2021高考化学一轮复习专题九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡精练含解析
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡
【考情探究】
课
标
解
读
内容
盐类水解原理及其应用
沉淀溶解平衡及其应用
解读
了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡
2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算
考情分析
盐类的水解是高考的重点,考查的形式有两种:一种是以选择题形式出现,综合考查包括盐类水解和沉淀溶解平衡在内的水溶液中的平衡内容;另一种是以非选择题形式出现。从近几年的高考试题来看,将盐类水解与其他知识有机地结合起来一起考查学生各方面的能力,仍将是今后命题的基本方向
备考策略
今年高考备考仍以Ksp的相关计算及应用为重点。盐类水解的备考要重点关注水解平衡常数的计算、影响水解平衡的因素、电解质溶液中电荷守恒关系的应用
【真题探秘】
【基础集训】
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考点一 盐类水解原理及其应用
1.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸的化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.8×10-5
4.9×10-10
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
则下列有关说法不正确的是( )
A.浓度相同时,各溶液pH关系为pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)
B.amol·L-1HCN溶液与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
C.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.向NaCN溶液中通入少量CO2:2NaCN+H2O+CO22HCN+Na2CO3
答案 D
2.20℃时,在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol/L。含碳元素微粒的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①表示H2C2O4的分布曲线,③表示C2O42-的分布曲线
B.Q点对应的溶液中lgc(H+)
c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(H+)
C.常温下,向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7,则混合液中c(NH4+)=c(Cl-)
D.常温下pH=13的NaOH溶液与pH=1的醋酸溶液等体积混合后溶液pH>7
答案 D
4.室温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
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A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液,加水稀释,c(HCO3-)c(CO32-)的值减小
B.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
C.0.1mol·L-1的硫酸铝溶液中:c(SO42-)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
D.pH=2的醋酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
答案 C
5.下列盐类水解的应用不正确的是( )
A.实验室配制氯化铁溶液时,滴入少量稀硫酸抑制水解
B.为使纯碱溶液的去油污效果更好,可以使用热的纯碱溶液
C.明矾可用于净水,是由于溶于水后产生的Al(OH)3胶体具有吸附作用
D.铵态氮肥不能和草木灰混合施用,是由于NH4+与CO32-互相促进水解,肥效下降
答案 A
考点二 沉淀溶解平衡及其应用
6.25℃时,PbR(R2-为SO42-或CO32-)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知Ksp(PbCO3)c(Na+)
C.若pH<7,溶液中的微粒浓度关系为c(Na+)=c(HA)+c(A-)
D.若pH=12,且HA为强酸时,HA的浓度应为0.08mol·L-1
答案 D
2.(2018湖北黄冈调研,13)室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10mol·L-1的H2A和NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在c(Na+)=0.10mol·L-1的溶液中:c(A2-)-c(H+)=c(H2A)-c(OH-)
B.pH=4的溶液中:c(HA-)=c(H2A)+c(A2-)
C.pH=7的溶液中:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)
D.Ka1(H2A)的数量级为10-5
答案 A
3.(2018广东茂名五大联盟学校5月联考,13)类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pC=-lgc。常温下,某浓度的H2A溶液在不同pH下,测得pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)的变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示pC(HA-)随pH的变化
B.当pH=1.40时,c(H2A)>c(A2-)>c(HA-)
C.常温下,c(H2A)·c(A2-)c2(HA-)=104.50
D.a、b、c三点对应的溶液中,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)的值相等
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答案 D
4.(2018辽宁师大附中期中,17)室温下,用0.1mol/L盐酸滴定10mL0.1mol/LNa2CO3溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度由大到小的顺序为:a>b>c>d
B.a点时:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)
C.b点时:3c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.d点时:c(H+)>c(HCO3-)=c(CO32-)
答案 A
【应用集训】
1.(2019河北石家庄一模,13)常温下,分别向NaA溶液和MCl溶液中加入盐酸和NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线L1表示lgc(M+)c(MOH)与pH的变化关系
B.Ka(HA)=1×10-5.5
C.a点时两溶液中水的电离程度相同
D.0.01mol·L-1MA溶液中存在:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
答案 C
2.(2019广东一模,13)25℃时,在20mL0.1mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中lgc(A-)c(HA)与pH关系如图所示。下列说法正确的是( )
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A.A点对应溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.25℃时,HA的电离常数为1.0×10-5.3
C.B点对应的NaOH溶液体积为10mL
D.对C点溶液加热(不考虑挥发),则c(A-)/[c(HA)·c(OH-)]一定增大
答案 B
3.(2018湖北部分重点中学联考,14)常温下,体积为1mL、浓度均为0.10mol/L的XOH和X2CO3溶液,分别加水稀释至VmL,pH随lgV的变化情况如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.XOH是弱碱
B.已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远大于Ka2,则Ka2约为1.0×10-10.2
C.pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH大于X2CO3
D.当lgV=2时,若X2CO3溶液升高温度,溶液碱性增强,则c(HCO3-)/c(CO32-)的值减小
答案 B
【五年高考】
考点一 盐类水解原理及其应用
1.(2019北京理综,12,6分)实验测得0.5mol·L-1CH3COONa溶液、0.5mol·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
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A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
答案 C
2.(2018北京理综,11,6分)测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的KW值相等
答案 C
3.(2018天津理综,6,6分)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4-)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4-的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ=c(H2PO4-)c总(含P元素的粒子)]。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H2PO4-、HPO42-和PO43-
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C.随c初始(H2PO4-)增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
答案 D
4.(2018江苏单科,14,4分)H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.1000mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.1000mol·L-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol·L-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
答案 AD
5.(2017江苏单科,14,4分)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是 ( )
A.浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2mol·L-1HCOOH与0.1mol·L-1NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2mol·L-1CH3COONa与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
答案 AD
6.(2016江苏单科,14,4分)H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
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A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)
B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)
C.c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)>0.100mol·L-1+c(HC2O4-)
D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)
答案 BD
7.(2016四川理综,7,6分)向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01molc(AlO2-)+c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
答案 D
考点二 沉淀溶解平衡及其应用
8.(2019课标Ⅱ,12,6分)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)c(NH4+)>c(SO32-)
C.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
D.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
答案 D
2.(2015四川理综,6,6分)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是 ( )
A.KWc(H+)<1.0×10-7mol/L
B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
答案 C
3.(2015天津理综,5,6分)室温下,将0.05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.
50mL1mol·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B.
0.05molCaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C.
50mLH2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.
0.1molNaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
答案 B
考点二 沉淀溶解平衡及其应用
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4.(2015浙江理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
答案 D
综合上述信息可知A、B项均正确;由于FeSO4·7H2O易被氧化和分解,所以从溶液2中获得FeSO4·7H2O须控制条件,C正确;若在溶液1中直接加过量NaOH,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液,经结晶分离得不到FeSO4·7H2O,D项不正确。
5.(2016课标Ⅰ,27,15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
(2)CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
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②由图可知,溶液酸性增大,CrO42-的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为 mol·L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于 mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为 。
答案 (1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O ②增大 1.0×1014
③小于
(3)2.0×10-5 5.0×10-3
(4)Cr2O72-+3HSO3-+5H+2Cr3++3SO42-+4H2O
【三年模拟】
时间:45分钟 分值:95分
一、选择题(每题6分,共30分,每小题只有一个选项正确)
1.(2020届河北衡水中学五调,7)在pH为3的FeCl3溶液、pH为11的Na2CO3溶液和pH为3的盐酸中由水电离出来的H+的浓度分别为c1、c2、c3,它们之间的关系是( )
A.c1c3C.c1>c2>c3 D.无法判断
答案 B
2.(2020届河北衡水中学五调,30)下列有关说法不正确的是( )
A.已知I2可溶于KI形成KI3,向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,说明KI3溶液中存在平衡:I3-I2+I-
B.Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡: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5
C.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,将浓度为10×10-4mol/L的AgNO3溶液滴入等体积浓度均为1.0×10-4mol/L的KCl和K2CrO4的混合溶液中产生两种不同沉淀,且Ag2CrO4沉淀先产生
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D.25℃时,溶液中水电离出的c(H+)和水电离出的c(OH-)的乘积不一定等于10-14
答案 C
3.(2019湖北八校二联,12)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系不正确的是( )
A.pH=8.3的某酸式盐NaHB的水溶液中:c(Na+)>c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
B.等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液中:c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)
C.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
D.0.1mol/LNaH2PO4溶液中:c(Na+)=c(PO43-)+c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)
答案 B
4.(2019河北邯郸一模,11)硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质,常温下-lgc(Ba2+)随-lgc(CO32-)或-lgc(SO42-)的变化趋势如图,下列说法正确的是( )
A.趋势线A表示硫酸钡
B.常温下,Ksp(BaCO3)=1×10-11
C.将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中,此时溶液中的c(CO32-)c(SO42-)=10
D.在硫酸钡悬浊液中,若要使0.1mol的硫酸钡完全转化成碳酸钡,则需要加入碳酸钠的物质的量至少为0.1mol
答案 C
5.(2019湖北部分重点中学起点考试,13)298K时,二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分数如图所示。下列叙述正确的是( )
A.溶液pH由1升至2.6时主要发生的反应是H3X++OH-H2X+H2O
B.H2X的第二步电离平衡常数Ka2(H2X)为10-4
C.NaHX溶液中:c(H+)HClO2
B.当稀释至pH均为3时,溶液中c(ClO2-)>c(MnO4-)
C.在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足pH=lgVV0
D.常温下,浓度均为0.1mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4>NaClO2
答案 C
7.(2019河南郑州一检,15)向浓度均为0.010mol/L的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.21×10-12,Ksp(AgBr)=5.35×10-13,Ag2CrO4为砖红色]。下列叙述正确的是( )
A.原溶液中n(Na+)=0.040mol
B.Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂
C.生成沉淀的先后顺序是AgBr、Ag2CrO4、AgCl
D.出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c(Cl-)∶c(Br-)=177∶535
答案 B
8.(2019山东济南三模改编)某温度下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cl-)或-lgc(CrO42-)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是( )
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A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4×10-8
B.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):a1>b>c
C.若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,则a1点会平移至a2点
D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂
答案 AB
三、非选择题(共47分)
9.(2020届河北衡水中学二调,9)(16分)PbI2(亮黄色粉末)是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的原料,合成PbI2的实验流程如图1:
图1
(1)将铅块制成铅花的目的是 。
(2)31.05g铅花用5.00mol·L-1的硝酸溶解,至少需消耗5.00mol·L-1硝酸 mL。
(3)取一定质量(CH3COO)2Pb·nH2O样品在N2气氛中加热,测得样品固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如图2所示(已知:样品在75℃时已完全失去结晶水)。
图2
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①(CH3COO)2Pb·nH2O中结晶水数目n= (填整数)。
②100~200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为 (写分子式)。
(4)称取一定质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中,发生:2RH(s)+Pb2+(aq)R2Pb(s)+2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液合并到锥形瓶中,加入2~3滴酚酞溶液,用0.002500mol·L-1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL,则室温时PbI2的Ksp为 。
(5)探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响。
该化学小组根据所提供试剂设计实验,来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响。
试剂:NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液。
信息提示:Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-配离子。
请填写下表的空白处:
实验内容
实验方法
实验现象及原因分析
①碘离子浓度增大对平衡的影响
取PbI2饱和溶液少量于一支试管中,再滴入几滴NaI饱和溶液
现象:出现黄色沉淀,溶液中c(I-)增大,使Qc大于PbI2的Ksp
②铅离子浓度减小对平衡的影响
现象: 原因:
③
在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液
现象:黄色浑浊消失
写出反应的离子方程式:
答案 (1)增大与酸的接触面积,加快反应速率
(2)80
(3)①3 ②C4H6O3
(4)4.000×10-9
(5)
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实验内容
实验方法
实验现象及原因分析
取PbI2悬浊液少量于一支试管中,再加入少量NaCl饱和溶液
现象:黄色浑浊消失
原因:形成PbCl42-,导致溶液中c(Pb2+)减小,使Qc小于PbI2的Ksp
铅离子和碘离子浓度都减小对平衡的影响
PbI2+2Fe3++4Cl-PbCl42-+2Fe2++I2
10.(2019湖北七市教研协作体联考,27)(14分)铅蓄电池的阴、阳极填充物又被称为铅膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4),是废旧铅蓄电池需要回收的部分,通过回收铅膏可制备聚氯乙烯塑料的热稳定剂三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O),其工艺流程如下:
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。
请回答下列问题:
(1)加入Na2CO3溶液的目的是 ;浆液中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是 。
(2)从滤液A中可提取出一种含结晶水的钠盐副产品,若测定该晶体中结晶水的含量,所需的仪器有:三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯,还需要的仪器有(填序号) 。
A.坩埚钳 B.泥三角 C.烧杯 D.蒸发皿
(3)物质X是一种可以循环利用的物质,该物质是 ,若其中残留SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是 。
(4)用硝酸溶解PbO、PbCO3时,浸出率与温度、硝酸的浓度关系如图所示。
浓度:c1 c2(填“大于”“小于”或“等于”)。温度高于T0℃时,浸出率降低最有可能的原因是 。
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(5)若铅膏的质量为78g,假设浆液中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3,且PbO未发生反应;硝酸溶解PbO、PbCO3时共收集到5.6LCO2(标准状况),最后获得90.9gPbSO4,则铅膏中PbO的质量分数为 %(假设流程中原料无损失,小数点后保留一位数字)。
答案 (除标注外每空2分)(1)将PbSO4转化为更难溶的PbCO3,以便酸浸出,提高铅的利用率 PbO2+SO32-+CO32-+H2OPbCO3+SO42-+2OH-
(2)AB
(3)HNO3(1分) 浸出时部分铅离子与SO42-结合生成PbSO4,阻碍反应继续进行(合理即可)
(4)小于(1分) 硝酸挥发和分解速率加快
(5)14.3
11.(2018安徽合肥二模,27)(17分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:
已知:ⅰ.Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+;
ⅱ.在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能;
ⅲ.常温下,Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10-6mol·L-1。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是 、 (写出2种即可)。
(2)写出“氧化焙烧”产物CeO2与稀H2SO4反应的离子方程式: 。
(3)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+。D表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比(D=c[Ce(H2n-4A2n)]c{[CeSO4]2+})。保持其他条件不变,在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)增大而减小的原因是 。
(4)浸渣经处理可得Ce(BF4)3,加入KCl溶液发生如下反应:Ce(BF4)3(s)+3K+(aq)3KBF4(s)+Ce3+(aq)。若一定温度时,Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b,则该反应的平衡常数K= (用a、b表示)。
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(5)“反萃取”中加H2O2发生的主要反应的离子方程式为 。在“反萃取”后所得水层中加入1.0mol·L-1的NH4HCO3溶液,产生Ce2(CO3)3沉淀,当Ce3+沉淀完全时[c(Ce3+)=1×10-5mol·L-1],溶液中c(CO32-)约为 。
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式: 。
答案 (1)将矿石粉碎成细颗粒(2分) 通入大量空气(2分)
(2)CeO2+4H++SO42-[CeSO4]2++2H2O(2分)
(3)随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+与SO42-结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向生成[CeSO4]2+的方向移动,D减小(3分)
(4)ab3(2分)
(5)2Ce4++H2O22Ce3++O2↑+2H+(2分)
1.0×10-6mol·L-1(2分)
(6)2xCO+CeO2CeO2(1-x)+2xCO2(2分)
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