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1、填空题 工业生产Na2S常用方法是无水芒硝(Na2SO4)一碳还原法,其流程示意图如下:

(1)若煅烧阶段所得气体为等物质的量的CO和CO2。写出煅烧时发生的总反应方程式:______________________。
(2)用碱液浸出产品比用热水更好,理由是__________________。
(3)废水中汞常用硫化钠除去,汞的除去率与溶液pH和硫化钠实际用量与理论用量比值x的关系如图所示。为使除汞达到最佳效果,应控制条件是________________。

(4)取Na2S(含少量NaOH),加入到CuSO4溶液中,充分搅拌,若反应后溶液pH=4,此时溶液中c(S2-)=________mol·L-1[已知:CuS的Ksp=8.8×10-36;Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20(保留2位有效数字)]。
(5)纳米Cu2O常用电解法制备,制备过程用铜棒和石墨棒做电极,Cu(NO3)2做电解液。电解生成Cu2O应在________;该电极pH将________(填“升高”“不变”或“降低”),用电极方程式解释pH发生变化的原因______________________。
参考答案:(1)3Na2SO4+8C
3Na2S+4CO2↑+4CO↑
(2)热水能促进Na2S水解,而稀碱可抑制Na2S水解
(3)pH介于9~10之间,x=12
(4)4.0×10-36 mol/L
(5)阴极 降低
2Cu2++2e-+H2O=Cu2O↓+2H+
本题解析:(1)由题意分析知反应除生成等物质的量的CO和CO2外还生成Na2S,注意条件为加热。(2)Na2S是强碱弱酸盐,水解后溶液显碱性,加热会促进S2-水解,而加碱则可以抑制其水解。(3)由图像可知当pH介于9~10时,x=12时汞的除去率最大。(4)pH=4,则c(OH-)=10-10 mol/L,根据Cu(OH)2溶度积可求得c(Cu2+)=2.2 mol/L,代入CuS的溶度积求得c(S2-)=4×10-36 mol/L。(5)Cu由+2价变为+1价,得电子,所以在阴极反应:2Cu2++2e-+H2O=Cu2O↓+2H+,有H+生成,所以溶液的pH降低。
点拨:本题考查化学与技术,考查考生理论联系实际的能力。难度较大。
本题难度:困难
2、填空题 (14分)钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:

已知:i Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ii Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
iii KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式和必要的文字说明提纯原理: 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为: 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (从下列选项中选择);废渣2为 (写出化学式)。
① BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④ Ba(OH)2
(4)过滤3后的母液应循环到容器 中。(填“a”、“b”或“c”)
(5)称取w g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m g,则该Ba(NO3)2的纯度为 。
参考答案:(1)BaSO4(s)+CO32-(aq)
BaCO3(s)+SO42-(aq)(不写(s)、(aq)不扣分)增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动从而除去BaSO4杂质(3分);
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O (2分);
(3)③(2分);Fe(OH)3(2分);(4)c(2分);(5)
×100%(3分)
本题解析:(1)在溶液中存在平衡:BaSO4(s)+CO32-(aq)
BaCO3(s)+SO42-(aq),加入饱和的碳酸钠溶液,增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动生成碳酸钡而除去BaSO4杂质;
(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,则根据原子守恒两种硝酸盐应该是硝酸铁和硝酸钡,同时还有水生成,反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)X是调节溶液pH,以沉淀溶液中的铁离子,由于不能引入杂质,实验根据本长的实际应该选择碳酸钡,答案选③;氢氧化铁在pH=3.2时就已经完全沉淀,则滤渣2的主要成分是Fe(OH)3(2分);(4)过滤3后的母液中含有氢氧化钡,因此应循环到容器c中;
(5)mg沉淀应该是硫酸钡,则碳酸钡的质量是
,所以其纯度为
×100%。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用
本题难度:困难
3、选择题 一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。

已知:pM=-lg c(M),p(CO32-)=-lg c(CO32-)。下列说法正确的是
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的KSP依次增大
B.a点可表示 MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO32-)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO32-)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(CO32-)
参考答案:B
本题解析:首先要理解pM=-lgc(M),p(CO32-)=-lgc(CO32-)的含义以及图像横坐标、纵坐标所代表的含义。c(M)、c(CO32-)越大,则pM、p(CO32-)越小。类似于pH和c(H+)之间的对应关系。同时所有线上的点都代表饱和溶液。A. 作一条平行于横坐标的辅助线,当pM相同时,MgCO3、CaCO3、MnCO3 的p(CO32- )依次增大,即c(CO32- )依次减小,所以MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次减小。错误。B. a点为饱和溶液,pM和p(CO32-)相等,c(Mn2+)=c(CO32-)。正确。C. b点为饱和溶液,由于p(CO32-)=7>p(Ca2+)=1.5,所以c(CO32- )<c(Ca2+)。错误。D. c点不在线上,是不饱和溶液,由于p(Mg2+)>p(CO32-),所以c(Mg2+)<c(CO32-)。错误。
本题难度:一般
4、选择题 下列说法中正确的是
[? ]
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
D.绝对不溶解的物质是不存在的
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (共11分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l:还原沉淀法
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(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 。
A.Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B.2v(Cr2O2- 7)=v(CrO2- 4) C.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)?c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为 。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。
参考答案:(共11分)(1)橙 (1分);(2)C(2分); (3)5(2分);
(4)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+(2分);提供还原剂Fe2+(1分)
(5)2H+ +2e-=H2↑(2分);Fe(OH)3 (1分)
本题解析:(1)pH=2说明溶液显酸性,平衡向正反应方向移动,Cr2O72—的浓度会增大,所以溶液显橙色。
(2)在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时,该可逆反应就到达化学平衡状态。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此选项A不正确;在任何情况下Cr2O72—和CrO42—的反应速率之比总是满足1:2,因此选项B也不正确;颜色的深浅与浓度有关系,溶液颜色不再改变,这说明Cr2O72—和CrO42—的浓度不再发生改变,因此可以说明反应已经达到化学平衡状态,C正确,答案选C。
(3)由溶度积常数的表达式Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32可知,当c(Cr3+)=10-5mol/L时,c(OH—)=10-9mol/L,所以pH=5。
(4)Cr2O72—要生成Cr(OH)3沉淀,必需有还原剂,而铁做电极时,在阳极上可以失去电子产生Fe2+,阳极方程式为Fe-2e-=Fe2+。
(5)在电解池中阳离子在阴极得到电子,在溶液中由于H+得电子得能力强于Fe2+的,因此阴极是H+放电,方程式为2H++2e-=H2↑。随着电解的进行,溶液中的H+浓度逐渐降低,水的电离被促进,OH-浓度逐渐升高。由于Fe2+被Cr2O72—氧化生成Fe3+,当溶液碱性达到一定程度时就会产生Fe(OH)3沉淀。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态的判断;溶解平衡、电化学原理的应用和计算等
本题难度:困难