【題目】酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

化合物

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

1017

1017

1039

(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡常數(shù)(Ksp)的表達(dá)式是什么?__________________。

(2)Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?________。試用沉淀溶解平衡理論解釋。____________

(3)常溫下,若使FeCl3溶液中的Fe3沉淀完全,需加入NaOH溶液調(diào)整溶液的pH為多少?(離子濃度小于1×105 mol·L1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全)_____________。

(4)向等物質(zhì)的量濃度的Zn2、Fe3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先產(chǎn)生的沉淀是什么?_____________

(5)若在ZnCl2溶液中混有少量的Fe2,應(yīng)如何除去?_________。

【答案】Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3)·c3(OH) 在沉淀溶解平衡Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)中加入稀H2SO4時(shí),HOH發(fā)生中和反應(yīng),上述平衡右移,故Fe(OH)3可溶于稀硫酸 Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3)·c3(OH)1×105×c3(OH)1×1039,c(OH)10-11.3 ,則溶液pH2.7 Fe(OH)3 先向混合溶液中加入適量稀鹽酸和H2O2溶液,再加入ZnOZn(OH)2ZnCO3,調(diào)節(jié)ZnCl2溶液的pH

【解析】

1Fe(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq),沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp= c(Fe3)·c3(OH);

2Fe(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq),向Fe(OH)3中加入稀H2SO4,HOH發(fā)生中和反應(yīng),OH濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致Fe(OH)3溶解;

3)當(dāng)FeCl3溶液中的Fe3完全沉淀時(shí),溶液中Fe3離子濃度小于1×105 mol·L1,則由Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3)·c3(OH)可得c(OH);

4Zn(OH)2飽和溶液中c(OH)2×Fe(OH)3飽和溶液中c(OH)2×,由飽和溶液中c(OH)大小可知,Fe(OH)3的溶解度小于Zn(OH)2

5)由Zn(OH)2Fe(OH)2溶度積可知Zn(OH)2的溶解度和Fe(OH)2相等,則除去ZnCl2溶液中混有少量的Fe2應(yīng)先向混合溶液中加入適量稀鹽酸和H2O2溶液,將Fe2氧化為Fe3,再加入ZnOZn(OH)2ZnCO3Fe3水解生成的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3水解,使Fe3水解轉(zhuǎn)化為沉淀達(dá)到除雜的目的。

1Fe(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq),沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp= c(Fe3)·c3(OH),故答案為:c(Fe3)·c3(OH)

2Fe(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq),向Fe(OH)3中加入稀H2SO4HOH發(fā)生中和反應(yīng),OH濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致Fe(OH)3溶解,故答案為:能;在沉淀溶解平衡Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)中加入稀H2SO4時(shí),HOH發(fā)生中和反應(yīng),上述平衡右移,故Fe(OH)3可溶于稀硫酸;

3)當(dāng)FeCl3溶液中的Fe3完全沉淀時(shí),溶液中Fe3離子濃度小于1×105 mol·L1,則由Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3)·c3(OH)可得,c(OH)10-11.3 ,則溶液pH2.7,故答案為:Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3)·c3(OH)1×105×c3(OH)1×1039,c(OH)10-11.3 ,則溶液pH2.7;

4Zn(OH)2飽和溶液中c(OH)2×Fe(OH)3飽和溶液中c(OH)2×,由飽和溶液中c(OH)大小可知,Fe(OH)3的溶解度小于Zn(OH)2,則向等物質(zhì)的量濃度的Zn2、Fe3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先產(chǎn)生的沉淀是Fe(OH)3,故答案為:Fe(OH)3;

5)由Zn(OH)2Fe(OH)2溶度積可知Zn(OH)2的溶解度和Fe(OH)2相等,則除去ZnCl2溶液中混有少量的Fe2應(yīng)先向混合溶液中加入適量稀鹽酸和H2O2溶液,將Fe2氧化為Fe3,再加入ZnOZn(OH)2ZnCO3Fe3水解生成的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3水解,使Fe3水解轉(zhuǎn)化為沉淀達(dá)到除雜的目的,故答案為:先向混合溶液中加入適量稀鹽酸和H2O2溶液,再加入ZnOZn(OH)2ZnCO3,調(diào)節(jié)ZnCl2溶液的pH

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是三種難溶金屬硫化物的溶度積常數(shù)(25℃):

化學(xué)式

FeS

CuS

MnS

溶度積

6.3×10-18 mol2·L-2

1.3×10-36 mol2·L-2

2.5×10-13 mol2·L-2

下列有關(guān)說法中正確的是

A.25℃時(shí),CuS 的溶解度大于 MnS 的溶解度

B.除去某溶液中的 Cu2,可以選用 FeS 作沉淀劑

C.因?yàn)?H2SO4 是強(qiáng)酸,所以反應(yīng) CuSO4+H2S = CuS↓+H2SO4不能發(fā)生

D.25℃時(shí),飽和 CuS 溶液中,Cu2的濃度為 1.3×10-36 mol·L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:化合物A B 均是由四種短周期元索組成的離子化合物, 且陽離子相同,A中陰陽離子個(gè)數(shù)比為1 : 1;氣體甲由三種元素組成,標(biāo)況下密度為2.68gL-1 ,且分子中各原子最外層電子滿足8 電子 ;乙和丙為'常見氣體,均能使澄清石灰水變渾濁,丙能使品紅溶液褪色;氣體丁能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán);衔A 按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答

(1)氣體甲的電子式 ______________。

(2)氣體丙通入足量硝酸鋇溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________

(3)檢驗(yàn)A的水溶液中所含陰離子的實(shí)驗(yàn)方法為_________________。

(4)氣體甲和氣體丙在一定條件下 ________( “可能” 或“不可能”) 發(fā)生氧化還原反應(yīng),若可能請(qǐng)寫出你認(rèn)為合理的化學(xué)方程式,若不可能請(qǐng)說明你的理由________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳族元素的單質(zhì)和化合物具有非常重要的作用。請(qǐng)回答下列問題。

1)碳族元素中最早用于制造半導(dǎo)體器件的是__(填元素名稱),其價(jià)電子排布式為___

2CH3OH分子中C原子的雜化方式為__,SCN-的空間構(gòu)型為___。

3)①烷烴(CnH2n+2)n的增大其熔沸點(diǎn)升高,原因是__。

②硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都很少,原因是__。

4)如圖是SiO2晶胞,構(gòu)成二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的最小環(huán)是由__個(gè)原子構(gòu)成。已知晶胞參數(shù)為apm,則其晶胞密度為__g·cm-3。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知在100℃的溫度下(本題涉及的溶液溫度均為100℃),水的離子積KW1×1012。下列說法正確的是

A.0.001 mol/LNaOH溶液pH9

B.0.1 mol/LH2SO4溶液pH1

C.0.005 mol/LH2SO4溶液與0.01 mol/LNaOH溶液等體積混合,混合溶液pH6,溶液顯酸性

D.完全中和pH3H2SO4溶液50 mL,需要pH11NaOH溶液50 mL

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某僅由CH、O三種元素組成的有機(jī)物,經(jīng)測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量為152。取有機(jī)物樣品3.04g,在純氧中完全燃燒,將產(chǎn)物先后通過濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重1.44g7.04g。

1)則該有機(jī)物的分子式為___________。

2)該有機(jī)物某種同分異構(gòu)A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:

下列關(guān)于該有機(jī)物說法正確的是______。

A.有機(jī)物A能發(fā)生分子內(nèi)的脫水反應(yīng),生成物能使溴的CCl4溶液褪色

B.有機(jī)物A在一定條件下與醇或羧酸在濃硫酸存在下反應(yīng)均能生成有香味的物質(zhì)

C. 1molA與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)能放出2.24L氣體

D. 1molA與足量Na反應(yīng)能放出2molH2.

3)寫出1molA與足量鈉反應(yīng)的方程式__________________________________

4)已知,寫出由苯甲醛制備物質(zhì)A的反應(yīng)方程式_________________________________。

5)寫出苯甲醇催化氧化生成苯甲醛的反應(yīng)方程式________________

6)物質(zhì)A有多種同分異構(gòu),①屬于甲酸酯且含有酚羥基的同分異構(gòu)體有________種。

7)參考(4)給出的信息,計(jì)苯甲醇為原料制備化合物(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)___________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫的含氧酸有很多種,除常見的硫酸、亞硫酸外,還有很多其他酸,如焦亞硫酸(H2S2O5)、過一硫酸(H2SO5) 和過二硫酸(H2S2O8) 等。過一硫酸是一種一元強(qiáng)酸,可用于游泳池消毒,其結(jié)構(gòu)式如圖所示。過二硫酸是一種白色晶體,受熱易分解,有強(qiáng)吸水性,極易溶于水且在水中會(huì)逐漸水解得到硫酸和過氧化氫,請(qǐng)回答下列相關(guān)問題。

(1)過一硫酸中硫元素的化合價(jià)是_________。過二硫酸的結(jié)構(gòu)式是_____________。

(2)工業(yè)上制備過二硫酸溶液的流程之一如下:

①電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為______

②陽極材料能否用銅絲代替鉑絲?________(不能”),說明理由:__________。

(3)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是重要的抗氧化劑,工業(yè)上利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:

pH4.1時(shí),Ⅰ中為________溶液(寫化學(xué)式)。

②工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是___________。

③葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑,在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 mol·L1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_______________ ,該樣品中Na2S2O5的殘留量為______g·L1(SO2計(jì))。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaClCuSO4兩種溶液等體積混合后用石墨電極進(jìn)行電解,電解過程中,溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示,則下列說法正確的是

A.整個(gè)過程中兩電極反應(yīng)2Cl-2e=Cl2、2H2eH2不可能同時(shí)發(fā)生

B.電解至C點(diǎn)時(shí),往電解質(zhì)溶液中加入適量CuCl2固體,即可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來的濃度

C.AB段表示電解過程中H被還原,pH增大

D.原混合溶液中NaClCuSO4濃度之比恰好為2:1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生,下列示意圖或圖示正確的是( )

A.砷原子的結(jié)構(gòu)示意圖B.BF4的結(jié)構(gòu)式

C.HF分子間的氫鍵D.丙氨酸的手性異構(gòu)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案