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

(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)

【解析】

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(Al3＋)＝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。

考点：本题考查氧化还原反应、电化学原理、盐类的水解、离子浓度比较、Ksp的应用。