元素铬及其化合物工业用途广泛,但含+6价铬的污水会损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的,处理该废水常用直接沉淀法或还原沉淀法。
I.直接沉淀法
(1)已知含铬废水中存在着平衡:。在实际工业生产中,加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为 。
Ⅱ,还原沉淀法
(2)下列溶液中可以代替上述流程中溶液的是 (填选项序号)。
A.FeSO4溶液 | B.浓H2SO4溶液 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.Na2SO3溶液 |
(3)上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-,则加入Na2S2O3溶液时发送反应的离子方程式为 。
(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,原因可用离子方程式表示: 。
(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn,其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子。
①阳离子交换树脂的原材料质疑是聚苯乙烯,其单体为苯乙烯(),聚苯乙烯的化学式为 。
②某次测定过程中,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测的溶液中Na+比交换前增加了4.6×10-2g/L,则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为 。
电子工业中,可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液。某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收:
请回答:
(1)FeCl3—HCl溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子是 。
(2)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的:可以 ,又可提高蚀刻速率。
(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是 。
(4)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
|
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
4.7 |
7.0 |
1.9 |
沉淀完全时 |
6.7 |
9.0 |
3.2 |
根据表中数据推测调节pH的范围是 。
(5)写出步骤②中生成CO2的一个离子方程式_____(已知Cu2(OH)2CO3不易溶于水)。
(6)写出步骤③生成Cu2(OH)2CO3的离子方程式___________________。
实验:①0.1 mol/L AgNO3溶液和0.1 mol/L NaCl溶液等体积混合得到浊液,过滤。
②分别取少量①的滤液,分别滴加等浓度等体积的饱和Na2S溶液、饱和Na2SO4溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。
③取少量①的沉淀,滴加几滴氨水,沉淀逐渐溶解。
下列分析不正确的是
A.实验②证明了①的滤液中含有Ag+,由此推断①的滤液中也含有Cl¯ |
B.实验②证明了该温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶解 |
C.实验③的溶液中含有Ag(NH3)2+微粒 |
D.由实验③推测:若在①的沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀也能溶解 |
(12分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式______________。
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9 。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______mo1/ L。
(4)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是________;甲醛分子的空间构型是_____,中心碳原子的轨道杂化类型为_____。1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
②甲醇可制作燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入甲醇和空气,工作过程中,负极反应方程式为:___________________。
③已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" -556.0" kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。
钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是_______ _,根据表中数据,浓度均为0.01mol·L—1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是________(填编号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(2)有①100ml 0.1 mol/L NaHCO3 ②100ml 0.1 mol/L Na2CO3两种溶液,溶液中水电离出的H+个数:
① ②(填“>”、“=”或“<”,下同)。溶液中阴离子的物质的量浓度之和:① ②
(3)NaHCO3是一种 (填“强”或“弱”)电解质;写出HCO3―水解的离子方程式: ,常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3―、H2CO3、CO32―、OH―五种微粒的浓度由大到小的顺序为: 。
(4)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
①当150ml 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下2.24LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
②几种离子开始沉淀时的PH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
pH |
7.6 |
5.2 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时, (填离子符号)先沉淀,
Ksp[Fe(OH)2] Ksp[Mg(OH)2] (填“>”、“=”或“<”),要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为 。(KspCu(OH)2=2×10-20mol2·L-2)
已知 .下列说法中正确的是
A.常温下,AgCl饱和溶液中的c(Ag+)比AgI饱和溶液中c(Ag+)小 |
B.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为Agl,则c(NaI)必须不低于![]() |
C.只能由 ![]() ![]() |
D.利用![]() |
(15分)铜及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)用新制Cu(OH)2与葡萄糖反应制备Cu2O,该反应中葡萄糖是 (填“氧化剂”或“还原剂”)
(2)用H2O2稀硫酸共同浸泡废印刷电路板可制备CuSO4若将该反应设计成原电池,
正极的电极反应式为
(3)用NH4NO3氧化海绵铜(含Cu和CuO)生产CuCl的部分流程如下:
①步骤I中,反应温度不宜过高的原因是 。
②步骤I中,0.5 mol NH4NO3参加反应有4mol电子转移,铜参与反应的离子方程式为 。
③步骤II中,物质X可选用的物质是 。(填序号)。
a.Cu b.C12 c.H2O2 d.(NH4)2SO3
④步骤II中物质X需要过量的原因,其一是加快反应速率,其二是 _。
⑤步骤II中当NH4 Cl加到一定的量时,生成CuCl 会部分溶解生成CuCl2-在一定温度下建立两个平衡:
Cu Cl(s) Cu+(a q) + Cl-(a q) Ksp=1.4x10-6
Cu Cl(s) + Cl一(a q)CuCl2(a q) K=0.35
分析[Cu+]、[CuCl2-]和Ksp,K的数学关系,在图中画出「Cu+]、[CuCl2]-的关系曲线(要求至少标出坐标点)
(15分)铝及其化合物用途广泛
(1)铝元素的离子结构示意图为
(2)下列实验能说明Al的金属性(原子失电子能力)小于Na的是 (填序号)。
a.分别将Na和Al同时放人冷水中
b.测定等物质的量的Na和A1与酸反应生成H2的体积
c.向Al(OH)3悬浊液中加人足量NaOH溶液
d.用pH计测量NaCl溶液与AlC13溶液的pH
(3)工业上,用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝,每生产1吨Al,阳极大约会损失0.6吨的石墨,则石墨被氧化为 (填化学式)。
(4)碳在高温下与Al2O3反应生成Al4C3固体和CO2该反应每转移1 mol电子,吸热a kJ,该反应的热化学方程式为____
(5)室温下,往0.2 mol·L-1 Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加人1.0 mol·L-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图所示
①a点溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)_______
②c→d时,A1元素的主要存在形式是 (填化学式)
③根据图中数据计算,A1(OH)3的KSP ≈ 。
常温下,几种难溶电解质的溶度积和弱酸的电离常数如下表所示:
则下列说法不正确的是
A.相同温度、相同浓度的钠盐溶液的pH:Na2S>Na2CO3>NaHS>NaCl>NaHSO4 |
B.在NaHS溶液中滴加硫酸铜溶液,生成黑色沉淀:HS-+Cu2+===CuS↓+H+ |
C.除去锅炉中的水垢时,通常先加入足量硫酸钠溶液,将碳酸钙转化成硫酸钙,然后再用酸液处理 |
D.在Mg(HCO3)2溶液中滴加足量澄清石灰水发生反应的离子方程式为Mg2++2HCO+2Ca2++4OH-===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O |
下列排列顺序正确的是
A.常温下将0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,c(Cl-) > c(Na+) > c(NH4+) > c (OH-) > c (H+)
B.常温下,物质的量浓度相等的①NH4HSO4②CH3COONH4③NH4Cl三种溶液中c(NH4+):①>③>②
C.0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=11,则溶液中:c(HA-)>c(OH-)>c(A2-)>c(H2A)
D.在相同条件下,将足量AgCl加入等体积的①0.01 mol•L-1AgNO3溶液②0.1 mol•L-1KCl溶液③蒸馏水三种液体中,所能溶解的AgCl质量关系为:①>②>③
钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如图:
负极电极反应式为 ,为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环。
(2)常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是_________(填离子符号),根据表中数据,浓度均为0.01mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是________(填编号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(3)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
当300mL 1mol·L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________________________。几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
pH |
7.6 |
5.2 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时,_______(填离子符号)先沉淀,
Ksp[Fe(OH)2] Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
(12分)有机反应中常用镍作催化剂,某化工厂收集的镍催化剂中含Ni 64.0%,Al 24.3%、Fe 1.4%,其余为SiO2和有机物。这些含镍废催化剂经乙醇洗涤后可按下列工艺流程回收镍:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
请回答下列问题:
(1)滤液A中存在的阴离子主要是______。
(2)硫酸浸取滤渣a后,所得滤液B中可能含有的金属离子是__________。
(3)滤液B中加入H2O2的目的是_______________。操作X的名称是 。
(4)含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绿色环保电池,广泛应用于电动汽车。其中M代表储氢合金,MH代表金属氢化物,电解质溶液可以是KOH水溶液。它的充、放电反应为:xNi(OH)2+MMHx+xNiOOH
电池充电过程中阳极的电极反应式为 ,放电时负极的电极反应式为 。
下列说法正确的是
A.在温度不变的条件下向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液,CaSO4将会析出,但Ksp不会发生改变 |
B.甲基环己烷一溴代物有4种异构 |
C.在pH<7的CH3COOH和CH3COONa的混合液中,一定有c(CH3COO-) > c(Na+) >c(H+)>c(OH-) |
D.PH值等于3的两种酸按一定比例混合后PH值可能变为7 |
(1)室温下,pH=13的NaOH溶液中,水电离出的c(H+)=a;pH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的c(H+)=b,则a∶b= 。
(2)中和相同体积、相同pH值的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液,所用相同物质的量浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者关系为 : 。
(3)已知(NH4)2A溶液是中性,又知将H2A溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的
pH 7(选填“>”、“<”或“=”);
(4)氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有: ;用离子方程式表示产生上述现象的原因 。在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象,这种单质是 (填字母)
A.碳 | B.硫 | C.镁 | D.铜 |
(5)在含有Cl—、Br—、I—的溶液中,已知其浓度均为0.1mo1/L,已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为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,试回答:
①当AgBr沉淀开始析出时,溶液中Ag+浓度是 。
②当AgCl沉淀开始析出时,溶液中的I—的浓度为: 。
铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O), 为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
|
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)得到溶液II,需加入氧化剂X, 最适合作氧化剂X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)加入氧化剂X的目的是 。
(3)为了除去Fe3+,需加入物质Y调节溶液的PH值为
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作? 。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;若Fe3+沉淀完全时,在溶液中Fe3+的浓度为1×10-5mol/L, 则此时溶液的PH最小为 .