题目内容

20．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．物质的量浓度相等的①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4Al（SO4）2三种溶液中，c（NH4+由大到小的顺序为：③＞②＞①
B．0.1mol•L-1CH3COOH与0.05mol•L-1NaOH溶液等体积混合（pH＜7）：
c（CH3COO-）＞c（Na+）＞cCH3COOH）＞c（H+）
C．0.1 mol•L-1Na2CO3与0.05mol•L-1 NaHCO3溶液等体积混合：
$\frac{3}{5}$c（Na+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）
D．在0.1 mol•L-1NaHC2O4溶液（pH＜7）中：c（OH-）+2c（C2O42-）=c（H+）+2c（H2C2O4）

分析 A．①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4Al（SO4）2，先不考虑水解，则②（NH4）2SO4 含有两个NH4+，所以它们NH4+的浓度大于其它两种物质，①③溶液中c（NH4+）根据盐类水解的影响分析判断；
B.0.1mol•L-1CH3COOH与0.05mol•L-1NaOH溶液等体积混合得到重生和醋酸钠的混合溶液，pH＜7溶液显酸性说明是电离大于醋酸根离子的水解：
C.0.1 mol•L-1Na2CO3与0.05mol•L-1 NaHCO3溶液等体积混合溶液中存在物料守恒，0.15n（Na）=0.25n（C），即3n（Na）=5n（C）；
D．在0.1 mol•L-1NaHC2O4溶液（pH＜7）中溶液显酸性，HC2O4-电离大于水解，溶液中存在电荷守恒和物料守恒计算分析．

解答 解：A．①NH4Cl ②（NH4）2SO4 ③NH4Al（SO4）2，先不考虑水解，则②（NH4）2SO4 含有两个NH4+，所以它们NH4+的浓度大于其它两种物质，①③二种物质中①NH4Cl，NH4+水解，③NH4Al（SO4）2，铝离子的水解对铵根离子起抑制作用，即溶液中c（NH4+）②＞③＞①，故A错误； 
B.0.1mol•L-1CH3COOH与0.05mol•L-1NaOH溶液等体积混合得到重生和醋酸钠的混合溶液，pH＜7溶液显酸性说明是电离大于醋酸根离子的水解，溶液中离子浓度大小为：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（CH3COOH）＞c（H+），故B正确；
C.0.1 mol•L-1Na2CO3与0.05mol•L-1 NaHCO3溶液等体积混合溶液中存在物料守恒，0.15n（Na）=0.25n（C），即3n（Na）=5n（C），$\frac{3}{5}$c（Na+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3），故C正确；
D．在0.1 mol•L-1NaHC2O4溶液（pH＜7）中溶液显酸性，根据物料守恒得c（Na+）=c（HC2O4-）+c（H2C2O4）+c（C2O42-），根据电荷守恒得c（H+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-），所以得c（H+）+c（H2C2O4）=2c（C2O42-）+c（OH-），故D错误；
故选BC．

点评 本题考查盐类水解的原理和应用、电解质溶液中电荷守恒、物料守恒分析，注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离，从影响平衡移动的角度分析离子浓度的大小比较是解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．用（NH4）2Fe（SO4）2 溶液与过量NaOH反应制Fe（OH）2：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
B．用稀氢碘酸溶液除去铁制品表面的铁锈：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C．向小苏打溶液中加入少量Ca（OH）2溶液反应：Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
D．向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+═Cl-+2Fe3++H2O
11．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图．

请回答下列问题．
（1）FeO•Cr2O3与氯酸钾、氢氧化钠高温反应化学方程式为6FeO•Cr2O2+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O．若有245g KClO3 参加反应，则转移的电子数为12mol．
（2）操作Ⅱ的名称是过滤．固体X的主要成分是，沉淀Y的主要成分是Al（OH）3、H2SiO3．
（3）流程中①酸化所用的酸和②钾盐Z最合适的是（填符号）C，
A．盐酸和氯化钾 B．硫酸和氯化钾 C．硫酸和硫酸钾 D．次氯酸和次氯酸钾
酸化反应的离子方程式为2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O．
（4）称取制得的K2Cr2O7晶体2.5000g 配成250mL 溶液，取出25.00mL 于锥形瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100mL 水，加入3mL 淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3 标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ）．
①判断达到滴定终点的依据是：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化．
②若实验中共用去Na2S2O3 标准溶液40.00mL，计算所得产品中的重铬酸钾的纯度（设整个过程中其他杂质不参与反应）94.08%．
8．硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂．工业上通常用自然界分布最广的方铅矿（主要成分为PbS）生产硫酸铅．工艺流程如下：


已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10-8，Ksp（PbCl2）=1.6×l0-5．
②PbCl2（s）+2C1-（aq）?PbCl42-（aq）△H＞0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7．
（I ）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH＜1.9，主要目的是抑制Fe3+的水解．反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则步骤（1）对应的主要反应的离子方程式为2Fe3++PbS=PbCl2+S+2Fe2+．
（II） 步骤（2）所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使PbCl2（s）+2Cl-（aq）?PbCl4-△H＞0逆向移动，使PbCl4-转化PbCl2析出（请用平衡移动原理解释）
（III ）上述流程中可循环利用的物质有FeCl3、HCl．
（IV）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有
Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的铅浓度分数α与溶液pH 变化的关系如图所示：

①探究Pb2+的性质：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为Pb（OH）3-+HO-=Pb（OH）42-．．
②除去溶液中的Pb2+：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，实验结果记录如下：
离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+
处理前浓度/（mg•L-1）0.10029.80.120.087
处理后浓度/（mg•L-1）0.00422.60.040.053
Ⅰ．由表可知该试剂去除Pb2+的效果最好，请结合表中有关数据说明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入试剂，Pb2+的浓度转化率为$\frac{（0.1-0.004）}{0.1}$×1005%=96%，Fe3+的浓度转化率为$\frac{0.12-0.04}{0.12}$×100%=67%，所以去除Pb2+比Fe3+效果好．
Ⅱ．若新型试剂（DH）在脱铅过程中主要发生的反应为：2DH（s）+Pb2+?D2Pb（s）+2H+，则脱铅时最合适的pH约为B．
A．4 B．6 C． 10 D． 12．
15．工业上由钛铁矿（主要成分FeTiO3，含Fe2O3、A12O3、FeO、SiO2等杂质）制备TiCl4的工艺流程如图：

已知：①酸浸  FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）═FeSO4（aq）+TiOSO4（sq）+2H2O（l）
②水解  TiOSO4（aq）+2H2O（l）$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$H2TiO3（s）+H2SO4（aq）
③煅烧  H2TiO3（s）$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$TiO2（s）+H2O（g）
（1）FeTiO3中钛元素的化合价为+4，试剂A为Fe．
（2）碱浸过程发生的离子反应方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
（3）酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右，若温度过高会导致最终产品收率过低，原因是温度过高水导致TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀．
（4）上述流程中氯化过程的化学反应方程式为TiO2+C+2Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$ TiCl4 +CO2．
已知TiO2（s）+2Cl2（g）?TiCl4（1）+O2（g）△H=+15l kJ•mol-1．该反应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生．从化学平衡的角度解释原因是C与氧气反应减小氧气浓度，使平衡正向移动，C与氧气反应为放热反应，温度升高，使平衡正向移动，促使反应顺利进行．
（5）TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2•xH2O，该反应的化学方程式是TiCl4+（x+2）H2O=TiO2•xH2O+4HCl．
5．半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率，三氯化磷（PCl3）是一种重要的掺杂剂．实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3，装置如图所示：（部分夹持装置略去）

已知：①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5；②PCl3遇水会强烈水解生 成 H3PO3和HC1；③PCl3遇O2会生成P0Cl3，P0Cl3溶于PCl3；④PCl3、POCl3的熔沸点见下表：
物质熔点/℃沸点/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
请回答下列问题：
（1）A装置中制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）F中碱石灰的作用是吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应；
（3）实验时，检査装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷．通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气，防止白磷自燃；
（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等．加入黄磷加热除去PCl5后．通过蒸馏（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3；
（5）实验结束时，可以利用C中的试剂吸收多余的氯气，C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O；
（6）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数：
①迅速称取1.00g产品，加水反应后配成250mL溶液；
②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL 0.1000mol•L-1碘水，充分反应；
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol•L-1的Na2S2O3，溶液滴定
③重复②、③操作，平均消耗Na2S2O3，溶液8.40ml
已知：H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，假设测定过程中没有其他反应．根据上述数据，该产品中PC13的质量分数为79.75%．
12．碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图1所示的装置进行实验．

（1）请完成下列实验步骤：
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生（填实验现象），停止加热；
④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；
⑤计算．
（2）步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中．
（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用图2装置中的D（填字母）连接在活塞a前（填装置连接位置）．
（4）若按正确装置进行实验，测得如表数据．
乙装置的质量/g丙装置的质量/g
加热前80.0062.00
加热后80.3662.88
则该碱式碳酸钴的化学式为Co3（OH）4（CO3）2．
（5）含有Co（AlO2）2 的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为蓝色．
（6）CoCl2•6H2O常用作多彩水泥的添加剂．以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取 CoCl2•6H2O的一种工艺如图3：

已知：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3
开始沉淀（pH）2.37.57.63.4
完全沉淀（pH）4.19.79.25.2
①净化除杂时，加入 H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
②加入CoCO3 调pH为5.2～7.6，则操作1获得的滤渣成分为Fe（OH）3、Al（OH）3．
③加盐酸调整pH为2～3的目的为抑制CoCl2水解．
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）、过滤．
9．①已知：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）；△H=-57.3kJ•mol-1．则含80g NaOH的稀溶液与稀盐酸恰好反应，在相同条件下能放出114.6kJ的热量；
②已知P4（白磷，s）=4P（红磷，s）；△H=-29.24kJ/mol，则红磷（填“红磷”或“白磷”）更加稳定．
9．某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．即反应速率由小变大．为此，甲同学做了如下实验进行探究：
已知：
①MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+
实验用品：仪器：试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙
（1）0.10mol/L  H2C2O4溶液的配制：
实验室欲配制100mL 0.10mol/L H2C2O4溶液，需要称取草酸晶体（H2C2O4•2H2O）1.3 g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶．
（2）反应的速率变化的探究：
在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/L H2C2O4溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL 0.010mol/L KMnO4溶液和几滴稀硫酸．现象如表所示：
试管1试管2
实验现象褪色很快褪色很慢
褪色时间/s4秒31秒
请回答下列问题：
①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：秒表．
②H2C2O4溶液与酸性的KMnO4溶液反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．
③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的C．
A、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫红色为止．
B、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．
C、从KMnO4溶液接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．
④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率．于是甲同学得出结论在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率．
（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：I该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快    II加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应．

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