化學(xué)名師講練大一輪復(fù)習(xí)方略人教通用版高考新風(fēng)向命題新情境1-2溶液配制和溶解度曲線

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。高考新風(fēng)向·命題新情境鉛酸蓄電池自1859年由普蘭特發(fā)明以來,至今已有一百多年的歷史,技術(shù)十分成熟,是全球上使用最廣泛的化學(xué)電源,廣泛應(yīng)用于汽車、電動(dòng)車以及通訊、儀器儀表、雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著世界能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高,在二次電源使用中,鉛蓄電池已占有85%以上的市場(chǎng)份額。鉛酸蓄電池以技術(shù)成熟、成本低、大電流放電性能佳、適用溫度范圍廣、安全性高,可做到完全回收利用等優(yōu)點(diǎn)在汽車起動(dòng)電池和電動(dòng)車領(lǐng)域尚無法被其他電池取代。我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬噸。從含鉛廢料(含PbSO4、PbO2、PbO等)中回收鉛,實(shí)現(xiàn)鉛的再生,意義重大。一種回收鉛的工藝流程如下:問題1.過程Ⅰ,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)如圖1;Na2SO4、Na2CO3的溶解度如圖生產(chǎn)過程中的溫度應(yīng)保持在40℃,若溫度降低,PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降。根據(jù)如圖,解釋可能原因是什么?(素養(yǎng)角度——提示:①溫度降低,反應(yīng)速率降低;②隨著反應(yīng)的進(jìn)行,碳酸鈉的量減少,Na2CO3濃度降低,反應(yīng)速率降低。問題溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示。(素養(yǎng)角度——變化觀念與平衡思想)(1)過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用,其目的可能是什么?提示:過程Ⅱ脫硫過程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOHPbO+Na2SO4+H2O,而濾液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)逆向移動(dòng),減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率,同時(shí)重復(fù)利用NaOH。(2)過濾Ⅲ的目的是提純,綜合上述溶解度曲線,簡(jiǎn)述過程Ⅲ的操作。提示:根據(jù)PbO的溶解度曲線,提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,降溫結(jié)晶、過濾,洗滌并干燥即可得到Pb。1.甲酸鈣廣泛用于食品、化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上,在300～400℃左右分解。某研究性學(xué)習(xí)小組以工業(yè)碳酸鈣(主要成分為CaCO3,雜質(zhì)為Al2O3、FeCO3)為原料,先制備無機(jī)鈣鹽,再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣。結(jié)合圖中幾種物質(zhì)的溶解度曲線及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為mol·L1計(jì)算),a.甲酸鈉mol·L1的硝酸c.澄清石灰水請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)步驟:步驟1:稱取g甲酸鈉溶于約20mL水中,配成溶液待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1Al3+Fe2+步驟2:_________________________________________________。

步驟3:_________________________________________________。

步驟4:過濾后,將濾液與甲酸鈉溶液混合,調(diào)整溶液pH為7～8,充分?jǐn)嚢?所得溶液經(jīng)________、趁熱過濾、洗滌、干燥得甲酸鈣晶體。

【解析】步驟2:固體為金屬氧化物及碳酸鹽,故可用硝酸進(jìn)行溶解,且硝酸還具有強(qiáng)氧化性,可將亞鐵離子氧化成鐵離子,更易除去。步驟3:鐵離子在pH為3.2時(shí)沉淀完全,鋁離子在pH為5時(shí)沉淀完全,故若要除去雜質(zhì)離子,則加入石灰水調(diào)節(jié)pH至5;步驟4:由圖象可知,溫度較高時(shí),甲酸鈣溶解度很低,而其余物質(zhì)溶解度挺高,若要得到純凈的甲酸鈣晶體,則所得溶液需經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥。答案:用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品用石灰水調(diào)整溶液的pH=5蒸發(fā)結(jié)晶2.利用廢堿渣(主要成分是Na2CO3)處理硫酸廠尾氣中的SO2可制得無水Na2SO3(成品),其流程如下:下圖所示為亞硫酸鈉的溶解度曲線,則上述流程中的“結(jié)晶”方法是________________(填“蒸發(fā)結(jié)晶”或“降溫結(jié)晶”),圖中a點(diǎn)所示分散系類別為__________________________________________________________________________________________________;

【解析】根據(jù)溶解度曲線,可用蒸發(fā)結(jié)晶;圖中a點(diǎn)所示分散系類別為有晶體析出,即為(懸)濁液。答案:蒸發(fā)結(jié)晶(懸)濁液4是一種難溶于水、易溶于硫酸的固體,可用作金屬防腐劑。實(shí)驗(yàn)室利用FeSO4·7H2O和H3PO4。(第一級(jí)電離常數(shù)Ka1=7.5×103)制備FePO4流程如下:FeSO4與(NH4)2SO4反應(yīng)可制得摩爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。摩爾鹽易溶于水,不溶于乙醇,性質(zhì)比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,接近100請(qǐng)補(bǔ)充完整由久置于空氣中的FeSO4·7H2O樣品合成摩爾鹽的實(shí)驗(yàn)步驟:將樣品溶于適量的硫酸溶液中,加熱使其溶解,然后向其中加入

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可選試劑:蒸餾水、飽和硫酸銨溶液、3%H2O2、銅粉、鐵粉、無水乙醇?！窘馕觥繉?shí)驗(yàn)步驟:將樣品溶于適量的硫酸溶液中,加熱使其溶解,然后向其中加入足量鐵粉,趁熱過濾,向?yàn)V液中加入計(jì)算量的飽和硫酸銨溶液,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用無水乙醇洗滌、低于100答案:足量鐵粉,趁熱過濾,向?yàn)V液中加入計(jì)算量的飽和硫酸銨溶液,燕發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用無水乙醇洗滌、低于1004.實(shí)驗(yàn)室中利用含銀廢料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸銀的實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:向廢液中加入足量NaCl溶液,將所得沉淀過濾,并洗滌干凈。步驟2:將沉淀放入燒杯,并放入鋁片,再加入20%的Na2CO3溶液至浸沒固體,加熱攪拌,至沉淀變?yōu)榛野咨玔含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反應(yīng)的AgCl]。取出鋁片,過濾并洗滌沉淀。步驟3:……已知AgNO3和Al(NO3)3的溶解度曲線如圖所示,請(qǐng)補(bǔ)充完整由步驟2中所得灰白色沉淀制取硝酸銀固體的實(shí)驗(yàn)方案:向所得灰白色混合物中

__________,

得到硝酸銀晶體(實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑有稀鹽酸、稀硝酸、冰水)?！窘馕觥坎襟E2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反應(yīng)的AgCl,可向沉淀中加入足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后,過濾,洗滌沉淀