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18．硝酸铵钙晶体[5Ca（NO3）2．NH4NO3.10H2O]极易溶于水，是一种绿色的复合肥料．
（1）硝酸铵钙晶体的溶液呈碱性，原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+（用离子方程式表示）
（2）工业上生产硝酸铵钙的方法是以硝酸浸取磷矿石得到的粗硝酸钙（含硝酸钙、磷酸钙及硝铵）为原材料制备，其生产流程为图1

①滤渣的主要成分是Ca3（PO4）2（填化学式）
②加入适量的碳酸钙后发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
③硝酸铵是一种易分解的物质，保存和利用时，需控制子啊较低温度，230～400℃时，它会分解生成空气中含量最大的两种气体，其反应的化学方程式为2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O
（3）生产硝酸铵钙工厂的废水中常含有硝酸铵，目前常用原电解法净化，工作原理如图2所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①阳极的电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，I室可回收的产品为硝酸（填名称）
②电解过程中Ⅱ室中溶液的pH增大（填“增大”“减少”或“不变”）

分析 （1）硝酸铵钙为复盐，硝酸铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性；
（2）粗硝酸钙（含硝酸钙、难溶物及硝酸）加水溶解，过滤得含硝酸钙和硝酸的溶液，加入碳酸钙与硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体，再通入氨气中和硝酸生成硝酸铵，最终所得的溶液为硝酸钙和硝酸铵的混合溶液，蒸发结晶得到硝酸铵钙[5Ca（NO3）2•NH4NO3•10H2O]晶体；
（3）①根据膜电解法阳极上为水失电子发生的氧化反应；Ⅰ室消耗氢氧根离子使酸性增强，与向阳极移动的硝酸根结合成硝酸；
②电解时，Ⅲ室为阴极应为氢离子得电子发生还原反应，消耗氢离子使碱性增强，与向阴极移动的铵根离子反应生成氨气，Ⅱ室中铵根离子浓度减小，据此分析．

解答 解：（1）硝酸铵钙为复盐，铵根离子水解显酸性，则水解离子反应为NH4++H2O?NH3•H2O+H+，故答案为：NH4++H2O?NH3•H2O+H+；
（2）①磷酸钙为难溶于水的物质，故滤渣的主要成分是磷酸钙，化学式为Ca3（PO4）2，故答案为：Ca3（PO4）2；
②加入碳酸钙与硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，
故答案为：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O；
③空气中含量最大的两种气体分别是氮气和氧气，依据氧化还原反应原理得出硝酸铵分解方程式为：2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O，
故答案为：2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O；
（3）①膜电解法阳极上为水失电子发生的氧化反应，反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，则Ⅰ室阳极消耗氢氧根离子使酸性增强，与向阳极移动的硝酸根结合成硝酸，所以Ⅰ室可回收的产品为硝酸；
故答案为：2H2O-4e-═4H++O2↑；硝酸；
②电解时，Ⅲ室为阴极应为氢离子得电子发生还原反应，则消耗氢离子使碱性增强，与向阴极移动的铵根离子反应生成氨气，铵根离子水解显酸性，Ⅱ室中铵根离子浓度减小，所以Ⅱ室PH增大，
故答案为：增大．

点评 本题主要考查了工业生产硝酸铵钙的原理及废水的处理，意在考查考生阅读新信息，处理新情况的能力，电解装置的分析及其电极反应式的书写是易错点，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．有三种金属单质A、B、C，其中A的焰色反应为黄色，B、C是常见金属．三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系（图中有些反应的产物和反应的条件没有标出）．

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：乙Cl2；BAl； GFeCl3．
（2）写出反应②反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；反应③的离子方程式：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓．
（3）反应①-④的4个反应属于氧化还原反应的有C （填选项代号）
A．①②③④B．①②③C．①②④D．①③④
（4）0.1mol的金属单质A与一定量的水完全反应，可得到标准状况下的甲气体1.12 L，若得到的D溶液体积为100mL，则溶液的物质的量浓度为1mol/L．
19．配制100mL 0.2mol/L HCl溶液，需标准状况下的HCl气体0.448LL．
6．单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．

相关信息：①四氯化硅遇水极易水解；②SiCl4沸点为57.7℃，熔点为-70.0℃．请回答：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）装置C中的试剂是浓硫酸；装置F的作用是防止空气中的水进入H中；装置E中的h瓶需要冷却的理由是产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集．
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定．
①反应的离子方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．
②滴定前是否要滴加指示剂？否（填“是”或“否”），请说明理由KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点．
③滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是取少量还原后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe3+已完全还原．
13．某小组以工业氧化铁、草酸、盐酸、异丙醚为原料，合成晶体X[化学式为Fe2（C2O4）3•5H2O]，并确定其纯度．
①晶体X的合成，将工业氧化铁溶于盐酸中，然后加入异丙醚萃取、分液，除去水层后，加入草酸溶液后分液，除去醚层，再经过操作A，然后过滤、洗涤、干燥，得到晶体X．
②晶体X纯度的测定：称取ag样品，加入硫酸酸化，用bmol•L-1的KMnO4溶液滴定生成的H2C2O4，达到滴定终点时，共消耗KMnO4溶液cmL．
回答下列问题：
（1）氧化铁能被异丙醚萃取的原因是FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度．
（2）操作A的名称为蒸发浓缩、冷却结晶，进行操作A时使用的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿．
（3）晶体X需用冰水洗涤，其目的是除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗．
（4）KMnO4溶液应置于如图所示的仪器甲（填“甲”或“乙”）中，滴定过程中发生反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2K2SO4+1MnSO4+10CO2↑+8H2O（在方框中填入相应物质的化学计量数），滴定终点的现象是滴入最后一滴溶液，溶液变化为紫色且半分钟不变．
（5）样品中晶体X纯度的表达式为：$\frac{2330bc×1{0}^{-3}}{6a}$×100%．
（6）滴定过程中，若滴定管在滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失，则滴定结果将偏高（填“偏高”或“偏低”）．
3．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛．
（1）某温度下，Ksp（FeS）=8.1×10-17，FeS饱和溶液中c（H+）与c（S2-）之间存在关系：
c2（H+）•c（S2-）=1.0×10-22，为了使溶液里c（Fe2+）达到1mol•L-1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的pH约为B（填字母）．     
A．2  B．3  C．4  D．5
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：


①酸溶过程中Fe2O3发生反应的离子方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；“滤渣A”主要成分的化学式为SiO2．
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓．
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2～3.8．
沉淀物Fe（OH）3Al（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2
开始沉淀pH2.73.87.69.4
完全沉淀pH3.25.29.712.4
如果pH过大，可能引起的后果是Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯（几种离子沉淀的pH见上表）．
⑤滤液B可以回收的物质有ABD（填序号）．
A．Na2SO4     B．Al2（SO4）3     C．Na2SiO3   D．MgSO4．
10．沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用．难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积（Ksp）．已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，Ksp（BaCO3）=2.5×10-9．
（1）将浓度均为0.1mol•L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混，充分搅拌后过滤，滤液中c（Ba2+）=1×10-5mol•L-1．取100mL滤液与100mL 2mol•L-1的Na2SO4溶液混合，混合液中c（Ba2+）=1×10-10mol•L-1．
（2）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂．胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是对于平衡BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动 （用沉淀溶解平衡原理解释）．万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol•L-1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为2×10-10mol•L-1．
（3）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的用率．水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去．
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动．
7．下列各组物质中互为同素异形体的是（　　）
A．${\;}_{6}^{12}C$和${\;}_{6}^{13}C$B．CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2
C．红磷和白磷D．冰和干冰
8．加酶洗衣粉是在洗衣粉中加了少量的碱性蛋白酶．下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（　　）
A．棉织品B．化纤织品C．毛织品D．涤纶织品

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