,若加后将溶液的调为,则溶液中的浓度为 。
(4)写出“沉锰”除过程中反应的离子方程式: 。
(5)测定副产品样品的纯度:准确称取样品,加蒸馏水配成溶液,取出用标准溶液测定,完全反应后得到沉淀,则此样品的纯度为 保留到小数点后位。
【答案】(1)搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等;
(2) 、 温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,易挥发
(3) ;
(4)
(5)都对
【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等 杂质)加入稀硫酸和二氧化锰浸取:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、 单质S,滤液中含有Fe3+、Mn2+、 Cu2+,加入试剂A调节pH除去Fe3+离子,加入碳酸氢铵溶液沉淀锰过滤得到滤液,赶出氨气循环使用,得到碱式碳酸铜;
【详解】(1)根据影响化学反应速率的因素可知,为加快反应速度,可采取的方法有搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等;
(2)二氧化锰有较强的氧化性,可将辉铜矿中的硫元素氧化为单质硫,单质硫易溶于二硫化碳,则滤渣的主要成分为、,“浸取”过程中被氧化的化学方程式为:,温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,易挥发;
(3)加入氧化铜,消耗酸,升高,使溶液中沉淀完全,而铜离子不沉淀,则范围是,将溶液的调为,则溶液中,,;
(4)沉锰阶段,加入了碳酸氢铵和氨气,生成了碳酸根离子,进而生成碳酸锰沉淀,离子方程式为:;
(5)沉淀为硫酸钡,物质的量为,则溶液中含有,样品中含有0.08mol,则此样品的纯度为。
9.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物,前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物,一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下:
已知:
Ⅰ、FePO4、CrPO4、AlPO4、Ni3(PO4)2的Ksp依次为1.3×10−22、2.4×10−23、5.8×10−19、5.0×10−31。
Ⅱ.Cr及其化合物的性质与铝类似。
回答下列问题:
(1)“电解Ⅰ”时,需严格控制电压,除了回收铜之外,第二个目的是 ,可通过一种试剂证明第二个目的是否达成,该试剂为 (填化学式)。
(2)“除杂”时,若镍离子浓度为0.05mol·L−1,则应调整溶液中PO浓度范围为 mol·L−1 (溶液中离子浓度≤10-5mol·L−1时,认为该离子沉淀完全;=3.2)。
(3)“转溶”时,氢氧化钠加入量不宜过多,其原因为 (用离子方程式表示)。
(4)“浸出Ⅱ”时,采取了多次浸取的方式,其目的为 。
(5)“萃取Ⅱ”时,发生的反应为Cu(NH3)+2HR=CuR2+2NH+2NH3和Ni(NH3)+2HR=NiR2+2NH+4NH3和,则“反萃取Ⅱ”时含铜微粒发生反应的离子方程式为 。
(6)“电解Ⅱ”时,若维持电流强度为0.5A,电流效率为90%,电解8min,理论上可获得铜 g.(已知:电流效率是指电解时电极上实际沉积与理论沉积物质的量之比,F=96500C·mol-1)
(7)流程中除了有机相之外,可以循环利用的物质还有 (填化学式)。
【答案】(1) 将二价铁转化为三价铁 K3[Fe(CN)6]或KMnO4
(2)5.8×10-14 ~ 6.4×10-14
(3)Al(OH)3+OH−=Al(OH)、Cr(OH)3+OH−=Cr(OH)
(4)提高铜、镍元素的浸取率
(5)CuR2+2H+=Cu2++2HR
(6)0.07
(7)NH3·H2O或(NH4)2CO3;Na3PO4
【分析】铬系铜镍电镀污泥加入硫酸浸出,得到含有Cu2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、Cr3+的滤液,电解滤液得到铜单质,同时将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入磷酸钠得到FePO4、CrPO4、AlPO4沉淀,过滤后向沉淀中加入NaOH溶液,将磷酸盐沉淀转化为氢氧化物沉淀;非铬系铜镍电镀污泥加入氨水、碳酸铵浸取,过滤得到含有Cu(NH3)和Ni(NH3)的滤液,向滤液中加入HR进行萃取,分液后取有机相,水洗分液后加入硫酸进行反萃取,分液得到含Cu2+和Ni2+的水相,电解水相得到铜,电解液与铬系铜镍电镀污泥处理流程中除杂的滤液混合,之后再进行萃取、反萃取,得到硫酸镍。
【详解】(1)铬系铜镍电镀污泥中Fe为二价,后续流程中得到的铁是三价,可知电解过程中除了回收铜之外,还将二价铁转化为三价铁;证明第二个目的是否达成,即检验溶液中是否还有Fe2+,可以用K3[Fe(CN)6]或KMnO4检验,若有Fe2+,现象分别为出现蓝色沉淀或紫红色褪色;
(2)除杂的目的是使Fe3+、Cr3+、Al3+沉淀,Ni2+不沉淀,需要沉淀的三种离子中,Ksp[AlPO4]最大,所以只要保证Al3+完全沉淀,则Fe3+、Cr3+也一定完全沉淀,此时溶液中c(PO)==mol/L=5.8×10-14mol/L;Ni2+开始沉淀时c(PO)==mol/L=6.4×10-14mol/L,所以PO浓度范围为5.8×10-14 ~ 6.4×10-14mol/L;
(3)Cr及其化合物的性质与铝类似,所以Al(OH)3、Cr(OH)3都具有两性,若NaOH过量,氢氧化物沉淀会溶解,离子方程式为Al(OH)3+OH−=Al(OH)、Cr(OH)3+OH−=Cr(OH);
(4)根据后续流程的处理可知“浸出Ⅱ”是为了得到Cu(NH3)和Ni(NH3),多次浸取可以提高铜、镍元素的浸取率;
(5)根据流程可知,反萃取的过程中CuR2在硫酸的作用下转化为Cu2+,离子方程式为CuR2+2H+=Cu2++2HR;
(6)若维持电流强度为0.5A,电流效率为90%,电解8min即480s,则理论上转移电子数为mol×90%,所以获得的铜为mol×90%÷2×64g/mol=0.07g;
(7)根据“萃取Ⅱ”时的反应可知,水相1中主要溶质为NH3·H2O、(NH4)2CO3,可以循环使用;转溶时磷酸盐沉淀转化为氢氧化物,所得滤液Ⅰ中主要溶质为Na3PO4,可以循环使用。
试卷第1页,共3页
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