学年江西单招化学模拟试题沉淀反应应用.docx
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学年江西单招化学模拟试题沉淀反应应用
2016年江西单招化学模拟试题:
沉淀反应的应用
【试题内容来自于相关网站和学校提供】
1:
化学中常借助曲线图来表示某种变化过程,如有人分别画出了下列的四个曲线图:
有关上述曲线图的说法正确的是
A、曲线图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
B、曲线图②可以表示向一定量的盐酸中滴加一定浓度的氢氧化钠溶液时的pH的变化
C、曲线图③可以表示向一定量的明矾溶液中滴加一定浓度的氢氧化钡溶液时的产生沉淀的物质的量变化
D、曲线图④可以表示所有的固体物质溶解度随温度的变化
2:
下列说法中,正确的一组是( )
①1H、2H、3H是氢元素的三种核素,互称为同位素
②饮用水可以用明矾、漂白粉来净化,两者的作用原理相同
③化合反应不一定是氧化还原反应
④有些吸热反应,不需要加热也能进行
⑤NH4Cl、MgCl2均为离子化合物,均含有离子键和共价键
⑥除去水垢中的CaSO4,可以先用饱和的碳酸钠溶液浸泡,再加酸处理
A、①④⑤
B、②⑤⑥
C、①②③④
D、①③④⑥
3:
下列说法正确的 ( )
A、镁与极稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式为:
4Mg+6H++NO3-=4Mg2++NH4++3H2O
B、25℃时,将20mL0。
1mol·L-1H2SO4溶液和30mL0。
15mol·L-1NaOH溶液混合,若混合后溶液体积不变,则混合溶液的pH为11
C、将10mL0。
1mol·L-1KAI(SO4)2溶液和10mL0。
2mol·L-1Ba(OH)2溶液混合,得到的沉淀中Al(OH)3和BaSO4的物质的量之比为1:
2
D、浓度均为0。
1mol·L-1的醋酸和CH3COONa溶液等体积混合,溶液中有下列关系:
c(CH 3COOH)+2c(H +)=c(CH 3COO -)+2c(OH -)
4:
Mg(ClO3)2在农业上常用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl。
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示。
下列叙述正常的是
A、四种化合物的溶解度随温度变化最小的是Mg(ClO3)2
B、300K时,MgCl2的溶解度约为55g
C、300K时,100gNaCl饱和溶液中约含有NaCl36g
D、该反应能够进行的条件是生成沉淀,该沉淀是Mg(ClO3)2
5:
在下列饱和溶液中分别持续通入CO2,始终不会有沉淀或晶体析出的是( )
A、Na2SiO3
B、Ca(OH)2
C、Ca(NO3)2
D、Na2CO3
6:
利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。
除去NO2-的离子方程式为________。
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀
时的pH
1.9
7.0
—
—
4.7
—
沉淀完全
时的pH
3.2
9.0
11.1
8
6.7
9(>9溶解)
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是________(至少写一条)。
(2)调pH=8是为了除去________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
(4)试配平氧化还原反应方程式:
□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O=□Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为________。
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。
腐蚀铜板后的混合浊液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
①________;②________;③过滤。
(提供的药品:
Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。
7:
请回答下列化学有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:
2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1, 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2。
则反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g);ΔH= 。
(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);ΔH3。
现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验测得相关数据如下图1和图2。
a.该反应的ΔH3 0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1 K2。
b.将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有 。
(2)煤汽化后的煤渣可提炼重金属。
右图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。
据图分析:
该温度下,溶度积常数的关系为:
Ksp[Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2]
(填:
>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是
8:
胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。
有人设计了如下流程:
pH值控制可参考下列数据
物质
开始沉淀时的pH值
完全沉淀时的pH值
氢氧化铁
2.7
3.7
氢氧化亚铁
7.6
9.6
氢氧化铜
5.2
6.4
请根据上述流程回答下列问题:
(1)A可选用________(填字母)
a。
稀H2SO4 b。
浓H2SO4、加热 c。
浓FeCl3溶液 d。
浓HNO3
(2)Ⅰ中加H2O2的目的___________________________________________________。
(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________,
其优点是_____________________________________________________________。
(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为___________________________。
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了_________________________________________,
某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是______________,
若你是工程师,将对所加的A物质作何改进?
请提出建议______________________。
9:
(14分)固体NH4Al(SO4)2·12H2O在加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。
(1)取A物质溶于水形成溶液,加入过量NaOH溶液混合加热,反应的离子方程式为
(2)B物质的化学式为
(3)取B物质,于975℃灼烧得到的主要产物是C和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为________________________________________,C与分别足量NaOH溶液和稀硫酸反应,消耗两者物质的量之比为
(4)常温下,在0.10mol·L-1B的溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有Al(OH)3沉淀生成,当溶液的pH=10时,c(Al3+)=________________mol·L-1(KSp[Al(OH)3]=3×10-34)。
10:
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= ________mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:
Ksp[Ca3(AsO4)2]= ________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 ___mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 __;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 _____。
答案部分
1、B
略
2、D
试题分析:
①正确;②明矾是利用胶体的吸附性净水,漂白粉是利用次氯酸的氧化性净化,两者的作用原理不相同;③化合反应不一定是氧化还原反应,如二氧化碳与氧化钙反应;④有些吸热反应,不需要加热也能进行,如氯化铵与氢氧化钙反应;⑤MgCl2不含共价键;⑥正确;故选D。
考点:
考查化学的规律性和特殊性的关系。
点评:
在平时学习中,既要掌握化学的规律性,也要掌握化学反应中特殊性。
3、D
略
4、B
试题分析:
根据图像可知NaCl的溶解度随温度的变化最小,A错误;300K时,MgCl2的溶解度约为55g,B正确;300K时,NaCl的溶解度约为36g,则100g水中含有36gNaCl,C错误;NaCl的溶解度最小,所以生成的沉淀是NaCl,D错误。
答案选B。
考点:
溶解度
点评:
本题主要根据图像来进行判断,考查学生的分析能力。
5、C
A中生成硅酸沉淀,B中可以生成碳酸钙沉淀,碳酸钙能溶于酸中,所以选项C中不会生成碳酸钙沉淀。
碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的,所以D中会析出碳酸氢钠晶体。
答案选C。
6、(15分)
(一)2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O
(二)
(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,其他合理答案也可)
(2)Fe3+、Al3+ (3)Mg2+、Ca2+ (4)1 3 11 2 1 1.5mol
(三)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7
试题分析:
(一)加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氮的还原产物为NH3,除去NO2-的离子方程式为:
2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O,答案为:
2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O;
(二)
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施可以从温度、浓度、时间、改变反应物粒子大小等角度去答。
答案为:
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,其他合理答案也可);
⑵从表中看出,pH小于8时Fe3+(3.2)、Al3+(8)均沉淀完全,答案:
Fe3+、Al3+;
⑶Fe3+、Al3+已经沉淀,溶液中还有Ca2+、Mg2+,用离子交换树脂除去,答案:
Ca2+、Mg2+;
⑷用化合价升降法或电子守恒配平方程式:
1 Na2Cr2O7+ 3SO2+11 H2O= 2Cr(OH)(H2O)5SO4+1 Na2SO4,由方程式每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为1.5mol,答案:
1 3 11 2 1 1.5mol
(三)Fe2+在PH=9.0时才沉淀完全,而此时Cu2+已经沉淀,所以要能Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,然后加CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3调节PH至3.2~4.7。
答案:
①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7。
考点:
氧化还原反应的配平、化学速率、Fe3+等常见离子的性质和除杂等基础知识,中等难度。
7、
(1)(7分) ①(ΔH1-ΔH2)/2 ②a.< > b.降温、增(或加)压
(2)< 由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2](1分),浊液中存在溶解平衡:
Mg(OH)2
Mg2++2OH-(1分),新加入的Fe3+与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动(1分),最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3(1分)。
(1)①根据盖斯定律可知,(①-②)÷2即得到C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),所以ΔH=(ΔH1-ΔH2)/2。
②根据图像可知,温度高,平衡时甲醇的低,说明升高温度,平衡溴逆反应方向移动,因此正反应是放热反应,低温下的平衡常数大,即K1>K2。
③d转化为c,甲醇的物质的量增加,说明平衡向正反应方向移动,因此根据反应式可知,反应是放热的、体积减小的可逆反应,所以改变的条件可以是降温或增(或加)压。
(2)根据图像可知,在金属离子浓度相同的条件下,氢氧化铁形成沉淀需要的pH小,所以氢氧化铁的溶度积常数小于氢氧化镁的。
由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],浊液中存在溶解平衡:
Mg(OH)2
Mg2++2OH-,新加入的Fe3+与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动,最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3。
8、
(1)b;(2分)
(2)将亚铁离子氧化为铁离子;(2分) (3)除去过量的硫酸;不引入新的杂质;(2分)
(4)Fe3++3H2O
Fe(OH)3↓+3H+;(2分)(5)抑制Cu2+的水解;(2分 )产生污染环境的二氧化硫,硫酸利用率低;(2分) 加热,并在稀硫酸中通入氧气。
(注:
本题为发散性试题,如有其它合理答案,酌情给分)(2分)
试题分析:
本道题是一道工艺流程题。
将理论与实际结合的一种转化。
往往这类题起点高,但是落点低。
工艺流程看似复杂,但考查的只是主要是化学反应原理。
一旦与流程结合,题目要求就比较高了。
在这题中是用废铜(主要是Cu,但含有少量Fe)来制取胆矾。
通常除杂的方法:
转化成易分离的物质。
通常是气体或者是沉淀。
在这里是Fe、Cu两种固体。
根据题目所给信息,Fe是转化成沉淀(氢氧化物的形式)而Fe存在两种价态,+2、+3。
根据题目中所给信息的话,通过比较Fe(OH)3和Fe(OH)2这两种物质:
一个是开始沉淀时的pH值和完全沉淀时的pH值。
可以判断出Fe(OH)3更容易沉淀,再结合Cu2+开始沉淀时的pH值,也可以得出使Fe转化为Fe(OH)3更容易除去。
因此判断出将Fe转化为三家铁后,Cu最终要转化为胆矾(CuSO4·5H2O)。
显然要将Cu溶解后到CuSO4中去。
要将Cu完全溶解,所以使用的是浓H2SO4加热。
在这个过程中不仅溶解Cu,还溶解Fe。
Fe到FeSO4或Fe2(SO4)3或两者都有。
所以为了确保Fe全转化为三价铁,再加入H2O2,目的是将二价铁转化为三价铁,在III中调节溶液pH值,在这个过程中加了Cu2(OH)2CO3,目的应是调节溶液的酸碱性,原溶液中为了确保Cu、Fe全部溶解,可能硫酸过量。
所以这里加Cu2(OH)2CO3中和过量的硫酸,控制好溶液的pH值为3.7。
刚好此时溶液中三价铁正全转化为Fe(OH)3。
接下来加热煮沸的目的,使没沉淀下来的三价铁沉淀完全。
当三价铁沉淀完全后,再进行过滤,滤液中剩余的阳离子主要有Cu2+,阴离子有SO42-。
再加硫酸,调节溶液pH值=1,目的是抑制Cu2+的水解,再分别进行蒸发、冷却、结晶后,最终得到产品胆矾。
(1)A可选用浓H2SO4、加热,稀硫酸不能溶解Cu,而浓FeCl3溶液、浓HNO3会引入杂质。
(2)Ⅰ中加H2O2的目的将亚铁离子氧化为铁离子;H2O2与Fe2+发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+易除去。
(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是除去过量的硫酸;不引入新的杂质;
(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3↓+3H+;
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了抑制Cu2+的水解;不调成强酸性溶液,在加热蒸发过程中,Cu2+水解加重。
Cu与浓硫酸反应过程中会产生SO2,会对污染环境。
所以可以向稀硫酸中不断通氧气(或者加H2O2)并加热。
考点:
化学反应原理与实验,工业流程相结合在一起综合考查
9、
(1)NH4++Al3++5OH-
AlO2-+NH3↑+3H2O(3分)
(2)Al2(SO4)3(3分)
(3)Al2(SO4)3
Al2O3 +3SO3↑(3分) 2:
3(2分)
(4)3×10-22(3分)
分析固体残留率随温度的变化图可知,M(A)=M【NH4Al(SO4)2】×53.32%=237,故A为NH4Al(SO4)2;同理,M(B)=M【NH4Al(SO4)2】×37.75%=171,故其只可能是:
2NH4Al(SO4)2~Al2(SO4)3,故B为Al2(SO4)3;M(C)=M【NH4Al(SO4)2】×11.26%=51,故其只可能是:
2NH4Al(SO4)2~Al2O3,故C为Al2O3。
NH4Al(SO4)2溶液,加入过量NaOH溶液混合加热,离子方程式为:
NH4++Al3++5OH-
AlO2-+NH3↑+3H2O;B物质于975℃灼烧得到的氧化性气体为SO3。
根据溶度积的概念可以直接计算。
pH=10时,c(OH-)=10-4,由c(Al3+)·c3(OH-)=KSp[Al(OH)3]可得C(Al3+)=3×10-34/10-12=3×10-22。
10、⑴0.29 ⑵c3(Ca2+)·c2(AsO43-) 5.7×10-17
⑶2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
⑷①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
(1)根据28.42g/L可知,硫酸的浓度是28.42÷98mol/L=0.29mol/L。
(2)根据溶度积常数的表达式可知,Ksp[Ca3(AsO4)2]=c3(Ca2+)·c2(AsO43-)。
若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则根据溶度积常数可知,c(AsO43-)分别是1.6×10-12mol/L、5.7×10-17mol/L。
所以最大值不能超过5.7×10-17mol/L。
(3)二氧化锰的还原产物是Mn2+,所以方程式为2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O。
(4)①由于废水中含有硫酸,所以最先生成的沉淀是硫酸钙沉淀。
②由于H3AsO4是弱酸,所以当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。
古今名言
敏而好学,不耻下问——孔子
业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈
兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子
己所不欲,勿施于人——孔子
读书破万卷,下笔如有神——杜甫
读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹
立身以立学为先,立学以读书为本——欧阳修
读万卷书,行万里路——刘彝
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也,善读之可以医愚——刘向
莫等闲,白了少年头,空悲切——岳飞
发奋识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅,人求上进先读书——李苦禅
立志宜思真品格,读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志,非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》
书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读,熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工,艺痴者技必良——蒲松龄
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