Question

（20分） 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）。

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)  减小(2分)
Ⅱ、(1) 小于  (2分)  (2)①A  (2分) 　②10^－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)  

试题分析：Ⅰ、(1)KClO在KOH存在条件下，把Fe(OH)₃氧化为K₂FeO₄，同时生成KCl、H₂O，根据化合价升降法配平可得化学方程式：2Fe(OH)₃ + 3KClO + 4KOH = 2K₂FeO₄ + 3KCl + 5H₂O；根据Fe元素化合价变化可得：K₂FeO₄ ~ 3e?，所以生成0.1molK₂FeO₄转移的电子的物质的量为0.3mol。
（2）放电时电池的负极发生氧化反应，元素化合价升高，根据总方程式可得放电时电池的负极反应式为：Zn + 2OH^- - 2e^- = Zn(OH)₂，根据化学方程式，充电时消耗KOH，所以充电时电解液的pH减小。
Ⅱ、(1) NH₄HSO₄为强酸的酸式盐，电离出的H⁺抑制NH₄⁺的水解，所以相同条件下，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⁺水解使溶液显酸性，温度升高，水解程度增大，pH减小，故符合0随温度变化的曲线为A。
②根据示意图可知：20℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂pH为3，则c(H⁺)=10^－3mol?L?¹，c(OH?)= 10^－11mol?L?¹，根据电荷守恒可得：c(H⁺)+c(NH₄⁺)+3c(Al³⁺)=c(OH?)+2c(SO₄²?)，所以2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝c(H⁺)—c(OH?)= 10^－3-10^－11
（3）a点显酸性，NH₄⁺、Al³⁺水解，促进了H₂O的电离，b点为中性，没有其它离子干扰，c、d显碱性，NaOH过量，抑制了H₂O的电离，所以水的电离程度最大的是a；b点为中性，c(H⁺)=c(OH?)，根据电荷守恒，c(Na⁺)+c(NH₄⁺)=2c(SO₄²?)，溶液显中性，NaOH应稍过量，抵消NH₄⁺水解产生的H⁺，所以离子浓度由大到小顺序为：c(Na^＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH^－)＝c(H^＋)
（4）溶液的pH=5，则c(OH?)=10^-9mol?L?¹，带入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。_sp的应用。