1.(2025·江蘇蘇州市開學(xué)考)第19屆杭州亞運(yùn)會采用石墨烯納米防滑涂層以增加地面防滑性。石墨烯屬于
A.有機(jī)材料B.無機(jī)非金屬材料
C.金屬材料D.復(fù)合材料
【答案】B
【解析】石墨烯是一種碳的單質(zhì),屬于新型無機(jī)非金屬材料,故選B項(xiàng)。
2.(2025·江蘇鎮(zhèn)江市開學(xué)考)室溫下通過下列實(shí)驗(yàn)探究H2C2O4的性質(zhì)。已知Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4。
實(shí)驗(yàn)1:配制25 mL 0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液,測得溶液pH=1.3
實(shí)驗(yàn)2:取等體積的0.1 ml·L-1 NaOH溶液與實(shí)驗(yàn)1所配溶液混合(忽略體積變化),溶液pH=2.8
實(shí)驗(yàn)3:向?qū)嶒?yàn)2中溶液滴入過量Ba(OH)2溶液,出現(xiàn)白色沉淀
下列說法不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)1所得溶液中:c(OH-)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)<c(H+)
B.實(shí)驗(yàn)2所得溶液中:c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.05 ml·L-1
C.實(shí)驗(yàn)3中反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++OH-+HC2O4-=BaC2O4↓+H2O
D.實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)后上層清液中:c(Ba2+)?c(C2O42-)>Ksp(BaC2O4)
【答案】D
【解析】A項(xiàng),實(shí)驗(yàn)1所得溶液中存在電荷守恒:c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(H+),則c(OH-)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)<c(H+),正確;B項(xiàng),實(shí)驗(yàn)2所得溶液中溶質(zhì)為NaHC2O4,根據(jù)物料守恒:c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.05 ml·L-1,正確;C項(xiàng),實(shí)驗(yàn)3中氫氧化鋇與NaHC2O4反應(yīng)生成草酸鋇沉淀和水,反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++OH-+HC2O4-=BaC2O4↓+H2O,正確;D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)后上層清液為BaC2O4的飽和溶液,則c(Ba2+)?c(C2O42-)=Ksp(BaC2O4),不正確。
3.(2023·江蘇南京市高三學(xué)期調(diào)研)用NaAlO2溶液制備Al2O3過程如圖所示。下列說法不正確的是
A.0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中c(H+)-c(OH-)=c(CO32-)-c(H2CO3)
B.“反應(yīng)”說明CO32-結(jié)合質(zhì)子的能力強(qiáng)于AlO2-
C.“灼燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的?S>0
D.“電解”時(shí)陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)為:2H2O-4e—+4CO32-=4HCO3-+O2↑
【答案】B
【解析】A項(xiàng),0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中存在電荷守恒和物料守恒,①c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)、②c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO32-)+c(HCO3-),兩式聯(lián)立①-②,得c(H+)-c(OH-)=c(CO32-)-c(H2CO3),正確;B項(xiàng),“反應(yīng)”中發(fā)生的反應(yīng)為AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,說明CO32-結(jié)合質(zhì)子的能力弱于AlO2-,錯誤;C項(xiàng),“灼燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Al(OH)3eq \(====,\s\up6(Δ))Al2O3+3H2O,有氣體生成,?S>0,正確;D項(xiàng),由圖中信息可知“電解”時(shí)電解碳酸鈉溶液得到碳酸氫鈉,陽極(惰性電極)水放電生成氧氣,其電極反應(yīng)為:2H2O-4e—+4CO32-=4HCO3-+O2↑,正確。
4.(2024·南通市二模)實(shí)驗(yàn)室通過下列過程制取草酸亞鐵晶體。
已知:Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4
下列說法不正確的是
A.pH=2的H2C2O4溶液中:c(H2C2O4)<c(HC2O4-)
B.“酸化”后的溶液中:c(NHeq \\al(+,4))+2c(Fe2+)<2c(SO42-)
C.可以用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)“沉淀”后的上層清液中是否含有Fe2+
D.水洗后,再用乙醇洗滌有利于晶體快速干燥
【答案】C
【解析】A項(xiàng),pH=2的H2C2O4溶液中c(H+)=10-2 ml·L-1,Ka1(H2C2O4)= EQ \f(c(H+)?c(HC2O4-),c(H2C2O4))=5.6×10-2, EQ \f(c(HC2O4-),c(H2C2O4))=5.6>1,即c(H2C2O4)<c(HC2O4-),正確;B項(xiàng),根據(jù)電荷守恒:c(NHeq \\al(+,4))+2c(Fe2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),c(NHeq \\al(+,4))+2c(Fe2+)<2c(SO42-),正確;C項(xiàng),酸性KMnO4除了可以氧化Fe2+,也可以氧化H2C2O4等,溶液褪色不能證明是否含F(xiàn)e2+,錯誤;D項(xiàng),乙醇與水互溶,用乙醇洗可帶走水分,利于干燥,正確。
5.(2024·江蘇省南通市三模)已知室溫下,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-36,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,Ka(HClO)=3×10-8。用含少量Fe3+的NiCl2酸性溶液制備NiOOH的過程如下。下列說法正確的是
A.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=0.1 ml·L-1+c(H2CO3)
B.pH=11的NaClO溶液中:c(HClO)>c(ClO-)
C.“調(diào)pH”得到的上層清液中: EQ \f(c2(Fe3+),c3(Ni2+))>10-28
D.“氧化”時(shí)主要發(fā)生反應(yīng):2ClO-+2Ni2++2OH-=2NiOOH↓+Cl2↑+H2O
【答案】C
【解析】用含少量Fe3+的NiCl2酸性溶液制備NiOOH的流程:加入Na2CO3溶液調(diào)pH,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,Ni2+不沉淀,過濾除去Fe(OH)3沉淀得到含Ni2+的濾液,堿性條件下加入NaClO溶液,氧化Ni2+得到NiOOH沉淀,發(fā)生的反應(yīng)為2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O,過濾、洗滌、干燥得到NiOOH固體,據(jù)此分析解答。
A項(xiàng),0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中:物料守恒關(guān)系為c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)= EQ \f(1,2)c(Na+)=0.1 ml·L-1,電荷守恒關(guān)系為c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+),則c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-2c(CO32-)-c(HCO3-)=[2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)]-2c(CO32-)-c(HCO3-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)=[c(HCO3-)+c(H2CO3)]+c(H2CO3)=0.1-c(CO32-)+c(H2CO3)<0.1 ml·L-1+c(H2CO3),錯誤;B項(xiàng),pH=11的NaClO溶液中 EQ \f(c(ClO-),c(HClO))= EQ \f(Ka(HClO),c(H+))=3 000,即c(HClO)<c(ClO-),錯誤;C項(xiàng),“調(diào)pH”得到的上層清液中濃度積Q[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-)>Ksp[Fe(OH)3],Q[Ni(OH)2]=c(Ni2+)?c2(OH-)<Ksp[Ni(OH)2],則上層清液中 EQ \f(c2(Fe3+),c3(Ni2+))> EQ \f(Ksp2[Fe(OH)3],[Ksp3Ni(OH)2])= EQ \f((1.0×10-36)2,(2×10-15)3)=1.25×10-28>10-28,正確;D項(xiàng),堿性條件下加入NaClO溶液氧化Ni2+得到NiOOH沉淀,反應(yīng)為2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O,錯誤。
6.(2024·江蘇南京市、鹽城市一模)室溫下,用含少量Fe3+、Mg2+的粗NiSO4溶液制備NiSO4?6H2O晶體的流程如下圖所示。
已知Ka(HF)=6.3×10-4,Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=1.3×10-11。下列說法正確的是
A.粗NiSO4溶液中:2c(Ni2+)+3c(Fe3+)+2c(Mg2+)=2c(SO42-)
B.“沉鐵”反應(yīng)為:3Fe3++Na++2SO42-+6OH-=NaFe3(SO4)2(OH)6↓
C.0.1 ml·L-1 NaF溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)
D.“沉鎂”后的濾液中:c(F-)<2c(OH-)
【答案】C
【解析】粗NiSO4溶液中加入硫酸鈉溶液,生成黃鈉鐵釩,除去鐵元素;再向溶液中加入NaF溶液,生成沉淀MgF2,除去鎂元素,經(jīng)過后續(xù)操作得到NiSO4?6H2O。
A項(xiàng),粗NiSO4溶液的電荷守恒中缺少氫離子和氫氧根離子濃度,錯誤;B項(xiàng),溶液呈弱酸性,“沉鐵”反應(yīng)為:3Fe3++Na++2SO42-+6H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,錯誤;C項(xiàng),氟化氫為弱酸,0.1 ml·L-1 NaF溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(HF)+c(H+),正確;D項(xiàng),沉鎂過程形成MgF2沉淀,根據(jù)沉淀溶解平衡,c(F-)=eq \r(\f(Ksp(MgF2),c(Mg2+))) ml·L-1=eq \r(\f(5.2×10-11,10-5)) ml·L-1=eq \r(,5.2)×10-3 ml·L-1,c(OH-)=eq \r(\f(Ksp[Mg(OH)2],c(Mg2+))) ml·L-1=eq \r(\f(1.3×10-11,10-5)) ml·L-1=eq \r(,1.3)×10-3 ml·L-1,此時(shí)c(F-)=2c(OH-),該溶液中,鎂離子濃度相同,形成的是MgF2沉淀,沒有形成Mg(OH)2沉淀,則溶液中c(OH-)<eq \r(,1.3)×10-3 ml·L-1,故得出沉鎂后c(F-)>2c(OH-),錯誤。
7.(2024·江蘇鎮(zhèn)江市高三開學(xué)考)室溫下,用氨水吸收燃煤煙氣中SO2的流程如下圖所示。若轉(zhuǎn)化過程中氣體揮發(fā)和溶液體積的變化可忽略,溶液中含硫物種的濃度c(總)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)。H2SO3電離常數(shù)分別為Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-7。
下列說法正確的是
A.0.1 ml·L-1氨水吸收SO2,c(總)=0.05 ml·L-1溶液中:c(H+)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.NH4HSO3溶液中存在:c(H+)?c(SO32-)>c(SO32-)?c(OH-)
C.NH4HSO3溶液氧化過程中: EQ \f(c(NHeq \\al(+,4)),c(NH3·H2O))比值逐漸減小
D.向氧化后的溶液中加入過量Ba(OH)2充分反應(yīng)過濾,所得濾液中:c(Ba2+)?c(SO42-)<Ksp(BaSO4)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),0.1 ml·L-1氨水吸收SO2,c(總)=0.05 ml·L-1溶液中:2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O),根據(jù)電荷守恒2c(SO32-)+c(H+)+c(HSO3-)=c(OH-)+c(NHeq \\al(+,4)),前者減去后者得到c(OH-)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(H+)+c(NH3·H2O),錯誤;B項(xiàng),Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-7,NH4HSO3溶液中亞硫酸氫根Ka2=6.3×10-7>Kh2= EQ \f(1.0×10-14,1.3×10-2),亞硫酸氫根電離大于水解,c(H+)>c(OH-),c(SO32-)>c(H2SO3),則存在:c(H+)?c(SO32-)>c(SO32-)?c(OH-),正確;C項(xiàng),NH4HSO3溶液氧化過程,溶液酸性增強(qiáng),氫氧根濃度減小,則 EQ \f(c(NHeq \\al(+,4)),c(NH3·H2O))= EQ \f(Kb,c(OH-))比值逐漸增大,錯誤;D項(xiàng),向氧化后的溶液中加入過量Ba(OH)2充分反應(yīng)過濾,所得濾液中:c(Ba2+)?c(SO42-)=Ksp(BaSO4),錯誤。
8.(2024·淮安市高三上學(xué)期開學(xué)考)室溫下,用FeSO4溶液制備FeCO3的過程如圖所示。已知:Kb(NH3·H2O)=1.0×10-14,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ka2(FeCO3)=3.1×10-11。下列說法正確的是
A.0.1 ml·L-1 NH4HCO3溶液中:c(NH3·H2O)>c(H2CO3)
B.(NH4)2SO4溶液中:c(H+)=2c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.制備FeCO3的離子方程式為:Fe2++NH3·H2O+HCO3-=FeCO3↓+NHeq \\al(+,4)+H2O
D.c(Fe2+)=0.08 ml·L-1時(shí),應(yīng)控制pH≤8
【答案】C
【解析】A項(xiàng),由于NHeq \\al(+,4)的水解常數(shù)Kh= EQ \f(Kw,Kb)= EQ \f(10-14,1.8×10-5)≈5.56×10-10,HCO3-的水解常數(shù)Kh2= EQ \f(Kw,Ka1)= EQ \f(10-14,4.5×10-7)≈2.22×10-8,所以HCO3-的水解程度比NHeq \\al(+,4)的水解程度大,c(NH3·H2O)<c(H2CO3),錯誤;B項(xiàng),(NH4)2SO4為強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒可知:c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),錯誤;C項(xiàng),HCO3-與NH3·H2O反應(yīng)產(chǎn)生的CO32-再與Fe2+結(jié)合生成FeCO3,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++NH3·H2O+HCO3-=FeCO3↓+NHeq \\al(+,4)+H2O,正確;D項(xiàng),當(dāng)混合液中c(Fe2+)=0.08 ml·L-1時(shí),為防止生成Fe(OH)2,c(OH-)≤eq \r(, EQ \f(Ksp[Fe(OH)2],c(Fe2+)))=eq \r(, EQ \f(8.0×10-16,0.08))=10-7 ml·L-1,即pH≤7,錯誤。
9.(2024·江蘇南京市鹽城市一模)室溫下,用含少量Ca2+的FeSO4溶液制備FeCO3的過程如圖所示。已知:Ksp(CaF2)=5.3×10-9,Ka(HF)=6.3×10-4,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7、Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。下列說法正確的是
A.0.1 ml·L-1 NH4F溶液中:c(F-)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)
B.“除鈣”得到的上層清液中:c(Ca2+)< EQ \f(Ksp(CaF2),c2(F-))
C.pH=10的氨水-NH4HCO3溶液:c(CO32-)<c(HCO3-)
D.“沉鐵”反應(yīng)的離子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】含少量Ca2+的FeSO4溶液中,加入NH4F溶液將Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去,所得濾液主要含有Fe2+、SO42-和NHeq \\al(+,4),再加入氨水?NH4HCO3溶液“沉鐵”得到FeCO3沉淀,據(jù)此解答。
A項(xiàng),因F?、NHeq \\al(+,4)均能水解生成HF、NH3·H2O,則0. 1 ml·L-1 NH4F溶液中,由物料守恒得:c(F-)+c(HF)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O),錯誤;B項(xiàng),“除鈣”得到的上層清液為CaF2的飽和溶液,則c(Ca2+)= EQ \f(Ksp(CaF2),c2(F-)),錯誤;C項(xiàng),pH=10的氨水?NH4HCO3溶液中,因 EQ \f(c(CO32-),c(HCO3-))= EQ \f(Ka2(H2CO3),c(H+))= EQ \f(4.7×10-11,10-10)=0.47<1,則c(CO32-)<c(HCO3-),正確;D項(xiàng),F(xiàn)e2+與HCO3-反應(yīng)生成FeCO3沉淀,HCO3-電離出的H+與NH3·H2O結(jié)合生成NHeq \\al(+,4)和H2O,則“沉鐵”反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++HCO3-+NH3·H2O=FeCO3↓+NHeq \\al(+,4)+H2O,錯誤。
10.(2024·南京市二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)為原料制備輕質(zhì)CaCO3的部分流程如圖所示。室溫下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
下列說法不正確的是
A.0.1 ml·L-1 (NH4)2CO3溶液中:2c(CO32-)<c(NHeq \\al(+,4))
B.室溫下,pH=6的NH4Cl溶液中:c(NH3·H2O)=9.9×10-7 ml·L-1
C.“轉(zhuǎn)化”后的清液中一定存在 EQ \f(Ksp(CaCO3),c(CO32-))≥ EQ \f(Ksp(CaSO4),c(SO42-))
D.“浸取”發(fā)生反應(yīng)CaO+2NHeq \\al(+,4)=Ca2++2NH3↑+H2O
【答案】C
【解析】磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)中加入(NH4)2CO3溶液,CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀和(NH4)2SO4,過濾后,濾渣中含有CaCO3、SiO2;將濾渣煅燒,CaCO3分解為CaO和CO2氣體;加入NH4Cl溶液浸取,濾渣為SiO2,濾液為CaCl2等;經(jīng)過一系列操作后,可得到輕質(zhì)CaCO3。
A項(xiàng),0.1 ml·L-1 (NH4)2CO3溶液中,若不考慮水解2c(CO32-)=c(NHeq \\al(+,4)),Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kh(CO32-)>Kh(NHeq \\al(+,4)),則2c(CO32-)<c(NHeq \\al(+,4)),正確;B項(xiàng),室溫下,pH=6的NH4Cl溶液中,依據(jù)物料守恒可得c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3?H2O),依據(jù)電荷守恒可得c(H+)+c(NHeq \\al(+,4))=c(Cl-)+c(OH-),從而得出c(NH3?H2O)=c(H+)-c(OH-)=1×10-6 ml?L-1-1×10-8 ml?L-1=9.9×10-7ml?L-1,正確;C項(xiàng),“轉(zhuǎn)化”后的清液中,CaCO3一定達(dá)到沉淀溶解平衡,而CaSO4不一定達(dá)到沉淀溶解平衡,則 EQ \f(Ksp(CaCO3),c(CO32-))=c(Ca2+)≤ EQ \f(Ksp(CaSO4),c(SO42-)),所以一定存在 EQ \f(Ksp(CaCO3),c(CO32-))≤ EQ \f(Ksp(CaSO4),c(SO42-)),不正確;D項(xiàng),“浸取”時(shí),NHeq \\al(+,4)水解生成的H+與CaO反應(yīng)生成Ca2+和水,反應(yīng)放出的熱量促進(jìn)NH3?H2O分解,所以發(fā)生反應(yīng)CaO+2NHeq \\al(+,4)=Ca2++2NH3↑+H2O,正確。
11.(2025·河北省滄州市10月月考)室溫下,Na2CO3體系中各含碳粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖1,Mg(OH)2、MgCO3的飽和溶液中l(wèi)g[c(Mg2+)]與pH變化的關(guān)系如圖2,下列說法錯誤的是
A.室溫下,H2CO3的電離常數(shù)Ka1=10-6.37,Ka2=10-10.25
B.c(H2CO3)=c(CO32-)時(shí),pH=8.31
C.由圖2,pH=11、lg[c(Mg2+)]=-3時(shí),無沉淀生成
D.由圖1和圖2,,pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1時(shí),存在反應(yīng)Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】A項(xiàng),由圖1可知,pH=6.37時(shí)c(HCO3-)=c(H2CO3),代入平衡常數(shù)Ka1表達(dá)式,Ka1= EQ \f(c(H+)×c(HCO3-),c(H2CO3))=c(H+)=10-6.37,同理pH=10.25時(shí) c(HCO3-)=c(CO32-),可推出Ka2= EQ \f(c(H+)×c(CO32-),c(HCO3-))=10-10.25,正確;B項(xiàng),pH=8.31,c(H+)=10-8.31,Ka1= EQ \f(c(H+)×c(HCO3-),c(H2CO3))、Ka2= EQ \f(c(H+)×c(CO32-),c(HCO3-)),Ka1?Ka2= EQ \f(c.2(H+)×c(CO32-),c(H2CO3)),10-6.37×10-10.25= EQ \f((10-8.31)2×c(CO32-),c(H2CO3)),可得c(H2CO3)=c(CO32-),正確;C項(xiàng),由圖2可知,pH=11、lg[c(Mg2+)]=-3時(shí)時(shí),該點(diǎn)位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的上方,濃度積Q>Ksp[Mg(OH)2)]和Ksp(MgCO3),會生成Mg(OH)2沉淀和MgCO3沉淀,錯誤;D項(xiàng),pH=8時(shí)溶液中主要含碳微粒是HCO3-,pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1時(shí),該點(diǎn)位于曲線Ⅱ的上方,曲線Ⅰ的下方,所以Mg2+會和HCO3-反應(yīng)生成MgCO3沉淀,則反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+CO2↑+H2O,正確。
二、填空題
12.(2024·南通市海安市高三上學(xué)期開學(xué)考)已知:i.Ksp[Cu(OH)2]=2×10—20;Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O ?H<0 K=2×1013。
反應(yīng)Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O的平衡常數(shù)K1的數(shù)值為__________。
【答案】4×10—7
【解析】由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)K1= EQ \f(c[Cu(NH3)4]2+?c2(OH-),c4(NH3·H2O))= EQ \f(c[Cu(NH3)4]2+?c2(OH-)?c(Cu2+),c4(NH3·H2O)?c(Cu2+))=Ksp[Cu(OH)2]×K=2×10—20×2×1013=4×10—7,故答案為4×10—7。
13.(2024·南通市如皋二模)實(shí)驗(yàn)室從電解銅陽極泥(含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se等)中提取硒及銀、金等貴金屬,過程如下:
“浸出”時(shí)先加入稀硫酸,再加入鹽酸.加鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng):Ag2SeO3+2H++2Cl-H2SeO3+2AgCl,該反應(yīng)平衡常數(shù)K=_____________。[已知Ksp(Ag2SeO3)=1.0×10-15,Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ka1(H2SeO3)=3.0×10-3,Ka2(H2SeO3)=2.0×10-8]
【答案】4.2×1014
【解析】K= EQ \f(c(H2SeO3),c2(Cl-)?c2(H+))= EQ \f(c(H2SeO3)c2(Ag+)?c(SeO32-),c2(Cl-)c2(Ag+)?c2(H+)?c(SeO32-))= EQ \f(Ksp(Ag2SeO3),[Ksp(AgCl)]2?Ka1?Ka2)= EQ \f(1.0×10-15,(2.0×10-10)2×3.0×10-3×2.0×10-8)=4.2×1014。
14.(2024·徐州上學(xué)期期中)②錳元素浸出時(shí),發(fā)生反應(yīng):MnS(s)+2H+(aq)Mn2+(aq)+H2S(aq),其平衡常數(shù)K與Ksp(MnS)、Ka1(H2S)、Ka2(H2S)的代數(shù)關(guān)系式為K=____________________________。
【答案】 EQ \f(Ksp(MnS),Ka1(H2S)?Ka2(H2S))
【解析】H2S是二元弱酸分步電離,H2SH++HS- Ka1(H2S)= EQ \f(c(H+)?c(HS-),c(H2S));HS-H++S2- Ka2(H2S)= EQ \f(c(H+)?c(S2-),c(HS-)),Ka1(H2S)?Ka2(H2S)= EQ \f(c(H+)?c(HS-),c(H2S))? EQ \f(c(H+)?c(S2-),c(HS-))= EQ \f(c2(H+)×c(S2-),c(H2S)),MnS存在難溶物溶解平衡MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq) Ksp(MnS)=c(Mn2+)?c(S2-),化學(xué)反應(yīng)MnS(s)+2H+(aq)Mn2+(aq)+H2S(aq)的平衡常數(shù)K= EQ \f(c(Mn2+)?c(H2S),c2(H+))= EQ \f(c(Mn2+)?c(H2S)?c(S2-),c2(H+)?c(S2-))= EQ \f(Ksp(MnS),Ka1(H2S)?Ka2(H2S))。
15.(2024·連云港上學(xué)期調(diào)研一)鎳的單質(zhì)及氧化物常用作催化劑。以含鎳廢渣(主要含Ni,還含少量NiO、Fe2O3和Al2O3)為原料可通過如下過程制取高純度NiO。

已知①常溫時(shí)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,溶液中離子的濃度小于1.0×10-6可認(rèn)為已除盡。
②NiC2O4?2H2O難溶于水。
(1)“浸取”時(shí),當(dāng)加料完成后,提高鎳元素浸出速率的方法有_________________________、_______________________________________。
(2)“浸取”后,測得溶液中Fe3+、Al3+和Ni2+的物質(zhì)的量濃度分別為0.2 ml·L-1、0.1 ml·L-1和0.2 ml·L-1,則“除鋁鐵”時(shí)應(yīng)控制溶液的pH范圍為_______________________(設(shè)加入氨水時(shí)溶液體積不發(fā)生變化)。
【答案】(1)①適當(dāng)升高溫度 ②增大稀硫酸濃度或攪拌 (2)5≤pH≤7
【解析】由題給流程可知,向鎳廢渣中加入稀硫酸浸取,將金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶硫酸鹽,過濾得到含有可溶硫酸鹽的濾液;向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,過濾得到得到硫酸鎳溶液;向硫酸鎳溶液中加入草酸銨溶液,將溶液中鎳離子轉(zhuǎn)化為二水草酸鎳沉淀,過濾得到二水草酸鎳;二水草酸鎳灼燒分解得到氧化鎳。
(1)“浸取”時(shí),適當(dāng)升高溫度,增大稀硫酸濃度、攪拌等措施能提高鎳元素浸出速率,故答案為:適當(dāng)升高溫度;增大稀硫酸濃度或攪拌;(2)由溶度積可知,溶液中鋁離子完全沉淀時(shí),鐵離子已經(jīng)完全沉淀,則由氫氧化鋁的溶度積可知,溶液中氫氧根離子濃度不小于31×10?331×10?6=1×10—9 ml·L-1,則溶液pH大于5;溶液中鎳離子濃度為0.2 ml·L-1,由氫氧化鎳溶度積可知,溶液中氫氧根離子濃度eq \r(\f(2×10-15,0.2))=1×10—7 ml·L-1,則溶液pH小于7,所以除鋁鐵時(shí)應(yīng)控制溶液的pH范圍為5≤pH≤7。

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