C.向碳酸钡沉淀中加入稀硫酸,沉淀发生转化,可推知硫酸钡的Ksp比碳酸钡的大
D.AgCl在10mL0.01mol·L-1的KCl溶液中比在10mL0.05mol·L-1的AgNO3溶液中溶解的质量少
【解析】 A项,c(Ag+)=
×10-5mol·L-1,1L水中溶解的AgCl的质量为
×10-5×143.5g,由Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO
(aq),可知,c2(Ag+)·c(CrO
)=4c3(CrO
),所以c(CrO
)=
×10-4mol·L-1,1L水中溶解的Ag2CrO4的质量为
×10-4×332g,A错误。
【答案】 B
二、非选择题(本大题共4小题,共50分)
11.(12分)已知在25℃时Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(1)假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1g·mL-1,试求Mg(OH)2的溶解度为________g。
(2)在25℃时,向0.02mol·L-1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为________mol·L-1。
(3)25℃时,向浓度均为0.02mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成______________沉淀(填化学式);生成该沉淀的离子方程式为________________________________;当两种沉淀共存时,
=________。
【解析】 第
(1)小题可依据Ksp求出c(Mg2+),进而求出溶解度。
第
(2)小题依据Ksp和c(Mg2+)计算c(OH-)。
第(3)小题,两种沉淀共存时,c(OH-)相等。
【答案】
(1)1.16×10-3
(2)4×10-5 (3)Cu(OH)2 Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ 1.45×109
12.(12分)利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常用BaSO4作内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。
(1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3?
(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。
(2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:
a.5mL水;
b.40mL0.2mol/L的Ba(OH)2溶液;
c.20mL0.5mol/L的Na2SO4溶液;
d.40mL0.1mol/L的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
①以上各溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
A.b>a>c>d
B.b>a>d>c
C.a>d>c>b
D.a>b>d>c
②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,上述条件下,溶液b中的SO
浓度为________mol/L,溶液c中Ba2+的浓度为________mol/L。
③某同学取同样的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。
【解析】
(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。
而BaCO3进入人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O,而BaCl2能溶于水,Ba2+是重金属离子,会被人体吸收而导致中毒。
(2)①SO
会抑制BaSO4的溶解,所以c(SO
)越大,c(Ba2+)越小。
②由于c(Ba2+)·c(SO
)=1.1×10-10,所以溶液b中c(SO
)=
mol·L-1=5.5×10-10mol·L-1,溶液c中c(Ba2+)=
mol·L-1=2.2×10-10mol·L-1。
③溶液b、d混合后发生反应:
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,由题意知Ba(OH)2过量,溶液中c(OH-)=
×2
=0.1mol·L-1,
c(H+)=
=1×10-13mol·L-1,pH=13。
【答案】
(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)①B
②5.5×10-10 2.2×10-10
③13
13.(12分)(2013届杭州市第一次高三质量检测)2011年8月12日,《云南信息报》首度披露了云南曲靖铬污染事件,引起全国广泛关注。
工业上将制取重铬酸钾(K2Cr2O7)和铬酸酐(CrO3)的剩余废渣称为铬渣,其成分为SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。
已知:
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水,这是造成铬污染的主要原因,它们都是强氧化剂,铬酸酐溶于水呈酸性。
②+6价铬易被人体吸收,可致癌;+3价铬不易被人体吸收,毒性小。
③表中为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据:
物质
开始沉淀
完全沉淀
Fe(OH)3
2.7
3.7
Al(OH)3
3.7
4.7
Cr(OH)3
4.7
a
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mg(OH)2
9.6
11.1
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题:
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤,在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO4·7H2O),加入绿矾的目的是________________________________________________________________________。
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱,至pH刚好达到4.7,过滤,所得沉淀的化学式是________;常温下,Cr(OH)3的Ksp=10-32,要使Cr3+完全沉淀[c(Cr3+)降至10-5mol·L-1视为沉淀完全],溶液的pH应调至a=______。
(3)向
(2)中得到的滤液中加入硫酸,调节至呈强酸性,所得的溶液是含________溶质的溶液。
【解析】
(1)铬渣加入硫酸后,除SiO2不溶,可过滤除去外,其他金属离子均生成其简单阳离子,且Cr为+6价,根据题意可知其有毒,需要被还原为+3价。
(2)结合表中数据可知,溶液由强酸性到4.7,只有Fe(OH)3和Al(OH)3生成。
Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-),若c(Cr3+)=10-5mol/L时,c(OH-)=
mol/L=10-9mol/L,常温时c(H+)=10-5mol/L,即pH=5时Cr3+沉淀完全。
(3)根据污水中含有的物质可知,
(2)操作后剩余的金属阳离子为Mg2+和K+,硫酸提供了阴离子SO
。
【答案】
(1)将有毒的
还原为无毒的
(2)Fe(OH)3,Al(OH)3 5
(3)MgSO4和K2SO4
14.(14分)(2013届河北省石家庄市高三第一次模拟考试)目前高铁酸钠(Na2FeO4)被广泛应用于水处理,具有高效、无毒的优点。
(1)将Fe(OH)3与NaClO溶液混合,可制得Na2FeO4,完成并配平下列离子方程式。
Fe(OH)3+
ClO-+
===
FeO
+
Cl-+
(2)用Fe做阳极,Cu做阴极,NaOH溶液做电解液,用电解的方法也可制得Na2FeO4,则电解过程中阳极的反应式为________________________________________________________________________。
(3)某地海水样品经Na2FeO4处理后,所含离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出):
离子
SO
Mg2+
Fe3+
Na+
Cl-
浓度/(mol·L-1)
a
0.05
0.10
0.50
0.58
常温下,取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl2·7H2O,过程如下:
注:
离子的浓度小于1.0×10-5mol·L-1,可认为该离子不存在。
Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=5.0×10-12。
操作过程中溶液体积的变化忽略不计。
①表格中的a________0.16(填“<”、“>”或“=”);
②沉淀A的组成为________(填化学式),在调节溶液pH时,理论上应调节的pH的范围是________;
③加入的过量试剂X为________(填化学式);
④加入过量HCl的作用为________________________________________________________________________。
【解析】
(1)根据电子得失守恒配平Fe(OH)3、ClO-、FeO
、Cl-的系数,根据电荷守恒和质量守恒配平OH-、H2O及其系数。
(2)根据题设描述知,阳极Fe失去电子生成FeO
,即Fe-6e-→FeO
,再根据电荷守恒和质量守恒配平其他物质。
(3)①根据电荷守恒知,a>
(0.05×2+0.10×3+0.50×1-0.58×1)=0.16;②根据流程后面没有出现Fe元素,故沉淀A为Fe(OH)3;理论上调节pH要求使Fe3+完全沉淀而Mg2+还未沉淀,计算如下:
Fe3+完全沉淀时,c3(OH-)=
mol·L-1,故c(OH-)=10-11mol·L-1,即pH≥3时,Fe3+完全沉淀;Mg2+开始沉淀时,c2(OH-)=
mol·L-1,故c(OH-)=10-7mol·L-1,即pH=7时Mg2+开始沉淀。
综上讨论,调节溶液pH应3≤pH<7;③试剂X的作用是除去滤液A中的SO
,且不能引入新的杂质,故X为Ba(OH)2;④沉淀B中含BaSO4和Mg(OH)2,过量盐酸可使Mg(OH)2彻底溶解,得到的沉淀C(BaSO4)就更纯净,同时也提高了MgCl2·7H2O的产率。
【答案】
(1)2 3 4 OH- 2 3 5 H2O
(2)Fe-6e-+8OH-===FeO
+4H2O
(3)①> ②Fe(OH)3 3≤pH<7 ③Ba(OH)2
④使Mg(OH)2完全溶解,提高MgCl2·7H2O的产率