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1、2022-2023學年高中化學(課堂同步系列二)每日一題 沉淀溶解平衡在物質分離中的應用(含解析)新人教版選修4
工業(yè)上采用濕法煉鋅過程中,以ZnSO4為主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等雜質,這些雜質不利于鋅的電解,必須事先除去。
現(xiàn)有下列試劑可供選擇:①酸性KMnO4溶液 ②NaOH溶液 ③ZnO ④H2O2溶液 ⑤Zn ⑥Fe ⑦AgNO3 ⑧Ag2SO4
下列說法不正確的是
A.用酸性KMnO4溶液將Fe2+氧化成Fe3+,再轉化為Fe(OH)3沉淀除去
B.用ZnO調節(jié)浸出液的酸堿性,可使某些離子形成氫氧化物沉淀
C.在實際生產過程中
2、,加入Ag2SO4可除去Cl-,利用的是沉淀轉化的原理
D.可以用ZnCO3代替ZnO調節(jié)溶液的酸堿性
【參考答案】A
沉淀轉化
1.沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡的移動。一般是溶解度小的沉淀會轉化生成溶解度更小的沉淀。
2.當一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時,生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達到分離離子的目的。
3.溶解度較小的沉淀在一定條件下也可以轉化成溶解度較大的沉淀,如在BaSO4的飽和溶液中加入高濃度的Na2CO3溶液,也可以轉化成溶解度較大的BaCO3沉淀。
1.下列事實不
3、能用平衡移動原理解釋的是
A.Mg(OH)2不溶于水,但能溶于濃NH4Cl溶液中
B.水垢中含有的CaSO4,先用Na2CO3溶液處理,使之轉化為疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去
C.洗滌BaSO4沉淀時,用稀硫酸洗滌BaSO4沉淀比用蒸餾水洗滌損失少
D.FeCl3溶液中混有FeCl2,常加入少量的H2O2,使Fe2+氧化為Fe3+
2.25 ℃時,已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(Ksp)分別為Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=1.3×10-36;Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列關于常溫時的有關敘述正確的是
A.硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的
4、溶解度依次增大
B.將足量的ZnSO4晶體加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的濃度最大只能達到1.6×10-23 mol·L?1
C.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2+,可采用FeS固體作為沉淀劑
D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)變大、c(S2-)變小,但Ksp(FeS)變大
3.
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質鐵,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)開_______
5、,加堿調節(jié)至pH為________時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為________時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 mol·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是____________,原因是______________________。
4.毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質),實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)寫出“浸取”環(huán)節(jié)發(fā)生的主要反應的離子方程式:
__________________________________________
6、___________________。
實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸,除量筒外還需使用下列儀器中的________。
a.燒杯 b.容量瓶 c.滴定管 d.玻璃棒
(2)如圖是一些難溶氫氧化物在不同pH下的沉淀溶解圖:
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
①濾渣 Ⅰ 中含________(填化學式)。再加入NaOH調節(jié)pH=12.5可除去或部分除去________(填離子符號)。
②加入H2C2O4應避免過量的原因是______________________________________________
7、_。
1.【答案】D
BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq),若用稀硫酸洗滌BaSO4沉淀,由于增大了溶液中c(),使沉淀溶解平衡逆向移動,溶解的硫酸鋇的物質的量比用蒸餾水洗滌少,所以損失減少,可以用平衡移動原理解釋,C不選;FeCl3溶液中混有FeCl2,常加入少量的H2O2,會發(fā)生反應:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,達到了除雜的目的,與化學平衡無關,故使Fe2+氧化為Fe3+不能用平衡移動原理解釋,D符合題意。
2.【答案】C
【解析】化學式所表示的組成中陰、陽離子個數比相同時,Ksp數值越大的難溶電解質在水中的溶解
8、能力越強,由Ksp可知,常溫下,CuS的溶解度最小,故A錯;將足量的ZnSO4晶體加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,c(S2-)將減至非常小,而Zn2+的濃度遠遠大于1.6×10-23 mol·L-1;因CuS比FeS更難溶,F(xiàn)eS沉淀可轉化為CuS沉淀;溫度不變,Ksp(FeS)不變。
3.【答案】Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+分離不開 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
4.【答案】(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O ad
(2)①Fe(OH)3 Mg2+、Ca2+ ②H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產品產量減少
【解析】 (1)“浸取”主要是BaCO3與鹽酸反應的過程,反應的離子方程式為BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O;實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸,需量取濃鹽酸和水的體積,需使用燒杯作為容器進行稀釋,并用玻璃棒攪拌。
(2)①從圖像可知Fe3+在pH為3.4左右就完全沉淀,故濾渣 Ⅰ 中含F(xiàn)e(OH)3;當pH=12.5可使Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀;②H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產品產量減少。