题目内容
【题目】(14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程，回答问题。
已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
（1）用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液，前者需要消耗的酸液体积 （填“大”“小”或“相同”）
（2）计算溶液②中Fe3＋的物质的量浓度为 mol/L
（3）缓冲溶液中存在的平衡体系有： 、 、
此时溶液中c(NH4＋) c(Cl-)(填>、=、<)。
（4）在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液，溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理：
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式) 。
（5）常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因： 。
【答案】（1）大 （2分）
（2）4.0×10-20 （2分）
（3）NH4++H2O
NH3·H2O+H+(Ⅰ) NH3·H2ONH4++OH-(Ⅱ) H2OH++OH-(Ⅲ) >
（4分，每空1分）
（4）当加入少量酸时，平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应，消耗了加入的H+，当加入少量碱时，平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应，消耗了加入的OH-，从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。（2分）
CH3COONa-CH3COOH(或其它合理答案) （1分）
（5）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。（3分）
（从抑制铝离子水解角度答题不得分）
【解析】
试题分析：（1）pH相同的氨水和烧碱，氨水的物质的量浓度大，所以需要的酸的体积大。（2） 溶液的pH=8，氢离子浓度=10-8mol/L，氢氧根离子浓度=10-6mol/L，根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38计算铁离子浓度=4.0×10-20。
（3）缓冲溶液中有铵根离子，所以存在铵根离子的水解平衡，NH4++H2ONH3·H2O+H+，溶液中有一水合氨，NH3·H2ONH4++OH-，存在一水合氨的电离平衡，溶液中肯定存在水的电离平衡， H2OH++OH-。由于溶液中的pH=9.2，所以溶液显碱性，说明氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，根据电荷守恒，所以铵根离子浓度大于氯离子浓度。（4）缓冲溶液中加入少量盐酸，平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应，消耗了加入的H+，当加入少量碱时，平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应，消耗了加入的OH-，从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。类似的缓冲溶液由CH3COONa-CH3COOH。 （5） 沉淀①为氢氧化铝和氢氧化铁，加入过量氢氧化钠后溶液③为偏铝酸钠，沉淀②为氢氧化铁沉淀，溶液③中加入足量的盐酸，得到的溶液④为氯化铝溶液，在AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。
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【题目】溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm－3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题：
（1）在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了________气体；继续滴加至液溴滴完；装置d的作用是________________。
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______________________________________________________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________________________________________ 。
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为______，要进一步提纯，下列操作中可行的是________(填字母)。
A.重结晶 B.过滤
C.蒸馏 D.萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是________(填字母)。
A.25 mL B.50 mL
C.250 mL D.500 mL