某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案.实现废物综合利用.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.请回答下列问题:(1)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.则相同温度下:Ksp(选填“> “< 或“= ).(2)物质A可使用下列物质中的 .A．KM 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（10分）某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，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。

请回答下列问题：
（1）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，则相同温度下：Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)（选填“>”“<”或“=”）。
（2）物质A可使用下列物质中的。

A．KMnO₄

B．O₂

C．H₂O₂

D．Cl₂

（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在________范围之间。
（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是________。
（5）除铁后得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在碱性环境下将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式__________。

（1） < （2） B C （3）3.2≤pH﹤6.2 （4） (NH₄)₂SO₄
（5）2Fe(OH)₃＋3ClO^-＋4OH^-=== 2FeO₄^2-＋3Cl^-＋5H₂O

解析试题分析：（1）相同条件下，溶解度大的物质先溶解，因在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp（CuS）＜K_sp（ZnS）；
（2）除铁过程中加入A和氨水，使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，应选BC；
（3）从图表数据可知，铁离子沉淀完全的PH为3.2，锌离子开始沉淀的PH为6.2．故除铁PH范围为：3.2～6.2；
（4）因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为（NH₄）₂SO₄；
（5）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-，生成物之一为FeO₄^2-，因铁在反应中化合价升高，故氯的化合价降低，故另一产物为Cl^-，根据元素守恒，还有水是产物．根据化合价升降法配平此方程式为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O。
考点：考查物质制备工艺流程图相关知识。

练习册系列答案

相关题目

能在透明溶液中大量共存的一组离子是

A．Na⁺、NH₄⁺、OH^－、HCO₃^－	B．Mg²⁺、Ag⁺、NO₃^－、SiO₃²^－
C．K⁺、Cu²⁺、Cl^－、SO₄²^－	D．H⁺、Fe³⁺、I^－、ClO^－

（13分）某强酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：根据以上信息，回答下列问题：

（1）气体F为____________。
（2）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子是_______，不能确定是否含有的离子是____。
（3）写出生成A的离子方程式：_________________。
（4）通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂FeO₄．请写出制备过程中的离子方程式__________________。

（8分）有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、 Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、 I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，溶液呈强酸性。
②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色。
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液：a．溶液从酸性变为中性；b．溶液逐渐产生沉淀；c．沉淀完全溶解；d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
④取适量③得到的碱性溶液加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成。
根据上述实验现象，回答下列问题。
（1）由①可以排除       离子的存在。
（2）由②可以证明    离子的存在，同时排除      离子存在。理由是_________________________。
（3）由③可证明      离子存在。
（4）由④可以排除          离子存在，同时证明          离子的存在。

（16分）石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO₂（7.8%）、Al₂O₃(5.1%)、Fe₂O₃(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：

（注：SiCl₄的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl₂前，需通一段时间的N₂，主要目的是                      。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为                      。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                      。
（3）步骤①为：搅拌、       。所得溶液IV中阴离子有                      。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                      。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                      。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。

（14分）

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al₂O₃及少量SiO₂和FeO ·xFe₂O₃）可制备明矾。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe²⁺的方法是                     （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ，发生反应的离子方程式为（该条件下Fe²⁺转化为Fe³⁺，MnO₄^-转化为Mn²⁺）                          。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                               。
（5）己知:在pH=3、加热条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂。加入MnSO₄发生反应的离子方程式为：                                    。滤渣2含有的物质是                                。
（6）以Al和NiO(OH)为电极，KOH溶液为电解液可组成新型、高效电池，充放电过程中，发生Ni(OH)₂与NiO(OH)之间的转化，写出放电时电池反应的化学方程式            。

提示：在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO₂
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是                     ，发生反应的离子方程式为                                             ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是                                                           。
（2）反应③的反应类型为     ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有                                            。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                                。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于                    。

（1）将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl₃溶液、CuCl₂溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：（用符号表示）
①若Fe粉有剩余，则容器中不可能有____________；
②若FeCl₃有剩余，则容器中不可能有___________；
③若CuCl₂有剩余，则容器中还可能有____________。
（2）有一瓶无色澄清溶液,可能含NH₄^＋、K^＋、Na ^＋、Mg²^＋、Ba²^＋、 Al³^＋、 Fe³^＋、SO₄²^－、CO₃²^－、Cl^－、I^－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl₄层呈紫红色；
③取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；
④取部分上述呈碱性的溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成；
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的离子有　　　，肯定不存在的离子有　　，要确定是否存在的阴离子的实验方法是____________ 。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是。（选填编号）

A．Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—的浓度相同	B．v_正(Cr₂O₇^2—) ="2v" _逆(CrO₄^2—)
C．溶液的颜色不变	D．溶液的pH值不变

（3）写出第②步中Cr₂O₇²^－转变为Cr³^＋的离子方程式：。
（4）向Cr₂(SO₄)₃溶液中，滴加NaOH，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)₃沉淀，随着pH的升高，沉淀增多，但当pH≥13时，沉淀消失，出现亮绿色的[Cr(OH)₄]^－离子。其平衡关系如下：

现向0.05mol·L^－1的Cr₂(SO₄)₃溶液50mL中，加入等体积0.6 mol·L^－1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象为，溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
（5）在Na[Cr(OH)₄]和Na₂Cr₂O₇混合后的溶液中加入H₂SO₄酸化，铬元素以形式存在（填写离子符号）。

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