人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡本单元综合与测试巩固练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡本单元综合与测试巩固练习，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东潍坊期末)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是(　　)
A.古代用浸泡过草木灰的溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液和氯化锌溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向TiCl4中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到TiO2
2.下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是(　　)
A.能使pH试纸变红的溶液中:CO32-、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1的溶液中:NO3-、Mg2+、Na+、SO42-
C.在常温下,c(OH-)c(H+)=1×1012的溶液中:NH4+、Fe2+、Cl-、NO3-
D.在常温下,KWc(H+)=10-10 mol·L-1的溶液中:Na+、HCO3-、Cl-、K+
3.(2020河北唐山开滦二中高二上月考)下列电离方程式书写正确的是(　　)
A.H2S的电离方程式:H2S+H2O H3O++HS-
B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3 Na++H++CO32-
C.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4 Na++HSO4-
D.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式:NaHSO4 Na++H++SO42-
4.(2020海南中学高二上期末)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-,下列叙述正确的是(　　)
A.将纯水加热到95 ℃时,KW变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,KW变小
C.向纯水中加入少量Na2CO3固体,c(OH-)增大,KW不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
5.(2020广东珠海高二上期末)下列溶液一定显中性的是　(　　)
①常温下pH=7的溶液
②c(H+)=c(OH-)的溶液
③遇酚酞试液不变色的溶液
④水电离的c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液
⑤能使甲基橙溶液显黄色的溶液
A.①② B.②③ C.①④ D.④⑤
6.人体口腔内唾液的pH通常约为7,在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,之后酸性逐渐减弱,至40 min趋于正常,与上述事实最接近的图像是(　　)

7.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是(　　)
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
8.(2020安徽合肥六校高二上期末)下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是(　　)
A.常温下pH=4的盐酸中:c(H+)=4.0 mol·L-1
B.CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)
C.NaCl溶液中:c(Na+)=c(Cl-)
D.NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
9.(2020天津一中高二上期中)某些金属卤化物可跟相应的卤素单质反应,如KI+I2 KI3。下列推断错误的是　(　　)
A.含I3-的溶液中存在平衡:I3- I2+I-
B.在KI3溶液中加入AgNO3溶液,会析出AgI3沉淀
C.KI3溶液可用于检验淀粉的存在
D.配制碘水时,加入KI可增大I2的溶解量
10.(2020江西南昌十中高二上月考)已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法中错误的是(　　)
A.向AgCl悬浊液中加少量水,c(Ag+)一定减小
B.AgCl饱和溶液中c(Ag+)=Ksp mol/L
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
D.反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.(2020宁夏银川一中高二上期末)25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=10-12,Ksp(MgF2)=10-10。下列说法正确的是(　　)
A.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)减小
B.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
C.25 ℃时,向浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NaF的混合溶液中逐滴滴加MgCl2溶液,先生成Mg(OH)2沉淀
D.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
12.(2020广东汕头金山中学高二上期末)下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)
A.某温度下,CH3COONH4溶液显中性,所以CH3COONH4不水解
B.在常温下稀释两种酸溶液时pH变化如图,其中HX为较弱酸,且a点与b点的KW数值相同

C.25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌充分反应,HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,HA是较弱酸
D.常温下,若pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)为10-11 mol·L-1,则不能证明HA为弱酸
13.(2020山东泰安高三上期末)25 ℃时,Ag2CrO4在不同浓度CrO42-的溶液中的溶解量如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.图中a点与b点Ag2CrO4溶度积相等
C.在a点向溶液中加入少量AgNO3,溶解量可变为c点
D.该温度下,Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12
14.(2020福建福州高二上期末)某温度时,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。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.加入NaCl固体则AgCl的溶解量减小,Ksp也减小
C.蒸发溶液可以实现b点到a点的转化
D.图中d点对应的是过饱和溶液
15.(2020湖北孝感高二上期末)由下列实验及现象不能推出相应结论的是(　　)
选项
实验
现象
结论
A
向两支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别滴加2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支产生黄色沉淀,另一支无明显现象
Ksp(AgI) B
向10 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中滴加2滴0.01 mol/L NaBr溶液,再滴加2滴0.01 mol/L Na2S溶液
先产生浅黄色沉淀,然后出现黑色沉淀
Ksp(AgBr)>Ksp(Ag2S)
C
向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中先滴加2滴2 mol/L NaOH溶液,再滴加2滴0.01 mol/L CuCl2溶液
先产生白色沉淀,然后白色沉淀逐渐转化为蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
D
将H2S通入浓度均为0.01 mol/L的ZnSO4和CuSO4的混合溶液中
先产生黑色的CuS沉淀
Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)

三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2020河北唐山高二上期末)现有浓度均为0.1 mol·L-1的五种电解质溶液:①Na2CO3溶液;②NaHCO3溶液;③NaAlO2溶液;④CH3COONa溶液;⑤NaOH溶液。
已知:HCO3-+H2O+AlO2- Al(OH)3↓+CO32-
(1)25 ℃时,⑤的pH=　　　　。 
(2)请写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式:　　　　　　　　　　。 
(3)上述五种溶液的pH由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　(填编号,下同)。 
(4)在上述五种溶液中分别加入AlCl3溶液,能产生大量无色无味气体的是　　　　。 
(5)将五种溶液稀释相同的倍数时,其pH变化最大的是　　　　。 
17.(10分)从海水中提取并制备碳酸锂,可以提高海水的综合利用价值,满足工业上对碳酸锂的需求。制备碳酸锂的一种工艺流程如下:

已知:①海水中某些离子浓度如下:
离子
Li+
Mg2+
Ca2+
Mn2+
Cl-
浓度(mol/L)
0.113
0.049
0.001
0.010
0.501
②碳酸锂的溶解度:
温度(℃)
0
10
30
50
70
90
溶解度(g/L)
1.54
1.43
1.25
1.08
0.91
0.83

③几种难溶电解质的溶度积(25 ℃):
物质
Li2CO3
MgCO3
MnCO3
CaCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.5×10-2
6.8×10-6
2.3×10-11
2.8×10-9
6×10-10
请回答下列问题:
(1)精制除杂阶段的滤渣为MgCO3、　　　　　　　　　　。(写化学式) 
(2)用HCl调pH为4~5的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)二次除镁过程中,若25 ℃时,使Mg2+浓度为6×10-4 mol/L,应控制pH为　　　。 
(4)沉锂阶段,实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如表:
序号
n(CO32-)/
n(Li+)
沉淀质量
(g)
Li2CO3
含量(%)
锂回收率
(%)
①
0.9∶2.0
10.09
92.36
77.67
②
1.0∶2.0
10.97
90.19
82.46
③
1.1∶2.0
11.45
89.37
85.27
④
1.2∶2.0
12.14
84.82
85.85

综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本,应按照　　　(填序号)中CO32-与Li+物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。 
(5)沉锂温度需控制在90 ℃,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)碳化分解具体过程为①向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体,充分反应后,过滤;②加热滤液使其分解。写出②中涉及的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。写出在碳化分解中可循环利用的物质的电子式:　　　　　　　。 
18.(14分)废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如下表:
物质
FeS
CuS(黑色)
MnS(红色)
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
1.3×10-35
2.5×10-13
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Pb(OH)2

Zn(OH)2
Ksp
2.6×10-39
3.2×10-34
4.5×10-13
1.0×10-16

1.2×10-17

(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀的颜色是　　　,该实验说明在相同条件下,同类型沉淀的Ksp越小,物质的溶解度　　　　(填“越大”或“越小”)。 
(2)已知,常温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为　　　　,若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调节pH使Fe3+沉淀完全时,其中　　　　Al(OH)3沉淀(填“含有”或“不含有”)。 
(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的　　　　(填序号)。 
A.FeS　　 B.Fe2O3
C.Na2S　　　 D.ZnO
写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3,需要进行的操作是　　　　　　　　　。 
19.(12分)(2020北京大兴高三上期末)醋是中国古代劳动人民发明的传统调味品。老陈醋是中国四大名醋之一,至今已有3 000多年的历史,其部分质量标准见资料卡片。
　　　　资料卡片:老陈醋质量标准
1.感官标准:颜色黑紫透亮;气味清香浓郁,有纯正柔和的醋香与酯香……
2.理化指标:总酸度含量,以醋酸计算,不得低于9.5%……
Ⅰ.阅读资料卡片,回答下列问题:
(1)老陈醋中醋酸的电离方程式为　　　　　　　　　　　。 
(2)老陈醋呈酯香的主要物质的结构简式为　　　　　　　。 
Ⅱ.用电位滴定法模拟测定某醋酸溶液样品中醋酸的含量,操作如下:
已知:该条件下,醋酸和NaOH以物质的量1∶1反应时得到溶液的pH为8.7。
ⅰ.准确量取10.00 mL醋酸溶液样品,加入蒸馏水至总体积为100.00 mL,取其中20.00 mL进行滴定实验,用酸度计测量溶液的pH变化;
ⅱ.逐滴滴入0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,当酸度计显示pH=8.7时停止滴定,记录消耗的NaOH溶液的体积V(NaOH);
ⅲ.平行测定多次(数据见表1);
ⅳ.分析处理数据。
表1　实验数据记录表
编号
1
2
3
4
V(NaOH)/mL
23.99
25.00
24.01
24.00

(3)第1次滴定曲线如图所示,下列说法正确的是　　　　。 

a.a点溶液:c(CH3COO-) b.b点溶液:c(Na+)=c(CH3COO-)
c.c点溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COO-)
(4)滴定过程中,从a点到c点水电离出的c(OH-)逐渐增大,用平衡移动原理解释:  　。 
(5)根据表1中的有效数据,计算消耗的NaOH溶液的平均体积V(NaOH)=　　　　mL。该醋酸溶液样品中醋酸的含量是　　　　g/100 mL。[M(CH3COOH)=60 g/mol] 
20.(14分)(2020广东汕头潮阳高二上期末)锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:

已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有　　　　(填化学式)。 
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 
(3)该生产流程能实现循环利用的物质是　　　　　　　　　(填化学式)。 
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于　　　　。所加Na2S也不宜过多,其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 



























答案全解全析
1.B　草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,A错误;铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,与盐类水解无关,B正确;铵根离子、锌离子水解,有H+生成,使溶液显酸性,H+与铁锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,C错误;在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2·xH2O和HCl,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl,最后焙烧得到TiO2,与盐类水解有关,D错误。
2.B　A项,能使pH试纸变红说明该溶液呈酸性,CO32-不能大量存在;B项,溶液可能呈酸性或碱性,在碱性条件下,Mg2+不能大量存在,但在酸性条件下这些离子可以大量共存;C项,常温下c(OH-)c(H+)=1×1012,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,则c(OH-)=1×10-1 mol·L-1,NH4+、Fe2+在该溶液中不能大量存在;D项,常温下KW=1×1014,由KWc(H+)=10-10 mol·L-1知c(H+)=1×10-4 mol·L-1,HCO3-不能大量存在。。
3.A　H2S是弱酸,H2S的电离方程式为H2S+H2O H3O++HS-,A正确;碳酸氢钠为强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-,B错误;NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++SO42-,C错误;硫酸氢钠在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,D错误。
4.C　升高温度,水的电离平衡常数增大,pH变小,但c(H+)=c(OH-),水仍呈中性,A错误;温度不变,KW不变,B错误;碳酸钠水解促进水的电离,溶液显碱性,因此OH-的浓度增大,但温度没变,KW不变,C正确;无论是强酸还是弱酸均会抑制水的电离,D错误。
5.A　①常温下pH=7的溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,正确;②c(H+)=c(OH-)的溶液呈中性,正确;③常温下酚酞的变色范围为8.2~10.0,遇酚酞试液不变色的溶液的pH<8.2,溶液可能显碱性、中性或酸性,错误;④温度未知,无法判断溶液的酸碱性,错误;⑤常温下甲基橙的变色范围为3.1~4.4,甲基橙溶液显黄色时溶液pH>4.4,溶液可能显酸性、中性或碱性,错误。
6.B　在进食过程的最初10 min,酸性逐渐增强,唾液的pH应该减小;之后酸性逐渐减弱,唾液的pH应该增大,至40 min趋于正常,故选B。
7.B　PCl3的水解产物是HCl和H3PO3。
8.C　常温下pH=4的盐酸中c(H+)=10-4 mol·L-1,A错误;CH3COONa属于强碱弱酸盐,溶液中的醋酸根离子水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,导致溶液中CH3COO-浓度小于Na+浓度,B错误;NaCl为强酸强碱盐,溶液中的Na+、Cl-都不水解,则c(Na+)=c(Cl-),C正确;NaHCO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)
+2c(CO32-),D错误。
9.B　由反应KI+I2 KI3可知,溶液中存在平衡:I3- I-+I2,A正确;在KI3溶液中存在I-,加入AgNO3溶液,会析出AgI沉淀,B错误;在KI3溶液中存在I2,可用于检验淀粉的存在,C正确;从平衡移动的角度分析,对于平衡I3- I-+I2,增加I-浓度,平衡向生成I3-的方向移动,可增大I2的溶解量,D正确。
10.A　若向AgCl悬浊液中加少量水,得到的溶液若为不饱和溶液,则c(Ag+)一定减小;若得到的溶液为饱和溶液或仍为悬浊液,则c(Ag+)不变,A错误。AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=Ksp mol/L,B正确。增大c(Cl-)可使平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,所以用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失,C正确。溶解度小的难溶物可转化生成溶解度更小的难溶物,由反应AgCl+NaBr AgBr+NaCl易进行可知,溶解度:AgCl>AgBr,D正确。
11.C　氢氧化镁悬浊液中存在Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入少量NH4Cl固体促使沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,A错误;25 ℃时,氢氧化镁溶度积小于MgF2,故饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的Mg2+浓度小,B错误;25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2] 12.CD　某温度下,醋酸根离子、铵根离子水解程度相同,故CH3COONH4溶液显中性,A错误;稀释等体积pH相同的HX、HY溶液时,弱酸进一步电离,其溶液中氢离子浓度大于较强酸的氢离子浓度,故HY应为较弱酸,KW只与温度有关,所以a点KW的数值等于b点KW的数值,B错误;25 ℃时,等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应,相同时间内HA溶液与Zn反应生成的氢气更多,由于都是一元酸,则pH相同时HA的浓度大于HB的浓度,说明HA的酸性小于HB,则HA是较弱酸,C正确;常温下,pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=10-11 mol·L-1,这与酸的强弱无关,D正确。
13.BD　图中a、b两点c(Ag+)不相同,a点c(Ag+)大于b点,A错误;曲线上的点都为溶度积相等的点,B正确;在a点向溶液中加入少量AgNO3,银离子浓度增加,铬酸根离子浓度减小,因此溶解量也减小,C错误;25 ℃时,根据b点得知Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12,D正确。
14.D　加入AgNO3,c(Ag+)增大,平衡逆向移动,c(Cl-)减小,即c点沿曲线向a点滑动,A错误;Ksp与温度有关,加NaCl时溶解平衡逆向移动,则AgCl的溶解量减小,但Ksp不变,B错误;蒸发时银离子和氯离子的浓度均增大,C错误;由题图可知,c、d点的c(Cl-)相等,但d点的c(Ag+)大,所以d点时Q(AgCl)>Ksp(AgCl),则d点对应的是过饱和溶液,D正确。
15.B　Ag+浓度相同,Ksp小的先沉淀,由现象可知Ksp(AgI)Ksp[Cu(OH)2],C正确;将H2S通入浓度均为0.01 mol/L的ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,ZnS沉淀为白色,CuS沉淀为黑色,先产生黑色的CuS沉淀,说明CuS更难溶,则Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),D正确。
16.答案　(1)13　(2)NaHCO3 Na++HCO3-　(3)⑤③①②④
(4)①②　(5)⑤
解析　(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1 NaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.1 mol·L-1,
c(H+)=10-140.1 mol·L-1=10-13 mol·L-1,pH=13。
(2)NaHCO3在水溶液中完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-。
(3)五种电解质溶液的阳离子相同,氢氧化钠为强碱,pH最大,其他阴离子对应的酸越弱,酸根离子的水解程度越大,酸性:醋酸>碳酸>碳酸氢根离子>偏铝酸;浓度相同,酸根离子的水解程度越大,pH越大,故pH为④<②<①<③<⑤。
(4)在题述五种溶液中分别加入AlCl3溶液,Na2CO3、NaHCO3可与AlCl3发生相互促进的水解反应,产生大量无色无味的二氧化碳气体。
(5)在Na2CO3、NaHCO3、NaAlO2、CH3COONa溶液中都存在水解平衡,氢氧化钠是强碱,完全电离,将五种溶液稀释相同的倍数时,NaOH溶液pH变化最大。
17.答案　(1)MnCO3、CaCO3
(2)除去过量的Na2CO3,防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出
(3)11　(4)③
(5)该温度下,碳酸锂的溶解度更小,可以增加产率(或回收率)
(6)2LiHCO3　 Li2CO3+CO2↑+H2O　
解析　(1)该工艺流程是为了从海水中提取并制备碳酸锂,则Mn2+、Mg2+和Ca2+均为杂质离子,精制除杂阶段加入Na2CO3调节pH为10,主要为了除去Mg2+、Mn2+和Ca2+,它们与CO32-分别形成MgCO3、MnCO3和CaCO3而被除去。
(2)在精制除杂操作时加入了过量的Na2CO3,用HCl调pH为4~5,此时溶液为酸性,可以除去过量的Na2CO3,防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出。
(3)二次除镁过程中,若25 ℃时,使Mg2+浓度为6×10-4 mol/L,则此时溶液中c(OH-)
=Ksp[Mg(OH)2]c(Mg2+)=10-3 mol/L,所以应控制溶液pH=11。
(4)要求尽可能多的回收Li+,在高回收率相差不大情况下,再考虑使用较少的纯碱,综合考虑应按③中CO32-与Li+物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。
(5)随着温度升高,Li2CO3的溶解度降低,所以温度控制在90 ℃时,碳酸锂的溶解度更小,可以增加产率(或回收率)。
(6)向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体,充分反应后,过滤得到LiHCO3,加热,LiHCO3发生分解产生Li2CO3、CO2和H2O,则发生反应的化学方程式为2LiHCO3 Li2CO3+CO2↑+H2O,得到的CO2可以循环利用,CO2的电子式为。
18.答案　(1)黑色　越小　(2)2.6 mol/L　含有
(3)A　FeS+Pb2+ Fe2++PbS　(4)在干燥的HCl气流中加热
解析　(1)同类型沉淀,Ksp越小,溶解度越小,根据题表中数据Ksp(MnS)>Ksp(CuS)知,在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,优先析出CuS黑色沉淀。
(2)常温下,铁离子开始沉淀的pH为1.0,则溶液中c(OH-)=10-13 mol/L,溶液中Fe3+的物质的量浓度为c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=2.6×10-39(10-13)3 mol/L=2.6 mol/L,调节pH使Fe3+沉淀完全时,溶液中c(Fe3+)<10-5 mol/L,此时溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=2.6×10-34 mol/L,则Q=c(Al3+)·c3(OH-)=2.6×2.6×10-34=6.76×10-34>Ksp[Al(OH)3],所以Fe3+沉淀完全时,其中含有Al(OH)3沉淀。
(3)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶的金属硫化物沉淀,同时避免引入更多的杂质,除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS+Pb2+ Fe2++PbS。
(4)在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体,其会发生水解生成氢氧化铁和HCl,为了抑制其水解应该在干燥的HCl气流中加热脱水。
19.答案　(1)CH3COOH CH3COO-+H+　(2)CH3COOCH2CH3　(3)ab　(4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱　(5)24.00　7.2
解析　(1)醋酸为弱酸,在溶液中部分电离,存在电离平衡,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(2)老陈醋中含有乙酸乙酯,具有香味,乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3。
(3)a点为醋酸溶液,存在醋酸和水的电离,则c(CH3COO-)c(CH3COO-)>c(OH-)>
c(H+),c错误。
(4)溶液中存在水的电离平衡H2O OH-+H+,从a点到c点,随着NaOH溶液的加入,H+的浓度逐渐减小,对水的电离的抑制程度减弱。
(5)第2次实验误差较大,应舍弃,NaOH溶液的平均体积为V(NaOH)=23.99+24.01+24.003 mL=24.00 mL,滴定终点时应满足n(CH3COOH)=n(NaOH),则n(CH3COOH)=0.024 L×0.100 0 mol·L-1=0.002 4 mol,该醋酸溶液样品中醋酸的含量是0.002 4mol×100 mL20 mL×60 g/mol0.01 L=72 g/L=7.2 g/100 mL。
20.答案　(1)SiO2
(2)Sb2S3+3SbCl5 5SbCl3+3S
(3)SbCl5、Sb
(4)9.04×10-24 mol/L　产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3
(5)2As3++3PO23-+3H++3H2O 2As↓+3H3PO3
解析　辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)加入盐酸,浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅,浸出液中加入Sb,Sb将SbCl5还原为SbCl3,加入Na2S时使Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的滤渣2为CuS、PbS,滤液中加入Na3PO2除砷,生成亚磷酸和砷单质,电解SbCl3溶液得到Sb、SbCl5。
(1)由上述分析可知滤渣1中除了S之外,含有二氧化硅。
(2)“浸出”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成单质硫和SbCl3。
(3)根据流程图可知Sb与SbCl5反应生成SbCl3,最后电解SbCl3溶液得到Sb单质及SbCl5,SbCl5可用于溶解辉锑矿粉,所以可以循环利用的物质有SbCl5、Sb。
(4)由溶度积常数可知,当铅全部沉淀时,铜沉淀完全,溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全,根据PbS的溶度积计算溶液中的c(S2-);所加Na2S不宜过多,否则会生成有毒气体硫化氢等。
(5)滤液中加入Na3PO2除砷,生成磷酸和砷单质,结合得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式。