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专题三:离子反应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.是片状晶体,结构如图,一元弱酸,下列说法不正确的是
A.晶体中有氢键和范德华力
B.在水中电离
C.能与乙酸反应
D.可表示为
2.下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
3.不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
4.下列化学实例与方程式不匹配的是
选项
实例
方程式
A
纯碱熔样致石英()坩埚损坏
B
早期用铬酸酐()检测酒驾
C
用熟石灰净化酸性高氟废水
D
用氮化镁()干燥液氨
A.A B.B C.C D.D
5.X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
6.下列离子方程式正确的是
A.的水解反应:
B.与醋酸反应:
C.与硝酸反应:
D.苯酚钠水溶液中通入少量气体:
7.解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A.浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B.溶液中通入,析出白色沉淀:
C.溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D.溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
8.下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应:
B.铁发生腐蚀生锈的反应:
C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:
D.安装锌块保护船舶外壳,铁电极上发生的反应:
9.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
10.工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
11.只用一种试剂,将四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
12.下列有关离子反应错误的是
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B.加入水中:
C.通入水中:
D.通入NaBr溶液中:
13.CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
14.下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
15.下列有关反应方程式错误的是
A.泡沫灭火器反应原理:
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:
C.用溶液吸收尾气中的
D.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
16.对于下列过程中发生的化学反应。相应离子方程式正确的是
A.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
17.下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
18.下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负极,平行浸入溶液中
在铁制镀件表面镀铜
B
向粗盐水中先后加入过量溶液、溶液和溶液
粗盐提纯中,去除、和杂质离子
C
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液
探究对如下平衡的影响:
D
将有机物M溶于乙醇,加入金属钠
探究M中是否含有羟基
A.A B.B C.C D.D
19.下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
A.A B.B C.C D.D
阅读材料,完成下列小题。
氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成。遇水转化为。溶于氨水得到深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与溶液反应生成沉淀。
20.下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:
B.液氨与金属钠反应:
C.氨水溶解:
D.浓氨水与反应:
21.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与结合的能力: B.与氨形成配位键的能力:
C.和分子中的键长: D.微粒所含电子数:
22.微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
A.A B.B C.C D.D
23.化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
24.用探究性质,实验步骤及观察到的现象如下:
该过程中可能涉及的反应有:
①
②
③
④
下列说法错误的是
A.与的配位能力: B.无色
C.氧化性: D.探究过程未发生反应②
25.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中: B.稀硫酸中:
C.溶液中: D.溶液中:
26.下列离子方程式书写错误的是
A.用氢氟酸雕刻玻璃:
B.用绿矾处理酸性废水中的
C.用泡沫灭火器灭火的原理:
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
27.下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
28.兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
29.下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
A.A B.B C.C D.D
30.下列离子方程式正确的是
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
31.下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
32.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B.工业废水中的用去除:
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
33.在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
34.下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
35.下列离子方程式中,错误的是
A.通入水中:
B.通入石灰乳中:
C.放入溶液中:
D.放入溶液中:
36.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
37.下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
38.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
39.下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
40.制备摩尔盐【】的实验中,需对过滤出产品的母液【、、的混合溶液,】进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量:、、、、
B.加入少量NaClO溶液:、、、、
C.加入过量NaOH溶液:、、、、
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:、、、、
41.某溶液中可能含有Na+、、Ba2+、、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是
A. Na+ B. C. Ba2+ D.
42.下列反应的离子方程式不正确的是
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
43.下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
44.实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
45.某白色粉末样品,可能含有、、和。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A. B. C. D.
46.25°时, 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化钡溶液中: Mg2+、K+、Br-、
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、
47.下列实验对应的离子方程式不正确的是
A.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.将少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-= + +H2O
C.将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-= +2HClO
D.向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3·H2O= +2H2O
二、多选题
48.下列离子方程式正确的是
A.通入冷的溶液:
B.用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
C.溶液中加入产生沉淀:
D.溶液与少量的溶液混合:
三、解答题
49.某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS,分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。
已知:
①部分物质的密度如表:
物质
Pb
PbS
SnS
密度/
11.3
7.5
5.6
5.2
②在冷水中溶解度很小,但易溶于热水;。
③25℃时,,。
回答下列问题:
(1)“分选”得到粗Pb的原因是 。
(2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液,控制温度为80℃,其中、SnS被氧化为和,则被氧化的离子方程式为 ;“浸出”时分离S的操作为 。
(3)25℃时,在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图,当时,溶解度最小的原因是 。
(4)25℃时,“调pH”控制,则生成的化学方程式为 ,此时溶液中的最大值约为 。
(5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为 (填化学式),滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率,则“系列操作”为 。
50.硫酸铜铵可用作杀虫剂等,其晶体组成可表示为。某学习小组为探究其组成进行了如下实验。
Ⅰ.溶液的配制
将硫酸铜铵晶体研细,准确称量20.000 g,在烧杯中加入适量水溶解,用容量瓶配制成500 mL溶液。
Ⅱ.组成的测定
①SO定量分析:取25.00 mL硫酸铜铵溶液放入烧杯中,加入过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液,使SO完全沉淀,经过滤、洗涤、干燥至恒重,得到BaSO4固体并记录质量。重复四次实验,结果分别为1.066 g、1.164 g、1.165 g和1.166 g。
②Cu2+定量分析:取25.00 mL硫酸铜铵溶液放入锥形瓶中,调节溶液的pH至3~4,加入过量的KI溶液,用0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,加入指示剂,充分摇动后继续滴定至终点。重复四次实验,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL。
已知:
(1)研细晶体的仪器名称为 。
(2)配制500 mL溶液定容时,操作的正确顺序为 (填序号)。
a.将蒸馏水注入容量瓶
b.改用胶头滴管滴加蒸馏水
c.观察到液面离刻度线1~2 cm
d.至凹液面与刻度线相切
(3)分析时,洗涤沉淀能否用稀硫酸作为洗涤试剂? (填“能”或“不能”)。实验得到BaSO4的平均质量为 。
(4)分析Cu2+时:①选用的指示剂为 ;②临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作为 ;③达到滴定终点的标志为 。
(5)硫酸铜铵晶体中元素Cu的质量分数为 。
(6)判断下列操作的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”);
①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则所配溶液浓度 ;
②若在滴定终点读数时,俯视液面,则Cu2+含量的测定结果 。
(7)根据上述实验和结果,能否推断出硫酸铜铵晶体的化学式?说明理由。 (填“能”或“不能”),理由是 。
51.研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH,结构如下)的配体交换反应及所形成配合物的稳定性。
I.配合物的制备
(1)“步骤1”的离子方程式为 。
(2)“步骤2”中体系存在以下平衡:
i.
ii.
①反应的平衡常数 。(用、列出计算式)
②加入NaOH溶液的目的是 (从平衡角度分析)
(3)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为 。
Ⅱ.探究酸度对稳定性的影响
用配制3份酸化程度不同、物质的量浓度均为Y[以初始用量计算]的溶液S1—S3。在一定温度下酸化反应达到平衡时,测定溶液pH,并分别取等体积溶液测得T中6-位碳原子上H的核磁共振信号(如图,峰面积与化学环境相同的H原子数成正比),其中未酸化的溶液S1中仅有信号峰I。
酸化时存在下列反应:
iii.
iv.
(4)信号峰Ⅱ代表的物质是 (填标号);信号峰Ⅲ代表的物质是 (填标号)
a. b. c. d.
(5)溶液中酸化反应达到平衡的标志是 (填标号)
a.pH保持不变 b.特征信号峰的总面积保持不变
c.出现3个特征信号峰 d.特征信号峰的数量及其面积保持不变
(6)已知图中溶液S1信号峰I的面积为,溶液S2信号峰I、Ⅱ的面积分别为、;溶液S2中 , 。(用、、、Y列出计算式)从而可推得反应ii和iv的平衡常数。
52.导电材料二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,可被盐酸酸解。
I.的制备
将7.0 g铁粉、48.0 g硫粉和过量充分混合后,900℃焙烧1.5小时。反应方程式:
(1)反应所需的容器为 。(填标号)
(2)将反应所得混合物置入水中煮沸,溶液呈深绿色(因可溶性杂质),并有淡黄色 (填化学式)浮渣,倾去上层溶液及浮渣;重复多次直至上层溶液 (填现象)。过滤、洗涤和干燥后得到粗产品15.9 g,产率为 %(保留至整数位)。
Ⅱ.的纯度测定(平行测定3次,以1次为例)
(3)准确称取粗产品m g于锥形瓶中,加入浓盐酸加热至紫色固体完全溶解,有臭鸡蛋味的有毒气体放出,溶液中铁以形式存在。酸解反应的离子方程式为 。
(4)将上述酸解液中的Fe(Ⅲ)全部还原成Fe(Ⅱ),加入硫酸-磷酸混酸和指示剂,立即用,标准溶液滴定至终点(呈紫色),消耗体积为。滴定过程发生反应:
①加入磷酸的目的是 。
②测得纯度为 (用m、c、V列出计算式)。
(5)上述实验过程中,下列操作正确的是 。(填标号)
a.将粗产品置于托盘天平右盘称量
b.在通风橱中酸解粗产品
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶混匀
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入标准溶液并调零
Ⅲ.单晶的结构(投影如图)
(6)一个Fe与所有紧邻S形成的空间结构为 ,共边连成 状(填“链”、“层”或“空间网”)。
(7)晶体中微粒间作用力有 。(填标号)
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键
53.粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO、K+等可溶性杂质离子,根据生产要素,可采取不同的精制方法。方法1可制得高纯度的NaCl晶体且产率较高。流程图如下:
已知:
化学式
BaSO4
BaCO3
Ksp(25℃)
1.1×10-10
2.6×10-9
(1)过滤时,除烧杯和玻璃棒外,还需要的玻璃仪器___________。
A. B. C. D.
(2)①中加入的BaCl2应过量,检验BaCl2是否过量的实验方法是 。
(3)②中先后加入稍过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液,产生的沉淀H有 。(用化学式表示)
(4)若将过滤I和过滤Ⅱ两步操作合并进行,可能会导致___________。
A.不能除尽Ba2+ B.不能除尽SO C.消耗更多的Na2CO3 D.消耗更多的NaOH
(5)加入稀盐酸,调节pH至3~4,除去的离子有 。
(6)KCl和NaCl的溶解度曲线如下图。
则④中“系列操作”___________。
A.蒸发至表面有晶膜出现,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
B.蒸发至表面有晶膜出现,趁热过滤、洗涤、干燥
C.蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤、洗涤、干燥
D.蒸发至大量晶体析出后,停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥
方法2和方法3精制的盐水可用于纯碱工业。
方法2:粗盐水中先加入石灰乳(含Ca(OH)2的悬浊液)除去Mg2+,再通入含有NH3、CO2的工业废气除去Ca2+,过滤得到盐水。
方法3:粗盐水中先加入石灰乳除去Mg2+,再加入碳酸钠溶液除去Ca2+,过滤得到盐水。
(7)写出方法2中,除去Ca2+时发生反应的离子方程式 。相比于方法3,方法2的优点是 。
(8)若某粗盐水中的MgCl2为0.38g·L-1,CaCl2为1.11g·L-1,用方法3处理10L该粗盐水,计算至少需加入石灰乳(折算成CaO)和碳酸钠的物质的量 。(写出计算过程)
54.采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成,该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有 (填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金属元素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为 (填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中 。已知:。“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利用。
55.铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在;
② ;
③易从溶液中结晶析出;
④不同温度下的溶解度如下:
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
14.4
26.1
37.4
33.2
29.0
回答下列问题:
(1)Cu属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 ;
(2)“滤液1”中含有和,“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ;
(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的:
①在“氧化酸浸”工序中,加入适量的原因是 。
②在“除金”工序溶液中,浓度不能超过 。
(4)在“银转化”体系中,和浓度之和为,两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示,若浓度为,则的浓度为 。
(5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式);在连续生产的模式下,“银转化”和“银还原”工序需在℃左右进行,若反应温度过高,将难以实现连续生产,原因是 。
56.学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的 (填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明 (填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是 。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式 、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因 。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为 、 。
57.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、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()时的pH:
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
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 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。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。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的浓度为 。
58.盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下:
已知:常温下,。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)含硼固体中的在水中存在平衡:(常温下,);与溶液反应可制备硼砂。常温下,在硼砂溶液中,水解生成等物质的量浓度的和,该水解反应的离子方程式为 ,该溶液 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式);精制Ⅰ后溶液中的浓度为,则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收外,还将增加 的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是 ;进行操作时应选择的试剂是 ,若不进行该操作而直接浓缩,将导致 。
59.白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。
已知:
物质
(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为 。
(2)用量对碳酸钙产品的影响如下表
n(NH4Cl)/n(CaO)
氧化物()浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%
(以计)
计算值
实测值
2.1∶1
98.4
1.1
99.1
99.7
——
2.2∶1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4∶1
99.1
6.0
95.2
97.6
2.20
备注:ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)
ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是 。
②沉钙反应的离子方程式为 。
③“浸钙”过程不适宜选用的比例为 。
④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是 。
(3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的溶液混合,充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏,的浸出率随馏出液体积增大而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是 。
(4)滤渣C中含有的物质是 。
(5)该流程中可循环利用的物质是 。
60.某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为 。
a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度
(2)在空气中单独焙烧生成,反应的化学方程式为 。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;② 。
(4)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为 。
(6)加入金属Bi的目的是 。
(7)将100kg辉铋矿进行联合焙烧,转化时消耗1.1kg金属Bi,假设其余各步损失不计,干燥后称量产品质量为32kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为 。
61.全球对锂资源的需求不断增长,“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后,得到浓缩卤水(含有和少量),并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下:
的溶解度:
化合物
回答下列问题:
(1)“沉淀1”为 。
(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是 。
(3)为提高的析出量和纯度,“操作A”依次为 、 、洗涤。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备。查阅资料后,发现文献对常温下的有不同的描述:①是白色固体;②尚未从溶液中分离出来。为探究的性质,将饱和溶液与饱和溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。上述现象说明,在该实验条件下 (填“稳定”或“不稳定”),有关反应的离子方程式为 。
(5)他们结合(4)的探究结果,拟将原流程中向“滤液2”加入改为通入。这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由 。
试卷第1页,共3页
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《专题三:离子反应》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
B
A
D
C
A
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
A
A
B
D
A
C
C
C
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
A
A
A
A
A
D
C
A
D
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
D
C
D
A
B
B
B
D
D
D
题号
41
42
43
44
45
46
47
48
答案
A
D
B
A
A
B
C
AC
1.B
【详解】A.根据硼酸结构,硼酸中中的H与另一个硼酸中O原子形成氢键,硼酸是片状晶体,片与片之间存在范德华力,A正确;
B.硼酸是一元弱酸,溶于水后,硼原子提供空轨道接受水分子电离出的的孤电子对,形成配位键,使得溶液中游离的浓度大于浓度,使溶液呈酸性,电离方程式为,B错误;
C.结构含有羟基(),乙酸()中含羧基(),一定条件下可以发生酯化反应,C正确;
D.三分子硼酸脱水得到三聚体,根据H、B、O的成键规则,可表示为,D正确;
故答案选B。
2.D
【详解】A.与发生互促双水解,且会氧化,不能共存,A错误;
B.与不共存能,会生成二氧化硫和水,B错误;
C.与反应生成,与生成沉淀,不能共存,C错误;
D.4种离子均互不发生反应,D正确;
故答案选D。
3.C
【详解】A.反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−,A错误;
B.反应②中Al3+与HS−发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;
C.反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式符合守恒原则,C正确;
D.反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2,正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,D错误;
故选C。
4.B
【详解】A.熔融下的纯碱会与二氧化硅反应生成二氧化碳,导致坩埚腐蚀,方程式正确,A正确;
B.+6价Cr有一定的氧化性,可将乙醇氧化为乙醛,继续氧化会生成乙酸,但无法生成,B错误;
C.熟石灰的碱性与HF的酸性决定了混合后发生中和反应,生成难溶物氟化钙,方程式物质、配平均正确,C正确;
D.氮化镁可水解为氢氧化镁和氨气,两物质与液氨不反应却能消耗水,故氮化镁干燥液氨的方程式的物质正确、配平正确,D正确;
故选B。
5.A
【分析】X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,结合第3个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配合物()和;通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,可以使苯酚显紫色,通过实验2的现象可知含有氯离子,所以X是。所以溶液Z含有的物质是、和。
【详解】A.通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z含有(作双氧水分解的催化剂),由于铁离子作催化剂,所以苯酚的紫色褪去,A正确;
B.通过分析可知,溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;
C.通过分析可知,溶液Z中一定含有,C错误;
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.水解生成H2CO3和OH-,该反应的离子方程式为:,原式是的电离方程式,A错误;
B.已知醋酸为弱酸,离子方程式书写时不能拆,故与醋酸反应的离子方程式为:,B错误;
C.已知硝酸具有强氧化性,能够氧化Fe2+为Fe3+,故FeO与硝酸反应的离子方程式为:,C错误;
D.苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,故苯酚钠水溶液中通入少量CO2气体反应生成苯酚和碳酸氢钠,则离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
7.C
【详解】A.浓CuCl2溶液稀释时,转化为的配位平衡发生移动,A正确;
B.ZnCl2溶液中通入H2S生成硫化锌沉淀,所给离子方程式正确,B正确;
C.在酸性条件下发生归中反应生成S单质,离子方程式为,C错误;
D.在酸性条件下转化为,符合铬酸根与重铬酸根的平衡,D正确;
故选C。
8.A
【详解】A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀,负极是Fe,电极反应式为,故A正确;
B.铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O,故B错误;
C.发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜,且反应条件与产物不符,故C错误;
D.安装锌块保护船舶外壳,属于牺牲阳极保护法,铁作为阴极,铁电极上可能是O2得电子发生还原反应,非Fe3+被还原,故D错误;
选A。
9.C
【详解】A.与会结合生成NH3·H2O(弱电解质),不能大量共存,A错误;
B.与在酸性条件下发生歧化反应,生成S和SO2,不能大量共存,B错误;
C.之间不生成沉淀、气体或弱电解质,且无氧化还原反应,可以大量共存,C正确;
D.在溶液中,与、均会发生反应,不能大量共存,D错误;
故选C。
10.D
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含的试剂,得到CdS滤饼,加入溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【详解】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;
C.若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误;
故选D。
11.D
【详解】A.NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,过量时溶解;与(NH4)2CO3加热会释放NH3气体,但常温下可能无法明显区分;Na2SO4和KNO3均无现象,无法区分,A错误;
B.AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4,与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀,与AlCl3生成AgCl沉淀,KNO3无反应。但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;
C.H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3,C错误;
D.Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解);与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气体;与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀,过量时溶解;KNO3无现象,四种现象均不同,可区分,D正确;
故选D。
12.A
【详解】A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中时,HSO不能拆开写,先与OH-反应生成SO和水,生成的亚硫酸根再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,产物应该有水,A方程式错误;
B.Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,符合反应实际(生成NaOH和O2),B离子方程式正确;
C.NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO一致,C方程式正确;
D.Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合氧化还原反应规律(Cl2氧化Br-为Br2),D方程式正确;
故选A。
13.A
【详解】A.加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl会增加Cl⁻浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;
C.H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;
故选A。
14.B
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
15.D
【详解】A.泡沫灭火器中Al3+与HCO发生双水解,生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正确,A正确;
B.金属钠优先与水反应生成NaOH和H2,甲苯不参与反应,方程式正确,B正确;
C.NO2与NaOH反应生成NO和NO,方程式配平及产物均正确,C正确;
D.石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)不能拆为OH-,正确反应应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O,D错误;
故选D。
16.A
【详解】A.磷酸二氢钠水解产生OH-,离子方程式为,A正确;
B.用稀盐酸浸泡氧化银生成AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,B错误;
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,C错误;
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液,反应的离子方程式为,D错误;
答案选A。
17.C
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
18.C
【详解】A.铁作为镀件应接电源负极,若将铁接正极会导致其放电而溶解,A错误;
B.粗盐提纯时,BaCl2应在Na2CO3之前加入,以便除去过量,B错误;
C.通过加NaOH降低H+浓度使溶液变黄,再加H2SO4提高H+浓度恢复橙色,验证浓度对平衡的影响,C正确;
D.乙醇本身含羟基,也可与金属钠反应,会干扰M中羟基的检测,D错误;
故选C。
19.C
【详解】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;
C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;
故选C。
20.D 21.B
【分析】20.A.根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成,所给方程式符合反应原理,A正确;
B.金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是置换反应,所给方程式符合反应原理,B正确;
C.根据题干信息可知,溶于氨水得到深蓝色溶液,所给方程式符合反应原理,C正确;
D.浓氨水与溶液反应生成沉淀,生成物应为,方程式为:,D错误
故选D;
21.A.根据题干信息,遇水转化为,反应为:,说明结合能力更强,A错误;
B.根据题干信息,深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液,说明更容易与配位形成,故与氨形成配位键的能力:,B正确;
C.原子半径,则键长:,C错误;
D.所含电子数为,所含电子数,相同数量的两种微粒所含电子数相等,D错误;
故选B。
22.A
【详解】A.醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,先发生2Cu+O22CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下,A错误;
B.因为溶度积常数Ksp()大于Ksp(),所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3,符合溶度积规则,B正确;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,化学方程式为=,电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;
D.Cr2O在碱性条件下转化为CrO42-,化学方程式为,颜色由橙变黄,D正确;
故选A。
23.A
【详解】A.用溶液处理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸钙,,A项正确;
B.水解方程式不对,明矾是硫酸铝钾晶体,溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可用于净水:,不写沉淀符号,B项错误;
C.物质拆分不对,抗酸药中的可治疗胃酸过多,属于难溶性碱,离子方程式:,C项错误;
D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的,D项错误;
故答案选A。
24.A
【分析】加入过量氨水生成无色溶液,过程中发生反应,其中为无色,无色溶液在空气中被氧气氧化为蓝色溶液,发生反应,其中为蓝色,加入铜粉发生反应,放置在空气中又发生反应,溶液又变为蓝色,据此解答。
【详解】A.中由N原子提供孤对电子用于形成配位键,中由O原子提供孤对电子用于形成配位键,电负性O>N,则O给电子能力弱,则与的配位能力:,故A错误;
B.由分析可知,无色,故B正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物,由方程式可知,氧化性:,故C正确;
D.由分析可知,探究整个过程未发生反应②,故D正确;
故选A。
25.A
【详解】A.该组离子均与氨水不发生反应,能大量共存,故A正确;
B.与反应生成硫酸钡沉淀,与氢离子反应生成二氧化碳气体,该组离子不能在硫酸中大量共存,故B错误;
C.在酸性环境下具有强氧化性,能氧化,不能大量共存,故C错误;
D.中存在即[Al(OH)4]-离子,能与发生双水解反应不能大量共存,故D错误;
故选:A。
26.A
【详解】A.氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,用氢氟酸雕刻玻璃:,A错误;
B.用绿矾处理酸性废水中的,生成铬离子和铁离子,,B正确;
C.泡沫灭火器灭火的原理,铝离子、碳酸氢根水解反应完全生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳:,C正确;
D.工业电解饱和食盐水生成烧碱、氯气和氢气:,D正确;
故选A。
27.D
【详解】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;
B.可以将氧化成,离子方程式正确,B正确;
C.结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
D.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误;
本题选D。
28.C
【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤出铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。
【详解】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确;
B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;
C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确;
D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铵水解使溶液呈酸性,在这个过程中,溶液中的氢离子参与反应,因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁存在沉淀溶解平衡,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确;
综上所述,本题选C。
29.A
【详解】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3和C在高温条件下生成Zn、CO,因此总反应为,故A项错误;
B.为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为,故B项正确;
C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,故C项正确;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,故D项正确;
综上所述,错误的是A项。
30.D
【详解】A.H2S在离子方程式中应以化学式保留,正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A项错误;
B.酸性条件下会将H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+与形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B项错误;
C.电离平衡常数:Ka1(H2CO3) >Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+=Cl-+HClO+CO2,C项错误;
D.Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D项正确;
答案选D。
31.D
【详解】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误;
B.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;
C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+,C错误;
D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选D。
32.C
【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为,A不正确;
B.由于的溶解度远远小于,因此,工业废水中的用去除,该反应的离子方程式为,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,在水溶液中将还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,被氧化为,属于弱酸,该反应的离子方程式为,D不正确;
综上所述,本题选C。
33.D
【详解】A.三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;
B.会生成离子而不能大量共存,故B不符合题意;
C.会生成沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;
D.虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意;
答案D。
34.A
【详解】A. CO2在水溶液中能导电,是生成的碳酸电离,不是自身电离,不属于电解质,A符合题意;
B.HCl溶于水电离出离子导电,属于电解质,B不符合题意;
C.NaOH在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电,属于电解质,C不符合题意;
D.BaSO4在熔融状态能电离离子而导电,属于电解质,D不符合题意;
故选A。
【点睛】
35.B
【详解】A.二氧化氮和水生成硝酸和NO,反应为,A正确;
B.石灰乳转化氢氧化钙不能拆,反应为,B错误;
C.放入溶液中生成偏铝酸钠和去:,C正确;
D.放入溶液中发生氧化还原生成二价铅和二价铁离子,反应为:,D正确;
故选B。
【点睛】
36.B
【详解】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;
答案为B。
37.B
【详解】A.碱性锌锰电池放电时正极得到电子生成MnO(OH),电极方程式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-,A正确;
B.铅酸电池在充电时阳极失电子,其电极式为:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO,B错误;
C.K3[Fe(CN)6]用来鉴别Fe2+生成滕氏蓝沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,C正确;
D.TiCl4容易与水反应发生水解,反应的离子方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,D正确;
故答案选B。
38.D
【详解】A.与反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;
B.、、发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.与反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意;
D.、、、是大量共存,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
39.D
【详解】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应,会影响溶液中离子的大量共存,故A不符合题意;
B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应生成亚铁离子,会影响溶液中离子的大量共存,故B不符合题意;
C.向溶液中通入氨气,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,会影响溶液中离子的大量共存,故C不符合题意;
D.向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应,不会影响溶液中离子的大量共存,故D符合题意;
故选D。
40.D
【分析】根据信息可知,母液中主要存在的离子有、Fe2+、H+、。
【详解】A.通入过量Cl2,Cl2具有强的氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,同时得到Cl-,故A错误;
B.加入少量NaClO溶液,ClO−在酸性条件下,能将Fe2+氧化成Fe3+,ClO−不存在,故B错误;
C.加入过量NaOH溶液,则Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁,与OH反应生成一水合氨,则、不存在,故C错误;
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液,ClO−能将Fe2+氧化成Fe3+,ClO−被还原为Cl-,Fe3+与OH-生成氢氧化铁沉淀,故D正确;
答案选D。
41.A
【详解】某溶液中可能含有Na+、、Ba2+、、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性,则表明溶液中一定不含有S2-,一定含有;②加氯水和淀粉无明显现象,则溶液中一定不含有I-;溶液呈电中性,则一定含有,一定不含有Ba2+;Na+不能确定是否存在,还需要进行检验,故选A。
42.D
【详解】A.盐酸中滴加溶液,发生离子反应生成硅酸沉淀,该反应的离子方程式为,A正确;
B.亚硫酸的酸性强于碳酸,因此,溶液中通入过量发生离子反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,该反应的离子方程式为,B正确;
C.乙醇与酸性溶液反应发生反应,乙醇被氧化为乙酸, 被还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为,D不正确。
综上所述,本题选D。
43.B
【详解】A.向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为:CO2+OH-=,故A错误;
B.氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故B正确;
C.钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子,故C错误;
D.硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误;
故选B。
44.A
【分析】除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。
【详解】粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品,综上所述,答案为A。
45.A
【详解】由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3,
答案选A。
46.B
【详解】A.Ba2+与生成BaSO4,不能大量共存,A项错误;
B.该条件下各离子之间不发生反应,可以大量共存,B项正确;
C. Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C项错误;
D.硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D项错误;
答案选B。
47.C
【详解】A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,选项A正确;
B. 将少量NO2通入NaOH溶液,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为:2NO2+2OH-= + +H2O,选项B正确;
C. 将少量SO2通入NaClO溶液,反应生成硫酸钠和盐酸,反应的离子方程式为:SO2+H2O+3ClO-= +2HClO+Cl-,选项C不正确;
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液,反应生成氢氧化二氨合银,反应的离子方程式为:Ag++2NH3·H2O= +2H2O,选项D正确;
答案选C。
48.AC
【详解】A.Cl2通入冷的 NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠,该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A正确;
B.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的的原理是在酸性条件下与I-发生归中反应生成I2而遇淀粉变蓝,由于醋酸是弱酸,在离子方程式中不能用H+表示,离子方程式:,B不正确;
C.H2O2具有较强的氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁,Fe3+完全沉淀的pH值大约在3.5左右,也就是说pH大于3.5时,Fe(OH)3是可以和H+共存的,该反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,C正确;
D.NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水,NaHCO3过量,Ba(OH)2全部参加反应,因此该反应的离子方程式为2+Ba2++2OH-=BaCO3↓++2H2O,D不正确;
故选AC。
49.(1)Pb的密度大于PbS、、SnS
(2) 趁热过滤
(3)当时,随着浓度降低,沉淀溶解平衡正向移动,溶解度增大
当时,随着浓度增大,络合平衡正向移动,溶解度增大
(4) 0.084
(5) 通入空气(或加入)并补充HCl
【分析】该流程以含Pb、PbS、、SnS的铜浮渣为原料,通过“密度分选→浸出→冷却结晶→调pH→置换”等步骤分离回收铅、锡、铜:先利用Pb与其他物质的密度差异分选得到粗Pb;剩余物料用和盐酸混合液浸出,将、SnS氧化为、并分离出S;浸出液冷却结晶得到,调pH使水解为,再用置换出;最后滤液经处理循环回浸出工序,实现资源回收与循环利用。
【详解】(1)由密度表可知,Pb的密度远大于PbS、、SnS的密度,通过“分选”可将Pb与其他固体分离;
(2)在80℃下被氧化,铜、硫元素分别转化为、S单质,被还原为,结合得失电子守恒及电荷、原子守恒得离子方程式为:;S为固体,已知在冷水中溶解度很小,但易溶于热水,故通过趁热过滤可防止析出,并分离得到S;
(3)存在溶解平衡()和络合平衡();
当时,随着浓度降低,沉淀溶解平衡正向移动,溶解度增大;
当时,随着浓度增大,络合平衡正向移动,溶解度增大;
所以当时,溶解度最小;
(4)水解生成,反应为: ;时,,由,得:;
(5)置换生成,溶质主要为;为使该溶液能继续用作浸出液,需要需将氧化为,并补充适量盐酸,使之恢复到原有的“浸出”条件后循环使用,故系列操作是通入空气(或加入)并补充HCl。
50.(1)研钵
(2)acbd
(3) 不能 1.165 g
(4) 淀粉溶液 将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下 溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
(5)16%
(6) 偏低 偏低
(7) 能 由电荷守恒可以确定NH的物质的量,由质量守恒可以确定H2O的物质的量,进而推算出最简整数比,得出化学式
【分析】该实验的实验目的是用滴定法测定杀虫剂硫酸铜铵晶体的组成。
【详解】(1)实验室研细晶体的仪器为研钵;
(2)配制500 mL溶液定容的操作为将蒸馏水注入容量瓶,观察到液面离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至凹液面与刻度线相切,操作的正确顺序为acbd;
(3)分析硫酸根离子时,不能用稀硫酸洗涤,否则硫酸根离子会与附在沉淀表面的钡离子转化为硫酸钡沉淀,导致所测硫酸钡的质量偏大;由题给数据可知,第一次实验测得数据偏差较大,应舍去,则硫酸钡的平均质量为=1.165 g;
(4)由题意可知,分析铜离子时,应选用淀粉溶液作指示剂,当溶液中的碘与硫代硫酸钠溶液完全反应时,溶液会由蓝色变为无色,临近滴定终点时,需改为半滴滴加,具体操作为将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下,达到滴定终点的标志为溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
(5)由方程式可得如下转化关系:2Cu2+-I2-2S2O,滴定消耗25.00 mL0.1000 mol/L 硫代硫酸钠溶液,则硫酸铜铵晶体中元素铜的质量分数为=16%;
(6)①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出会使溶质的物质的量偏小,导致所配溶液浓度偏低;
②若在滴定终点读数时,俯视液面会使消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小,导致所测铜离子含量的测定结果偏低;
(7)由题意可知,实验测得硫酸根离子和铜离子的物质的量,则由电荷守恒可以确定硫酸铜铵晶体中铵根离子的物质的量,由质量守恒可以确定结晶水的物质的量,由物质的量之比等于微粒个数之比可以得出硫酸铜铵晶体的化学式,所以根据上述实验和结果能否推断出硫酸铜铵晶体的化学式。
51.(1)
(2) 中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率
(3)
(4) c b
(5)ad
(6)
【分析】配合物的制备:与溶液发生反应,加入发生反应,加入NaOH中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率。
【详解】(1)“步骤1” 与溶液发生反应,故答案为:;
(2)①将反应i+ii得到反应的平衡常数,故答案为:;
②加入NaOH溶液,中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率,故答案为:中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率;
(3)根据反应可知与Pt(Ⅱ)的配位能力:,再根据反应产物为而不是,说明与Pt(Ⅱ)的配位能力:,与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为,故答案为:;
(4)未酸化的S1溶液即溶液中仅有信号峰I,信号峰I代表;酸化时存在下列反应:
iii.
iv.
增大氢离子浓度反应iii、iv均正向进行,pH=4.4的S2溶液中含有、、,pH=1.7的S3溶液中含有、、,S2、S3中均有信号峰Ⅱ、Ⅲ,且Ⅲ>Ⅱ,来自两个反应, 的量多于量,信号峰Ⅱ代表的物质是;信号峰Ⅲ代表的物质是TH,故答案为:c;b;
(5)a.pH保持不变,氢离子浓度不变,各组分的浓度不变,反应处于平衡状态,a正确;
b.峰面积与化学环境相同的H原子数成正比,T总数不变,特征信号峰的总面积一直保持不变,不能作为平衡的标志,b错误;
c.S3中只有两个特征信号峰,出现3个特征信号峰,只能说明溶液是S2溶液,不能说明反应达到平衡,c错误;
d.特征信号峰的数量及其面积保持不变,各组分的浓度不变,反应处于平衡状态,d正确;
故选ad;
(6)已知三份溶液起始物质的量浓度均为Y,。S1溶液中只有信号峰I的面积为,浓度为Y,;因峰的面积和T数量呈正比,溶液S2信号峰I面积为,与溶液S2中对应,即,解得;消耗的;溶液S2信号峰Ⅱ面积为,则溶液S2中的信号峰Ⅲ面积应为,与溶液S2中对应,可得溶液S2中,解得,故答案为:;。
52.(1)d
(2) S 无色无浮渣 80
(3)
(4) 掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断
(5)bc
(6) 四面体形 链
(7)ac
【分析】铁粉、硫粉和过量充分混合后焙烧生成,反应所得混合物置入水中煮沸,倾去上层溶液及浮渣,重复多次后过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;
滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作;
【详解】(1)反应需要900℃焙烧1.5小时,需选用高温反应容器坩埚d;
(2)反应中7.0 g铁粉(为0.125mol)、48.0 g硫粉(为1.5mol),结合反应方程式,反应中硫粉过量,则淡黄色浮渣为硫粉S;二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,倾去上层溶液及浮渣,重复多次直至上层溶液为无色且无浮渣时,过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;反应中硫粉过量,根据原铁原子守恒可知理论上生成 ,产率为;
(3)二硫代铁酸钾不溶于水,可被盐酸酸解,过程中有臭鸡蛋味的有毒气体放出,则气体为硫化氢气体,溶液中铁以形式存在,结合质量守恒,反应为:;
(4)①溶液中呈黄色,由题意可知,加入磷酸的目的是掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断;
②由反应存在,结合铁元素守恒,纯度为;
(5)a.将粗产品置于托盘天平左盘称量,a错误;
b.酸解粗产品过程中生成有毒气体H2S,则在通风橱中酸解粗产品,b正确;
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶将溶液混合均匀,c正确;
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,应先用标准溶液润洗,然后装入标准溶液调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,d错误;
故选bc;
(6)根据KFeS2晶胞在沿a轴方向投影图可知,1个Fe周围有4个紧邻的S,且S-Fe-S键角为116°,结合沿c轴方向投影响图,可判断FeS4空间构型为四面体形,通过共边连成链状单元;
(7)与间存在离子键,内S与Fe间形成配位键,无金属键、非极性共价键。故选项a、c符合题意。
53.(1)B
(2)在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则说明BaCl2溶液过量
(3)Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3
(4)BC
(5)CO、OH-
(6)C
(7) Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH 利用工业废气除Ca2+,降低了成本
(8)n(CaO)=0.04mol、n(Na2CO3)=0.14mol
【分析】粗盐加入稍过量的BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,除去硫酸根离子,过滤,滤液中加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+,加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,除去Ba2+和Ca2+,过滤,滤液中加入稀盐酸,除去氢氧化钠、碳酸钠,经过一系列操作后得到精盐。
【详解】(1)过滤时,除烧杯和玻璃棒外,还需要的玻璃仪器普通漏斗,故选B;
(2)钡离子会和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,故检验BaCl2是否过量的实验方法是:在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则说明BaCl2溶液过量;
(3)加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+,加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,故沉淀H中含有:Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3;
(4)由表数据,相同条件下,由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近,若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,可能发生沉淀的转化:,使得硫酸根离子不能完全去除,且消耗更多的Na2CO3溶液,故选BC;
(5)滤液Ⅱ中含过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸,调节pH至3~4,则除去的离子有CO、OH-;
(6)由图可知,KCl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发至大量晶体析出,此时KCl在滤液中,趁热过滤,得到晶体洗涤干燥可得到精盐,故选C;
(7)方法2中,除去Ca2+时发生反应为在通入氨气形成的碱性条件下,钙离子、氨气、二氧化碳、水生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的离子方程式Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH;相比于方法3,方法2的优点是提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥,,降低了成本,同时减少了废气的排放,有利于保护环境;
(8)MgCl2为0.38g·L-1,即,由关系式:可得,提纯10L该粗盐水,需要加入石灰乳(视为CaO)物质的量为0.004mol/L×10L=0.04mol;粗盐水中CaCl2为1.11g·L-1,,即,,此时溶液中Ca2+总物质的量为0.1mol+0.04mol=0.14mol,由关系式:可得,需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。
54.(1) Fe2O3、CaSO4
(2)减小
(3)H2SO4
(4) 4×10-4
(5)低温焙烧
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【详解】(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4;
(2)根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小;
(3)根据萃取的化学方程式:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移到,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H2SO4,故答案为:H2SO4;
(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L,此时c(H+)=1×10-4mol/L,根据Ksp((CoS)= 4×10-21,推出,又因为Ka1(H2S)= 1×10-7,Ka2(H2S)= 1×10-13,,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢,稀硫酸,生成了CoSO4和S,化学方程式为:,改写成离子方程式为:。故答案为:4×10-4;;
(5)由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
55.(1) ds 3d104s1
(2)
(3) 使硒化银完全转化为AgCl,防止氯化钠过少导致转化不完全,并且防止氯化钠过量导致AgCl转化为 0.5
(4)0.05
(5) 、NaCl 高于40℃后,的溶解度下降,“银转化”和“银还原”的效率降低,且易堵塞管道,难以实现连续生产
【分析】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸,由题中信息可知,滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4;滤渣1中加入NaClO3、H2SO4、NaCl,将Au转化为Na[AuCl4]除去,滤液2中含有Na[AuCl4],滤渣2中含有AgCl、PbSO4;在滤渣2中加入Na2SO3,将AgCl转化为和,过滤除去PbSO4,滤液3中加入Na2S2O4,将Ag元素还原为Ag单质,Na2S2O4转化为Na2SO3,滤液4中溶质主要为NaCl、Na2SO3,可继续进行银转化过程。
【详解】(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族,位于ds区,其基态原子的价电子排布式为3d104s1,故答案为:ds;3d104s1;
(2)滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应,生成、和,反应的离子方程式为:,故答案为:;
(3)①在“氧化酸浸”工序中,加入适量的原因是:使硒化银完全转化为AgCl,防止氯化钠过少导致转化不完全,并且防止氯化钠过量导致AgCl转化为;
②由题目可知,在“除金”工序溶液中,若加入过多,AgCl则会转化为,当某离子的浓度低于1.0×10−5mol⋅L−1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则令,由,可得,即浓度不能超过,故答案为:0.5;
(4)在“银转化”体系中,和浓度之和为,溶液中存在平衡关系:,根据图可知当时,此时,则该平衡关系的平衡常数,当时,,解得此时,故答案为:0.05;
(5)由分析可知滤液4中溶质主要成分为NaCl、Na2SO3;由不同温度下的溶解度可知,高于40℃后,的溶解度下降,“银转化”和“银还原”的效率降低,且易堵塞管道,难以实现连续生产,故答案为:;高于40℃后,的溶解度下降,“银转化”和“银还原”的效率降低,且易堵塞管道,难以实现连续生产。
56.(1)bc
(2) 不能 提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成
(3)实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行
(4)
【分析】本题探究、能否催化的分解及相关性质。实验Ⅰ中无明显变化,证明 不能催化的分解;实验Ⅱ中溶液变为红色,证明易转化为;实验Ⅲ中溶液变为墨绿色,说明更易与反应生成,并且初步证明在的作用下易被氧化为;实验Ⅳ中溶液先变蓝后变红,并且前后均有气体生成,证明在酸性条件下,易转化为,氧化性强,可以把氧化为。
【详解】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选bc。
(2)CoSO4溶液中存在大量的,向其中加入30%的后无明显变化,因此,实验I表明不能催化的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为,因此,大大过量的原因是:为保证转化为,提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成。实验Ⅲ的实验现象表明在的作用下能与反应生成,然后能催化的分解,因此,在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行。实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行。
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体,说明发生了;B到C溶液变为粉红色,并产生气体,说明发生了,因此从A到C所产生的气体的分子式分别为和。
57.(1) 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 Pb
(2) 将溶液中的氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素 溶液
(3)
(4) 、
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有、、、、等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的;向滤液中加入将氧化为,然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为,滤液中的金属离子主要是、和;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂,将溶液中氧化为,在时形成沉淀,而则被还原为,还会与溶液中的发生归中反应生成,得到和的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4,据此解答。
【详解】(1)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;由分析可知,“滤渣1”的主要成分为PbSO4,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb;
(2)酸浸液中含有、、、、等离子。由题表中数据可知,当完全沉淀时,未开始沉淀,而当完全沉淀时,已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀,应先将氧化为,然后调节溶液的pH使完全水解转化为沉淀,因此,的作用是将氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用溶液检验,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在,需补加;
(3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:、;
(4)最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的、加入“氧化沉钴”时引入的,而阴离子是在酸浸时引入的,因此其中主要的盐有和。当溶液时,恰好完全沉淀,此时溶液中,则,则。“除钴液”的,即,则,此时溶液中。
58.(1)
(2) 、Mg(OH)2 CaO、Na2CO3
(3) 加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的转化为(或除去精制Ⅰ所得滤液中的),提高纯度 盐酸 浓缩液中因浓度过大使得过早沉淀,即浓缩结晶得到的中会混有,最终所得的产率减小
【分析】由流程可知,卤水中加入盐酸脱硼后过滤,所得滤液经浓缩结晶后得到晶体,该晶体中含有Na+、Li+、Cl-、等,焙烧后生成HCl气体;烧渣水浸后过滤,滤液中加生石灰后产生沉淀,滤渣Ⅰ的主要成分为Mg(OH)2、;精制Ⅰ所得滤液中再加纯碱又生成沉淀,则滤渣Ⅱ为、Mg(OH)2;精制Ⅱ所得滤液经操作X后,所得溶液经浓缩结晶、过滤得到氯化钠,浓缩后的滤液中加入饱和碳酸钠溶液沉锂,得到。
【详解】(1)含硼固体中的在水中存在平衡:(常温下,);与溶液反应可制备硼砂。常温下.在硼砂溶液中,水解生成等物质的量浓度的和,该水解反应的离子方程式为,由B元素守恒可知,和的浓度均为,,则该溶液。
(2)由分析可知,滤渣I的主要成分是、Mg(OH)2;精制I后溶液中的浓度为2.0,由可知,则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,若不回收HCl,整个溶液将呈强酸性,因此为达到除Mg2+离子所需的碱性pH首先需要额外多消耗CaO,同时多引入的Ca2+离子需要更多的纯碱除去,因此,还将增加生石灰(CaO)和纯碱()的用量。
(3)精制Ⅰ中,烧渣水浸后的滤液中加生石灰后产生的滤渣Ⅰ的主要成分为;由于微溶于水,精制Ⅰ所得滤液中还含有一定浓度的,还需要除去,因此,精制Ⅱ的目的是:加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的转化为(或除去精制Ⅰ所得滤液中的),提高纯度。操作X是为了除去剩余的碳酸根离子,为了防止引入杂质离子,应选择的试剂是盐酸;加入盐酸的目的是除去剩余的碳酸根离子,若不进行该操作而直接浓缩,将导致浓缩液中因浓度过大使得过早沉淀,即浓缩结晶得到的中会混有,最终所得的产率减小。
59.(1)
(2) ,在一定量溶液中,氢氧化钙会和氯化铵反应而氢氧化镁不能,故先浸出 2.4∶1 ,优先析出,且氧化钙也能转化为碳酸钙
(3),,随大量氨逸出,平衡正向移动
(4)
(5)
【分析】白云石矿样煅烧后转化为氧化钙、氧化镁,加入氯化铵溶解浸钙,大部分钙离子进入滤液A,通入二氧化碳生成碳酸钙;过滤分离出含有镁、铁、硅元素的固体B,加入硫酸铵将镁离子转化为硫酸镁溶液,加入碳酸铵生成碳酸镁沉淀,煅烧得到氧化镁;
【详解】(1)白云石矿样煅烧完全分解生成氧化钙、氧化镁、二氧化碳气体,化学方程式为;
(2)①氯化铵水解生成一水合氨与氢离子,可以调节溶液的pH,由图表可知,,在一定量溶液中,氢氧化钙会和氯化铵反应而氢氧化镁不能,故首先溶解被浸出;
②沉钙反应中通入二氧化碳和滤液中钙离子、氨气反应生成碳酸钙沉淀和铵根离子,离子方程式为。
③由图表可知,“浸钙”过程的比例为2.4∶1时,产品中镁元素杂质最多且碳酸钙纯度最低,故不适宜选用的比例为2.4∶1。
④,在反应中会优先析出,但也有可能析出其他沉淀,且Mg2+部分以Mg(OH)2形成沉淀,相比MgCO3质量更小,二者共同作用导致产品中纯度的实测值高于计算值;
(3)“浸镁”过程中,发生反应:,,加热蒸馏随大量氨逸出,平衡正向移动,利于氢氧化镁转化为硫酸镁;
(4)白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2;煅烧浸钙后,绝大部分钙进入滤液中,部分钙进入B中加入硫酸铵后转化为微溶于的硫酸钙,氧化铁、二氧化硅几乎不反应进入滤渣中;“浸镁”过程中,的浸出率最终可达98.9% ,则还有部分氧化镁进入滤渣中,故滤渣C中含有的物质是;
(5)沉钙反应中通入二氧化碳生成碳酸钙和氯化铵;“浸镁”过程中加热蒸馏会有大量氨逸出;滤液D加入碳酸铵生成碳酸镁和硫酸铵,碳酸镁煅烧生成二氧化碳;白云石煅烧也会生成二氧化碳;在流程中既是反应物又是生成物,故该流程中可循环利用的物质是。
60.(1)ab
(2)
(3)抑制金属离子水解
(4)SiO2
(5)
(6)将Fe3+转化为Fe2+
(7)24.02%
【分析】已知①焙烧时过量的分解为,转变为,在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,经过酸浸,滤渣为二氧化硅,与浓盐酸生成A氯气,滤液中含有Bi3+、Fe3+,加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到,据此分析解题。
【详解】(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为:进一步粉碎矿石增大与氧气的接触面积;鼓入适当过量的空气 使燃烧更加充分,故选ab;
(2)在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(3)“酸浸”中由于铁离子、Bi3+易水解,因此溶浸时加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率;过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;②抑制金属离子水解;
(4)由于SiO2不溶于酸和水中,故滤渣的主要成分为SiO2;
(5)A为氯气,生成气体A的离子方程式为;
(6)金属活动性:,Fe3+在pH为1.6时则产生沉淀,为了铁元素不以沉淀形式出现故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+,形成氯化亚铁溶液;
(7)辉铋矿中Bi元素的质量分数为。
61.(1)Mg(OH)2
(2)将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质
(3) 蒸发浓缩 趁热过滤
(4) 不稳定 Li+ + HCO = LiHCO3↓,2LiHCO3 = Li2CO3+ CO2↑+ H2O
(5)能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果
【分析】浓缩卤水(含有和少量)中加入石灰乳[Ca(OH)2]后得到含有和的滤液1,沉淀1为Mg(OH)2,向滤液1中加入Li2CO3后,得到滤液2,含有的离子为和OH-,沉淀2为CaCO3,向滤液2中加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀,再通过蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤、干燥后得到产品Li2CO3。
【详解】(1)浓缩卤水中含有,当加入石灰乳后,转化为Mg(OH)2沉淀,所以沉淀1为Mg(OH)2;
(2)滤液1中含有和,结合已知条件:LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数,可推测,加入Li2CO3的目的是将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质;
(3)由Li2CO3的溶解度曲线可知,温度升高,Li2CO3的溶解度降低,即在温度高时,溶解度小,有利于析出,所以为提高的析出量和纯度,需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤。故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;
(4)饱和LiCl和饱和NaHCO3等体积混合后,产生了LiHCO3和NaCl,随后LiHCO3分解产生了CO2和Li2CO3。故答案为:不稳定,Li+ + HCO = LiHCO3↓,2LiHCO3 = Li2CO3+ CO2↑+ H2O;
(5)“滤液2”中含有LiOH,加入,目的是将LiOH转化为Li2CO3。若改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。故答案为:能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。
答案第1页,共2页
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