好沉淀完全时,溶液中c(S2-)=KspPbS1.0×10-5 mol•L-1=9.04×10-24mol•L-1,故Cu2+和Pb2+均沉淀完全时,溶液中c(S2-)不低于9.04×10-24 mol•L-1。(5)由题意知,反应物有AsCl3、Na3PO2、HCl,生成物有As、H3PO3,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式:2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O===2As+3H3PO3+9NaCl。(6)由流程图可知,电解SbCl3得到Sb和SbCl5,根据得失电子守恒,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2。(7)充电时是电解池,Cl-向阳极移动,根据电流方向可知,Cl-应向下移动;放电时,Mg(液)为负极,失去电子生成Mg2+,由题意知,工作时中间层熔融盐的组成不变,故在正极Mg2+得电子,生成金属镁,电极反应式为Mg2++2e-===Mg。
答案:(1)SiO2 (2)Sb2S3+3SbCl5===5SbCl3+3S
(3)SbCl5 (4)9.04×10-24 mol•L-1 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3(或其他合理答案) (5)2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O===2As+3H3PO3+9NaCl
(6)3∶2 (7)下 Mg2++2e-===Mg
6.解析:(1)反应①投入物质是MnO2、KOH和氧气,生成物质是K2MnO4,反应式为MnO2+O2+KOH→K2MnO4+H2O,利用化合价升降法进行配平,即反应方程式2MnO2+4KOH+O2=====高温2K2MnO4+2H2O;反应③利用铝的强还原性,把Mn置换出来,反应方程式为3Mn3O4+8Al=====高温4Al2O3+9Mn;(2)除去CO2-3一般用Ca2+或Ba2+,因此加入可溶性的钙盐或钡盐;得到纯的高锰酸钾,需要进行重结晶;(3)黑色沉淀是MnO2,因此有MnO-4+Mn2+→MnO2↓,根据化合价的升降法进行配平得到:2MnO-4+3Mn2+→5MnO2↓,遵循电荷守恒和原子守恒,即反应物中有H2O参与,生成物H+,即离子反应方程式为2MnO-4+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+;(4)根据溶度积,c(Mn2+)=Ksp/c2(OH-)=2.4×10-13/(10-4)2 mol•L-1=2.4×10-5 mol•L-1;(5)利用铁转化成Fe2+,MnO-4把Fe2+氧化,达到除去MnO-4的目的,根据电解原理,A是阳极,其材料是Fe,阳极反应Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,反应方程式为5Fe2++MnO-4+9OH-+4H2O===5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓。
答案:(1)2MnO2+4KOH+O2=====高温2K2MnO4+2H2O 3Mn3O4+8Al=====高温4Al2O3+9Mn
(2)可溶性的钙盐或钡盐均可 重结晶
(3)2MnO-4+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ (4)2.4×10-5mol/L
(5)Fe 5Fe2++MnO-4+9OH-+4H2O===5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓
7、解析(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率。(2)根据以上分析,操作1为过滤,滤渣主要成分为Fe(OH)3。(3)已知NaBO2易溶于水,在碱性条件下稳定存在,所以除硅、铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;②提供碱性溶液抑制NaBO2水解。(4)根据化合价代数和为0,则氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为-1价;MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应生成NaBH4和MgO,则化学方程式为2MgH2+NaBO2 NaBH4+2MgO。(5)在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,则阴极室BO2-得电子发生还原反应生成BH4-,则电极反应式为BO2-+6H2O+8e- BH4-+8OH-。(6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,则反应的离子方程式为4Cu2++BH4-+8OH- 4Cu+BO2-+6H2O。
答案(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等(答1点即可)
(2)过滤 Fe(OH)3
(3)提供碱性溶液抑制NaBO2水解
(4)-1价 2MgH2+NaBO2 NaBH4+2MgO
(5)BO2-+6H2O+8e- BH4-+8OH-
(6)4Cu2++BH4-+8OH- 4Cu+BO2-+6H2O
8.解析:(1)用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3,离子方程式为BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq),根据平衡常数的定义,结合方程式可知K= = =0.04,饱和硫酸钡溶液中,SO42-浓度是1×10-5 mol/L,所以此时CO32-浓度是1×10-5 mol/L÷0.04=2.5×10-4 mol/L。(2)酸浸时,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳,离子反应为BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O。(3)由 TiCl4在常温下是无色液体,遇水容易发生水解可知,在配制时为抑止其水解,需将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释。(4)向混合液中加入TiCl4溶液和H2C2O4溶液反应得到草酸氧钛钡和HCl,故可循环使用的物质X是HCl;草酸氧钛钡晶体表面附着氯离子,验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法为:取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净。(5)BaTiO(C2O4)2•4H2O煅烧,发生分解反应,由元素守恒可知,生成高温下的气体产物有CO、CO2、H2O(g)。
答案:(1)BaSO4(s)+CCO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)
0.04(或1/25) 2.5×10-4
(2)BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
(3)抑制TiCl4的水解
(4)HCl 取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净
(5)CO2 H2O(g)