- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
氯化铜晶体中常含FeC12杂质，为制得纯净氯化铜晶体（CuC12•2H2O），首先将其溶于稀盐酸中，然后按下面所示操作步骤进行提纯．
已知：（1）下列物质中，最适合作为氧化剂X的是______（填序号）
A．H2O2B．KMnO4C．NaC1O D．浓硫酸
写出加入X后发生反应离子的方程式______．
（2）加入的物质Y可以是______，目的是______
（3）某同学利用反应Cu+2H+ Cu2++H2↑设计实验来
制取氯化铜溶液．该同学设计的装置应该为______（填“原电池”或“电解池”）．请画出该同学设计的装置图，并指明电极材料和电解质溶液．
（4）从CuC12稀溶液中得到CuC12•2H2O晶体，在蒸发结晶的过程中，为了防止Cu2+的水解，应采取的措施是______．
正确答案
（1）根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为H2O2，发生的反应为：2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，故答案为：A；2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O；
（2）①结合题示，调节pH至4～5，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）2或CuCO3，故答案为：CuO或Cu（OH）2或CuCO3；
（3）Cu与盐酸不反应，为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生，应设计成电解池，铜作阳极，可将铜作阳极，碳棒或铂为阴极，盐酸为电解质，设计电解池为
，故答案为：电解池；
；
（4）CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O
Cu（OH）2+2H+，加入盐酸可起到抑制作用，并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干，故答案为：在HCl气流下加热浓缩，冷却结晶．
（1）100℃时纯水Kw=1×10-12 mol2•L-2在该温度下，将1mL 0.001mol•L-1的NaOH溶液的pH为______，若加水稀释至100L，则溶液的pH为______．
（2）室温下，pH=1的稀硫酸a L与pH=12的苛性钠b L混合后溶液的pH=2，忽略溶液混合前后体积变化，则a：b=______．
（3）已知25℃时100g水中溶有0.74g的Ca（OH）2即达到饱和，则该条件下Ca（OH）2离子积为Ksp=______．
正确答案
（1）1mL 0.001mol•L-1的NaOH溶液的c（OH-）=c（NaOH）=1×10-3mol/L，所以c（H+）=
故答案为：9； 6；
（2）室温下，pH=1的稀硫酸c（H+）=0.1mol/L，pH=12的苛性钠c（OH-）=c（NaOH）=0.01mol/L，要使得混合后溶液pH=2，则混合后
故答案为：2：9；
（3）25℃时100g水中溶有0.74g的Ca（OH）2即达到饱和，则该条件下100克水中溶解0.74克Ca（OH）2，物质的量为0.01mol，此时溶液质量：100.74克，溶液体积：100.74g÷1g/cm3=100.74mL，此时Ca（OH）2物质的量浓度为：C=
故答案为：0.004 mol3•L-3；
在含有Cl-．Br-．I-的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，而AgCl．AgBr．AgI的浓度积（mol2/L2）分别为：1.6×10-10.4.1×10-15.1.5×10-16．若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液并充分搅拌时，首先析出的沉淀是______，最后析出的沉淀是______；当AgBr沉淀开始析出时，溶液中Ag+的浓度是______．
正确答案
当生成AgCl沉淀时，所需银离子的浓度C（Ag+ ）=
当生成AgBr沉淀时，所需银离子的浓度C（Ag+ ）=
当生成AgI沉淀时，所需银离子的浓度C（Ag+ ）=
所以沉淀的先后顺序为：AgI．AgBr．AgCl，
故答案为：AgI；AgCl；4.1×10-14 mol/L
（15分）工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）④的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
正确答案
（1）SiO2，过滤；（2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率，H2SO4
（3）6VO2++ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+；（4）1.7～1.8 ,26×10-3mol/L；
（5）氨气（或氨水），有机萃取剂
试题分析：（1）在K2SO4、SiO2、VOSO4中只有SiO2不能在水中溶解，因此步骤①所得废渣的成分是SiO2。将难溶性固体与溶液分离的操作是过滤。因此操作I的名称为过滤。（2）②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱中和前边反应产生的硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率，③中X试剂为H2SO4。（3）在含有VO2+、SO42-的水在加入氧化剂KClO3可以把+4价的VO2+氧化为+5价的VO3-。因此根据电荷守恒及电子守恒，结合质量守恒定律，可知该步骤的离子方程式为6VO2++ClO3-+9H2O =6VO3 -+Cl-+ 18H+；（4）根据25℃时，钒沉淀率和溶液pH之间关系表格数据可知zai pH为1.7、1.8时钒沉淀率最高。因此调节溶液的最佳pH为1.7～1.8，若钒沉淀率为93.1%，则pH="2.0," c(H+)=10-2mol/L, c(OH-)=10-12,此时不产生Fe(OH)3沉淀，根据Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39，则溶液中c(Fe3+)< Fe(OH)3÷c3(OH-) =2.6×10-39 ÷(10-12)3=2.6×10-3mol/L。（5）根据流程示意图可知：该工艺流程中，可以循环利用的物质有氨气（或氨水）和有机萃取剂。
[14分]已知：I2＋2
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体，加入 调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝____________________；
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O晶体。
（2）在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是_______________。（用化学方程式表示）。由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是_______。
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I―发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用___________作滴定指示荆，滴定终点的现象是_________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。
正确答案
(14分)
(1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
2.6×10－9 mol·L-1
(2)2CuCl2·2H2O
在干燥的HCl气流中加热脱水
(3)①淀粉溶液
蓝色褪去，放置一定时间后不复色
②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
③95％
（1）CuO （2）CuCl2+H2O
（1）调节溶液pH时不应该带入其它杂质，故可选择CuO或CuCO3等固体消耗溶液中的H+，使其pH升高；当溶液的pH=4时，c(H+)=1×10-4 mol/L，c(OH－)=1×10-10 mol/L，由Fe(OH)3的Ksp计算可得c(Fe3+)=Ksp/ c3(OH－) =2.6×10-39/1×10-30=2.6×10-9 mol/L。（2）由于CuCl2在加热过程中水解被促进，且生成的HCl又易挥发而脱离体系，造成水解完全，碱式氯化铜或氢氧化铜，以至于得到CuO固体，而不是CuCl2，2CuCl2·2H2O
【考点定位】本题考查Ksp计算、滴定和物质制备。
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