时间:2017-11-11 02:15:48
1、填空题 难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下溶解平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)
2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42-＋2H2O。为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
（1）滤渣主要成分有________和CaSO4以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：
?。
（3）“除杂”环节中，先加入?溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入?溶液调滤液pH至中性。
（4）不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。由图可得，随着温度升高，
①?，
②?，
③溶浸出的K＋的平衡浓度增大。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋CO32-CaCO3(s)＋SO42-。已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，计算此温度下该反应的平衡常数，K＝?。
参考答案：（1）Mg(OH)2(1分)?（2）加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2＋浓度减小，平衡正向移动，K＋增多(2分)?（3）K2CO3(1分) ?H2SO4(1分)
（4）①溶浸平衡向右移动(1分)?②K＋的溶浸速率增大(1分)?（5） K＝1.75×104。(2分)
本题解析：（1）“呆矿”在水中存在沉淀溶解平衡K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42-＋2H2O，为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，同时钙离子增多，析出硫酸钙沉淀，所以滤渣中主要成分为Mg(OH)2和CaSO4以及未溶杂卤石。
（2）Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因是氢氧化钙是饱和溶液，加入后氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，促进平衡右移，增多K+。
（3））“除杂”环节主要是除去钙离子，依据除杂原则不能引入新的杂质，根据制取的目的是制备硫酸钾，所以加入的试剂易于除去，不引入新的杂质，因此加入过量K2CO3除钙离子，过滤后加入硫酸至中性，除去碳酸钾即可。
（4）分析不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系，温度越高K+的浸出浓度越大，溶浸时间越短，反应速率越大，达到平衡越快，故图象中分析得到的结论为：①溶浸平衡向右移动；②K＋的溶浸速率增大。
（5）溶浸过程中会发生反应CaSO4(s)＋CO32-CaCO3(s)＋SO42-，CaCO3(s)
Ca2++CO32-；CaSO4(s)Ca2++SO42-；依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式，转化关系中钙离子相同计算，反应的平衡常数K＝
＝
＝
＝
＝1.75×104。
本题难度：一般
2、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
3、填空题 （11分）电解质的水溶液中存在电离平衡。
（1）醋酸是常见的弱酸。
①醋酸在水溶液中的电离方程式为_________。
②下列方法中，可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是__________（填字母序号）。
a．滴加少量浓盐酸 b．微热溶液
c．加水稀释 d．加入少量醋酸钠晶体
（2）用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_____（填“I”或“Ⅱ”）。
②滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_____。
③V1和V2的关系：V1_____V2（填“>”、“=”或“<”）。
④M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。
（3）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2mol·L-1 Fe(NO3)3溶液。 | 溶液变红色。 |
| 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。 |
参考答案：（13分，未标分数的空，每空1分） （1）① CH3COOH
CH3COO－+H+ （2分）
② b、c（2分，漏选得1分，错选不得分） （2）① I ② 0.1mol·L-1醋酸溶液
③ <④ c(CH3COO－)> c (Na+)> c (H+)> c (OH－) （3）① Fe3++3SCN－
Fe(SCN)3（2分）
② 出现白色沉淀 ③ AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)（1分），加入KI后，因为溶解度：AgI<AgSCN，Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀：Ag++I-＝AgI↓，AgSCN的溶解平衡正向移动（1分）。（2分）
本题解析：（1）①醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡，则醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－+H+。
②a．滴加少量浓盐酸，氢离子浓度增大，抑制醋酸电离，电离程度减小，a错误；b．电离吸热，微热溶液促进电离，电离程度增大，b正确；c．加水稀释粗电离，电离程度增大，c正确；d．加入少量醋酸钠晶体，增大醋酸根浓度，抑制醋酸电离，电离程度减小，bc。
（2）①醋酸是弱酸，0.1mol/L醋酸溶液的pH大于1，则滴定醋酸的曲线是I。
②盐酸和氢氧化钠溶液均是一元的强酸和强碱，在浓度相等的条件下对水的电离程度影响是相同的。醋酸是一元弱酸，在浓度与盐酸相等的条件下，溶液中氢离子浓度小，对水的电离程度影响小于盐酸，则滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1mol/L醋酸。
③氢氧化钠和醋酸恰好反应时生成的醋酸钠水解溶液显碱性，要满足溶液显中性，则醋酸应该过量。而氢氧化钠与盐酸恰好反应时生成的氯化钠不水解，溶液显中性，所以V1小于V2。
④M点时醋酸过量，溶液是由等浓度的醋酸钠和醋酸构成的，溶液显酸性，则对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(CH3COO－)> c (Na+)> c (H+)> c (OH－)。
（3）① 铁离子与KSCN溶液反应使溶液显红色，反应的离子方程式为Fe3++3SCN－Fe(SCN)3。
②硝酸银溶液能与KSCN溶液反应产生白色沉淀，所以向步骤2的溶液中，继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液时溶液中仍然会出现白色沉淀。
③根据以上分析可知溶液中存在平衡AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)，加入KI后，因为溶解度：AgI＜AgSCN，因此Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀：Ag++I-＝AgI↓，从而导致AgSCN的溶解平衡正向移动。
考点：考查弱电解质的电离平衡、盐类水解以及溶解平衡等
本题难度：一般
4、简答题 铬抗腐蚀性高，在钢中含量达到12%称为不锈钢．工业上冶炼铬的主要步骤如图所示：
试回答下列问题
（1）已如步骤Ⅱ的反应方程式为：
8Na2CrO4+6Na2S+23H2O→8Cr（OH）3↓十3Na2S2O3十22NaOH
该反应中氧化剂是______（填化学式），生成?lmolCr（OH）3时转移电子的物质的量为______mol．
（2）步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为______，此时Cr2O3?的状态为______．
（3）常温下，铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸．其不溶于浓硝酸的原因可能是______．
（4）已如：2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O
①25．C，KSP（Ag2Cr2O4）=1.12×10-12，KSP（Ag2Cr2O7）=2×10-7，往Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是______．
②将wg固体Na2CrO4溶于适量水配成lL溶液，该溶液中有关粒子的浓度（mol?L-1）与pH的关系如下表：
由上表可知：
Ⅰ．要使溶液中CrO42-的量达到最大，应控制溶液的pH______（用＞、＜、=及相关数据表示）．
Ⅱ． w g固体Na2CrO4的物质的量n=______（用数学表达式表示）．
参考答案：（1）Cr化合价从+6→+3，化合价降低3，故Na2CrO4作氧化剂，生成?lmolCr（OH）3时转移电子的物质的量为 3mol．
故答案为：Na2CrO4 ?3．
（2）熔融状态时，Cr2O3?发生电离：Cr2O3═2Cr3++3O2-，电解Cr2O3的阳极反应式为：2O2--4e-═O2↑，
故答案为：2O2--4e-═O2↑ 液态（或熔融态）．
（3）铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸，说明铬被浓硝酸氧化成致密的保护膜．
故答案为：表面生成致密氧化膜（或发生钝化）．
（4）①因KSP（Ag2Cr2O4）=1.12×10-12，KSP（Ag2Cr2O7）=2×10-7，沉淀溶解平衡由溶解度小的向更小的方向转化，所以往Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀为：Ag2CrO4．
故答案为：Ag2CrO4．?
?②观察表中数据可知，PH增大，c（CrO42-）增大，PH=9时，c（CrO42-）=0.996，故要使溶液中CrO42-的量达到最大，应控制溶液的pH＞9；
铬元素存在形式有：CrO42-、Cr2O72-、HCrO4-，根据物料守恒w g固体Na2CrO4的物质的量为：n═n（CrO42-）+c（Cr2O72-）+n（HCrO4-）．
故答案为：Ⅰ．＞9Ⅱ．n（CrO42-）+c（Cr2O72-）+n（HCrO4-）．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列实验操作正确的是（ ）
A．验证AgI溶解度比AgCl小，向AgCl悬浊液中滴加KI溶液
B．中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶
C．测定食醋溶液pH时，用蒸馏水润湿pH试纸
D．测定中和热时，用普通玻璃棒快速搅拌反应液
参考答案：A、依据沉淀转化的条件是利用反应向更难溶的方向进行分析；验证AgI溶解度比AgCl小，向AgCl悬浊液中滴加KI溶液，沉淀颜色从白色变化为黄色，证明碘化银溶解度小于氯化银，故A正确；
B、中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶会增大待测溶液的体积，多消耗标准液，引起实验误差；依据误差分析判断测得结果增大，故B错误；
C、PH试纸湿润后再测定食醋溶液PH会稀释待测溶液，测定的溶液PH会增大，故C错误；
D、环形玻璃棒在搅拌时是上下移动搅拌，不易于玻璃杯碰撞，但一般的玻璃棒容易与玻璃杯碰撞，造成热量的增长或损失；故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单