变,因此可以说明反应已经达到化学平衡状态,c正确;
(3)Cr2O72—中Cr的化合价是+6价,所以1 mol Cr2O72—被还原转移2×(6-3)=6 mol电子;Fe2+被氧化生成Fe3+,转移1个电子,因此根据得失电子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物质的量为6 mol; (4)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—)=10-9
mol/L,所以pH=5;
(5)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+,方程式为Fe-2e=Fe2+;
(6)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。
18.【答案】(1) 增大接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率 (2) c
(3) 静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不再产生沉淀,则“沉镍”工序已经完成 (4) ①洗去(NH4)2SO4杂质、便于烘干
①防止温度过高,草酸镍晶体失去结晶水或分解
(5) ①第1步:(加适量H2SO4溶液,)加足量H2O2溶液,充分反应后用NaOH溶液调节溶液5.0≤pH<6.7 第3步:用NaOH溶液调节“溶液X”的pH≥9.5 ①除去杂质Ca2+或CaSO4
【解析】(1)“粉碎”的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率;
(2)由镍浸出率随温度、时间变化图可知,温度达到70①时,镍浸出率已经很高,再升高温度,就要耗费更多的能源,同样,进行到120 min时镍浸出率已经达到90%以上,再延长时间,变化已经很小;
(3) Ni2+若沉淀完全,则上层清夜中不再有Ni2+,滴加沉淀剂(NH4)2C2O4溶液,不会再有沉淀现象出现,实验步骤及现象是静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不再产生沉淀,则“沉镍”工序已经完成;
(4) ①过滤出的固体上面会附着着一些可溶性的杂质,所得固体用乙醇洗涤的目的是洗去(NH4)2SO4杂质,例外乙醇易挥发,也便于烘干;①草酸镍晶体带结晶水,温度过高容易发生分解反应或失去结晶水,烘干温度不超过110①的原因是防止温度过高,草酸镍晶体失去结晶水或分解;
(5)①“浸出液”中含有Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质离子,通过对比相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH,发现Fe2+沉淀时的pH与Ni2+有重合,因此要先加氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+,然后再加碱调节pH在5.0~6.7之间,使杂质离子沉淀完全,而让Ni2+完全留在溶液中,第1步:(加适量H2SO4溶液,)
-
加足量H2O2溶液,充分反应后用NaOH溶液调节溶液5.0≤pH<6.7;第三步之前的“溶液X”中含有大量的Ni2+,根据后面的步骤,用硫酸溶解沉淀得到硫酸镍,说明应转化为氢氧化镍沉淀,根据相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH,为了确保Ni2+沉淀完全,需要用NaOH溶液调节溶液的pH≥9.5;①根据前面的除杂之后溶液中还存在大量的Ca2+,第2步中加入适量NH4F溶液的作用是除去杂质Ca2+。
19.【答案】(1)Cl-先沉淀 (2)4.13×10-6mol·L-1
+-+
【解析】由Ksp(AgCl)=c(Ag)·c(Cl)得c(Ag)=
=mol·L-1=1.8×10-8mol·L-
1
。
),得c(Ag+)=
=
mol·L-1=
+
由Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag)·c(CrO
4.36×10-5mol·L-1,生成AgCl沉淀需c(Ag+)小于生成Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。
-
刚开始生成Ag2CrO4沉淀时,c(Cl)=
=mol·L-1=4.13×10-6mol·L-1。
20.【答案】(1)由AgCl(s)知c(Ag+)=c(Cl-) 所以Ksp(AgCl)=1.8×10
-10
Ag+(aq)+Cl-(aq)
+-+
=c(Ag)·c(Cl)=c2(Ag)
解得c(Ag+)=1.3×10-5mol·L-1 (2)由Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq)
-11
+-
=c(Mg2)·c2(OH)=
知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10·c2(OH-)
解得c(OH-)=3.3×10-4mol·L-1 所以c(H+)=所以pH=10.5
(3)由Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11=c(Mg2+)·c2(OH-)=0.01·c2(OH-) c(OH-)=4.2×10-5mol·L-1 c(H+)=
=2.4×10-10mol·L-1
=3.0×10-11mol·L-1
所以pH=9.6,即当pH=9.6时,开始出现Mg(OH)2沉淀。
--+
由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×105mol·L1时,沉淀已经完全。故Mg2完全沉淀
时有:
1×10-5·c2(OH-)=1.8×10-11 所以c(OH-)=1.34×10-3mol·L-1
c(H+)=所以pH=11.1 【解析】
--
=7.46×1012mol·L1
21.【答案】(1)2 (2)2.9 (3)11 (4)9.7 (5)6 (6)3 (7)11 (8)2.3 (9)5 【解析】(2)CH3COOHc(初始) 0.1 mol·L-10 0 c(电离)c(H+)c(H+)c(H+) c(平衡) 0.1-c(H+)c(H+)c(H+) 则Ka=
=1.8×10-5
CH3COO-+ H+
解得c(H+)=1.3×10-3mol·L-1,
+-
所以pH=-lgc(H)=-lg(1.3×103)=2.9。
(3) NH3·H2Oc(初始) 0.1 mol·L-10 0
OH- + NH
c(电离) 0.1×1% 0.1×1% 0.1×1% mol·L-1mol·L-1mol·L-1
----
则c(OH)=0.1×1% mol·L1=103mol·L1
c(H+)=10-11mol·L-1,所以pH=11。
(4)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H+)很明显可以根据pH来算,可以根据经验公式来求算pH=10-lg2(即0.3),所以答案为9.7。
(5)pH=5的盐酸溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5mol·L-1,两者以体积比11①9混合,则酸过量,混合液的pH小于7。 c(H+)=
=1.0×10-6mol·L-1,
pH=-lg(1.0×10-6)=6。 22.【答案】(1)1×10-12 < 促进
(2)①Na2CO3溶液的pH>NaCN溶液的pH>CH3COONa溶液的pH ①>
①NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
【解析】本题考查水的电离及水溶液中离子平衡。难度中等。(1)酸、碱的电离抑制水的电离,盐类的水解促进水的电离。(2)①K值越大,弱酸的电离程度越大,对应钠盐的水解程度越小;①溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),据电荷守恒可以得出c(Na+)>c(CH3COO-);①从表格中可以看出,酸性:
H2CO3>HCN>HCO,所以产物应为HCO。 23.【答案】I.(1)AD (2)P/P079.82%(或0.80)
II.(1)xCOS(g) =xCO(g)+ Sx(s) ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol (2)①HS-c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)](由物料守恒得出) 或c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)-c(H+)(由电荷守恒得出) ①M:2S2-+3H+=HS-+H2S
【解析】I.(1)反应为非等体反应,气体总质量改变,体积不变,所以混合气体的密度不再发生改变可以判定平衡状态,A正确;消耗1 mol H2O(g),指正反应速率,同时生成1 mol H2,也是正反应速率,B错误;ΔH只与反应方程式计量数有关,不能作为平衡判据,C错误;正逆反应速率相等,达平衡,D正确;
(2)反应前气体总物质的量为1mol,压强为P0,反应后总物质的量为n总,压强为P,根据阿伏伽德罗定律,相同条件下,气体物质的量之比等于压强之比,所以n总=P/P0; (2)C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)
初始(mol) 1 0 0 此时压强P0=456KPa 变化(mol) x xx
平衡(mol) 1-x x x总压P=820KPa
则:(x+1)/1=820/456 x=0.7982 反应物H2O(g)的转化率α =79.82% ; II.(1)运用盖斯定律:①xSO2(g)+2xCO(g)=2xCO2(g)+Sx(s)ΔH=axkJ/mol ①2xCOS(g)+xSO2(g)=2xCO2(g)+3Sx(s)ΔH=bxkJ/mol 1/2①-1/2①得:xCOS(g) =xCO(g)+ Sx(s) ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol
(2)①向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量,其中HS?浓度应该先增大后减小,所以B曲线代表HS?的变化;滴加过程中,溶液中有电荷守恒和物料守恒,物料守恒:初始
--
钠离子的量是含硫离子或分子的3倍,则:c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS)+c(S2)] ----
电荷守恒有:c(Na+)=c(Cl)+c(OH)+c(HS)+2c(S2)-c(H+);
①M点时,溶液中硫氢根与硫化氢浓度相等,离子方程式为:2S2-+3H+=HS-+H2S 24.【答案】(1)11 (2)4.7~8.0 (3)BCD (4)蒸发、浓缩、结晶 【解析】(1)根据反应:4FeS2+11O2电子。
(2)浸出液中含有的Fe2+对Mn2+的分离具有严重的干扰作用,加入MnO2氧化剂,可将Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O,便于调节溶液的pH,使Fe3+等与Mn2+分离,观察表中给出的各种离子沉淀时的pH,当pH=4.7时,Fe3+、Al3+完全生成沉淀,而Mn2+、Pb2+、
2Fe2O3+8SO2,可知1 mol FeS2与O2反应,转移11 mol