题目内容
难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下溶解平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)
2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42-＋2H2O。为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
（1）滤渣主要成分有________和CaSO4以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：
。
（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液pH至中性。
（4）不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。由图可得，随着温度升高，
① ，
② ，
③溶浸出的K＋的平衡浓度增大。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋CO32-CaCO3(s)＋SO42-。已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，计算此温度下该反应的平衡常数，K＝ 。
（1）Mg(OH)2(1分) （2）加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2＋浓度减小，平衡正向移动，K＋增多(2分) （3）K2CO3(1分) H2SO4(1分)
（4）①溶浸平衡向右移动(1分) ②K＋的溶浸速率增大(1分) （5） K＝1.75×104。(2分)
解析试题分析：（1）“呆矿”在水中存在沉淀溶解平衡K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42-＋2H2O，为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，同时钙离子增多，析出硫酸钙沉淀，所以滤渣中主要成分为Mg(OH)2和CaSO4以及未溶杂卤石。
（2）Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因是氢氧化钙是饱和溶液，加入后氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，促进平衡右移，增多K+。
（3））“除杂”环节主要是除去钙离子，依据除杂原则不能引入新的杂质，根据制取的目的是制备硫酸钾，所以加入的试剂易于除去，不引入新的杂质，因此加入过量K2CO3除钙离子，过滤后加入硫酸至中性，除去碳酸钾即可。
（4）分析不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系，温度越高K+的浸出浓度越大，溶浸时间越短，反应速率越大，达到平衡越快，故图象中分析得到的结论为：①溶浸平衡向右移动；②K＋的溶浸速率增大。
（5）溶浸过程中会发生反应CaSO4(s)＋CO32-CaCO3(s)＋SO42-，CaCO3(s)
Ca2++CO32-；CaSO4(s)Ca2++SO42-；依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式，转化关系中钙离子相同计算，反应的平衡常数K＝
＝
＝
＝
＝1.75×104。
考点：考查溶解平衡的应用、判断以及溶度积常数的计算等
（1） 25℃时，部分弱酸的电离平衡常数如下表：
| 弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
| 电离平衡常数 | Ki=1．7×10-4 | Ki=4．9×10-10 | Ki1=4．3×10-7 Ki2=5．6×10-11 |
（用离子方程式表示）。
②在测定c(H＋)相等的盐酸和HCOOH溶液的pH时，某同学先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测，用此法误差较大的是________（填“盐酸”或“HCOOH”），原因是 。
③将少量CO2通入NaCN溶液中，它们是否能反应（若能，写出反应的离子方程式；若不能，直接填“否”） 。
（2）某温度下的溶液中，c(H＋)=10x mol/L,c(OH－)=10y mol/L。x与y的关系如图所示：
①M、N点对应的温度分别是T1、T2,则T1 T2（填“＞”、“=”或“＜”）。
②T2时，水的离子积常数Kw= ，pH=9的NaOH溶液中，由水电离产生的c(H+)= mol/L。
(一)（1）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。
已知： CH4(g) + 2O2(g) ＝ CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1＝―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（2）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是________。
②当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。
（二）下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的
溶度积Ksp (25℃)。
| 电解质 | 平衡方程式 | 平衡常数K | Ksp |
| CH3COOH | CH3COOH CH3COO-＋H+ | 1.76×10-5 | |
| H2CO3 | H2CO3H+＋HCO3- HCO3- H+＋CO32- | K1＝4.31×10-7 K2＝5.61×10-11 | |
| C6H5OH | C6H5OH  C6H5O-＋H+ | 1.1×10-10 | |
| H3PO4 | H3PO4H+＋H2PO4- H2PO4- H+＋HPO32-HPO42- H+＋PO43- | K1＝7.52×10-3 K2＝6.23×10-8 K3＝2.20×10-13 | |
| NH3·H2O | NH3·H2O NH4+＋OH- | 1.76×10-5 | |
| BaSO4 | BaSO4 Ba2+＋SO42- | | 1.07×10-10 |
| BaCO3 | BaCO3 Ba2+＋CO32- | | 2.58×10-9 |
回答下列问题：
（1）由上表分析，若①CH3COOH ②HCO3-③C6H5OH ④H2PO4- 均可看作酸，则它们酸性由强到弱的顺序为__________________________(填编号)；
(2)25℃时，将等体积等浓度的醋酸和氨水混合，混合液中：c(CH3COO-)______c(NH4+)；(填“＞”、“＝”或“＜”)
（3）25℃时，向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是( )；
A．若混合液pH＞7，则V≥10
B．若混合液pH＜7，则c((NH4+) ＞c (C6H5O-) ＞c (H+)＞c (OH－)
C．V=10时，混合液中水的电离程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度
D．V=5时，2c(NH3·H2O)+ 2 c (NH4+)=" c" (C6H5O-)+ c (C6H5OH)
（4）如下图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，回答下列问题：
讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，下列说法不正确的是( )
A．加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B．在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时， 均有BaSO4沉淀生成
C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、 b之间的某一点(不含a、b)
D．升温可使溶液由b点变为d点
常温下，将某一元碱BOH和HCl溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
| 实验编号 | HCl的物质的量浓度 （mol·L-1） | BOH的物质的量浓度 （mol·L-1） | 混合溶液的pH |
| ① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
| ② | c | 0.2 | pH=7 |
| ③ | 0.1 | 0.2 | pH>7 |
请回答：
（1）从第①组情况分析，BOH是 （选填“强碱”或“弱碱”）。该组所得混合溶液中由水电离出的
c（OH—）= mol·L-1。
（2）第②组情况表明，c 0.2。该混合液中离子浓度c（B+） c（Cl—）(选填“<”、“>”或“=”)。
（3）从第③组实验结果分析，混合溶液中 (选填“<”、“>”或“=”)
甲：BOH的电离程度 BCl的水解程度
乙：c(B+)—2 c (OH—) c(BOH)—2 c(H+)
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，杂质不溶于水和酸)为原料，制备蓝色晶体G，其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，涉及流程如下：
已知25℃时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表：
| | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp | 8.0×10-16 | 2.2×10-22 | 4.0×10-38 |
| 完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥6.4 | ≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率，可采用的措施有 (写两种)：
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ；
试剂X的化学式为 。
(3)常温下，0.1 mol／L试剂Y的pH=11，则该温度下，试剂Y的电离常数为 ；
用pH试纸测该溶液pH值的方法是
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，写出该反应的平衡常数表达式： 。(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
= mol·L-1。