- 影响沉淀溶解平衡的因素
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重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr2O3）为原料生产．实验室模拟工业生产如图：
请回答下列问题：
（1）①中发生的主要反应为：FeO•Cr2O3+NaOH+KClO3
则氧化剂是______（写化学式）；Na2CrO4的系数是______．
（2）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，其中氧化铝与碳酸钠加热反应的化学方程式为______；NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，该反应的离子方程式为______．
（3）操作③调pH目的是将SiO32-和AlO2-转化为沉淀而除去，这两种沉淀的化学式为______．
（4）称取重铬酸钾（K2Cr2O7式量为294）试样m g配成VmL溶液，取出V1 mL于锥形瓶中，加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，同时加入3mL淀粉溶液作指示剂，用c mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定（设杂质不反应），共用去Na2S2O3标准溶液V2mL，则所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为______（不必化简，相关反应为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ）
正确答案
（1）根据反应的元素化合价变化可知，反应中Cl元素的化合价由+5价降到-1价，反应中得电子，所以KClO3为反应中的氧化剂，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可写出反应的化学方程式为6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3
（2）Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，生成NaAlO2，反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 
故答案为：Al2O3+Na2CO3
（3）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O
HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O
H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O
Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，
故答案为：H2SiO3、Al（OH）3；
（4）由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，根据关系式计算．
Cr2O72-～3I2～6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n cV2×10-3mol
n=
故答案为：
七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁．硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）．
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
表2 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为______．加热煮沸的主要目的是______．
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有______（填化学式）等物质．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是______；
（4）沉淀C的化学式是______．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是______．
正确答案
（1）NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，盐类的水解为吸热反应，加热有利于Al3+、Fe3+水解
以及Mn2+氧化成MnO2，故答案为：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2；
（2）根据表中数据可知，在调节溶液的PH在5～6时，Fe3+、Al3+水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（3）Fe3+离子与KSCN溶液生成血红色的Fe（SCN）3，可利用该反应进行检验，故答案为：取过滤II后的滤液1～2 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，
证明滤液中无Fe3+；
（4）CaSO4的溶解度随温度的变化不大，而MgSO4在温度较高时易溶于水，趁热过滤利于分离硫酸钙和硫酸镁，并防止MgSO4在温度低时结晶析出，
故答案为：CaSO4•2H2O或CaSO4；以防MgSO4在温度低时结晶析出．
（1）在-50℃时，液氨存在如下电离：2NH3⇌NH4++NH-2，k=2×10-12，液氨的电离达到平衡时，各微粒的浓度大小关系为______，加入NH4Cl固体，K______2×10-12（填“＜”、“＞”或“=”）
（2）已知25℃时Ksp（AgCl）=1.8×10--10，在10mL 0.10mol/L AgNO3溶液中加入10mL0.20mol/LNaCl溶液，充分反应后溶液中的c（Ag+）=______．
（3）配平硫酸亚铁加强热制备铁红和生成硫的两种常见氧化物的化学方程式：
______FeSO4
（4）已知氯气能溶于水，溶液呈酸性．如图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1mol/L，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是______
A．产生气体的体积：①＞②
B．溶液的pH变化：①减小，②增大
C．电极上析出物质的质量：①＞②
D．电极反应式：①中阳极 2Cl--2e-⇌Cl2↑ ②中负极 2H++2e-⇌H2↑
正确答案
解；（1）在液氨中，存在最多的微粒是液氨分子，由液氨电离出的铵根和亚铵根离子浓度一定是相等的，即c（NH3）＞c（NH4+）=c（NH2-），
加入氯化铵固体以后，由于温度不变，所以K不变，故答案为：c（NH3）＞c（NH4+）=c（NH2）；=；
（2）10mL 0.10mol/L AgNO3溶液中加入10mL0.20mol/LNaCl溶液，反应后剩余氯离子的物质的量浓度为
根据氯化银的Ksp=[Ag+][Cl-]，则[Cl-]=
（3）硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫，根据原子守恒，则2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案为：2；1；1；1；
（4）A．①的原理方程式为：CuCl2
②中产生的氢气为0.01mol，产生气体的体积：①=②，故A错误；
B．①氯化铜电解实质是电解物质本身，②消耗氢离子，所以酸性溶液的pH变化：①不变，②增大，故B错误；
C．当转移电子为0.02mol时，①中阴极上析出金属铜为0.01 mol，即0.64g，②电极上析出氢气0.01mol，即0.02g，所以析出物质的质量：①＞②，故C正确；
D．电极反应式：①中阳极发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-⇌Cl2↑，②中负极为金属锌，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-=Zn2+，故D错误．
故选C．
铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒．有关含铬化合物的相互转化关系如下：
回答下列问题：
（1）上述转化关系中属于氧化还原反应的是______（填编号），其中需要使用氧化剂的是______（填编号）．
（2）反应⑤是可逆反应，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：______．
（3）由图示信息可知，有一种含铬化合物显两性，写出该化合物与NaOH溶液反应的离子方程式：______．
（4）工业上处理含Cr2O72-的废水时，一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+，以碳为阴极，铁作阳极，电解处理含NaCl、Cr2O72-的酸性废水．写出电极反应和溶液中进行的反应的离子方程式．阳极______ 阴极______溶液中______．
（5）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10-12、1.56×10-10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，首先生成的沉淀是______．
正确答案
（1）上述几步转化中，①中Cr元素的化合价降低，④⑧中Cr元素的化合价升高，则①④⑧属于氧化还原反应，且④⑧中需要加入氧化剂，
故答案为：①④⑧；④⑧；
（2）由Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色及转化⑤可知，发生的离子反应为2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O；
（3）转化图中只有氢氧化铬与氢氧化铝类似，则氢氧化铬具有两性，能与碱反应，离子反应为Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O，
故答案为：Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O；
（4）铁作阳极，则阳极反应为Fe-2e=Fe2+，溶液中的阳离子H+在阴极放电，则阴极反应为H++2e=H2↑，电解产生的亚铁离子具有还原性，与
Cr2O72-发生氧化还原反应，Cr2O72-转化为Cr3+，则溶液中发生的离子反应为6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：Fe-2e=Fe2+；H++2e=H2↑；6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
（5）Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10-12、1.56×10-10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，
设Na2CrO4和NaCl的浓度都为1mol/L，
Ag2CrO4沉淀时需要的c（Ag+）=
AgCl沉淀时需要的c（Ag+）=1.56×10-10，则AgCl先沉淀，故答案为：AgCl．
Ⅰ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答：
（1）在一定体积的恒容密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
完成下列问题：
①比较K1、K2的大小：K1______K2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是______（填序号）．
A．2v（H2）（正）=3v（NH3）（逆） B．v（N2）（正）=3v（H2）（逆）
C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变
（2）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似．
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式______．
②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是______（填序号）．
A．c（Cl-）＞c（N2H62+）＞c（H+）＞c（OH-）
B．c（Cl-）＞c（[N2H5•H2O+]）＞c（H+）＞c（OH-）
C．c（N2H62+）+c（[N2H5•H2O+]）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）
D．c（N2H62+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）
Ⅱ．水体中重金属铅的污染问题备受关注．查资料得知Pb4+具有很强的氧化性．水中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2（在水中溶解度小）、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-，各形态的物质的量的分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：
（1）Pb（NO3）2溶液中，c（Pb2+）/c（NO3-）______1/2（填“＞”、“=”、“＜”）．
（2）向Pb（NO3）2溶液滴加盐酸，溶液中c（Pb2+）/c（NO3-）没有变大，反而变小并有沉淀生成，则生成的沉淀可能为______．
（3）向Pb（NO3）2溶液中滴加NaOH溶液，溶液也变浑浊，在pH约为______ 时生成沉淀最多，继续滴加NaOH溶液，混合体系又逐渐变澄清．pH=13时，混合体系中发生的主要反应的离子方程式为：______．
正确答案
Ⅰ．（1）①因该反应为放热反应，则温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，即升高温度K变小，则K1＞K2，故答案为：＞；
②由化学平衡的特征可知，A转化为：2v（H2）（正）=3v（NH3）（正）=3v（NH3）（逆），则正逆反应速率相等，达到平衡，而B转化为同一物质不能满足正逆反应速率相等，
该反应是反应前后物质的量不等的反应，则压强不变可说明化学反应达到平衡，而D中质量始终不变，密闭容器的体积不变，则混合气体的密度始终不变，则不能作为判断平衡的依据，故答案为：AC；
（2）①因水解与NH4Cl类似，则N2H62+水解结合H2O电离生成的OH-，则水解离子反应为N2H62++H2O
[N2H5•H2O]++H+，故答案为：N2H62++H2O
[N2H5•H2O]++H+；
②由盐酸肼的化学式为N2H6Cl2，则c（Cl-）＞c（N2H62+），又水解显酸性，则c（H+）＞c（OH-），由水解的程度很弱，则c（N2H62+）＞c（H+），即离子浓度的大小关系为
c（Cl-）＞c（N2H62+）＞c（H+）＞c（OH-），故A正确；显然D错误；由水解方程式可知c（[N2H5•H2O+]）=c（H+），故B错误；正确的电荷守恒式为
2c（N2H62+）+c（[N2H5•H2O+]）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），故C错误；故答案为：A；
Ⅱ．（1）因Pb在溶液中有多种存在形态，则Pb（NO3）2溶液中，c（Pb2+）/c（NO3-）＜1/2，故答案为：＜；
（2）由加入盐酸，pH变小，结合图可知Pb2+增多，但c（Pb2+）/c（NO3-）没有变大，反而变小并有沉淀生成，则只能是Pb2+与Cl-离子结合生成沉淀PbCl2，故答案为：PbCl2；
（3）由图中的曲线3可知，pH=10时生成沉淀最多，继续加氢氧化钠，由曲线4、5可知，pH=13时发生Pb（OH）3-转化为Pb（OH）42-的离子反应，离子反应为Pb（OH）3-+OH-=Pb（OH）42-，
故答案为：10；Pb（OH）3-+OH-=Pb（OH）42-．
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