


2024届高三新高考化学大一轮专题练习-沉淀溶解平衡
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一、单选题
1.(2023春·广东茂名·高三茂名市第一中学校考阶段练习)常温下,往5mL蒸馏水中加入一定量的Mg(OH)2固体后,再加入Fe3+与Mg2+等物质的量的FeCl3的溶液,测得-lgc~进程曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.加入Mg(OH)2固体存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),使得c(H+)减少
B.加入FeCl3溶液后,c(Mg2+)增大,存在沉淀的转化
C.加入FeCl3溶液后,存在Fe3+水解,c(H+)增大
D.若增加FeCl3溶液的用量,最终pH会大于5
2.(2023·浙江·统考模拟预测)印尼苏拉威西岛特产的椰子蟹具有异常坚硬的甲壳,这归功于摄入的椰子中的月桂酸(C11H23COOH),在表面的角质层中形成难溶的月桂酸磷酸钙,存在如下平衡:Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2+(aq)+PO(aq)+3C11H23COO-(aq) Ksp=7.3×10-35,已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9。下列说法不正确的是
A.椰子蟹摄入月桂酸含量较高的椰肉有助于形成更加坚硬的甲壳
B.弱碱性的海水可以保护椰子蟹外壳,使其不易被腐蚀
C.将少量月桂酸磷酸钙投入适量1mol•L-1碳酸钠溶液中,可实现其与碳酸钙的转化
D.海水中CO2浓度升高,会腐蚀椰子蟹的外壳,使Ksp增大
3.(2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考二模)下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.甲装置用于酸性溶液滴定溶液
B.乙装置用于判断,且可转化成
C.丙装置可用于吸收氨气,且能防止倒吸
D.丁装置可用于除去氯气中的HCl
4.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)室温时,通过实验探究溶液的性质,操作及现象如下表所示:
实验
实验操作及现象
1
测定溶液的pH,测得溶液pH<7
2
向溶液中加入等体积的溶液,产生白色沉淀(草酸钙的)
3
向溶液中滴加少量NaOH溶液,加热产生刺激性气味气体,后冷却至室温
下列说法正确的是
A.溶液中存在:
B.由实验1可得:
C.由实验2所得溶液:
D.实验3所得溶液中水的电离程度大于溶液
5.(2023春·四川内江·高三四川省内江市第六中学校考期中)下列实验的操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论,
A
相同温度下,分别测定浓度均为0.1 mol∙L−1的CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH
后者大于前者
水解常数: Kh(CH3COO-)
将密封有红棕色NO2气体的圆底烧瓶浸入冰水中
气体颜色变浅
反应2NO2N2O4 △H>0
C
分别向0.1 mol∙L−1的醋酸和饱和硼酸溶液中滴加等浓度的Na2CO3溶液
醋酸溶液中有气泡产生,硼酸溶液中无气泡
酸性:硼酸>醋酸>碳酸
D
将0.1 mol∙L−1AgNO3溶液和0.05 mol∙L−1 NaCl溶液等体积混合,再向混合液中滴入0.05 mol∙L−1NaI溶液
先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀
Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
6.(2023春·江苏镇江·高三统考期中)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和,还有少量、的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收。
已知:室温下,、、。、完全沉淀时的pH分别是3.2和4.6;开始沉淀时的pH是7.2。
下列说法正确的是
A.“脱硫”后的滤液中,
B.“酸浸”中和的反应,体现了的氧化性
C.“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是和
D.“沉铅”时,控制溶液的,则滤液2中为
7.(2023春·浙江·高三期中)常温下,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述不正确的是
A.计算可得
B.a点表示的是AgCl的不饱和溶液
C.向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
D.的平衡常数为
8.(2023·河北张家口·统考一模)室温下,用NaOH溶液调节0.1mol•L-1FeCl3溶液的pH,溶液中离子浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.M点时溶液中的Fe3+恰好沉淀完全
B.Ksp[Fe(OH)3]的数量级为10-37
C.N点溶液中存在3c(Fe3+)+c(H+)<c(Cl-)+c(OH-)
D.曲线上的点对应体系均为Fe(OH)3的悬浊液
9.(2023春·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考阶段练习)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向浓度均为0.1mol∙L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,先出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B
将丁烷裂解气通入到溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
裂解气中一定含有乙烯
C
镀锌铁钉和普通铁钉同时投入相同浓度的盐酸中,镀锌铁钉产生气泡更快
镀锌后的铁更易发生析氢腐蚀
D
用pH计测定相同温度下,相同物质的量浓度的NaHCO3溶液和NaCN溶液,发现NaHCO3溶液的pH小于NaCN溶液的pH
Ka1(H2CO3)<Ka(HCN)
A.A B.B C.C D.D
10.(2023·江苏·模拟预测)下列反应的离子方程式不正确的是
A.气体通入足量NaClO溶液:
B.明矾溶液中加入过量NaOH溶液:
C.向血红色溶液加入过量铁粉:
D.向硫化锌悬浊液滴加硫酸铜溶液;
11.(2023·全国·模拟预测)化学创造美好生活。下列劳动项目所涉及反应的离子方程式错误的是
A.工程师用FeS除去废水中的Hg2+ :FeS(s) + Hg2+ (aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq)
B.消防员使用泡沫灭火器灭火:A13+ +3 = Al(OH)3↓+3CO2↑
C.环保人员用漂白粉溶液脱除废气中的SO2:Ca2++2ClO- +SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D.工人用醋酸处理水垢中的氢氧化镁:Mg(OH)2 + 2CH3COOH= 2CH3COO-+Mg2+ +2H2O
12.(2023·广东深圳·统考二模)下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去氨气中的水蒸气
将混合气体通入盛有浓的洗气瓶
B
验证是弱电解质
分别取相同体积、溶液和盐酸,测定两者pH,并比较大小
C
检验1-溴丁烷中含有溴元素
取适量样品于试管中,加入适量溶液后加热,再滴加溶液
D
验证
向溶液中滴加几滴溶液,产生白色沉淀后,再滴加几滴溶液
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
13.(2023春·湖北武汉·高三统考阶段练习)在水中存在两种平衡:;,在25℃时,pc与pH的关系如下图所示,pc表示或浓度的负对数()。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.a点坐标为
C.的
D.向 mol⋅L溶液中加入NaOH至时,Al元素以存在
14.(2023·山东聊城·统考二模)天然溶洞的形成与岩石中的CaCO3和空气中CO2溶于天然水体形成的含碳物种的浓度有密切关系。常温下,某溶洞水体中pM随pH的变化关系如图所示。
[已知:;,M为或]下列说法正确的是
A.曲线③代表与pH的关系
B.的数量级为10-4
C.
D.pH由4到8的过程中增大的比快
三、工业流程题
15.(2023春·福建三明·高三三明一中校考期中)2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者,是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣(主要元素的含量:)制备,并用其制备。部分工艺流程如图(该流程可能造成水体砷污染):
已知:室温下测得滤液1、滤液2中部分离子的浓度如下表:
滤液1
22.72
20.68
60.18
滤液2
21.94
Ⅰ.制备
(1)处理废渣时粉碎的作用是_______。
(2)滤渣2的主要成分(填化学式)_______,滤液3可回收的物质是_______。
(3)下列有关说法正确的是_______。
A.中铁元素的化合价为价
B.流程中可以直接循环利用的物质为稀硫酸
C.室温下的等于
Ⅱ.制备
(4)将电池极和置于高温下反应,生成和一种温室气体,该反应的化学方程式是_______。
(5)需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,石墨的作用是_______(任写一点)。
(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠去除废水中的五价砷其机制模型如上图,其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是_______。
(7)在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧(无元素化合价变化)后得到一种磁性化合物,化学式为,该物质中二价铁与三价铁的个数比为(写整数比)_______。
16.(2023·全国·高三专题练习)三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,其相对分子质量为990)简称“三盐”,不溶于水及有机溶剂。主要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品,也可用于人造革等软质制品。以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13
请回答下列问题:
(1)写出步骤①“转化”的离子方程式:_______。
(2)根据下图溶解度曲线,由滤液1得到Na2SO4固体的操作为:将“滤液1”_______、_______、用乙醇洗涤后干燥。
(3)步骤③“酸溶”,为提高酸溶速率,可采取的措施是_______(任意写出一条)。
(4)“滤液2”中可循环利用的溶质为_______(填化学式)。若步骤④“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1,则此时c(SO)=_______mol·L-1。
(5)步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为_______。
(6)若消耗100.0 t铅泥,最终得到纯净干燥的三盐49.5 t,假设铅泥中的铅元素有75%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为_______。
17.(2023·全国·高三专题练习)电镀污泥中常含大量的铬(Cr),回收电镀污泥中的铬的方法很多。以电镀污泥[含Cr(OH)3及Al、Cu、Ni、Zn、Fe的金属阳离子等]为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的某工艺流程如图,回答下列问题:
已知:①“焙烧”后,Al、Zn的存在形式为NaAlO2、Na2ZnO2,Cu、Fe以最高价氧化物的形式存在
②2+2H+⇌+H2O
③当溶液的pH为6~7时,铅主要以铅离子形式存在;氢氧化锌和氢氧化铝均为两性氢氧化物,相关数据如下:
金属阳离子
完全沉淀pH
沉淀开始溶解pH
锌离子
8.0
10.5
铝离子
5.2
7.8
(1)“浸取”时不选用NaOH溶液浸取的原因为___________。
(2)“过滤I”后为了防止铬的流失需洗涤“滤渣I”,并将洗涤液与滤液合并,实验室洗涤的具体操作为___________。
(3)“除铝和锌”时,为了较好地达到目的,该步骤应注意___________。
(4)向“滤液1”中加稀盐酸的目的是___________。
四、原理综合题
18.(2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考阶段练习)可乐中的食品添加剂有白砂糖、二氧化碳、焦糖色、磷酸、咖啡因等,可乐的辛辣味与磷酸有一定关系,已知磷酸的沸点高,难挥发。
(1)室温下,测得溶液的pH=1.5,请用电离方程式解释原因:___________。
(2)牙釉质的主要成分是羟基磷灰石(),用含氟牙膏刷牙,会发生如下反应:,该反应的平衡常数表达式___________。
(3)室温下,向溶液中加入NaOH溶液,含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。
①溶液pH由10变为12时发生的主要反应的离子方程式是___________。
②由图可知,的___________,pH=3时溶液中___________。
③将与0.2mol/L的NaOH溶液等体积混合,下列说法正确的是___________(填序号)。
a.反应后的溶液显碱性
b.
c.
(4)若以酸碱中和滴定的方法测定可乐中磷酸的含量(不考虑白砂糖、咖啡因的影响),需要向可乐中加入活性炭吸附焦糖色,滤除活性炭后还需要加热一段时间滤液,之后再用指示剂和碱液进行滴定,滴定前加热滤液的原因是___________。
参考答案:
1.D
【详解】A.加入固体存在沉淀溶解平衡,消耗,使得减少,A正确;
B.由图可知:加入FeCl3溶液后,c(Mg2+)增大,则氢氧化铁比氢氧化镁更难溶,在以下沉淀溶解平衡转化:,B正确;
C.由图知,加入溶液后,增大,是存在水解,使溶液呈酸性,C正确;
D.由图知,加入Fe3+与Mg2+等物质的量的FeCl3的溶液、达到平衡时pH=5,若增加溶液的用量,铁离子浓度增大,水解程度增大,最终小于5,或者:按溶度积常数可知,氢氧根离子随铁离子浓度增大而减小,则氢离子浓度增大,最终小于5,D错误;
故选D。
2.D
【详解】A.由题干可知,月桂酸利于促进形成难溶的月桂酸磷酸钙,故椰子蟹摄入月桂酸含量较高的椰肉有助于形成更加坚硬的甲壳,A正确;
B.弱碱性的海水利于月桂酸形成月桂酸根离子,使得Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2+(aq)+PO(aq)+3C11H23COO-(aq)平衡逆向移动,利于保护椰子蟹外壳,使其不易被腐蚀,B正确;
C.将少量月桂酸磷酸钙投入适量1mol•L-1碳酸钠溶液中,较高浓度的碳酸根离子使得Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)转化为CaCO3(s),实现其与碳酸钙的转化,C正确;
D.海水中CO2浓度升高,溶液酸性增强,使得月桂酸根离子转化为月桂酸,促使Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2+(aq)+PO(aq)+3C11H23COO-(aq)平衡正向移动,导致腐蚀椰子蟹的外壳,但不会使Ksp增大,D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.酸性高锰酸钾具有强氧化性,能够腐蚀橡胶,应选酸式滴定管盛放,A错误;
B.浓度相同,小的先沉淀,先出现红褐色沉淀,则,但不能说明可转化成,B错误;
C.氨气为极性分子极易溶于水,不溶于,且的密度大于水。导管口插在中,氨气不溶解,逸出后被水吸收,可防止倒吸,C正确;
D.食盐水可抑制氯气的溶解,HCl极易溶于水,可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl,但装置应长管进短管出,D错误;
故选C。
4.C
【详解】A.溶液中存在物料守恒,电荷守恒,所以溶液中存在,A错误;
B.溶液的<7,溶液显酸性,但由于铵根的浓度是草酸根浓度的2倍,所以不能说明二者水解程度的相对大小,B错误;
C.混合时CaCl2过量,混合后溶液中钙离子浓度为,所以
,C正确;
D.加入NaOH后溶液为草酸钠溶液没有之前草酸铵双水解对的电离促进程度大,D错误;
故答案为:C。
5.A
【详解】A.相同温度下,分别测定浓度均为0.1 mol∙L−1的CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH ,后者pH值大,说明后者水解常数大,即Kh(CH3COO-)
C.分别向0.1 mol∙L−1的醋酸和饱和硼酸溶液中滴加等浓度的Na2CO3溶液,醋酸溶液中有气泡产生,硼酸溶液中无气泡,根据相对强的酸制备相对弱的酸,则酸性:醋酸>碳酸>硼酸,故C错误;
D.将0.1 mol∙L−1AgNO3溶液和0.05 mol∙L−1 NaCl溶液等体积混合,生成AgCl沉淀,但硝酸银过量,再向混合液中滴入0.05 mol∙L−1NaI溶液,后产生黄色沉淀,是多余的硝酸银和NaI反应生成的,并不是AgCl转化生成的,因此不能得出Ksp(AgI)
6.C
【分析】铅膏中主要含有、、和,还有少量、的盐或氧化物等,向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫,硫酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸,过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,过滤后,向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅,得到氢氧化铅沉淀,滤液中的金属阳离子主要为钠离子和钡离子,氢氧化铅再进行处理得到PbO,据此分析解题。
【详解】A.“脱硫”中,碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠,反应的离子方程式为:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq),滤液中,故A错误;
B.过氧化氢也能使PbO2转化为醋酸铅,铅元素化合价由+4价降低到了+2价,PbO2是氧化剂,则过氧化氢是还原剂,故B错误;
C.酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,故C正确;
D.“沉铅”时,控制溶液的,氢氧根浓度是10-4mol/L,则滤液2中为=,故D错误;
故选C。
7.B
【分析】Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c (Cl-),根据点(-5.75,4)和(-2.46,4),可计算得:Ksp(AgCl)=10-5.75×10-4=10-9.75,Ksp (Ag2C2O4)=10-2.46×(10-4)2=10-10.46;
【详解】A.由分析可知,Ksp(Ag2C2O4)=10-2.46×(10-4)2=10-10.46,A正确;
B.a点在AgCl所表示的图像下方,c(Ag+)比AgCl溶解平衡曲线上的c(Ag+)大,所以a点表示AgCl的饱和溶液,B错误;
C.由图可知,当阴离子浓度c(Cl-)=c()时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,则向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,C正确;
D.Ag2C2O4(s)+2Cl-(l)2AgCl(s)+(aq)的平衡常数K=,D正确;
故选B。
8.C
【详解】A.由图可知,M点对应溶液中=10-1.9mol•L-1,则M点时溶液中的未沉淀完全,A错误;
B.以M点数据(pH为1.9),计算得,数量级为,B错误;
C.由电荷守恒知,,则N点溶液中存在,C正确;
D.曲线上的点均为恰好建立沉淀溶解平衡的点,故其为的饱和溶液,D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.浓度均为0.1mol∙L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,Ksp小的先沉淀,先生成黄色沉淀,可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),选项A正确;
B.将丁烷裂解气可产生丙烯和甲烷,故通入到溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,可能是丙烯引起的,不能证明裂解气中一定含有乙烯,选项B错误;
C.镀锌铁钉与盐酸构成原电池,加快生成氢气的速率,镀锌后的铁作正极被保护,选C错误;
D.等浓度时NaCN溶液的pH大,可知HCN的酸性更弱,则Ka1(H2CO3)>Ka(HCN),选项D错误;
答案选A。
10.C
【详解】A.气体通入足量NaClO溶液,两者发生氧化还原反应,离子方程式为,A正确;
B.明矾中加入过量NaOH,铝离子与氢氧根离子反应生成,离子方程式为,B正确;
C.Fe(SCN)3为络合物,不能拆成离子的形式,正确的离子方程式为2Fe(SCN)3+Fe=3Fe2++6SCN-,C错误;
D.硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,ZnS转化为CuS,离子方程式为,D正确;
故答案选C。
11.C
【详解】A.硫化汞溶度积小于硫化亚铁,硫化亚铁与汞离子反应生成硫化汞和亚铁离子,实现沉淀的转化,A正确;
B.灭火器中铝离子与碳酸氢根发生双水解产生二氧化碳,B正确;
C.次氯酸根具有氧化性,二氧化硫具有还原性,发生氧化还原反应:,C错误;
D.醋酸及氢氧化镁均为弱电解质,不能拆,D正确;
故答案为:C。
12.B
【详解】A.由于H2SO4能与NH3反应生成NH4HSO4或者(NH4)2SO4,故NH3不能用浓H2SO4干燥,A不合题意;
B.分别取相同体积0.1mol/L的CH3COOH溶液和盐酸,测定两者pH,测得前者pH大于1,后者等于1,即说明CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,B符合题意;
C.由于NaOH能与AgNO3反应生成黑色沉淀Ag2O,故取适量样品于试管中,加入适量NaOH溶液后加热,再滴加足量的HNO3酸化后滴加AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,即可检验为溴代烃,C不合题意;
D.向溶液中滴加几滴溶液,产生白色沉淀后,再滴加几滴溶液,由于AgNO3溶液过量,生成黄色沉淀AgI,可能是Ag+与I-直接反应,也可能是AgCl转化为AgI,D不合题意;
故答案为:B。
13.BD
【分析】由平衡可知,随着溶液的碱性增强,铝离子转化为氢氧化铝、氢氧化铝转化为,集合图像可知,曲线①代表与pH的关系、曲线②代表与pH的关系;
【详解】A.由分析可知,曲线①代表与pH的关系,A正确;
B.由(10,3.37)可知,②,a点pH=14,则,,pc=-0.63,故a点坐标为,B错误;
C.由图曲线①上点(5,6)可知,①,则反应②-①得:,则,C正确;
D.由图可知,时,Al元素主要以存在,D错误;
故选BD。
14.BC
【分析】二氧化碳可以和少量氢氧根反应生成碳酸氢根,和过量的氢氧根反应生成碳酸根,所以碱性越强碳酸根的浓度越大,碳酸根浓度越大,钙离子的浓度越小,所以曲线①钙离子浓度②碳酸氢根浓度③碳酸根浓度
【详解】A.曲线③代表,A错误;
B.点(10.3,1.1)时,,B正确;
C.(8.6,n),碳酸根浓度等于钙离子浓度, ,mol/L, (8.6,m),即pH=8.6,c(H+)=10-8.6mol/L,c(OH-)=10-14÷10-8.6=10-5.4mol/L,,,c()=101.7×c()=101.7×10-4.27=10-2.57,,C正确;
D.根据图像斜率,pH由4到8的过程中增大的比慢,D错误;
故选BC。
15.(1)增加接触面积,提高反应速率
(2)
(3)A
(4)
(5)改善成型后电极的导电作用
(6)
(7)3∶4
【分析】含锂废渣(主要元素的含量:As5.40%、Li8.50%、Ni6.5%、Mg13.24%)粉碎后加入稀硫酸,并加热,Li、Ni、Mg溶解生成Li2SO4、NiSO4、MgSO4,过滤出不溶物(滤渣1),所得滤液1的主要成分为Li2SO4、NiSO4、MgSO4;加入NaOH调节溶液的pH=12,据表中数据,此时主要发生NiSO4、MgSO4与NaOH的反应,所得滤渣2的主要成分为Ni(OH)2、Mg(OH)2,滤液2中主要含有Li2SO4;加入Na2C2O4,与Li2SO4发生反应,主要生成Li2C2O4沉淀,这就是滤渣3的主要成分,滤渣3转化为LiFePO4。
【详解】(1)废渣粉碎可增大接触面积,故作用是增加接触面积,提高反应速率;
(2)由以上分析知,滤渣2的主要成分有Mg(OH)2、Ni(OH)2;根据加入物质,滤液3可回收的物质是;
(3)A.中锂元素为+1、磷酸根化合价为-3,则铁元素的化合价为+2价,A正确;
B.流程中消耗硫酸,但是没有生成硫酸,B错误;
C.室温下,滤液2中镍离子浓度为g/L,约为1.3×10-4mol/L,此时pH=12,pOH=2,则氢氧根离子浓度为10-2mol/L,故的,C错误;
故选A;
(4)和置于高温下反应,生成和一种温室气体,由质量守恒可知,生成气体为二氧化碳,反应中铁元素化合价由+3变为+2、碳元素化合价由+3变为+4,结合电子守恒可知,该反应的化学方程式是;
(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,为增强电极的导电能力,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是改善成型后电极的导电作用;
(6)零价铁与过硫酸钠反应,生成Fe2+和硫酸根离子,反应的离子方程式是;
(7)在Fe7As2O14中,Fe显+2、+3价,As显+5价,O显-2价,可设Fe2+的个数为x,则Fe3+的个数为(7-x),依据化合价的代数和等于0,可建立如下等量关系式:2x+3(7-x)=18,x=3,从而得出该物质中二价铁与三价铁的个数比为3:4。
16.(1)PbSO4(s)+CO(aq)⇌PbCO3(s)+SO(aq)
(2) 升温结晶 趁热过滤
(3)适当升温
(4) HNO3 1×10-3
(5)4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O
(6)55.20%
【分析】铅泥主要成分为PbO、Pb及PbSO4,加碳酸钠溶液把PbSO4转化为PbCO3,滤液1中含碳酸钠、硫酸钠,滤渣用溴水溶解得硝酸铅溶液,加硫酸生成硫酸铅沉淀和硝酸,硝酸循环利用,硫酸铅和氢氧化钠溶液在50~60℃时合成3PbO·PbSO4·H2O,过滤、洗涤、干燥得三盐3PbO·PbSO4·H2O。
【详解】(1)步骤①加入碳酸钠溶液,把硫酸铅转化为碳酸铅,反应的离子方程式为PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+ SO (aq);
(2)滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3;根据图示,碳酸钠溶解度随温度升高而增大,温度大于50℃,硫酸钠溶解度随温度升高而降低,将“滤液1”升温结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥得到Na2SO4固体。
(3)根据影响反应速率的因素,为提高酸溶速率,可采取的措施是适当增大酸的浓度、搅拌、适当升高温度等。
(4)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加硫酸转化成PbSO4和硝酸,“滤液2”中可循环利用的溶质为HNO3。若步骤④“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1,则此时c(SO)= mol·L-1。
(5)步骤⑥硫酸铅和氢氧化钠溶液在50~60℃时生成3PbO·PbSO4·H2O、Na2SO4、H2O ,“合成”三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O;
(6)若消耗100.0 t铅泥,最终得到纯净干燥的三盐49.5 t,假设铅泥中的铅元素有75%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为。
17.(1)Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等可溶于水,CuO、Fe2O3、NiO不溶于水,不溶于NaOH溶液
(2)沿玻璃棒向漏斗中引入蒸馏水至淹没沉淀,待水流尽后,重复操作2~3次
(3)滤液中加盐酸,调节8.0
【分析】根据分析,“焙烧”后,Al、Zn的存在形式为NaAlO2、Na2ZnO2,Cu、Fe以最高价氧化物的形式存在,加盐酸后,生成氢氧化铝沉淀及氢氧化锌沉淀,加入硝酸铅进行沉铬,以此分析;
【详解】(1)Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等可溶于水,CuO、Fe2O3、NiO不溶于水,不溶于NaOH溶液,故“浸取”时不需要选用NaOH溶液;
故答案为:Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等可溶于水,CuO、Fe2O3、NiO不溶于水,不溶于NaOH溶液;
(2)过滤后将滤渣洗涤并将洗涤液与滤液合并,洗涤滤渣的操作为沿玻璃棒向漏斗中引入蒸馏水至淹没沉淀,待水流尽后,重复操作2~3次;
故答案为:沿玻璃棒向漏斗中引入蒸馏水至淹没沉淀,待水流尽后,重复操作2~3次;
(3)根据信息,“除铝和锌”时,为了较好地达到目的,该步骤应注意分步进行:滤液中加盐酸,调节8.0
故答案为:(见解析)。
18.(1)
(2)
(3) ab
(4)除去溶解的二氧化碳气体
【详解】(1)磷酸是三元中强酸,在溶液中分步电离,以一级为主,电离出的氢离子使溶液呈酸性,则0.1mol/L磷酸溶液的H=1.5,电离方程式为,故答案为:;
(2)由方程式可知,反应的平衡常数K=,故答案为:;
(3)①由图可知,溶液pH由10变为12时发生的主要反应为磷酸氢根离子与氢氧根离子反应生成磷酸根离子和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
②由图可知,溶液中磷酸浓度与磷酸二氢根离子浓度相等时,溶液pH为2,则磷酸的电离常数Ka1== c(H+)=10—2,溶液pH=3时,溶液中===0.1,故答案为:10—2;0.1;
③将0.1mol/磷酸溶液与0.2mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合得到硫酸氢钠溶液,由图可知,溶液中磷酸氢根离子浓度与磷酸根离子浓度相等时,溶液pH为7.1,则磷酸的电离常数Ka2== c(H+)=10—7.1,同理可得,磷酸的电离常数Ka3== c(H+)=10—12.2,由磷酸氢根离子的水解方程式可知,磷酸氢根离子的水解常数为Kh===>Ka3,说明磷酸氢根离子在溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性;
a.由分析可知,反应后得到的磷酸氢钠溶液显碱性,故正确;
b.由分析可知,反应后得到的磷酸氢钠溶液,溶液中存在电荷守恒关系,故正确;
c.由分析可知,反应后得到的磷酸氢钠溶液,溶液中存在物料守恒关系,故错误;
故选ab;
(4)可乐为碳酸饮料,溶液中含有二氧化碳,为防止二氧化碳干扰可乐中磷酸含量测定的影响,滴定前应加热滤液除去溶液中溶解的二氧化碳气体,故答案为:除去溶解的二氧化碳气体。
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