题目内容
【题目】弱电解质在水溶液中的电离状况可以进行定量计算和推测。
（1）25℃时两种酸的电离平衡常数如表所示。
Ka1 | Ka2 | |
HA | 1×10-4 | |
H2B | 1×10-2 | 5×10-6 |
①25℃时，0.100mol·L-1的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物质的量浓度由大到小的顺序是：___。pH=8的NaA溶液中由水电离出的c(OH-)=___mol·L-1。
②25℃时，0.100mol·L-1的NaHB溶液pH___7，理由是___。
③25℃时，向0.100mol·L-1的Na2B溶液中滴加足量0.100mol·L-1的HA溶液，反应的离子方程式为___。
（2）已知25℃时，向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液，各含磷微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。
①当溶液pH由11到14时，所发生反应的离子方程式为：___。
【答案】Na+、A-、OH-、HA、H+ 10-6 ＜ HB-的电离程度大于其水解程度 HA+B2-=A-+HB- HPO42-+OH-=PO43-+H2O
【解析】
(1)①根据题目信息可知HA为弱酸，所以NaA溶液中存在A-的水解使溶液显酸性，而水解是微弱的，同时溶液中存在水的电离，所以溶液中离子浓度由大到小为Na+、A-、OH-、HA、H+；pH=8的NaA溶液中c(H+)=10-8mol·L-1，则溶液中c(OH-)=10-6mol·L-1，氢氧根离子全部由水电离，所以由水电离出的c(OH-)=10-6mol·L-1；
②NaHB溶液中存在HB-
H++B2-，其电离平衡常数为5×10-6，同时存在HB-的水解，其水解平衡常数为
，其电离平衡常数大于水解平衡常数，所以溶液显酸性，即pH＜7；
③根据题目信息可知酸性：H2B＞HA＞HB-，所以反应的离子方程式为HA+B2-=A-+HB-；
(2)据图可知当溶液pH由11到14时，PO43-浓度上升，HPO42-浓度下降，所以离子方程式为HPO42-+OH-=PO43-+H2O。
阅读快车系列答案【题目】钛被誉为“21世纪的金属”，可呈现多种化合价。其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题：
（1）基态Ti原子的价电子排布图为__。
（2）已知电离能：I2(Ti)=1310kJ·mol-1，I2(K)=3051kJ·mol-1。I2(Ti)<I2(K)，其原因为__。
（3）钛某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如图所示：
①钛的配位数为__，碳原子的杂化类型__。
②该配合物中存在的化学键有__(填字母)。
a.离子健 b.配位键 c.金属健 d.共价键 e.氢键
（4）钛与卤素形成的化合物熔、沸点如下表所示：
TiCl4 | TiBr4 | TiI4 | |
熔点/℃ | -24.1 | 38.3 | 155 |
沸点/℃ | 136.5 | 233.5 | 377 |
分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是__。
（5）已知TiO2与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示，该阳离子化学式为_。阴离子的立体构型为__。
（6）已知TiN晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
【题目】辉铜矿主要成分为Cu2S，软锰矿主要成分为MnO2，它们都含有少量 SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备碳酸锰和硝酸铜晶体的主要工艺流程如图所示 ：
已知：①部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的 pH范围如下表所示（开始沉淀的pH 按金属离子浓度为 0. l mol/L 计算）
开始沉淀的 pH | 沉淀完全的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
②100.8≈6.3
（1）酸浸时，下列措施能够提高浸取速率的措施是__________________ 。
A.将矿石粉碎 B.适当延长酸浸时间 C.适当升高温度
（2）酸浸时， MnO2 与Cu2S反应的离子方程式是 __________________。
（3）浸出液调节pH = 4 的目的是_____________________ ，浸出液中铜离子浓度最大不能超过_______________ molL-1（保留一位小数）。
（4）生成 MnCO3 沉淀的离子方程式是_______________________。
（5）本工艺中可循环使用的物质是 ___________________（写化学式）。
（6）流程中需要加入过量HNO3溶液，除了使 Cu2(OH)2CO3完全溶解外，另一作用是蒸发结晶时_______________________。
（7）制得的Cu(NO3)2 晶体需要进一步纯化， 其实验操作名称是______________ 。
【题目】碳及其化合物广泛存在于自然界。随着科技的进步，利用化学反应原理将含碳物质进行合理转化，已成为资源利用、环境保护等社会关注问题的焦点。如CO2是人类工业生产排放的主要的温室气体，利用CO2制造更高价值化学品是目前的研究热点。
（1）①利用CH4和CO2这两种温室气体可以生产水煤气。已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H =
890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H =+2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H =566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g) 
2CO(g)＋2H2(g) 的△H =____kJ·mol－1
②250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L恒容容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
此温度下该反应的平衡常数K=_______。
（2）利用CO2催化加氢可以合成乙醇，反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) H<0,设m为起始时的投料比，即m= n(H2)/ n(CO2)。
①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为____。
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____。
（3）高温电解技术能高效实现下列反应：CO2+H2O 
CO+H2+O2，其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下：
电极a的电极反应式____
（4）工业生产烟气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，将烟气冷却至15.5℃～26.5℃后用氨水吸收过量的CO2。已知：NH3·H2O的Kb=1.7×10－5，H2CO3的Ka1=4.3×10－7、Ka2=5.6×10－11。吸收后所得溶液的pH____7（填“＞”、“=”或“＜”）。
【题目】锂辉石是我国重要的锂资源之一，其主要成分为 Li2O、SiO2、Al2O3 以及含有少量 Na+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子。工业上用锂辉石制备金属锂的工艺流程如下：
已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 |
完全沉淀的pH | 5.2 | 9.6 | 3.2 | 13.1 | 10.9 |
②常温下，Ksp(Li2CO3)= 2.0×10-3。Li2CO3 在水中溶解度随着温度升高而减小。
③有水存在时，LiCl 受热可发生水解。
回答下列问题：
(1)为提高“酸浸”速率，上述流程中采取的措施有_____。
(2)滤渣 I 的主要成分是_____。滤渣 II 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3。“氧化” 和“除杂”步骤主要除去的离子有_________。
(3) “沉锂”过程中发生反应的离子方程式是_____。用热水洗涤 Li2CO3 固体，而不用冷水洗涤，其原因是_____。
(4)设计简单的实验方案实现由过程 a 制取固体 LiCl：_____。
(5)工业上实现过程 b 常用的方法是_____。
(6)Li 可用于制备重要还原剂四氢铝锂（LiAlH4）。在有机合成中，还原剂的还原能力常用“有效氢”表示，其含义为 1克还原剂相当于多少克 H2 的还原能力。LiAlH4 的“ 有效氢”为_____（保留 2 位小数）。
【题目】四氯化锡（SnCl4）常用作有机催化剂、烟雾弹和用来镀锡。某学习小组拟用干燥的氯气和熔融的锡制备 SnCl4 并测定产品的纯度。
已知：i．SnCl4 在空气中极易水解成 SnO2·xH2O；ii．有关物质的物理性质如下表所示。
物质 | 颜色 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
Sn | 银白色 | 232 | 2260 |
SnCl2 | 白色 | 247 | 652 |
SnCl4 | 无色 | -33 | 114 |
回答下列问题：
(1)装置 E 的仪器名称是_____，装置 C 中盛放的试剂是_____。
(2)装置 G 的作用是_____。
(3)实验开始时，正确的操作顺序为_____。
①点燃装置 A 处酒精灯 ②点燃装置 D 处酒精灯 ③打开分液漏斗活塞
(4)得到的产品显黄色是因含有少量_____，可以向其中加入单质___________（填物质名称）而除去。为了进一步分离提纯产品，采取的操作名称是_____。
(5)产品中含少量 SnCl2，测定产品纯度的方法：取 0.400 g 产品溶于足量稀盐酸中，加入淀粉溶液作指示剂，用 0.0100 mo/L 碘酸钾标准溶液滴定至终点，消耗标准液 8.00 mL 。
①滴定原理如下，完成 i 对应的离子方程式。
i．_____Sn2++_____IO3－+_____H+= ________Sn4++_____I－+_____
ii．IO3－+5 I2－+6H+ = 3I2 + 3HO
②滴定终点的现象是_____。
③产品的纯度为_____%（保留一位小数）。
【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。
