题目内容
7.镁是一种重要的金属资源,在工业上用途广泛.回答下列问题:(1)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4×l0-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol/L可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-)≥8×10-4mol•L-1.
(2)已知常温下CH3COOH的电离常数为:Ka=l.75×10-5mol/L;NH3•H2O的电离常数为,Kb=1.76×l0-5mol/L.
A.NH4Cl溶液显酸性,原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用离子方程式表示),NH4Cl溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
B. CH3COONH4溶液显中 (填“酸”、“碱”或“中”)性.
C.将饱和NH4Cl溶液滴入少量的Mg(OH)2悬浊液中,可看到白色沉淀溶解.产生这种现象的原因存在以下两种观点.
观点①:2NH4++Mg(OH)2=2NH3•H2O+Mg2+;
观点②的离子方程式为NH4++H2O?NH3•H2O+H+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
要验证①和②谁是Mg(OH)2溶解的主要原因,可选取c(填序号)代替NH4Cl溶液作对照实验.
a. NH4NO3 b. (NH4)2SO4 c. CH3COONH4 d. NH4HSO4.
分析 (1)依据沉淀溶解平衡存在的溶度积常数计算得到;
(2)A.铵根离子水解显酸性;溶液中氯离子不水解,铵根离子水解浓度减小,溶液显酸性,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度;
B.相同条件下,铵根离子与醋酸根离子的水解程度相同;
C.铵根离子水解生成氢离子,氢离子与氢氧化镁反应;CH3COONH4中含有铵根离子,溶液显中性.
解答 解:(1)Mg(OH)2的Ksp=6.4×10-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol•L-1可视为沉淀完全,则Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=6.4×10-12 ,c(OH-)≥8×10-4mol/L,
故答案为:8×10-4;
(2)A.铵根离子水解显酸性,其水解方程式为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+;溶液中氯离子不水解,铵根离子水解浓度减小,溶液显酸性,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,则NH4Cl溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
故答案为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+;c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
B.相同条件下,铵根离子与醋酸根离子的水解程度相同,所以CH3COONH4溶液显中性;
故答案为:中;
C.铵根离子水解生成氢离子,氢离子与氢氧化镁反应,其反应的离子方程式为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;CH3COONH4中含有铵根离子,溶液显中性,所以可以选用CH3COONH4与Mg(OH)2反应,若沉淀消失,说明观点①正确,否则观点②正确;
故答案为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;c.
点评 本题考查较为综合,涉及溶度积常数的计算、盐的水解原理的应用和离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡移动等,为高考常见题型和高频考点,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,题目难度中等.
| A. | -NO2 | B. | -OH | C. | -COOH | D. | OH- |
(1)已知:2H2S(g)+3O2(g)=2H2O(l)+2SO2(g)△H=akJ/mol
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=b kJ/mol
SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=c kJ/mol
写出由H2S气体一步合成硫酸的热化学方程式H2S(g)+2O2(g)═H2SO4(l)△H=$\frac{a+b+2c}{2}$kJ/mol.
(2)硫化氢气体会污染空气,可用CuSO4溶液除去,写出该离子方程式Cu2++H2S═CuS↓+2H+.除去含Cu2+的废水能(填“能”或“不能”)用FeS作沉淀剂.
[已知Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CuS)=1.3×10-36)]
(3)t℃,在一密闭容器中发生如下反应 2H2S(g)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)△H<0,在不同时间测得H2S和SO2的浓度如下表所示:
| t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| c(H2S)/mol/L | 1.00 | 0.80 | 0.62 | 0.48 | 0.40 | 0.40 |
| c(SO2)/mol/L | 1.00 | 0.90 | 0.81 | 0.74 | 0.70 | 0.70 |
②2~8分钟SO2的平均反应速率为0.033mol/(L•min)或$\frac{1}{30}$mol/(L•min).
③t℃时,该反应的平衡常数为8.93(L/mol)3或$\frac{1}{0.112}$(L/mol)3.
| 难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可.
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为氢氧化铁(填名称)而除去.
(2)①中加入的试剂选择氨水为宜,其原因是不会引入新的杂质.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)═3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s).
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是ACD(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中.
| A. | c(Ag+) | B. | $\frac{c(C{l}^{-})}{c(B{r}^{-})}$ | C. | c(Cl-) | D. | $\frac{c(A{g}^{+})•c(B{r}^{-})}{c(C{l}^{-})}$ |
| A. | PH=10的Mg(OH)2浊液C(Mg2+)=10-8 mol•L-1 (已知Mg(OH)2KSP=1×10-16) | |
| B. | 已知AgClKSP=1.8×10-10;Ag2CrO4KSP=1.2×10-12则AgCl的溶解度一定比Ag2CrO4大 | |
| C. | 在饱和AgCl溶液中加入NaI固体不会发生变化 | |
| D. | Fe3+在酸性溶液中一定不会生成Fe(OH)3沉淀 |