2024屆高三化學(xué)一輪專題訓(xùn)練-電解質(zhì)溶液綜合題（含解析）

2024屆高三化學(xué)一輪專題訓(xùn)練—電解質(zhì)溶液綜合題

1.(2022高三上?如皋月考)某電鍍廢水中含有銀化物、銘(VI)等污染物，需要經(jīng)過處理后才能排放。

(1)廢水中銘(VI)主要以■和CrO；.形式存在，處理的方法是將銘(VI)還原為C產(chǎn)，再轉(zhuǎn)化

為Cr(OH)3沉淀。常溫下，Cr?O；與CrOj在溶液中存在如下平衡：

5。亍+HQ—2CrOj-+2H\該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1x10一八

①若廢水中Cr(VI)的總的物質(zhì)的量濃度c[Cr(VI)]總=2c(Cr2O；)+c(CrO；)=0.2()lmo卜LL

要將廢水中450；)：c(CrO：)調(diào)節(jié)為10()：1,則需調(diào)節(jié)溶液的pH二o(忽略調(diào)節(jié)pH

時溶液體積的變化)

②一種還原酸性廢水中Cr(YI)的方法是向其中加入NaHSO.,寫出所發(fā)生反應(yīng)的離子方程

式：O

③一種還原酸性廢水中Cr(VI)的方法是加入鐵屑。實驗發(fā)現(xiàn)，在不改變鐵屑總量的情況下，加入

一定的煙道灰(一種細(xì)小的炭粒)，倍(VI)還原速率加快。加入煙道灰后倍(VI)還原速率加快的原因

是。

④一種微生物電池還原Cr(YI)的工作原理如圖甲所示。電池工作時a電極發(fā)生的電極反應(yīng)

(2)Fenton法去除氟化物的過程為H2O2在少量Fe?+催化作用下生成具有強(qiáng)氧化性的?0H(翔基自

由基)，QH將氟化物氧化為無毒物質(zhì)。Fe?+催化H2O2生成9H的過程及?OH氧化氟化物的過程中會

發(fā)生如下反應(yīng)：

2+3+-

Fe+H2O2=Fe+OH+OH

3+2++

Fe+H2O2=Fe+02H+H

Fe"+O2H=Fe"+O2T+H"

CbT+5.OH+FT=CO?T+N2T+3H2O

實驗發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)相同時間，氟化物的去除率與溶液pH的關(guān)系如圖乙所示。pH=2~4時，氟化物的

去除率隨pH的增大而減小的原因

是________________________________________________________________________________________

2.(2022?柳州模擬)某爐渣主要成分有Tic)?、SiO2.AI2O3.MgO、CaO以及少量的FezC^。為節(jié)

約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。

(NH4)2SO4熱水氨水

酸酸溶渣熱水母液②

已知：“焙燒”中，TiO2.SiO?幾乎不發(fā)生反應(yīng)，A12O3,MgO、CaO、Fe?O3轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸

鹽。在上述實驗條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表。

金屬離子Fe3+A產(chǎn)Mg2+Ca2+

開始沉淀的pH2.23.59.512.4

沉淀完全(c=1.0X10-5mol?I?)的pH3.24.711.113.8

回答下列問題：

(1)產(chǎn)生的"尾氣”是4，

(2)在“分步沉淀'’時先加氨水調(diào)節(jié)pH=5,此時過濾所得濾渣主要成分

是;再向濾液中加入氨水調(diào)pH=l1.4,此時“母液①”中Mg2+的濃度為

mol-L-1o

(3)“水浸渣”的主要成分為刀。2、SiO?和；“酸溶”時，TiO?轉(zhuǎn)化為TiO?-進(jìn)入溶

液，則TiO?發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為.

(4)“酸溶”后，將溶液適當(dāng)稀釋并加熱，“水解”生成HJR沉淀，該反應(yīng)的離廣方程式

是

3.(2023?葫蘆島模擬)某油脂廠廢棄的油脂加氫鍥催化劑主要含金屬Ni、AkFe及其氧化物，還有

少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鍥制備硫酸鍥晶體(NiSO「7H2O)：

NaOH溶液稀H2sH2O2溶液NaOH溶液

廢鍥催化劑

濾液①濾渣②濾渣③

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(c-0.01mol?LT)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(c=L0xl0-5molLT)的pH8.74.73.29.0

回答下列問題:

(1)為回收金屬，用稀硫酸將"濾液①''調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程

式

“濾液②''中含有的金屬離子是,

(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即如

圖所示,“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)黑子為

NaOH溶液出。2溶液

濾渣③

(4)如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為l.OmolL-',則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍

是

(5)硫酸銀在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鍥鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該

反應(yīng)的離子方程式

(6)將分離出硫酸銀晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是

4.(2023?嘉定模擬)氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過濾，得到含鋁酸鈉的溶液。向該溶液中通入二氯

化碳，有下歹I」反應(yīng)：2Na[Al(OH)4]+CO2^2Al(OH)31+Na2CO.x+H2Oo

（1）上述五種物質(zhì)中沸點(diǎn)最低物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為,由上述物質(zhì)中的兩種元素按原子個數(shù)

比1:1形成的離子化合物的電子式為（寫一例）。

（2）請將Na、Al、O的原子半徑和簡單離子的半徑分別按由小到大的順序排列：

（用元素符號表示），（用離子符號表示）。

（3）①在上述混合物的組成元素中，與鋁元素同周期的另一元素的原子共有種不同能

級的電子，該元素的最高價氧化物對應(yīng)水合物與鋁單質(zhì)反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式

為°

②已知A1N的熔點(diǎn)2200C,A1C13的熔點(diǎn)194℃,二者常溫下均為固體，其熔點(diǎn)差異較大的原因

是o

（4）NaHCCh溶液中各含碳微粒按濃度由大到小的順序排

列°

5.（2023?淮北模擬）鉆鹽在生活和生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用。

（1）干燥劑變色硅膠常含有CoCI〉常見氯化鉆品體的顏色如下:

化學(xué)式CoCl2COC12H2OCOC12-2H2OCOC12-6H2O

顏色藍(lán)色藍(lán)紫色紫紅色粉紅色

變色硅膠吸水飽和后顏色變成，硅膠中添加CoC%的作

用o

（2）草酸鉆是制備鉆氧化物的重要原料，常用（NHJ2C2O4溶液和Co。？溶液制取難溶于水的

CoC204,2H2。晶體。

①常溫下，（NHJC2O4溶液的PH7（填，”一或"v"）。（已知：常溫下

5-5

K,（NHrH2O）=1.8xl（r,H2c204KM=5.6x10-2,Ka2=5.4x100）

②制取CoCzO/ZH2。晶體時，還需加入適量氨水，具作用

是________________________________________________________________________________________

③在空氣中加熱10.98g二水合草酸鉆（CoC??！盳H?。）,受熱過程中在不同溫度范圍內(nèi)分別得

到一種固體物質(zhì)。已知Co的兩種常見化合價為+2價和+3價，M（CoC2O4-2H2O）=183g.moE'。

溫度范圍/C150?210290?320

固體質(zhì)量/g8.824.82

i.溫度在15（）?210℃范圍內(nèi)，固體物質(zhì)為（填化學(xué)式，下同）；

ii.從210℃加熱到290℃時生成一種鉆的氧化物和CO?,此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

是O

6.（2021高三上?青浦期末）乙烯是合成多種塑料的單體。我國科學(xué)家開發(fā)的特殊催化劑用CO?制備

CH2=CH2,有利于實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

k

主反應(yīng)：2CO2（g）+6H2（g）,CH2=CH2（g）+4H2O（g）+127.8kJ

（1）在容積為2L的恒容密閉容器中充0.4molCO2（g）和L2molH2（g）,若只發(fā)生主反應(yīng)，反應(yīng)時間

2.0min,CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,在這段時間內(nèi)CH2=CH?（g）的平均反應(yīng)速率

為。

（2）在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入CCh（g）和HXg）,若只發(fā)生主反應(yīng)，下列情況不能說

明反應(yīng)達(dá)到平衡的是（填編號）。

A.混合氣體密度保持不變B.混合氣體總壓強(qiáng)保持不變

C.乙烯體積分?jǐn)?shù)保持不變D.平均摩爾質(zhì)量保持不變

達(dá)到平衡后能提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施是（任填一條）

（3）在Ah、At2、At3三種不同催化劑作用下（其他條件相同）只發(fā)生主反應(yīng)，測得乙烯的凈速率（v

正-Y逆）與溫度關(guān)系如圖所示。

乙

烯

的

凈

速

率

催化效率最高的是（填“AL、“At2”或“At3”），A點(diǎn)的正反應(yīng)速率（填“大于”“小

于'，或“等于”）逆反應(yīng)速率。

在發(fā)生主反應(yīng)的同時，還發(fā)生了副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）^-HCOOH（g）

（4）一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中充（）.4molCO2（g）和1.2molH2（g）同時發(fā)生了主反

應(yīng)和副反應(yīng)，達(dá)到平衡時CCh的轉(zhuǎn)化率為45%,C2H4的選擇性為80%,則該溫度下，副反應(yīng)的平衡

CH的濃度

常數(shù)K=.（結(jié)果保留2位小數(shù)）。提示：CM的選擇性飛鳳和汨OH的總濃度由00%

（5）O.lmolL-1的NaOH溶液和0.2mol-L-'的HCOOH（甲酸）溶液等體積混合，得到混合溶液的

pH<7,溶液中c（HCOOH）c（Na+）（填“大于”或“小于）要使c（HCOOH尸c（Na+）,可加

入o

7.（2022?綿陽模擬）高純硫酸鎰是合成銀鉆缽三元正極材料的原料，工業(yè)上可由菱鎬礦（主要成分

MnCO3,還含有Fe、Mg、Ca、Na、K等元素）制備，工藝流程如圖所示。回答下列問題：

（I）寫出提高溶浸速率的兩種可行措

施。

（2）寫出得到粗品MnCQ,的離子方程式“

（3）由粗品MnCCh得到較純MnCCh需要用純水洗滌2?3次，洗滌粗品MnCCh的目的

是0

（4）常加入的綠色氧化劑x是,調(diào)節(jié)pH,制得無鐵硫酸鐳粗液，此時溶液的pH至少

為［當(dāng)Fe3+濃度小于1x10-5mo1/L時,可以認(rèn)為F3+沉淀完全,Ksp（Fe（OHh=l.0x10

（5）深度除雜步驟主要利用沉淀轉(zhuǎn)化除去Ca?+和Mg2+,需適當(dāng)增大溶液pH,其原因

是。濾渣2的主要成分

是O

（6）三元層狀材料LiNi緲CouM6Mn（i+xp6O2是一類穩(wěn)定性高的鋰電池正極材料。若已知材料中Co

和Mn的化合價分別是+3和+4價，當(dāng)x=0.4時，材料中Ni?4與Ni3+的數(shù)目比為。

8.（2U22?浦東模擬）利用輝鋁礦冶煉鋁的反應(yīng)為：M（&⑸+4H2（g）+2Na2c：。3⑸.，M0（S）十2co（g）十

4H2O（g）+2Na2s（s）,將一定量反應(yīng)物置于體積為2L的密閉容器中，測得平衡時氫氣的體積分?jǐn)?shù)隨

溫度的變化如下圖所示。

完成下列填空:

（I）該反應(yīng)的正反應(yīng)為反應(yīng)（選填“吸熱”或“放熱”）。某溫度下，進(jìn)行上述反應(yīng)至5min

時，混合氣體質(zhì)量增加1.2g,則該時間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H?O）

（2）若開始反應(yīng)時，擴(kuò)大分器體積，則圖中Hz的變化曲線將o（選填“上移”或“下移”）

（3）13001<時,，圖中M點(diǎn)H20（g）的體積分?jǐn)?shù)為；若此時往體系中再加入4molHz（g）

和4molH2O（g）,則平衡移動（選填“正向”、“逆向”或"不”），理由

（4）硫化鈉俗稱臭堿，濃溶液有臭雞蛋氣味。Na2s溶液中c（OH）c（H+）c（HS）4-

C（H2S）O（選填"V"、"A”或往Na2s溶液中通入空氣，產(chǎn)生淡黃色渾濁且溶液pH升高,解釋

其原因。_________________________________________________________________________________

9.（2022高三上?臨汾期中）硫鐵礦燒渣（主要成分為FezOcFqOcFeO、SiO?等）是生產(chǎn)硫酸的工

業(yè)廢渣，其綜合利用對環(huán)境保護(hù)具有現(xiàn)實意義。利用硫鐵礦燒渣制備鐵紅和（NHJ2so,晶體的一種

工藝流程如下圖（生產(chǎn)過程中所加試劑均足量）。

w?鐵紅

U活液Hi（NH5so渦體

回答下列問題:

（i）提高燒渣的浸取率，可采用的措施有

（至少寫出兩點(diǎn)）。

（2）濾液X中含有的金屬陽離子是（填離子符號）；從濾液Y中獲得（NHJ：SOJ晶

體，必須的操作步驟依次有（填標(biāo)號）

A.加熱蒸干B.蒸發(fā)濃縮C.冷卻結(jié)品D.過濾E.萃取F.分液

（3）在空氣中煨燒FeCC>3生成鐵紅的化學(xué)方程式為0

（4）上述生產(chǎn)流程中多處采用了過濾操作，實驗室中完成相應(yīng)的操作需要用到的玻璃儀器有燒杯

及o

（5）已知：室溫下，F(xiàn)eCO,達(dá)到沉淀溶解平衡時，溶液的pH為8,c（Fe?+）為

LOxlO^molL-'o試通過簡單計算說明在室溫下，上述流程中所得FeCO?固體中是否混有

Fe(OH)2：

,7

{Ksp[Fe(OH)2]=4.9xlO}0

10.（2022?貴州模擬）馬FI夫撲［Mn（H2Po4上2+0］和堿式碳酸銅［Cu2（OH）2co4具有廣訝用途。某化

工廠擬以軟鎰礦（含MnO?和少量FciO；^SiOz）和輝銅礦（含Cu2s和少量SiO2>FC2O3）為原料生產(chǎn)馬R

夫鹽和堿式碳酸銅，其工藝流程如下圖所示。

軟鎰礦和

輝銅礦

己知：①M(fèi)nCh有較強(qiáng)的氧化性，能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫；

204

②該條件下：KsP[Fe（OH）3]=l.Ox10-38,KSP[CU（OH）2]=I.OxIO,KsPlMn（OH）2]=1.0xlO'o

問答下列問題：

（1）濾渣1的主要成分是（寫化學(xué)式），酸浸時，Cu2s和MnCh反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

（2）檢驗浸出液中是否含有Fe?+,可用KaFe（CN?溶液，浸出液中含有Fe?+的現(xiàn)象

是。

（3）試劑x為某種酸式鹽，從產(chǎn)品純度來看，x最好為（寫化學(xué)式）。

（4）本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）。

（5）若浸出液中c（Mn2+）=c（Cu2+）=1.0mol-L1,則流程中調(diào)節(jié)浸出液pH=a,其中a的范圍為

（當(dāng)離子濃度01.0x10-5molL」時,沉淀完全）。

（6）除Fe3+也可以用合適的萃取劑，F(xiàn)e3+的萃取率與pH的關(guān)系如圖所示，pH>1.7后，隨pH增

大，F(xiàn)/+萃取率下降的原因

是

1.7pH

IL（2022?威海模擬）確被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術(shù)的維生素，創(chuàng)造人間奇跡的橋梁。工業(yè)上

從某電鍍污泥（含有Cuje、以及少量的Au）中提取粗硫，同時獲得副產(chǎn)品重輅酸鉀、金屬銅

和會的工藝流程如圖所示。

燒堿、空氣稀硫酸Na2sO3溶液

電鍍污泥華上沉渣t中卜>浸出液呼言原卜》粗碇

NazfrOj溶液產(chǎn)品aK?產(chǎn)品h

I酸化12202。7溶液—>|操作^02。7晶體

已知：①沉淀時c（CJ+）與pH的關(guān)系

c(3)pH

開始沉淀10'mol17'3.68

沉淀完全10-5mobI7l5

②溶解度

溶解度K2Cr2O7NaCl

100℃95.1g39.8g

25℃4.6g36g

回答下列問題:

（1）“燃燒''時氣體與固體原料逆流而行，目的

是「搬燒”時CjO,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為_________________________________________

（2）金在（填操作單元名稱）過程中回收。已知浸出液中含有TeOSO」每得到128g

碗，理論上消耗（）.8mol-L-Na2sO3溶液的體積為L。

（3）根據(jù)相關(guān)物質(zhì)溶解度特點(diǎn)分析“操作a”的步驟：向NazC^O,溶液中加入KC1固體，

（填操作名稱，下同），使NaCl結(jié)晶析出后,再得到KQ/）,晶

體。

（4）銘（VI）毒性很高，工業(yè)上常用鐵和石墨作電極，處理含Cr2。；的酸性廢水。通電后Cr2。:

先轉(zhuǎn)變?yōu)镃產(chǎn)，一段時間后變成Cr（OH）3沉淀而被除去。其中鐵電極的作用是電子導(dǎo)體

和，當(dāng)電解后溶液中C產(chǎn)濃度為

0.01mol?匚1時，其開始沉降時廢水的pH為o

12.(2022攀枝花模擬)硫酸鋅廣泛用于涂料、皮革等行業(yè)。工業(yè)上用鋅白礦(土要成分為ZnO,還含

有PbO、FeO、Fe。、CuO、Si6等雜質(zhì))制備硫酸鋅的流程如圖:

?40%HJO2

②物質(zhì)B

…r…T罩"粉

鋅白礦一T酸浸一^1」T號銅網(wǎng)鼻乳工調(diào)結(jié)pR_也^_也血#-也邈g—---ZnSOj7H?。成品

4102烹3

已知：①工業(yè)條件下，部分金屬陽離子M"開始沉淀和完全沉淀時的pH值如圖：

75

②相關(guān)常數(shù):KsP(ZnS)=2.1x|0-22,Kal(H2S)=l.OxlO-,Ka2(H2S)=7.OxlO',

Ka(CH3COOH)=1.8x10-5o

回答下列問題：

(1)濾渣1的主要成分為、。

(2)“沉銅”操作時添加的物質(zhì)A可以是Zn或Fe。與使用Zn相比，使用Fe的不足之處

是0

(3)加入物質(zhì)B調(diào)節(jié)pH。下列物質(zhì)中，不能作為物質(zhì)B使用的是(填選項)；濾渣3中

除物質(zhì)B外，還含有的主要物質(zhì)是。

A.ZnOB.ZnCOaC.Zn(OH)2D.ZIB(OH)8cI2H2O

(4)調(diào)節(jié)“濾液3”pH值的范圍是9.5~o

(5)濾液4經(jīng)過加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶??等操作得到硫酸鋅晶體，其中不同降溫方式的冷卻結(jié)晶

得到晶體的顆粒大小及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。如果需要得到較小的硫酸鋅晶粒，宜選用

的方式進(jìn)行降溫結(jié)晶。

2<M>400600Kin100()I2<N?

?HJ大小/am

(6)濾液4經(jīng)一系列操作后制得ZnSOr7H2O,最終殘留的酸性廢液中含有ZnSO,。除去酸性廢

液中ZM+的方法是：在酸性廢液中加入一定量CH3coONa后，再通入H2s生成ZnS沉淀。處理后的

溶液中部分微粒濃度為:

微粒H2sCH3COOHCH3C00

濃度(mol-L”)0.100.100.18

則：處理后的溶液pH=,溶液中c(Zn2+)=moILL

13.(2022?柯橋模擬)常溫下,用O.lOOOmol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHQ溶液時，當(dāng)氫

氧化鈉溶液的體積從19.98mL變?yōu)?0.02mL時，溶液的pH發(fā)生突變，請回答下列問題：(已知

lg2=0.3,lg5=0.7)

(1)pH突躍范圍是：；

(2)請寫出上述結(jié)果的計算過

程：

14.(2023?忻州模擬)從銅電解液(主要含Cu?+、NP\Fe2+>Fe3+>Ca2*>ZM+等)中提純得到粗硫

酸像晶體，為了進(jìn)一步純化并回收膽研品體，某課題小組設(shè)計了如圖流程：

已知：相關(guān)離子濃度為O.lmol/L時，形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子Cu2+Fe2+Fe3+Ca2+Zn2+Ni2+

開始沉淀的pH4.26.31.511.86.26.9

沉淀完全的uH6.78.32.813.88.28.9

(1)為加快“水浸”時的浸出率，可采取的措施有(任寫一點(diǎn))。

（2）為了使“溶液1”中的反應(yīng)充分進(jìn)行，需要通入稍過量的H?S,寫出Fc3+與H2s發(fā)生反應(yīng)的離

子方程式：o

（3）請結(jié)合離子方程式解釋向“溶液2”中加入Ni（OH）2的原

因________________________________________________________________________________________

（4）“操作X”為在（填儀器名稱）中加熱至，冷卻結(jié)晶、過濾、洗

滌、干燥后得到結(jié)晶水合物晶體。

（5）若“溶液3”中Ca2+的濃度為O.OOlmol/L,取等體積的NiF?溶液與該溶液混合，要使反應(yīng)結(jié)束

時c（Ca2+）＜l（Tmoi/L,則所加NiFz溶液的濃度至少為mol/Lo[已知室溫下Ksp（CaF2）=4x10"

"]

（6）室溫下選擇萃取劑P2M二乙基己基磷酸，用HR表示），其萃取原理為

nHR+Mn+=MR“+nH+,試劑a為（填化學(xué)式）。溶液pH對幾種離子的萃取率的影響如圖，則

萃取鋅時，應(yīng)控制pH的范圍為3?4,請解粹原

因：______________________________________________________________________________________

15.（2022?寶山模擬）

（I）I.聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料。N2H4與N2O4反應(yīng)能放出大量的熱。

在25℃時?，l.OOgN2H4⑴與足量NzOMl）完全反應(yīng)生成N?（g）和H2O（1）,放出19.14kJ的熱量。寫出

該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

（2）II.NCh是氮的常見氧化物，能自發(fā)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2（g）^N2O4（g）AH=-57.20kJ/mol

寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=o己知：在一定溫度下的密閉容器中，該

反應(yīng)已達(dá)到平衡。保持具他條件不變，卜列措施能提高NOz轉(zhuǎn)化率的是。

a.減小NO2的濃度b.降低溫度c.增大壓強(qiáng)d.升高溫度

（3）III.Na2c03俗稱純堿，是生活中的常用物質(zhì)。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對Na2co3溶液顯堿性

的原因進(jìn)行了探究，設(shè)計了如下實驗方案進(jìn)行操作并記錄實驗現(xiàn)象。

實驗操作實驗現(xiàn)象

取少量Na2c03固體，加入無水酒精，充分振蕩、靜置溶液為無色

取上層清液于試管中，滴加酚甑試劑溶液為無色

在試管中繼續(xù)加入少量水溶液變?yōu)榧t色

向該紅色溶液中滴加足量BaCb溶液（中性）紅色褪去

①該實驗表明，Na2c03溶液顯堿性的原因是_______________________________________________

（諸結(jié)合化學(xué)用語，簡要說明）。

②從形成鹽的酸和堿的強(qiáng)弱角度看，Na2co3屬于鹽。

③為了使Na2c03溶液中一點(diǎn)的比值變小，可適量加入（或通入）的物質(zhì)是________。

c（CC）3）

a.CO2氣體b.KOH固體c.HC1氣體d.Na2cO3固體

16.（2022?重慶市模擬）銃（Sc）是一種稀土金屬，銃及其化合物在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛

的用途。鈦白粉中含有Fc、TiOrSc2。?等多種成分，用酸化后的鈦白廢水富集銃，并向收氧化銃

（SC2O3）的工藝流程如下:

椎堿酸.氣凝化帔

雙?小溶液

*輒化快

0整盤般敏水

回答下列問題:

（1）“萃取"時Ti"、Fe12\Sc?均進(jìn)入有機(jī)相中，則在“洗滌”時加入口2。2的目的

是o

（2）“濾渣1”的主要成分是SC（OH）3、（寫化學(xué)式）。

（3）在“調(diào)pH”時先加氨水調(diào)節(jié)pH=3,此時過濾所得濾渣主要成分是；再向濾液

中加入氨水調(diào)pH=6,此時濾液中Sc?+的濃度為mol.L-1;檢驗含Sc?+濾液中是否含

39

Fe3-的試劑為（寫化學(xué)式）。（已知：/Csp[Fe（OH）3]=2.6xl（r;

3,

Ksp[Sc（OH）3]=9.0xlQ-）o

（4）“沉銃”時用到草酸。已知草酸的（1=5.6x10-2；（2=i.5xl（）T；則在25℃HtpH=3的

草酸溶液中eg2。；）：C（H2C2O4）=。

（5）寫出草酸銃在空氣中“焙燒”時反應(yīng)的化學(xué)方程

式O

（6）鈦白酸性廢水中Sc?*含量10.0~20.0mg【T,該工藝日處理鈦白酸性廢水10（）.0m‘，理論

上能生產(chǎn)含80%氧化銃的產(chǎn)品最多kg（保留2位有效數(shù)字）。

17.（2023高三下?河北開學(xué)考）利用軟鎰礦（主要成分是MnCh,其中還含有少量CaO、MgO.SiCh、

AI2O3等雜質(zhì)）制取高純硫酸鎰的工藝流程如下圖所示。

鐵屑、稀硫酸CaCCXMnFz

1

軟缽礦一-A浸取沉鐵、鋁A深度除[I…MnSO,晶體

已知：常溫下，一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表:

)

氫氧化物Fe(0H3Fe(OH)2Mn(OH)2A1(OH)3

開始沉淀pH1.56.57.73.8

沉淀完全pH3.79.79.85.2

常溫下，一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表:

難溶電解質(zhì)MnF：CaF2MgFz

5.3x10-3

KsP51.5x101°7.4x10"

回答下列問題:

（1）“浸取”時，鐵屑與MnO?反應(yīng)生成F/+的離子方程式

為;“浸出液”需要鼓入一段時間空氣后，再進(jìn)行“沉鐵”的

原因是，

⑵“沉鐵、鋁”時，加CaC。?控制溶液pH的范圍是；完全沉淀時，金屬離子

51

濃度為IxlO-mol-L,則常溫下KsPrFe（0H）3]=

（3）深度除雜中加入MnF2可以除去鈣離子、鎂離子的原因是

（用平衡原理解釋，已知：K>105可以認(rèn)為反應(yīng)幾乎完全進(jìn)行）。

（4）用石墨和金屬M(fèi)n作電極，電解硫酸鐳溶液可以制取金屬錦，其中金屬M(fèi)n應(yīng)與電源

（填“正”或"負(fù)”）極相連；陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48L氣體時，理論上可以制取

gMno

18.(2022金山模擬)Ss在300℃左右會分解成S2,過程中吸收熱量；煙氣中的SO?可催化還原成硫

蒸氣，主要涉及以下反應(yīng)：

①2sO2(g)+CK(g).*ySs(g)+CO2(g)+2H2O(g)4-Q1(Qi>0)

4

②2sO2(g)+CH4(g)US2(g)+CO2(g)4-2H2O(g)+Q2(Q2>0)

在容積固定的2L密閉容器中，通入2moiSCh和1molChh,一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)。完成下

列填空：

(I)Q.Q2(選填或"V")。能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是。(選填編號)

A.CO?物質(zhì)的量濃度不變B.氣體密度不變

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變D.容器內(nèi)SCh與CK的物質(zhì)的量之比不變

(2)如圖為相同時間內(nèi)測得S02的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況。

a點(diǎn)是否已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？(選填“是”或“否”)。隨著溫度升高，SCh轉(zhuǎn)化率先升后降

的原因

是________________________________________________________________________________________

(3)如圖為某溫度時，，SO?和CH4的物質(zhì)的量隨時間變化情況。

0~2h內(nèi)，V(CH4)=o溫度不變，若要提高SCh的平衡轉(zhuǎn)化率可采取

的措施是(任寫一條)。

(4)煙氣中的SO?常用氨水吸收。向氨水中通入SCh,測得溶液的pH與各含硫組分物質(zhì)的量分

數(shù)的關(guān)系如圖所示。溶液的pH=7時，n(SO5)?n(HSO3)~。氨水吸收煙氣中SO?后，經(jīng)

02催化氧化可得到硫酸鹽?？刂坪线m的溫度，隨著氧化的進(jìn)行，溶液的pH(選或“增大”

或“減小”)。

19.(2023?常德模擬)制化氫(HCN)分子被認(rèn)為是生命起源中重要的中間體之一，主要應(yīng)用于電鍍

業(yè)、采礦業(yè)等，可制造各種樹脂單體。迄今為止，它所產(chǎn)生的與生物相關(guān)聯(lián)的化合物種類最多。

(1)HCN的合成

氟化氫可用甲烷氨氧化法合成，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：

I200-IWC

CH4(g)+NH3(g)「2HCN(g)+3H2(g)AH

相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

化學(xué)鍵C-HN-HONH-H

E(kJ/mol)414393891436.4

上述反應(yīng)的為____________________

(2)HCN的性質(zhì)

已知25c時有關(guān)弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表:

弱電解質(zhì)化學(xué)

CH3COOHHCNH2CO3HNO2NH3H2O

式

K,=4.3x10“

電離平衡常數(shù)1.8x10-54.9x10-'°7.2x1071.8x10-5

K?=5.6xl(T"

①HCN具有酸性，能與氨水發(fā)生反應(yīng)：HCN+NH3H2ONH：+CN+H2O,此反應(yīng)在常

溫下的平衡常數(shù)K約為；NH4CN溶液呈__________性。

②已知可發(fā)生如下反應(yīng)：NaCN+HNO2=HCN+NaNO2,NaCN+HF=HCN+NaF,

NaF+HNO2=NaNO2+HF,則HF的電離平衡常數(shù)的范圍

為:

③在KCN溶液中通入少量的二氧化碳，其離子反應(yīng)方程式為：o

④濃度均為0.Imol/L的NaCN與HCN的混合溶液中，以下推斷正確的是。

A.混合溶液pH約為9.3

B.2C（H*）=C（CN-）+C（HCN）+2C（OH-）

C.C（Na+）＞C（CNj＞C（HCN）＞C”）＞C（OH）

（3）HCN和CbT的處理

①HCN是一種無色、有毒、易溶于水的氣體，易在空氣中均勻彌散，并易產(chǎn)生爆炸。國家重點(diǎn)

實驗室對密閉空間內(nèi)的HCN氣體進(jìn)行了消毒研究，研究中采用NH*HQ2氣霧、NM-H2。?氣

(

￡

>

)U

越

發(fā)

?

眼

N

U

H

消毒效果對比

②工業(yè)生產(chǎn)中含冢（CN-）廢水主要來源于選礦、有色金屬冶煉等工'也，對于含氟廢水都應(yīng)高度重

視并妥善處理，國家關(guān)于廢水中總氟濃度排放標(biāo)準(zhǔn)為《（）.5mg/L。某工廠實驗室針對不同濃度焦亞

硫駿鈉（Na2，。,）處理含氟廢水情況展開研究。反應(yīng)如卜.：

S,O1+2CV+20,+H,。=2CNO-+2H++2SO]

如圖為氧化后CN-的濃度變化，如果你是工廠研究人員，你認(rèn)為應(yīng)選擇多大濃度的Na2s2O5溶液

最合理，請回答并說明理

由

10O

0

S

&4.59(

3.興

E05)

)3Z.型

弱5

Z

健

彩0

L

金5

，L90小

N0

0S▲

■5

85

O4

焦亞硫酸鈉濃度(g/L)

不同濃度焦亞硫酸鈉在氧化后CN的濃度變化

20.(2022?安徽模擬)某工廠廢水中含有Zn2+、Cd2\A聲、Fe2\Fe3\SCh"等離子，可以通過“降

溫結(jié)晶一化學(xué)沉淀一溶劑萃取”的方法對金屬離子分別進(jìn)行分離和回收，圖1展示了實驗開發(fā)的金屬

回收工藝。

回答下列問題：

(1)取200mL廢水置于燒杯中，水浴加熱至60C,攪拌的同時按照化學(xué)計量數(shù)之比加入硫酸鏤

固體，待其完全溶解后，在低溫時攪拌析出錢明磯晶體，其化學(xué)式為NH4Al(SO4)2?12H?O,發(fā)生反應(yīng)

的化學(xué)方程式為o

(2)降溫結(jié)晶除掉了廢水中大部分鋁元素，還需將剩余鋁、鐵元素去除，故降溫結(jié)晶、過濾后，

向濾液中加入X溶液，將廢水中的Fe?+完全氧化為FQ+,再調(diào)節(jié)pH為4.9.根據(jù)題意可推知X的電子

式為;濾渣1的主要成分是(填化學(xué)式)。

(3)工業(yè)上常采用有機(jī)磷酸類萃取劑冷。4來回收硫酸鋅。如果沒有設(shè)計萃取這?步驟，將會產(chǎn)

生的影響是;濾渣2的主要成分是_

(填化學(xué)式)；己知AI(OH)3在強(qiáng)堿溶液中生成AI(OH)4]?，口濾渣2性質(zhì)類似AI(OH)3,請寫出濾渣

2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式o

(4)為提高資源利用率，水相經(jīng)過濾得到的廢液可在實驗工藝流程中步驟循環(huán)使

fflo

答案解析部分

+3+

1.(1)4.5；Cr2O；-+3HSO；+5H=2Cr4-3SO；-+4H2O；形成原電池，且鐵作負(fù)極，加快反應(yīng)速

率；CH3COOH+2H2O-8e=2CO2t+8II*

(2)隨pH的升高，H2O2分解為Ch的速率加快，導(dǎo)致H2O2濃度減小;使Fe2+催化H2O2產(chǎn)生0H的

能力減弱，c(OH)減?。喝芤旱乃嵝詼p弱，OH氧化CN-的能力減弱

(1)①若廢水中Cr(VI)的總的物質(zhì)的量濃度c[Cr(VI)]總=2c(CrQ；)+《CrO：-)=0.201molL

,,要將廢水中《50；){CrO；)調(diào)節(jié)為100：1,則c(Cr2O；)=0.1mol/L,c(CrO：)

=0.001mol/L,K「(C0).：(H)=000]c(H1⑶》4,cCH^lxlO^mol/L,需調(diào)節(jié)溶液的

c(Cr2O；-)0.1

pH=4.5o

②在酸性溶液中，NaHSCh還原Cr?。；，生成C產(chǎn)、SO；等，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cr?0；+3

HSO；+5H=2Cr3++3SO：-+4比0。

③還原酸性廢水中Cr(VI)的方法是加入鐵屑、加入一定的煙道灰(一種細(xì)小的炭粒)，F(xiàn)e、C、含銘

(V【)酸性廢水形成原電池，加快銘(VI)的還原速率。則加入煙道灰后銘(VI)還原速率加快的原因是：

形成原電池，且鐵作負(fù)極，加快反應(yīng)速率。

④電池工作時，a電極CH3co0H轉(zhuǎn)化為CO2,C元素的價態(tài)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為負(fù)

極，發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3co0H+2H2O-8e=2CO2T+8H+。答案為：4.5；Cr2O；~+3HSQ-

+5H+=2C「3++3SO:+4H2O；形成原電池，且鐵作負(fù)極，加快反應(yīng)速率：CH3co0H+2H2。-8仃

=2CO2T+8H+；

(2)從圖中可以看出，pH=2~4時，氟化物的去除率隨pH的增大而減小，則表明c(?OH)減小、氧

化能力減弱，原因是：隨pH的升高，H2O2分解為02的速率加快，導(dǎo)致H2O2濃度減小；使Fc2+催

化H2O2產(chǎn)生OH的能力減弱，c(OH)減??；溶液的酸性減弱，9H氧化CN的能力減弱。答案為：

隨pH的升高，H2O2分解為02的速率加快，導(dǎo)致H2O2濃度減?。皇笷e2+催化H2O2產(chǎn)生QH的能力

減弱，c(?OH)減?。蝗芤旱乃嵝詼p弱，?0H氧化CN-的能力減弱。

U)①根據(jù)pH=lgc(H+)計算；

+3+

②酸性溶液中，NaHSOa與Cr2O^發(fā)生反應(yīng)CjO；+3HSO；+5H=2Cr+3SO：+4H?0；

③形成原電池可加快反應(yīng)速率；

+

④a電極CH3coOH轉(zhuǎn)化為CO2,電極反應(yīng)為CH3COOH+2H2O-8C=2CO2f+8H；

(2)隨pH的升高，H2O2分解為Ch的速率加快，導(dǎo)致H2O2濃度減??；使Fe2+催化H2O2產(chǎn)生,OH

的能力減弱，c(?OH)減?。蝗芤旱乃嵝詼p弱，QH氧化CN-的能力減弱。

2.(1)NH3

56

(2)Fe(OH),、A1(OH)S；l.OxIO

(3)CaSO41TiO,+H2SQ4=TiOSO4+H,O

2++

(4)TiO+2H2O=H2TiO31+2H

爐渣(主要成分有TiOz、SiOa>AI2O3、MgO、爐O以及少量的FezCh)在“焙燒”過程中,TKh、

SiCh幾乎不發(fā)生反應(yīng),AI2O3、MgO、CaO、FMh分別轉(zhuǎn)化為A12(SCh)3、MgSCh、CaSO4fD

Fe2(SO4)3,尾氣中含有NH3；用熱水“水浸”焙燒后的產(chǎn)物，問所得溶液中加入氨水，分步沉淀，得到

相應(yīng)的氫氧化物沉淀；水浸渣經(jīng)過酸溶，TiCh轉(zhuǎn)為TiO2+進(jìn)入溶液，過濾除去不溶于酸的SiCh和

CaSO4；向所得濾液中加入熱水，水解得到HzTiCh。

⑴根據(jù)物質(zhì)分析，A12O3,MgO、CaO、Fe?。?轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，故焙燒過程中產(chǎn)生的尾氣為

NH30

⑵根據(jù)題中表格，pH=5時氏3+、A產(chǎn)完全沉淀，故此時過濾所得濾渣主要成分是Fe(OH)3、

AI(0H)3；Mg2+沉淀完全時dMg2+)=1.0x10-smol?",此時溶液則c(OH-尸

292+251292

1.0x1O-moi?E'，故Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg)c(OH)=1.0xl0molLx(