D.向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入足量CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出
【答案】D
正确选项D。
二、非选择题(50分)
11.(11分)【2018高考化学一轮复习:
微考点64】T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)T1____(填“>”、“<”或“=”)T2,T2时Ksp(BaSO4)=________。
(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是________(填序号)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯及科研等领域有着广泛应用。
已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
①医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。
胃酸很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是__________________(用沉淀溶解平衡原理解释)。
万一误服了少量BaCl2,应尽快用大量0.5mol·L-1Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol·L-1。
②长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。
水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为____________________________________。
【答案】
(1)<(1分)5.0×10-9(2分)
(2)ABC(2分)
(3)①对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO
(aq),H+不能减小Ba2+或SO
的浓度,平衡不能向溶解方向移动(2分)2×10-10(2分)
②CaSO4(s)+CO
(aq)
CaCO3(s)+SO
(aq)(2分)
12.(10分)【2018版高考总复习专题八对接高考精练】
(1)浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中
为________________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(2)已知:
Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。
室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
(3)某溶液含0.02mol/LMn2+、0.1mol/LH2S,当溶液pH=________时,Mn2+开始沉淀[已知:
Ksp(MnS)=2.8×10-13,c(S2-)为1.4×10-11mol·L-1时,pH=5]。
(4)煅粉主要含MgO和CaO,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_______________________________________________。
【答案】(10分,每空2分)
(1)4.7×10-7
(2)5.0<pH<7.1(3)5
(4)11SO
和Ca2+转化为微溶物CaSO4,不利于CaO溶解
(3)c(S2-)=
=1.4×10-11mol·L-1,pH=5时,Mn2+开始沉淀。
(4)若溶液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则c(OH-)>1×10-3mol·L-1,pH大于11.该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是SO
和Ca2+转化为微溶物CaSO4,不利于CaO溶解。
13.(14分)【山东德州武城二中2019届高三9月月考】镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。
由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究,设计实验流程如下:
已知:
A.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
b.某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n
Ksp
pH
开始沉淀
沉淀完全
Al(OH)3
1.9×10-33
3.43
4.19
Fe(OH)3
3.9×10-38
2.53
2.94
Ni(OH)2
1.6×10-14
7.60
9.75
回答下列问题:
(1)根据表中数据判断步骤②依次析出的沉淀Ⅱ______和沉淀Ⅲ______(填化学式),则pH1___pH2(填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用______(填序号)。
A.pH试纸B.石蕊指示剂C.pH计
(2)已知溶解度:
NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则步骤③的化学方程式是______。
步骤③后,过滤沉淀所需的玻璃仪器有_____________________。
(3)试写出步骤⑥的离子方程式____________________________________。
【答案】(14分,每空2分)
(1)Fe(OH)3Al(OH)3(2)NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl漏斗、玻璃棒和烧杯
(3)2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl-
详解:
(1)根据pH可以确定开始析出沉淀和全部沉淀的pH范围,先析出沉淀Ⅱ是Fe(OH)3,沉淀pH范围是2.53~2.94,然后析出沉淀Ⅲ是Al(OH)3,沉淀pH的范围3.43~4.19,所以pH1<pH2。
控制两种沉淀析出必须准确测定溶液pH,所以用pH计测定,答案选C。
14.(15分)【云南昆明2018届高三3月质检】铍铜是力学、化学综合性能良好的合金,广泛应用于制造高级弹性元件。
以下是从某废旧铍铜元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程
已知:
I.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置,化学性质相似
Ⅱ.常温下:
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13
(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有______________(填化学式)
写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式____________________________
(2)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,选择合理步骤并排序______________。
a加入过量的NaOHB.通入过量的CO2c加入过量的氨水
D.加入适量的HCle.过滤f洗涤
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是____________________________。
(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫,写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式________________________________________________________。
②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是______________(任写一条)。
(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离,首先沉淀的是______________(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH值大于______________。
(5)取铍铜元件1000g,最终获得Be的质量为81g,则产率是______________。
【答案】
(1)Na2SiO3、Na2BeO2(2分)BeO22-+4H+=Be2++2H2O(2分)
(2)①cefd(2分)②蒸发结晶时,向溶液中持续通入氯化氢气体(1分)
(3)①MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O(2分)
②产生污染环境的气体(合理即可)(1分)
(4)Fe3+(1分)4(2分)(5)90%(2分)
②为了抑制Be2+的水解,因此需要在HCl的氛围中对BeCl2溶液蒸发结晶;(3)①根据信息,CuS中S转化为S单质,MnO2中Mn被还原为Mn2+,根据化合价升降法进行配平,其化学反应方程式为MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O;②用浓硝酸作氧化剂,HNO3被还原成NO2,NO2有毒污染环境;(4)三种金属阳离子出现沉淀,根据浓度商与Ksp的关系,Cu2+转化成沉淀,c(OH-)=
mol·L-1,Fe3+转化成沉淀,c(OH
-)=
mol·L-1,Mn2+转化成沉淀,c(OH
-)=
mol·L-1,因此首先沉淀的是Fe3+,为使Cu2+沉淀,此时c(OH-)=1×10-10mol·L-1,c(H+)=10-14/10-10=10-4mol·L-1,即pH=4,当pH>4时,Cu2+出现沉淀;(5)混合物中BeO的质量为1000×25%=250g,理论上得到Be的物质的量为250/25mol=10mol,实际得到Be物质的量为81/9mol=9mol,产率是9/10×100%=90%。