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1、專題講座八專題講座八溶液中平衡及其移動的應用溶液中平衡及其移動的應用 主題一水解除雜 【解題策略】 利用水解除雜無論在化學工業(yè)還是化學實驗中都具有非常重要的意義，其原理是根據鹽的水解程度的不同，通過調節(jié)溶液pH使部分陽離子轉化為沉淀而除去。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3雜質，因Fe3水解程度比Mg2水解程度大，可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3等，調節(jié)溶液pH，使Fe3的水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀而除去；注意不能加NaOH、NH3H2O等可溶性堿，因pH升高太迅速，且堿過量不易覺察，Mg2也可能轉化為Mg(OH)2沉淀，還會引入NH、Na等雜質。 【例1】廢棄物的綜合
2、利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護環(huán)境。實驗室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如下： (1)銅帽溶解時加入H2O2的目的是_(用化學方程式表示)。 銅帽溶解完全后，需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是_。CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O 加熱加熱(至沸至沸) 滴定選用的指示劑為_，滴定終點觀察到的現象為_。 若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡，所測定的Cu2含量將會_(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (3)已知pH11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開
3、始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL1計算)。開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9淀粉溶液淀粉溶液 藍色褪去藍色褪去 偏高偏高 實驗中可選用的試劑：30% H2O2、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 NaOH。 由除去銅的濾液制備ZnO的實驗步驟依次為： _； _； 過濾； _； 過濾、洗滌、干燥；900 煅燒。滴加滴加1.0 molL1 NaOH，調節(jié)溶液，調節(jié)溶液pH約為約為5(或或3.2pH5.9)，使，使Fe3沉淀完全沉淀完全 向濾液中加入適量向濾液中加入適量30% H2O2，使其充分反應，使其充分反應 向濾液中滴加
4、向濾液中滴加1.0 molL1 NaOH，調節(jié)溶液，調節(jié)溶液pH約為約為10(或或8.9pH11)，使，使Zn2沉淀完全沉淀完全 【解析】本題主要考查廢電池中銅的回收以及ZnO的制備實驗。(1)銅與稀硫酸不反應，加入H2O2可以將銅氧化。H2O2不穩(wěn)定，受熱分解生成氧氣逸出。(2)根據碘遇淀粉變藍色的性質，可用淀粉作指示劑。在錐形瓶中加入淀粉溶液，溶液變藍色，滴入Na2S2O3標準溶液，待溶液的藍色褪去，即證明I2全部反應。若溶液中H2O2沒有除盡，H2O2具有強氧化性，會氧化Na2S2O3，導致Na2S2O3標準溶液使用偏多，算出的Cu2的含量偏高。(3)Fe2與Zn2完全沉淀時的pH相差不
5、大，直接沉淀時生成的Zn(OH)2不純，故可先加入氧化劑H2O2(該氧化劑不引入雜質離子)將Fe2轉化為Fe3，調節(jié)pH在3.2至5.9之間，目的是將Fe3全部沉淀，而保留Zn2不沉淀。過濾后，再調節(jié)pH大于8.9，使Zn2全部沉淀，但是pH不能超過11，否則Zn(OH)2會被溶解。最后煅燒Zn(OH)2使其分解得ZnO。CNClO=CNOCl 調節(jié)廢水調節(jié)廢水pH，使其轉化成，使其轉化成Cr(OH)3沉淀除去沉淀除去 (4)取少量待測水樣于試管中，加入NaOH溶液觀察到有藍色沉淀生成，繼續(xù)加至不再產生藍色沉淀為止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，藍色沉淀轉化成黑色沉淀，解釋產生該現象的原因
6、_。 Cu22OH=Cu(OH)2；Cu(OH)2(s)S2(aq)=CuS(s)2OH(aq)或或Ksp(CuS)KspCu(OH)2，使沉淀向更難溶的方向轉化使沉淀向更難溶的方向轉化 專 題 強 化 1Ba(NO3)2可用于生產綠色煙花、綠色信號彈、炸藥、陶瓷釉藥等。鋇鹽行業(yè)生產中排出大量的鋇泥主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等，某主要生產BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體(不含結晶水)，其部分工藝流程如下： 又已知：Fe3和Fe2以氫氧化物形式沉淀完全時，溶液的pH分別為3.2和9.7； Ba(NO3)2晶體的分解溫度：592 ； Ksp(B
7、aSO4)1.11010， Ksp(BaCO3)5.1109。 (1)該廠生產的BaCO3因含有少量BaSO4而不純，提純的方法是：將產品加入足量的飽和Na2CO3溶液中，充分攪拌，過濾，洗滌。試用離子方程式說明提純原理_。 (2)上述流程酸溶時，Ba(FeO2)2與HNO3反應生成兩種硝酸鹽，反應的化學方程式為 _。 (3)該廠結合本廠實際，選用的X為_(填選項字母)； ABaCl2BBaCO3 CBa(NO3)2 DBa(OH)2Ba(FeO2)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O B (4)中和使溶液的pH為45目的是_；結合離子方程式簡述原理 _。 (5)從Ba(N
8、O3)2溶液中獲得其晶體的操作方法是 _。 (6)測定所得Ba(NO3)2晶體的純度：準確稱取W克晶體溶于蒸餾水，加入足量的硫酸，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量其質量為m克，則該晶體的純度為_。 蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾 使使Fe3完全沉淀完全沉淀 Fe33H2OFe(OH)33H，BaCO3消耗消耗H，使使Fe3水解平衡右移水解平衡右移，形成形成Fe(OH)3沉淀沉淀 解析：(1)利用難溶鹽的沉淀轉化，將BaSO4加入飽和Na2CO3溶液中形成懸濁液，CO結合BaSO4電離出的Ba2生成BaCO3，使BaSO4的沉淀溶解平衡不斷右移，最終全部溶解。 (5)由題中信
9、息可知，硝酸鋇在592 即可分解，應蒸發(fā)濃縮后冷卻結晶過濾獲得硝酸鋇晶體，不能采取加熱蒸干的方法。 2重金屬離子對河流及海洋造成嚴重污染。某化工廠廢水(pH2.0，1 gmL1)中含有Ag、Pb2等重金屬離子，其濃度各約為0.01 molL1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關數據如下： (1)你認為往廢水中投入_(填選項字母)，沉淀效果最好。 ANaOH BNa2S CKI DCa(OH)2難溶電解質AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.310175.61086.310507.11091.210153.41028B (2)如果用生石灰處理上述廢水，使溶液的pH8.0，處理后的廢水中c(Pb2)_。 (3)如果用食鹽處理其只含Ag的廢水，測得處理后廢水中NaCl的質量分數為0.117%。若環(huán)境要求排放標準為c(Ag)低于1.0108 molL1，問該工廠處理后的廢水中c(Ag)_，是否符合排放標準_(填“是”或“否”)。 已知Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2。1.2103 molL1 9109 molL1 是是 解析：(1)由表中數據看出Ag2S、PbS的Ksp數量級最小，且遠遠小于其他物質，故加入硫化物使Ag、Pb2轉化為Ag2S、PbS而除去效果最好。
高考化學總復習 專題講座8 溶液中平衡及其移動的應用課件
