题目内容

一些酸在反应中可以表现出多重性质，如Cu＋2H2SO4 (浓)＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在这个反应中，浓H2SO4既表现酸性，又表现氧化性，分析下列反应中酸的作用．

(1)

MnO2＋4HCl(浓)＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，HCl

(2)

2KOH＋H2S＝K2S＋2H2O，H2S

答案：1．酸性，还原性;2．酸性;
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金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的．难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度（s，mol?L-1）见图．
（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是：
Cu2+
Cu2+
．（写化学式）
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为
B
B
．（填字母）
A、＜1     B、4左右     C、＞6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2+杂质，
不能
不能
（能、不能）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
．
（4）要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu（NH3）4]2+，写出反应的离子方程式．
Cu（OH）2+4NH3?H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
Cu（OH）2+4NH3?H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
．
（5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表．
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-36 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的
B
B
除去它们．
A、NaOH    　　　　 B、FeS    　　　　 C、Na2S　　　　　（选填序号）
废旧物的回收利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．某研究小组同学以废旧锌锰干电池为原料，将废旧电池含锌部分转化成ZnSO4?7H2O，含锰部分转化成纯度较高的MnO2，将NH4Cl溶液应用于化肥生产中，实验流程如下：

（1）操作②中所用的加热仪器应选
坩埚
坩埚
（填“蒸发皿”或“坩埚”）．
（2）将溶液A处理的第一步是加入氨水调节pH为9，使其中的Fe3+和Zn2+ 沉淀，请写出氨水和Fe3+反应的离子方程式：
Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
．
（3）操作⑤是为了除去溶液中的Zn2+．已知25℃时，一些数据见下表：
NH3?H2O的Kb Zn 2+完全沉淀的pH Zn（OH）2溶于碱的pH
1.8×10-5 8.9 ＞11
由上表数据分析应调节溶液pH最好为
a
a
（填字母）．
a.9　　　　　b.10　　　　　c.11
（4）MnO2精处理的主要步骤：
步骤1：用3%H2O2和6.0mol?L-1的H2SO4的混合液将粗MnO2溶解，加热除去过量H2O2，得MnSO4溶液（含少量Fe3+ ）．反应生成MnSO4的离子方程式为
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
．
步骤2：冷却至室温，滴加10%氨水调节pH为6，使Fe 3+ 沉淀完全，再加活性炭搅拌，抽滤．加活性炭的作用是
吸附聚沉，有利于氢氧化铁形成较大沉淀颗粒
吸附聚沉，有利于氢氧化铁形成较大沉淀颗粒
．
步骤3：向滤液中滴加0.5mol?L-1的Na2CO3溶液，调节pH至7，滤出沉淀、洗涤、干燥，并在空气中灼烧至黑褐色，生成MnO2．灼烧过程中反应的化学方程式为
2MnCO3+O2
  △  
.
 
2MnO2+2CO2
2MnCO3+O2
  △  
.
 
2MnO2+2CO2
．
（5）查文献可知，粗MnO2的溶解还可以用盐酸或者硝酸浸泡，然后制取MnCO3固体．
①在盐酸和硝酸溶液的浓度均为5mol?L-1、体积相等和最佳浸泡时间下，浸泡温度对MnCO3产率的影响如图1，由图看出两种酸的最佳浸泡温度都在
60
60
℃左右．
②在最佳温度、最佳浸泡时间和体积相等下，酸的浓度对MnCO3产率的影响如图2，由图看出硝酸的最佳浓度应选择
6
6
mol?L-1左右．
如图表示的是25℃时，难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度（S/mol?L-1，假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度）．
请完成下列问题：
（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是
Cu2+
Cu2+
．
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH
B
B
（填选项）．
A．＜1  B．4左右   C．＞6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2+杂质，
不能
不能
（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
．
（4）25℃下Ksp[Cu（ OH ）2]=
1.0×10-20
1.0×10-20
．
（5）要使Cu（OH）2沉淀溶解，除了加酸之外，还可以加入氨水生成[Cu（NH3）4]2+，写出反应的离子方程式
Cu（OH）2+4NH3?H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
Cu（OH）2+4NH3?H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O
．
（6）已知一些难溶物的溶度积常数如下表．
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-35 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24
为除去工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的
FeS
FeS
填选项
B
B
．     
A．NaOH   B．FeS   C．Na2S．
某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究．
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中． 产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色．
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中． 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2（OH）2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应
 
；
化合反应
 
．
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡．持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是
 
．
解释此现象的离子方程式是
 
．
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO2）反应来．
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式来表示）
 
．
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂．若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是
 
．

（12分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。

（1）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)  △H＝a kJ·mol-1的平衡常数K如下表：

温度/℃

1538

1760

2404

平衡常数K

0、86×10－4

2、6×10－4

64×10－4

①该反应的△H    0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N2的转化率随时间变化如图所示，

请补充完成1760℃时N2的转化率随时间变化的示意图。

（2）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下：

2N2(g)＋6H2O(1) ＝4NH3(g)＋3O2(g)    △H＝＋1530kJ·mol-1

     则氨催化氧化反应4NH3(g)＋5O2(g) ＝4NO(g)＋6H2O(1) 的反应热△H＝          。 

     （用含a的代数式表示）

（3）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氮的固定——氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2＋3H22NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将Ｈ2不断地通入     极（填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”）；在另一电极通入N2，该电极反应式为                                                                            。

（4）合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H = －92、4 kJ·mol－1，一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N2的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。

a、升高温度        b、加入催化剂     c、增加H2的浓度

       d、增加N2的浓度   e、分离出NH3           

（5）在25℃下，将a mol·L-1的氨水与0、01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”）， 可推断a     0、01（填大于、等于或小于）。

 

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