某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol/L的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol/L NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
实验序号 |
加入试剂 |
实验现象 |
Ⅰ |
4 mL 2mol/LNH4Cl 溶液 |
沉淀溶解 |
Ⅱ |
4 mL蒸馏水 |
沉淀不溶解 |
(1)测得实验Ⅰ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因 。
(2)同学们猜测实验Ⅰ中沉淀溶解的原因有两种:
猜想1:氢氧化镁电离出OH-离子,与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水.
猜想2: 。
(3)为验证猜想,又设计了以下实验
序号 |
实验内容 |
结 果 |
1 |
测定醋酸铵溶液的pH |
pH约为7,溶液呈中性 |
2 |
取少量的相同质量的氢氧化镁分别盛放在试管中,分别向其中滴加醋酸铵溶液和氯化铵溶液 |
固体均溶解 |
①用醋酸铵溶液与氢氧化镁反应的原因是 。
②实验证明猜想正确的是 (填“1”或“2”)。
(4)实验Ⅱ观察到沉淀不溶解。该实验的目的是 。
工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至 ;宜用的试剂为 。
A.1.5
B.3.7
C.9.7
D.氨水
E.氢氧化锶粉末
F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。
滴定法是化学上常用的定量分析的方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
I.甲化学兴趣小组取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液作指示剂,用0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作3次,并记录数据。
(1)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。(填序号)
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(2)判断滴定终点的现象是:_____________________。
(3)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为________mol/L。
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准NaOH溶液读数记录(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
20.00 |
0.40 |
20.40 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.00 |
第三次 |
20.00 |
2.00 |
24.10 |
II.乙化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量。实验如下:
①取水样10.0 ml于锥形瓶中,加入10.0 ml的KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②将自己配制的0.01mol·L-1标准Na2S2O3溶液装入滴定管中,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3="2NaI+" 2Na2S4O6。试回答下列问答:
(1)步骤①发生的化学反应方程式为:_______________;加入的指示剂是_______。
(2)步骤②应使用_________式滴定管。
(3)氯的所测浓度比实际浓度会偏大,造成误差的原因可能是______(填序号)
A 配制标准Na2S2O3溶液定容时,加水超过刻度线
B 锥形瓶水洗后直接装待测水样
C 装标准Na2S2O3溶液的滴定管水洗后没有润洗
D 滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数;
E 滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
III.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂。已知一些银盐的颜色和Ksp(20℃)如下表,测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银溶液进行滴定。
化学式 |
AgCl |
AgBr |
AgI |
Ag2S |
Ag2CrO4 |
颜色 |
白色 |
浅黄色 |
黄色 |
黑色 |
红色 |
Ksp |
2.0×10-10 |
5.4×10-13 |
8.3×10-17 |
2.0×10-48 |
2.0×10-12 |
(1)滴定时,你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的___________。(填序号)
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=__________。
某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
(1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,这是由于相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)你认为在除铁过程中选用下列物质中的 (填序号)作为试剂甲是比较合适的。
A.KMnO4 B.HNO3 C.H2O2 D.Cl2
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
(4)请写出加甲物质后,加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe(OH)3反应的离子方程式 。
(5)298K时,残留在乙溶液中的c(Fe3+)在 __ mol/L以下。Fe(OH)3的KSP= 2.70×10-39
(6)乙的溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是 。
(7)请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式 。
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①下列操作会造成测定结果偏高的是 (填选项字母)。
A、滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确
B、盛NaOH溶液锥形瓶用蒸馏水洗后,未用NaOH溶液润洗
C、酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D、滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
②某学生的实验操作如下:
A、用碱式滴定管取稀NaOH溶液25.00 mL,注入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂
B、用待测定的溶液润洗碱式滴定管
C、用蒸馏水洗干净滴定管
D、取下酸式滴定管,用标准HCl溶液润洗后,注入标准液至“0”刻度以上2~3cm处,再把滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E、检查滴定管是否漏水
F、另取锥形瓶,再重复操作一次
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
a.滴定操作的正确顺序是(用序号填写) 。
b.在G操作中如何确定终点? 。
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+22MnSO4+8H2O。表格记录了实验数据:
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准KMnO4溶液体积(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
25.00 |
0.50 |
20.40 |
第二次 |
25.00 |
3.00 |
23.00 |
第三次 |
25.00 |
4.00 |
24.10 |
①滴定时,KMnO4溶液应装在 (“酸”或“碱”)式滴定管中,达终点时的现象是 。
②该草酸溶液的物质的量浓度为 。
(3)沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选的指示剂是 (填选项字母)。
难溶物 |
AgCl |
AgBr |
AgCN |
Ag2CrO4 |
AgSCN |
颜色 |
白 |
浅黄 |
白 |
砖红 |
白 |
KSP |
1.77×10-10 |
5.35×10-13 |
1.21×10-16 |
1.12×10-12 |
1.0×10-12 |
A、NaCl B、NaBr C、NaCN D、Na2CrO4
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(以下数据和实验均指在25℃下测定)
难溶电解质 |
CaCO3 |
CaSO4 |
Ksp |
2.8×10-9 |
9×10-6 |
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入足量Na2CO3固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液.
④ 。
(1)步骤①所得悬浊液中c(Ca2+)=________ mol·L-1
(2)写出第②步发生反应的离子方程式:________________________________.
(3)请补充第④步操作及发生的现象________________________________________________.
(4)请写出该原理在实际生产生活中的一个应用 。
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为____________________________.
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为______________________.
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是_________(填化学式),写出该溶液的一种用途__________
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10—12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________________.
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1) 加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内,使溶液中的 沉淀(写离子符号)。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为 。
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为 。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下:
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为 。
(2)步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是 。
(3)步骤⑤的操作为
(4)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
pH |
< 8.0 |
8.0 ~ 9.6 |
> 9.6 |
颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为 [25℃时,Ksp[Mg(OH)2] =5.6×10-12]。
实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)此过程的离子反应方程式为_______________________________________________,
为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置_________。
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器Z中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加M调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到,就认为沉淀完全)然后过滤、浓缩、结晶。
已知:
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2g,最后所得溶液为500mL溶液中含有铁元素0.005mol。
①方案1中的Z仪器名称是__________。
②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为________。
③方案2中M物质可选用的是___________。
A.CaO B.NaOH C.CuCO3 D.CuO E.Fe2(SO4)3
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因_______________,
_______________________________________。
(3)实验室利用惰性电极电解硫酸铜溶液,电解反应化学方程式为_________________,
欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的___________。
A. B. C. D. E.
氢溴酸在工业和医药领域中有着广泛的用途,下图是某兴趣小组模拟工厂制备氢溴酸粗品并精制的流程如下:
(1)混合①使用冰水的目的是 ;
(2)操作II和III的名称是 , ;
(3)混合②中发生反应的离子方程式为 ;
(4)工业上用氢溴酸和大理石制得溴化钙中含有少量Al3+、Fe3+杂质,加入适量的试剂 (填化学式)后控制溶液的PH约为8.0即可除去杂质,控制溶液的PH约为8.0的目的是_______________________________________________________;
(5)t℃时,将HBr通入AgNO3溶液中生成的AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,又知t℃时AgCl的Ksp=4×l0-10,下列说法不正确的是 ( )
A.向含有Cl-和Br- 的混合液中滴加硝酸银溶液,一定先产生AgBr的沉淀 |
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点 |
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 |
D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数Κ≈816 |
(15分)三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:
⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 。
⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是 (选填字母),滴定终点的现象为 。
a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是 ,如无此操作所测Cl元素含量将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 。
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。
处理该厂废水最合适的工艺条件为 (选填字母)。
a.调节pH=9 b.调节pH=10 c.反应时间30 min d.反应时间120 min
③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到的产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O),它在空气中极易潮解、易溶于水,是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:①准确称取5. 550g样品溶于水,配成l00mL溶液。②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0. 580g。③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305g。
(1)步骤②中检验白色固体已洗净的方法是 。
(2)已知某温度下Mg( OH)2的Ksp ="6.4" xl0-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10 -5mol·L-1可视为沉淀完全,则应保持溶液中c(OH-)≥ mol·L-1。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为)发生反应:。某课题组用为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的和溶液均可实现上述转化,在溶液中转化率较大,理由是。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[],它和受热都易分解生成。该课题组对固体产物(不考虑)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为;
假设二:;
假设三:。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
预期的实验现象和结论 |
取一定量样品充分干燥,…… |
②定量研究:取26.7的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
。