题目内容
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10—10,Ksp(AgI)=1.5×10—16 ,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12,Ag2CrO4为砖红色沉淀。
(1) AgCl、AgI、 Ag2CrO4三种饱和溶液中,Ag+浓度由大到小顺序是 。现将等体积2.0×10—4 mol·L-1的AgNO3溶液和一定浓度的Na2CrO4溶液混合,若要产生Ag2CrO4沉淀,则Na2CrO4溶液至少浓度为 mol·L-1。
(2) 在室温下,向0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol·L-1稀硫酸,溶液由黄色转变为橙红色的Na2Cr2O7,该平衡转化的离子方程式为 。Na2Cr2O7可用来鉴别NaCl和NaNO2,鉴别时发生的离子方程式为 。
(3) 工业酸性废水中含Cr2O72-离子会造成铬污染,排放前先将Cr2O72-还原成Cr3+,并转化成Cr(OH)3除去,工业上采用的方法是向废水中加入NaCl,以铁为电极进行电解,同时鼓入空气。结果溶液的pH值不断升高,溶液由酸性转变为碱性。在以上处理过程中,写出其阳极电极反应式: ,Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为: 。
(4) 用AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液,可测定溶液中的c(Cl-)。可滴入几滴 溶液为指示剂,滴定的终点现象为 。
(14分)
(1)Ag2CrO4>AgCl>AgI 4.0×10—4 (各2分)
(2)2 CrO42-+2 H+ Cr2O72-+ H2O Cr2O72-+3NO2-+8H+="3" NO3-+2 Cr3++4H2O (各2分)
(3)Fe-2e-=Fe2+ Cr2O72-+6 Fe2++14H+="6" Fe3++2 Cr3++7 H2O(各2分)
(4) Na2Cr2O7 (或K2Cr2O7或含Cr2O72-) 加入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀(各1分)
解析试题分析:
(1)根据Ksp进行计算,可以得到Ag+浓度大小关系,混合后c(Ag+)=1×10-4mol/L,Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-),从而求出c(CrO42-)=2.0×10-4mol/L,故Na2CrO4浓度为4.0×10- 4mol/L。
(2)黄色转化为橙色,是铬酸根转化为重铬酸根,用重铬酸钠来鉴别,是应为NaNO2具有较强的还原性,可以与重铬酸根发生氧化还原反应,根据氧化还原反应基本原理可以写出化学方程式。
(3)阳极发生氧化反应,因为使用铁做电解,为活性电极,优先放电,故Fe-2e-=Fe2+;二价铁具有还原性,可将重铬酸根还原,生成三价铬,然后转化为氢氧化铬沉淀。
(4)根据上面数据可以看出,氯离子先与铬酸根与银离子产生沉淀,故可以用重铬酸根或铬酸根,氯离子沉淀完全,生成砖红色沉淀。
考点:考查沉淀溶解平衡、电解以及滴定等知识。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是 。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价: (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol·L-1,则Ca2+的浓度为 ______mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)工业上用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,反应的离子方程式为___________________;实验室中,Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为___________________(用离子方程式表示)。
(2)下图是大型蓄电系统的示意图。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,反应原理为:,电解质通过泵在储罐和电池间循环;离子选择性膜只允许钠离子通过。
当蓄电池放电时,电池中Na+的移动方向是_________(填“a→b”或“b→a”),电极a的电极反应式为_______________;当蓄电池处于充电状态时,电极b的电极反应式为___________。用该电池做电源,采用惰性电极电解200 mL 1 mol·L-1的AgNO3溶液,当阴极质量增加2.16 g时,电解后溶液的pH为_________(不考虑溶液体积变化)。
(3)工业上,用Na2SO3溶液作为吸收液可吸收烟气中的SO2,吸收SO2过程中,溶液pH与关系如下表:
91∶9 | 1∶1 | 9∶91 | |
pH(25℃) | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用平衡原理解释:__________________。
②当溶液呈中性时,溶液中离子浓度的大小关系为_____________________________。