【正文】 液中逐滴加入物質(zhì) 的量濃度相同的 A溶液 ,直至 A溶液過量 ,生成化合 物 XY4Z(X、 Y、 Z表示元素符號 )。 討論上述實(shí)驗(yàn)過 程中離子濃度的大小順序 、 對應(yīng)溶質(zhì)的化學(xué)式和 溶液的 pH。 試填寫表中空白 (要求填寫有關(guān)粒子 的化學(xué)式 : 離子濃度由大到小 的順序 溶質(zhì)的 化學(xué)式 溶液的 pH Ⅰ c(XY )c(Z)c(OH)c(H+) pH7 Ⅱ c(XY )=c(Z) XY4Z、 XY3H 2O Ⅲ XY4Z pH7 Ⅳ c(Z)c(H+)c(XY ) c(OH) pH7 ?4?4?4c(Cl)c(NH )c(H+)c(OH) ?4NH4Cl、 HCl (3)B在空氣中完全燃燒生成 E,在一定條件下 E與 O2 發(fā)生反應(yīng)生成 F。 ①將 mol E和 mol O2放入容積為 1 L的 密閉容器中 ,在一定條件下達(dá)到平衡 ,測得 c(F)= mol/L。 E的平衡轉(zhuǎn)化率為 。 ②已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) ,當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀 態(tài)時 ,下列措施中有利于提高 E的平衡轉(zhuǎn)化率的有 (填字母 )。 壓強(qiáng) 解析 由題意知 ,A為 HCl,B為 H2S,C為 NH3,D為 CH4。 (1)CH4中含有的化學(xué)鍵為共價鍵 ,根據(jù)題意可寫出 CH4燃燒的熱化學(xué)方程式。 (2)向一定量 NH3的稀溶液中逐滴加入物質(zhì)的量濃度 相同的 HCl溶液 ,直至 HCl溶液過量 ,生成化合物 NH4Cl。 上述實(shí)驗(yàn)過程中離子濃度的大小順序 、 對 應(yīng)溶質(zhì)的化學(xué)式和溶液的 pH如下表： 離子濃度由大到小 的順序 溶質(zhì)的 化學(xué)式 溶液的 pH Ⅰ c(NH )c(Cl) c(OH)c(H+) NH4Cl、 NH3H2O pH7 Ⅱ c(NH )=c(Cl) NH4Cl、 NH3H2O pH=7 Ⅲ c(Cl)c(NH ) c(H+)c(OH) NH4Cl pH7 Ⅳ c(Cl)c(H+) c(NH ) c(OH) NH4Cl、 HCl pH7 ?4?4?4?4 Ⅰ 表示向 NH3 H2O中加入的 HCl溶液相對較少 ,NH3 H2O剩余較多 。Ⅱ 表示向 NH3 H2O中加入的 HCl溶液 相對增多 ,NH3 H2O剩余較少 ,由電荷守恒得 :c(NH ) +c(H+)=c(OH)+c(Cl),已知 c(NH )=c(Cl),則 c(H+) =c(OH),pH=7。Ⅲ 表示 NH3 H2O與 HCl溶液恰好完全 反應(yīng)生成 NH4Cl,離子濃度大小關(guān)系為 :c(Cl) c(NH )c(H+)c(OH)。Ⅳ 表示向 NH3 H2O中加入的 HCl溶液已過量 ,反應(yīng)后溶質(zhì)有 NH4Cl、 HCl。 ?4?4?4 (3)H2S在空氣中完全燃燒生成 SO2,在一定條件下 SO2與 O2發(fā)生反應(yīng)生成 SO3。 ① 2SO2 + O2(g) 2SO3 (g) 起始濃度 /mol/L 平衡濃度 /mol/L α(SO 2)= 100%=80%。 0 () () m ol /m ol /L)( ? ② 由于上述反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng) ,當(dāng) 降低溫度和增大壓強(qiáng)時平衡右移 ,有利于提高 SO2的 平衡轉(zhuǎn)化率。 答案 (1)共價鍵 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(l) Δ H=890 kJ/mol (2)NH4Cl、 NH3H 2O pH=7 c(Cl)c(NH )c(H+)c(OH) NH4Cl、 HCl (3)① K= 103 80% ② BC )O()SO()SO(22232ccc?4實(shí)驗(yàn)突破 利用離子之間的沉淀反應(yīng)進(jìn)行分離、提純，是 中學(xué)化學(xué)中一種常用的分離方法。關(guān)于沉淀分離中 的一些技術(shù)問題是中學(xué)生必須掌握的重要技能，也 是高考考查的熱點(diǎn)。 1. 電解質(zhì)溶液中可形成難溶物的離子可生成沉淀， 如：氯化鋇溶液和硫酸鈉溶液可以反應(yīng)生成硫酸 鋇沉淀；另外，微溶物也可向生成難溶物的方向 轉(zhuǎn)化，如向 AgNO3溶液中依次加入氯化鈉溶液、 溴化鈉溶液、碘化鉀溶液，會依次生成白色 （ AgCl）沉淀 → 淡黃色（ AgBr）沉淀 → 黃色 （ AgI）沉淀。 2. 利用沉淀法進(jìn)行物質(zhì)的分離提純主要應(yīng)遵循除雜 三原則，即：①所選試劑一般只能與雜質(zhì)反應(yīng)， 且雜質(zhì)與試劑反應(yīng)的生成物要跟被提純物質(zhì)易分 離，而最佳試劑是將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)。 ②除雜后的物質(zhì)成分不變。③實(shí)驗(yàn)過程和操作方 法簡單易行。 3 ． 調(diào)節(jié)溶液 pH 沉淀法 當(dāng)溶液中含有多種金屬陽離子而難以分離時，常常利用 金屬氫氧化物溶度積的不同，通過控制溶液 pH 而將某 些金屬陽離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物分離出去。如：當(dāng)溶液中 含有銅離子和鋁離子時，常向溶液中加入過量的氧化銅 粉末，降低溶液的酸性，把鋁離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀， 最后過濾出去。此法的優(yōu)點(diǎn)是過量的氧化銅不會和溶液 中的銅離子反應(yīng)。 4 ． 沉淀分析法中的幾個典型問題 在有些實(shí)驗(yàn)中不但要把沉淀分離出來，還要準(zhǔn)確稱量所 得沉淀的質(zhì)量。因此，一方面要讓沉淀劑適當(dāng)過量，另 一方面還要把沉淀洗滌干凈。 (1) 沉淀劑過量的檢驗(yàn) 根據(jù)沉淀溶解平衡原理可知，欲使雜質(zhì)離子沉淀完全， 應(yīng)加入稍過量的沉淀劑。那么，如何判斷沉淀劑已加入 過量呢？一般的操作方法是：把反應(yīng)混合物靜置后，吸 取少量上清液，置于一潔凈的試管中，再滴加少量的沉 淀劑，若沒有沉淀生成則證明沉淀劑已過量。 (2) 沉淀的洗滌 由于沉淀生成時，表面溶液吸附一定量的離子 ( 尤其是沉 淀成分離子 ) 。因此，過濾后緊接著要進(jìn)行沉淀的洗滌。 洗滌方法是：向過濾器中慢慢注入適量的蒸餾水，至剛 好浸沒沉淀，然后靜置，讓其自然流下，重復(fù)以上操作 2 ～ 3 次，直至洗滌干凈。 (3) 沉淀是否洗滌干凈的檢驗(yàn) 欲檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，主要是檢驗(yàn)洗滌液中是否還 含有在溶液中吸附的離子。一般的檢驗(yàn)方法是：取少量 最后一次的洗滌液，置于一潔凈的試管中，再滴加少量 的檢驗(yàn)試劑，若沒有特征現(xiàn)象出現(xiàn)則證明沉淀已洗滌干 凈。 【 典例導(dǎo)析 】 現(xiàn)有含 KCl、 K2SO4和 KNO3的混合溶液 , 選擇適當(dāng)?shù)脑噭⑵滢D(zhuǎn)化為相應(yīng)的沉淀或固體 ,從 而實(shí)現(xiàn) Cl、 SO 和 NO 的相互分離 。 相應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 過程可用如圖表示 : ?24 ?3 (1)寫出上述實(shí)驗(yàn)過程中所用試劑的名稱 : 試劑 1 ,試劑 2 , 試劑 4 。 (2)恰當(dāng)?shù)乜刂圃噭?4的加入量的方法是 。 (3)加入過量試劑 3的目的是 。 (4)在加入試劑 4后 ,獲得固體 D的實(shí)驗(yàn)操作 ④ 是 (填操作名稱 )。 解析 實(shí)現(xiàn) Cl、 SO 、 NO 的分離 ,依據(jù)離子的 性質(zhì) ,將其轉(zhuǎn)化為沉淀或單一溶液 。 依據(jù)反應(yīng) Cl +Ag+ AgCl↓, SO +Ba2+ BaSO4↓, 但由于 AgCl、 Ag2SO4都是不溶于水或微溶于水的固體 ,所 以試劑 1為 BaCl2溶液或