高中化学探究沉淀溶解填空题

单质硅是很重要的工业产品。
（1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁。根据下列条件：
Mg（s）＋ 1/2O₂（g）＝ MgO（s）  △H₁＝－601．8 kJ/mol
Mg（s）＝ Mg（g）                △H₂＝+75 kJ/mol
Si（s） ＋ O₂（g） ＝ SiO₂（s）   △H₃＝ －859．4 kJ/mol
则2MgO（s）＋ Si（s）＝ SiO₂（s）＋ 2Mg（g）  △H ＝        
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H₂O=Mg(OH)₂+ 2Ni(OH)₂，写出电池正极的电极反应式                       。
（2）制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物主要是SiCl₄，SiCl₄对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl₄和钡矿粉（主要成分为BaCO₃，且含有Fe³⁺、Mg²⁺等离子）制备BaCl₂·2H₂O和SiO₂等物质。工艺流程如下：

已知： 25℃ K_sp[Fe(OH)₃]＝4．0×10^-38， K_sp[Mg(OH)₂]＝1．8×10^-11；通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉淀就达完全。回答下列问题：
①SiCl₄发生水解反应的化学方程式为_______________________________________。
②若加钡矿粉调节pH=3时，溶液中c(Fe³⁺)=             。
③若用10吨含78% BaCO₃的钡矿粉，最终得到8．4吨BaCl₂·2H₂O (M=244g/mol)，则产率为      。
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的溶液和溶液（中性）。请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的溶液的原因______。

工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe₂O₄，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题：

（1）酸浸时ZnFe₂O₄会生成两种盐，该反应的化学方程式为     
（2）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe^2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe^3＋转为Fe(OH)₃沉淀。
①写出酸性条件下H₂O₂与Fe^2＋反应的离子方程式     
②25⁰C时，pH=3的溶液中，c (Fe^3＋)＝     mol/L（已知25℃，。
③净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是     。
（3）若没有净化II操作，则对锌的制备带来的影响是        。
（4）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有        。

工业上用含锌物料(含FeO、CuO等杂质)可制得活性ZnO，流程如下：

(1)上述流程中，浸出用的是60%H₂SO₄(1.5 g·cm^－3)，配制这种H₂SO₄ 100 mL需要18.4 mol·L^－1的浓H₂SO₄________ mL(保留一位小数)。
(2)加入氧化剂H₂O₂后，有Fe(OH)₃沉淀出现，没有Cu(OH)₂沉淀出现，若溶液中c(Fe^3＋)＝2.6×10^－18 mol·L^－1，则溶液中c(Cu^2＋)的取值范围是________mol·L^－1。(已知K_sp[Fe(OH)₃]＝2.6×10^－39，
K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20)
(3)加入NH₄HCO₃后生成的沉淀是形态均为Zn_a(OH)_b(CO₃)_c(a、b、c为正整数)的两种碱式碳酸锌A和B的混合物，A中a＝5、b＝6，则生成碱式碳酸锌A的化学方程式为__________________________________________________。
(4)取洗涤、烘干后的碱式碳酸锌A和B的混合物49.70 g，其物质的量为0.10 mol，高温焙烧完全分解得到37.26 g ZnO、3.584 L CO₂(标准状况下)和水，通过计算求出碱式碳酸锌B的化学式。

化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。
请回答下列问题：
（1）工业上采取CO和H₂为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：2CO（g）＋4H₂（g）
CH₃CH₂OH（g）＋H₂O（g）。请写出该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
（2）常温下，浓度均为0.1 mol·L^－1的六种溶液的pH如下表：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN	Na2SO4
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1	7.0

 
①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是________。
②根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L^－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是________（填字母）；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________（填字母）。
A．HCN      B．HClO      C．H₂SO₄     D．CH₃COOH     E．H₂CO₃
③把CO₂气体通入饱和碳酸钠溶液中，可以观察到的现象为________，原因为________（用离子方程式表示）。
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为____________。
（3）某温度时，BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是_______。

A．加入适量BaCl₂（固体）可以使溶液由d点变到c点
B．通过加水稀释可以使溶液由b点变到a点
C．d点无BaSO₄沉淀生成
D．a点对应的K_sp等于c点对应的K_sp

CuCl₂溶液中的铜主要以Cu (H₂O)₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu(H₂O)₄²⁺(蓝色)+4Cl^-CuCl₄^2-(黄色)+4H₂O；电解不同浓度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl₂溶液的装置，实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题：
 
（1）甲电极的电极反应式为_________________。
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为_________________。
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为__________；
A．由黄色变为浅蓝色    B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu(OH) ₂絮状物。经测，甲电极附近溶液的pH＝a，此时甲电极附近溶液中c(Cu²⁺)＝______ mol·L^-1。(已知：Cu(OH) ₂的K_sp＝2.2×10^-20)。
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I₂氧化为IO₃^-。该反应的离子方程式为______________。

X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表的位置如图。其中W的原子序数是Y的2倍。

（1）W离子的结构示意图为____________。
（2）X的最简单氢化物与Cl₂发生取代反应的化学方程式为(写一个)________________。
（3）能证明X、Z两元素非金属性强弱的离子方程式为__________________________。
（4）一定条件下，在密闭容器中，充入一定量的XY2（g）和XY (g)，发生反应：
WY₂(g)+2XY(g) 2XY₂ (g)+W（1）。T₁^oC时，各物质的平衡浓度如下表：

②若温度升高到T₂^oC时，反应的平衡常数为6.64，则该反应的正反应为_______反应(填 “吸热”或“放热”)。
（5）① 25℃、101 kPa，l mol金属镁完全燃烧放出300.0 kJ热量，1 mol单质X完全燃烧放出393.5 kJ热量。金属镁与X的最高价氧化物反应的热化学方程式为_________。
②室温下，Mg(OH) ₂饱和溶液_________(填“能”或“不能”)使酚酞试液变红，通过计算说明原因(已知：Ksp[Mg(OH) ₂]=4.0×10^-12)。答__________________________

如图表示各物质之间的转化关系。已知D、E、Z是中学化学常见的单质，其他都是化合物。Z、Y是氯碱工业的产品。D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂。E为日常生活中应用最广泛的金属。除反应①外，其他反应均在水溶液中进行。请回答下列问题。

（1）写出X的电子式：            。
（2）常温时pH =12的G溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为          （写出计算式）。
（3）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，铜为镀层金属，则铜是____极，请写出在E电极上发生的电极反应式：             。
（4）写出反应③的离子方程式：                   。
（5）现有无标签的Y和M的两种无色水溶液，不用其他任何试剂，请你设计一个简单的实验对这两种溶液加以鉴别                （回答实验操作、现象及结论）。
（6）A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀，某温度下此沉淀的Ksp =2.097×l0^－39。将0.01 mol/L的A溶液与0.001 mol·L^－1的NaOH溶液等体积混合，你认为能否形成沉淀____（填“能”或“不能”），请通过计算说明                             。

电镀厂镀铜废水中含有CN^－和Cr₂O₇^2-，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是________。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________________________
__________________________________。
（3）步骤③中，每处理0.4 mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4 mol，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因：
________________________________________________________________________。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄·7H₂O，将Cr₂O₇^2-还原成Cr^3＋，调节pH，Fe、Cr转化成相当于Fe^Ⅱ[FeCr]O₄(铁氧磁体，罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄·7H₂O，下列结论正确的是________。

A．x＝0.5，a＝8	B．x＝0.5，a＝10
C．x＝1.5，a＝8	D．x＝1.5，a＝10

工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Cl^－和SO₄^2—等杂质，提纯工艺流程如下：

Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

Ⅱ.有关物质的溶度积如下：

物质	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	Mg(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	4.96×10^－9	6.82×10^－6	4.68×10^－6	5.61×10^－12	2.64×10^－39

 
回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有________(填写化学式)。25℃时，向含有Mg^2＋、Fe^3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8 时，c(Mg^2＋)∶c(Fe^3＋)＝________。
(2)操作X为________，其温度应控制在_____________________________________
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________，并说明理由______________________________
________________________________________________________________________。

A、B、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。A、B组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；A、D处于同一主族，E的最外层电子数等于其电子层数。
（1）B在元素周期表的位置是           ；四种元素的简单离子，半径最大的是     （填离子符号）；单质D暴露于空气中最终产物是                 。
（2）B的一种氧化物BO₂与水反应的化学方程式为：                             。
（3）甲和B的最高价氧化物的水化物反应生成乙。在0.1 mol·L^-1乙溶液中，所含离子浓度由大到小的顺序是                                                             。
（4）25℃时，E的最高价氧化物的水化物K_SP=1.0×10^-34，使含0.1 mol·L^-1E离子的溶液开始产生沉淀的pH为              。

A、B、C、D分别为NH₄HSO₄、Ba(OH)₂、AlCl₃、Na₂CO₃ 4种物质中的1种，溶于水均完全电离，现进行如下实验：
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体；
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲。
请回答：
(1)A的化学式为________；室温时，将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍，pH分别变为a和b，则a________b(填“>”“＝”或“<”)。
(2)加热蒸干C溶液并灼烧，最后所得固体为________(填化学式)。
(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为__________________________________________
(4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液，滴加过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动；最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(5)已知沉淀甲的K_sp＝x。将0.03 mol·L^－1的A溶液与0.01 mol·L^－1的B溶液等体积混合，混合溶液中酸根离子的浓度为________(用含x的代数式表示，混合后溶液体积变化忽略不计)。

工业上将制取重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)和铬酸酐(CrO₃)的剩余废渣称为铬渣，其成分为SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CrO₃、K₂Cr₂O₇等。
已知：
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②＋6价铬易被人体吸收，可致癌；＋3价铬不易被人体吸收，毒性小。
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。

物质	开始沉淀	完全沉淀
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.7	4.7
Cr(OH)3	4.7	a
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mg(OH)2	9.6	11.1

 
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO₄·7H₂O)，加入绿矾的目的是_____________________________________________
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是____________________________________________________________；
常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝10^－32，要使Cr^3＋完全沉淀[c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a＝________。
(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含____________________溶质的溶液。

硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃、FeCO₃、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如图下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是____________________________________。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe（OH）₂＋□______＋□______=□Fe（OH）₃＋□Cl^－
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是________________。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为___。

	Mg（OH）2	Zn（OH）2	MgCO3	CaCO3
开始沉 淀的pH	10.4	6.4
沉淀完全 的pH	12.4	8.0
开始溶 解的pH		10.5
Ksp	5.6×10^－12		6.8×10^－6	2.8×10^－9

 
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________（选填序号）。
a．大理石粉      b．石灰乳       c．纯碱溶液     d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃的质量分数不低于________。

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K_sp＝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_________________________________。

钡（Ba）和锶（Sr）及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO₄和SrSO₄都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO₄和SrSO₄转化成难溶弱酸盐。已知：
SrSO₄（s）Sr^2＋（aq）＋SO₄^2-（aq）　K_sp＝2.5×10^－7
SrCO₃（s）Sr^2＋（aq）＋CO₃^2-（aq）　K_sp＝2.5×10^－9
（1）将SrSO₄转化成SrCO₃的离子方程式为________________________，该反应的平衡常数表达式为____________；该反应能发生的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（用沉淀溶解平衡的有关理论解释）
（2）对于上述反应，实验证明增大CO₃^2-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO₄的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况（填“增大”、“减小”或“不变”）：
①升高温度，平衡常数K将________；
②增大CO₃^2-的浓度，平衡常数K将________。
（3）已知，SrSO₄和SrCO₃在酸中的溶解性与BaSO₄和BaCO₃类似，设计实验证明上述过程中SrSO₄是否完全转化成SrCO₃。
实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为_____________________。