时间:2017-08-10 00:21:34
1、填空题 以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：
（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 ， 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式： ；
（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________；（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
参考答案：32． （16分）(1) Al2O3 Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O
(2)3．2—3．8 (3) SiO2 Al2(SO4)3 （4） 14m/15w
本题解析：（1）硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO，属于两性氧化物的是Al2O3，氧化铁是碱性氧化物，可以和硫酸反应生成硫酸铁和水，即Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，离子反应方程式为：Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O（2）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3．2，其他离子开始沉淀PH为3．8，因此所选PH需介于3．2和3．8之间；答案为：3．2～3．8，（3）因二氧化硅不与硫酸反应，“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2．未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4；（4）铁红制备过程中，铁元素损耗25%，，最终得到铁红的质量为m kg，铁元素的质量为(1000m×112/160)÷75%=14m/15，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为14m/15w。
考点：考查物质的性质，离子方程式的书写，元素及其化合物的性质等知识。
本题难度：困难
2、选择题 向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是? ( )
A．白色沉淀为ZnS，黑色沉淀为CuS
B．上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp
C．利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀
D．该过程破坏了ZnS的溶解平衡
参考答案：B
本题解析：因Zn2＋＋S2－=ZnS↓，生成的ZnS存在平衡ZnS(s)=Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，加入CuSO4溶液后，Cu2＋＋ZnS=CuS↓＋Zn2＋，使ZnS转化为黑色CuS沉淀，说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，B项错误。
本题难度：一般
3、选择题 一定温度下，难溶电解质Ambn在水中溶解平衡的溶度积为Ksp =cm(An+)×c(Bn-)。25℃，向AgCl的白色 悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，先出现黄色沉淀，最终生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下： 
下列叙述错误的是
[? ]
A．溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B．若先加入Na2S溶液，再加入KI溶液，则无黄色沉淀产生
C．25℃时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中溶度积相同
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 某科研小组设计出利用工业废酸（稀H2SO4）浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。
已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
| Fe3+ | 1.48 | 3.2 |
| Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
参考答案：（1）适当升高温度（或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等）；（2）<；（3）B；（4）3.2≤pH<6.2；
（5）(NH4)2SO4；（6）2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
本题解析：（1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是适当升高温度或增大酸浓度、将固体氧化铜锌矿粉碎等。（2）物质的溶解度越大，在反应时越容易进行反应。因此氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，说明在相同温度下：Ksp(CuS) <Ksp(ZnS)。（2）由于Fe2+、Zn2+形成沉淀的溶液的pH很接近，不容易分离，所以在过程中要把Fe2+氧化为Fe3+，但是在氧化过程中不能引入新的杂质离子，所以加入的物质A最好是空气，选项是B。（4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在Fe3+沉淀完全的pH=3.2和Zn2+开始形成沉淀的pH=6.2之间，即3.2≤pH<6.2；（5）由于在操作过程中加入了硫酸、氨水，所以产生的可直接用作氮肥物质B是(NH4)2SO4；（6）除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4，根据氧化还原反应中的电子守恒、元素的原子个数守恒可得该反应的离子方程式是2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
考点：考查影响化学反应速率的因素、物质溶解度大小的比较、试剂的选择与使用、反应条件的选择、物质反应的两种方程式是书写的知识。
本题难度：困难
5、填空题 （16分）请你利用所学反应原理知识解决下列问题：
（1）若已知两个反应：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH1=" a" kJ·mol-1 ；
②C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH2=" b" kJ·mol-1 ；
则2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH= （用含a、b的式子表示）；
（2）碱性镁锰干电池是新开发的一种干电池，比普通锌锰干电池具有更加优越的性能，具有较大应用前景，其工作时总反应为：Mg+2MnO2+H2O=Mg(OH)2+Mn2O3；则工作时，正极发生 反应(填反应类型)，写出负极的电极反应式： ；
（3）在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生反应：CaC2O4(s)
CaO(s) +CO(g)+CO2(g)，若前5 min 内生成CaO的质量为11.2 g ，则该段时间内v(CO)=；若某时刻达到平衡时c(CO2)= c；t0 时刻，将容器体积缩小为原来的一半并固定不变，在t1时刻再次达到平衡，请在下图中画出t0以后此体系中CO2的浓度随时间变化的图像；
（4）某温度下数据：草酸（H2C2O4）的K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；醋酸的K=1.75×10-5；碳酸的 K1=4.2×10-7，K2=4.5×10-11；Ksp(CaC2O4) =5.0×10-9；Ksp(CaCO3) =2.5×10-9
①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是 ；
②向0.6 mol/L的Na2CO3溶液中加入足量 CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化)，充分搅拌，发生反应：CO32-(aq) + CaC2O4(s)
CaCO3(s)+ C2O42-(aq)，静置后沉淀转化达到平衡，求此时溶液中的c(C2O42－)（不考虑其他诸如水解之类副反应，写出计算过程）。
参考答案：（1）ΔH＝2(b-a) kJ·mol¯1 （2分，）； （2）还原 （2分)； Mg＋2OH——2e—＝Mg(OH)2（2分）
（3）0.04 mol·L－１·min－１(2分)；如右图所示（2分，起点2c，得1分；平衡点c，得1分）
（4）①一种固体溶解同时产生气泡逸出，另一种固体无现象（2分）；
②解：该反应的K＝
＝
＝
＝
＝2.0（2分），
设c(CO32-)转化了x，则生成c(C2O42－)＝x，剩余c(CO32-)＝(0.6-x)，
可得方程： x/(0.6-x) ＝2.0，解得x＝0.4 mol·L¯1（2分）（无必要步骤，酌情扣分）。
本题解析：（1）将②×2-①×2可得2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH＝2(b-a) kJ·mol¯1。（2）正极得到电子，发生还原反应；Mg做负极，反应后生成Mg(OH)2，负极的电极反应为：Mg＋2OH——2e—＝Mg(OH)2。（3）5 min 内生成CaO的质量为11.2 g 的物质的量为0.2mol，根据反应生成0.2mol的CaO同时生成0.2mol的CO，则v(CO)=" 0.2mol÷1L÷5" min=0.04mol·L－１·min－１。t0 时刻，将容器体积缩小为原来的一半并固定不变，则CO2的浓度变为2c，在t1时刻再达到平衡，CO2的浓度随时间变化的图像为：
（4）①从电离常数可以知道，HC2O4—＞CH3COOH＞H2CO3，醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是：一种固体溶解同时产生气泡逸出，另一种固体无现象
②解：该反应的K＝＝＝＝＝2.0， 设c(CO32-)转化了x，则生成c(C2O42－)＝x，剩余c(CO32-)＝(0.6-x)， 可得方程： x/(0.6-x) ＝2.0，解得x＝0.4 mol·L¯1。
考点：盖斯定律的应用、化学反应速率的计算、化学图像的绘制、电离平衡常数和酸的强弱关系、电离平衡常数的有关计算。
本题难度：困难