?廣東省2023年高考化學(xué)模擬題匯編-25沉淀溶解平衡

一、單選題
1.(2023·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))下列溶液或濁液中,關(guān)于離子濃度的說法正確的是
A.一定濃度的氨水加水稀釋的過程中,的比值減小
B.濃度均為0.1mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:c(CO)②>①
C.同濃度的溶液和鹽酸,加水稀釋相同倍數(shù)時(shí)相等
D.將硫化氫氣體通入硫酸銅溶液中,不能發(fā)生反應(yīng)(已知:室溫下,氫硫酸兩級(jí)電離常數(shù)分別為、,)
9.(2023·廣東·華南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))下表中,陳述Ⅰ、Ⅱ均正確及兩者間具有因果關(guān)系的是
選項(xiàng)
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
A
具有較強(qiáng)的還原性
用于除去廢水中的
B
溶液呈酸性
溶液可用于腐蝕銅電路板
C
著火不能用滅火
會(huì)與反應(yīng)生成
D
鐵比銅活潑
銅板上的鐵釘在潮濕空氣中更容易生銹

A.A B.B C.C D.D
10.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模)下列實(shí)驗(yàn)過程能達(dá)到預(yù)期目的的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> A
向盛有堿石灰的試管中加入某濃溶液,再將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口附近,試紙變藍(lán)
證明此溶液一定為銨鹽溶液
B
向溶液中加入溶液,觀察到有白色沉淀生成
證明結(jié)合的能力強(qiáng)于
C
將碳酸鈣與6mol/L鹽酸產(chǎn)生的氣體直接通入硅酸鈉溶液,產(chǎn)生白色膠狀沉淀
證明C的非金屬性強(qiáng)于Si
D
向2mL0.1mol/L的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L的溶液,再滴加2滴0.1mol/L的溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀
證明

A.A B.B C.C D.D

二、工業(yè)流程題
11.(2023·廣東肇慶·高要一中??级#┹x銅礦主要成分Cu2S,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),軟錳礦主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開發(fā)綜合利用這兩種資源,用同槽酸浸濕法冶煉工藝,制備硫酸錳和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下:
已知:①M(fèi)nO2有較強(qiáng)的氧化性,能將Cu+氧化成Cu2+
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水溶液中會(huì)分解生成NH3
③部分金屬陽(yáng)離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開始沉淀和完全沉淀的pH):Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4。

(1)實(shí)驗(yàn)室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸,所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要_______。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有_______(任寫一點(diǎn))。
(3)酸浸時(shí),得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(4)調(diào)節(jié)浸出液pH=4的作用是_______。
(5)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(寫化學(xué)式)_______。
(6)獲得的MnSO4·H2O晶體后常用酒精洗滌,優(yōu)點(diǎn)是_______。
(7)用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測(cè)定樣品中MnSO4·H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略)其可能原因有_______(任寫一種)。
12.(2023·廣東·統(tǒng)考一模)利用轉(zhuǎn)爐煙塵(主要成分:CuO、ZnO、PbO、Sb4O6、As2O5)制備硫酸銅聯(lián)產(chǎn)硫酸鋅以及聚合硫酸鐵的工藝流程如圖:

已知:
①酸浸后As元素以H3AsO4形式存在;
②常溫下,Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20;
③聚合硫酸鐵鹽基度[聚合硫酸鐵中×100%]越大,絮凝效果越好。
回答下列問題:
(1)“酸浸渣”所含金屬化合物是_____(填化學(xué)式)。常溫下,調(diào)節(jié)“酸浸液”pH為_____(保留兩位有效數(shù)字)時(shí),溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L。
(2)生成Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2的化學(xué)方程式為_____。
(3)在一定溫度下,將NaClO3加入“濃縮液”中可制取聚合硫酸鐵[Fe2(OH)x(SO4)y]m。
①x和y的關(guān)系應(yīng)滿足:y=_____(用含x的式子表示)。
②“濾液3”中H2SO4的加入量對(duì)鹽基度的影響如圖所示,當(dāng)n(H2SO4):n(FeSO4)>0.35時(shí),產(chǎn)品的鹽基度減小,其原因是_____。

(4)①“萃余液”經(jīng)_____、_____、過濾、洗滌,得到ZnSO4·7H2O晶體。
②加熱ZnSO4·7H2O固體,固體質(zhì)量保留百分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。將ZnSO4·7H2O(M=287g/mol)加熱到145℃時(shí)得到ZnSO4·xH2O,其中x的值為_____;溫度為1050℃時(shí),ZnSO4固體完全分解為ZnO以及兩種氣體(只有一種是氧化物),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

13.(2023·廣東梅州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))磷酸亞鐵鋰()是新能源汽車中鋰離子電池常用的電極材料。對(duì)廢舊電極(含、Al箔、石墨粉等)回收并獲得高純的工藝流程如下:

已知:在水中的溶解度不大,且溶解度隨溫度升高而減小。
(1)回收的廢舊鋰離子電池需進(jìn)行預(yù)放電、拆分破碎、熱處理等預(yù)處理,篩分后獲得正極片。下列分析不合理的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.拆分前對(duì)廢舊電池進(jìn)行預(yù)放電,有利于釋放殘余能量,消除安全隱患
B.預(yù)放電時(shí)電池中的鋰離子移向正極,有利于提高正極片中鋰元素的回收率
C.熱處理過程可以除去廢舊鋰離子電池中的難溶有機(jī)物、碳粉等
D.鋰離子電池不含汞、鎘、鉛等有毒重金屬,可用普通垃圾處理方法處理
(2)過程Ⅰ為粉碎處理,為加快過程Ⅱ的反應(yīng)速率,還可以采用的措施有___________(寫出其中一種即可),過程Ⅱ中足量NaOH溶液的作用是___________(用離子方程式表示)。
(3)過程Ⅲ采用不同氧化劑分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),均采用Li含量為3.7%的原料,控制pH為3.5,浸取1.5h后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:
序號(hào)

氧化劑
浸出液濃度(g/L)
濾渣中Li含量/%
實(shí)驗(yàn)1
HCl

9.02
0.10
實(shí)驗(yàn)2
HCl

9.05
0.08
實(shí)驗(yàn)3
HCl

7.05
0.93

實(shí)驗(yàn)2中,可與鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體,大大增加了酸和氧化劑的用量。綜合考慮的浸出率及環(huán)保因素,選擇的氧化劑最好為___________。
(4)過程Ⅵ首先需洗滌“粗品”,應(yīng)該用___________(填“熱水”或“冷水”)洗。若濾液2中,過程Ⅴ中加入等體積的溶液后,若沉淀中的Li元素占濾液中Li元素總量的95.0%,則加入的碳酸鈉溶液濃度為___________[已知:,溶液混合引起的體積變化可忽略]。
(5)工業(yè)上用、、LiCl及苯胺()為原料制取磷酸亞鐵鋰。中,的空間結(jié)構(gòu)為___________。LiCl和均為金屬氯化物,LiCl沸點(diǎn)1350℃,沸點(diǎn)315℃,兩者沸點(diǎn)差異明顯的主要原因是___________。
(6)某鋰電池的負(fù)極材料晶體是鋰原子嵌入石墨烯層間,晶胞結(jié)構(gòu)(底面為平行四邊形)如圖所示。該晶體的化學(xué)式為___________,該晶體中最近的兩個(gè)碳原子核間距離為142pm,石墨烯層間距離為335pm,則該晶體的密度為___________(列出計(jì)算式,用表示阿伏加德羅常數(shù))。

14.(2023·廣東廣州·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))三氯化六氨合鉆[Co(NH3)6]Cl3是一種重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖所示:

已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2、Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7、Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9。溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度低于1.0×10-5 mol/L時(shí),可認(rèn)為沉淀完全。
③Co2+還原性較弱,但[Co(NH3)6]2+具有較強(qiáng)還原性。
回答下列問題:
(1)Co位于元素周期表_______,基態(tài)Co2+價(jià)層電子的電子排布圖為_______。
(2)寫出除雜過程中NaClO3參與反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(3)“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)pH后會(huì)生成兩種沉淀,同時(shí)得到含c(Co2+)=0.1 mol/L的濾液,調(diào)節(jié)pH的范圍為_______。
(4)下列說法錯(cuò)誤的是_______。
A.制備[Co(NH3)6]3+時(shí),“混合”過程中加入NH4C1的作用是抑制NH3·H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀,同時(shí)參與反應(yīng)提供
B.穩(wěn)定常數(shù)是指中心原子(或離子)與配體發(fā)生反應(yīng)形成配合物的平衡常數(shù),用K穩(wěn)表示,K穩(wěn)值越大,表示生成的配合物越穩(wěn)定。[Co(NH3)6]2+的K穩(wěn)值比[Co(NH3)6]3+小
C.“氧化”過程后分離提純時(shí),將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸的目的是:增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出
D.為了得到較大顆粒的[Co(NH3)6]Cl3晶體,可采取的措施是將濾液快速冷卻
(5)含量測(cè)定。通過碘量法可測(cè)定產(chǎn)品中的鉆元素的含量。稱取0.10 g產(chǎn)品加入稍過暈的NaOH溶液并加熱,將Co完全轉(zhuǎn)化為難溶的Co(OH)3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于硫酸中,向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010 mol/L的Na2S2O3溶液滴定(反應(yīng)原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+→I-+),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液24.00 mL,以下說法正確的是_______。
A.裝有Na2S2O3溶液的酸式滴定管裝液前要先檢漏、蒸餾水洗、標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
B.滴定時(shí)要適當(dāng)控制滴定速度,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶(接近終點(diǎn)時(shí)改為滴加半滴Na2S2O3溶液),直到溶液顏色從無色變?yōu)樗{(lán)色,達(dá)到滴定終點(diǎn)
C.平行滴定時(shí),須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下
(6)計(jì)算產(chǎn)品中鈷元素的含量為_______。(答案保留三位有效數(shù)字)
15.(2023·廣東茂名·統(tǒng)考一模)某廢舊鋰離子電池的正極材料成分為和,下圖為從其中回收鈷、鎳的工藝流程。

回答下列問題:
(1)中的元素為價(jià),和個(gè)數(shù)比為,則元素化合價(jià)為_______。
(2)“堿浸過濾”所得濾液的主要成分為_______。
(3)“還原焙燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(4)“碳化水浸”過程中反應(yīng)為:,該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能和標(biāo)準(zhǔn)生成焓隨溫度變化如圖。該過程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)進(jìn)行,其原因是_______。
a.????b.????c.

(5)常溫下,為尋找“碳化水浸”的最佳,將固體加入水中,通入使固體逐步溶解,當(dāng)固體恰好完全溶解時(shí),,則溶液中的為_______(保留兩位有效數(shù)字,忽略體積變化)。
已知:,,
(6)“萃取”的原理是(M表金屬離子,代表萃取劑,則反萃取時(shí)加入的試劑為_______。
16.(2023·廣東佛山·統(tǒng)考一模)鎳是重要的戰(zhàn)略金屬資源,一種從某高鎂低品位銅鎳礦(主要成分為CuFeS2、FeS2、3NiO●4SiO2●H2O、3MgO●4SiO2●H2O等)中回收Cu、Ni的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:
(1)中,元素的化合價(jià)為_______。
(2)為提高“氧壓浸出”的速率,可行的操作有_______(任填一個(gè))。
(3)“氧壓浸出”的濾渣有S和_______,該環(huán)節(jié)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。
(4)“萃銅”時(shí)的反應(yīng)為:(有機(jī)相)(水相)(有機(jī)相)(水相),下列說法正確的有_______。
A.向萃取液中加入稀硫酸進(jìn)行“反萃取”,可得到單質(zhì)
B.萃余液中的陽(yáng)離子為:
C.一定條件下,萃取平衡時(shí),,則的萃取率為80%
D.為提高的萃取率,可適當(dāng)提高溶液
(5)已知,“濾液”中,“沉鎳”時(shí),控制為8.50,此時(shí)的沉淀率為_______,“沉鎳”后的母液,含有的主要溶質(zhì)為_______(填化學(xué)式)。
17.(2023·廣東·校聯(lián)考一模)某廢合金的主要成分為Sn、Cu、Pb、Fe,一種綜合回收的工藝流程如圖所示:

已知:常溫下,,,。
回答下列問題:
(1)“氯化浸出”浸出液中金屬陽(yáng)離子主要有、、_______;浸渣的主要成分為_______(填化學(xué)式)?!奥然瘺]出”時(shí)溫度不宜過高或過低的原因是_______。
(2)寫出“還原”中Fe與反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(3)常溫下,為使完全沉淀,“調(diào)pH”時(shí)應(yīng)使溶液pH不低于_______(結(jié)果保留1位小數(shù))。
(4)“氧化”時(shí)為檢驗(yàn)是否已被充分氧化,可取樣滴加_______(填化學(xué)式)溶液。
(5)寫出“沉鐵”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:_______。
(6)受熱后可制得物質(zhì)A,寫出物質(zhì)A的一種用途:_______。
18.(2023·廣東汕頭·統(tǒng)考一模)電解金屬錳陽(yáng)極渣(主要成分,雜質(zhì)為、、元素的化合物)和黃鐵礦為原料可制備,其流程如圖所示:

已知:、,回答下列問題:
(1)錳原子價(jià)層電子的軌道表示式為_______,它處于周期表的_______區(qū),中的化合價(jià)為_______。
(2)“酸浸”時(shí),所用的稀酸X是_______。
(3)“酸浸”過程中,、的質(zhì)量濃度、浸出率與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。

內(nèi),浸出元素的主要離子方程式為_______。
(4)若“凈化”過程中的濃度為,則此時(shí)的濃度為_______。
(5)是一種兩性氧化物,用軟錳礦(主要成分為,含少量鐵的氧化物)和可制備高純。保持投料量不變,隨與投料比增大,軟錳礦還原率和氫氧化鋇的產(chǎn)率的變化如圖2所示。當(dāng)時(shí),產(chǎn)率減小的原因是_______。

(6)碳酸錳在空氣中加熱可以生成相應(yīng)的氧化物,稱取碳酸錳(摩爾質(zhì)量)加熱,固體物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度的變化如圖3所示。

527.4℃時(shí),生成相應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)方程式為_______。
19.(2023·廣東清遠(yuǎn)·清新一中??寄M預(yù)測(cè))水系鋅離子電池,為正極、Zn箔為負(fù)極、溶液作電解質(zhì)溶液。實(shí)驗(yàn)室以含礬廢料(含、CuO、MnO、、、有機(jī)物等)為原料制備的一種流程如圖所示:

已知:25℃時(shí),相關(guān)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表所示:
難溶電解質(zhì)



CuS






回答下列問題:
(1)“焙燒”的目的為_____________________________。
(2)“酸溶”后,若溶液中,開始沉淀和完全沉淀時(shí)溶液的pH分別為__________、__________(溶液中離子濃度,認(rèn)為該離子沉淀完全;)。
(3)某學(xué)習(xí)小組為探究在溶液中存在著微弱的電離平衡,進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。
①向溶液中逐滴加入氨水至過量,反應(yīng)的現(xiàn)象為__________。
②將①得到的溶液均分在兩只試管中,第一支試管中,滴加適量的溶液,無現(xiàn)象;第二支試管中,滴加溶液,有黑色的沉淀生成。分析這兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出的結(jié)論是__________。
③在②的第二支試管中,繼續(xù)滴加足量的溶液,并過濾,得到無色濾液,說明的問題及解釋是______________________________。
(4)寫出“沉錳”反應(yīng)的離子方程式:____________________。
(5)水系鋅離子電池工作時(shí)出現(xiàn)容量衰減,是由于作為電池正極,材料通過的和質(zhì)子共嵌入實(shí)現(xiàn)的,已知的嵌入生成了,用電極反應(yīng)式表示為__________。
20.(2023·廣東·惠州一中模擬預(yù)測(cè))碳酸鍶(SrCO3)難溶于水,主要用于電磁材料和金屬冶煉。一種由工業(yè)碳酸鍶(含少量Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+等)制備高純碳酸鍶的工藝流程如下:

已知:①Sr(OH)2為強(qiáng)堿,Cr(OH)3為兩性氫氧化物;
②常溫下,各物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示。
化合物
Cr(OH)3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
SrCO3
Ksp近似值





回答下列問題:
(1)氣體A的電子式為_____________。
(2)“酸化”步驟發(fā)生如下反應(yīng):,則“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。
(3)濾渣1的主要成分為_____________,濾渣2的主要成分為_____________(填化學(xué)式)。
(4)用氨水和NaOH分步調(diào)節(jié)pH,而不直接用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH≈13的原因是_____________。
(5)“碳化”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的計(jì)算關(guān)系式為_____________。(用相關(guān)平衡常數(shù)表達(dá),已知碳酸的電離常數(shù)為Ka1、Ka2)
(6)上述流程合成的碳酸鍶與TiO2在高溫下反應(yīng),可以制得高溫超導(dǎo)基片材料SrTiO3,SrTiO3的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Ti處在體心位置,Sr與Ti的最近距離為a nm,已知SrTiO3的相對(duì)分子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則SrTiO3晶體的密度為_____________g/cm3(列出M、NA、a相關(guān)的算式即可)。

21.(2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))碲化鎘玻璃中主要含有CdTe(其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O等元素組成的化合物),工業(yè)上利用廢棄碲化鎘(CdTe)玻璃回收其中金屬的工藝流程如下。

已知:①常溫時(shí),有關(guān)物質(zhì)的如下表。











②當(dāng)溶液中離子濃度小于時(shí),可認(rèn)為沉淀完全。
回答下列問題:
(1)在“焙燒”時(shí)為提高效率可采用的措施有_______(答出一條即可)。寫出“浸渣”的工業(yè)用途:_______。
(2)實(shí)驗(yàn)室中,“操作A”需要的玻璃儀器有_______。“高溫尾氣”中的在水溶液中可用將其還原為Te單質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(3)“氧化除鐵”步驟中可以先調(diào)節(jié)pH為5,然后再加入,則此時(shí)被氧化的離子方程式為_______。
(4)測(cè)得“濾液I”中濃度為,取1L濾液,則至少加入_______g固體才能使沉淀完全。
(5)取1噸含碲化鎘80%的廢棄玻璃,最終回收得到0.64噸,則硫酸鎘的回收率為_______(保留三位有效數(shù)字)。

三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
22.(2023·廣東·華南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))工業(yè)上可由菱鋅礦(主要成分為ZnCO3,還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制備ZnO。工藝如圖所示:

相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
Mn2+
Ni2+
開始沉淀的pH
1.5
6.3
6.0
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.0
9.4
10.1
8.9

已知:①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金屬離子主要有:Zn2+、Fe3+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+時(shí),產(chǎn)物中含Mn元素物質(zhì)只有MnO2。
③氧化性強(qiáng)弱順序:Ni2+>Cd2+>Zn2+
(1)基態(tài)Zn原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]_______,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1 mol [Zn(NH3)4]2+共有_______mol的σ鍵。
(2)①“溶浸”過程中,為了提高浸出率,可采取的措施是_______。(寫一條即可)
②“調(diào)pH”時(shí),可替代ZnO的一種含鋅化合物是_______。(用化學(xué)式表示)
③“調(diào)pH”時(shí),若pH=5.5,此時(shí)溶液中Zn2+的最大濃度c=_______mol/L。
(3)寫出“氧化除雜”時(shí)KMnO4溶液與Mn2+反應(yīng)的離子方程式_______。
(4)“還原除雜”除去的離子是_______;加入的還原劑是_______。
(5)“沉鋅”時(shí)生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O (堿式碳酸鋅)沉淀,該沉淀“高溫灼燒”后獲得ZnO。氧化鋅的一種晶體的晶胞是立方晶胞(如圖所示),其中與鋅原子距離最近的O原子數(shù)有_______個(gè),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出該晶胞沿z軸方向的平面投影圖_______。


參考答案:
1.C
【詳解】A.一定濃度的氨水加水稀釋的過程中,氫氧根濃度減小,根據(jù)電離常數(shù)可知=,溫度不變,電離常數(shù)不變,氫氧根濃度減小,則比值增大,A錯(cuò)誤;
B.濃度均為0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中碳酸根的水解程度大于碳酸氫根,則c(CO)①>②,B錯(cuò)誤;
C.雖然NH4Cl溶液由于水解也呈酸性,但同濃度的NH4Cl溶液和鹽酸中H+濃度不相等,故加水稀釋相同倍數(shù)時(shí)不相等,C錯(cuò)誤;
D.一般一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)大于105便認(rèn)為能夠自發(fā)進(jìn)行,已知反應(yīng)Cu2++H2S=CuS↓+2H+的平衡常數(shù)K======7.1×1014遠(yuǎn)大于105,故將硫化氫氣體通入硫酸銅溶液中,能發(fā)生反應(yīng)Cu2++H2S=CuS↓+2H+ ,D錯(cuò)誤;
故答案為:A。
9.D
【詳解】A.S的最低價(jià)為-2價(jià),具有較強(qiáng)的還原性,陳述Ⅰ正確,與Cu2+反應(yīng)生成極難溶于水的CuS,用于除去廢水中的,陳述Ⅱ正確,但兩者間不具有因果關(guān)系,A不符題意;
B.溶液因鐵離子水解呈酸性,溶液可與Cu反應(yīng)從而用于腐蝕銅電路板,兩陳述均正確,但是沒有因果關(guān)系,B不符題意;
C.Na能與二氧化碳反應(yīng)生成氧化鈉和碳,且Na燃燒產(chǎn)生的過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣助燃,故著火不能用滅火,陳述Ⅰ正確,陳述Ⅱ錯(cuò)誤,C不符題意;
D.鐵比銅易失電子,故鐵比銅活潑,Cu、Fe、潮濕的空氣會(huì)形成原電池,F(xiàn)e作負(fù)極加速腐蝕,故銅板上的鐵釘在潮濕空氣中更容易生銹,兩陳述均正確,且有因果關(guān)系,D符題意;
答案選D。
10.B
【詳解】A.濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)說明有氨氣產(chǎn)生,該溶液可能為濃氨水,化學(xué)式為NH3?H2O,屬于堿,不一定是銨鹽,故A錯(cuò)誤;
B.偏鋁酸根離子可促進(jìn)碳酸氫根離子的電離,生成白色沉淀為氫氧化鋁,說明明結(jié)合的能力強(qiáng)于,故B正確;
C.鹽酸易揮發(fā),二氧化碳中混有氯化氫,則不能證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng),則不能用于比較非金屬性,故C錯(cuò)誤。
D.NaOH過量,滴加氯化鐵直接與NaOH反應(yīng)生成氫氧化鐵程度,為沉淀生成,不發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,不能比較Ksp,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
11.(1)250mL容量瓶、膠頭滴管
(2)粉碎礦石或適當(dāng)升高溫度或攪拌
(3)Cu2S+2MnO2+4H2SO4 =2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(4)使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不生成沉淀
(5)NH3
(6)減少M(fèi)nSO4·H2O晶體的損失
(7)混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水

【分析】流程分析可知輝銅礦軟錳礦加入硫酸酸浸過濾得到浸出液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子全部沉淀,過濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等,加入碳酸氫銨和氨水過濾得到混合溶液加熱趕出氨氣結(jié)晶析出得到堿式碳酸銅,濾渣為碳酸錳,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到硫酸錳晶體。
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸,所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要250mL容量瓶,膠頭滴管。
(2)為了提高浸取率可采取的措施可以粉碎礦石增大接觸面積、加熱、攪拌等。
(3)MnO2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,生成物是CuSO4、MnSO4、S,反應(yīng)物是硫酸、二氧化錳和硫化亞銅,根據(jù)化合價(jià)升降法配平方程式為:Cu2S+2MnO2+4H2SO4 =2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O。
(4)根據(jù)提示Fe3+的pH沉淀范圍:1.5~3.2,Cu2+的pH沉淀范圍為:4.4~6.4,可知當(dāng)pH=4時(shí),使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不生成沉淀。
(5)本流程中NH4HCO3分解生成NH3,NH3可循環(huán)使用。
(6)由于MnSO4·H2O不溶于乙醇,故使用乙醇洗滌可以促進(jìn)晶體形成,減少M(fèi)nSO4·H2O晶體的損失。
(7)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,說明了硫酸錳晶體中可能混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水。
12.(1)???? PbSO4???? 5.0
(2)
(3)???? y=3-0.5x???? H2SO4的加入會(huì)抑制鐵離子的水解
(4)???? 蒸發(fā)濃縮???? 冷卻結(jié)晶???? 1????

【分析】轉(zhuǎn)爐煙塵加入硫酸酸浸,Cu、Zn、Sb轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,As轉(zhuǎn)化為H3AsO4,鉛生成硫酸鉛沉淀成為酸浸渣;濾液加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH,As、Sb轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾濾液2加入銅萃取劑萃取分液,水相處理得到硫酸鋅,有機(jī)相加入硫酸蒸餾分離得到硫酸銅溶液,加入鐵生成銅和硫酸亞鐵,過濾濾液3加入硫酸酸化后濃縮,濃縮液加入氧化劑NaClO3制取聚合硫酸鐵;
【詳解】(1)由分析可知,“酸浸渣”所含金屬化合物是PbSO4。常溫下,Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20,溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L時(shí),,則pOH=9.0,此時(shí)調(diào)節(jié)“酸浸液”pH為5.0;
(2)酸浸中H3AsO4和加入的氫氧化鈣濁液石灰乳生成Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2,反應(yīng)為;
(3)①根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知,2×(+3)+x×(-1)+y×(-2)=0,則y=3-0.5x;
②鐵離子水解生成氫離子,硫酸為強(qiáng)酸會(huì)電離出氫離子;“濾液3”中H2SO4的加入會(huì)抑制鐵離子的水解,導(dǎo)致產(chǎn)品的鹽基度減?。?br /> (4)①“萃余液”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌,得到ZnSO4·7H2O晶體。
②假設(shè)初始ZnSO4·7H2O為1mol,質(zhì)量為287g,ZnSO4·7H2O中ZnSO4質(zhì)量為161g;加熱到145℃時(shí)得到ZnSO4·xH2O,固體質(zhì)量為287g×62.4%=179g,則結(jié)晶水的物質(zhì)的量為,故其中x的值為1;
溫度為1050℃時(shí),ZnSO4固體完全分解為ZnO以及兩種氣體(只有一種是氧化物),根據(jù)元素守恒可知,生成氧化物氣體為二氧化硫,硫元素化合價(jià)降低,則氧元素化合價(jià)升高生成氧氣,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
13.(1)D
(2)???? 適當(dāng)升高溫度、增加氫氧化鈉濃度(答案合理即可)????
(3)H2O2
(4)???? 熱水???? 2.22
(5)???? 正四面體???? LiCl為離子晶體,分子晶體,離子晶體熔化破壞的是離子鍵,分子晶體熔化破壞的是分子間作用力,離子晶體熔點(diǎn)比分子晶體熔點(diǎn)高,所以兩者的熔點(diǎn)相差很大
(6)???? LiC6????

【分析】廢舊電池經(jīng)研磨后與氫氧化鈉反應(yīng),主要溶解的是鋁,得到的濾液1中主要有偏鋁酸鈉和過量的氫氧化鈉,濾渣1再經(jīng)過鹽酸酸浸、氧化劑氧化轉(zhuǎn)化為鐵離子,過程III兩次循環(huán)利用,為了提高鋰離子濃度,浸出液中的和經(jīng)碳酸鈉調(diào)pH后與鐵離子反應(yīng)生成FePO4·2H2O,過濾得到的濾液,與碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸鋰粗品,最后再經(jīng)過熱水洗滌,干燥等一系列操作得到高純Li2CO3。
【詳解】(1)A.廢舊鋰離子電池在處理之前需要進(jìn)行徹底放電,否則在后續(xù)處理中,可能導(dǎo)致過電等現(xiàn)象,造成人生命安全危險(xiǎn)事故,A正確;
B.放電過程為原電池原理,電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極,即鋰離子電池預(yù)放電時(shí)電池中的鋰離子移向正極,B正確;
C.有機(jī)物熔沸點(diǎn)較低、大多數(shù)易燃,碳粉可燃,可知熱處理過程可以除去廢舊鋰離子電池中的難溶有機(jī)物等,C正確;
D.鋰離子電池即使不含汞、鎘、鉛等有毒重金屬,但里面有多種化學(xué)物質(zhì),因此不可用普通垃圾處理方法處理,否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生土壤污染、水污染,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D;
(2)過程Ⅰ為粉碎處理,為加快過程Ⅱ的反應(yīng)速率,還可以采用的措施有適當(dāng)升高溫度、增加氫氧化鈉濃度等措施;過程Ⅱ中足量NaOH溶液是為了溶解鋁,其離子方程式為:;
(3)實(shí)驗(yàn)2生成的氯氣會(huì)污染空氣,增加了酸和氧化劑的用量,實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)3相比,Li+的浸出率較高的是H2O2,所以最終選擇H2O2作為氧化劑,故答案為:H2O2;
(4)在水中的溶解度不大,且溶解度隨溫度升高而減小,所以洗滌碳酸鋰粗品時(shí),為了使晶體更快析出,需用熱水洗滌;
,濾液②中c(Li+)=4mol/L,加入等體積的Na2CO3后,Li+的沉降率達(dá)到95.0%,則混合后濾液中c(Li+)==0.1mol/L,濾液③中c(CO)=mol/L=0.16mol/L,根據(jù)平衡思想可知,消耗鋰離子的碳酸根離子濃度為=0.95mol/L,所以反應(yīng)前碳酸鈉離子濃度為0.16mol/L+0.95mol/L=1.11mol/L,因?yàn)槭堑润w積混合,忽略反應(yīng)前后溶液體積變化,所以加入的碳酸鈉濃度應(yīng)為=2.22mol/L,故答案為:2.22mol/L;
(5)的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為=0,所以其分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體;LiCl為離子晶體,分子晶體,離子晶體熔化破壞的是離子鍵,分子晶體熔化破壞的是分子間作用力,離子晶體熔點(diǎn)比分子晶體熔點(diǎn)高,所以兩者的熔點(diǎn)相差很大;
(6)由圖可知,Li原子位于頂點(diǎn),個(gè)數(shù)為,C原子位于面上和體內(nèi),個(gè)數(shù)為,則化學(xué)式為L(zhǎng)iC6;該晶體中最近的兩個(gè)碳原子核間距離為142pm,則底邊邊長(zhǎng)為3′142pm,石墨烯層間距離為335pm,又底邊為平行四邊形,頂角為60°,設(shè)晶胞的密度為dg/cm3,晶胞質(zhì)量為,晶胞體積為,結(jié)合密度公式,解得。
14.(1)???? 第4周期第Ⅷ族????
(2)NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O
(3)4.7~7.4
(4)D
(5)C

(6)14.2%

【分析】以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3:用鹽酸溶解廢料,過濾出濾渣,得到含Co2+、Fe2+、Al3+的酸性濾液,向?yàn)V液中加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,再加Na2CO3調(diào)pH,沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3,過濾得濾渣[主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3]和濾液,向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2·6H2O,再依次加入氨水和H2O2,發(fā)生反應(yīng)依次為:CoCl2+6NH3·H2O=[Co(NH3)6]Cl2+6H2O;H2O2+2[Co(NH3)6]Cl2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3 +2NH3↑+2H2O,再將溶液在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)Co為27號(hào)元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,基態(tài)Co2+的價(jià)層電子排布式為3d7,基態(tài)Co2+價(jià)層電子的電子排布圖為: 。
(2)向?yàn)V液中加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,除雜過程中NaClO3參與反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O。
(3)“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)pH后會(huì)生成兩種沉淀,即使Fe3+和Al3+完全沉淀,而Co2+不產(chǎn)生沉淀,由題干信息、可知Ksp[Fe(OH)3]

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