2019屆高考化學(xué)難點(diǎn)剖析專題53水凈化劑的制備練習(xí).docx

專題53 水凈化劑的制備1（2018屆河南省高三上學(xué)期一輪復(fù)習(xí)診斷調(diào)研聯(lián)考）鋁銨礬NH4Al(SO4)212H2O可用作凈水劑、媒染劑和紙張上漿劑，熱分解可得超細(xì)氧化鋁粉。一種用高嶺土礦(主要成分為SiO2、Al2O3，還含少量Fe2O3)為原料制備鋁銨礬的工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）實(shí)驗(yàn)前需將高嶺土礦進(jìn)行“研磨”,其目的是_。（2）當(dāng)“酸溶”時(shí)間超過40min時(shí),溶液中的Al2(SO4)3會(huì)與SiO2反應(yīng)生成Al2O3nSiO2，導(dǎo)致鋁的溶出率降低，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（3）檢驗(yàn)“除鐵”過程中鐵是否除盡的方法是_。（4）“中和”“時(shí),需控制條件為20和pH=2.8，其原因是_。（5）某工廠用at高嶺土礦(含51%Al2O3)制備鋁銨礬,最終得到產(chǎn)品bt，則其產(chǎn)率為_?！敬鸢浮刻岣吒邘X土礦中鋁的溶出速率 Al2(SO4)3+nSiO2Al2O3nSiO2+3SO3 取少許溶液于試管中,向其中滴入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅 最大限度抑制Al3+的水解 100%因此鋁銨礬的產(chǎn)率為= 100%。2鐵和鐵的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的用途。請回答下列問題：（1）鋼鐵銹蝕是目前難以解決的現(xiàn)實(shí)問題，電化學(xué)腐蝕最為普遍。寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。鐵銹的主要成分是_(填寫化學(xué)式)，將生銹的鐵屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未檢測出Fe3，用離子方程式說明原因：_。（2）愛迪生蓄電池的反應(yīng)式為FeNiO22H2OFe(OH)2Ni(OH)2；高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。此裝置中愛迪生蓄電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)，該電池工作一段時(shí)間后必須充電，充電時(shí)生成NiO2的反應(yīng)類型是_。寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式_。你認(rèn)為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由可能是_。A高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強(qiáng)的吸附性B高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌C高鐵酸鈉在消毒殺菌時(shí)被還原生成Fe3，水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì)【答案】 O24e2H2O=4OH Fe2O3xH2O 2Fe3Fe=3Fe2 a 氧化反應(yīng) Fe6e8OH=FeO4H2O BC（2）放電時(shí),鐵作負(fù)極,碳棒作正極,所以放電時(shí)a是負(fù)極，b是正極；充電時(shí)，氫氧化鎳失電子生成氧化鎳，發(fā)生氧化反應(yīng)；正確答案: a； 氧化反應(yīng)。陽極上鐵失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成高鐵酸根離子和水,離子方程式為: Fe6e8OH=FeO4H2O ；正確答案: Fe6e8OH=FeO4H2O 。高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，所以能殺菌消毒；高鐵酸鈉能被還原生成鐵離子，鐵離子能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，能吸附懸浮雜質(zhì)，所以能凈水，所以BC選項(xiàng)是正確的；正確選項(xiàng)BC。3聚合硫酸鐵、明礬可用作凈水劑。某課題組擬以廢棄的鋁鐵合金為原料制備聚合硫酸鐵和明礬，設(shè)計(jì)化工流程如下：（1）聚合硫酸鐵能溶于水，微溶于乙醇，其化學(xué)式可表示為Fe2(OH)x(SO4)yn。在聚合硫酸鐵中，x、y之間的關(guān)系是_。試劑X中溶質(zhì)的電子式為_。流程圖中，氧化劑稀硝酸應(yīng)換為雙氧水，其原因是_；為了降低聚合硫酸鐵的溶解度，在濃縮過程中加入適量的溶劑是_(填化學(xué)式)。若Y為氧化物，用離子方程式表示加入試劑Y的目的：_；溶液的pH對(duì)Fe2(OH)x(SO4)yn 中x的值有較大影響(如圖A所示)，試分析pH過小(pH3.0)導(dǎo)致聚合硫酸鐵中x的值減小的原因：_。（2）明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O。圖B為明礬的溶解度隨溫度變化的曲線，由濾液制備明礬晶體的流程如下(供選用的試劑：廢棄的鋁鐵合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：試劑1是_；操作1的名稱是_?！叭芙狻鼻『猛耆臉?biāo)志是_；結(jié)晶措施是_?！敬鸢浮?x+2y=6 硝酸的還原產(chǎn)物會(huì)污染環(huán)境 CH3CH2OH Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O 抑制Fe3+水解 廢棄的鋁鐵合金 過濾 白色沉淀恰好完全溶解 冷卻熱飽和溶液（2）濾液中有過量的KOH，加入廢棄的鋁鐵合金除去KOH，過濾得到KAlO2溶液。在KAlO2溶液中滴加稀硫酸至Al(OH)3沉淀達(dá)到最大量，再滴加稀硫酸至Al(OH)3恰好完全溶解：2KAlO2+H2SO4+2H2O2Al(OH)3+K2SO4，2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O。由圖B知，明礬的溶解度隨著溫度的降低而減小，可采用冷卻熱飽和溶液的方法析出晶體。4鋁及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)Al與NaOH溶液能夠形成原電池，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式_。Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_。不能電解A1的氯化物來生產(chǎn)Al，原因是_；(2)Na3AlF6是冰晶石的主要成分，冰晶石常作工業(yè)冶煉鋁的助熔劑。工業(yè)上用HF、Na2CO3和A1(OH)3制備冰晶石。寫出制備冰晶石的化學(xué)方程式_。上述反應(yīng)不能在玻璃容器中反應(yīng)，其原因是_(用化學(xué)方程式表示)。(3)明礬KA1(SO4)212H2O常作凈水劑。在明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液至Al3+恰好完全沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(4)鋁合金廣泛用于建筑材料。等質(zhì)量的鐵、鋁、硅組成的同種合金分別與足量鹽酸、足量燒堿溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體體積相等(同溫同壓)。則該合金中鐵、硅的質(zhì)量之比為_(已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2)(5)鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的重要還原劑。它的制備方法是將氫化鈉和氯化鋁在乙醚中反應(yīng)制備鋁氫化鈉。寫出化學(xué)方程式_；在化學(xué)上，含包還原劑的還原能力用“有效氫”表示，“有效氫”含義是單位質(zhì)量的含氫還原劑的還原能力相當(dāng)于多少克氫氣。一般地含氫還原劑的氫被氧化成H2O，“還原能力”用氫失去電子數(shù)多少表示。NaAlH4、NaH的“有效氫”之比為_?！敬鸢浮?Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O AlCl3為分子晶體，在熔融態(tài)時(shí)不電離，不能被電解 2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2+9H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O 2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4 4:1 AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl 16:9 (2)Al(OH)3、純堿、HF在一定條件下生成Na3AlF6、水和二氧化碳，方程式為2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32Na3AlF6+3CO2+9H2O，氫氟酸能夠與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)，SiO2+4HF=SiF4+2H2O，因此上述反應(yīng)不能在玻璃容器中反應(yīng)；(3)向明礬水溶液中滴加氫氧化鋇溶液使Al3+恰好完全沉淀的反應(yīng)為2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4，故答案為：2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4； (4)根據(jù)題目信息可知，鐵和鋁與稀鹽酸生成氫氣，鋁和硅與氫氧化鈉生成氫氣。鋁和鹽酸的反應(yīng)方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，說明相同質(zhì)量的鋁與鹽酸或者氫氧化鈉生成氫氣的質(zhì)量相等，因此鐵和鹽酸生成的氫氣的質(zhì)量等于硅和氫氧化鈉生成的氫氣的質(zhì)量。設(shè)鐵與鹽酸生成的氫氣的質(zhì)量為M，硅的質(zhì)量為X，鐵的質(zhì)量為Y。Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H228 4X M28X4M，得：X=7M；Fe+2HCl=FeCl2+H256 2Y M56Y2M，得：Y=28M，合金中鐵和硅的質(zhì)量之比=28M：7M =4：1；5（2018屆江西省等三省十校高三下學(xué)期聯(lián)考）“一酸兩浸，兩堿聯(lián)合”法是實(shí)現(xiàn)粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）綜合利用的新工藝。工業(yè)流程如下：回答下列問題：（1）聚合氯化鋁鐵（PAFC）化學(xué)式為Al2(OH)nCl6nmFe2(OH)xCl6xy，是一種新型高效的凈水劑，PAFC中鐵元素的化合價(jià)為_。 （2）“一酸兩浸”中的酸是_（填結(jié)構(gòu)式）。 （3）實(shí)際工業(yè)中“酸浸”、“堿浸”均不能充分反應(yīng)，濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3?！凹儔A混合焙燒”中，它們分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_、 _。（4）“濾液B”的主要溶質(zhì)有_（填化學(xué)式）。濾液混合后“蒸發(fā)”的作用是_。（5）“電解”時(shí)的化學(xué)方程式_?！敬鸢浮?+3 H-Cl Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2 AlCl3、NaCl 促進(jìn)Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化鋁鐵（PAFC） 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2【解析】(1)該物質(zhì)是堿式氯化鋁和堿式氯化鐵形成的復(fù)雜物質(zhì)，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則，設(shè)鐵元素的化合價(jià)為a，則有(6-x)+x=2a，所以鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)；(2)因最終產(chǎn)物為氯化物，所以該酸為鹽酸，其結(jié)構(gòu)式為HCl；6（2018屆陜西省渭南市高三教學(xué)質(zhì)量檢測I）水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)。自來水廠常用高鐵酸鈉(Na2FeO4)改善水質(zhì)。高鐵酸鈉具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑，在工業(yè)上制備高鐵酸鈉的方法有多種。（1）簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時(shí)又起到凈水作用的原理_。（2）干法制備高鐵酸鈉的反應(yīng)原理如下：2FeSO4+6Na2O2=aNa2FeO4+bM+2Na2O+2Na2SO4高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為_。上述方程式中b=_。每生成1molM，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_mol。（3）工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過程如下：步驟中除生成Na2FeO4外，還有副產(chǎn)品Na2SO4、NaCl，則步驟中反應(yīng)的離子方程式為_。己知Na2FeO4在強(qiáng)堿性溶液中的溶解度較小。可向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液。從Na2FeO4懸濁液得到固體的操作名稱為_。（4）計(jì)算Na2FeO4的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）約是氯氣的_倍(結(jié)果保留兩位小數(shù)。)【答案】 高鐵酸鈉具有很強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe3+、Fe2+水解生成氫氧化鐵膠體能吸附水中的雜質(zhì)，起到凈水作用 +6 1 10 2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 過濾 0.64 (3)步驟是堿溶液中次氯酸根離子氧化鐵離子為高鐵酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O； 從Na2FeO4懸濁液得到固體可以通過過濾實(shí)現(xiàn)；(4)FeO42-+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-，單位質(zhì)量得到電子=0.018；Cl2+2e-=2Cl-，單位質(zhì)量得到電子=0.028， =0.64。7（2018屆四川省內(nèi)江市高三第三次模擬考試）鐵的化合物在生產(chǎn)生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛：（1）一定條件下Fe2O3與甲烷反應(yīng)制取納米級(jí)鐵,同時(shí)生成CO和H2。已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=-27.6kJ/molCH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+206.4kJ/molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41.0kJ/mol反應(yīng)Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的H=_。若該反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行,5min后達(dá)到平衡,測得體系中固體質(zhì)量減少0.96g，則該段時(shí)間內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為_。若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進(jìn)行,能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(選填序號(hào))。ac(CH2)=c(CO) b固體的總質(zhì)量不變cv(CO)與v(H2)的比值不變 d混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)pK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如下圖。試用平衡移動(dòng)原理解釋該曲線的變化規(guī)律_。若700時(shí)測得平衡時(shí),H2濃度為1.0molL-1,則CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為_。（2）菱鐵礦的主要成分是FeCO3,實(shí)驗(yàn)室中可以通過FeSO4與足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。已知KspFeCO3=3.210-11,H2CO3的Ka1=4.3010-7,Ka2=5.6110-11。試通過以上數(shù)據(jù)簡要計(jì)算說明該反應(yīng)能進(jìn)行的原因_。（3）Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業(yè)上以Fe為陽極,NaOH為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解制備,寫出陽極的電極反應(yīng)式_。【答案】 +714.6kJ/mol 0.0024mol/(Lmin) bd 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,K越大,則pK越小 50% Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+H2O(或Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2CO3) K=c(H2CO3)/c(Fe2+)c2(HCO3-)=Ka2/(KspFeCO3Ka1)=4.08106105,所以該反應(yīng)易發(fā)生 Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O變化，所以氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量都不再變化時(shí)，即平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)平衡，故d正確。因此本題答案是bd；由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，K越大，則pK越??；若700時(shí)測得平衡時(shí)，c平衡(H2)=1.0molL-1，則c平衡 (CO)= 0.5molL-1，已知pK=0，即K=1，則有 =1，代入即得c平衡(CH4)=0.5molL-1，則c起始(CH4)=1.0molL-1，所以CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%。(2)根據(jù)敘述可知，要生成FeCO3，HCO3-就要電離出H+，則H+與另一個(gè)HCO3-反應(yīng)生成CO2和H2O，所以反應(yīng)的離子方程式為Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+H2O(或Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2CO3)； 根據(jù)反應(yīng)方程式可得K=c(H2CO3)/c(Fe2+)c2(HCO3-)= Ka2/Ksp(FeCO3)Ka1)=4.08106105，所以該反應(yīng)容易發(fā)生。(3)陽極為鐵，失去電子被氧化，生成FeO42-，電解質(zhì)溶液中的OH-移向陽極，所以陽極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O。8（2018屆河北省衡水市衡水中學(xué)高三第十六次模擬考試）“一酸兩浸，兩堿聯(lián)合”法是實(shí)現(xiàn)粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）綜合利用的新工藝。聚合氯化鋁鐵（PAFC）化學(xué)式為：Al2(OH)nCl6nmFe2(OH)xCl6xy，是一種新型高效的凈水劑。工業(yè)流程如下：回答下列問題：（1）實(shí)際工業(yè)中“酸浸”、“堿浸”均不能充分反應(yīng)，濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3?！凹儔A混合焙燒”中，它們分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_、_。（2）濾液混合后“蒸發(fā)”的作用是_。（3）“電解”時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為_。（4）PAFC、無水AlCl3、FeCl36H2O用量均為25 mgL-1時(shí)，處理不同pH污水的濁度去除率如圖所示，PAFC的優(yōu)點(diǎn)是_。(5)25時(shí)，用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，當(dāng)?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時(shí)，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka，忽略混合時(shí)溶液體積的變化，Ka的表達(dá)式為_。(6)常溫下，測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9，已知Ka1(H2SO3)1.810-2，Ka2(H2SO3)6.010-9，忽略SO32-的第二步水解，則Ksp(CaSO3)_。【答案】 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2 促進(jìn)Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化鋁鐵（PAFC） 2Cl-2e-=Cl2 聚合氯化鋁鐵（PAFC）凈水效率高，pH適用范圍廣 Ka= 4.210-9（4）PAFC、無水AlCl3、FeCl36H2O用量均為25 mgL-1時(shí)，處理不同pH污水的濁度去除率圖中，PAFC曲線pH適用范圍廣，凈水效率高；(5) 當(dāng)?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時(shí)，混合溶液的pH=7，此時(shí)氫離子和氫氧根離子濃度相等，都是10-7mol/L，根據(jù)電荷守恒，鈉離子濃度等于醋酸根離子濃度，c（Na+）=,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka=-7=; (6) 由Ka2（H2SO3）=6.010-9可知SO32-+H2OHSO3-+OH-的水解Kh=1.6710-4，常溫下，測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9，c（HSO3-）=c（OH-）=110-5，可知c（SO32-）=610-5，又c（Ca2+）=c（SO32-）+c（HSO3-）=710-5，Ksp（CaSO3）=c（Ca2+）c（SO32-）=710-5610-5=4.210-9。9（2019屆湖南省醴陵市第二中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考）高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。（1）干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為:2FeSO4+ 6Na2O2=2Na2FeO4+ 6Na2O + 2Na2SO4+ O2該反應(yīng)中的還原劑是_，該反應(yīng)每生成1mol Na2FeO4轉(zhuǎn)移了_mo1電子。 簡要說明 K2FeO4作為水處理劑時(shí)，在水處理過程中所起的作用:一是K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可以消毒殺菌；二是_。（2）濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）的反應(yīng)體系中有六種數(shù)粒：Fe(OH)3、ClO-、OH、FeO42、Cl、H2O。寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：_。低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K2FeO4），這說明_?！敬鸢浮縁eSO4和Na2O25FeO42-被還原成 Fe3+， Fe3+水解產(chǎn)生的Fe（OH）3膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O該溫度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小 (2)濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）時(shí)，F(xiàn)e(OH)3失電子被氧化生成K2FeO4，則ClO作氧化劑被還原生成Cl，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，該離子反應(yīng)為2Fe(OH)3+3ClO+4OH2FeO42+3Cl+5H2O；向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，說明：該溫度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小。10化學(xué)學(xué)科中的平衡理論主要包括: 化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:（1）在體積為3L 的密閉容器中，CO 與H2 在一定條件下反應(yīng)生成甲醇(圖2):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。升高溫度，K值_(填“增大”、“減小”或“不變”)。（2） 常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH 變化如圖1所示。則表示醋酸溶液pH 變化的曲線是_ (填“A”或“B”)。設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為m2。則m1_m2 (選填“”)。（3）生活中明礬常作凈水劑，其凈水的原理是_ (用離子方程式表示)。（4）含Cr2O72-的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.010-3mol/L 的Cr2O72-。為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理:常溫下若處理后的廢水中c(Cr3+)=6.010-7mol/L，則處理后的廢水的pH=_。KspCr(OH) 3 =6.010-31【答案】 減小 B Al3+3H2OAl(OH)3（膠體）+3H+ pH=611弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡根據(jù)要求回答問題I、鋁鹽的水解原理在生活中應(yīng)用廣泛，如明礬常作凈水劑，其凈水的原理是_（用離子方程式表示）；如硫酸鋁常作泡沫滅火器原料之一，其原理是_（用離子方程式表示）。II、5時(shí)，將0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水，形成1L混合溶液：（1）該溶液中存在著三個(gè)平衡體系，用電離方程式或離子方程式表示：_；_；_。（2）溶液中共有_種不同的粒子(指分子和離子)。（3）在這些粒子中，濃度為0.01molL1的是_，濃度為0.002molL1的是_。（4）_和_兩種粒子物質(zhì)的量之和等于0.01mol。（5）在0.5molL1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液變紅。試回答有關(guān)問題：該溶液中HSO的電離程度_(填“大于”、“小于”或“等于”)HSO的水解程度。溶液中Na、HSO3、SO32、H、OH、H2SO3、H2O等粒子的濃度由大到小的順序?yàn)開。III、含Cr2O72的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.010-3molL1的Cr2O72為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理：（1）綠礬為FeSO47H2O，反應(yīng)（I）中FeSO4與Cr2O72 的物質(zhì)的量之比為_（2）常溫下若處理后的廢水中c（Cr3+）=6.0107molL1，則處理后的廢水的pH=_（KspCr（OH）3=6.01031）【答案】 Al3+3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+ Al3+3HCO3=Al（OH）3+3CO2 CH3COOH2OCH3COOHOH CH3COOHCH3COOH H2OHOH 7 Na Cl CH3COOH CH3COO 大于 c(H2O)c(Na)c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)c(H2SO3) 6:1 6（1）該溶液中存在著三個(gè)平衡體系，用電離方程式或離子方程式表示：CH3COOH2OCH3COOHOH；CH3COOHCH3COOH；H2OHOH。（2）溶液中共有CH3COO、H2O、CH3COOH、OH、H、Cl-、Na+等7種不同的粒子。（3）在這些粒子中，Cl-、Na+不參加離子反應(yīng)，所以濃度為0.01molL1的是Na、濃度為0.002molL1的是Cl。（4）由物料守恒知，CH3COOH和CH3COO兩種粒子物質(zhì)的量之和等于0.01mol。（5）在0.5molL1的NaHSO3溶液中滴入石蕊，溶液變紅，說明溶液呈酸性，進(jìn)一步說明亞硫酸氫根離子在水溶液中的電離程度大于其水解程度。該溶液中HSO的電離程度大于HSO的水解程度。溶液中Na、HSO3、SO32、H、OH、H2SO3、H2O等粒子的濃度由大到小的順序?yàn)閏(H2O)c(Na)c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)c(H2SO3)，水最多，其次是不水解的鈉離子；HSO3不論電離還是水解，其變化的程度都較小，所以HSO3排第三位；不僅HSO3電離出氫離子，水也電離出氫離子，所以H+排第四位；亞硫酸根只由HSO3電離產(chǎn)生，所以排第五位；氫氧根既由水電離產(chǎn)生，也由HSO3水解產(chǎn)生，所以排第六位；亞硫酸分子只由HSO3水解產(chǎn)生，所以其濃度最小。III、（1）反應(yīng)（I）中，綠礬中的+2價(jià)鐵化合價(jià)升高到+3價(jià)，而Cr2O72中鉻元素的化合價(jià)由+6下降到+3，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，F(xiàn)eSO4與Cr2O72 的物質(zhì)的量之比為6:1（2）常溫下若處理后的廢水中c（Cr3+）=6.0107molL1，則處理后的廢水的c(OH-)=mol/L，則c(H+)=mol/L，所以處理后的廢水的pH=6。12（2018屆云南省高三畢業(yè)生統(tǒng)測）聚合氯化鋁(Al2( OH)nCl6-nm是一種新型高效凈水劑，與一般絮凝劑相比，它的吸附能力強(qiáng)、絮凝率高，可由AlCl3經(jīng)水解法制得。回答下列問題：(1)工業(yè)上可用Cl2、Al2O3和焦炭在高溫下反應(yīng)制取AlCl3已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H12C(s)+O2(g)=2CO(g) H22Al(s)+3Cl2(g)=2A1Cl3(g) H3Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) H=_。反應(yīng)3A12O3(s)+6Cl2(g) 4AlCl3(g)+3O2(g)在高溫下較難發(fā)生，但加入焦炭后可提高氯氣的轉(zhuǎn)化率，原因是_。(2)AlCl3在水溶液中分三步水解Al3+H2OAl(OH)2+H+ K1Al(OH)2+H2OAl(OH)2+H+ K2Al(OH)2+ H2OAl(OH)3+H+ K3K1、K2、K3由小到大的順序是_?？刂迫芤旱膒H在一定范圍內(nèi)，上述水解產(chǎn)物才能聚合生成聚合氯化鋁。pH偏小時(shí)，Al3+的水解程度弱；pH偏大時(shí)的影響是_。(3)已知有如下可逆反應(yīng)： 298K時(shí)，將1mL 1 molL-1 AlCl3溶液與1mL2 a mol L-1H2QSI溶液混合發(fā)生上述反應(yīng)，溶液中cAl(HQSI)2+與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填標(biāo)號(hào))。A溶液的pH不再變化 B v(Al3+)=v Al(HQSI)2+C溶液顏色不再變化 Dc(A13+)/c(H2QSI)不再變化0t2時(shí)間內(nèi)，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2QSI)= _。298K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_。(4)該方法制得的聚合氯化鋁的優(yōu)點(diǎn)是不含其它金屬離子，但鹽基度低(鹽基度：衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標(biāo)，定義式為：鹽基度=n(OH)/3n(Al)，n為物質(zhì)的量)。常溫下實(shí)驗(yàn)測量樣品的鹽基度，取m g樣品，該樣品中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w；加入煮沸后冷卻的蒸餾水溶解，配成1L溶液，測得該溶液pH=9.0。則其鹽基度為_?！敬鸢浮?32H2+H3-12H1 焦炭與O2反應(yīng)，降低O2的濃度，導(dǎo)致反應(yīng)不斷地向正反應(yīng)方向進(jìn)行 K3K2K1(1分) 形成氫氧化鋁沉淀 A、C； 2c1/t2 mol/(Ls) )【解析】(1)已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H12C(s)+O2(g)=2CO(g) H22Al(s)+3Cl2(g)=2A1Cl3(g) H3根據(jù)蓋斯定律，由得反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) H=32H2+H3-H1；反應(yīng)3A12O3(s)+6Cl2(g) 4AlCl3(g)+3O2(g)在高溫下較難發(fā)生，但加入焦炭后可提高氯氣的轉(zhuǎn)化率，原因是焦炭與O2反應(yīng)，降低O2的濃度，導(dǎo)致反應(yīng)不斷地向正反應(yīng)方向進(jìn)行；(2) 鹽類的水解分步進(jìn)行且水解程度逐步減弱，故K1、K2、K3由小到大的順序是K3K2K1；pH偏大時(shí)Al3+水解形成氫氧化鋁沉淀；(3) A.根據(jù)反應(yīng)，溶液的pH不再變化，氫離子濃度不再變化，則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；B. v(Al3+)=v Al(HQSI)2+，沒有說明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，不能確定正逆反應(yīng)速率相等，不一定達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)中只有Al(HQSI)2+為有色配合物，溶液顏色不再變化，說明各濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；D.開始投料比1：2與反應(yīng)計(jì)量數(shù)相等，故反應(yīng)后c(A13+)/c(H2QSI)保持1：2，故比值不再變化不能說明反應(yīng)達(dá)平衡，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選AC；由圖中信息可知，0t2時(shí)間內(nèi)，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2QSI)=2 vAl(HQSI)2+= mol/(Ls)；298K時(shí)，將1 mol L-1 AlCl3溶液與1mL2a mol L-1H2QSI溶液混合發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)c(A13+)=(，c(H2QSI)= (a-2c2)mol/L，cAl(HQSI)2+=，c(H+)=，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=；(4)配成1L溶液，pH=9.0。則c(OH)=10-5mol/L,其鹽基度為n(OH)/3n(Al)=。13（2018屆黑龍江省齊齊哈爾市高三第一次模擬）工業(yè)上用廢棄固體(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗銅、綠礬(FeSO47H2O)和明礬KAl(SO4)212H2O,操作流程如下：(1)氣體a是_(寫化學(xué)式，下同)，試劑X是_(已知X是一種鹽),固體C是_。(2)明礬可以凈水，明礬凈水的原理是_(用離子方程式表示)。(3)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，該電池的正極反應(yīng)式為_。(4)取少量產(chǎn)品綠礬,加水溶解后再滴入幾滴KSCN溶液，若產(chǎn)品綠礬中不含有Fe3+，觀察到的現(xiàn)象為_；若在產(chǎn)品綠礬的水溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，觀察到的現(xiàn)象為_,原因是_ (用離子方程式表示)。(5)已知綠礬受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O。稱取3.5g產(chǎn)品綠礬，加熱分解至恒重后(雜質(zhì)受熱不分解)，將反應(yīng)所得的氣體緩緩?fù)ㄈ胧⒂凶懔空麴s水的錐形瓶中，再用0.1000 molL-1的酸性KMnO4溶液滴定，滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗酸性KMnO4溶液的體積為25.00mL,則產(chǎn)品綠礬的純度為_ (保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?SO2 KHSO4 H2SiO3 Al3+3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ O2+4e-+4H+=-2H2O 溶液不變紅 高錳酸鉀溶液的紫色褪去 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 99.3%14（2019屆黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)校高三上學(xué)期第一次調(diào)研考試）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。(1)干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為：2FeSO46Na2O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2，該反應(yīng)中的氧化劑是_，還原劑是_，每生成1 mol Na2FeO4轉(zhuǎn)移_mol電子。簡要說明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用：_。(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO、OH、FeO42、Cl、H2O。寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：_。低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，說明什么問題？_?！敬鸢浮縉a2O2Na2O2和FeSO45高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒消毒過程中自身被還原為Fe3，F(xiàn)e3水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO423Cl5H2O該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小15（2018屆甘肅省天水市第一中學(xué)高三第一次模擬考試）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝流程如下：請回答下列問題：（1）寫出向KOH溶液中通入足量Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。（2）在溶液中加入KOH固體的目的是_(填編號(hào))。A為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境B使KClO3轉(zhuǎn)化為KClOC與溶液中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClODKOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率（3）從溶液中分離出K2FeO4后，還會(huì)有副產(chǎn)品KNO3，KCl,則反應(yīng)中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_。每制得59.4克K2FeO4,理論上消耗氧化劑的物質(zhì)的量為_mol。（4）高鐵酸鉀(K2FeO4)作為水處理劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式： FeO42-+ H2O= Fe(OH)3(膠體)+ O2+ OH-。_（5）從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備K2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖所示。電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為_?！敬鸢浮?2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O AC 2Fe3+3C1O-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 0.45 4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+3O2+8OH- Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O（1）KOH溶液和足量Cl2發(fā)生反應(yīng)生成KCl、KClO和H2O，離子方程式為Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，Cl2+H2O=H+Cl+HClO；（2）KOH和氯氣反應(yīng)生成KClO，除去未反應(yīng)的氯氣，且只有堿性條件下，鐵離子才能和次氯酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸根離子，所以加入KOH的目的是除去氯氣且使溶液為堿性，故選AC；（3）反應(yīng)中鐵離子和次氯酸根粒子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸根離子，離子方程式為2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42+3Cl+5H2O；n（K2FeO4）=59.4g/198gmol1=0.3mol，根據(jù)2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42+3Cl+5H2O知，氧化劑的物質(zhì)的量=0.3mol3/2=0.45mol。（4）該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)、O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，其轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、電荷守恒配平方程式為4FeO42+10H2O=4Fe（OH）3（膠體）+3O2+8OH，系數(shù)為：4；10；4；3；8。（5）在堿性條件下，鐵失去電子被氧化，陽極的電極反應(yīng)式為Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O。16（2019屆黑龍江省牡丹江市第一高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期開學(xué)摸底考試）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑。（1）工業(yè)上的濕法制備方法是用KClO 與Fe(OH)3在KOH 存在下制得K2FeO4，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_。（2）實(shí)驗(yàn)室用食鹽、廢鐵屑、硫酸、KOH等為原料，通過以下過程制備K2FeO4：操作()的方法為在隔絕空氣條件下_、_、過濾、洗滌、隔絕空氣減壓干燥。寫出產(chǎn)生X氣體的化學(xué)方程式_。（3）測定某K2FeO4樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：準(zhǔn)確稱量1.0g樣品，配制100mL溶液；步驟2：準(zhǔn)確量取25.00mL K2FeO4溶液加入到錐形瓶中；步驟3：在強(qiáng)堿性溶液中，用過量CrO2與FeO42反應(yīng)生成Fe(OH)3和CrO42；步驟4：加稀硫酸，使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72，CrO2轉(zhuǎn)化為Cr3+，F(xiàn)e(OH)3轉(zhuǎn)化為Fe3+；步驟5：加入二苯胺磺酸鈉作指示劑，用0.1000molL1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(溶液顯紫紅色)，記下消耗(NH4)2Fe(SO4)溶液的體積，做3次平行實(shí)驗(yàn)，平均消耗30.00mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。已知：K2Cr2O7水溶液顯黃色，滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：6Fe2+Cr2O7214H+=6Fe3+2Cr3+7H2O。步驟2中準(zhǔn)確量取25.00mLK2FeO4溶液加入到錐形瓶中所用的儀器是_。寫出步驟3中發(fā)生反應(yīng)的例子方程式_。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測定該樣品中K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。（K2FeO4摩爾質(zhì)量為198g/mol）?！敬鸢浮?：2蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶2Na2O2=2Na2O+O2酸式滴定管CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3+CrO42-+OH-79.2%（3）K2FeO4溶液具有強(qiáng)氧化性，準(zhǔn)確量取25.00mL K2FeO4溶液加入到錐形瓶中應(yīng)在酸式滴定管中量??；在強(qiáng)堿性溶液中，用過量CrO2-與FeO42-反應(yīng)生成Fe（OH）3和CrO42-，鉻元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+6價(jià)，鐵元素+6價(jià)變化為+3價(jià)，結(jié)合電子守恒和電荷守恒配平得到離子方程式為：CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3+CrO42-+OH-；CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3+CrO42-+OH-；6Fe2+Cr2O72-+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O，得到定量關(guān)系為：2FeO42-2CrO42-Cr2O72-6Fe2+，2 6n 0.0300L0.1000mol/Ln=0.001mol，100mL溶液中含有0.001mol100mL25mL=0.004mol，測定該樣品中K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=100%=79.2%。17（2018年安徽省合肥市高三上學(xué)期第一次教學(xué)質(zhì)量檢測）高鐵酸鉀(K2FeO4