- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
(8分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A. KMnO4 B. H2O2 C. 氯水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。 ( 提示:lg5 =0.7)
正确答案
(8分) (1) B(1分) CD(2分) (2)4(2分) 3.3 (2分) 可行(1分)
略
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。②K (Ni(OH)
): 5.0×10-16 ,K
(NiC2O4): 4.0×10-10
回答下列问题:
(1)酸溶后所留残渣的主要成份 (填物质名称)。
(2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为____________________(填化学式);用pH试纸测定某溶液pH的具体操作是 。
(3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式_____________________________。
(4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式 ,该反应的平衡常数为 。
(5)沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一 (填化学式)氧化生成Ni(OH)3 ,如何洗涤Ni(OH)3 沉淀?
。
正确答案
(1)碳粉
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3 把干燥pH试纸置于表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,待显色后立即与标准比色卡比对即可读数。
(3) NiCl2+Na2C2O4==NiC2O4↓+2NaCl
(4) NiC2O4 +2OH- Ni(OH)2+C2O42- 8.0×105L.mol-1
(5) Cl2 往盛有Ni(OH)3 沉淀的漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流干后,再重复2~2次。
试题分析:(1)由于电极材料是由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成的,因此在这些成分中不溶于酸的只有碳粉,所以酸溶后所留残渣为碳粉。
(2)酸溶后的溶液中含有Al3+ 、Fe3+ 、Ni2+ 等金属离子,因此加入NiO主要是调节pH值使杂质离子Al3+ 、Fe3+ 沉淀,所以析出的沉淀为Fe(OH)3、Al(OH)3 。用pH试纸测定溶液pH值的操作是:把干燥pH试纸置于表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,待显色后立即与标准比色卡比对即可读数。
(3)除去Al3+ 、Fe3+ 等杂质离子后的溶液为NiCl2 溶液,加入Na2C2O4溶液后又经过了过滤步骤,可以推测此步骤中反应有沉淀析出,因此发生的反应方程式为NiCl2+Na2C2O4==NiC2O4↓+2NaCl。
(4)加NaOH溶液到NiC2O4 沉淀中,根据已知条件中Ni(OH)、NiC2O4的溶度积,可以分析两种沉淀的溶解度较接近,因此此处应该是发生了沉淀的转化反应,所以方程式为NiC2O4 +2OH-
Ni(OH)2+C2O42- ,此转化方程式可由两沉淀的溶解平衡式结合而得:
①Ni(OH)2 = Ni2+ +2OH- K(Ni(OH)
)= 5.0×10-16 ②NiC2O4 = Ni2+ + C2O42- K
(NiC2O4)=4.0×10-10 ,
由所求方程式可由②—①得,因此该式的平衡常数K=K(NiC2O4)/ K
(Ni(OH)
)= 8.0×105L.mol-1 。
(5)过滤1后的滤液是氯化钠溶液,因此电解氯化钠溶液能得到氧化性的气体氯气。洗涤Ni(OH)3 沉淀的操作是:往盛有Ni(OH)3 沉淀的漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流干后,再重复2~3次。
(10分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________
A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH不可选用下列中的________
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)
正确答案
(1)B AB (2)4 3.3 可行
(1)提纯是为了除去杂质,又不引入杂质,可采用H2O2自理,过氧化氢为绿色氧化剂,本身还原为水,不污染环境且不引入新杂质。
调整溶液的PH时为了不引入新杂质,可选用C、D选项,即不可选用A、B;
(2)溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的;即
,即可得此时溶液的pH=4;Fe3+完全沉淀时,
;即
,即可求得溶液的pH=3.3。所以,当溶液pH=4时,Cu(OH)2开始沉淀而氢氧化铁则早已沉淀完全,可以该方案可行。
(4分)如下图所示,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数.
回答下列问题:
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为_______________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=____________________。
(3)某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液中pH的范围是__________________。
(4)25℃时,PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表:
c(HCl)
(mol/L)
0.50
1.00
2.04
2.90
4.02
5.16
5.78
103c(PbCl2)
(mol/L)
5.10
4.91
5.21
5.90
7.48
10.81
14.01
根据上表数据判断下列说法正确的是________。
正确答案
(4分) (1)离子方程式可表示为__ Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-。
(2) Ksp=__10-17_。(3) pH的范围是__8.0<pH<12.0。
(4)正确的是_ A、B、C、D。
略
复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH值
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O 若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是
___________(填编号)。
A.CO2+H2O +2NaClO = Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O +NaClO = NaHCO3+HClO
C.CO2 +H2O +C6H5ONaNaHCO3+C6H5OH
D.CO2 +H2O +2C6H5ONaNa2CO3+2C6H5OH
E.Na2CO3+C6H5OHNaHCO3+C6H5ONa
F.CH3COOH+NaCN = CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,常温下,浓度均为0.05 mol·L-1的下列5种物质的溶液中,pH最小的是______
(填编号),其pH值为_______(填数值);pH最大的是_______(填编号)。
①HCN ②CH3COOH ③HClO4 ④HClO ⑤H2SO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其它的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体请根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律:____________________________。
(4)根据(3)中结论,现将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,则可能会观察到的现象是______________,反应的离子方程式为_____________________。
正确答案
(1)AD
(2)⑤;1;①
(3)复分解反应能够向生成更难溶(溶解度更小)物质的方向进行
(4)白色固体变成黄色;I-+AgCl==AgI+Cl-
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