Question

（2010?和平区一模）Ⅰ．某化学兴趣小组探究饱和氯水与石灰石的反应，并制取较浓的HClO溶液和对所得溶液中的部分阴离子进行检验．

	实验操作	实验现象
步骤1	在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，过滤，将滤液分为若干份．	有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去．
步骤2	将第一份滤液与稀盐酸混合．	产生大量气泡．
步骤3	将第二份滤液加热．	溶液变浑浊，且有大量无色气体产生．

（1）用平衡移动的观点解释石灰石溶解氯水的原因

将石灰石放在水中有CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑发生，H^+-的浓度减少，平衡正向移动，石灰石溶解了氯水

．
（2）步骤2、步骤3的实验目的都是

检验HCO₃^-离子

，为达到该实验目的，还可以采取的方法是

另取一份滤液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生

．
（3）请你设计-个简单的实验方案，证明步骤1所得滤液中的HClO浓度比饱和氯水中HClO浓度大：

同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢

．
Ⅱ．摩尔盐[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是化学分析中常用的还原剂．某研究性学习小组按以下步骤制取摩尔盐：
①用30%的NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却、分离；
②用①处理过的铁屑和稀H₂SO₄反应制取FeSO₄；
③将②制得的FeSO₄溶液与[（NH₄）₂SO₄溶液混合，结晶得到摩尔盐．
试回答下列问题：
（1）如何从溶液中分解出摩尔盐？
（2）如何设计一个简单的实验证明得到的产品中有Fe²⁺？
（3）为了确定产品中亚铁离子的含量，某研究小组用KMnO₄酸性溶液进行滴定，请写出该反应的离子方程式：

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

．
（4）现有等浓度的①（NH₄）₂CO₃  ②（NH₄）₂SO₄  ③（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，其中c（NH₄⁺）由大到小的顺序是：

③②①

（填序号）．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）根据生成物浓度减少对化学平衡的影响；
（2）根据碳酸钙和二氧化碳和水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙，溶液中存在HCO₃^-，加入盐酸生成二氧化碳气体，加入NaOH有碳酸钙沉淀生成；
（3）HClO的浓度越大，漂白效果会越好；
Ⅱ．（1）根据可溶物溶质的分离方法：加热浓缩溶液，然后冷却结晶过滤；
（2）根据遇KSCN溶液呈血红色是Fe³⁺的特征反应，所以先加KSCN溶液，确定是否含有Fe³⁺；如果没有Fe³⁺，根据氯水的性质，再向溶液中加入氯水，观察溶液的颜色是否变化，从而确定是否含有Fe²⁺；
（3）据氧化还原反应化合价确定产物，然后根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出离子方程式；
（4）加入与原水解离子的水解性质相同的，对原水解离子有抑制作用；加入与原水解离子的水解性质相反的，对原水解离子有促进作用．

解答：解：Ⅰ．（1）石灰石水存在溶解平衡：CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），氯水中存在平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，加入到氯水中又有发生：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，H^+-的浓度减少，平衡正向移动，
故答案为：将石灰石放在水中有CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑发生，H^+-的浓度减少，平衡正向移动，石灰石溶解了氯水；
（2）因为碳酸钙是过量的，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙，溶液中存在HCO₃^-，加入盐酸生成二氧化碳气体，加热时碳酸氢钙分解生成CaCO₃和CO₂，加入NaOH有碳酸钙沉淀生成，
故答案为：检验HCO₃^-离子；另取一份滤液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生；
（3）HClO的浓度越大，漂白效果会越好，可同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢，
故答案为：同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢；
Ⅱ．（1）将溶液加热浓缩，然后冷却结晶过滤，可得摩尔，故答案为：小心加热浓缩溶液，然后冷却结晶过滤；
（2）将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，说明没有Fe³⁺，再向溶液中加入氯水后变成血红色，则含有Fe²⁺，
故答案为：将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，再向溶液中加入氯水后变成血红色；
（3）亚铁离子和KMnO₄酸性溶液反应得到Fe³⁺，Mn²⁺，MnO₄^-中锰由+7价降为+2价，得到5个电子，Fe²⁺中铁由+2升高到+3价，失去1个电子，依据电子守恒，亚铁离子前乘5，MnO₄^-前乘1，依据原子守恒和电荷守恒得到反应的离子方程式为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（4）在三种溶液中铵根离子均会水解，铵根离子水解呈酸性．在（NH₄）₂CO₃溶液中，由于碳酸根离子水解呈碱性，因此碳酸根离子的存在会促进铵根离子的水解，c（NH₄⁺）增大，在（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液中，由于亚铁离子水解也呈酸性，因此亚铁离子的存在会抑制铵根离子的水解，平衡向左移动，c（NH₄⁺）减少，所以c（NH₄⁺）由大到小的顺序③②①，故答案为：③②①．

点评：本题以较浓的HClO溶液、莫尔盐的制备为载体，考查了离子的检验、物质分离提纯等实验操作、氧化还原反应滴定应用，离子浓度大小比较，以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力等．题目有一定的难度．需学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．