专题3 水溶液中的离子反应 章末综合提升-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件(苏教版)
2025-12-30
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 综合评价 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 8.75 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55036242.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦“水溶液中的离子反应”单元,系统梳理电解质分类、电离平衡、盐类水解、沉淀溶解平衡等核心知识,通过概念分点解析(如电离平衡“逆等动定变”特点)、真题实例分析(2024年高考工艺流程题)、分层检测题(选择与填空)构建知识网络,体现知识点内在逻辑。
其亮点在于融合科学思维与探究实践,如通过“结晶工序溶液酸碱性判断”等真题解析培养证据推理能力,设计“沉淀转化离子方程式书写”等分层题目实现个性化复习。既帮助学生巩固平衡计算等关键技能,也为教师提供精准复习抓手,提升教学针对性。
内容正文:
章末综合提升
专题3 水溶液中的离子反应
概念梳理
1
真题体验
2
内容索引
章末综合检测卷
3
概 念 梳 理
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水
溶
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中
的
离
子
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真题体验
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一、化学工艺流程题
1.(2024·湖南卷) 中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下:
已知:①H3PO4的电离常数:K1=6.9×10-3,K2=6.2×10-8,K3=4.8×10-13;
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是
A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
H3PO4和Na2CO3先发生反应,通过加入X调节pH,使产物完全转化为Na2HPO4,通过结晶、过滤、干燥,最终得到Na2HPO4·12H2O成品。铁是较活泼金属,可与H3PO4反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液,A项正确;若“中和”工序加入Na2CO3过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入H3PO4;若“中和”工序加入H3PO4过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4,B项正确;
“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液,由已知可知H3PO4的K2=6.2×10-8,K3=4.8×10-13,则HP的水解常数Kh==
≈1.6×10-7,由于Kh>K3,则Na2HPO4的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;由于Na2HPO4·12H2O易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确。
2.(2024·新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol·L-1)时的pH:
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是____________________;“滤渣1”中金属元素主要为_____。
增大“酸浸”速率
Pb
将废渣进行粉碎处理,可增大废渣与硫酸的接触面积,增大“酸浸”速率。Pb与冷的硫酸不反应,且Pb的氧化物与硫酸反应生成的硫酸铅的溶解度较小,故“滤渣1”中金属元素主要为Pb。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是_______________________。
取少量反应后的溶液,加入化学试剂________________检验__________,若出现蓝色沉淀,需补加MnO2。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
将Fe2+氧化为Fe3+
铁氰化钾溶液
Fe2+
加入MnO2的作用是将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,便于后续加入ZnO调pH=4时,Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀。为了检验滤液中Fe2+是否完全被氧化为Fe3+,可取少量反应后的溶液,加入铁氰化钾溶液,若出现蓝色沉淀,说明溶液中还存在Fe2+,需补加MnO2。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_____________________
________________________________、______________________________
__________________。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
Mn+3Co2++7H2O
MnO2↓+3Co(OH)3↓+5H+
3Mn2++2H2O+2Mn
5MnO2↓+4H+
“氧化沉钴”过程中发生反应Mn+3Co2++7H2OMnO2↓+3Co(OH)3↓+5H+,前面加MnO2生成的Mn2+也可与Mn反应,离子方程式为3Mn2++2Mn+2H2O5MnO2↓+4H+。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
(4)“除钴液”中主要的盐有__________________(写化学式),残留的Co3+浓度为_______________ mol·L-1。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
ZnSO4和K2SO4
1.0×10-16.7
原废渣中Zn及添加的ZnO中的Zn一直在溶液中,添加的KMnO4会生成K2SO4,故“除钴液”中主要的盐有ZnSO4和K2SO4。根据表中Co3+沉淀完全时的pH=1.1可知,KspCo(OH)3=1.0×10-5×(1.0×10-12.9)3=1.0×
10-43.7,溶液pH =5时,c(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1,则残留的Co3+浓度为=1.0×10-16.7 mol·L-1。
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
二、分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线图分析应用
(2021·辽宁卷)用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如A2-分布分数:δ(A2-)=】
A.H2A的Ka1为10-10.25
B.c点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.第一次突变,可选酚酞作指示剂
D.c(Na2A)=0.200 0 mol·L-1
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关键点分析:用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液,pH较大时A2-的分布分数δ最大,随着pH的减小,A2-的分布分数δ逐渐减小,HA-的分布分数δ逐渐增大,恰好生成NaHA之后,HA-的分布分数δ逐渐减小,H2A的分布分数δ逐渐增大,①根据题图可知,a点时
c(HA-)=c(A2-),由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-),则c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HA-)+c(Cl-);②b点盐酸和Na2A溶液等体积混合,恰好生成NaHA和NaCl且二者物质的量相等,HA-既水解又电离所以c(HA-)<c(Cl-),离子浓度关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+);
③根据c点对应的曲线知,该点溶液中c(HA- )> c(H2A)>c(A2-);④利用d点pH=6.38即c(H+)=10-6.38,计算Ka1 ==c(H+)=
10-6.38;⑤据图可知e点时恰好完全反应,溶液中溶质为H2A和NaCl,n(Na2A)=0.5n(Na+)=0.5n(Cl-)=0.1 mol·L-1×0.04 L×0.5=
0.002 mol,所以c(Na2A)==0.100 0 mol·L-1。H2A的Ka1=,根据上图交点1计算可知Ka1=10-6.38,A错误;
根据图像可知c点:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),B错误;根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,C正确;根据图像e点可知,当加入盐酸40 mL时,全部生成H2A,根据Na2A+2HCl2NaCl+H2A计算可知c(Na2A)=0.100 0 mol·L-1,D错误。
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章末综合检测卷
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1.下列事实可证明一水合氨是弱碱的是
A.铵盐受热易分解
B.0.1 mol·L-1氨水可以使酚酞溶液变红
C.常温时,0.1 mol·L-1氨水溶液的pH约为11
D.能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
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铵盐受热易分解,说明铵盐不稳定,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,A错误;0.1 mol·L-1的氨水可以使酚酞溶液变红色,说明一水合氨电离出OH-而使溶液呈碱性,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,B错误;常温下0.1 mol·L-1的氨水溶液pH约为11,则溶液中c(OH-)≈10-3 mol·L-1,小于氨水浓度,说明一水合氨部分电离,能证明一水合氨是弱碱,C正确;能和FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2沉淀,说明一水合氨是碱,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,D错误。
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2.室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液。下列判断正确的是
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.醋酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+H2O+CO2↑
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醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,电离方程式为CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中存在元素守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,或c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,据此分析解答。1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1 mol,醋酸属于弱酸,是弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,故A错误;加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的pH升高,故B错误;
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1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1 mol,滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在元素守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为C+2CH3COOH H2O+CO2↑+2CH3COO-,故D错误。
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3.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体或加等体积水稀释时,都会引起
A.溶液中的H+浓度增大 B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力增大 D.水的电离程度增大
醋酸在溶液中存在电离平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠晶体时,溶液中的醋酸根离子浓度增大,导电性增强,电离平衡左移,醋酸的电离程度减小,氢离子浓度减小,水的电离程度增大;加水稀释时,醋酸的电离平衡右移,醋酸的电离程度增大,溶液中醋酸根离子、氢离子浓度减小,导电性减弱,水的电离程度增大,则向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体和加等体积水稀释时,都会使水的电离程度增大。
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4.常温下,甲酸、醋酸电离常数:Ka(HCOOH)=1.77×10-4、Ka(CH3COOH)
=1.75×10-5。有甲、乙、丙三种溶液:
下列叙述错误的是
A.溶液中c(Na+):甲=乙>丙
B.溶液中阴、阳离子和酸分子总数:甲<丙<乙
C.溶液pH:甲<丙<乙
D.溶液中阴、阳离子总数:甲>丙>乙
甲 1 000 mL 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液
乙 1 000 mL 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
丙 1 000 mL含HCOONa、CH3COONa各0.05 mol的溶液
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溶液中c(Na+):甲=乙=丙,都等于0.1 mol·L-1,故A错误;醋酸根离子水解程度大于甲酸根离子,所以溶液中阴、阳离子和酸分子总数:甲<丙<乙,故B正确;醋酸根离子水解程度大于甲酸根离子,溶液pH:甲<丙<乙,故C正确;醋酸根离子水解程度大于甲酸根离子,氢离子浓度:甲>丙>乙,溶液中阴、阳离子总数:甲>丙>乙,故D正确。
甲 1 000 mL 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液
乙 1 000 mL 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
丙 1 000 mL含HCOONa、CH3COONa各0.05 mol的溶液
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5.下列说法不正确的是
A.常温下,测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH可证明醋酸是弱电解质
B.等体积pH=2的两种酸分别与足量的铁反应,单位时间内酸性较强的酸与铁反应速率更快
C.由反应NaR+CO2(少量)+H2OHR+NaHCO3可知:Ka1(H2CO3)>Ka(HR)>Ka2(H2CO3)
D.室温下,pH=2的醋酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液显酸性
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常温下,测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH,若pH>1,说明醋酸部分电离,可证明醋酸是弱电解质,故A正确;等体积pH=2的两种酸分别与足量的铁反应,较弱的酸在与铁反应的时候会进一步电离出H+,导致单位时间内溶液中c弱酸(H+)>c强酸(H+),故单位时间内酸性较弱的酸与铁反应速率更快,故B错误;由反应NaR+CO2(少量)+H2OHR+NaHCO3可知,酸性强弱H2CO3>HR>HC,所以Ka1(H2CO3)>Ka(HR)>Ka2(H2CO3),故C正确;室温下,pH=2的醋酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合,由于醋酸为弱酸,醋酸有大量的剩余,溶液显酸性,故D正确。
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6.pH=2的HA、HB两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是
A.HA、HB两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,HA溶液的酸性比HB溶液强
C.若a≠5时,稀释后,HA溶液中导电离子的数目减少
D.若a=5时,稀释过程中,HB溶液中不变
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从图中可以看出,相同pH的两种酸稀释1 000倍后,
HA的pH变化大,则HA的酸性比HB的酸性强。由
分析可知,HA的酸性比HB的酸性强,即相同温度、
相同浓度时HA的电离程度比HB大,所以HA、HB
两酸溶液的物质的量浓度HB比HA大,A不正确;稀释后,HA溶液的pH比HB溶液大,则HA溶液的酸性比HB溶液的酸性弱,B不正确;若a≠5时,HA、HB都是弱酸,稀释后,HA、HB的电离程度都增大,HA溶液中导电离子的数目增多,C不正确;若a=5时,稀释过程中,HB溶液中==,稀释过程中,Ka(HB)、Kw不变,D正确。
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7.室温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1HClO溶液,水的电离程度随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。已知室温下HClO电离常数Ka=4.0×10-8,下列说法不正确的是
A.当滴入5.00 mL NaOH溶液时,溶液中c(ClO-)<c(HClO)
B.M点对应的水溶液pH=7
C.M点为反应终点
D.N点溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(ClO-)>c(H+)
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次氯酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,次氯
酸根离子在溶液中水解促进水的电离,由图可知,M
点水的电离程度最大,则M点10.00 mL 0.10 mol·L-1
次氯酸溶液与10.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液恰
好反应得到次氯酸钠溶液,溶液呈碱性;N点滴入的氢氧化钠溶液过量,得到的是等浓度的次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液。滴入5.00 mL氢氧化钠溶液时,氢氧化钠溶液与次氯酸溶液反应得到等浓度的次氯酸钠和次氯酸的混合溶液,由电离常数可知,次氯酸根离子在溶液中的水解常数Kh===2.5×10-7>Ka,则次氯酸根离子在溶液中的水解程度大于次氯酸的电离程度,溶液中次氯酸根离子浓度小于次氯酸浓度,故A正确;
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由分析可知,M点10.00 mL 0.10 mol·L-1次氯
酸溶液与10.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液
恰好反应得到次氯酸钠溶液,溶液呈碱性,溶
液的pH大于7,故B错误;由分析可知,M点
10.00 mL 0.10 mol·L-1次氯酸溶液与10.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液恰好反应得到次氯酸钠溶液,所以M点为中和滴定的反应终点,故C正确;由分析可知,N点滴入的氢氧化钠溶液过量,得到的是等浓度的次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液,则溶液中离子浓度的大小顺序为
c(Na+)>c(OH-)>c(ClO-)>c(H+),故D正确。
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8.常温下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.常温下pH=7的氨水和氯化铵的混合液中:c(Cl-)>c(N)
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+c(C)
D.0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中:c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
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醋酸钠溶液中存在醋酸根离子的水解,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),故A错误;混合液中存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(N),溶液常温下pH为7,则c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(N),故B错误;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),故C错误;溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(S)+c(HS)
+c(H2SO3),故D正确。
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√
9.实验小组通过酸碱中和滴定计算精制磷酸中H3PO4的质量分数。取a g所得精制磷酸,加适量水稀释得待测液,以酚酞作指示剂,用b mol·L-1NaOH标准液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。下列说法不正确的是
A.分别用酸式滴定管和碱式滴定管量取待测液和标准液
B.滴定达到终点的标志是滴加最后半滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变为粉红色,且半分钟内不褪色
C.发生反应的酸与碱的物质的量相等
D.精制磷酸中H3PO4的质量分数是
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磷酸属于酸,用酸式滴定管量取,氢氧化钠属于碱,用碱式滴定管量取,故A正确;滴定达到终点的标志是滴加最后半滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变为粉红色,且半分钟内不褪色,故B正确;发生反应的酸与碱的物质的量之比为1∶2,故C错误;滴定终点时,H3PO4~2NaOH,
n(NaOH)=bc×10-3 mol,则精制磷酸中H3PO4的质量分数是=,故D正确。
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10.常温下,以 MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+杂质离子,通过添加过量的难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀然后过滤除去,下列说法正确的是
A.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2++S2-CuS↓
B.滤渣中含有四种难溶电解质
C.加入过量MnS的目的是为了使MnS与Cu2+、Pb2+、Cd2+的反应正向
移动
D.若CuS比PbS的Ksp小,则 Cu2+先于Pb2+沉淀
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加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),选项A错误;滤渣中含有生成的CuS、PbS、CdS及过量的MnS四种难溶电解质,选项B正确;在其他条件不变的情况下,使用过量的MnS固体,并不能改变体系中各离子的浓度,各平衡状态都不发生移动,选项C错误;若CuS比PbS的Ksp小,则等浓度时 Cu2+先于Pb2+沉淀,选项D错误。
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11.工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确
的是
A.PbSO4在水中存在溶解平衡:PbSO4(s) ⥫⥬b2+(aq)+S(aq)
B.生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)+C(aq)⥫⥬CO3(s)+S(aq)
C.pH:滤液<饱和Na2CO3溶液
D.滤液中不存在Pb2+
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PbSO4为难溶电解质,水溶液中存在沉淀溶解平衡:PbSO4(s) ⥫⥬Pb2+(aq)+S(aq),故A正确;PbSO4转化为PbCO3,加入C可转化沉淀,发生转化为PbSO4(s)+C(aq)⥫⥬PbCO3(s)+S(aq),故B正确;加入饱和碳酸钠溶液,C参与沉淀转化,滤液中主要溶质变为Na2SO4,Na2SO4不水解,使溶液碱性变弱,所以pH:滤液<饱和Na2CO3溶液,故C正确,难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,滤液中存在Pb2+,只是浓度较小,故D错误。
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12.常温下,几种弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
A.结合H+的能力由大到小:C>CN->HC>HCOO-
B.等物质的量浓度的 HCOONa溶液和NaCN溶液,pH大小顺序:HCOONa>NaCN
C.加水稀释 HCOOH溶液,其电离平衡常数将减小
D.H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3+2CN-2HCN+C
化学式 HCOOH H2CO3 HCN
电离平衡常数 K=1.8×10-4 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K=4.9×10-10
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根据表中数据知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HC,水解程度:C>CN->HC>HCOO-,所以结合H+的能力由大到小:C>
CN->HC>HCOO-,故A正确;弱酸越弱,对应盐溶液中相应的酸根离子水解程度越大,由于酸性:HCOOH>HCN ,则水解程度:CN->HCOO-,则pH:HCOONa<NaCN,故B错误;电离平衡常数只与温度有关,温度不变电离平衡常数不变,故C错误;根据表中数据知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HC,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,则反应的离子方程式为H2CO3+CN-HCN+HC,故D错误。
化学式 HCOOH H2CO3 HCN
电离平衡常数 K=1.8×10-4 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K=4.9×10-10
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13.无水FeCl3常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分Fe,还
有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下,下列说法正确的是
A.“过滤”所得滤液中大量存在的离子有:Fe3+、Fe2+、H+、Cl-
B.“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C.将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2O
D.“脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解,原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl
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废铁屑加入盐酸酸溶,碳、二氧化硅不反应,
铁转化为盐溶液,过滤滤液加入新制氯水将
亚铁离子氧化为铁离子,处理得到FeCl3·6H2O,
加入SOCl2脱水得到FeCl3;铁屑中主要成分Fe ,铁和铁离子生成亚铁离子,故“过滤”所得滤液中大量存在的离子有:Fe2+、H+、Cl-,A错误;氯气具有氧化性,且不引入新杂质,故“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂,B正确;铁离子水解生成氢氧化铁,故不能将“氧化”后的溶液蒸干来获得FeCl3·6H2O,应将氧化后的滤液蒸发浓缩、冷
却结晶得到FeCl3·6H2O,C错误;是SOCl2与水反应生成SO2和HCl,D
错误。
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14.室温下,通过下列实验探究NH4Al(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。
实验Ⅰ:用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH,测得pH约为6。
实验Ⅱ:往0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
实验Ⅲ:往0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全。
实验Ⅳ:往0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体。
下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c(H+)约为10-8mol·L-1
B.实验Ⅱ中沉淀成分仅为BaSO4
C.实验Ⅲ得到的溶液中有c(N)+c(NH3·H2O)+c(S)>0.3 mol·L-1
D.实验Ⅳ过滤后所得的溶液中一定存在:c2(Al3+)=
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NH4Al(SO4)2水解促进水电离,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH约为6,溶液中由水电离出的c(H+)约为10-6 mol·L-1,故A错误;实验Ⅱ中沉淀成分为BaSO4、Al(OH)3,故B错误;实验Ⅲ得到0.2 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中,c(N)+c(NH3·H2O)+c(S)=0.5 mol·L-1>
0.3 mol·L-1,故C正确;实验Ⅳ,铝离子和碳酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,过滤后所得的溶液中不一定含碳酸铝沉淀,所以不一定存在c2(Al3+)=,故D错误。
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15.表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 室温下,用广泛pH试纸分别测定NaClO溶液和CH3COONa溶液的酸碱性 NaClO溶液pH
较大 酸性HClO<CH3COOH
B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体 有白色沉淀生成,溶液红色变浅 证明纯碱溶液呈碱性是由C水解引起的
C 已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10,
Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有浓度均为0.010 mol·L-1的Cl-和Cr,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液 溶液中有沉淀生成 因Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),
所以Cr首先沉淀
D 在2 mL 0.10 mol·L-1AgNO3溶液中滴加2滴等浓度的NaCl溶液,再加入2滴等浓度的KI溶液 先产生白色AgCl沉淀,后产生黄色AgI沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
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NaClO溶液具有漂白性,导致无法用pH试纸测得NaClO溶液的pH,所以不能比较HClO、CH3COOH的酸性强弱,故A错误;钡离子与碳酸根离子反应,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性降低,观察到有白色沉淀生成,溶液红色变浅,故B正确;0.010 mol·L-1的AgNO3溶液中生成AgCl沉淀需要
c(Cl-)== mol·L-1=1.6×10-8 mol·L-1,0.010 mol·L-1的AgNO3溶液中生成Ag2CrO4沉淀需要c(Cr)== mol·L-1=9.0×10-8 mol·L-1,需要的酸根离子浓度越小,越先生成沉淀,所以Cl-首先沉淀,故C错误;AgNO3过量,AgNO3和KI反应生成AgI沉淀,没有沉淀的转化,所以不能得到溶度积常数相对大小,故D错误。
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16.常温下,向某一元酸HR溶液中滴加一元碱BOH溶液,混合溶液的lg 或lg 与pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.M线表示lg 随pH的变化
B.BR溶液呈碱性
C.若温度升高,两条线均向下平移
D.常温下,0.1 mol·L-1NaR溶液的pH=9
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根据=Kb(BOH),可知=
,根据=Ka(HR),可知
=,则随着pH增大,lg =lg Kb(BOH)-lg c(OH-)的值逐渐减小,lg =lg Ka(HR)-lg c(H+)的值逐渐增大,所以M线表示lg 随pH的变化,N线表示lg 随pH的变化。根据分析可知,M线表示lg 随pH的变化,A项错误;
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当lg =lg 时,=,根
据图像可知,pH<7,溶液呈酸性,则c(H+)
>c(OH-),则=Kb(BOH)<
=Ka(HR),则BR溶液呈酸性,B项错误;升高温度,酸碱的电离平衡常数都变大,则lg 和lg 都增大,两条线均向上平移,C项错误;对于0.1 mol·L-1的NaR溶液,设溶液中氢氧根离子的浓度为x mol·L-1,则可列三段式如下:
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R-+H2O⥫⥬HR+OH-
起始浓度
(mol·L-1) 0.1 0 0
转化浓度
(mol·L-1) x x x
平衡浓度
(mol·L-1) 0.1-x≈0.1 x x
则Kh(R-)==,解得x=1×10-5 mol·L-1,即c(H+)=1×10-9 mol·L-1,pH=9,D项正确。
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17.(12分)常温下,向浓度为0.1 mol·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
(1)该温度时NH3·H2O的电离常数K=__________。
10-5
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一水合氨是弱电解质,在水溶液里部分电离,由图可知0.1 mol·L-1氨水溶液的pH=11,c(OH-)为10-3 mol·L-1,该温度时NH3·H2O的电离常数Kb===10-5;
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(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小顺序为____________。
d>c>b
在b点时,溶质为一水合氨和氯化铵,一水合氨的电离程度大于氯化铵的水解程度,溶液为碱性,对水的电离平衡起到抑制作用;在c点时,溶质为一水合氨和氯化铵,一水合氨的电离程度等于氯化铵的水解程度,溶液为中性,对水的电离平衡无影响;在d点时,溶质为氯化铵,氯化铵发生水解,溶液为酸性,对水的电离平衡起促进作用,所以b、c、d三点水电离出的c(H+)由大到小顺序为d>c>b;
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(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是_____
(填字母,下同)。
A.c(H+)·c(OH-) B.
C. D.
ACD
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水的离子积常数Kw= c(H+)·c(OH-),温度不变,水的离子积常数不变,故A选;随着反应的进行,溶液碱性减弱,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,所以溶液中增大,故B不选;NH3·H2O的电离常数Kb=,温度不变,一水合氨电离平衡常数不变,故C选;
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NH3·H2O的电离常数Kb=,则==,温度不变,水的离子积常数、一水合氨电离平衡常数都不变,则溶液中不变,故D选;
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(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是____(溶液中N元素只存在N和NH3·H2O两种形式)。
A.点b所示溶液中:c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.点c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(N)
C.点d所示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)
D.滴定过程中可能有:c(NH3·H2O)>c(N)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
D
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b点溶液,有一半的NH3·H2O与HCl反应,得到
NH3·H2O和NH4Cl等物质的量的混合溶液,根据
元素守恒,有c(N)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-);
NH3·H2O会电离,电离方程式为NH3·H2O
+OH-,N会水解,水解方程式为N+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+,NH3·H2O电离会使得溶液呈碱性,N水解使得溶液呈酸性,现溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,则c(N)>c(NH3·H2O),根据元素守恒可得c(N)>c(Cl-)>c(NH3·H2O);根据电荷守恒,有c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(N)+c(H+)>c(OH-)+c(NH3·H2O),A错误;
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根据图示,c点溶液的pH=7,有c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,有c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(N)=c(Cl-),B错误;d点NH3·H2O恰好被完全中和,溶液中只有NH4Cl,由于N会水解,但水解是微弱的,因此c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-),C错误;滴定过程中,如果只加入了少量HCl,溶液中存在大量的一水合氨和少量的氯化铵,溶液显碱性,则c(NH3·H2O)>c(N)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)可能存在,D正确;
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(5)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a____b(填“>”“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O
的电离平衡常数为_________。
>
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氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,中性
溶液必定为一水合氨和氯化铵的混合溶液,由
于盐酸和氨水的体积相等,则氨水的物质的量
浓度大于盐酸即a>b;溶液中c(H+)=c(OH-)
=10-7 mol·L-1,c(N)=c(Cl-)= mol·L-1,由元素守恒可知c(NH3·H2O)=(-) mol·L-1,电离常数只与温度有关,则此时NH3·H2O的电离常数Kb===。
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18.(12分)结合相关数据,完成下列填空。
Ⅰ.常温下,叠氮酸(HN3)是一元弱酸,高锰酸(HMnO4)是一元强酸,0.1 mol·L-1的高铼酸(HReO4)、0.1 mol·L-1的高锰酸(HMnO4)溶液分别与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于____(填“强”或“弱”)酸,HReO4中Re的化合价为______。
强
+7价
0.1 mol·L-1的高铼酸(HReO4)与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,说明高铼酸属于一元强酸;HReO4中H为+1价,O为-2价,根据正负化合价代数和为零可知, Re的化合价为+7价;
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(2)常温下,已知Ka(HN3)=4.0×10-5,则0.1 mol·L-1的HN3溶液中c(H+)=_____________ mol·L-1。
2.0×10-3
HN3为一元弱酸,则其电离方程式为HN3⥫⥬H++,常温下,Ka(HN3)===4.0×10-5,则0.1 mol·L-1的HN3溶液中c(H+)=2.0×10-3 mol·L-1;
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(3)已知25 ℃时,两种酸的电离常数如下:
请根据表格中的数据,写出足量SO2通到少量Na2CO3溶液中发生反应的离子方程式:______________________________________。
酸 H2SO3 H2CO3
Ka1 1.4×10-2 4.5×10-7
2SO2+C+H2O2HS+CO2
根据酸性强弱可得,足量SO2通到少量Na2CO3溶液中发生反应的离子方程式为2SO2+C+H2O2HS+CO2;
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Ⅱ.按要求完成下列填空。
(4)某温度下,K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,则该溶液的pH=______(已知该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
10
某温度下,K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,由Ka2=可知,c(H+)=×Ka2=2×5.0×
10-11 mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,则该溶液的pH=10;
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(5)用氨水将SO2转化为NH4HSO3,实验测得NH4HSO3溶液中=15,则溶液的pH为______(已知该条件下H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)。
5
实验测得NH4HSO3溶液中=15,由H2SO3的电离平衡常数=Ka1、Ka2=可得,Ka1·Ka2==1.5×10-2×1.0×10-7=1.5×10-9,所以溶液中c(H+)=10-5 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=5。
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19.(14分)回答下列问题。
(1)现有0.175 mol·L-1醋酸钠溶液500 mL(已知室温下醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5)。
①写出醋酸钠水解反应的离子方程式:______________________________________________________________。
CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-
醋酸钠水解即醋酸根离子和水反应生成醋酸和氢氧根离子,反应的离子方程式为CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-,
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②下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是________(填字母,下同)。
A.溶液中c(Na+)与反应时间t的关系 B.CH3COO-的水解速率与反应时间t的关系
C.溶液的pH与反应时间t的关系 D.Kw与反应时间t的关系
BC
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钠离子不水解,所以钠离子浓度一直不变,故A不可说明;随着水解的进行,醋酸根离子逐渐减小,达平衡后不再变化,故B可说明;随着水解的进行,氢氧根离子逐渐增多,pH增大,达平衡后不再变化,故C可说明;Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,故D不可说明;
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③在醋酸钠溶液中加入下列少量物质,能使水解平衡右移的有________。
A.冰醋酸 B.纯碱固体
C.醋酸钠固体 D.氯化铵固体
CD
A,加入冰醋酸,溶液中醋酸浓度增大,平衡左移,不符合题意;B,加入纯碱固体,由于碳酸根离子的水解产生氢氧根离子,抑制醋酸根离子的水解,平衡左移,不符合题意;C,加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,平衡右移,符合题意;D,加入氯化铵固体,铵根离子与CH3COO-水解生成的氢氧根离子结合成一水合氨,使溶液中氢氧根离子浓度减小,平衡右移,符合题意;
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④在室温下,0.175 mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为_____。
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Kh===
≈=,得c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,pH=9;
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(2)如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c(C)增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c(S)的变化曲线,根据图中的数据分析、计算。
⑤该温度下,BaSO4的Ksp=____________。
1.0×10-10
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由图可知AM,沉淀没转化,M之后,沉淀由硫酸钡转化为碳酸钡,该温度下,BaSO4的Ksp=c(Ba2+)c(S)=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10;
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⑥沉淀转化的离子方程式为BaSO4(s)+C(aq)Ba⥫⥬CO3(s)+S(aq),
该反应的平衡常数K=_________。
0.04
由图可知AM,沉淀没转化,M之后,沉淀由硫酸钡转化为碳酸钡, K===0.04;
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⑦向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中C的浓度为1.0 mol·L-1时,溶解BaSO4的质量为______gMr(BaSO4)=233。
9.32
由图可知AM,沉淀没转化,M之后,沉淀由硫酸钡转化为碳酸钡,由⑥可知K=0.04,所以碳酸根离子为1.0 mol·L-1时,硫酸根离子物质的量为0.04 mol,溶解BaSO4的质量为m=n×M=9.32 g。
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20.(14分)SbCl3用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中,以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S3、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备SbCl3的工艺流程如下:
已知:①浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;
②常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)加快辉锑矿“酸浸”的措施有______(填字母)。
A.将辉锑矿粉碎 B.用酒精灯加热
C.用玻璃棒搅拌 D.适当增加酸液浓度
AD
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(2)滤渣1中除了S之外,还有________。
SiO2
(3)浸出液中加入适量Sb的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
3SbCl5+2Sb5SbCl3
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(4)已知浸出液中c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.10 mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是__________
(填化学式);常温下,“沉铜、铅”时Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中c(S2-)不低于____________ mol·L-1,Na2S也不宜过多,其原因为_______________________________。
CuS
9.0×10-24
会产生H2S等污染性气体和Sb2S3
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由溶度积可知,在沉淀铜、铅过程
中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,
先产生的沉淀是硫化铜沉淀,溶液
中铅离子完全沉淀时,溶液中硫离
子浓度为 mol·L-1=9.0×
10-24 mol·L-1,由题给信息可知,
浸出液中含有过量的盐酸,盐酸能与硫化钠溶液反应生成有毒的硫化氢气体污染空气,溶液酸性降低后,硫化钠溶液还能与三氯化锑溶液反应生成三硫化二锑沉淀,降低产率,所以沉铜、铅时,硫化钠溶液不宜过多;
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(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4,则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为__________;已知在“电解”SbCl3溶液时,无气体生成,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2,可在上述流程中循环利用的物质有_________。
4∶3
SbCl5
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由题给流程可知,向辉锑矿中加入盐酸和五
氯化锑溶液酸浸,矿石中的硫化物转化为可
溶的氯化物和硫,氧化铜转化为可溶的氯化
铜,二氧化硅与混合溶液不反应,过滤得到
含有硫、二氧化硅的滤渣和含有盐酸、可溶
的氯化物的滤液;向滤液中加入锑,将溶液
中的五氯化锑还原为三氯化锑后,加入硫化钠溶液将溶液中的铜离子、铅离子转化为硫化铜、硫化铅沉淀,过滤得到含有硫化铜、硫化铅的滤渣和滤液;向滤液中加入NaH2PO2溶液,将溶液中的三氯化砷还原为砷,过滤得到砷和滤液;电解三氯化锑溶液,Sb3+在阴极得到电子发生还原反应生成锑,在阳极失去电子发生氧化反应生成五氯化锑,电解得到的五氯化锑溶液可以返回酸浸步骤循环使用,锑与氯气反应生成三氯化锑。
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由分析可知,加入NaH2PO2溶液的目的
是将溶液中的三氯化砷还原为砷,反应
中磷元素转化为磷酸,由得失电子数目
守恒可知,反应中氧化剂、还原剂的物
质的量之比为4∶3;由分析可知,电解
三氯化锑溶液,Sb3+在阴极得到电子发
生还原反应生成锑,在阳极失去电子发生氧化反应生成五氯化锑,电解得到的五氯化锑溶液可以返回酸浸步骤循环使用,锑与氯气反应生成三氯化锑。
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