- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下
（1）已知：
C(s)＋1/2O2(g)==CO(g) △H＝－110.5kJ/mol
2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s) △H＝－822.1kJ/mol
请写出C还原Fe2O3生成CO的热化学方程式___________________________。
（2）反应2CO＋O2
3CO＋Fe2O3
（3）高温下，氧化铁能跟碳发生下列反应：
① Fe2O3＋3C
若反应产生的气体是CO2和CO，则
（4）氯化炉中生成的气体，通常用碱性的亚硫酸钠溶液来吸收，请用离子方程式分析亚硫酸钠溶液呈碱性的原因____________________。
（5）氯化炉中发生：3Cl2(g)+3C(s)＋Al2O3(s)
①增加C的量 ②多通入Cl2 ③升高温度 ④移走部分AlCl3(g)
⑤使用合适的催化剂工业上还常采用向氯化炉中通入O2的方法，其目的是________________。
（6）沉淀分析法一般规定：溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5 mol/L时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+完全沉淀时，测定c(Al3+)＝0.2mol/L。此时所得沉淀中_____(填“是”或“否”）含有Al(OH)3。(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]＝1.1×10-33)。
正确答案
（1）3C(s)＋Fe2O3(s)===3CO(g)＋2Fe(s) △H＝＋490.6kJ/mol
（2）
（3）
（4）SO32-＋H2O
（6）否
沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积（Ksp）。已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10-10，
Ksp(BaCO3)＝2.5×10-9，Ksp(CaSO4)＝9.1×10-6，Ksp(CaCO3)＝2.8×10-9。
（1）将浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2+) =__________ mol·L-1。
（2）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是（用沉淀溶解平衡原理解释）__________________。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L-1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为_______ mol·L-1。
（3）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
① CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为___________________________。
② 请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：___________________________。
正确答案
（1）1×10-5（2）对于平衡BaSO4(s)
（3）①CaSO4(s)+CO32-(aq)＝CaCO3(s)+SO42-(aq)
②CaSO4存在平衡：CaSO4(s)
CaCO3沉淀，Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡右移
Ba（NO3）2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药、陶瓷釉药等。钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、 BaSO3、 Ba（ FeO2）2等]，某主要生产BaCO3、 BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2晶体（不含结晶水），其部分工艺流程如下：
又已知：
①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3．2和9．7；
②Ba（NO3）2晶体的分解温度：592℃；
③KSP（BaSO4）=1．lxl0－10, KSP（BaCO3）=5．1×10－9．
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤。试用离子方程式说明提纯原理：______________ 。
（2）上述流程酸溶时，Ba（FeO2）2与HNO3反应生成两种硝酸盐，反应的化学方程式为：
。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填序号）；
（4）中和I使溶液的pH为4~5目的是 ；
结合离子方程式简述原理 。
（5）从Ba（NO3）2溶液中获得其晶体的操作方法是 。
（6）测定所得Ba（NO3）2晶体的纯度：准确称取w克晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量其质量为m克，则该晶体的纯度为 。
正确答案
（1）BaSO4(S)+CO32-(aq) 
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)2+4H2O(2分)
(3)B(2分) (4)使Fe2+完全沉淀；(2分)Fe3++3H2O
试题分析：(1) BaSO4沉淀在饱和Na2CO3溶液中转化为BaCO3，离子方程式为BaSO4(S)+CO32-(aq) 
已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)=1．8×10-10，Ksp(AgY)=
1．0×10-12，Ksp(AgZ)=8．7×10-17；
（1）根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用被溶解的溶质的物质的量／1L溶液表示)
s(AgX)、s(AgY)、s(AgZ)的大小顺序为：_____________________；
（2）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y-)__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在25℃时，若取0．188g的AgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y-的物质的量浓度为________________；
（4）由上述Ksp判断，在上述（3）的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化？________（填写“能”或“不能”），请简述其理由：______________________。
正确答案
（1）s(AgX)＞s(AgY)＞s(AgZ)
（2）减小
（3）1.0×10-6mol·L-1 （4）能；Ksp(AgY)=1.0×10-12＞Ksp(AgZ)= 8.7×10-17
最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下
（1）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式____________________________；下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是
___________.
A．升高温度
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离
D．再充入1mol CO2和3mol H2
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。 已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O
则阴极反应为：____________________。
（3）常温下，0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)_________c(CO32-) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是________________________（用离子方程式和必要的文字说明）。
（4）某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为
4.96×10-9、2.58×10-9。应该选用的试剂是_____________________。
正确答案
（1）CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.47kJ/mol； CD
（2）2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
（3）＞；因为既存在HCO3-
（4）Ba(OH)2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
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