- 沉淀反应的应用——沉淀的转化
- 共487题
(2014•花都区模拟)(1)在电化学中,常用碳作电极:
①在酸性锌锰干电池中,碳棒作______极.
②若用碳棒和铁棒做电极电解饱和食盐水生产烧碱时,碳棒作______极,反应的离子方程式______.
(2)①已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=______kJ/mol.
(3)①在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H.CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.A、B两点的平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“=”或“<”,下同);由图判断△H______0.
②某温度下,将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,请计算出此温度下的平衡常数K值(写出计算过程,计算结果保留二位有效数字).
(4)已知某温度下,Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)=0.04mol/L,则该温度下Ksp(Ag2SO4)=______.(保留两位有效数字)
正确答案
解:(1)锌锰干电池中,碳为正极,电解饱和食盐水时,碳为阳极,发生氧化反应,氯离子被氧化生成氯气,反应的电极方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:正;阳;2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol,②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol,根据盖斯定律,①-②得CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=-393.5-131.3=-524.8kJ/mol,故答案为:-524.8;
(3)①根据图中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系,A、B两点的温度是一样的,所以平衡常数相等,根据图示内容,压强不变,当温度升该时,一氧化碳的转化率逐渐减小,所以化学平衡向左移动,所以该反应是一个放热反应,故答案为:=;<;
②将2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,则
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
初始浓度:1.0 3.0 0
变化浓度:0.75 1.5 0.75
平衡浓度:0.25 1.5 0.75
此温度下的化学平衡常数K==
≈1.3,故答案为:1.3;
(4)Ag2SO4的饱和溶液中,c(Ag+)=4×10-2mol/L,则c(SO42-)=2×10-2mol/L,则Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)•c(SO42-)=2×10-2×(4×10-2)2=3.2×10-5,故答案为:3.2×10-5.
解析
解:(1)锌锰干电池中,碳为正极,电解饱和食盐水时,碳为阳极,发生氧化反应,氯离子被氧化生成氯气,反应的电极方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:正;阳;2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol,②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol,根据盖斯定律,①-②得CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=-393.5-131.3=-524.8kJ/mol,故答案为:-524.8;
(3)①根据图中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系,A、B两点的温度是一样的,所以平衡常数相等,根据图示内容,压强不变,当温度升该时,一氧化碳的转化率逐渐减小,所以化学平衡向左移动,所以该反应是一个放热反应,故答案为:=;<;
②将2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,则
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
初始浓度:1.0 3.0 0
变化浓度:0.75 1.5 0.75
平衡浓度:0.25 1.5 0.75
此温度下的化学平衡常数K==
≈1.3,故答案为:1.3;
(4)Ag2SO4的饱和溶液中,c(Ag+)=4×10-2mol/L,则c(SO42-)=2×10-2mol/L,则Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)•c(SO42-)=2×10-2×(4×10-2)2=3.2×10-5,故答案为:3.2×10-5.
向含有AgI的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则[I-]______.(填“变大”“变小”或“不变”下同)
(2)若改加更多的AgI,则[Ag+]将______.
(3)若改加AgBr固体,则[I-]______,而[Ag+]______.
正确答案
变小
不变
变小
变大
解析
解:在一定温度下,向AgI的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,AgI(s)⇌Ag+(aq)+I-(aq),平衡状态下存在溶度积常数,Ksp=C(Ag+)•C(I-);
(1)若加入AgNO3固体,会增加银离子浓度,沉淀溶解平衡AgI(s)⇌Ag+(aq)+I-(aq),左移,c(I-)减小,
故答案为:变小;
(2)若加入更多的AgI固体,沉淀溶解平衡AgI(s)⇌Ag+(aq)+I-(aq)不移动,则c(Ag+)不变,
故答案为:不变;
(3)若加入固体AgBr,AgBr的溶解性大于AgI,所以平衡状态下AgBr溶液中的银离子浓度大于AgI溶液中的银离子浓度,使c(Ag+)变大,所以碘化银沉淀溶解平衡左移,c(I-)减小,
故答案为:变小;变大;
某溶液中同时存在Mg2+、Fe2+、Mn2+和Al3+四种金属离子(浓度均为0.1mol/L).现用碱调节溶液pH,根据表可知,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.由于氢氧化铝的溶度积比其他小得多,所以Al3+最先转化为Al(OH)3沉淀,故A正确;
B.氢氧化亚铁和氢氧化亚锰的溶度积数量级相同,差距很小,故加碱过程中,Fe2+、Mn2+几乎同时转化为沉淀
,故B正确;
C.Mg2+沉淀的PH计算如下:Ksp═c(Mg2+)×c(OH-)2 ,设c(Mg2+)浓度为x,则c(OH-)浓度为2x,带入Ksp表达式得:
x×(2x)2═1.2×10-11,即x═,x═1.44×10-4,2x═2.88×10-4,C(H+)=1×10-14÷2.88×10-4═3.47×10-11,PH═10.46
,故C正确;
D.氢氧化铝为两性氢氧化物,在PH=14时,氢氧化铝会溶解生成偏铝酸钠,故D错误;
故选D.
稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称,它们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3.其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料.我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如图:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
②在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似.
(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为______.
(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀.则
①最好选用盐酸、______(填字母)两种试剂,再通过必要的操作即可实现.
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式:______.
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,则a应控制在______的范围内;继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为______,检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是______.
正确答案
解:(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为:Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2,故答案为:Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2;
(2)①周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似,欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,所以Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断;加过量的盐酸,硅酸钠反应生成硅酸沉淀,Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液,再加入过量氨水沉淀铍离子,故答案为:b;
②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍氯化钠和水,反应的离子方程式为:BeO22-+4H+=Be2++2H2O,故答案为:BeO22-+4H+=Be2++2H2O;
(3)三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的PH范围为:2.7-3.7;钇离子开始沉淀和沉淀完全的PH为:6.0-8.2;所以使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,3.7<a<6.0;继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为:Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;检验三价铁离子是否沉淀需要检验滤液中是否含有三价铁离子,结合三价铁离子检验试剂是硫氰酸钾溶液变血红色;取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀,
故答案为:3.7<a<6.0; Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀.
解析
解:(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为:Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2,故答案为:Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2;
(2)①周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似,欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,所以Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断;加过量的盐酸,硅酸钠反应生成硅酸沉淀,Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液,再加入过量氨水沉淀铍离子,故答案为:b;
②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍氯化钠和水,反应的离子方程式为:BeO22-+4H+=Be2++2H2O,故答案为:BeO22-+4H+=Be2++2H2O;
(3)三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的PH范围为:2.7-3.7;钇离子开始沉淀和沉淀完全的PH为:6.0-8.2;所以使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,3.7<a<6.0;继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为:Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;检验三价铁离子是否沉淀需要检验滤液中是否含有三价铁离子,结合三价铁离子检验试剂是硫氰酸钾溶液变血红色;取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀,
故答案为:3.7<a<6.0; Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀.
工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质 FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去.根据以上事实,可推知FeS、MnS具有的相关性质是( )
正确答案
解析
解:沉淀向溶解度更小的方向转化,因此FeS、MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS的溶解度,故选A.
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