- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
化学能与电能之间的相互转化与人的生活实际密切相关，在生产、生活中有重要的应用，同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
（1）熔融状态下，钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池(如图1)，反应原理为：2Na＋FeCl2 Fe＋2NaCl,该电池放电时，正极反应式为 ________________ _____：
充电时，__________(写物质名称)电极接电源的负极；
该电池的电解质为________ _。
（2）某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液(如图2)，一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98g氢氧化铜粉末恰好完全溶解，经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题：
①Y电极材料是 ，发生 (填“氧化或还原”)反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反方应式是：
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打，充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是
（3）常温时，BaSO4的Ksp＝1.08×10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/l的Na2SO4
溶液混合。若要生成BaSO4沉淀，BaCl2溶液的最小浓度为______________。
正确答案
(14分)
（1）Fe2＋+2e－= Fe（2分），钠（1分），β—Al2O3（1分）
（2）①石墨（1分），氧化（1分）
②Cu2＋＋2e－=Cu（2分）、2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－（2分）
③0.448L或448mL（2分）没有单位扣1分
（3）2.16x10-7. （2分）
试题分析： （1）对氧化还原反应，含化合价降低的元素发生还原反应做正极。充电时负极连接阴极。能导电的做电解质溶液。
（2）由加入0.98g氢氧化铜粉完全溶解，所得溶液与电解前完全相同。可知溶液电解氢氧化铜，在阴极放电的是Cu2＋，在阳极放电的是OH-。小苏打（NaHCO3）
Cu SO4 + 2 H2O= Cu（ＯＨ）２＋H2SO4 n=0.98g/98gmol-1=0.01mol
２NaHCO3＋H2SO4＝Na２SO4＋H2O＋２CO２↑
0.01mol 0.02mol
0.02mol×22.4L/mol=0.448L
（3） 等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/l的Na2SO4溶液混合
Ksp＝ｃ（Ba2＋）ｃ（SO4２－）＝ｃ（Ba2＋）１.0×10-3＝1.08×10-10
ｃ（Ba2＋）＝1.08×10-7 ｃ原（Ba2＋）=2.16x10-7.
室温时0.5L 2.0×10-4mol•L-1 BaCl2溶液中，滴入0.5L 1.0×10-3mol•L-1H2SO4溶液，能否析出沉淀？请计算混合后溶液的pH值．（已知Ksp（BaSO4）=1.1×10-10 mol2•L-2）
正确答案
c（Ba2+）=2.0×10-4/2=1.0×10-4mol•L-1，c（SO42-）=1.0×10-3/2=5.0×10-4mol•L-1．
Q=c（Ba2+）•c（SO42-）=5.0×10-8mol2•L-2＞Ksp（BaSO4），所以会析出沉淀．
c（H+）=1.0×10-3×2/2=1.0×10-3，则pH=3．
答：析出沉淀；pH=3．
碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图如下：（所用石灰石含有杂质SiO2）
回答下列问题：
（1）充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨。标准状况下生成二氧化碳的体积为______________L，石灰石中碳酸钙的质量分数为______________%。
（2）假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的不溶性滤渣的成分为________________________。
（3）第③步反应一般不采用通入CO2的主要原因是______________________，
相应的离子方程式为_____________________________________。
（4）CaCO3是一种难溶物质，25℃时其Ksp＝2.8×10－9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2.0×10－4 mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的物质的量浓度最小是______________。
（5）某学生用石灰石为原料，设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，其流程图如下：
与前一方案相比较，该方案的优点是_________________________________。
正确答案
（1）2.24×107 90.9
（2）CaSiO3
（3）通入CO2的量不易控制，使生成的碳酸钙在CO2过量的条件下溶解
CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCO3-
（4）5.6×10－5 mol/L
（5）不需要加热，操作简单，减少来自燃料的污染
（1）根据质量差生成CO2 44吨，物质的量为1×106 mol，体积为2.24×107 L，对应CaCO3为100吨质量分数为90.9%。
（2）SiO2与生成的CaO反应生成CaSiO3。
（3）通入CO2的量不易控制，使生成的碳酸钙在CO2过量的条件下溶解
CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCO3-。
（4）Ksp＝2.8×10－9＝[ Ca2＋][CO32-]＝2.0×10－4×0.5×x×0.5，x＝5.6×10－5 mol/L。
（5）不需要加热，操作简单，减少来自燃料的污染。
（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时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol/L，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”）。（已知：lg2=0.3；lg5=0.7）
正确答案
（1）B；CD
（2）4；3.3；可行
I．现有以下物质：①NaCl晶体②液态SO3③液态的醋酸④汞⑤BaSO4固体⑥纯蔗糖⑦酒精⑧熔化的KNO3请回答下列问题（用序号）：
(1)以上物质中能导电的是________。
(2)以上物质中属于电解质的是_______。
(3)以上物质中属于非电解质的是________。
(4)以上共价化合物中溶于水后形成的水溶液能导电的是________。
Ⅱ．将0. 23 mol二氧化硫气体和0.11 mol氧气混合放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应生成三氧化硫气体，反应达到平衡时，得到0. 12 mol三氧化硫气体。若温度保持不变，向其中再加入0. 50 mol氧气后重新达到平衡，则氧气的转化率______（填“增大”、“不变”或 “减小”），混合气体的密度______ （填“增大”、“不变”或“减小”），该温度下反应的平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）；若温度保持不变，向其中再加入0. 12 mol氦气后重新达到平衡，则二氧化硫的转化率______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
Ⅲ．向BaCl2溶液中先后滴加AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，c(Br-)/c(Cl-)=________。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
正确答案
Ⅰ．(1)④⑧；(2)①③⑤⑧；(3)②⑥⑦；(4)②③
Ⅱ．减小；增大；不变；不变
Ⅲ．2.7×10-3
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