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1、简答题 过硼酸钠是一种优良的漂白剂,被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中.以硼砂(主要成为Na2B4O7)为原料生产过硼酸钠晶体的主要流程如下:

(1)由Na2B4O7和NaOH反应制NaBO2的离子方程式为______;
(2)沉淀A中含有酸不溶物和氢氧化镁杂质,为了分离出氢氧化镁,在沉淀中加过量的酸,过滤得到含Mg2+的滤液,再在滤液加入碱使Mg2+形成氢氧化镁.若加碱前溶液中c(Mg2+)=0.056mol?L-1,那么需调节溶液的pH=______时,才开始出现沉淀.[已知25℃下Mg(OH)2的Ksp=5.6×10-12]
(3)已知纯品过硼酸钠晶体中各元素的物质的量比为:n(Na):n(B):n(H):n(O)=1:1:n:7.将制得的纯品样品在
70℃以上加热将逐步失去结晶水,测得纯品质量随温度的变化如右图所示,则T3时所得晶体的化学式为______.(书写简单计算过程)

(4)若反应温度控制不当,所得的过硼酸钠晶体中将混有NaBO2,则产品中钠的质量分数______(填“升高”、“降低”或“不变”).
参考答案:(1)根据已知可写出反应物和部分生成物:
Na2B4O7+NaOH→NaBO2+?,根据质量守恒可知未知物为H2O,
配平后方程式为:Na2B4O7+2NaOH═4NaBO2+H2O,离子方程式为:
B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O.
故答案为:B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O.
(2)Mg2+沉淀的PH计算如下:Ksp═c(Mg2+)×c(OH-)2 ,设c(OH-)浓度为x,带入Ksp表达式得:
0.056×x2═5.6×10-12,解得x═1.0×10-5,C(H+)=1×10-14÷1.0×10-5═1×10-9,pH═9.故调节溶液的pH=9时,才开始出现沉淀.
故答案为:9.
(3)计算过程:T3时,nNa=(20.0g×23%)/23g.mol-1=0.2mol?
则30.8g样品中,nNa:nB:nH:nO=0.2:0.2:0.2n:1.4
有:0.2×23+0.2×11+0.2n+1.4×16=30.8
解出n=8,则原晶体为:NaBO3?4H2O.
进一步根据T3时所得晶体中钠元素的质量分数,求出结晶水数目:23÷(23+11+48+18n)═0.23,解得n═1.
所以T3时所得晶体的化学式为NaBO3?H2O.
故答案为:NaBO3?H2O?
(4)比较化学式NaBO3?H2O、NaBO2 可知,NaBO2 中钠的质量分数大于NaBO3?H2O?中钠的质量分数.所以过硼酸钠晶体中混有NaBO2,则产品中钠的质量分升高.
故答案为:升高.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (13分)工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32—(aq)
PbCO3(s)+SO42—(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K=?。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在?溶液中PbSO4转化率较大,理由是?。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二:?;
假设三:?。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
| 预期的实验现象和结论
|
取一定量样品充分干燥,……
| ?
|
②定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:?
?。
参考答案:⑴K= c(SO42-)/c(CO32-)?
⑵ Na2CO3? Na2CO3溶液中c(CO2-3)大?
⑶全部为2PbCO3·Pb(OH)2? PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
⑷①
实验步骤
预期的实验现象和结论
充分加热样品分解,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管。
若无水硫酸铜不变蓝色,则假设一成立;
若无水硫酸铜变蓝色,则假设一不成立。
②同意?若全部为PbCO3,26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3m g(其他答案合理均可)
本题解析:⑴平衡常数表达式中的各物质的浓度为平衡浓度,且固体及纯液体的浓度为定值,不列在平衡常数表达式中,因此根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:K= c(SO42-)/c(CO32-)?。⑵HCO-3难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中CO2-3浓度远大于NaHCO3溶液中CO2-3的浓度,根据平衡移动原理CO2-3浓度大,平衡向正向移动,有利于PbSO4的转化。⑶根据信息及假设一,不难推出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。⑷①若固体中含Pb(OH)2,则其受热分解会生成水,而PbCO3受热分解不会生成水,因此只需检验固体受热分解有无水生成即可,而水的检验可用无水硫酸铜。②根据PbCO3
PbO+CO2↑,26.7 mg全部分解得到的PbO:26.7mg/267 g·mol-1×223 g·mol-1?=22.3m g<22.4m g,若26.7m g全为Pb(OH)2分解得到的PbO: 25.8mg>22.4m g,因此假设一不成立。
考点定位:本题属假设型实验题,以铅蓄电池的铅回收为情境,将化学平衡、沉淀的转化、实验探究、计算等内容融合在一起,主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对实验提出假设和设计实验方案的能力,考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。
本题难度:一般
3、简答题 (16分)某煤渣主要含有Al2O3、SiO2,可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·2Al(OH)3]溶液,用于烟气脱硫,减少SO2的排放,其制备流程:

已知:25℃,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9, Ksp(CaSO4)=9.1×10-6。
(1)操作①的名称 。
(2)酸浸时反应的离子方程式为 ;为了提高酸浸时铝元素的浸出率,可采取的措施____________________,___________________(写2条)。
(3)固体2的化学式是 ,试分析固体2生成的主要原因(用离子方程式结合文字简要说明) 。
(4)碱式硫酸铝溶液吸收SO2生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,再向该溶液通入足量空气,生成一种硫酸盐,用于制备碱式硫酸铝溶液的循环使用,试写出有关反应的化学方程式: , 。
参考答案:(1)过滤(2分)
(2)Al2O3 + 6H+= 2Al3++ 3H2O (2分)
把煤渣粉碎,搅拌(使粉煤灰与硫酸溶液充分接触),适当延长酸浸的时间,增大硫酸浓度,升高温度(任答2条,每条1分,共2分,合理即给分)
(3)CaSO4(2分)
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(1分),增大了Ca2+浓度(1分),使c(Ca2+)·c(SO42-)> Ksp(CaSO4)(1分),导致Ca2++SO42-= CaSO4↓(1分)
或:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(1分),促进CaCO3(s)沉淀溶解平衡向溶解方向移动(1分),增大了Ca2+浓度,使c(Ca2+)·c(SO42-)> Ksp(CaSO4)(1分),促进CaSO4(s)沉淀溶解平衡向沉淀方向移动(1分)
(共4分,按要点给分,其他合理可给分)
(4)Al2(SO4)3·2Al(OH)3+3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 +3H2O (2分)
2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 + 3O2= 4Al2(SO4)3 (2分)
本题解析:煤渣主要含有Al2O3、SiO2,煤渣和稀硫酸混合,发生反应Al2O3+3H2SO4
本题难度:困难
4、选择题 难溶物质在水中达到溶解平衡的溶度积常数与水的电离平衡常数相似。则关于BaSO4溶解平衡:
的下列说法正确的是(?)
A.溶液的温度升高,BaSO4的溶度积常数不变
B.在Na2SO4溶液中,BaSO4的溶解度不变
C.在BaCl2溶液中,BaSO4的溶度积常数变小
D.精制NaCl时,在溶液中加入稍过量的BaCl2溶液是为了更好地除去SO42-等离子
参考答案:D
本题解析:溶度积常数受温度的影响,与离子浓度无关,则A、C错;在Na2SO4溶液中及在BaCl2溶液中溶解平衡均向逆向移动,则B错D正确。
本题难度:一般
5、选择题 在溶液中有浓度均为0.01mol·L-1的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离子,已知:
Ksp[Fe(OH)3] =2.6×10-39;?Ksp[Cr(OH)3] =7.0×10-31;
Ksp[Zn(OH)2] =1.0×10-17;?Ksp[Mg(OH)2] =1.8×10-11;
当氢氧化物开始沉淀时,下列哪一种离子所需溶液的pH最小
A.Fe3+
B.Zn2+
C.Cr3+
D.Mg2+
参考答案:A
本题解析:利用溶度积来计算每个选项的氢氧根离子的物质的量,物质的量最大的,PH最大,最小的PH最小。计算出PH后开始比较得A>B>C>D。
点评:简单的化学计算,可以运用更简单的方法,难度不大。
本题难度:一般