高中化学盐类水解的应用简答题

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料。
（1）FeO₄^2－与水反应的方程式为：4FeO₄^2－+ 10H₂O 4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，
K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用是________。
（2）与MnO₂－Zn电池类似，K₂FeO₄－Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为____________________________。
（3）将适量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2－)＝1.0×10^-3 mol/L（1.0mmol/L）的试样，FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如右图所示。下列说法正确的是（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．改变溶液的pH，当溶液由pH＝10降至pH＝4的过程中，HFeO₄^－的分布分数先增大后减小
C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O
D．pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相当
（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2－的电离平衡常数表达式为K=______________，其数值接近_______（填字母）。
A．10^-2.5           B．10^-6             C．10^-7            D．10^-10
（5）25℃时，CaFeO₄的Ksp = 4.536×10^-9，若要使100mL1.0×10^-3 mol/L的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2－)完全沉淀，则理论上需控制溶液中Ca²⁺浓度至少为__________。

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。
（1）湿法制备K₂FeO₄:在KOH溶液中，用KClO直接氧化Fe(NO₃)₃即可制得K₂FeO₄。该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）测定K₂FeO₄:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)₄]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na₂CrO₄)溶液酸化；iii.在所得Na₂Cr₂O₇溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c  mol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下：
ⅰ._Cr(OH)₄^-+_FeO₄^2- +__=__Fe(OH)₃(H₂O)₃↓+__CrO₄^2-+__
ⅱ.2CrO₄^2- + 2H⁺=Cr₂O₇^2- + H₂O；
ⅲ.Cr₂O₇^2- + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________（用含字母的代数式表示）。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：

①pH=2.2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。
②已知H₃FeO₄^＋的电离常数分别为：
当PH=4时，溶液中=___________。
③向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K₂FeO₄为正极，溶有LiPF₆的有机溶剂为电解质。工作时Li^＋通过电解质迁移入K₂FeO₄晶体中，生成K₂Li₂FeO₄。该电池的正极反应式为______________.

根据Fe³⁺＋ Ag  Fe²⁺ ＋ Ag⁺ ，可用Fe³⁺的盐溶液做刻蚀液将试管中的银镜洗去。
（1）FeCl₃溶液显酸性，原因是      （用离子方程式表示）。
（2）关于FeCl₃溶液洗银后的相关叙述正确的是      （填序号）。
a．c（Fe³⁺）减小　　　　b．c（Cl^-）不变　　　c．铁元素质量减小
（3）Fe(NO₃)₃溶液洗银时，甲同学认为NO₃^－也能将银氧化。他认为可以通过检验Fe(NO₃)₃溶液洗银后NO₃^－的还原产物来判断NO₃^－是否能将银氧化，而乙同学认为此方法不      可行，乙同学的理由是      。
（4）乙同学欲从洗银废液（Fe³⁺、 Fe²⁺、 Ag⁺、 NO₃^-）中回收银和刻蚀液，设计了如下路线：

①过程Ⅰ中反应的离子方程式是      。
②过程Ⅱ中加入的试剂可以是      。
（5）镀银后的银氨溶液放置时会析出有强爆炸性的物质，所以不能贮存。从银氨溶液中回收银的方法是：向银氨溶液中加入过量盐酸，过滤，向沉淀AgCl中加入羟氨（NH₂OH），充分反应后可得银，羟氨被氧化为N₂。
①生成AgCl沉淀的化学方程式是      。
②若该反应中消耗3.3 g羟氨，理论上可得银的质量为      g。

25℃时，有关物质的电离平衡常数如下：

化学式	CH3COOH	H2CO3	H2SO3
电离平衡常数	K=1.8×10^-5	K1=4.3×10^-7 K2=5.6×10^-11	K1=1.5×10^-2 K2=1.02×10^-7

（1）三种酸由强至弱的顺序为      （用化学式表示）。
（2）常温下，0.02 mol·L^-1的CH₃COOH溶液的电离度约为      ，体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL，稀释后溶液的pH，前者      后者（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）下列离子CH₃COO^-、CO₃^2-、HSO₃^-、SO₃^2-在溶液中结合H⁺能力由大到小为      。
（4）c(NH₄⁺)相同的下列物质的溶液中，物质的量浓度最大的是      。
A．NH₄Al(SO₄)₂    B．NH₄HCO₃    C．NH₄HSO₄    D．NH₄NO₃    E．CH₃COONH₄
（5）等浓度的CH₃COONa、NaHCO₃的混合溶液中，各离子浓度关系正确的是      。
A．c(CH₃COO^-)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)
B．c(Na⁺)+c(H⁺) = c(CH₃COO^-)+c(HCO₃^-)+c(OH^-)
C．c(OH^-)>c(HCO₃^-)>c(CH₃COO^-)
D．c(CH₃COO^-)+c(CH₃COOH) = c(HCO₃^-)+c(CO₃^2-)

铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

回答下列有关问题：
（1）铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序数是26，最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是           。
（2）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe²⁺的方法是
（3）
（4）高铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe³⁺。Na₂FeO₄之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)                      。

LiAlH₄由Li⁺、A1H₄^一构成，是有机合成中常用的还原剂。
（1）Al元素在周期表的位置是第__________周期__________族。
（2）比较离子半径大小：Li⁺__________ H^一（选填“>"、“<”或“=”）。
（3）LiAlH₄中含有的化学键类型为____________________________________。
（4）LiAlH₄中氢元素的化合价为__________，它与水反应生成的单质气体为__________。
（5）LiCl溶液显酸性，用离子方程式说明原因____________________________________。
（6）如图所示，已知75％A的水溶液常用于医疗消毒，则A的结构简式为__________；CH₃COOH与A在浓硫酸催化下生成B的有机反应类型为__________。

工业上用重晶石(BaSO₄)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。
I．高温煅烧还原法
工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl₂的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。查表得：
BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H₁ =" +" 571.2 kJ·mol^-1    ①
BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂ =" +" 226.2 kJ·mol^-1    ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为：             。
（2）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H＝                   kJ·mol^-1。
（3）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的可能是                     。
II．沉淀转化法
（4）已知K_SP(BaSO₄) =1.0×10^-10，K_SP(BaCO₃)=2.5×10^-9。某同学设想用饱和Na₂CO₃溶液和盐酸将BaSO₄转化成BaCl₂，若用10 L Na₂CO₃溶液一次性溶解并完全转化1.0 mol BaSO₄（溶液体积变化可忽略不计）， 则该转化过程的离子方程式为             ； 反应的平衡常数K=          ；Na₂CO₃溶液的最初浓度不得低于                 。

硝酸铝是重要的化工原料。
（1）在实验室中，硝酸铝必须与可燃物分开存放，是因为硝酸铝具有        。
A．可燃性           B．氧化性           C．还原性
（2）用Al作电极电解HNO₃溶液制取Al(NO₃)₃，电解反应的离子方程式为            。
（3）查资料得知：当Al(NO₃)₃溶液pH＞3时，铝元素有多种存在形态，如Al^3＋、[Al(OH)]^2＋、[Al(OH)₂]^＋等。写出[Al(OH)]^2＋转化为[Al(OH)₂]^＋的离子方程式                。
（4）用硝酸铝溶液（加入分散剂）制备纳米氧化铝粉体的一种工艺流程如下。

①(CH₂)₆N₄水溶液显碱性。请补充完整下列离子方程式。

②经搅拌Ⅱ，pH下降的原因是                  。
③凝胶中含有的硝酸盐是            。
（K_sp[Al(OH)₃] =1.3×10^－33 ；溶液中离子浓度小于1×10^－5 mol·L^－1时，可认为这种离子在溶液中不存在）
④煅烧过程主要发生如下转化： 。
煅烧过程中样品的失重率（TG%）随温度变化如图。凝胶煅烧失重曲线有明显的三个阶段：

（i）a~b段：失重率82.12%；
（ii）b~c段：失重率9.37%；
（iii）c~d段：失重率几乎为0；
转化Ⅱ对应的失重阶段是    （填序号），转化Ⅲ开始的温度是       。

（1）室温下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH₃COONa溶液中，设由水电离产生的OH^-的物质的量浓度分别为A和B，则A________B(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）在纯碱溶液中滴入酚酞，溶液变红色，若向该溶液中再滴入过量的BaCl₂溶液，所观察到的现象是_________________________，其原因是_________________________。
（3）对于盐A_mB_n的溶液：①若为强酸弱碱盐，其水解的离子方程式是_______________。
②若为弱酸强碱盐，其第一步水解的离子方程式是___________________________。

弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题
（1）生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是             （用离子方程式表示）。
（2）常温下，取0.2 mol·L^－1 HCl溶液与0.2 mol·L^－1 MOH溶液等体积混合，测得混合溶液后的pH＝5。写出MOH的电离方程式：                          。
（3）0.1mol/L的NaHA溶液中，测得溶液中的显碱性。则
①该溶液中c（H₂A）     c（A^2－）（填“>”、“<”或“=”）。
②作出上述判断的依据是                        （用文字解释）。
（4）含Cr₂O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

①绿矾为FeSO₄·7H₂O。反应（I）中Cr₂O₇^2-与FeSO₄的物质的量之比为        。
②常温下若处理后的废水中c(Cr^3＋)=6.0×10^－7 mol·L^－1，则处理后的废水的pH=______。（K_sp[Cr(OH) ₃]＝6.0×10^－31）

(1)已知：蒸发1 mol Br₂(l)需要吸收的能量为 30 kJ，其他相关数据如下表：

物质	H2(g)	Br2(g)	HBr(g)
1 mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ	436	200	369

H₂(g)＋Br₂(l)＝2HBr(g)　ΔH＝       。
(2)常温下，将pH均为2的氢溴酸、乳酸（α—羟基丙酸）稀释100倍后，有一种酸的pH＝4。请写出乳酸钠溶液中的水解离子方程式：                           。
(3)常温下，用0.100 0 mol·L^－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L^－1 HBr溶液和20.00 mL0．100 0 mol·L^－1 CH₃COOH溶液，得到2条滴定曲线，如图所示：
①根据图1和图2判断，滴定HBr溶液的曲线是             (填“图1”或“图2”)；
②a＝      mL；
③c(Na^＋)＝c(CH₃COO^－)的点是     点；
④E点对应溶液中离子浓度由大到小的顺序为              。

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
（1）Mg—H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式         。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡      移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=     (不考虑溶液的体积变化)。

（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是    。
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应
（3）NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu²⁺。常温下，NaHS溶液显碱性，原因是                   (用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu²⁺的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH      (填“增大”“减小”或“不变”)。

Ⅰ.（1）一定条件下Fe(OH)₃与KClO在KOH溶液中反应可制得K₂FeO₄，该反应的化学方程式为                                    ；
生成0.1molK₂FeO₄转移的电子的物质的量       mol。
（2）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH
放电时电池的负极反应式为           。充电时电解液的pH       （填“增大”“不变”或“减小”）。
Ⅱ.NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：

（1）相同条件下，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH)     （填“等于”、“大于”或“小于”）0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH)。
（2）如图1是0.1 mol·L^－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH随温度变化的曲线是        （填写字母）；
②20℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝           mol·L^－1。
（3）室温时，向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是      ；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是                  。
（4）已知Al(OH)₃为难溶物（常温下，K_sp[Al(OH)₃]＝2.0×10^－33）。当溶液pH=5时，某溶液中的
Al³⁺    （填“能”或“不能”）完全沉淀（溶液中的离子浓度小于1×10^－5 mol·L^－1时，沉淀完全）。

(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛，但也会对环境造成污染，如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题：
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO₃溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1molL^-1H₂SO₄洗涤Fe粉，主要反应的化学方程式为                   ，之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性；
②将KNO₃溶液的pH调至2.5；
③向②调节pH后的KNO₃溶液中持续通入一段时间N₂，目的是           。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO₃溶液。充分反应后，取少量反应液，加入足量NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，请根据以上信息写出Fe粉和KNO₃溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N₂H₄)作燃料。NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为                 。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH₃（标准状况，溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH₃的过程中，溶液的导电能力   _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是           ；水的电离程度         (填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH₃完全反应后的溶液中继续通入NH₃，所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是        (填字母编号)。
a．c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)＞c(NH₄⁺)     b．c(NH₄⁺)＞c(C1^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
c．c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)     d．c(C1)＝c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＝c(OH^-)

向300mL 1.0mol/L的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LCO₂气体，充分反应后，所得溶液中：
（1）离子浓度大小关系：
（2）电荷守恒：
（3）物料守恒：
（4）质子守恒：