Question

（20分） Ⅰ.（1）一定條件下Fe(OH)3與KClO在KOH溶液中反應(yīng)可制得K2FeO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

生成0.1molK2FeO4轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量 mol。

（2）高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為堿溶液，其反應(yīng)式為：

3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

放電時(shí)電池的負(fù)極反應(yīng)式為 。充電時(shí)電解液的pH （填“增大”“不變”或“減小”）。

Ⅱ.NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題：

（1）相同條件下，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）如圖1是0.1 mol·L－1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。

①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是 （填寫字母）；

②20℃時(shí)，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝ mol·L－1。

（3）室溫時(shí)，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與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2所示。試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是 ；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 。

（4）已知Al(OH)3為難溶物（常溫下，Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33）。當(dāng)溶液pH=5時(shí)，某溶液中的

Al3+ （填“能”或“不能”）完全沉淀（溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時(shí)，沉淀完全）。

 

Answer 1

(20分)

Ⅰ、(1)2Fe(OH)3 + 3KClO + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KCl + 5H2O (2分) 0.3 (2分)

(2)Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 (2分) 減小(2分)

Ⅱ、(1) 小于 (2分) (2)①A (2分) �、�10－3-10－11 (2分)

(3)a　(2分) c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋) (2分)

(4)能 (2分)

【解析】

試題分析：Ⅰ、(1)KClO在KOH存在條件下，把Fe(OH)3氧化為K2FeO4，同時(shí)生成KCl、H2O，根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得化學(xué)方程式：2Fe(OH)3 + 3KClO + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KCl + 5H2O；根據(jù)Fe元素化合價(jià)變化可得：K2FeO4 ~ 3e?，所以生成0.1molK2FeO4轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.3mol。

（2）放電時(shí)電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，根據(jù)總方程式可得放電時(shí)電池的負(fù)極反應(yīng)式為：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2，根據(jù)化學(xué)方程式，充電時(shí)消耗KOH，所以充電時(shí)電解液的pH減小。

Ⅱ、(1) NH4HSO4為強(qiáng)酸的酸式鹽，電離出的H+抑制NH4+的水解，所以相同條件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH)小于 0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH)。

(2)①NH4Al(SO4)2中NH4+和Al3+水解使溶液顯酸性，溫度升高，水解程度增大，pH減小，故符合0隨溫度變化的曲線為A。

②根據(jù)示意圖可知：20℃時(shí)，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2pH為3，則c(H+)=10－3mol?L?1，c(OH?)= 10－11mol?L?1，根據(jù)電荷守恒可得：c(H+)+c(NH4+)+3c(Al3+)=c(OH?)+2c(SO42?)，所以2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝c(H+)—c(OH?)= 10－3-10－11

（3）a點(diǎn)顯酸性，NH4+、Al3+水解，促進(jìn)了H2O的電離，b點(diǎn)為中性，沒有其它離子干擾，c、d顯堿性，NaOH過量，抑制了H2O的電離，所以水的電離程度最大的是a；b點(diǎn)為中性，c(H+)=c(OH?)，根據(jù)電荷守恒，c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42?)，溶液顯中性，NaOH應(yīng)稍過量，抵消NH4+水解產(chǎn)生的H+，所以離子濃度由大到小順序?yàn)椋篶(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)

（4）溶液的pH=5，則c(OH?)=10-9mol?L?1，帶入c(Al3+)?c3(OH?)= 2.0×10－33，解得c(Al3+)= 2.0×10－6mol?L?1，所以Al3+完全沉淀。

考點(diǎn)：本題考查氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)原理、鹽類的水解、離子濃度比較、Ksp的應(yīng)用。