题目内容
已知在25℃时，FeS、CuS的溶度积常数（Ksp）分别为6.3×10-18、1.3×10-36．常温时下列有关说法正确的是（ ）
| A、除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂 | B、向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体溶液的酸性增强 | C、因为H2SO4是强酸，所以反应：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生 | D、将足量的CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中，溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×10-35mol/L |
分析：A．根据溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀；
B．根据H2S与SO2反应生成单质硫和水；
C．CuS是不溶于酸的黑色物质，这是弱酸制备强酸的特例；
D．H2S是弱酸，硫离子的最大浓度为0.1 mol/L，根据CuS的溶度积常数（Ksp）为1.3×10-36即可求得．
B．根据H2S与SO2反应生成单质硫和水；
C．CuS是不溶于酸的黑色物质，这是弱酸制备强酸的特例；
D．H2S是弱酸，硫离子的最大浓度为0.1 mol/L，根据CuS的溶度积常数（Ksp）为1.3×10-36即可求得．
解答：解：A．FeS、CuS的溶度积常数（Ksp）分别为6.3×10-18、1.3×10-36．FeS溶度积大于CuS溶度积，所以除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂，故A正确；
B．根据H2S与SO2反应生成单质硫和水，硫化氢被反应掉了，浓度减小，酸性减弱，故B错误；
C．CuS是不溶于酸的黑色物质，所以能发生反应：CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4，这是弱酸制备强酸的特例，故C错误；
D．H2S是弱酸，硫离子的最大浓度为0.1 mol/L，CuS的溶度积常数（Ksp）为1.3×10-36，所以溶液中Cu2+的最小浓度为1.3×10-35 mol/L，故D错误；
故选：A．
B．根据H2S与SO2反应生成单质硫和水，硫化氢被反应掉了，浓度减小，酸性减弱，故B错误；
C．CuS是不溶于酸的黑色物质，所以能发生反应：CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4，这是弱酸制备强酸的特例，故C错误；
D．H2S是弱酸，硫离子的最大浓度为0.1 mol/L，CuS的溶度积常数（Ksp）为1.3×10-36，所以溶液中Cu2+的最小浓度为1.3×10-35 mol/L，故D错误；
故选：A．
点评：本题主要考查了物质的性质、溶度积常数、反应原理等，难度不大，根据课本知识即可完成．
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高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂．电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备．其原理如图所示．
2009年10月15日新华社报道：全国农村应当在“绿色生态-美丽多彩-低碳节能-循环发展”的理念引导下，更快更好地发展“中国绿色村庄”，参与“亚太国际低碳农庄”建设．可见“低碳循环”已经引起了国民的重视，试回答下列问题：
从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如图a：
回答下列问题：
（1）①中废渣的主要成分是 ．
（2）完成④中反应的离子方程式：
ClO3-+ VO2++ H+= VO3++ （ ）+ （ ）
（3）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表
试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为 ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜ ．（已知：25℃时，Ksp（Fe（OH）3）=2.6×10-39）
（4）全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置（如图b所示，a、b均为惰性电极），已知：全矾液流电池的工作原理为：
VO2++V2++2H+
VO2++H2O+V3+
V2+为紫色，V3+为绿色，VO2+为蓝色，VO2+为黄色．则：
①放电过程中，当转移1.0mol电子时共有1.0mol H+从 槽迁移进 槽（填“左”、“右”）
②当充电时，右槽溶液颜色由 色变为 色．
回答下列问题：
（1）①中废渣的主要成分是
（2）完成④中反应的离子方程式：
（3）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表
| pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
| 钒沉淀率/% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
（4）全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置（如图b所示，a、b均为惰性电极），已知：全矾液流电池的工作原理为：
VO2++V2++2H+
| 放电 |
| 充电 |
V2+为紫色，V3+为绿色，VO2+为蓝色，VO2+为黄色．则：
①放电过程中，当转移1.0mol电子时共有1.0mol H+从
②当充电时，右槽溶液颜色由
从废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）中回收XO5的一种生产工艺流程 示意如图所示：
回答下列问题：
（1）①中滤渣的主要成分是 ．
（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取 剂的主要成分）：
Rn+（水层）+nHA（有机层）?RAn（有机层）+nH+（水层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 ．③中反萃取时加入的X试剂是 ．
（3）完成④中反应的离子方程式：
ClO
+ VO2++ H+= VO3++ Cl-+
（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表
根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为 ；若钒沉淀率为90%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜ ．（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38）
（5）在整个工艺流程中，可以循环利用的物质是水、 和 ．
（6）写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 ．
回答下列问题：
（1）①中滤渣的主要成分是
（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取 剂的主要成分）：
Rn+（水层）+nHA（有机层）?RAn（有机层）+nH+（水层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是
（3）完成④中反应的离子方程式：
- 3 |
（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表
| pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
| 钡沉淀率/% | 88 | 92 | 93 | 95 | 95 | 95 | 93 | 90 | 87 |
（5）在整个工艺流程中，可以循环利用的物质是水、
（6）写出废液Y中除H+之外的两种阳离子
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
|
pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
|
钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。