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Ksp〔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（NOx）、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NOx：
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—、S2—）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(HPO32—)，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(PO43—) +_____________________—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+、Al3+、Ba2+、NH4+ |
| 阴离子 |
Cl－、OH－、CO32－、SO42－ |
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KW__________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Ksp＝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“<”)。
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