3.1水与水溶液同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．某温度下，向c(H＋)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaOH固体，保持温度不变，测得溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是
A．该温度高于25 ℃
B．由水电离出来的OH-的浓度为1×10-11mol·L-1
C．加入NaOH固体抑制水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(H＋)增大
2．常温下，下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比是
①0.1 mol/L的NaHSO4溶液
②0.01 mol/L的NaOH溶液
③pH=4的NH4Cl溶液
④pH=10的Na2CO3溶液
A．1∶10∶100∶1000 B．1∶10∶104∶1010
C．1∶10∶1010∶104 D．1∶10∶109∶109
3．下列实验操作或实验方案，能达到目的的是
选项 实验操作或实验方案 目的
A 向有MnO2固体的圆底烧瓶中加入浓盐酸，产生的气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸 制取并纯化氯气
B 取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液 检验Na2SO3固体是否变质
C 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验某气体，试纸变蓝 证明该气体为Cl2
D 将NaOH待测液滴在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照 测定NaOH溶液的pH
A．A B．B C．C D．D
4．下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A．c(H+)=0.1mol/L的溶液中：
B．c(OH-)=0.1mo/L的溶液中：
C．某透明溶液中：
D．加铝生成氢气的溶液中：
5．25℃时，①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的H2SO4溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液，有关上述溶液的比较中，正确的是
A．将②、④溶液混合后，溶液pH=7，则消耗溶液的体积：②<④
B．水电离的c(H＋)：①=②=③=④
C．将①溶液与④溶液等体积混合后，pH>7
D．向10mL上述四溶液中各加入90mL水后，溶液的pH：③>④>①>②
6．常温下，下列溶液中一定不能大量共存的离子组是
A．的溶液中：
B．的溶液中：
C．的溶液中：
D．的溶液中：
7．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是
A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B．用广泛pH试纸测得氯水的pH为2
C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏高
D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照
8．某实验小组进行不同价态硫转化的探究实验，向硫化钠溶液中通入过量二氧化硫，产生黄色浑浊，过滤后取滤液分成两份，向其中一份中加入品红溶液，品红褪色：向另一份溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液也褪色。下列关于该实验的相关说法错误的是
A．黄色浑浊是单质硫
B．不考虑温度变化，SO2的通入抑制了原硫化钠溶液中水的电离
C．产生浑浊的离子方程式为：
D．两份溶液褪色的原理不相同
9．已知前18号元素W、X、Y、Z，在常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．W在自然界中只有游离态
B．简单离子半径：Z>Y>W>X
C．最高价含氧酸的酸性：Y>Z
D．Y2Z2分子中极性键和非极性键的个数比为2：1
10．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋。某温度下，向c(H＋)=1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)=1×10－2 mol·L－1.下列对该溶液的叙述不正确的是
A．该温度高于25 ℃
B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10 mol·L－1
C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小
11．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．麦芽糖溶液中：MnO、Na+、、H+
B．该溶液加水后c(H+)/c(OH-)值变大：K+、Cu2+、Br-、
C．溶液：CH3COO-、Ba2+、、Br-
D．能使pH试纸变深蓝色的溶液：K+、Na+、、
12．“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一、某温度下，重水(D2O)的离子积，可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是
A．重水是极弱的电解质，将金属Na加入重水中，重水的电离程度减小
B．该温度下，重水的
C．该温度下，含的重水溶液，其
D．该温度下，在的重水溶液中，加入的重水溶液，充分反应后溶液的(忽略溶液体积的变化)
13．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是
A．若从A点到达C点，可采用升高温度
B．图中五点Kw间的关系：
C．若处在B点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性
D．D点对应的醋酸溶液中由水电离产生的c(H+)=10-6mol/L
14．与可发生反应：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中含有的键数为
B．常温下，的盐酸中含有的数为
C．标准状况下，中的数为
D．中含有的中子数为
15．已知T°C下，KW=1.0×10-13。T°C下，取浓度相同的NaOH溶液和盐酸，以3：1的体积比混合(忽略混合时溶液体积的变化)，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为
A．0.2mol·L-1 B．0.05mol·L-1 C．0.25mol·L-1 D．0.5mol·L-1
二、实验题
16．在通常情况下，硫化氢是一种没有颜色、具有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水而形成氢硫酸。实验室常用如下实验装置利用和制备并进行性质探究。回答下列问题：
(1)装置I方框内合适的装置为 (填标号)。
A． B． C． D． E．
(2)滴加硫酸开始反应，按要求填写下列表格。
实验装置 装置中的试剂 实验预期现象 相关的离子方程式
I 和 黑色固体溶解，有气泡产生
II 溶液 有黑色沉淀产生 ①
III 双氧水 ② ③
IV ④ 气体被吸收 ⑤
(3)上述装置的明显不合理地方是 。
(4)常温下，向溶液中滴加溶液，得到溶液的与溶液体积的关系曲线如图所示。图中a、b、c、d中水的电离程度最大的是 。
17．纳米铁粉可去除水中的。由于其活性较强，制备时常使其表面形成保护性氧化膜。
(1)纳米铁粉的制备。实验室以溶液(碱性)与溶液为原料制备纳米铁粉(装置如图)，将A溶液加入到三颈瓶中，通过滴液漏斗缓慢加入B溶液，产生大量。反应结束后将三颈瓶分别放置0、2、4、6小时，待纳米铁粉表面产生不同厚度的氧化膜后，分别取出固体，洗涤、干燥，得4种纳米铁粉(以、表示)。滴液漏斗内的B溶液是 。中B为+3价，理论上每生成，与反应的的物质的量是 。
(2)研究放置时间对纳米铁粉性能的影响。实验一：室温下，取相同质量的4种纳米铁粉分别投入相同体积、含浓度相同的污水中，一段时间后测量去除率；实验二：取4份相同体积的蒸馏水分别置于三颈瓶中，再各加入相同质量的4种纳米铁粉，搅拌，相同时间后测量溶液中，结果如图所示。请对纳米铁粉制备时放置时间、使用时溶出的少量与去除率之间的关系做出猜想： 。
(3)研究影响纳米铁粉溶出的因素。取一定量蒸馏水，用调节约为6。将其分为相同体积的两份并分别置于三颈瓶中，向其中一只通入；再各加入相同质量的纳米铁粉，搅拌，一段时间后测得未通的三颈瓶内溶液中大于通入的。
①该条件下纳米铁粉溶出的原因是 。
②实验时不将蒸馏水调节至较低，理由是 。
(4)纳米铁粉去除主要是经过“吸附→反应→共沉淀”的过程。，纳米铁粉颗粒表面带正电荷； ，纳米铁粉颗粒表面不带电；，纳米铁粉颗粒表面带负电荷。在水溶液中主要存在微粒平衡浓度占总浓度的百分数与的关系如图。以实验室制得的纳米铁粉去除的水样中的，请补充完整实验方案：将一定量水样置于烧杯中， ，反应一段时间，测量溶液中，待小于，分离出固体。(还可使用的试剂：溶液，)
三、工业流程题
18．焦亚硫酸钠()常作食品防腐剂、漂白剂、疏松剂。某小组回收以辉铜矿为原料火法治铜的尾气中的，制备焦亚硫酸钠，流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧、煅烧之前，辉铜矿要粉碎过筛，其目的是 。
(2)“煅烧”中发生反应的化学方程式为 ，其中 ，还原产物和氧化产物的物质的量之比为 。
(3)转化成的离子方程式为 。
(4)操作X包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)探究的性质。取少量产品溶于水，滴加酸性溶液，振荡，溶液褪色，表明具有的性质有________(填字母)。
A．氧化性 B．还原性 C．不稳定性 D．碱性
(6)为了探究溶液在空气中的变化情况，小组展开如下研究：
查阅资料：常温下，溶液，溶液，溶液。常温下，取溶液放置某环境下空气中，用pH计测定pH与时间关系如图所示(体积变化忽略不计)。
AB段pH降低的主要原因是 。B点pH不能降至1.0的主要原因可能是 (用离子方程式表示)。
19．废钒催化剂的回收、提取和再利用具有显著的经济效益和环保效益。从某种废钒催化剂(含、、、、等)中回收制备的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)工业生产中的钒催化剂一般以硅藻土为载体的优点是 。
(2)“焙烧”的目的有 (填字母)、使低价元素转化为＋5价钒元素。“焙烧”时低价钒元素被氧化生成，还生成的另一种氧化物为 (写化学式)。
A．改变废钒催化剂的结构，便于后续“酸浸”
B．除去废钒催化剂中的有机杂质
C．使废钒催化剂中的杂质氧化，便于除去
(3)“酸浸”时，转化为的化学方程式是 。
(4)不同酸碱性的溶液中，＋5价钒元素的存在形式不同，如图：
“中和”使溶液pH=7.5左右，则该步操作的目的是 。
(5)“离子交换”效率与钒溶液通过离子交换树脂的流速及钒溶液的pH有关。
①钒溶液通过离子交换树脂的流速过慢，会导致溶液滞留，离子交换时间太长：而流速过快也会影响离子交换效果，原因是 。
②吸附容量指在一定温度、一定浓度下，单位交换树脂吸附钒的最大量。某次实验中，测得溶液流速与吸附率、吸附容量的关系数据如表：
吸附流速/() 平均吸附率/% 工作吸附容量/()
0.07 99.12 155.5
0.09 98.99 135.4
0.11 98.35 99.7
选用的吸附流速作为工作流速的理由是 。
③钒吸附液的pH对吸附效果的影响如图所示，“离子交换”时应选用的pH= 。
第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页
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参考答案：
1．B
【分析】某温度下蒸馏水中c(H+)=1×10-6mol/L，则该温度下水的离子积Kw=1×10-12。
【详解】A．某温度下蒸馏水中c(H+)=1×10-6mol/L＞25℃下蒸馏水中c(H+)=1×10-7mol/L，水的电离是吸热过程，则该温度高于25℃，A项正确；
B．NaOH溶液中c(OH-)=1×10-3mol/L，该溶液中c(H+)=mol/L=1×10-9mol/L，碱溶液中H+全部来自水的电离，水电离出的OH-与水电离出的H+相等，则由水电离出来的OH-的浓度为1×10-9mol/L，B项错误；
C．水的电离方程式为H2O H++OH-，NaOH固体溶于水电离出OH-，OH-的浓度增大，使水的电离平衡逆向移动，即抑制水的电离，C项正确；
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(OH-)减小，温度不变Kw不变，则c(H+)增大，D项正确；
答案选B。
2．D
【详解】①0.1 mol/L的NaHSO4溶液中氢离子浓度为0.1 mol/L，水电离生成的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度=；
②0.01 mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01 mol/L，水电离生成的氢离子浓度=；
③pH=4的NH4Cl溶液，氢离子完全来自水的电离，水电离生成的氢离子浓度=10-4 mol/L；
④pH=10的Na2CO3溶液，氢氧根离子完全来自水的电离，水电离生成的氢离子浓度等于水电离生成的氢氧根离子浓度=；
由水电离生成的氢离子浓度之比是1∶10∶109∶109；
故选：D。
3．B
【详解】A．实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，则向有二氧化锰固体的圆底烧瓶中加入浓盐酸不可能生成氯气，故A错误；
B．取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸将亚硫酸钠转化为氯化钠、二氧化硫和水，排出亚硫酸钠的干扰后，再加入足量氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，可以判断亚硫酸钠固体是否变质，故B正确；
C．二氧化氮气体、溴蒸气等也能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘，则试纸变蓝不能证明该气体为氯气，故C错误；
D．测定氢氧化钠溶液的pH时，不能选用湿润的pH试纸，否则测定的溶液pH为稀释后溶液的pH，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．c(H+)=0.1mol/L的溶液呈酸性，能与、反应，同时和之间也能反应生成碳酸根和氢氧化铝，故A错误；
B．氢氧根离子浓度为0.1mol/L的溶液呈碱性，碱性溶液中次氯酸根离子能分别与碘离子、硫离子、亚硫酸根离子发生氧化还原反应而不能大量共存，故B错误；
C．透明溶液中，选项中的四种离子相互之间不反应，能大量共存，故C正确；
D．加铝生成氢气的溶液呈酸性或强碱性，碱性条件下铵根离子、镁离子不能大量存在，酸性条件下氢离子、硝酸根离子与Al反应不生成氢气，故D错误；
故选C。
5．B
【详解】A．pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为10—2mol/L， pH=12的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为10—2mol/L，硫酸为强酸、氢氧化钠为强碱，则②、④溶液等体积混合后溶液pH=7，故A错误；
B．酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，碱电离出的氢氧根离子也抑制水的电离，水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度，由题意可知，酸溶液中氢离子浓度和碱溶液中氢氧根离子浓度都为10—2mol/L，则四种溶液中水电离出的氢离子浓度相等，故B正确；
C．醋酸是弱酸，在溶液中部分电离，pH=2的醋酸溶液浓度大于10—2mol/L，氢氧化钠是强碱，在溶液中完全电离，pH=12的氢氧化钠溶液浓度为10—2mol/L，则将①溶液与④溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性，溶液pH小于7，故C错误；
D．pH相同的酸稀释相同倍数时，强酸溶液pH变化大，则pH都为2的醋酸和硫酸溶液稀释相同倍数后，醋酸溶液pH小于硫酸溶液，pH相同的碱稀释相同倍数时，强碱溶液pH变化大，则pH都为12的氨水和氢氧化钠溶液稀释相同倍数后，氨水溶液的pH大于氢氧化钠溶液，所以稀释后溶液的pH的大小顺序为③＞④＞②＞①，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．的溶液中存在大量和都能在溶液中大量共存，A项不符合题意；
B．离子组内离子间不反应且和也不反应，能够大量共存，B项不符合题意；
C．酸性条件下，能发生氧化还原反应生成和，不能大量共存，C项符合题意；
D．由水电离出的的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若为酸性溶液，则不能存在，若为碱性溶液，则之间相互不反应，可以共存，D项不符合题意；
故选：C。
7．D
【分析】测定pH最简单的方法是使用pH试纸，测定时，用玻璃棒蘸取待测溶液，滴在试纸上，然后再与标准比色卡对照，便可测出溶液的pH，这是检验溶液pH的正确方法，利用这一方法可进行相关的判断。
【详解】A．pH试纸直接浸入待测液，这样会污染溶液，A错误；
B．氯水具有漂白性，不能用pH试纸测出，B错误；
C．测定溶液pH的正确操作方法为：将被测液滴到放在玻璃片上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，若用湿润的pH试纸，如果是测酸性溶液则pH偏高，若测量碱性溶液则pH偏低，C错误；
D．测定溶液pH的正确操作方法为：用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．Na2S具有还原性，SO2具有氧化性，因此Na2S与SO2反应，应该有两种钠盐生成，一种淡黄色沉淀是S单质，选项A正确；
B．Na2S是强碱弱酸盐，水解促进水的电离，SO2的通入与Na2S反应，有两种钠盐生成，一种淡黄色沉淀是S单质，使水解的程度减小，抑制了原硫化钠溶液中水的电离，选项B正确；
C．H2S、SO2、H2O三者反应产生S单质，结合得失电子守恒、得失电荷守恒，可得反应方程式为: ，选项C错误；
D．溶液褪色的原理是SO2被氧化为H2SO4，酸性高锰酸钾被还原为无色的硫酸锰；品红被氧化为无色物质，因此原理不相同，选项D正确；
答案选C。
9．D
【分析】由图像和题给信息可知，浓度均为0. 01 mol．L-l的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2，为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是N，W是Cl；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸，为硫酸，Y是S，X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na，可以判断出W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。
【详解】A．Na在自然界中只有化合态，A错误；
B．电子层数越多，原子或离子的半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，N3－、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2-＞Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，B错误；
C．非金属性越强最高价含氧酸酸性越强，S
故选D。
10．D
【详解】A．该温度下，蒸馏水中c(H＋)=1×10－6 mol·L－1，Kw=1×10－6×1×10－6 mol2·L－2=1×10－12 mol2·L－2，温度高于25 ℃；故A正确；
B．NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，c(H＋)水=c(OH－)= 1×10－10 mol·L－1，故B正确；；
C．NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，故C正确；
D．加H2O稀释，NaHSO4电离出的c(H＋)减小，对水电离的抑制作用减小，c(OH－)增大，故D错误；
选D。
11．C
【详解】A．麦芽糖为还原性糖，在存在较多H+的溶液中具有强氧化性，能够氧化麦芽糖，不能大量共存，故A错误；
B．该溶液为碱性溶液，稀释后氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，则c(H+)/c(OH-)的值明显增大，Cu2+、OH-离子之间反应生成氢氧化铜沉淀，不能够大量共存，故B错误；
C．则说明溶液呈碱性，各离子之间互不反应，能大量共存，故C正确；
D．能使pH试纸变深蓝色的溶液，显碱性，OH-与不能共存，故D错误；
故选：C。
12．A
【详解】A．重水是极弱的电解质，存在电离平衡，，Na与重水电离生成的反应生成，促进重水发生电离，从而使重水的电离程度增大，A错误；
A．重水()的离子积，则，，B正确；
A．2L含的重水溶液中，，C正确；
A．的DCl重水溶液和的NaOD的重水溶液混合时，DCl过量，所以，，D正确；
故选A。
13．D
【详解】A．从A点到达C点，水电离出的和浓度增大，可采用升高温度，A正确；
B．Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大，图中温度的大小为：，所以Kw间的关系为，B正确；
C．若处在B点时，，pH=2的硫酸，与pH=10的KOH溶液，，，等体积混合后，溶液显中性，C正确；
D．D点，，醋酸溶液，由水的电离产生的，D错误；
故选D。
14．A
【详解】A．的物质的量为=2mol，含有3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，则2mol中含有的键数为，故A正确；
B．没有体积不能计算的盐酸中含有的数，故B错误；
C．中不存在，故C错误；
D．含有18-8=10个中子，物质的量为，含有的中子数为，故D错误；
故选A。
15．A
【详解】设原溶液浓度为c mol/L；碱和酸的体积分别为3V L、V L； ，解得c=0.2mol·L-1，故选A。
16．(1)D
(2) 有黄色浑浊出现 溶液
(3)装置IV没有连接大气
(4)c
【分析】装置Ⅰ制备硫化氢气体，装置Ⅱ中硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀，装置Ⅲ检验硫化氢的还原性，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气硫化氢气体，防止污染空气。
【详解】（1）利用H2SO4和FeS制备H2S应该选用固体和液体反应生成气体的装置，且不需要加热，故选D。
（2）①CuSO4溶液和硫化氢反应生成硫化铜黑色沉淀的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，故答案为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+；
②双氧水氧化硫化氢生成硫单质，故现象为有黄色浑浊出现，故答案为：有黄色浑浊出现；
③双氧水氧化硫化氢生成硫单质的反应式为H2O2+H2S=S↓+2H2O，故答案为：H2O2+H2S=S↓+2H2O；
④硫化氢和氢氧化钠溶液反应，故尾气吸收需要氢氧化钠溶液，故答案为：氢氧化钠溶液；
⑤硫化氢和氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和水的离子方程式为2OH-+H2S=S2-+2H2O，故答案为：2OH-+H2S=S2-+2H2O。
（3）上述装置的明显不合理地方是装置Ⅳ没有连接排气管。
（4）常温下，向溶液中滴加溶液，当H2S与NaOH恰好反应生成Na2S时，溶液中水的电离程度最大，c点溶液中水的电离程度最大。
17．(1) NaBH4溶液 0.5
(2)纳米铁粉制备时放置时间越长，表面形成的氧化膜越厚；一定厚度的氧化膜有利于纳米铁粉使用时溶出Fe2+，厚度过大或过小均不利于其使用时溶出Fe2+；纳米铁粉使用时溶出的Fe2+有助于Cr(VI)的去除
(3) 水中溶解的O2在弱酸性条件下与纳米铁粉反应生成Fe2+ 溶液pH过低，c(H+)过大，纳米铁粉直接与H+反应
(4)用0.1 mol·L 1NaOH溶液调节水样pH约为6(略小于8.6)，向其中加入适量Fe-4纳米铁粉，搅拌
【详解】（1）作还原剂与反应生成Fe，由于显碱性，不能将 滴入溶液中，防止生成Fe(OH)2影响生成 Fe。反应中中H由-1价升高到0价，Fe2+转化为 Fe化合价转变2。根据电子得失守恒，转移4e-，转移2e-，可得生成1mol Fe转移2mol 电子，理论上参与反应的 为 0.5 mol。
（2）根据提示，纳米铁粉制备时常使其表面形成保护性氧化膜，理论上时间越长，氧化膜厚度越厚，据图可知，适当厚度氧化性纳米铁粉溶液中Fe2+浓度较大，去除率也较高，厚度过薄或过厚Fe2+溶出浓度较小，去除率也较低，故答案为：纳米铁粉制备时放置时间越长，表面形成的氧化膜越厚；一定厚度的氧化膜有利于纳米铁粉使用时溶出Fe2+，厚度过大或过小均不利于其使用时溶出Fe2+；纳米铁粉使用时溶出的Fe2+有助于Cr(VI)的去除。
（3）通入去除去溶液中溶解的O2，可见O2对溶液中c(Fe2+)有影响，在弱酸性条件下O2与纳米铁粉反应生成Fe2+。若过低，纳米铁粉直接与H+反应。
（4）由于要除去的是带负电荷，为有更好的吸附效果，纳米铁粉颗粒需表面带正电荷，所以 pH 应调整至 pH<8.6，结合题(2)pH不能过低，会消耗纳米铁粉，所以可控制pH约为6，选择Fe-4，去除率较高。
18．(1)增大固体接触面，提高反应速率
(2) ↑
(3)
(4)降温结晶
(5)B
(6) 空气中将氧化成
【分析】辉铜矿通过粉碎与氧气反应生成SO2和Cu2O，Cu2O和Cu2S再经过煅烧生成Cu和SO2，将两步反应生成的二氧化硫通入饱和碳酸钠溶液，根据亚硫酸酸性大于碳酸，生成过饱和的亚硫酸氢钠和二氧化碳，过饱和的亚硫酸氢钠经过蒸发浓缩，降温结晶，过滤洗涤干燥，得到焦亚硫酸钠。
【详解】（1）粉碎辉铜矿可增大反应物接触面，接触面越大，反应速率越快；
（2）依据流程可知，煅烧中反应物是氧化亚铜和硫化亚铜，生成物是铜、二氧化硫，Cu的化合价降低是还原产物，S的化合价升高，是氧化产物，其物质的量之比为；
（3）亚硫酸的酸性比碳酸的强，故向饱和碳酸钠溶液中通入，生成亚硫酸氢钠和二氧化碳。；
（4）由蒸发浓缩制得热饱和溶液，然后降温析出晶体；
（5）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，故焦亚硫酸钠具有还原性；
（6）亚硫酸氢钠具有还原性，在空气中易被氧化生成硫酸氢钠，溶液中的和硫酸氢钠电离的反应生成，气体逸出。
19．(1)增大催化剂与反应物的接触面积，加快反应速率
(2) AB
(3)
(4)使溶液中转化为
(5) 流速过快，部分钒不能被吸附 流速超过时，对吸附钒的工作吸附容量的影响大 7.5(均可)
【分析】从含、、、、等的废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“焙烧”改变废钒催化剂的结构，便于后续“酸浸”，除去废钒催化剂中的有机杂质，中低价钒元素被氧化生成 。“酸浸”时V2O5转化为（VO2）2SO4，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣为SiO2，“中和”加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，调pH，溶液中转化为经“离子交换”和“洗脱”， “沉钒”加NH4Cl和得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5，以此解答该题。
【详解】（1）硅藻土空隙较多，比表面积大，催化剂附着后，与反应物的接触面积增大，反应速率加快。答案：增大催化剂与反应物的接触面积，加快反应速率；
（2）A．高温能改变废钒催化剂的结构，A符合题意；
B．“焙烧”的条件为高温，废钒催化剂中的有机杂质会因燃烧而被除去，B符合题意；
C．从该工艺可知，其目的是获得废钒催化剂中的，故除钒外的成分均为杂质，但、、中Si、Fe、Al元素均为最高价态，故“焙烧”过程不发生氧化反应，C不符合题意。故答案选AB。
“焙烧”时转化为，故“焙烧”时发生反应的化学方程式是。答案：AB；SO3；
（3）稀硫酸与反应生成和，化学方程式是。答案：；
（4）“中和”使溶液pH=7.5左右时，溶液中转化为，便于后续“沉钒”操作。答案：使溶液中转化为；
（5）①钒溶液流速比吸附速率快会导致部分钒来不及被吸附而损耗。②由题表中的三组数据可知，吸附流速为和时，平均吸附率和工作吸附容量变化不大，吸附流速为时，变化比较明显，则流速过快会导致较多的钒不能被吸附，故选用的吸附流速。③由题图可知，溶液的pH约为7.5时，钒的吸附效果最好。答案：流速过快，部分钒不能被吸附；流速超过时，对吸附钒的工作吸附容量的影响大；7.5(均可)。
【点睛】本题考查化学工艺流程，具体考查操作目的、化学方程式书写、pH调控等，意在考查考生的分析、理解及应用能力。
答案第1页，共2页
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