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        1. 鐵是地殼中含量第二的金屬元素,其單質(zhì)、合金化合物在生產(chǎn)生活中的應用廣泛。
          (一)工業(yè)廢水中有一定量的Cr2O72--和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害,必須進行處理。常用的處理方法是電解法,該法用Fe作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水,隨著電解的進行,陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。
          (1)用Fe作電極的目的是____________________________________________________。
          (2)陰極附近溶液pH升高的原因是___________(用電極反應式解釋);溶液中同時生成的沉淀還有___________。
          (二)氮化鐵磁粉是一種磁記錄材料,利用氨氣在400℃以上分解得到的氮原子滲透到高純鐵粉中可制備氮化鐵。制備高純鐵涉及的主要生產(chǎn)流程如下:

          已知:①某赤鐵礦石含60.0Fe2O3、3.6% FeO,還含有Al2O3、MnO2、CuO等。
          ②部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH:

          (3)步驟②中加雙氧水的目的是__________________,pH控制在3.4的作用是_______________________;已知25℃時,Ksp[Cu(OH) 2] =2.0×10-20,該溫度下反應:Cu2++2H2O Cu(OH) 2+2H+的平衡常數(shù)K=_______。
          (4)如何判斷步驟③中沉淀是否洗滌干凈?_____________________________________。

          (14分)
          (1)提供還原劑Fe2+(2分)
          (2)2H++2e-=H2↑ (或2H2O-2e-= H2↑+2OH-)(2分);Fe(OH)3 (1分)
          (3)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+(1分);使溶液中的Fe3+完全沉淀,而其他金屬離子不沉淀(1分);
          5.0×10-9(2分)
          (4)取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則表明沉淀沒有洗凈;若無白色沉淀生成,則表明沉淀已洗凈(2分)

          解析試題分析:
          (1)Fe作電極的目的是提供還原劑Fe2+與Cr2O72-反應。
          (2)H+在陰極放電:2H++2e-=H2↑,導致附近溶液pH升高;
          附近溶液pH升高使得Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,平衡正移出現(xiàn)Fe(OH)3沉淀,
          (3)根加雙氧水的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,通過調(diào)節(jié)pH到3.4除去Fe3+;Ksp[Cu(OH) 2] =c(Cu2+)×c2(OH-)=2.0×10-20, K= c2(H+)/ c(Cu2+)=K2W/ Ksp[Cu(OH) 2]= 5.0×10-9。
          (4)檢驗方法:取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則表明沉淀沒有洗凈;若無白色沉淀生成,則表明沉淀已洗凈
          考點:本題考查氧化還原、沉淀的生成、化學實驗、電池等相關(guān)知識。。

          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          為了證明醋酸是弱電解質(zhì),甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進行實驗:
          0.01mol/L醋酸溶液、0.1mol/L醋酸鈉溶液、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸、醋酸鈉晶體、氯化鈉晶體、甲基橙、pH試紙、蒸餾水。
          (1)甲用pH試紙測出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?(填“正確”或“不正確”)   
          (2)乙取出10ml0.10mol/L的醋酸溶液,用pH試紙測出其pH=a,然后用蒸餾水稀釋到1000mL,在用pH試紙測定其pH=b,要確定醋酸是弱電解質(zhì),則a、b應該滿足的關(guān)系是 (用“等式”或“不等式”表示)
          (3)丙取出10ml0.10mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙試液,顯紅色,再加入醋酸鈉晶體,顏色變橙色,你認為這一方法能否證明醋酸是弱電解質(zhì)?(填“能”或“不能”)               。
          (4)丁用pH試紙來測定0.1mol/L醋酸鈉溶液的pH值,發(fā)現(xiàn)0.1mol/L醋酸鈉溶液的pH值為14,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?(填“正確”或“不正確”)      。
          (5)戊將pH=3醋酸和鹽酸,各取10ml,用蒸餾水稀釋到原來的100倍,然后用pH試紙測定該溶液的pH,醋酸的變化小,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?(填“正確”或“不正確”)         
          (6)己將pH=3醋酸和鹽酸,分別加入相應的鈉鹽固體,醋酸的PH變化大,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?(填“正確”或“不正確”)          。
          (7)庚取pH=3的鹽酸和醋酸,分別稀釋到原來的100倍,然后加入完全一樣的鋅粒,醋酸放出H2的速率快,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?(填“正確”或“不正確”)       。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH,如下表:

          實驗編號
          HA物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)
          NaOH物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)
          混合溶液的pH

          0.1
          0.1
          pH=9

          c
          0.2
          pH=7

          0.2
          0.1
          pH<7
           
          請回答:
          (1)從①組情況分析, HA是強酸還是弱酸       。
          (2)②組情況表明,c     0.2 (選填“>”、“<”或 “=”);旌弦褐须x子濃度c(A) __c(Na)
          (選填“>”、“<”或 “=”)。
          (3) 從③組實驗結(jié)果分析,說明HA的電離程度______NaA的水解程度 (選填“>”、“<”或 “=”),該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是               。
          (4)①組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH)=              mol·L-1。
          寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能作近似計算)。
          c(Na+)-c(A)=      mol·L-1; c(OH)-c(HA)=       mol·L-1

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          工業(yè)上以軟錳礦為原料,利用燒結(jié)煙氣中的SO2制備MnSO4·H2O的流程如下:

          某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。酸浸過程發(fā)生反應:MemOn+H+→Me(2n/m)++H2O,Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃時部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表:        

          沉淀物
          Al(OH)3
          Fe(OH)3
          Fe(OH)2
          Mn(OH)2
          Cu(OH)2
          Zn(OH)2
          CuS
          ZnS
          MnS
          FeS
          pH
          5.2
          3.2
          9.7
          10.4
          6.7
          8.0
          ≥-0.42
          ≥2.5
          ≥7
          ≥7
           
          回答下列問題:
          (1)酸浸時SO2將MnO2還原為MnSO4,其離子方程式為                     。
          酸浸時SO2的吸收率與pH和溫度的關(guān)系如下圖,為提高SO2的吸收率,酸浸適宜的條件是                        
                         
          圖1: SO2的吸收率與 pH值的關(guān)系      圖2: SO2的吸收率與溫度的關(guān)系
          (2)濾渣B的主要成分是                     。
          (3)加入MnS的目的是                        。
          (4)操作IV的步驟為             、過濾、洗滌、干燥。
          (5)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,在不斷攪拌情況下,電解酸化的MnSO4溶液,陽極的電極反應式為:                          。
          (6)已知金屬離子濃度小于1.0×105mol/L時認為已經(jīng)完全沉淀,根據(jù)表格數(shù)據(jù),計算25℃時Zn(OH)2溶度積Ksp            (不需計算過程,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:問答題

          [14分]已知:I2+2+2I。相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表:

          物質(zhì)
          Cu(OH)2
          Fe(OH)3
          CuCl
          CuI
          Ksp
          2.2×10-20
          2.6×10-39
          1.7×10-7
          1.3×10-12
          (1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,為得到純凈的CuCl2?2H2O晶體,加入      調(diào)至pH=4,使溶液中的Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,此時溶液中的c(Fe3)=____________________;
          過濾后,將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶,可得到CuCl2?2H2O晶體。
          (2)在空氣中直接加熱CuCl2?2H2O晶體得不到純的無水CuCl2,原因是_______________。(用化學方程式表示)。由CuCl2?2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是_______。
          (3)某學習小組用“間接碘量法”測定含有CuCl2?2H2O晶體的試樣(不含能與I發(fā)生反應的氧化性質(zhì)雜質(zhì))的純度,過程如下:取0.36 g試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3標準溶液滴定,到達滴定終點時,消耗Na2S2O3標準溶液20.00 mL。
          ①可選用___________作滴定指示荊,滴定終點的現(xiàn)象是_________________。
          ②CuCl2溶液與KI反應的離子方程式為______________________________。
          ③該試樣中CuCl2?2H2O的質(zhì)量百分數(shù)為___________________________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:問答題

          在自來水消毒和工業(yè)上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中,亞氯酸鈉(NaClO2)發(fā)揮著重要的作用。下圖是生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:

          已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結(jié)晶析出
          NaClO2·3H2O;
          ②常溫下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28
          (1)反應I中發(fā)生反應的離子方程式為      。
          (2)從濾液中得到NaClO2·3H2O晶體的所需操作依次是      (填寫序號)。
          a.蒸餾   b.蒸發(fā)濃縮   c.過濾   d.冷卻結(jié)晶    e.灼燒
          (3)印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時真正起作用的是HClO2。下表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù):

          弱酸
          HClO2
          HF
          H2CO3
          H2S
          Ka/mol·L-1
          1×10-2
          6.3×10-4
          K1=4.30×10-7
          K2=5.60×10-11
          K1=9.1×10-8
          K2=l.1×10-12
           ①常溫下,物質(zhì)的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為        (用化學式表示);體積相等,物質(zhì)的量濃度相同的NaF、NaClO2兩溶液中所含陰陽離子總數(shù)的大小關(guān)系為:              (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
          ②Na2S是常用的沉淀劑。某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ;常溫下,當最后一種離子沉淀完全時(該離子濃度為10-5mol·L-1)此時體系中的S2-的濃度為          。
          (4)Ⅲ裝置中生成氣體a的電極反應式          ,若生成氣體a的體積為1.12L(標準狀況),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為   。

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          列式并計算下列各小題:
          (1)某溫度時,測得0.01 mol/L的NaOH溶液pH為11,求該溫度下水的離子積常數(shù)Kw
          (2)在此溫度下,將pH=a的NaOH溶液Va L與pH=b的硫酸Vb L混合。
          ①若所得混合溶液為中性,且a=12,b=2,求Va∶Vb。
          ②若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,求Va∶Vb。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          某化學實驗小組從市場上買來一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用實驗室標準NaOH溶液對其進行滴定以測定它的準確濃度。下表是4種常見指示劑的變色范圍:

          指示劑
           
          石蕊
           
          甲基橙
           
          甲基紅
           
          酚酞
           
          變色范圍(pH)
           
          5.0~8.0
           
          3.1~4.4
           
          4.4~6.2
           
          8.2~10.0
           
           
          (1)該實驗應選用           作指示劑。
          (2)如圖表示50mL滴定管中液面的位置,若A與C刻度間相差1mL,A處的刻度為25,滴定管中液面讀數(shù)應為      mL;反應達滴定終點時的現(xiàn)象為                              。

          (3)為減小實驗誤差,該同學一共進行了三次實驗,假設(shè)每次所取白醋體積均為VmL,NaOH標準液濃度為c mo1/L,三次實驗結(jié)果記錄如下:
          實驗次數(shù)
           
          第一次
           
          第二次
           
          第三次
           
          消耗NaOH溶液體積/mL
           
          26.02
           
          25.35
           
          25.30
           
           
          從上表可以看出,第一次實驗中記錄消耗NaOH溶液的體積明顯多于后兩次,其原因可能是                      。
          A.實驗結(jié)束時,俯視刻度線讀取滴定終點時NaOH溶液的體積;
          B.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束尖嘴部分充滿溶液;
          C.盛裝白醋溶液的滴定管用蒸餾水洗過,未用白醋溶液潤洗;
          D.錐形瓶預先用食用白醋潤洗過;
          E.滴加NaOH溶液時,未充分振蕩,剛看到溶液變色,立刻停止滴定。
          (4)根據(jù)所給數(shù)據(jù),寫出計算該白醋中醋酸的物質(zhì)的量濃度的表達式(不用化簡):C1           mol/L。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          某學生在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整個溶液幾乎沒有什么變化,但溶液加熱后,顯明顯淡紅色,加熱較長時間后冷卻,紅色不褪去。
          該學生為了了解該過程的原因,進行了下列探究過程:
          【實驗探究】
          實驗1: 加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,測得溶液pH變化如下表

          溫度(℃)
          10
          20
          30
          50
          70
          80
          100
          pH
          8.3
          8.4
          8.5
          8.9
          9.4
          9.6
          10.1
           
          實驗2:10℃時,在燒杯中加入0.1mol/LNaHCO3溶液200mL,測得該溶液pH=8.3,加熱到100℃,測得pH=10.2,恢復到10℃,pH=9.8。
          實驗3:加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁。
          實驗4:
          ①配制0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液各200mL,10℃時,分別測得NaHCO3溶液pH=8.3,Na2CO3溶液pH=11.5。
          ②加熱蒸發(fā)0.1mol/L NaHCO3溶液200mL,至溶液體積100mL,停止加熱,加水至200mL,冷卻至原溫度,測得溶液pH=9.8。
          ③將0.1mol/L NaHCO3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,測得溶液pH=10.1。
          請根據(jù)上述實驗回答下列問題:
          (1)用離子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水電離平衡外)___________
          ________________、_______________________________。這兩個平衡以_______________
          為主,理由是_______________________________.
          (1)實驗3得到的結(jié)論是__________________________________________________。
          (1)結(jié)合實驗2、3分析,加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_____________
          __________、______________________、________________________________。
          (1)實驗4①得到的結(jié)論是_______________________________________________。
          (1)實驗4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。
          實驗4③可以得到的結(jié)論是_______________________________________。
          (1)要確定NaHCO3溶液加熱后pH增大的主要原因還需要解決的問題是________________。

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          同步練習冊答案