化学化水溶液中的离子平衡的专项培优易错难题练习题及答案解析.docx

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1、【化学】化学化水溶液中的离子平衡的专项培优易错难题练习题及答案解析一、水溶液中的离子平衡1．实验室以工业废渣（主要含CaSO·2HO，还含少量SiO、AlO、FeO）为原料制取轻4222323质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：（1）室温下，反应22CaSO4(s)+CO3(aq)CaCO3(s)+SO4(aq)达到平衡，则溶液中cSO42=________[Ksp(CaSO4)=4.8×-5，K-9cCO3210sp(CaCO3)=3×10]。（2）将氨水和NH43423________；浸HCO溶液混合，可制得(NH)CO溶液，其离

2、子方程式为取废渣时，向(NH423________。)CO溶液中加入适量浓氨水的目的是（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有________。（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的2CaCl溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：33沉淀完全；______[已知pH=5时Fe(OH)和Al(OH)pH=8.5时Al(OH)开始溶解

3、。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)]。32【来源】2019年江苏卷高考化学试题【答案】1.6×104HCO3+NH3·H2ONH+2O(或4+CO3+H2HCO3+NH3·H2ONH+22CaSO4+CO3+H2O)增加溶液中CO3的浓度，促进4的转化温度过高，(NH423加快搅拌速率在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观)CO分解察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤【解析】【分析】（1）反应CaSO2-（aq）CaCO2-（aq）的平衡常数表达式为4（s）+CO33（

4、s）+SO4c（SO24）2，结合CaSO4和CaCO3的Ksp计算；c（CO3）（2）氨水与NH4HCO3反应生成（NH4）2CO3；加入氨水抑制（NH4）2CO3的水解；（3）温度过高，（NH4）2CO3分解，使CaSO4转化率下降；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合反应的特点从影响反应速率的因素分析；（4）根据工业废渣中的成分知，浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO3223和、SiO、AlOFeO；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将232CaCO完全转化为CaCl，

5、同时AlO、FeO转化成AlCl、FeCl，过滤除去SiO，结合题给322323332已知，再利用Ca（OH）2调节pH除去Al3+和Fe3+。【详解】（1）反应CaSO（s）+CO32-（aq）CaCO2-（aq）达到平衡时，溶液中43（s）+SO4c（SO24）2=c（CO3）（2）（2（）5cCa）KspCaSO44.81044?SO4===1.622K（9×10。答案：1.6×10（）（））cCaspCaCO?310?CO33（2）NH43423HCO属于酸式盐，与氨水反应生成（NH）CO，反应的化学方程式为NHHCO+NH·HO=（NH）CO

6、+HO[或NHHCO+NH·HO（NH）CO+HO]，离子方4332423243324232程式为HCO3-324+2-2-32O4+2-2333+NH·HO=NH+CO+HO（或HCO+NH·HNH+CO+HO）；浸取废渣时，加入的（NH423属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡：32-）COCO+NH4++H2OHCO3-+NH3·H2O，加入适量浓氨水，水解平衡逆向移动，溶液中CO32-的浓度增大，反应CaSO2-（aq）CaCO2-（aq）正向移动，促进CaSO4（s）+CO33（s）+SO44的转化。答案：HCO-+2--+2-+H2O）3+NH

7、3·H2O=NH4+CO3+H2O（或HCO3+NH3·H2ONH4+CO3增加溶液中CO2-的浓度，促进CaSO34的转化（3）由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，（NH4）2CO3分解，从而使CaSO4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。答案：温度过高，（NH4）2CO3分解加快搅拌速率（4）工业

8、废渣主要含CaSO4222323423溶·2HO，还含有少量SiO、AlO和Fe