Question

AgNO₃、CuSO₄、FeCl₃是中學化學實驗室常用的試劑．
（1）AgNO₃的制法是將Ag溶于HNO₃，蒸發(fā)結晶即得AgNO₃晶體，原料Ag是從精煉銅的陽極泥中得到．Ag溶于HNO₃的反應方程式為

 

．
（2）CuSO₄溶液常用于進行導電性實驗，CuSO₄溶液通電時發(fā)生反應的方程式為

 

；當電路中有2N_A電子通過時，陽極產物的物質的量為

 

mol．當陰極產生的氣體和固體的物質的量相同時，可以加入下列

 

（填字母）物質，使CuSO₄溶液恢復到電解前的濃度．
a．Cu     b． CuO     c．Cu（OH）₂      d．CuCO₃
（3）FeCl₃可以腐蝕印刷電路銅板，反應的離子方程式為

 

K₂FeO₄是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料．K₂FeO₄可以由FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應制得，其反應的離子方程式為

 

．
Ⅱ．若室溫下BaSO₄的溶度積常數K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-7；又知K_sp（BaCO₃）=2.6×10^-6，欲使BaSO₄轉化為碳酸鹽，方法是將BaSO₄置于Na₂CO₃溶液中并不斷攪拌．
（1）請計算此轉化的平衡常數

 

；
（2）若用1.0LNa₂CO₃溶液將0.010mol的BaSO₄完全溶解，則Na₂CO₃溶液的最初濃度不得低于

 

（填寫字母）mol/L．
a．0.24        b．0.25       c．0.34          d．0.35．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用

專題：元素及其化合物

分析：Ⅰ、（1）稀硝酸的還原產物是NO，濃硝酸的還原產物是二氧化氮，銀被氧化生成硝酸銀，據此解答即可；
（2）依據電解硫酸銅原理解答即可；
（3）銅和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應生成氯化銅、氯化亞鐵；用FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應制取K₂FeO₄；
Ⅱ、（1）根據K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

Ksp(BaSO4)

Ksp(BaCO3)

計算；
（2）Q_c=c（SO₄^2-）?c（Ba²⁺）≤K_sp（BaSO₄ ），BaSO₄完全溶解，據此計算．

解答：解：Ⅰ、（1）稀硝酸的還原產物是NO，若利用稀硝酸溶解，化學反應方程式為：3Ag+4HNO₃=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，濃硝酸的還原產物是二氧化氮，銀被氧化生成硝酸銀，化學反應方程式為：Ag+2HNO₃=AgNO₃+NO₂↑+H₂O，故答案為：3Ag+4HNO₃=3AgNO₃+NO↑+2H₂O或Ag+2HNO₃=AgNO₃+NO₂↑+H₂O；
（2）電解硫酸銅溶液時，初始階段：銅離子在陰極放電，生成Cu，陰離子為氫氧根放電，生成氧氣，化學反應方程式為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，即每生成1mol硫酸，則生成Cu為1mol，生成氧氣為0.5mol，該階段轉移電子為1mol×2=2mol，溶液中少的物質是CuO，且物質的量為1mol；第二階段：2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，此時陰極產生的氣體為氫氣，當氫氣和Cu的物質的量相同時，即生成1molCu和1mol氫氣，該階段有1mol水分解，轉移電子為1mol×2=2mol，故此溶液中少的是1molH₂O，若使CuSO₄溶液恢復到電解前的濃度，即需要加入1molCuO和1molH₂O，即1mol的Cu（OH）₂，故選c；
故答案為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄；0.5mol；c；
（3）銅和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應生成氯化銅、氯化亞鐵，離子方程式為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，用FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應制取K₂FeO₄，反應的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
Ⅱ、（1）已知反應BaSO₄ （s）+CO₃^2- （aq）?BaCO₃ （s）+SO₄^2- （aq），則K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

Ksp(BaSO4)

Ksp(BaCO3)

=

1.1×10-7

2.6×10-6

=0.042；故答案為：0.042；
（2）解：CO₃^2-+BaSO₄=BaCO₃+SO₄^2-
K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

Ksp(BaSO4)

Ksp(BaCO3)

=0.042，c（SO₄^2-）=0.01 mol，所以

0.01mol

c(CO32-)

≤0.042，解c（CO₃^2-）≥0.238 mol/L，故答案為：a．

點評：本題考查了沉淀之間的轉化，沉淀溶解平衡的移動，Ksp的有關計算，難度較大．