高中化学探究沉淀溶解填空题

工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质，并用来生产ZnSO₄ ·6H₂O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的 pH 如下表。

氢氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Zn（OH）2	Cu（OH）2
开始沉淀的 pH	3.3	1.5	6.5	5.4	4.2
沉淀完全的 pH	5.2	3.7	9.7	8.0	6.7

（1）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有____________。
（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H₂O₂溶液的目的是______________。为使 Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀完全，而Zn（OH）₂不沉淀，应控制溶液的pH范围为__________________。为控制上述pH范围可选择加入的试剂或药品是                  。
A．ZnO         B．氨水         C．固体NaOH           D．ZnCO₃
（3）常温下，已知 Ksp[Zn（OH）₂]=5×10^-17，某 ZnSO₄溶液里c（Zn²⁺）=0.5mol/L，如果要生成Zn（OH）₂沉淀，则应调整溶液 pH 大于_______________。
（4）当向含相同浓度Cu^2＋、Fe^3＋、Fe^2＋的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，________（填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe（OH）₂]________Ksp[Cu（OH）₂]（填“＞”、“＝”或“＜”）

用离子方程式解释下列过程：
（1）纯碱溶液显碱性：____________________。
（2）泡沫灭火器的反应原理（硫酸铝溶液与小苏打）：_______________________。
（3） AgCl的浊液中加入KI溶液，白色沉淀变为黄色：____________________。

欧盟定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6
kJ热量。该反应的热化学方程式：                            。
（2）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 T/℃   n/mol	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①写出NO与活性炭反应的化学方程式                       。
②上述反应T₁℃时的平衡常数为 K₁，T₂℃时的平衡常数为 K₂。
Ⅰ．K₁ =        。（列式并计算）
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T₁和T₂的关系是（填序号）                 。
a．T₁＞T₂        b．T₁＜T₂        c．无法比较
（3）CO₂经常用氢氧化钠溶液来吸收，现有0.4molCO₂，若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                         。
（4）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li₂CO₃和 Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与 CO₂的混合气为阴极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO-4e^—+ 2CO₃^2— =4CO₂，则阴极反应式为:                         。
（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=3.8×10^-9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为                    。

水是最常用的溶剂，许多化学反应都需要在水溶液中进行。请仔细分析并回答下列各题。
（1）用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液，得到如下所示滴定曲线图：

①用NaOH 溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为________，符合其滴定曲线的是_______(填“I”或“II”)；
②滴定前的上述三种溶液中，由水电离出的c(H⁺)最大的是_________溶液(填化学式)；
③图中v₁和v₂大小的比较：v₁_______v₂ (填“>”、“<”或“=”)；
④图I中M 点对应的溶液中，各离子的浓度由大到小的顺序是______________。
（2）某同学为了研究难溶电解质的溶解平衡，设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25 ℃ ）：

操作步骤	现象
步骤1：向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液，充分反应后过滤	出现白色沉淀
步骤2：向滤液中加少量2mol/LFe(NO3)3溶液	溶液变红色
步骤3：向步骤2所得溶液中，加入少量3mol/LAgNO3溶液	现象a
步骤4：取步骤1所得少量滤渣加入到适量的3mol/LKI溶液中	出现黄色沉淀

查阅资料：AgSCN是白色沉淀：K_sp(AgSCN)=1.0×10^-12；K_sp(AgI)=8.5×1^0-17.
① 请结合化学用语和必要的文字解释步骤2 现象出现的原因：____________________。
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为______________(任写一点即可)。
③ 写出步骤4 中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=__________。

镁是一种重要的金属资源，在工业上用途广泛。回答下列问题：
（1）已知某温度下Mg(OH)₂的Ksp = 6.4×l0^－12，当溶液中c(Mg²⁺) ≤1.0×10^－5mol/L可视为沉淀完全，则此温度下应保持溶液中c(OH^－) ≥ ______mol·L^－1。
（2）已知常温下CH₃COOH的电离常数为：K_a = l.75×10^－5mol/L；NH₃·H₂O的电离常数为，K_b =1.76×l0^－5mol/L。A．NH₄Cl溶液显酸性，原因是_________________________(用离子方程式表示)，NH₄Cl溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________；
B．CH₃COONH₄溶液显___________ (填“酸”、“碱”或“中”)性。
C．将饱和NH₄Cl溶液滴入少量的Mg(OH)₂悬浊液中，可看到白色沉淀溶解。产生这种现象的原因存在以下两种观点。
观点①：2NH₄⁺ + Mg(OH)₂= 2NH₃·H₂O+ Mg²⁺ ；
观点②的离子方程式为_________________________。
要验证①和②谁是Mg(OH)₂溶解的主要原因，可选取______________(填序号)代替NH₄Cl溶液作对照实验。
a． NH₄NO₃       b． (NH₄)₂SO₄      c． CH₃COONH₄       d． NH₄HSO₄

I.  H₂A在水中存在以下平衡：H₂A H⁺＋HA^-，HA^-H⁺＋A^2-
（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为                   。
（2）常温时，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是______________。

A．c(Na^+ )＞c(K^+ )	B．c(H ^+)•c(OH )＝1×10^-14
C．c(Na^+ )＝c(K^+ )	D．c(Na^+ )＋c(K^+ )＝c(HA^- )＋c(A^2-)

Ⅱ.含有Cr₂O₇^2- 的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L  Cr₂O₇^2-。为使废水能达标排放，作如下处理：

（3）该废水中加入FeSO₄•7H₂O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：                。
（4）欲使25 L该废水中Cr₂O₇^2-  转化为Cr³⁺，理论上需要加入_________g FeSO₄•7H₂O。
（5）若处理后的废水中残留的 c(Fe³⁺)＝1×10^-13mol/L ，则残留的 Cr³⁺的浓度为_________。（已知：Ksp[Fe(OH)₃]≈1.0×10^-38mol,/L ，Ksp[Cr(OH)₃]≈1.0×10^-31 mol/L ）
III.已知：I₂＋2S₂O₃^2-==2I^-＋S₄O₆^2-。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0 mL，恰好反应完全。
（6）步骤c中判断恰好反应完全的现象为
（7）根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是           mg/kg。(以含w的代数式表示)

25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶解度/g	9×10^－4	1.7×10^－6	1.5×10^－4	3.0×10^－9
沉淀完全时的pH	11.1	6.7	9.6	3.7

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为__________(填化学式)而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择_____________________。
（3）②中除去Fe^3＋所发生的离子方程式为____      。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是_____________(填字母)。
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu^2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在

发生在天津港“8•12”特大火灾爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注．
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料．
已知：H₂(g)+O₂(g)═H₂O(g)△H₁=﹣241.8kJ•mol^﹣1
C(s)+O₂(g)═CO(g)△H₂=﹣110.5kJ•mol^﹣1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：               ．
（2）由于CaC₂、金属钠、金属钾等物质能够跟水反应给灾后救援工作带来了很多困难．如果在实验室，你处理金属钠着火的方法是               ．
（3）事故发生后，爆炸中心区、爆炸区居民楼周边以及海河等处都受到了严重的氰化物污染．处理NaCN的方法是：用NaClO在碱性条件下跟NaCN反应生成无毒害的物质，试写出该反应的离子反应方程式         ．
（4）电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染．电化学降解NO₃^-的原理如图所示，电源正极为              (填“a”或“b”)；若总反应为4NO₃^﹣+4H⁺═5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为                  ．
（5）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr₂O₇^2﹣转化为Cr(OH)₃沉淀除去，
已知在常温下：Ksp[Fe(OH)₂]=1×10^﹣15、Ksp[Fe(OH)₃]=1×10^﹣38、Ksp[Cr(OH)₃]=1×10^﹣23，当离子浓度在1×10^﹣5mol/L以下时认为该离子已经完全沉淀，请回答：
①相同温度下Fe(OH)₃的溶解度           Cr(OH)₃的溶解度(填“＞”、“＜”或“=”)
②浓度为0.1mol/L的Fe²⁺与10.0mol/L Cr³⁺同时生成沉淀的pH范围是               ．

已知Cr(OH) ₃在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)₄]^―，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。
还原法在酸性介质中用FeSO₄等将+6价铬还原成+3价铬。 具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子	Fe^2+	Fe^3+	Cr^3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH	9．0	3．2	5．6

（1）写出Cr₂O与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式__________________。
（2）在含铬废水中加入FeSO₄，再调节pH，使Fe³⁺和Cr³⁺产生氢氧化物沉淀。
则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂最好为：_____________（填序号）；
A．Na₂O₂  B．Ca(OH)₂  C．Ba(OH)₂  D．NaOH
此时调节溶液的pH范围在____________（填序号）最佳。
A．12～14   B．10～11   C．6～8   D．3～4
（3）将等体积的4．0×10^-3mol·L^-1的AgNO₃和4．0×10^-3mol·L^-1的K₂CrO₄溶液混合能析出Ag₂CrO₄沉淀（K_sp(Ag₂CrO₄)=9．0×10^-12），请写出表示Ag₂CrO₄溶解平衡的方程式，并简要写出能生成Ag₂CrO₄沉淀原因的计算过程。

已知25 ℃时，CH₃COONH₄溶液呈中性。
Ⅰ.将0.1 mol·L^－1的CH₃COOH溶液与0.1 mol·L^－1的NaOH溶液等体积混合(混合溶液的体积变化忽略不计)，测得混合溶液的pH＝9。回答下列问题：
（1）用离子方程式表示混合溶液的pH＝9的原因________________________。
（2）混合后溶液中c(CH₃COOH)＝_________________mol·L^－1  (填写精确值)。
（3）相同温度相同浓度的下列四种溶液：①(NH₄)₂CO₃②CH₃COONH₄③(NH₄)₂SO₄④NH₄Cl，pH由大到小的排列顺序为____________________(填序号)。
Ⅱ. Mg(OH)₂沉淀可溶解于NH₄Cl溶液。同学对有关该反应的原理的解释如下：甲同学认为是NH₄Cl水解，溶液呈酸性，H^＋中和了Mg(OH)₂电离出的OH^－导致沉淀溶解；乙同学认为是NH与Mg(OH)₂电离出的OH^－反应生成弱电解质NH₃·H₂O，导致沉淀溶解。
（4）丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列一种试剂来验证甲、乙两同学的观点，他选用的试剂是(  )

A．NH4NO3

B．CH3COONH4

C．Na2CO3

D．NH3·H2O

（5）丙同学选择该试剂的理由是：_____________________。
（6）丙同学将所选试剂滴加到Mg(OH)₂悬浊液中，Mg(OH)₂溶解，由此可知：________(填“甲”或“乙”)的解释更合理。Mg(OH)₂沉淀与NH₄Cl溶液反应的离子方程式为：____________________。
（7）现有Mg(OH)₂和Al(OH)₃沉淀的混合物，若除去Mg(OH)₂得到纯净的Al(OH)₃，可用______________(填写所用试剂的化学式，试剂从本题涉及的试剂中选取，下同)；若除去Al(OH)₃得到纯净的Mg(OH)₂，可用_________________。

某学生欲用电解纯净CuSO₄溶液的方法来测定铜的相对原子质量。其实验过程如图所示：

（1）步骤①所加的A的化学式为           ；已知：常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38，Cu(OH)₂的溶度积K_sp=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^－1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0 mol·L^－1，则加入A调pH范围是_____     ___    (已知lg2=0.3)
（2）步骤②中所用的部分仪器如右图：则A应接在直流电源的        极(填“正”或“负” )。

（3）石墨电极上的电极反应式                   。
（4）下列实验操作中必要的是(填字母)            。

A．称量电解前电极的质量

B．电解后，电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗

C．刮下电解后电极上析出的铜，并清洗、称重

D．电极在烘干称重的操作中必须按“烘干→称重→再烘干→再称重”进行

E．在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法
（5）铜的相对原子质量为                    (用带有n、V的计算式表示)。
（6）若②用甲醇—O₂—熔融碳酸盐电池提供电能，写出该电池负极的电极反应式                

锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。
（1）锌锰干电池的反应为2MnO₂ +Zn+2NH₄Cl ="2" MnO(OH) +Zn(NH₃)₂Cl₂，MnO(OH)中锰元素的化合价为____。
（2）向废电池还原后的废液（含有Mn²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺等）中逐滴滴加Na₂S溶液，最先生成的沉淀为   （填化学式）。[已知K_sp(MnS)=1.4×10-^{1 5}，K_sp(ZnS)=2.9×10 ^-25，K_sp(FeS)=6．0×10^-18]
（3） Mn²⁺催化H₂O₂分解：2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)  △H₁，其反应机理如下：

①已知反应Ⅱ为MnO₂(s)+H₂O₂（1） +2H⁺( aq)=Mn²⁺(aq) +O₂(g)+2H₂O（1）  △H₂。写出反应I的热化学方程式（焓变用△H₁和△H₂表示）：               。
②某温度时，向10 mL0.4 mol．L^-1 H₂O₂液中滴入1滴MnSO₄发生分解：2H₂O₂ =2H₂O+O₂，测得不同时刻生成O₂的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：

0～2 min时反应速率比2～4 min时的快，其原因是_________；
0～6 min的平均反应速率v(H₂O₂)=                  （忽略溶液体积的变化）。
（4）锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：

①反应I的正反应是            （填“放热”或“吸热”）反应。
②反应Ⅱ的平衡常数表达式为                        。

葡萄酒常用Na₂S₂O₅做抗氧化剂。
（1）1.90g Na₂S₂O₅最多能还原        mLO₂(标准状况)。
（2）0.5mol Na₂S₂O₅溶解于水配成1L溶液，该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。

写出Na₂S₂O₅溶解于水的化学方程式         ；当溶液pH小于1后，溶液中H₂SO₃的浓度变小，其原因可能是                                     。
已知：K_sp[BaSO₄]＝1×10^－10，K_sp[BaSO₃]＝5×10^－7。把部分被空气氧化的该溶液pH调为10，向溶液中滴加BaCl₂使SO₄^2－沉淀完全[c(SO₄^2－)≤1×10^－5mol·L^－1]，此时溶液中c(SO₃^2－)≤       mol·L^-1。
（3）葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定（已知:SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI）：准确量取100.00mL葡萄酒样品，加酸蒸馏出抗氧化剂成分。取馏分于锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用物质的量浓度为0.0225mol·L^-1标准I₂溶液滴定至终点，消耗标准I₂溶液16.02mL。重复以上操作，消耗标准I₂溶液15.98mL。计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位：mg·L^－1，以SO₂计算，请给出计算过程。)

请按要求回答下列问题：
（1）将100mL 0.3mol·L^－1的NaHSO₄溶液和100mL 0.2mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液充分混合，写出所发生反应的离子方程式：____________________________；
若向反应后的溶液中滴加2-3滴酚酞试液，则溶液的颜色变为__________________；
（2）某温度时，水的离子积常数K_W=10^－13，将此温度下pH=11的Ba(OH)₂溶液aL与pH=1的H₂SO₄溶液bL混合，设混合溶液体积为两者之和，所得固体体积忽略不计。若所得混合溶液为中性，则a：b=_________________
（3）已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且K_sp(AgX)＝1.8×10^－10，K_sp(AgY)＝1.0×10^－12，K_sp(AgZ)＝8.7×10^－17。则AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(mol/L)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为：____________________________；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”)。

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶解度/g	9×10^－4	1.7×10^－6	1.5×10^－4	3.0×10^－9

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
（1）上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为_______（填化学式）而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择_________为宜，其原因是_____________。
（3）②中除去Fe^3＋所发生的离子方程式为__________________________。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是__________________（填字母，多选不得分，少选得1分）。
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu²⁺可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在