高中化学盐类水解的应用填空题

高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：

根据上述流程图填空：
（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe²⁺。请写出在除去Fe²⁺离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式                            。
（2）通常条件下K_sp〔Fe(OH)₃〕＝4.0×10^—38，除杂后溶液中c(Fe³⁺)约为             。
（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是                          。
（4）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）。母液不能蒸干的原因是            。
（5）“分离”操作的名称是               （填字母代号）。
A．蒸馏            B．分液            C．过滤
（6）铵明矾晶体的化学式为NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是          ，离子浓度最小的离子是            。

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） △H₁＝－574 kJ·mol^－1
CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g） △H₂＝－1160 kJ·mol^－1
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为                                        。
（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g） △H₃
①取五份等体积的CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，
          
则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。试回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为         mol/（L·min）；该温度下，反应的平衡常数的值为                       ；第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，则再次达到平衡时CH₃OH（g）的体积分数                 （填变大、减少、不变）。
（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其原因用离子方程式表示为                 ；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c(Na⁺) + c(H⁺)__________c(NO₃^-) + c(OH^-)（填写 “＞”“＝”或“＜”）

硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，但硫的氧化物直接排放到大气中会造成污染。
（1）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO₂＋2n Cu＋(n＋1)O₂＋(2－2 n) H₂O＝2n CuSO₄＋(2－2n) H₂SO₄

从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为      ；每吸收标准状况下11.2L SO₂，被SO₂还原的O₂的质量为      g。
②利用右图所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式      。
（2） 碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

① 用离子方程式表示反应器中发生的反应      。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是      。
（3）向等物质的量浓度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种（H₂S、HS^—、S^2—）的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如下图所示（忽略滴加过程H₂S气体的逸出）。

①写出图中由2到3段的反应离子方程式      。
②NaHS溶液呈碱性，若向溶液中加入CuSO₄溶液，恰好完全反应，所得溶液呈强酸性，其原因是       （用离子方程式表示）。

查文献知，CH3COOH、H3PO3、H3PO4三种酸所有的逐级电离常数如下：

酸	电离常数(Ka)	酸	电离常数(Ka)
CH3COOH	1.8×10^-5	H3PO4	K1=7.11×10^-3
H3PO3	K1=3.7×10^-2	K2=6.23×10^-8
K2=2.9×10^-7	K3=4.5×10^-13

用化学用语回答下列问题：
（1）上述三种酸中，酸性最强的是__________ ；
（2）常温下，在NaH₂PO₃稀溶液中：c(H₃PO₃) < c(HPO₃^2—)，则该溶液pH_______7；（填“>”“<”或“=”）
（3）等温度、等浓度的NaH₂PO₄溶液与Na₂HPO₄溶液比较，c(H₃PO₄)较大的是：_____；
（4）25℃时，浓度均为0.01 mol/L 的CH₃COONa、Na₂HPO₃、Na₃PO₄溶液，pH最大的是：_________________；
（5）写出少量H₃PO₄溶液与CH₃COONa溶液混合后，反应的离子方程式：_________
________________________________；
等温度、等浓度的NaH₂PO₃溶液与NaH₂PO₄溶液中，粒子间存在等量关系：c(H₃PO₃)+________    _____= 3c(PO₄^3—) +_____________________—c(H+)。（用对应溶液中其它粒子浓度补充完整）

（共14分）常温下，将某一元酸HA和NaOH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：

编号	HA物质的量浓度（mol·L^－1）	NaOH物质的量浓度（mol·L^－1）	混合溶液的pH
①	0．1	0．1	pH=9
②	c	0．2	pH=7
③	0．2	0．1	pH＜7

请回答：
（1）从①组分析，HA是  酸（填强或弱）。所得混合溶液由水电离出c（OH^－） =     mol·L^－1。
（2）②组表明，c      0．2（选填“>、=或 <”）。
该混合液中离子浓度c（A^－）与c（Na⁺）的大小关系是                。（选填“>、=或 <”）
（3）从③组分析，说明此时HA电离程度          NaA水解程度（选填“>、=或 <”）。
该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序是                                 。
（4）由上述所涉及的溶质组成以下四组等体积溶液:
甲：0．1mol/LNaA；      乙：0．1mol/LNaA和0．1mol/LHA；
丙：0．1mol/LHA；       丁：0．1mol/LNaA和0．1mol/LNaOH；
则A^-离子浓度由大到小的顺序为      >       >       >       。（填写序号）

A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物，组成这四种物质的离子（离子不能重复组合）有：

阳离子	Na^+、Al^3+、Ba^2+、NH4^+
阴离子	Cl^－、OH^－、CO3^2^－、SO4^2^－

分别取四种物质进行实验，实验结果如下：
①A、D溶液呈碱性，B呈酸性，C呈中性
②A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失
③A溶液与D溶液混合并加热有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
回答下列问题：
（1）A的化学式是_________，用电子式表示C的形成过程：________________ 。
（2）向A溶液中通入适量CO₂，使生成的沉淀恰好溶解，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是：________________________ 。
（3）写出③的离子方程式_______________________________________________ 。
（4）简述D溶液呈碱性的理由___________________________________________ 。

已知某溶液中只存在OH^－、H^＋、NH₄^＋、Cl^－四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：
①c(Cl^－)>c(NH₄^＋)>c(H^＋)>c(OH^－)           ②c(NH₄^＋)>c(OH^－)>c(Cl^－)>c(H^＋)
③c(NH₄^＋)>c(Cl^－)>c(OH^－)>c(H^＋)           ④c(Cl^－)>c(H^＋)>c(NH₄^＋)>c(OH^－)
填写下列空白：
（1）若溶液中只溶解一种溶质，则该溶质是______________，上述四种离子浓度的大小顺序为(填序号)________________。
（2）若四种离子的关系符合③，则溶质为________________；若四种离子的关系符合④，则溶质为__________________。
（3）将pH相同的NH₄Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数，则下面图象正确的是(填图象符号)________。
 
若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(HCl)________c(NH₃·H₂O)(填“大于”“小于”或“等于”)。

常温下，将某一元酸HA和NaOH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	HA物质的量浓度(mol·L^－1)	NaOH物质的量浓度(mol·L^－1)	混合溶液的pH
①	0.1	0.1	pH＝9
②	c	0.2	pH＝7
③	0.2	0.1	pH<7

请回答：
（1）从①组情况分析，HA是________(填“强酸”或“弱酸”)。
（2）②组情况表明c_____0.2(填“大于”、“小于”或“等于”)。混合溶液中离子浓度c(A^－)与c(Na^＋)的大小关系是____________________。
（3）分析第③组实验结果，说明HA的电离程度________NaA的水解程度(填“大于”或“小于”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。
（4）①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝________mol·L^－1。
（5）写出①组混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na^＋)－c(A^－)＝________mol·L^－1；
c(OH^－)－c(HA)＝________mol·L^－1。

已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)₂悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。
甲同学的解释是：
Mg(OH)₂(s)Mg²⁺(aq)+2OH^-(aq)①
N+H₂ONH₃·H₂O+H⁺②
H⁺+OH^-H₂O③
由于N水解显酸性，H⁺与OH^-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
乙同学的解释是：
Mg(OH)₂(s)Mg²⁺(aq)+2OH^-(aq)①
N+OH^-NH₃·H₂O②
由于NH₄Cl电离出的N与Mg(OH)₂电离出的OH^-结合，生成了弱电解质NH₃·H₂O，导致反应①的平衡右移，Mg(OH)₂沉淀溶解。
（1）丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学解释只有一种正确，他选用的试剂是　　　　(填写编号)。 

A．NH4NO3

B．CH3COONH4

C．Na2CO3

D．NH3·H2O

（2）请你说明丙同学作出该选择的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
（3）丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)₂悬浊液中，Mg(OH)₂溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理　　　　(填“甲”或“乙”)；写出NH₄Cl饱和溶液使Mg(OH)₂悬浊液溶解的离子方程式　　　　　　　。 

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：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	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在          范围内，使溶液中的       沉淀(写离子符号)。
（2）反应Ⅱ中加入NaNO₂的目的是               发生反应的离子方程式为                            
（3）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为           。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，Fe(OH)²⁺可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为                                                     
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^－。为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的最佳试剂为        。
A．溴水      B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液

（1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体（分子式为CH₄·9H₂O），则356g“可燃冰”释放出的甲烷燃烧，生成液态水时能放出1780.6 kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：_______________________________。
（2） 在100℃时，将0．100mol的N₂O₄气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到下表数据：

①从表中分析：该反应的平衡常数为___________；
②在上述条件下，60s内N₂O₄的平均反应速率为_____________；   
③达平衡后下列条件的改变可使NO₂浓度增大的是_________。

A．增大容器的容积	B．再充入一定量的N2O4
C．再充入一定量的NO2	D．再充入一定量的He

（3）常温下①用等浓度的盐酸分别中和等体积pH=12的氨水和NaOH溶液，消耗盐酸的体积分别为V₁、V₂，则V₁_____V₂(填“>”“<”或“=”下同)；
②用等浓度的盐酸分别中和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液，消耗盐酸的体积分别为V₃、V₄，则V₃_____V₄；
③用等浓度的盐酸分别和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液反应，最后溶液均为中性，消耗盐酸的体积分别为V₅、V₆，则V₅_____V₆。

下表是不同温度下水的离子积常数：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10^－14	KW	1×10^－12

试回答以下问题：
（1）若25℃<t₁<t₂，则K_W__________1×10^－14（填“>”、“<”或“＝”），判断的理由是            。
（2）25℃ 下，将pH＝13的氢氧化钠溶液V₁ L与pH＝1的稀盐酸V₂ L混合(设混合后溶液的体积为：V₁+V₂)，所得混合溶液的pH＝2，则V₁ : V₂＝__________。
（3）将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈      （填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中c(Na⁺)       c(CH₃COO^-)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（4）pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈     性（填“酸”、 “中”或“碱”），溶液中c(Na⁺)      c(CH₃COO^-)[填“＞”、“＝”或“＜”] 。

(15分)海水中富含镁，可经过加碱沉淀、过滤、酸溶、结晶及脱水等步骤得到无水氯化镁，
最后电解得到金属镁。
（1）加碱沉淀镁离子时，生成的Mg(OH)₂在分散系中处于沉淀溶解平衡，其溶度积常数表达式
Ksp=   。
（2）MgCl₂溶液显酸性，其水解的离子方程式为   。
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，可加入的试剂有   
a．MgO       b．Mg(OH)₂      c．MgCO₃      d．MgSO₄
（4）若在空气中加热MgCl₂·6H₂O，可生成Mg(OH)Cl或MgO，写出相关的化学方程式之一
    。
（5）MgCl₂·6H₂O在干燥的HCl气流中加热可得到无水氯化镁，其原因是   。
（6）电解熔融的MgCl₂，阳极的电极反应式为：   ；阴极的电极反应式为   。

分物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）A为0.1 mol·L^－1的(NH₄)₂SO₄溶液，在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。
（2）B为0.1 mol·L^－1的NaHCO₃溶液，NaHCO₃在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示)_________ ___________________________。
（3） 某温度时，0.01mol/L的NaOH溶液pH=11，则该温度__________25℃(填“＞”、“＜”或“＝”)。在此温度下，某溶液中由水电离出来的H^＋浓度为1×10^－10 mol/L，则该溶液的pH为_________。
（4）pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈__________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，溶液中c(Na^＋)__________c(CH₃COO^－)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（5）若物质的量浓度相同的CH₃COOH和NaOH溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，则混合后溶液呈___(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，醋酸体积____氢氧化钠溶液体积(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（6）D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在溶液中存在如下平衡：AgCl(s) Ag^＋(aq)＋Cl^－(aq) 在25℃时，AgCl的K_sp＝1.8×10^－10。现将足量AgCl分别放入下列液体中：①100 mL蒸馏水　②100 mL 0.3 mol·L^－1 AgNO₃溶液　③100 mL 0.1 mol·L^－1MgCl₂溶液充分搅拌后冷却到相同温度，Ag^＋浓度由大到小的顺序为__________________(填序号)，此时溶液②中Cl^－物质的量浓度为__________________。

分已知溶液中只存在OH^－、H^＋、Na^＋、CH₃COO^－四种离子，试回答下列问题：
（1）若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是___________，溶液中c(H^＋)_____c(OH^－)(填“>”、“＝”或“<”)。
（2）若溶液中c(Na^＋)>c(OH^－)>c(CH₃COO^－)>c(H^＋)，则该溶液中的溶质为_____________，若溶液中c(CH₃COO^－)>c(Na^＋)>c(H^＋)>c(OH^－)，则该溶液中溶质为_________________。
（3）若该溶液是由体积相等的NaOH溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(NaOH)__________c(CH₃COOH)，混合前碱中c(OH^－)和酸中c(H^＋)的关系c(OH^－)__________c(H^＋)(填“>”，“＝”或“<”)。