【題目】I.工廠采用含硫酸和氫氟酸的溶液作為礦物中稀有元素的萃取液,生產(chǎn)要求該萃取液中硫酸的濃度為3 mol/L,氫氟酸的濃度為8 mol/L,F(xiàn)有一批回收酸液共400 L,經(jīng)測定其中氫氟酸濃度為12 mol/L,硫酸的濃度為1 mol/L,F(xiàn)要用此回收酸液配制上述萃取液,400 L回收酸液中加入________________L(小數(shù)點后保留一位有效數(shù)字)密度為1.84 g/cm3、濃度為98%的濃硫酸,然后 ________,即可得到符合要求的萃取液。

II.某混合溶液中可能大量含有的離子如下表所示:

陽離子

H、K、Al3、NH4+、Mg2

陰離子

Cl、OH、CO32-、AlO2-

為探究其成分,某同學(xué)將Na2O2逐漸加入到上述混合溶液中并微熱,產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量與加入Na2O2的物質(zhì)的量的關(guān)系分別如圖所示。

(1)該溶液中一定含有的陽離子是____________________,其對應(yīng)物質(zhì)的量濃度之比為___________________________,溶液中一定不存在的陰離子是_________________________

(2)寫出沉淀減少的離子方程式_____________________。

【答案】76.1 加水稀釋至600L H、Al3、NH4+ 、Mg2 2:2:2:3 OH、CO32-、AlO2- Al(OH)3+OH=== AlO2- +2H2O

【解析】

I.設(shè)稀釋后溶液體積為V,根據(jù)稀釋定律,稀釋前后HF的物質(zhì)的量不變,據(jù)此計算稀釋后溶液的體積;

符合萃取液要求,應(yīng)保證硫酸、氫氟酸的濃度分別為3mol·L-1、8mol·L-1,根據(jù)氫氟酸的濃度可知加入濃硫酸,再加水稀釋后溶液的體積,設(shè)需加濃硫酸的體積為x,根據(jù)H2SO4物質(zhì)的量守恒,列方程計算.

II.1)根據(jù)生成的沉淀總物質(zhì)的量最大量為5mol、最終得到3mol可知,最終得到的沉淀為3mol氫氧化鎂沉淀,溶解的2mol沉淀為氫氧化鋁;根據(jù)氣體的物質(zhì)的量最后有增加可知,增加的氣體為氨氣,溶液中一定存在銨離子;根據(jù)開始加入過氧化鈉時沒有沉淀生成,說明原溶液中存在氫離子,根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出氫離子的物質(zhì)的量;

2)沉淀中氫氧化鋁沉淀能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而導(dǎo)致沉淀減少,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式.

I.設(shè)稀釋后溶液體積為V,根據(jù)稀釋定律,稀釋前后HF的物質(zhì)的量不變,則有:8mol·L1×V=12mol·L1×400L,解得V=600L;

符合萃取液要求,應(yīng)保證硫酸、氫氟酸的濃度分別為3mol·L-1、8mol·L-1,根據(jù)氫氟酸的濃度可知可知加入濃硫酸,再加水稀釋后溶液的體積為600L,

設(shè)需加濃硫酸的體積為x,根據(jù)H2SO4物質(zhì)的量守恒,則有:

x×1.84g·cm-3×98%/98g·mol-1+400L×1mol·L-1=600L×3mol·L-1,解得x=7.61×104 mL=76.1L。

II.1)根據(jù)圖象中沉淀先增加后部分溶解可知:溶液中一定含有:Mg2和Al3+,所以一定不含CO32-、AlO2,并且含有鎂離子的物質(zhì)的量為3mol,氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀一共是5mol,根據(jù)元素守恒,所以含有鋁離子的物質(zhì)的量2mol;

加入8mol過氧化鈉會生成4mol氧氣,而圖象中生成了6mol氣體,說明生成的氣體除了過氧化鈉和溶液反應(yīng)生成的氧氣之外,還一定有2mol其他氣體生成,而只能是氨氣,所以一定含有2mol銨根離子,所以一定不含有氫氧根離子;圖象中加入過氧化鈉的物質(zhì)的量在0~amol之間時,沒有沉淀生成,所以溶液中含有H,由于加入8mol過氧化鈉時生成的沉淀達(dá)到最大量5mol,8mol過氧化鈉會生成16mol氫氧化鈉,而生成2mol氫氧化鋁、3mol氫氧化鎂、2mol氨氣消耗的氫氧化鈉為:2mol×3+3mol×2+2mol=14mol,所以有2mol氫氧化鈉與氫離子反應(yīng),氫離子的物質(zhì)的量為2mol;

并且物質(zhì)的量為2mol,溶液中一定還含有陰離子,可能為氯離子,鉀離子不能確定是否存在,

根據(jù)電荷守恒:所以n(H)+3n(Al3+)+n(NH4)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-),所以氯離子物質(zhì)的量≥16mol,即:

離子種類 HAl3+ NH4 Mg2+ Cl

物質(zhì)的量(mol)2 2 2 3 ≥16

所以溶液中一定存在的陽離子為:H、Al3+、NH4、Mg2+;含有的陽離子的物質(zhì)的量之比為:n(H):n(Al3+):n(NH4):n(Mg2+)=2:2:2:3;溶液中一定不存在的陰離子為:OH、CO32-、AlO2

故答案為:H、Al3+、NH4、Mg2+;2:2:2:3;OH、CO32-、AlO2

(2)生成的沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鋁,其中氫氧化鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:Al(OH)3+OH═AlO2+2H2O。

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A. 實驗時需先點燃E處的酒精燈

B. 二氯化二硫(S2Cl2)與水反應(yīng)的產(chǎn)物為:S、H2S、HCl

C. C、D中所盛試劑依次為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸

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I.CuCl2固體遇水易水解。實驗室用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣,并與粗銅(含雜質(zhì)鐵)反應(yīng)制備氯化銅(鐵架臺、鐵夾及酒精燈省略)。

(1)寫出裝置A中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:_______________________________,裝置C的作用是_______________________________

(2)完成上述實驗,按氣流方向連接各儀器接口的順序是a→_________________________。(每種儀器限使用一次)

(3)上述D裝置的作用是____________________

(4)實驗完畢,取試管中的固體用鹽酸溶解后,欲提純氯化銅(原粗銅含雜質(zhì)鐵)可加入_________,并過濾。

A.Cu B.CuCO3 C.CuO D.NaOH

ⅡCuCl是應(yīng)用廣泛的有機合成催化劑,可采取不同方法制取。CuCl晶體呈白色,露置于潮濕空氣中易被氧化。

方法一向上述制得的氯化銅溶液中通入SO2,加熱一段時間即可制得CuCl,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_______________________________

方法二 銅粉還原CuSO4溶液

已知:CuCl難溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+ 2Cl [CuCl3]2(無色溶液)。

(1)①中,“加熱”溫度不宜過高和過低,目的是_______________,當(dāng)觀察到_________________________________________________________________________________現(xiàn)象,即表明反應(yīng)已經(jīng)完全。

(2)②中,加入大量水的作用是______________。(從平衡角度解釋)

(3)溶液中氯離子濃度達(dá)到一定量時,生成CuCl會部分溶解生成CuCl2-在一定溫度下建立兩個平衡: Cu Cl(s)Cu+(aq) + Cl-(aq)   Ksp=1.4x10-6  Cu Cl(s) + Cl(aq)CuCl2-(aq)  K=0.35

分析[Cu+]、[CuCl2-]Ksp,K的數(shù)學(xué)關(guān)系,在圖中畫出「Cu+]、[CuCl2-]的函數(shù)關(guān)系曲線(要求至少標(biāo)出曲線上一個坐標(biāo)點)

_______________

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【題目】下列物質(zhì)中能與醋酸發(fā)生反應(yīng)的是

石蕊 乙醇 溴乙烷 金屬鋁 氧化鎂 碳酸鈣 氫氧化銅

A①④⑤⑥⑦⑧ B②③④⑤⑧ C①②④⑤⑥⑦ D.全部

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