32.(14分)(08年寧夏理綜·26)
某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。有人設(shè)計了圖中的工藝流程,利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑,從廢水中回收金,并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。
填寫下面空白。
(1)圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ;
(2)寫出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ;寫出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;
(3)鐵紅的化學(xué)式為 ;分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途:鐵紅 ;氧化銅 。
答案:(14分)
(1)①鐵屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氫氧化鈉 ⑤氫氧化鈉
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe=3Fe2+
Cu2++Fe=Cu+Fe2+ 2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用作紅色涂料 用作制造銅鹽的原料
解析:首先用過量鐵屑將H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等離子還原成H2、Fe2+、Cu、Au,發(fā)生4個反應(yīng),E中應(yīng)為Fe2+,因為后面生成鐵紅,故⑤為堿液氫氧化鈉,試劑②是將過量鐵屑溶解,試劑③是將Cu、Au分離應(yīng)為稀硝酸,從C中的Cu2+到氧化銅,也應(yīng)為堿液氫氧化鈉。
31.(07年廣東化學(xué)·21)(10分)
以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉,工藝流程如下:
氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)欲制備10.7gNH4Cl,理論上需NaCl g。
(2)實驗室進行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。
(3)“冷卻結(jié)晶”過程中,析出NH4Cl晶體的合適溫度為 。
(4)不用其它試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是 。
(5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì),進一步提純產(chǎn)品的方法是 。
答案:(10分)
(1)11.7
(2)蒸發(fā)皿
(3)35℃(33~40℃均可得分)
(4)加熱法;取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈。
(5)重結(jié)晶
解析:難度,中,本題考查學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解以及對化學(xué)實驗室常用的儀器主要用途的了解,考查學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識解決簡單化學(xué)問題的能力以及學(xué)生對圖表的觀察、分析能力。根據(jù)氯守恒可列關(guān)系求m(NaCl)= 10.7g·58.5g /mol ¸53.5g/mol=11.7g,氯化銨的溶解度隨溫度變化較大,而硫酸鈉在30~100℃變化不大,故可有冷卻結(jié)晶法以。但溫度不能太低以防硫酸鈉析出。所以應(yīng)大約在33~40℃。
30.(07年廣東化學(xué)·26)(12分)
羥基磷灰石[Ca3(PO4)3OH]是一種一種重要的生物無機材料。其常用的制備方法有兩種:
方法A:用濃氨水分別調(diào)Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH約為12;在劇烈攪拌下,將(NH4)2HPO4溶液緩慢滴入Ca(NO3)2溶液中。
方法B:劇烈攪拌下,將H3PO4溶液緩慢滴加到Ca(OH)2懸濁液中。
3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如上圖所示(圖中縱坐標(biāo)是鈣離子濃度的對數(shù)),回答下列問題:
(1)完成方法A和方法B中制備Ca5(PO4)3OH的化學(xué)反應(yīng)方程式:
①5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3·H2O=Ca5(PO4)3OH↓+ +
②5Ca(OH)2+3H3PO4=
(2)與方法A相比,方法B的優(yōu)點是 。
(3)方法B中,如果H3PO4溶液滴加過快,制得的產(chǎn)物不純,其原因是 。
(4)圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是 (填化學(xué)式)。
(5)糖沾附在牙齒上,在酶的作用下產(chǎn)生酸性物質(zhì),易造成齲齒。結(jié)合化學(xué)平衡移動原理,分析其原因 。
答案:(12分)
(1)①10NH4NO3 3H2O ②Ca5(PO4)3OH↓+9H2O
(2)唯一副產(chǎn)物為水,工藝簡單
(3)反應(yīng)液局部酸性過大,會有CaHPO4產(chǎn)生
(4)Ca5(PO4)3OH
(5)酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)向右移動,導(dǎo)致Ca5(PO4)3OH溶解,造成齲齒
解析:難度,中等,本題考查學(xué)生對難溶電解質(zhì)的溶解平衡和酸堿反應(yīng)的了解,考查學(xué)生書寫化學(xué)反應(yīng)方程形式的能力、讀圖解析和方案評價能力,以及化學(xué)平衡知識的綜合應(yīng)用能力。根據(jù)原子守恒可以配平反應(yīng)方程式,方法A與方法B對比,主要是A產(chǎn)物有副產(chǎn)物NH4NO3,原子利用率不高。本題后二問要利用平衡思想解決,人體pH基本上在7.39~7.41,所以鈣主要存在形式為Ca5(PO4)3OH,結(jié)合其電離平衡可以分析酸會促進其電離而溶解,造成齲齒。
29.(07年廣東化學(xué)·24)(10分)
二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錳礦為原料,利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下:
某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表,回答下列問題:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥–0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)濾渣A的主要成分是 。
(3)加入MnS的目的是除去 雜質(zhì)。
(4)堿性鋅錳電池中,MnO2參與的電極反應(yīng)方程式為 。
(5)從廢舊堿性鋅錳電池中可以回收利用的物質(zhì)有 (寫出兩種)。
答案:(10分)
(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O
(2)Fe(OH)3 Al(OH)3
(3)Cu2+ Zn2+
(4)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-(或2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-)
(5)鋅、二氧化錳
解析:考查學(xué)生對元素化合物的主要性質(zhì)的掌握、書寫電極反應(yīng)方程形式的能力以及學(xué)生能夠從試題提供的新信息中,準(zhǔn)確地提取實質(zhì)內(nèi)容,并與已有知識模塊整合,重組為新知識模塊的能力。由反應(yīng)流程可知:在酸性條件下二氧化錳將Fe2+氧化為Fe3+,將Cu氧化成Cu2+,此外溶液中的還有Zn2+和Al3+,當(dāng)調(diào)pH至5.4時,只有Al(OH)3 和Fe(OH)3會完全沉淀,故濾渣A的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3。加入MnS后因為酸性條件下CuS 、ZnS更難溶所以會轉(zhuǎn)化為CuS 、ZnS沉淀而除去Cu2+ Zn2+。
24.(09年山東理綜·15)某溫度下,相同pH值的鹽酸和酸溶液分別是稀、平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如右圖所示。據(jù)圖判斷正確的是學(xué)科
A.Ⅱ為鹽酸稀釋時pH值變化曲線
B.b點溶液的導(dǎo)電性比c點溶液的導(dǎo)電性強
C.a(chǎn)點Ka的數(shù)值比c點Ku的數(shù)值大
D.b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度
答案:B
解析:本題以醋酸為例考查了弱電解質(zhì)的電離平衡,II應(yīng)為醋酸稀釋時的pH值變化曲線;溶液導(dǎo)電性取決于離子濃度,b點的H+濃度大,導(dǎo)電性強;KW的大小只取決于溫度;相同pH值的鹽酸和醋酸,醋酸濃度遠大于鹽酸的濃度,稀釋到相同體積時,醋酸(II)濃度大于鹽酸(I)濃度。
25.(09年天津理綜·2)25 ℃時,濃度均為0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判斷不正確的是
A.均存在電離平衡和水解平衡
B.存在的粒子種類相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分別加入NaOH固體,恢復(fù)到原溫度,c(CO33-)均增大
答案:C
解析:相同濃度時,Na2CO3的堿性強于NaHCO3,C項錯。
26.(09年天津理綜·4)下列敘述正確的是
A.0.1 mol/LC6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復(fù)至原溫度,pH和Kw均減小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)下降
答案:D
解析:A項,苯酚鈉為堿性溶液,故錯;B項,溫度不變,則Kw是不變的,錯;C項,pH=5即代表溶液中c(H+)均為10-5mol/L,錯。D項,Ag2S比AgCl更難溶,故加入S2-會與溶液中的Ag+結(jié)合的,正確。
27.(09年海南化學(xué)·6)已知室溫時,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是:
A.該溶液的pH=4
B.升高溫度,溶液的pH增大
C.此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7
D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍
答案:B
解析:根據(jù)HA在水中的電離度可算出c(H+)=0.1× 0.1%mol·L-1=10-4 mol·L-1,所以pH=4;因HA在水中有電離平衡,升高溫度促進平衡向電離的方向移動,所以c(H+)將增大,pH值會減小;C選項可由平衡常數(shù)表達式算出K==1×10-7 ,所以C無錯誤。c(H+)=10-4 mol·L-1 ,所以c(H+,水電離)= 10-10 mol·L-1,前者是后才的106倍。
28.(09年海南化學(xué)·11)在5mL 0.05 mo1/L的某金屬氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積關(guān)系如圖所示,則該氯化物中金屬元素的化合價為:
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
解析:設(shè)氯化物化學(xué)式為MClx
MClx -- x AgNO3
1 x
5mL×0.05 mol·L-1 0.1 mol·L-1×7.5mL
x = 3
23.(09年山東理綜·13)下列推斷合理的是
A.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑
B.金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì),不可能與氧氣發(fā)生反應(yīng)
C.濃H2SO4有強氧化性,不能與Cu發(fā)生劇烈反應(yīng)
D.將SO2通入品紅溶液,溶液褪色后加熱恢復(fù)原色;將SO2通入溴水,溴水色后加熱也能恢復(fù)原色
答案:A
解析:明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,電離產(chǎn)生的Al3+在中水解生成能吸附水中懸浮雜質(zhì)的Al(OH)3膠體,故可用作凈水劑;金剛石、石墨均可以燃燒生成二氧化碳;濃H2SO4雖然有強氧化性,只有加熱才能與Cu發(fā)生反應(yīng);SO2通入溴水后發(fā)生氧化還原反應(yīng),SO2 +Br2 + 2H2O= H2SO4+2HBr,加熱不可能生成Br2.
22.(09年寧夏理綜·11)將氫氧化鈉稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各圖示意混合溶液有關(guān)量或性質(zhì)的變化趨勢,其中錯誤的是
答案:D
解析:A選項氫氧化鈉和醋酸發(fā)生中和反應(yīng),反應(yīng)放熱,當(dāng)酸反應(yīng)完成后,再加堿,相當(dāng)于往熱水中加入冷水,溫度降低。B選項醋酸中滴加氫氧化鈉酸性減弱pH增大。C選項醋酸中滴加氫氧化鈉,相當(dāng)于弱電解質(zhì)溶液變成強電解質(zhì)溶液,因此導(dǎo)電能力增加。D選項醋酸中滴加氫氧化鈉,氫氧化鈉和醋酸發(fā)生反應(yīng)了,因此氫氧化鈉開始時為0.
[點評]本題考查水溶液中的離子反應(yīng)的相關(guān)知識,題目容量大,對考生的能力要求很高。
18.(09年廣東理基·33)下列說法正確的是
A.向0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液變紅色
B.Al3+、NO3-、Cl-、CO32-、Na+可以大量共存于pH=2的溶液中
C.乙醇和乙酸都能溶于水,都是電解質(zhì)
D. 分別于等物質(zhì)的量的HCl和H2SO4反應(yīng)時,消耗的NaOH的物質(zhì)的量相同
答案:A
解析:Na2CO3溶液中存在CO32-的水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,使溶液顯堿性,因此加入酚酞后溶液變?yōu)榧t色,故A選項正確。B選項中pH=2的溶液顯酸性,弱酸跟陰離子CO32-不能存在;C選項中的乙醇不是電解質(zhì),只有乙酸是電解質(zhì);HCl是一元酸而H2SO4是二元酸,因此等物質(zhì)的量的HCl和H2SO4消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為1︰2。
19.(09年江蘇化學(xué)·5)化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是
A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化
B.在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率
C.MgO的熔點很高,可用于制作耐高溫材料
D.電解MgCl2飽和溶液,可制得金屬鎂
答案:D
解析:A項,明礬凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,利用Al(OH)3(膠體)的吸附性進行凈水;B項,是因為輪船主要用鐵造外殼,鐵在海水中易被腐蝕.鍍上比鐵活潑的鋅,形成原電池,鋅作負極,失去電子先被腐蝕,從而起到保護鐵的作用,從而可減緩船體的腐蝕速率;氧化鎂的熔點是2852℃,可用于制作耐高溫材料;電解MgCl2飽和溶液,發(fā)生地化學(xué)反應(yīng)為MgCl2+2H2OMg(OH)2+Cl2↑+H2↑,不會產(chǎn)生金屬鎂,電解熔融的MgCl2能制取單質(zhì)鎂,發(fā)生的反應(yīng)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
[考點分析](1)物質(zhì)的水解反應(yīng),以及水解反應(yīng)的用途;(2)常見生活常識的原理;(3)常見物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的具體用途;(4)常見物質(zhì)的制備及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。
20.(09年江蘇化學(xué)·9)下列化學(xué)實驗事實及其解釋都正確的是
A.向碘水中滴加CCl4,振蕩靜置后分層,CCl4層呈紫紅色,說明可用CCl4從碘水中萃取碘
B.向SO2水溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明BaSO3難溶于鹽酸
C.向0.1mol·L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色,說明Fe2+具有氧化性
D.向2.0mL濃度均為0.1mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·L-1 AgNO3溶液,振蕩,沉淀呈黃色,說明AgCl的Ksp比AgI的Ksp
答案:AD
解析:A項,是高中化學(xué)必修1一個很重要的實驗---萃取實驗;B項的敘述是錯誤的,在該實驗中根本得不到白色沉淀,因為亞硫酸不可能制取鹽酸;C項只能說明Fe2+具有還原性,因為KMnO4具有強氧化性,常做氧化劑。D項,沉淀呈黃色,說明沉淀是AgI,也就意味著AgCl的Ksp比AgI的大。
[考點分析]
①重要試驗的操作過程、實驗現(xiàn)象、結(jié)論和解釋應(yīng)牢記;
②Ksp的運用。
21.(09年江蘇化學(xué)·13)下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A.室溫下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.25℃時,pH=4.75、濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液: c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)
答案:AC
解析:B項,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的電離所出成的,但是這些都是微弱的。HCO3- 的濃度永大于OH-濃度,故錯;D項,由電荷守恒有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) ,由物料守恒可得:2c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH),將兩式中的c(Na+) 消去,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+ c(CH3COOH)。所以c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)= c(H+)-c(OH-),因為pH=4.75,故c(H+)-c(OH-)>0,所以D項不等式應(yīng)為”>” ,故錯。
[考點分析]
①混合溶液中離子濃度的關(guān)系,電荷守恒。
②等pH的溶液中物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系
③電離和水解的相互關(guān)系
④酸式鹽溶液中離子的濃度大小關(guān)系
17.(09年廣東理基·27)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法
選項 |
污染物 |
處理措施 |
方法類別 |
A |
廢酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金屬離子 |
加硫酸鹽沉降 |
化學(xué)法 |
C |
含苯廢水 |
用活性炭吸附 |
物理法 |
D |
含純堿的廢水 |
加石灰水反應(yīng) |
化學(xué)法 |
答案:D
解析:A選項廢酸中加生石灰中和是化學(xué)處理法,錯誤。B選項中加硫酸鹽不能使Cu2+形成沉淀,錯誤。C選項中用活性炭不能吸附苯,錯誤。D選項中加石灰水后純堿會形成CaCO3沉淀而除去,屬于化學(xué)處理法,正確。
16.(09年廣東化學(xué)·18)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下,下列說法正確的是
A.溫度一定時,Ksp(SrSO4)隨的增大而減小
B.三個不同溫度中,313K時Ksp(SrSO4)最大
C.283K時,圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液
D.283K下的SrSO4飽和溶液升溫到263K后變?yōu)椴伙柡腿芤?/p>
答案:BC
解析:平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與物質(zhì)的濃度無關(guān),A錯誤;溫度一定時Ksp=[Sr2+][SO42-],由圖可知,313K時,相同SO42-濃度下,Sr2+的濃度最大,所以平衡常數(shù)最大,B正確;283K時,Sr2+的濃度比平衡時要小,Qc小于Ksp(283K),對應(yīng)為不飽和溶液,C正確;283K下的飽和溶液,突然升溫至363K,Ksp減少,析出沉淀,仍然為飽和溶液,D錯誤。
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