题目内容
【题目】Ⅰ.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的某种方法过程如图所示：
（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_____________，还可使用__________代替硝酸。
（2）沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________。
（3）加氨水过程中加热的目的是_____。沉淀B的主要成分为_______、_________（填化学式）。
Ⅱ、已知25℃时草酸的电离常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5.草酸钙的Kap=4.0×10-8.碳酸钙的Ksp=2.5×10-9．不同温度下水的离子积常数见下表：
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 25 | 40 | 50 | 90 | 100 |
Kw/10-14 | 0.134 | 0.292 | 0.681 | 1.00 | 2.92 | 5.57 | 38.0 | 55.0 |
（1）计算25℃时KHC2O4溶液的水解平衡常数Kb=_____；写出水溶液中草酸的电离方程式_____；常温下将0.2mol/L的KOH溶液10mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合后溶液显________性。（填“酸性”“中性”或“无法确定”）
（2）25℃时向20mL草酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4mol/L的碳酸钾溶液10mL，能否产生沉淀，_______（填“能”或“否”）． 碳酸钙转化为草酸钙的离子方程式为______，列式计算该反的平衡常数K=_________。
（3）90℃时，将0.005mol/L的氢氧化钙溶液20mL与0.0012mol/L的草酸溶液20mL混合，则混合后溶液的pH______。（可能用到的对数：lg38=1.6，lg26=2.4，lg2=0.3）
【答案】 氧化亚铁离子 H2O2、氯水等 SiO2 SiO2 + 4HF === SiF4↑+ 2H2O 促进Fe3+、Al3+水解，加速沉淀生成 Fe(OH)3 Al(OH)3 2×10-13 H2C2O4
H++HC2O4-，HC2O4-H++C2O42- 【答题空10】酸性 否 CaCO3(s) + C2O42- (aq) 
CaC2O4(s) + CO32- (aq) 
10
【解析】（1）流程中铁杂质主要是通过转化为氢氧化铁沉淀的方式除去，所以加入硝酸的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，以便于沉淀除杂。除硝酸外，还可以使用绿色氧化剂：过氧化氢，以保证不引入杂质。用氯水氧化也是一种可行的选择，因为本流程中存在的阴离子就是氯离子。
（2）根据水泥中的成分，一般二氧化硅不溶于酸，所以沉淀A主要是二氧化硅。其溶于氢氟酸的反应为：SiO2 + 4HF === SiF4↑+ 2H2O。
（3）加热可以使生成的胶体聚沉，避免胶体的生成，易于沉淀的分离；pH为4～5时Ca2+、Mg2+不沉淀，Fe3+、Al3+沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。
Ⅱ（1）HC2O4-的水解方程式为：HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，HC2O4-的水解平衡常数为：
，所以Kh= 2×10-13。草酸为二元弱酸，电离过程分步进行，草酸的电离方程式为：H2C2O4
H++HC2O4-，HC2O4-H++C2O42-；常温下将0.2mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合，反应后得到草酸氢钾溶液，由于草酸氢根离子的电离平衡常数（K2）大于其水解平衡常数（Kh），所以电离占主导地位，溶液显酸性。
（2）碳酸钙溶液中钙离子浓度=
=5×10-5mol/L，二者混合后，钙离子浓度=
×10-5mol/L，草酸钾的浓度为
×10-4mol/L，混合后c(Ca2+)c(C2O42-)=
，故无沉淀。碳酸钙转化为草酸钙的离子方程式为：CaCO3(s) + C2O42- (aq) 
CaC2O4(s) + CO32- (aq)，所以该反应的平衡常数为：
。
（3）氢氧化钙和草酸等物质的量反应生成草酸钙沉淀和水，所以0.005mol/L的氢氧化钙溶液20mL与0.0012mol/L的草酸溶液20mL混合，得到的是(0.005－0.0012)÷2=0.0019mol/L的氢氧化钙溶液，其中氢氧根离子的浓度为0.0038mol/L。所以90℃下的氢离子为38×10-14÷0.0038=1×10-10mol/L，所以pH=10。
【题目】大气中的部分碘源于
对海水中
的氧化。其科学小组进行
与含
溶液反应的相关研究：
（1）
将
氧化生成
的过程由3步反应组成：
①
②
③
用热化学方程式表示
氧化
生成
的反应______。
（2）
在水中易分解，一定条件下， 
的浓度减少一半时所需的时间（t）如下表所示。已知： 
的起始浓度为
pH t/min T/℃ | 3．0 | 4．0 | 5．0 | 6．0 |
20 | 301 | 231 | 169 | 58 |
30 | 158 | 108 | 48 | 15 |
50 | 31 | 26 | 15 | 7 |
①
增大能加速
分解，表明对
分解起催化作用的是___________。
②根据表中数据，推测
在下列条件下分解速率依次增大的顺序为__________（填字母代号）
a. 40℃、
b. 10℃、
c. 30℃、
（3）
在KI溶液中存在下列平衡：
。测得不同温度下该反应的平衡常数如图所示，下列说法正确的是__________。
A. 反应
的
B. 利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C. 在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动
D. 25℃时，在上述平衡体系中加入少量
固体，平衡常数K小于680
（4）将
溶于
中，得到紫红色的溶液，再加入一定浓度的
溶液，现象如图所示：
①上层溶液中含碘元素的微粒有_______________（用化学符号表示）。
②由实验现象可推测关于
溶解性的结论是______________。
【题目】镧系为元素周期表中第ⅢB族、原子序数为57~71的元素。
（1）镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，画出镝(Dy)原子外围电子排布图：___________。
（2）高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+，基态时Cu3+ 的电子排布式为________________。
（3）观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示+3 价的元素是___________(填元素名称)。几种镧系元素的电离能(单位：kJ mol-1)
元素 | I1 | I2 | I3 | I4 |
Yb(镱） | 604 | 1217 | 4494 | 5014 |
Lu(镥） | 532 | 1390 | 4111 | 4987 |
La(镧） | 538 | 1067 | 1850 | 5419 |
Ce(铈） | 527 | 1047 | 1949 | 3547 |
（4）元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。
①组成配合物的四种元素，电负性由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。
②写出氮的最简单气态氢化物水溶液中存在的氢键：__________________(任写一种)。
③元素Al 也有类似成键情况，气态氯化铝分子表示为(AlCl3)2，分子中Al 原子杂化方式为_____________，分子中所含化学键类型有______________(填字母)。
a.离子键 b.极性键 C.非极性键 d.配位键
（5）PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点，则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有________个氧原子；已知晶胞参数为a pm，密度为ρ g· cm-3，NA=_____________ (用含a、ρ的代数式表示)。