题目内容

11．沉淀溶解平衡在在生活生产中有着重要应用．
（1）粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+．
①在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，下列物质最好选用的是B．
A．KMnO4  B．H2O2     C．氯水       D．HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4，使Fe3+转化为Fe（OH）3，调整溶液pH可选用下列中的CD．
A．NaOH  B．NH3•H2O     C．CuO  D．Cu（OH）2
（2）在25℃下，向浓度均为0.1mol•L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu（OH）2沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+．已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
（3）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{cBr-}{cC{l}^{-}}$=2.7×10-3．[Ksp（AgBr）=5.4×10-13，Ksp（AgCl）=2.0×10-10]
（4）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置．可以观察到的现象是白色沉淀转化为红褐色沉淀，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）2Fe3++3Mg（OH）2=2Fe（OH）3+3Mg2+．

分析 （1）加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，不能引入新的杂质；调整至溶液pH=4，使Fe3+转化为Fe（OH）3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，则加含铜元素的物质与氢离子反应促进铁离子水解转化为沉淀；
（2）由Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20可知，氢氧化铜更难溶，先生成；
（3）当两种沉淀共存时，溶液是AgCl和AgBr的饱和溶液，溶液中$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$，以此来解答；
（4）依据沉淀转化的原理分析，反应向更难溶的方向进行；

解答 解：（1）①加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，不能引入新的杂质，A、C、D中会引入杂质，只有过氧化氢的还原产物为水，不引入杂质，故只有B符合，故答案为：B；
②调整至溶液pH=4，使Fe3+转化为Fe（OH）3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，则加含铜元素的物质与氢离子反应促进铁离子水解转化为沉淀，则C、D均可，A、B将铜离子转化为沉淀，不符合，
故答案为：CD；
（2）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀，则生成的沉淀为Cu（OH）2，反应的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+，
故答案为：Cu（OH）2；Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；
（3）当两种沉淀共存时，溶液是AgCl和AgBr的饱和溶液，溶液中$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-13}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10-3，
故答案为：2.7×10-3；
（4）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置．可以观察到白色沉淀转变为红褐色沉淀，说明氢氧化铁溶解度小于氢氧化镁沉淀，转化的离子方程式：2Fe3++3Mg（OH）2=2Fe（OH）3+3Mg2+，
故答案为：白色沉淀转化为红褐色沉淀，2Fe3++3Mg（OH）2=2Fe（OH）3+3Mg2+；

点评 本题考查混合物分离提纯及难溶电解质的溶解平衡，为高频考点，把握物质的性质、性质差异及溶解平衡的计算等为解答的关键，侧重混合物分离提纯及分析与计算能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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1．抗酸药作用是：其有效成分都能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适，其主要成分时能中和盐酸的化学物质，如氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸氢钠，写出它们三者分别和盐酸的反应方程式：
（1）Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O；
（2）Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（3）HCO3-+H+=CO2↑+H2O．
2．有下列物质：A．SiO2、B．金刚石、C．白磷、D．NH3、E．干冰、F．冰、G．固体氩 H、CH4
（1）属于原子晶体的化合物是A （填字母，下同），直接由原子构成的分子晶体是G．
（2）由极性键构成的极性分子是DF，由极性键构成的非极性分子是EH，由非极性键构成的非极性分子是C．
（3）VSEPR模型与分子构型一致的化合物分子是EH．
19．今有a•盐酸  b•硫酸  c•醋酸三种酸：
（1）若物质的量浓度均为0.1mol•L-1，则三种酸溶液的pH由大到小的顺序是c＞a＞b；（用a、b、c表示，下同）
（2）若三种酸的pH相同，则三种酸溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是c＞a＞b．
（3）在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入等浓度的NaOH溶液，则恰好中和时所消耗的NaOH溶液的体积由大到小的顺序是b＞a=c．
（4）同体积、同pH的三种酸中，分别加入等浓度的NaOH溶液，则恰好中和时所消耗的NaOH溶液的体积由大到小的顺序是c＞a=b．
（5）在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入足量的锌（Zn）充分反应后，在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是b＞a=c．
（6）在同体积、同pH的三种酸中，分别加入足量的锌（Zn）充分反应后，在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是a=b＜c．
6．下列反应中，氧化剂与还原剂化学计量数为1：2的是（　　）
A．Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
B．2HCl+Ca（ClO）2═2HClO+CaCl2
C．I2+2NaClO3═2NaIO3+Cl2↑
D．4HCl（浓）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
16．由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K+、Cl-、NH4+、Mg2+、CO32-、Ba2+、SO42-．将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100mL该溶液分别进行如下实验：
实验序号实验内容实验结果
1加AgNO3溶液有白色沉淀生成
2加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12L（已折算成标准状况下的体积）
3加足量BaCl2溶液，反应后进行过滤、洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g
试回答下列问题：
（1）根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是Mg2+、Ba2+；
（2）写出实验3中的空格处的实验操作过滤、洗涤；
（3）根据实验对Cl-是否存在的判断是不能确定（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；
（4）溶液中K+是否存在？一定存在（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；若“一定存在”，则K+物质的量浓度的范围＞0.1 mol•L-1（若“一定不存在”或“不能确定”不填此空）．
3．0.05mol某烃完全燃烧，生成二氧化碳气体5.6L（标准状况下）和5.4g水．
（1）通过计算写出该烃的分子式．
（2）若该烃的一氯代物只有一种结构，写出该烃的结构简式，并用系统命名法命名．
20．工业上以氨气为原料（铂铑合金网为催化剂）催化氧化法制硝酸的过程如下：

（1）已知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态．写出氨催化氧化的化学方程式4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O；当温度升高时，化学平衡常数K值减小（填“增大”、“减小”、“无影响”）．
（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2．已知：
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=akJ/mol
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=bkJ/mol
H2O（1）═H2O（g）△H=ckJ/mol
则反应2NO2（g）+4H2（g）=N2+H2O（1）的△H=（2a-b-4c）kJ/mol．（用a、b、c表示）
（3）①合成氨反应的化学方程式为N2+3H2?2NH3该反应在固定容积的密闭容器中进行．下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是BC（填序号）．
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l：3：2
B．3v正（N2）=v逆（H2）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的相对分子质量保持不变
E.1molN≡N键断裂，同时1molH-H键断裂
②若在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L固定容积的密闭容器中，5min后反应达平衡时，n（N2）=1mol，n（H2）=1mol，n（NH3）=2mol，则反应速率v（N2）=0.1mol/（L•min），H2的平衡转化率=75%．
9．氯化亚砜用于医药、农药、染料工业及有机合成工业，常作氯化剂，制锂氯化亚砜（Li/SOCl2）电池．工业上用SO2、SCl2与Cl2反应合成SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）?2SOCl2（g）．
（1）在373K时，向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol，发生上述反应．测得其压强（p）随时间（t）的变化为表中数据I（反应达到平衡时的温度与起始温度相同）．
t/min012345
Ip6.0p06.7p06.1p05.4p05.0p05.0p0
IIp6.0p07.0p05.3p05.0p05.0p05.0p0
请回答下列问题：
①该反应的△H＜（填“＞”“＜”或“=”）0．
②反应开始至达到平衡时，v（SOCl2）=0.005mol/（L•min）．
③若只改变某一条件，其他条件相同时，测得其压强随时间的变化为表中数据II，则改变的条件是使用催化剂．
（2）如图是某同学测定上述反应的平衡常数的对数值（lgK）与温度的变化关系点．
①A点的数值为2.6．（已知：lg4=0.6）
②当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，A点可能变化为BE点．
（3）已知反应S4（g）+4Cl2（g）═4SCl2（g）  的△H=-4kJ•mol-1，1molS4（g）、1molSCl2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量，则1molCl2（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为243kJ．
（4）某种锂电池的负极由金属锂构成，正极由二氯亚砜（SOCl2）和碳材料构成．总反应为：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑，此种锂电池是一次电池，在放电时有气体产生．此电池工作时正极的电极反应式为2SOCl2+4e-=S+SO2↑+4Cl-，电解质中锂离子定向移向正极极（填“正极”或“负极”）．

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