Question

14．请你利用所学的化学反应原理解决下列问题：
（1）现需要对农作物同时施用氮肥、磷肥、钾肥三种化肥，对给定的下列化肥①K₂CO₃、②KCl、③Ca（H₂PO₄）₂、④（NH₄）₂SO₄，⑤氨水，最适当的组合是C
A．①③④B．①③⑤C．②③④D．②③⑤
（2）焙制糕点把NaHCO₃作为发酵粉使用时，往往添加入少量的明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]，这是因为D
A．明矾起催化作用           B．硫酸铝钾比碳酸氢钠更易分解
C．明矾受热分解放出气体     D．铝盐在水中水解，能起到酸的作用
（3）实验室配制FeSO₄溶液，溶解时先要加入少量的稀硫酸，其原因是Fe²⁺+H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺稀硫酸可抑制Fe²⁺水解 （用离子方程式和适当文字说明）；配制完毕后要加入少量铁屑，其目的是防止Fe²⁺被氧化 ．
（4）工业上合成氨：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，采用高温、高压、催化剂作为反应条件，原因是：高温、高压、催化剂有利于提高反应速率，高压有利于氨气的生成，提高氨的产率．
（5）已知K_sp（BaSO₄）=1.07×10^-10K_sp（BaCO₃）=2.58×10^-9，二者的溶解能力相差不大，但BaSO₄溶解能力相对更小．
重晶石（主要成分是BaSO₄）是制备钡化合物的重要原料，但是BaSO₄不溶于酸，若用饱和碳酸钠溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO₃．总反应的离子方程式是：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．

Answer 1

分析 （1）两种或几种肥料混合产生沉淀，会影响植物对肥料的吸收，则不能组合使用；
如两种或几种肥料混合会发生相互促进的水解，生成易挥发的物质，而使肥效降低，则不能组合使用，据此分析解答；
（2）明矾在溶液中水解，溶液显酸性，NaHCO₃在酸性条件下生成二氧化碳，以此解答该题；
（3）硫酸亚铁溶液中，亚铁离子在溶液中发生水解生成氢氧化亚铁和氢离子，为了抑制亚铁离子水解，通常加入少量的稀硫酸；亚铁离子容易被 氧化成铁离子，为了防止亚铁离子被氧化，配制完毕后需要加入少量铁屑；
（4）依据该反应为气体体积减小的反应，放热反应，结合影响反应速率的因素及影响化学反应平衡移动因素解答；
（5）结构相似的沉淀，Ksp越大物质溶解性越大；依据溶度积规则，当钡离子浓度与碳酸根离子浓度乘积大于碳酸钡溶度积常数即可产生碳酸钡沉淀，实现碳酸钡的生成．

解答 解：（1）A．K₂CO₃水解显碱性，NH₄Cl水解显酸性，二者混合会发生相互促进的水解反应生成氨气，会降低肥效；K₂CO₃ 与Ca（H₂PO₄）₂反应会生成沉淀，会降低肥效，故A错误；
B．K₂CO₃ 与Ca（H₂PO₄）₂反应会生成沉淀，会降低肥效；Ca（H₂PO₄）₂与氨水反应生成沉淀，会降低肥效，故B错误；
C．②KCl、③Ca（H₂PO₄）₂、④（NH₄）₂SO₄  相互不发生反应，可以混合使用，故C正确；
D．Ca（H₂PO₄）₂与氨水反应生成磷酸钙沉淀，会降低肥效，故D错误；
故选：C；
（2）明矾在溶液中会发生水解，溶液显酸性，NaHCO₃在酸性条件下生成二氧化碳，所以把NaHCO₃作为以酵粉使用时，往往加入少量的明矾，明矾在水中能起到酸的作用；
故选：D；
（3）实验室配制的FeSO₄溶液中，由于亚铁离子部分水解生成氢氧化亚铁，反应的离子方程式为：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，为了制Fe²⁺的水解，通常加入稀硫酸，使氢离子浓度增大，水解平衡向左移动，即抑制Fe²⁺水解；
由于Fe²⁺极易被O₂氧化而变为黄色的Fe³⁺溶液，所以配制完毕后要加入少量铁屑，防止Fe²⁺被空气中的氧气氧化成Fe³⁺，
故答案为：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺稀硫酸可抑制Fe²⁺水解；防止Fe²⁺被氧化；
（4）该反应为气体体积缩小的反应，压强越大有利于氨气的生成；使用催化剂可以加快反应速率；该反应为放热反应，低温有利于氨气的生成，但是低温时反应速率较小，且催化剂在适当温度下才能更好的起到催化作用，需要选用适宜温度，所以采用高温、高压、催化剂作为反应条件；
故答案为：高温、高压、催化剂有利于提高反应速率，高压有利于氨气的生成，提高氨的产率；
（ 5 ）依据K_sp（BaSO₄）=1.07×10^-10K_sp（BaCO₃）=2.58×10^-9，二者结构相似，硫酸钡溶度积常数更小，所以BaSO₄溶解能力相对更小；
饱和碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度较大，当满足碳酸根离子浓度与钡离子浓度乘积大于碳酸钡溶度积常数时可以实现硫酸钡向碳酸钡沉淀的转化，离子方程式：BaSO₄（s）+CO₃ ^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）；
故答案为：BaSO₄；饱和碳酸钠溶液；BaSO₄（s）+CO₃ ^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．

点评 本题为综合题，考查了物质结构与组成、盐类水解的应用、溶度积常数的意义和溶度积规则的应用，明确盐类水解的实质，把握沉淀转化原则是解题关键，题目难度中等．