- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
250C时，将0.005mol的CH3COONa和0.001molHCl溶于水,形成1L混合溶液:
（1）该溶液中存在3个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示______________。
（2）溶液里共有__________种不同的粒子（指分子或离子）。
（3）在这些粒子中，浓度为0.005mol/L的是________，浓度为0.001mol/L的是__________。
（4）_________和_________两种粒子的物质的量之和等于0.005mol。
（5）__________和__________两种粒子的物质的量之和比氢离子数量多0.004mol。
正确答案
（1）CH3COOH 
（2）7
（3）Na+；Cl- （4）CH3COOH；CH3COO-
（5）CH3COO-；OH-
完成下列各题：
①该反应在0～10min时间内H2的平均反应速率为______，N2的转化率为______
②在T1℃时，若起始时在容器甲中加入0.5molN2、1.5molH2、1molNH3，则达到平衡时NH3的物质的量为（ ）（填选项字母）
a、大于0.4mol b、等于0.4mol c、小于于0.4mol
③如图1是在T1℃时密闭容器甲中H2的体积分数随时间t的变化曲线，请在图中补画出该反应在t2℃（T2＞T1）时的H2体积随时间t的变化曲线．
（2）已知：Al3+与HCO3-、CO32-、HS-、S2-等能发生彻底的双水解，生活中通常利用Al3+与HCO3-的反应来制作泡沫灭火器．泡沫灭火器的简易构造如图2，a为玻璃瓶，b为铁筒，请思考：
①参与反应的液体分别为Al2（SO4）3和NaHCO3，请问a瓶中盛放的液体为：______．
②为了保证泡沫灭火器的使用寿命，通常在Al2（SO4）3溶液中加入另一种物质抑制硫酸铝的水解，请问该物质是______．
③已知苯酚是比碳酸更弱的酸，请问，苯酚钠和硫酸铝能否发生彻底的双水解？如能，请写出该反应的离子反应方程式：______．
正确答案
（1）①、平衡时氨气的物质的量为0.4mol，由方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.4mol×
②、恒温恒容下，起始时在容器甲中加入0.5molN2、1.5molH2、1molNH3，按化学计量数转化到左边有1molN2、3molH2，与原平衡为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，达到平衡时NH3的物质的量为0.4mol，故答案为：b；
③、该反应正反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，到达平衡的时间缩短，平衡向逆反应移动，H2体积分数增大，该反应在t2℃（T2＞T1）时的H2体积随时间t的变化曲线图为：
，
故答案为：
；
（2）①、若把Al2（SO4）3放在铁筒里，因发生水解反应：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒，故a瓶中盛放的液体为Al2（SO4）3溶液，故答案为：Al2（SO4）3溶液；
②、Al2（SO4）3溶液中铝离子水解成酸性，故可以加入硫酸，抑制铝离子水解，故答案为：硫酸；
③、苯酚的酸性比碳酸还弱，氢氧化铝不能溶于苯酚，苯酚钠和硫酸铝可以发生彻底的双水解，生成氢氧化铝沉淀与苯酚，反应离子方程式为Al3++3C6H5O-+3H2O=Al（OH）3↓+3C6H5OH↓，
故答案为：能，Al3++3C6H5O-+3H2O=Al（OH）3↓+3C6H5OH↓．
亚硝酸钠（NaNO2）是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠，查阅资料：①HNO2为弱酸，在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2＋且无气体生成。
②NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一 亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。（反应方程式为2NO＋Na2O2=2NaNO2，部分夹持装置和A中加热装置已略）
（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式 。
（2）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是 （填字母）。
A．浓H2SO4 B．碱石灰 C．无水CaCl2
探究二 亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：
（3）第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是 （填字母）。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B．锥形瓶洗净后未干燥
C．滴定终了仰视读数
（4）根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数 。
（5）亚硝酸钠易溶于水，将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合，混合后溶液呈酸性，则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
探究三 反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液调成中性，再用电化学降解法进行处理。25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。电化学降解NO3-的原理如右图所示。
（6）电源正极为 （填A或B），阴极反应式为 。
正确答案
（1）C +4HNO3 （浓）
（3）A、C（2分）（4）86.25%（2分） （5）c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）（2分）
（6）A （2分） 2NO3－ +6H2O +10e－＝N2↑+12OH－ （3分）
试题分析：（1）浓硝酸既有强氧化性，能把单质碳氧化生成CO2，而硝酸被还原为NO2，同时还有水生成，因此装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为C +4HNO3 （浓）
（2）A装置中产生的NO2和CO2通入到B装置中，由于NO2溶于水生成NO和硝酸，在酸性条件下CO2的溶解度很小，因此从B装置中出来的NO气体中含有CO2以及水蒸气，二者与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，因此要排出干扰，需要除去CO2和水蒸气。浓硫酸和氯化钙只能吸收水蒸气，碱石灰既可以吸收水蒸气，还能吸收CO2，因此答案选B。
（3）第一组实验与其它组实验相比，消耗高锰酸钾溶液的体积偏多。A、酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，则高锰酸钾溶液的浓度被稀释，因此消耗高锰酸钾溶液的体积增加，A正确；B、锥形瓶洗净后未干燥，不影响测定结果，B不正确；C、滴定终了仰视读数，则读数偏大，因此消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，C正确，答案选AC。
（4）根据表中数据可知，三次实验中消耗高锰酸钾溶液体积的平均值＝
mol/L×0.0200L×
（5）盐酸的酸性强于亚硝酸的，因此将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合后生成亚硝酸、氯化钠，其中亚硝酸钠过量，且生成的亚硝酸与过量的亚硝酸钠以及氯化钠的物质的量浓度均相等，都是0.05mol/L。由于溶液显酸性，这说明亚硝酸的电离程度大于亚硝酸钠的水解程度，因此溶液中离子浓度大小关系是c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）。
（6）根据电解池可知，硝酸转化为氮气，氮元素的化合价降低，硝酸得到电子，被还原，因此Ag－Pt电极是阴极，则B是电源的负极，所以A是电源的正极。又因为25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12，这说明反应中有OH－产生，所以阴极电极反应式为2NO3－ +6H2O +10e－＝N2↑+12OH－。
（1）Na2CO3溶液呈碱性的原因是______（写出有关的离子方程式），（NH4）2SO4溶液呈酸性的原因是______（写出有关的离子方程式），将NaHCO3溶液跟Al2（SO4）3溶液混合，相关反应的离子方程式是______．
（2）有浓度均为0.2mol/L的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，试回答下列问题：
①pH大小：Na2CO3______NaHCO3（填＞、=、＜）；
②微粒种类：Na2CO3______NaHCO3（填＞、=、＜）；
③两溶液分别加入0.1molNaOH固体，恢复到原温度，Na2CO3溶液中的c（CO32-）______（填“增大、减小或不变”）、NaHCO3溶液中的c（HCO3-）______（填“增大、减小或不变”）．
（3）常温下，甲为0.1mol/L的HA溶液，pH＞1；乙为0.1mol/LBOH溶液，且溶液中c（OH-）：c（H+）=1012．请分别写出甲、乙两溶液中溶质的电离方程式______、______．
（4）相同条件下，对于浓度均为0.1mol/L的NaCl溶液和CH3COONa溶液，溶液中的离子总数：NaCl溶液______CH3COONa溶液（填＞、=、＜）．
（5）物质的量浓度相同的①氨水②氯化铵③碳酸氢铵④硫酸氢铵⑤硫酸铵五种溶液中c（NH4+）由大到小的顺序是______．
正确答案
（1）Na2CO3溶液呈碱性是因为碳酸根离子水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；（NH4）2SO4溶液呈酸性的原因是铵根离子水解生成一水合氨和硫酸，溶液呈酸性，反应的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；将NaHCO3溶液跟Al2（SO4）3溶液混合，铝离子的水解显酸性，碳酸氢根离子水解显碱性，二者混合水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑；
（2）①同浓度的碳酸钠溶液水解程度大于碳酸氢钠溶液，溶液pH碳酸钠溶液大于碳酸氢钠，
故答案为：＞；
②溶液中存在的微粒种类为Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-所含微粒种类相同，分析碳酸钠溶液中和碳酸氢钠溶液中存在的平衡可知微粒种类相同，故答案为：=；
③依据碳酸钠水解平衡分析，加入氢氧化钠增大氢氧根离子浓度，平衡左移，碳酸根离子浓度增大；碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧根离子和碳酸氢根离子电离出的氢离子反应．促进电离正向进行，碳酸氢根离子浓度减小，
故答案为：增大；减小；
（3）甲为0.1mol/L的HA溶液，pH＞1，说明酸为完全电离，依据溶质浓度和溶液PH分析判断HA为弱酸，乙溶液中c（H+）c（OH-）=10-14，根据离子积常数和c（OH-）：c（H+）=1012 计算溶液中的氢氧根离子浓度为：c（OH-）=10-13mol/L，分析判断BOH是弱碱；依据弱电解质存在电离平衡写出电离方程式为：HA⇌H++A-，BOH⇌B++OH-，故答案为：HA⇌H++A-；BOH⇌B++OH-；
（4）醋酸钠溶液中醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子，溶液中离子积是常数，所以醋酸钠溶液中微粒数减小，故答案为：＞；
（5）依据溶质浓度不考虑水解计算铵根浓度比较大小，然后再依据其他离子对铵根离子水解平衡的影响，弱电解质电离程度小，铵根离子水解程度小；
物质的量浓度相同的①氨水②氯化铵③碳酸氢铵④硫酸氢铵⑤硫酸铵五种溶液中，依据溶质浓度不考虑水解计算铵根浓度比较大小，然后再依据其他离子对铵根离子水解平衡的影响，弱电解质电离程度小，铵根离子水解程度小，c（NH4+）由大到小的顺序是：⑤＞④＞②＞③＞①，
故答案为：⑤＞④＞②＞③＞①．
某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是H2A═H++HA-，HA-⇌H++A2-．
请回答下列问题：
（1）Na2A溶液显______（填“酸性”、“中性”或“碱性”），理由是______（用离子方程式表示）．
（2）已知0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2，则0.1mol•L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能______0.11mol•L-1（填“＜”、“＞”或“=”），理由是______．
（3）0.1mol•L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______．
正确答案
（1）由HA-⇌H++A2-可知，Na2A为强碱弱酸盐，A2-水解显碱性，水解离子反应为A2-+H2O⇌HA-+OH-，故答案为：碱性；A2-+H2O⇌HA-+OH-；
（2）0.1mol•L-1H2A溶液，H2A═H++HA-，电离出0.1mol/LH+，0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2，则由HA-⇌H++A2-可知，电离出0.01mol/LH+，但第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离，所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L，
故答案为：＜；H2A第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离；
（3）NaHA溶液显酸性，存在HA-⇌H++A2-，则c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（OH-），结合水的电离H2O⇌H++OH-，则c（H+）＞c（A2-），即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（A2-）＞c（OH-），
故答案为：c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（A2-）＞c（OH-）．
常温下有浓度均为0.5 mol/L的四种溶液：①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O.
(1)上述溶液中，可发生水解的是________(填序号，下同)．
(2)上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________．
(3)向④中加入少量氯化铵固体，此时
(4)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积________④的体积(填“大于”、“小于”或“等于”)，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______________________________________．
(5)取10 mL溶液③，加水稀释到500 mL，则此时溶液中由水电离出的c(H＋)＝________.
正确答案
(1)①②
(2)(Na＋)＞(HCO3-)＞(OH－)＞(H＋)＞(CO32-)
(3)增大
(4)小于；(NH4+)＝(Cl－)＞(H＋)＝(OH－)
(5)10－12 mol/L
葡萄糖酸锌[(C6H11O6O)2Zn]是一种营养锌强化剂，对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要作用。工业上通过如下两步制备：
（1）步骤一：充分反应后，过滤除去CaSO4沉淀。设计一个简单的实验，检验产物葡萄糖酸溶液中是否含有SO42—： 。
（2）步骤二：将葡萄糖酸溶液与ZnO混合，使其充分反应后，继续加入葡萄糖酸溶液至pH为5.8，其目的是 ，下列物质可替代ZnO的是 (填字母)。
a．NH3·H2O b．Zn(OH)2 c．NaOH d．ZnSO4
（3）将最后所得溶液浓缩至原来体积的
（4）下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
某研究性学习小组欲用粗制硫酸锌溶液（其中含有Fe2+、Cu2+等）制备出活性ZnO，然后再合成葡萄糖酸锌。实验室制备活性ZnO的步骤如下：
①取样，加入适量的KMnO4溶液，微热，调节溶液pH至 （填写范围），除去溶液中Fe元素。
②加入 ，过滤，向滤渣中加入适量稀硫酸，继续过滤，将两次滤液合并得较高纯度的硫酸锌溶液。
③将纯碱慢慢加入上述硫酸锌溶液中，得碱式碳酸锌[其化学式为Zn2(OH)2CO3]，同时有无色气体产生。写出该反应的离子方程式： 。
④过滤、洗涤，将沉淀灼烧得活性氧化锌。其中灼烧需要的主要仪器有：酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、 等。
正确答案
（1）取少量溶液于试管，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42—；反之说明不含SO42—
（2）抑制Zn2+的水解 b
（3）降低葡萄糖酸锌的溶解度，有利于其结晶析出
（4）①3.2~5.2
②过量的锌粉
③2CO32—+2Zn2++H2O= Zn2(OH)2CO3↓+CO2↑
④坩埚、坩埚钳
试题分析：检验SO42—一般用盐酸和BaCl2溶液，要有取样、操作、现象、结论等步骤；（2）溶液酸性可以抑制Zn2+的水解；氧化锌与葡萄糖酸电离出氢离子反应，促进平衡正向移动，其它能与氢离子反应，不溶解于水、同时不产生新杂质的均可，如Zn(OH)2、ZnCO3等；（3）电解质一般不易溶解于有机溶剂，加入酒精能降低葡萄糖酸锌的溶解度，有利于其结晶析出；（4）①加入适量的KMnO4溶液把Fe2＋氧化为Fe3＋，调节pH让Fe3＋沉淀完全，但不能Cu2＋使沉淀，故范围为3.2~5.2；②加入过量锌除去Cu2＋；④灼烧固体应做坩埚中，还需要坩埚钳。
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：
（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 。
（2）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式________ ____________。
（3）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是 。
（4）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是___ ___（填序号）。
（5）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。
正确答案
（1）2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑
（2）2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑
（3）调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3
（4）C D （有错不得分，答对1个得1分，全对得2分）
（5）CoCl2•2H2
试题分析：（1）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑；（2）铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；（3）碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3；（4）A、Na2CO3溶液中电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+2c（CO32-），故A错误；B、碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故B错误；C、碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故C正确；D、Na2CO3溶液中质子守恒：c（H+）═c（OH-）+c（HCO3-）+2c（H2CO3），故D正确。
故选：CD；
（6）CoCl2•6H2O～CoCl2
238 130
m 65mg
238 / m ＝130 /65mg 解得：m=119mg
A物质的化学式为CoCl2•nH2O，则有：
CoCl2•6H2O～CoCl2•nH2O△m
238 18（6-n）
119mg 119mg-83mg
238 /119mg =18(6−n)/119mg−83mg，解得：n=2，
所以A物质的化学式为：CoCl2•2H2O。
（1）向氯化铁溶液中加入碳酸氢钠溶液，发现有红褐色沉淀生成，并产生无色气体，其离子方程式为 。
（2）向盛有1mL 0.1mol/L MgCl２溶液的试管中滴加２滴２mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加２滴0.１mol/LFeCl3溶液，静置。可以观察到白色沉淀转变为红褐色沉淀。简述产生该现象的原因： 。
（3）常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8，求出混合液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）： c(OH－)－c(HA)＝ mol/L。
（4）已知25℃时，AgCl的溶解度为1.435×10－4g,则该温度下AgCl的溶度积常数
Ksp= mol2/L2。
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：
（5）25℃时，有等物质的量浓度的A. Na2CO3溶液、B. NaCN溶液、C.CH3COONa溶液，三溶液的pH由大到小的顺序为 。(用字母表示)
（6）向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为 。
正确答案
（每空2分，共 12分）
（1）Fe3+ + 3HCO3－ = Fe(OH)3 ↓ +3CO2 ↑（2分）
（2）Fe(OH)3溶度积（或Ksp或溶解度）比Mg(OH)2更小（2分）
（3）10－8 （2分）
（4）1.0×10-10 （2分）
（5）A>B>C （2分）
（6）NaCN+ H2O+ CO2＝HCN+ NaHCO3（2分）
试题分析：（1）Fe3+和HCO3－发生双水解，离子方程式为：Fe3+ + 3HCO3－ = Fe(OH)3 ↓ +3CO2 ↑。
（2）Mg(OH)2沉淀转化为了Fe(OH)3沉淀，说明Fe(OH)3溶度积（或Ksp或溶解度）比Mg(OH)2更小。
（3）由质子守恒定律得：c(OH－)="c(HA)+" c(H+)，即c(OH－)－c(HA)= c(H+)=10－8。
（4）溶解度是在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，100g 水即是0.1L，1.435×10－4gAgCl，即10－6mol，故c(Ag+)= c(Cl-)=10－5mol/L，所以Ksp= c(Ag+)* c(Cl-)=1.0×10-10 mol2/L2。
（5）盐类的水解规律是“有弱就水解，越弱越水解，谁强显谁性”，又因电离常数越小，酸性越弱，故PH由大到小的顺序为A>B>C。
（6）根据“强酸制弱酸定律”，方程式为：NaCN+ H2O+CO2＝HCN+ NaHCO3。
点评：本题重点考查的盐类的水解和溶解平衡的相关知识，难度大，注意学习教材的知识并多加练习。
蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称，可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。实验室以蛇纹石为原料制取水合碱式碳酸镁，已知：
实验步骤如下：
(1)实验室完成操作①所用到的玻璃仪器有：________。
(2)操作②中应控制溶液pH的合理范围是________(填序号)。
A．小于1.5 B．1.5～3.3 C．7～8 D．大小9.4
(3)检验溶液Ⅱ中是否含有Fe3＋的操作与结论是______________________。
(4)从沉淀混合物B中制取D，应加入一种试剂进行分离，其反应的离子方程式为________，再进行________、洗涤、________(依次填写实验操作名称)。
正确答案
(1)玻璃棒、漏斗、烧杯
(2)C
(3)取少量溶液Ⅱ于试管中，加入KSCN溶液，若无明显现象，说明溶液Ⅱ不含Fe3＋；若溶液变红色，说明溶液Ⅱ含有Fe3＋
(4)OH－＋Al(OH)3=AlO2—＋2H2O 过滤、加热或灼烧
(1)操作①是过滤，所以需要的玻璃仪器是玻璃棒、漏斗、烧杯。
(2)操作②的目的是沉淀铁离子和铝离子，但不能沉淀镁离子，所以根据沉淀的pH可知，应控制溶液pH的合理范围是5.2～9.4，答案选C。
(3)检验铁离子的试剂是KSCN溶液，即取少量溶液Ⅱ于试管中，加入KSCN溶液，若无明显现象，说明溶液Ⅱ不含Fe3＋；若溶液变红色，说明溶液Ⅱ含有Fe3＋。
(4)B中沉淀是氢氧化铝和氢氧化铁，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以得到氢氧化铁的方法是加入氢氧化钠溶液，过滤即可，反应的离子方程式是OH－＋Al(OH)3=AlO＋2H2O；由于在氢氧化铁表面有吸附的离子，所以在过滤之后还需要洗涤，最后加热或灼烧。
锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：________________________。
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_________________________________。
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：______________________________________。
（4）反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称___________，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用______________ (选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________________。
（5）电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：__________________________。
正确答案
（1）Li2O•Al2O3•4SiO2
（2）除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe 3＋、A l 3＋完全沉淀
（3）Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca 2＋＋CO32－=CaCO3↓
（4）过滤 热水 Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗
（5）加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2
试题分析：（1）硅酸盐既可以用盐的形式表示母液可以用氧化物的形式表示。在用氧化物形式表示时要符合质量守恒定律。且一般情况下，金属氧化物写在前面，非金属氧化物写在后面。LiAlSi2O6的氧化物的形式表示为Li2O•Al2O3•4SiO2 。（2）反应Ⅱ加入碳酸钙是为了除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe 3＋、A l 3＋完全沉淀。（3）根据框图中物质之间的转化关系可知反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca 2＋＋CO32－=CaCO3↓。（4）反应Ⅳ中由于Li2CO3溶解度小，所以生成Li2CO3沉淀，在实验室中从溶液中分离得到Li2CO3沉淀的操作是过滤。因为Li2CO3的溶解度随温度的升高而降低，所以洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水。（5）电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气是因为在加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量发生水解反应生成LiOH，它受热分解生成Li2O，电解时产生O2。因此制取的氯气中常含有少量的O2。
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
（1）选择制取SO2的合适试剂 （填编号）。
①浓HCl ②浓H2SO4
③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
（2）上述装置还可优化，优化的方法是 ，实验后装置C中所得溶液离子浓度关系一定正确的是(选填字母)
（3）甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似，则该反应方程式为
乙同学的推测是：2Mg+3SO2
丙同学的推测是：3Mg+SO2
要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO3和MgS都是微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；
限选试剂：2mol/L HCl、2mol/L HNO3、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO4；仪器和用品自选。请填写下表中的空格：
根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是_________________ _
（4）上述实验需要50mL，2mol/L的HCl，配制时应选用 (10 mL ，25 mL ，,50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积。
正确答案
（1）②③（2分）
（2）在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置（2分）； D（2分）
（3）2Mg+SO2 
向反应后所得固体加过量2mol•L‾1盐酸，固体未完全溶解且品红溶液不褪色（或反应后固体未完全溶解于盐酸且无色气体产生）（2分）
（4）10ml
试题分析：（1）因SO2的溶解度较大，应选用浓度较大的H2SO4溶液；为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应（CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水）；
（2）SiO2、CO2都是酸性氧化物，所以镁与玻璃中的二氧化硅能发生反应，镁不能与玻璃管直接接触；又因为镁与钠的性质相似，能与水反应，因此A、B间应加干燥装置；实验后装置C中为Na2SO3溶液，A、根据物料守恒可得：（Na＋）= 2c（SO32-）＋2 c（HSO3－）+2c（H2SO3），错误；B、Na2SO3分两步水解，以第一步为主，可得：（Na＋）> c（OH－）> c（HSO3－）> c（SO32-）> c（H＋），错误；C、根据质子守恒可得：（OH－）= c（HSO3-）+ 2（H2SO3）+ c（H＋），错误；D、根据电荷守恒可得：（Na＋）+ c（H＋）=" 2" c（SO32-）+ c（HSO3－）+ c（OH－），正确。
（3）根据Mg与CO2的反应可类比得：2Mg+SO2
（4）设需要浓盐酸的体积为V，可得：0.05L×2mol/L×36.5g/mol=V×1.19g/mL×36.5%，则V=8.4mL，所以选择10mL量筒量取。
（12分）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱，流程如下图。
且知：溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：
（1）图中“试剂1”为 。
（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为 。
（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是 （填代号及对应物质的化学式）
（4）由溶液C获得CuCl2·3H2O，需要经过 、 、过滤等操作。
（5）已知：常温下Cu（OH）2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2O
正确答案
略
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。
(2)如图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。
与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 __ 倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为 (用离子方程式表示)。
正确答案
(1)2CH3CH2OH+2Na
(2)xS+2e-=Sx2- (或2Na++xS+2e-=Na2Sx) 导电和隔离钠与硫 4.5
(3)c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+) 减小 2S2-+O2+2H2O=4OH-+2S↓
(2)正极的电极反应式为：xS+2e-= Sx2-,M的作用：一是导电，二是因钠与硫易反应，故它起到隔离作用；钠高能电池中负极为钠,有23 g钠消耗释放1 mol e-，则207 g钠消耗时转移207/23 mol e-，铅蓄电池的电极反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中铅是负极，207 g铅消耗时转移2 mol e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的(207/23)∶2=4.5倍。
(3)根据电离与水解的知识可判断：c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+)，加入少量固体CuSO4后，溶液中发生离子反应：Cu2++S2-=CuS↓,由于c(S2-)降低，故由S2-水解产生的OH-量减小，c(OH-)变小，c(H+)变大，溶液的pH减小；Na2S溶液长期放置所发生的化学反应方程式为2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓,故离子方程式为2S2-+O2+2H2O=4OH-+2S↓。
（12分）化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4·7H2O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾并探究其性质。
已知：下列氢氧化物开始生成沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
回答下列问题：
可供选择使用的有：氯水、20％的H2O2、氨水、NaOH溶液、Zn(OH)2、ZnO
① 加入的试剂①，应选用 ，作用： 。
② 加入的试剂②调节pH，可选用 或 ，用离子方程式表示其原理
。
③有同学提出，应将晶体1加入稀硫酸中溶解，原因是 。
④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 。
(2）检验皓矾中是否含有Fe元素的操作（试剂自选） 。
正确答案
（l）① 20％的H2O2（1分）；Fe2+氧化为Fe3+，方便除杂（1分）
②ZnO或Zn(OH)2（各1分）；Fe3++3H2O
④防止晶体溶解，减少损失（2分）。
（2）取少量皓矾溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加几滴氯水，再加入适量KSCN溶液，如无明显现象说明不含Fe3+，如溶液变为红色则说明含Fe3+。（2分）
试题分析：（1）该制备流程首先为除去废液中的Fe杂质，然后得到含Zn2＋的溶液，接着，就是结晶，溶解，结晶，洗涤。由沉淀PH范围可知，把Fe2＋氧化成Fe3＋，更方便除杂。加入试剂②调节pH，选用既可以达到这目的的，也要满足能不带进杂质。ZnSO4能够水解，故加入稀硫酸，利用同离子效应可以抑制水解，防止产生Zn(OH)2杂质。
（2）检验是否含有铁元素，可以取少量皓矾溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加几滴氯水，再加入适量KSCN溶液，如无明显现象说明不含Fe3+，如溶液变为红色则说明含Fe3+。
点评：此题考核了利用调节PH来除杂的问题，要遵从不带进其他杂质的原则，同时要注意对于弱酸碱盐，要防止它的水解。
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