沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(1)将浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中c(Ba2+)=_____mol·L-1。
(2)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强( pH约为1), 但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是_______________________。(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5mol·L-1Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol·L-1。
高二化学解答题中等难度题
沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
Ⅰ.汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收,生成CaSO3浊液。已知常温下Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9 常温下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=__________ 。CaSO3易变质为CaSO4,水垢中含有较多的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_________;
Ⅱ.已知25℃时,NH3•H2O电离常数Kb=1.8×10-5,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,向0.4mol/L的氨水中加入等体积浓度为6×10-4mol/L MgCl2 溶液,________沉淀生成(填“无”或“有”),并简述理由______ ;若某溶液中C(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,需向其中加入等体积的NaOH溶液浓度为_____ mol/L时,可使Mg2+恰好沉淀完全(忽略溶液体积变化)。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
CrO42-Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,则溶液显____________色。
②能说明第①步反应达平衡状态的是_____________。
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 B.2v (Cr2O72-) =v (CrO42-) C.溶液的颜色不变
③第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
④第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH-(aq) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________。
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沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
Ⅰ.汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收,生成CaSO3浊液。已知常温下Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9 常温下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=__________ 。CaSO3易变质为CaSO4,水垢中含有较多的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_________;
Ⅱ.已知25℃时,NH3•H2O电离常数Kb=1.8×10-5,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,向0.4mol/L的氨水中加入等体积浓度为6×10-4mol/L MgCl2 溶液,________沉淀生成(填“无”或“有”),并简述理由______ ;若某溶液中C(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,需向其中加入等体积的NaOH溶液浓度为_____ mol/L时,可使Mg2+恰好沉淀完全(忽略溶液体积变化)。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
CrO42-Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,则溶液显____________色。
②能说明第①步反应达平衡状态的是_____________。
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 B.2v (Cr2O72-) =v (CrO42-) C.溶液的颜色不变
③第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
④第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH-(aq) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________。
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(Ⅰ)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。难溶物在水中溶解达到饱和时,即建立沉淀溶解平衡,平衡常数称为溶度积(Ksp)。已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(1)将浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中c(Ba2+)=________mol/L。取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合,混合液中c(Ba2+)= ______mol/L。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为___________________
②请分析CaSO4 转化为CaCO3的原理____________________
(Ⅱ)联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(1)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为_________________。
(2)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________。
(Ⅲ)某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度。
(1)滴定
①用 _____式滴定管盛装0.1000 mol/L盐酸标准液,锥形瓶中装有25.00mL待测烧碱溶液。上图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准盐酸的体积填入②表空格中。
②有关数据记录如下:
滴定序号 | 待测液体积(mL) | 所消耗盐酸标准液的体积(mL) | ||
滴定前 | 滴定后 | 消耗的体积 | ||
1 | 25.00 | 0.50 | 25.95 | 25.45 |
2 | 25.00 | _______ | _______ | ______ |
3 | 25.00 | 6.00 | 31.55 | 25.55 |
(2)根据所给数据,计算出烧碱样品的物质的量浓度。c = _________________ 。
(3)对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
a.若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果 ________ ;
b.读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果 __________ ;
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沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(1)将浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中c(Ba2+)=_____mol·L-1。
(2)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强( pH约为1), 但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是_______________________。(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5mol·L-1Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol·L-1。
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Ⅰ.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
(1)已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,将BaSO4的悬浊液过滤,滤液中c(Ba2+)=_______mol·L-1。取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L-1的Na2SO4溶液混合,混合液中c(Ba2+)=___________ mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_____________________________________________________
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:______________________________________________________
Ⅱ.在25 ℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO | HSCN | H2CO3 |
K=3.2×10-8 | K=0.13 | K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 |
(1)1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________________
(2)向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为_______________________________
(3)25 ℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是______________________(填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1 HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c.用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
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Ⅰ.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
(1)已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,将BaSO4的悬浊液过滤,滤液中c(Ba2+)=_______mol·L-1。取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L-1的Na2SO4溶液混合,混合液中c(Ba2+)=___________ mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_____________________________________________________
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:______________________________________________________
Ⅱ.在25 ℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO | HSCN | H2CO3 |
K=3.2×10-8 | K=0.13 | K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 |
(1)1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________________
(2)向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为_______________________________
(3)25 ℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是______________________(填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1 HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c.用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
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硫单质及其化合物在化工生成等领域应用广泛。
(1)工业尾气中的SO2一直是环境污染的主要原因之一,工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量:
①方法1:燃煤中加入生石灰,将SO2转化为CaSO3,再氧化为CaSO4
已知:a. CaO(s)+CO2(g) =CaCO3(s) ΔH=-178.3kJ·mol-1
b.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-2762.2kJ·mol-1
c.2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=-2314.8kJ·mol-1
写出CaO(s)与SO2(g)反应生成CaSO3(s)的热化学方程式:____________________________。
②方法2:用氢氧化钠溶液将SO2转化为NaHSO3,再氧化为 Na2SO4。实验测得NaHSO3溶液中= 1500,则溶液的pH为______________(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)。
(2)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(0=C=S),该物质可转化为H2S,反应为COS(g) +H2(g)H2S (g)+CO(g) ΔH>0。
①恒温恒容条件下,密闭容器中发生上述反应,下列事实不能说明反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
a.COS的浓度保持不变 b.化学平衡常数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.形成2molH-S键的同时形成1mol H-H键
②T1℃时,在恒容的密闭容器中,将一定量的CO和H2S混合加热并达到下列平衡:H2S(g)+ CO(g) COS(g)+H2(g),K=0.25,则该温度下反应COS(g)+H2(g)H2S(g)+ CO(g)的平衡常数K=__________。T1℃时,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1mol COS(g)和1molH2(g),达到平衡时COS的转化率为______________________。
(3)过二硫酸(H2S2O8)是一种强氧化性酸,其结构式为
。
①在Ag+催化作用下,S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-,1mol S2O82-能氧化的Mn2+的物质的量为_________mol。
②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为______________________。
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硫单质及其化合物在化工生成等领域应用广泛。
(1)工业尾气中的SO2一直是环境污染的主要原因之一,工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量:
①方法1:燃煤中加入生石灰,将SO2转化为CaSO3,再氧化为CaSO4
已知:a. CaO(s)+CO(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.3kJ·mol-1
b.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-2762.2kJ·mol-1
c.2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=-2314.8kJ·mol-1
写出CaO(s)与SO2(g)反应生成CaSO3(s)的热化学方程式:_________________。
②方法2:用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化为(NH4)2SO4。实验测得NH4HSO3溶液中= 1500,则溶液的pH为______________(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)。
(2)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(0=C=S),该物质可转化为H2S,反应为COS(g) +H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH>0。
①恒温恒容条件下,密闭容器中发生上述反应,下列事实不能说明反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
a.COS的浓度保持不变 b.化学平衡常数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.形成2molH-S键的同时形成1mol H-H键
②T1℃时,在恒容的密闭容器中,将定量的CO和H2S混合加热并达到下列平衡:H2S(g)+ CO(g) COS(g)+H2(g),K=0 25,则该温度下反应COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g)的平衡常数K=__________。
③T1℃时,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1mol COS(g)和1molH2(g),达到平衡时COS的转化率为______________________。
(3)过二硫酸(H2S2O8)是一种强氧化性酸,其结构式为。
①在Ag+催化作用下,S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-,1mol S2O82-能氧化的Mn2+的物质的量为_________mol。
②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为______________________。
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沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域有着许多应用。
(1)除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子,可向溶液中加入Cu(OH)2,调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。
已知:常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1,通过计算确定应调节溶液的pH范围是______。(已知lg5=0.7)
(2)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。
资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度AgSCN>AgI
操作步骤 | 现象 |
步骤1:向2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN溶液,静置 | 出现白色沉淀 |
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 | 溶液变为红色 |
步骤3:向步骤2的溶液中继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液 | 现象a,溶液红色变浅 |
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol·L-1 KI溶液 | 出现黄色沉淀 |
①写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式:____________________。
②步骤3中现象a是____________________________。
③用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象:_________________________________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低,优势明显,其流程如下。
(1)举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题:_________。
(2)下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是_________。
(3)中和器中发生的主要反应的化学方程式是_________。
资料显示: Ⅰ.Na2SO3在33℃时溶解度最大,将其饱和溶液加热至33℃以上时,由于溶解度降低会析出无水Na2SO3,冷却至33℃以下时析出Na2SO3·7H2O; Ⅱ.无水Na2SO3在空气中不易被氧化,Na2SO3·7H2O在空气中易被氧化。 |
(4)为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度,从而提高结晶产率,中和器中加入的NaOH是过量的。
①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因_________。
②结晶时应选择的最佳操作是_________(选填字母)。
A.95~100℃加热蒸发,直至蒸干
B.维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出
C.95~100℃加热浓缩,冷却至室温结晶
(5)为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4,需选用的试剂是_________、_________。
(6)KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量:室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂,再用酸性KIO3标准溶液(x mol/L)进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色,消耗KIO3标准溶液体积为y mL。
①滴定终点前反应的离子方程式是:IO3-+SO32- =_______ +_______(将方程式补充完整)。
②成品中Na2SO3(M = 126 g/mol)的质量分数是_________。
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