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化学
题目

4.(1)(2016年全国Ⅰ卷,27节选)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与Cr^2-4pi 生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为    mol·L-1,此时溶液中c(Cr^2-4pi )等于    mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。 (2)(2015年全国Ⅰ卷,28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题: 上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中^2-4pi 为    。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。 (3)(2015年福建理综,23节选)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。 ^2-4pi ①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=  mol·L-1。 ②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=   时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13] (4)(2015年江苏,18节选)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为    。 (5)(2015年全国Ⅱ卷,26节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示: 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39   用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为   ,加碱调节至pH为   时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为   时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是      ,原因是               。

4.(1)(2016年全国Ⅰ卷,27节选)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与Cr生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为    mol·L-1,此时溶液中c(Cr)等于    mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。 

(2)(2015年全国Ⅰ卷,28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:

上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为    。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。 

(3)(2015年福建理综,23节选)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=  mol·L-1。 

②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=   时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13] 

(4)(2015年江苏,18节选)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为    。 

(5)(2015年全国Ⅱ卷,26节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:

化合物

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-17

10-17

10-39

  用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为   ,加碱调节至pH为   时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为   时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是      ,原因是               。 

题目解答

答案

【解析】(1)结合Ksp(AgCl)和溶液中c(Cl-)=1.0×10-5mol·L-1,可求出溶液中c(Ag+)==2.0×10-5mol·L-1。结合溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1和Ksp(Ag2CrO4)可求出溶液中c(Cr)==5.0×10-3mol·L-1。

(2)当AgCl开始沉淀时,溶液中===≈4.7×10-7。

(3)①根据物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1-c(S2-)=0.10mol·L-1-5.7×10-2mol·L-1=0.043mol·L-1。

②要使Mn2+沉淀,需要的c(S2-)最小值===1.4×10-11,再对照图像找出pH=5。

(4)使Al3+完全除去时c(OH-)==mol·L-1=1×10-9mol·L-1,此时溶液pH=5,使Fe3+完全除去时c(OH-)==mol·L-1≈1.4×10-11mol·L-1,此时溶液pH≈3.1;而pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,所以调节溶液的pH范围为5.0<pH<7.1。

(5)Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4,再被H2O2氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),则Fe3+恰好沉淀完全时,c(OH-)=≈10-11.3mol·L-1,则溶液的pH=2.7。Zn(OH)2的Ksp=c(Zn2+)·c2(OH-),则Zn2+开始沉淀时,c(OH-)==10-8mol·L-1,溶液的pH=6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近,不加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,很难将Zn2+和Fe2+分开。

【答案】(1)2.0×10-5;5.0×10-3

(2)4.7×10-7

(3)①0.043

②5

(4)5.0<pH<7.1

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