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新高考2022届高考化学一轮复习小题必练15难溶电解质的电离平衡含答案
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这是一份新高考2022届高考化学一轮复习小题必练15难溶电解质的电离平衡含答案,共12页。试卷主要包含了6∶1,80×10−9=4,0×10−16等内容,欢迎下载使用。
主要考查沉淀溶解平衡的特点和影响因素,溶度积常数及其计算,沉淀的生成、溶解和转化的应用,利用溶度积常数判断难溶电解质的溶解度,离子沉淀时应调节的pH范围等。
1.【2020年江苏卷】25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法不正确的是( )
A.Ksp[Cu(OH)2]的数量级为10−20
B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
D.向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
【答案】C
【解析】25℃时,由Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]可知溶液pH相同时,饱和溶液中c(Fe2+) >c(Cu2+),则曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系,曲线b表示Fe(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系。A项、由图可知,曲线a中pH=10时,-lgc(M2+)=11.7,则Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+)·c2(OH−)=10−11.7×(10−4)2=10−19.7,故A正确;B项、当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(OH−)相同,当pH=10时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=10−7.1:10−11.7=104.6∶1,故B正确;C项、该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]可知,Cu(OH)2比Fe(OH)2更难溶,加入适量CuO调节溶液pH,先沉淀的是Cu2+,无法达到除去少量Fe2+的目的,故C错误;D项、向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,溶液中c(OH−)增大,温度不变Ksp[Fe(OH)2],c(Fe2+)减小,可能由Z点转化为Y点,故D正确。
【点睛】本题考查难溶物的溶解平衡,注意掌握难溶物的溶解平衡及其影响因素,明确溶度积的概念及计算方法是解答关键。
2.【2020南昌市顶级名校阶段考】常温下,将11.65g BaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.相同温度时,Ksp(BaSO4)④>⑥>⑤>①B.①>⑥>⑤>②>④>③
C.①>②>③>④>⑤>⑥D.③>②>④>⑥>①>⑤
【答案】B
【解析】AgCl在溶液中存在溶解平衡AgCl(aq)Ag+(aq)+Cl−(aq),由于c(Ag+)或c(Cl−)对溶解平衡有抑制作用,则溶液中c(Ag+)或c(Cl−)越大,则AgCl的溶解度越小;①和⑥中铵根离子水解生成NH3·H2O,Ag+与NH3·H2O结合,使溶解平衡正移,AgCl的溶解度增大,由于(NH4)2CO3中NHeq \\al(+,4)水解程度大,则NH3·H2O的浓度大,使溶解平衡正移的程度大,则①>⑥;当溶液中存在c(Ag+)或c(Cl−)对溶解平衡有抑制作用,②c(Cl−)=0.03ml/L,③c(Ag+)=0.05ml/L,④c(Cl−)=0.04ml/L,⑤c(Ag+)或c(Cl−)为0,则AgCl的溶解度由大到小排列顺序是:⑤>②>④>③,综上可知AgCl的溶解度由大到小排列顺序是:①>⑥>⑤>②>④>③;故合理选项是B。
【点睛】本题考查难溶电解质的溶解平衡,注意影响平衡移动的因素,需要理清的是离子浓度大小与难溶电解质的溶解度的关系。
2.某温度时,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点
B.c点对应的K等于a点对应的K
C.d点没有AgCl沉淀生成
D.加入少量水,平衡右移,Cl−浓度减小
【答案】B
【解析】A.加入AgNO3固体,溶液中c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,达到新平衡时c(Cl−)减小,而c、d两点的氯离子浓度相同,选项A错误;B.温度不变Ksp不变,a、c两点温度相同,所以Ksp也相同,选项B正确;C.d点处c(Ag+)比平衡时的大,此时Qc=c(Ag+)·c(Cl−)>Ksp(AgCl),所以有AgCl沉淀生成,选项C错误;D.溶液中存在着沉淀溶解溶解平衡,加入少量水,促进溶解,但是仍然为饱和溶液,因此溶液中各种离子浓度不变,选项D错误。
【点睛】本题考查沉淀溶解平衡,注意理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确理解和掌握溶度积Ksp的概念是本题解答的关键。
3.已知25℃时,RSO4(s)+COeq \\al(2−,3)(aq)RCO3(s)+SOeq \\al(2−,4)(aq)的平衡常数K=1.75×104,Ksp(RCO3)=2.80×10−9,下列叙述中正确的是( )
A.25℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10−5
B.将浓度均为6×10−5ml/L的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.向c(COeq \\al(2−,3))=c(SOeq \\al(2−,4))的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
【答案】A
【解析】25℃时,RSO4(s)+COeq \\al(2−,3)(aq)RCO3(s)+SOeq \\al(2−,4)(aq)的平衡常数K==1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×
104×2.80×10−9=4.9×10−5。A.根据上述计算分析,25℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10−5,故A正确;B.将浓度均为6×10−5ml/L的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合,则浓度变为原来的一半,混合后溶液中c(R2+)=3×10−5ml/L,c(COeq \\al(2−,3))=3×10−5ml/L,Qc(RCO3)=c(R2+)∙ c(COeq \\al(2−,3))=3×10−5ml/L×3×10−5ml/L=9×10−10Ksp(RCO3),向c(COeq \\al(2−,3))=c(SOeq \\al(2−,4))的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,故C错误;D.Ksp只与温度有关,与浓度无关,相同温度下RCO3在水中的Ksp等于在Na2CO3溶液中的Ksp,故D错误;答案选A。
【点睛】本题易错点在于D选项,Ksp也属于平衡常数,只与温度有关,与溶液中离子浓度大小无关。
4.(双选)已知:pCu=﹣1gc(Cu+),pX=﹣lgc(X−)。298K时,Ksp(CuCl)=10−6,Ksp(CuBr)=10−9,Ksp(CuI)=10−12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.298K时,在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl,c(Cu+)和c(Cl−)都减小
B.图中z代表CuI曲线
C.298K时增大M点的阳离子浓度,则Y上的点向N点移动
D.298K时CuBr(s)+I−(aq)CuI(s)+Br−(aq)的平衡常数K的数量级为10−3
【答案】BC
【解析】A.298K时,在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl,导致溶液中c(Cl−)增大,A说法错误;B.P点时,pCu等于3时,c(Cu+)=10−3,因为Ksp(CuCl)=10−6,Ksp(CuBr)=10−9,Ksp(CuI)=10−12计算得c(Cl−)=10−3,c(Br−)=10−6,c(I−)=10−9,所以x代表CuCl曲线,y代表CuBr,z代表CuI,B说法正确;C.298K时增大M点的,阴离子浓度减小,Y上的点向N点移动,C说法正确;D.平衡常数K=c(Br−)÷c(I−)=c(Cu+)·c(Br−)÷[c(Cu+)·c(I−)]= Ksp(CuBr)÷Ksp(CuI),平衡常数K的数量级为103,D说法错误;答案为BC。
5.化工生产中常用FeS做沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+FeS(s)CuS(s)+Fe2+(aq),下列有关叙述中正确的是( )
A.FeS的Ksp小于CuS的Ksp
B.达到平衡时c(Fe2+)=c(Cu2+)
C.该反应平衡常数K=
D.溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c(Cu2+)、c(Fe2+)保持不变
【答案】C
【解析】A.FeS、CuS属于同一类型,根据沉淀转化的一般原则,溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀,所以FeS的Ksp比CuS的Ksp大,故A错误;B.该反应达到平衡时c(Fe2+)、c(Cu2+)保持不变,但不相等,故B错误;C.该反应的平衡常数K===,故C正确;D.增大硫离子的浓度,平衡左向移动,所以c(Cu2+)、c(Fe2+)均减小,故D错误;故选C。
6.已知:pAg=-lgc(Ag+),pX=-lgc(Xn−)。298K时,几种物质的Ksp如下表:
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中,阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中x代表AgCl曲线,z代表AgSCN曲线
B.298K时,在Cl−和CrOeq \\al(2−,4)的物质的量浓度均为0.1ml/L的溶液中,滴入少量0.1ml/L的AgNO3溶液,首先产生的是红色沉淀
C.298K时若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D.298K时Ag2CrO4(s)+2SCN−(aq)2AgSCN(s)+CrOeq \\al(2−,4)(aq)的平衡常数K=2.0×1012
【答案】D
【解析】A.根据图中曲线x的数据知pAg=-lgc(Ag+)=6,c(Ag+)=10−6ml/L,pX=-lg c(Xn−)=0,则c(Cl−)=1ml/L,Ksp(AgCl)=10−6,与表中数据不符,选项A错误;B.析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)==ml/L,Ag2CrO4溶液中c(Ag+)==ml/L,c(Ag+)越小,先生成沉淀,则首先产生白色沉淀,选项B错误;C.298K时若增大p点的阴离子浓度,由图可知,若沿曲线向上移动,c(Ag+)减小,选项C错误;D.298K时Ag2CrO4(s)+2SCN−(aq)2AgSCN(s)+CrOeq \\al(2−,4)(aq)的平衡常数K=====2.0×1012,选项D正确。
【点睛】本题考查沉淀的溶度积的应用,注意的含义pAg=-lgc(Ag+)、pX=-lgc(Xn−)、Ksp,易错点为选项D:K===,结合表中数据进行计算求解。
7.(双选)以硼镁泥(主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
已知CaSO4的部分溶解度数据如下:
下列说法错误的是( )
A.Na2B4O7中B的化合价为+3
B.“操作A”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C.加入MgO的目的是:调节溶液的pH值,使Fe3+转化为Fe(OH)3除去
D.硫酸与Na2B4O7的反应方程式为:Na2B4O7+H2SO4+H2O=Na2SO4+H3BO3↓
【答案】BD
【解析】A.根据化合物Na2B4O7中元素的化合价的代数和为零,则B的化合价为+3,A说法正确;B.根据硫酸钙的溶解度,“操作A”为蒸发浓缩、趁热过滤,B说法错误;C.加入MgO,与溶液中的氢离子反应,调节溶液的pH值,使Fe3+转化为Fe(OH)3除去,C说法正确;D.硫酸与Na2B4O7发生复分解反应,方程式为Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3
↓,D说法错误;答案为BD。
8.T℃时,分别向10mL浓度均为0.1ml·L−1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1ml·L−1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg3≈0.5]。下列有关说法错误的是( )
A.a~b~d为滴定ZnCl2溶液的曲线
B.对应溶液pH:a<b<e
C.a点对应的CuCl2溶液中:c(Cl−)<2[c(Cu2+)+c(H+)]
D.d点纵坐标约为33.9
【答案】A
【解析】A.10mL浓度为0.1ml∙L−1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴入10mL 0.1ml∙L−1的Na2S反应生成CuS沉淀和ZnS沉淀,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),反应后溶液中锌离子浓度大,则a−b−e为滴定ZnCl2溶液的曲线,故A错误;B.某温度下,分别向10mL浓度均为0.1ml∙L−1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1ml∙L−1的Na2S溶液发生反应生成硫化铜和硫化锌,铜离子浓度和锌离子浓度减小,水解产生的c(H+)降低,溶液pH增大,硫化钠溶液呈碱性,完全反应后继续滴加硫化钠溶液,溶液pH增大,溶液pH:a<b<e,故B正确;C.CuCl2在溶液中发生水解反应,生成氢氧化铜,溶液中存在物料守恒:c(Cl−)=2c(Cu2+)+2c[Cu(OH)2],溶液中氢离子浓度大于氢氧化铜的浓度,c(Cl−)<2[c(Cu2+)+c(H+)],故C正确;D.c点时铜离子全部沉淀,此时加入的Na2S的物质的量等于原溶液中CuCl2的物质的量,所以生成CuS沉淀后,c(Cu2+)=c(S2−),则Ksp(CuS)=10−17.7×10−17.7=10−35.4,d点加入20mL 0.1ml∙L−1 Na2S溶液,溶液中硫离子浓度,,c(Cu2+)=3×10−34.4ml∙L−1,-lgc(Cu2+)=34.4
-lg3=34.4-0.5=33.9,故D正确。综上所述,答案为A。
9.在25℃时,FeS的Ksp=6.3×10−18,CuS的Ksp=1.3×10−36,ZnS的Ksp=1.3×10−24。下列有关说法中正确的是( )
A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10−36ml·L−1
B.25℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
【答案】B
【解析】A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为=ml·L−1,故A错误;B.由FeS的Ksp=6.3×10−18、CuS的Ksp=1.3×10−36可知,二者的组成形式相同,FeS的溶解度大于CuS的溶解度,故B正确;C.FeS的Ksp=6.3×10−18、ZnS的Ksp=1.3×10−24,向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,首先生成溶解度小的沉淀,因此只有ZnS沉淀生成,故C错误;D.向饱和ZnS溶液中存在ZnS的溶解平衡,加入少量ZnCl2固体,锌离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,但温度不变,ZnS的Ksp不变,故D错误。
【点睛】比较溶解度大小的时候,应注意沉淀的类型必须相同。
10.金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料,被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。
(1)钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C=2Fe+2TiO2+CO2↑,钛酸亚铁的化学式为_______________;钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,该反应的化学方程式为________________________________。
(2)上述生产流程中溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下,其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018ml/L,当溶液的pH等于_______时,Mg(OH)2开始沉淀。
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,立即析出大量白色沉淀,该反应的离子方程式为___________________________________________________________。
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为______________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是_________。
【答案】(1)FeTiO3 FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(2)10 TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓(或H2TiO3)+2H+
(3)TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO 隔绝空气
【解析】钛铁矿用浓硫酸溶解,反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,向所得溶液中加入大量水稀释后加入过量的铁粉还原铁离子,过滤得到滤液通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到溶液中含有亚铁离子、TiO2+和少量镁离子等阳离子,冷却结晶得到副产品主要为硫酸亚铁,滤液中加入水加热过滤得到H2TiO3,H2TiO3加热灼烧得到TiO2,加入氯气、过量碳高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,四氯化钛和金属镁高温下反应得到氯化镁和钛金属。(1)钛酸亚铁与碳在高温下反应的化学方程式,根据原子守恒,钛酸亚铁的化学式为FeTiO3,钛酸亚铁和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成还生成硫酸亚铁和水,该反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O;(2)①加入过量的铁粉还原铁原子,防止亚铁离子被氧化为铁离子,溶液中镁离子的物质的量浓度为0.0018ml/L,析出氢氧化镁时,溶液中的c(OH−)=ml/L=10−4ml/L,则溶液中的氢离子浓度为10−10ml/L,则溶液的pH=10;②TiO(OH)2的溶度积最小,溶液加水稀释析出的白色沉淀为TiO(OH)2,该反应的离子方程式为TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓(或H2TiO3)+2H+;(3)乙为TiO2,与氯气和过量的碳高温加热反应生成TiCl4和一氧化碳,反应方程式为:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO,镁能与空气中氧气、氮气反应,需要隔绝空气进行。
11.工业制胆矾时,将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解,除去杂质离子后,再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知:pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀.回答下列问题:
(1)为除去溶液中的Fe2+,可先加入_______,(从下面四个选项选择)将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_______________________,然后加入适量的__________,(从下面四个选项选择)调整溶液的pH为______,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A.CuO B.Cl2 C.Cu(OH)2 D.H2O2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1×10−38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3×10−20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10−5ml·L−1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3ml·L−1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)D Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O AC 3~4
(2)4 3 可行
【解析】将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解,得到硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液,加入氧化剂,把亚铁离子氧化为铁离子,调节pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀,过滤,蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。(1)由于pH9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,故除去溶液中的Fe2+,必须先加入氧化剂将Fe2+氧化,为了不引入杂质,加入的氧化剂选H2O2,即答案选D,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀,为了不引入杂质,然后加入适量的CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3),即答案选AC,调整溶液的pH至3~4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀。(2)常温下,Cu(OH)2开始沉淀时c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]=310-20,c(OH−)==110−10ml/L,c(H+)=110−4ml/L,Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH=4。Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)110−5ml/L,c(Fe3+)·c3(OH−)=Ksp[Fe(OH)3]=110−38,c(OH−)==110−11ml/L,c(H+)=110−3ml/L,Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3。根据计算结果知上述方案可行。
12.钼酸钠晶体(Na2MO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(l)Na2MO4·2H2O中钼元素的化合价为____,NaClO的电子式为___。
(2)途径I为了提高钼精矿焙烧速率,可采取的措施是____(答出两条即可)。
(3)途径I焙烧过程中化学方程式为____,碱浸时气体A的化学式为____。
(4)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MOeq \\al(2−,4))=0.40ml/L,c(COeq \\al(2−,3))=0.20ml/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去COeq \\al(2−,3)。当BaMO4开始沉淀时,COeq \\al(2−,3)的去除率是____(已知Ksp(BaCO3)=1×10−9、Ksp(BaMO4)=4.0×10−8,忽略溶液的体积变化)。
(5)途径II氧化时溶液中还有Na2SO4生成,则还原剂与氧化剂物质的量之比为_____。
(6)途径I或途径II所得的Na2MO4溶液经结晶可得固体A后再重结晶可得固体B,其重结晶操作的目的为____。
【答案】(1)+6
充分粉碎钼精矿,加压增大氧气浓度,升高温度等
2MS2+7O2eq \(=====,\s\up7(高温))2MO3+4SO2 CO2
95%
1∶9
除去其它可溶性杂质,便于得到更纯净的钼酸钠晶体
【解析】(l)Na2MO4·2H2O中根据各元素化合价的代数和为零,计算钼元素的化合价为+6价;NaClO为离子化合物,其的电子式为;(2)途径I为了提高钼精矿焙烧速率,粉碎钼精矿增大接触面积,增加氧气的浓度或升高温度,答案为:充分粉碎钼精矿,加压增大氧气浓度,升高温度等;(3)途径I焙烧过程中,反应物为氧气、钼精矿,产物为二氧化硫和三氧化钼,反应方程式为:2MS2+7O2eq \(=====,\s\up7(高温))2MO3+4SO2;根据元素守恒,产物Na2MO4中无碳元素,则气体中含碳元素,气体A为二氧化碳,则碱浸时气体A的化学式为CO2;(4)根据Ksp(BaMO4)=4.0×10−8,BaMO4开始沉淀时,则c(Ba2+)=Ksp(BaMO4)/
c(MOeq \\al(2−,4))=4.0×10−8/0.40=1.0×10−7ml/L,此时溶液中c(COeq \\al(2−,3))=Ksp(BaCO3)/c(Ba2+)=1×10−9/1.0×
10−7=0.01ml/L,COeq \\al(2−,3)的去除率=(0.20ml/L-0.01ml/L)/0.20ml/L=95%;(5)途径II氧化时还原剂为MS2、氧化剂为NaClO,生成物为Na2SO4和Na2MO4,反应中M化合价由+4价变为+6价,S由-2变为+6,1ml MS2失去16ml电子,NaClO中Cl的化合价由+1变为-1,1ml得到2ml电子,则还原剂与氧化剂物质的量之比1∶9;(6)重结晶为根据可溶物的溶解度不同,利用多次结晶得到较纯的物质,其操作的目的为除去其它可溶性杂质,便于得到更纯净的钼酸钠晶体。
【点睛】根据元素守恒,产物Na2MO4中无碳元素,则气体中含碳元素,且为稳定的氧化物,气体A为二氧化碳;根据还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数的比值,可计算出还原剂与氧化剂物质的量之比。
化学式
AgCl
AgSCN
Ag2CrO4
颜色
白
浅黄
红
Ksp
1.8×10‒10
1.0×10‒12
2.0×10‒12
氢氧化物
Fe(OH)2
TiO(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
8.0×10−16
1.0×10−29
1.8×10−11
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