- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒．有关含铬化合物的相互转化关系如下
回答下列问题：
（1）上述转化关系中属于氧化还原反应的是______（填编号）．
（2）反应⑤是可逆反应，向黄色的Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式______．
（3）由图示信息可知，有一种含铬化合物显两性，写出该化合物与NaOH溶液反应的离子方程式：______．
（4）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10-12、1.56×10-10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，首先生成的沉淀是______．
（5）工业上处理含Cr2O72-的废水时，一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+，其原理是以碳作阴极，铁作阳极，电解含NaCl、Cr2O72-的酸性废水．
写出电极反应和溶液中进行的反应的离子方程式：
阳极______；阴极______；溶液中______．
正确答案
（1）结合图中的转化关系，有元素化合价变化的反应是①④⑥，均属于氧化还原反应，故答案为：①④⑥；
（2）根据图中的转化关系⑤，可知铬酸根在酸性环境下可以变成重铬酸根，黄色溶液逐渐变成橙色，实质是：2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O；
（3）根据图示转化关系③⑦，可以知道Cr（OH）3既能和强酸反应又能和强碱反应，和强碱反应的实质是：Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O，故答案为：Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O；
（4）Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10-12、1.56×10-10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，
设Na2CrO4和NaCl的浓度都为1mol/L，Ag2CrO4沉淀时需要的c（Ag+）=
（5）在电解池中，阳极是活泼金属铁电极时，则电极本身失去电子，即Fe-2e-=Fe2+，根据放电顺序阴极上是电解质中氢离子得电子的反应，即2H++2e=H2↑，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H++2e=H2↑；6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O．
[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．
Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢．MnFe2O4的制备：
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示．
（1）此工艺中理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比应为______．
（2）控制pH的操作中m的值为______．
Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：MnFe2O4（s）
MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（l）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol，
（3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是______．
（4）该热化学循环制取氢气的优点是______（填字母编号）．
A．过程简单、无污染 B．物料可循环使用 C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅．
反应①Si（粗）+3HCl（g）
反应②：SiHCl3（l）+H2（g）
（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是______．
正确答案
（1）铁酸锰的化学式为MnFe2O4，理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比2：1，故答案为：2：1
（2）Mn2+完全沉淀的PH为10.4，控制pH的操作中m的值应为10.4，故答案为：10.4；
（3）利用盖斯定律计算：
MnFe2O4（s）
MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（1）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol…②，
根据氢气燃烧的方程式H2+
故答案为：H2（g）+
（4）制备过程无污染，生成气体为氢气和氧气，MnFe2O4可循环使用，产品易于分离，且生产安全，
故答案为：A、B、C；
（5）反应①中每消耗3molHCl生成1molH2，而反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%，所以反应后剩余的HCl和H2的体积比为3：1，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是3：1，故答案为：3：1．
重铬酸钠（Na2Cr2O7）广泛用作氧化剂、鞣革剂等．以铬矿石（主要成分为Cr2O3，还含有FeO、A12O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如图1：
（1）Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为______．
（2）生产过程中，调节pH的目的是使SiO32-、AlO2-分别转化为______、______（填写化学式）．
（3）图2是Na2Cr2O7•2H2O和Na2SO4的溶解度曲线：
上述提纯过程中，去除杂质Na2SO4的实验方法：将Na2Cr2O7和Na2SO4混合溶液加热浓缩，然后______，可得到Na2SO4固体和较纯净的Na2Cr2O7溶液．
（4）某化工厂改进工艺，采用原理如图3所示的装置（电极为石墨），通过电解提高阳极区溶液的酸性，实现Na2CrO4转化为Na2Cr2O7．写出阳极的电极方程式______．
（5）根据国家标准，含CrO42-的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10-7mol•L-1以下才能排放．处理废水的常用方法为：向废水中加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀，再加入某种试剂处理多余的Ba2+．[已知：Ksp（BaCrO4）=1.2×10-10]
①从物质分类的角度看，除去多余的Ba2+离子，所加的试剂类型为______．
②加入可溶性钡盐后，废水中Ba2+的浓度应不小于______．
正确答案
（1）由图示可知Cr2O3在高温焙烧时生成Na2CrO4，发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
故答案为：2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
（2）故答案为：氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，调节pH至4.7，可生成H2SiO3、Al（OH）3沉淀过滤除去，
故答案为：H2SiO3；Al（OH）3；
（3）温度较高时Na2SO4溶解度较小而Na2Cr2O7溶解度较大，应趁热过滤，故答案为：趁热过滤；
（4）通过电解提高阳极区溶液的酸性，说明在阳极区生成4H+，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，
故答案为：2H2O-4e-=O2+4H+；
（5）①根据BaSO4难溶于水的性质，可知应加入硫酸盐，故答案为：硫酸盐；
②5.0×10-7mol•L-1×c（Ba2+）=1.2×10-10，c（Ba2+）=2.4×10-4 mol•L-1，
故答案为：2.4×10-4 mol•L-1．
酸、碱指示剂本身就是弱酸或弱碱，滴定操作时，酸（碱）首先和被滴定的碱（酸）反应，而后过量酸（碱）和指示剂作用变色，显然指示剂的酸碱性较弱．
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度______（填大、小、相同），否则不能用这种指示剂．
（1）若用AgNO3去滴定NaSCN溶液，可选用为滴定的指示剂的物质为______，达到滴定终点时的现象为______．
A．NaCl B．BaBr2 C．NaSCN D．Na2CrO4
（2）用AgNO3溶液滴定KCl等含氯离子溶液时常用K2CrO4溶液做指示剂，锥型瓶中现有氯离子浓度约为0.1mol/L KCl溶液18.90mL，向其中加入2滴（共0.1mL）0.2mol/L的Na2CrO4溶液，然后用浓度约为0.1mol/L AgNO3溶液进行滴定．试计算达到终点时溶液中氯离子的最大浓度．
正确答案
当滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度小时，完全反应后，继续滴加滴定剂，滴定剂和指示剂反应生成沉淀，保证滴定剂和被滴定物完全反应，故答案为：小；
（1）若用AgNO3去滴定NaSCN溶液，可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgSCN大，且现象明显，应为Na2CrO4，混合物中有砖红色沉淀生成，
故答案为：D；混合物中有砖红色沉淀生成；
（2）由AgCl和Ag2CrO4的溶度积常数可知，要比较AgCl与Ag2CrO4的溶解度的大小，实际上是比较对应饱和溶液中阴离子浓度的大小．
由题意知Ksp（AgCl）=c（Ag+）・c（Cl-）=c2（Cl-）=1.8×10-10mol2・L-2，
Ksp（Ag2CrO4）=c2（Ag+）・c（CrO42-）=4c3（CrO4-）=1.9×10-12mol3・L-3，
AgCl的溶解度更小，加入硝酸银时先生成AgCl沉淀，所以当氯离子全部被消耗时，溶液的体积为18.90mL×2+0.1mL≈38mL，
此时c（CrO42-）=
c（Ag+）=
c（Cl-）=
答：达到终点时溶液中氯离子的最大浓度为3×10-6mol/L．
已知某溶液中只存在OH-、H+、NH
①c（Cl-）＞c（NH
②c（NH
③c（NH
④c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH
填写下列空白：
（1）若溶液中只溶解一种溶质，则该溶质是______，上述四种离子浓度的大小顺序为（填序号）______；
（2）若四种离子的关系符合③，则溶质为______；
若四种离子的关系符合④，则溶质为______；
（3）将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数，下列图象正确的是（填图象符号）______；
（4）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）______c（NH3•H2O）（填“大于”“小于”或“等于”，下同）；混合前酸中c（H+）和碱中c（OH-）的关系为c（H+）______c（OH-）．
正确答案
（1）因任何水溶液中都有OH-、H+，若溶质只有一种则为NH4Cl，铵根离子水解方程式为NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+，则c（Cl-）＞c（NH4+），水解显酸性，则c（H+）＞c（OH-），又水解的程度很弱，则c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），即①符合，
故答案为：NH4Cl；①；
（2）③中离子的关系可知溶液显碱性，且c（NH4+）＞c（Cl-），则溶液为氯化铵和氨水的混合溶液，其溶质为NH4Cl、NH3．H2O；
④中的离子关系可知溶液显酸性，且c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+），则溶液为盐酸与氯化铵的混合溶液，其溶质为HCl、NH4Cl，
故答案为：NH4Cl和NH3•H2O；NH4Cl和HCl；
（3）pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释时氢离子的浓度都变小，则pH都变大，但盐酸为强电解质，则pH变化程度大，而氯化铵水解显酸性，稀释促进水解，氢离子浓度减小的倍数小于盐酸中氢离子浓度的变化，则pH变化小，只有B符合题意，
故答案为：B；
（4）因体积、浓度相同的稀盐酸和氨水混合，溶液中的溶质为氯化铵，溶液显酸性，而该溶液恰好呈中性，则应为氨水与氯化铵的混合溶液，即c（HCl）＜c（NH3•H2O），而HCl为强电解质，完全电离，NH3．H2O为弱电解质，不完全电离，则混合前酸中c（H+）和碱中c（OH-）的关系为c（H+）＞c（OH-），
故答案为：小于；大于．
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