14．铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)，为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：

已知Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：

请回答下列问题：

(1)加入氧化剂的目的是________。

(2)最适合作氧化剂X的是________。

A．K₂Cr₂O₇　 B．NaClO

C．H₂O₂　 D．KMnO₄

(3)加入的物质Y是________。

(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的？________(填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，试解释原因_________________________________________。

(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体？________(填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，回答该如何操作？________________________________。

(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是____________________________________。

解析：(1)由Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH知，当Fe^2＋开始沉淀时，Cu^2＋已经沉淀完全；而当Fe^3＋沉淀完全时，Cu^2＋尚未沉淀，所以除去Cu^2＋中的Fe^2＋时，需将Fe^2＋氧化成Fe^3＋后除去。

(2)加入的氧化剂能把Fe^2＋氧化成Fe^3＋，同时又不能引入新杂质，所以应选用H₂O₂。

(3)当除去Cu^2＋中的Fe^3＋时，可以利用Fe^3＋的水解：Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋，所以加入的物质Y应具有以下条件：①能与H^＋反应使Fe^3＋的水解平衡向正反应方向移动，从而使Fe^3＋转化为Fe(OH)₃沉淀而除去；②不能引入新杂质，满足该条件的物质Y可以是CuO、Cu(OH)₂、CuCO₃或Cu₂(OH)₂CO₃。

(4)若直接加碱使Fe^3＋沉淀的同时，也能使Cu^2＋沉淀。

(5)若直接蒸发结晶将得不到CuCl₂·2H₂O晶体，因为在对CuCl₂溶液蒸发的过程中，CuCl₂水解产生的HCl从溶液中挥发出来，导致CuCl₂水解平衡向正反应方向移动，最终得到CuO或Cu(OH)₂，而得不到CuCl₂·2H₂O晶体。为了抑制CuCl₂水解，应在HCl气流中加热蒸发结晶。

(6)在溶液Ⅱ中存在FeCl₃、CuCl₂的水解平衡，溶液呈酸性，加入的碳酸钙与水解产生的H^＋反应，导致c(H^＋)减小，水解平衡向正反应方向移动，直至反应完全，所以现象为碳酸钙溶解，同时产生气泡和沉淀。

答案：(1)将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，便于生成沉淀与Cu^2＋分离

(2)C

(3)CuO[Cu(OH)₂、CuCO₃、Cu₂(OH)₂CO₃也可以]

(4)不能　加碱使Fe^3＋沉淀的同时也能使Cu^2＋沉淀

(5)不能　应在HCl气流中加热蒸发结晶

(6)碳酸钙溶解，产生气泡和沉淀

13．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)NH₄Al(SO₄)₂可作净水剂，其理由是___________________________________

______________(用必要的化学用语和相关文字说明)。

(2)相同条件下，0.1 mol/L NH₄Al(SO₄)₂中的c(NH)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/L NH₄HSO₄中的c(NH)。

(3)如图是0.1 mol/L电解质溶液的pH随温度变化的图像。

①其中符合0.1 mol/L NH₄Al(SO₄)₂的pH随温度变化的曲线是________(填写字母)，导致pH随温度变化的原因是_____________________________________________；

②20 ℃时，0.1 mol/L NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝________。

(4)室温时，向100 mL 0.1 mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

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___________________________________________。

解析：(1)Al^3＋水解生成的Al(OH)₃胶体具有吸附性，即：Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(胶体)＋3H^＋，Al(OH)₃吸附悬浮颗粒使其沉降。(2)NH₄Al(SO₄)₂与NH₄HSO₄中的NH均发生水解，但NH₄Al(SO₄)₂中Al^3＋水解呈酸性抑制NH水解，HSO电离出H^＋同样抑制NH水解，因为HSO电离生成的H^＋浓度比Al^3＋水解生成的H^＋浓度大，所以NH₄HSO₄中NH水解程度比NH₄Al(SO₄)₂中的小。(3)NH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小，符合的曲线为Ⅰ。根据电荷守恒，可以求出2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝c(H^＋)－c(OH^－)＝10^－3mol/L [c(OH^－)太小，可忽略]。(4)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H^＋，溶液中只有(NH₄)₂SO₄与Na₂SO₄；b、c、d三点溶液均含有NH₃·H₂O，(NH₄)₂SO₄可以促进水的电离，而NH₃·H₂O抑制水的电离，a点水的电离程度最大，b点溶液呈中性，即溶液含有(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃·H₂O三种成分，a点时c(Na^＋)＝c(SO)，b点时c(Na^＋)>c(SO)，根据N元素与S元素的关系，可以得出c(SO)>c(NH)，故c(Na^＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH^－)＝c(H^＋)。

答案：(1)Al^3＋水解生成的Al(OH)₃胶体具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(胶体)＋3H^＋，Al(OH)₃胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水

(2)小于　(3)①Ⅰ　NH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高温度使其水解程度增大，pH减小

②10^－3mol/L　(4)a点　c(Na^＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH^－)＝c(H^＋)

12. CO₂可转化成有机物实现碳循环：CO₂H₂,CH₃OHHCOOH…

(1)用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因_______________________，写出该反应的平衡常数(K_h)表达式：K_h＝________________，升高温度，K_h________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)常温下，将0.2 mol/L的HCOOH和0.1 mol/L的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH<7，说明HCOOH的电离程度________HCOONa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_____________________________________。

解析：(2)溶液混合后为浓度相等的HCOOH和HCOONa，溶液显酸性，所以HCOOHHCOO^－＋H^＋的程度大于HCOO^－＋H₂OHCOOH＋OH^－，依据电荷守恒c(HCOO^－)＋c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(Na^＋)，可比较离子浓度大小。

答案：(1)HCOO^－＋H₂OHCOOH＋OH^－

　增大

(2)大于　c(HCOO^－)>c(Na^＋)>c(H^＋)>c(OH^－)

二、非选择题

11．现有浓度均为0.1 mol/L的五种电解质溶液：

A．Na₂CO₃　B．NaHCO₃　C．NaAlO₂　D．CH₃COONa　E．NaOH

(1)这五种溶液中水的电离程度最大的是________(填编号)。

(2)将五种溶液稀释相同的倍数时，其pH变化最大的是________(填编号)。

(3)将上述A、B、C、D四种溶液两两混合时，有一对溶液相互间能够发生反应，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________。

(4)将CO₂通入A溶液中恰好呈中性，溶液中2c(CO)＋c(HCO)＝________mol/L (设反应前后溶液体积不变)。

解析：五种物质中有四种可水解的盐和一种强碱。

(1)酸性：CH₃COOH>H₂CO₃>HCO>Al(OH)₃，根据越弱越水解，水解程度最大的NaAlO₂溶液中水的电离程度最大。(2)稀释过程中，可水解的盐水解平衡右移，溶液的pH变化程度相对较小，NaOH完全电离，溶液的pH变化最大。(3)HCO的酸性大于Al(OH)₃，故NaAlO₂能与NaHCO₃反应生成Al(OH)₃沉淀。(4)由电荷守恒得：c(Na^＋)＋ c(H^＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH^－)，因溶液呈中性：c(H^＋)＝c(OH^－)，所以2c(CO)＋c(HCO)＝c(Na^＋)＝0.2 mol/L。

答案：(1)C　(2)E

(3)HCO＋AlO＋H₂O===Al(OH)₃↓＋CO

(4)0.2

10．下列溶液中离子浓度关系的表示正确的是(　)

A．NaHCO₃溶液中：c(H^＋)＋c(Na^＋)＝c(OH^－)＋c(CO)＋c(HCO)

B．常温下，pH＝3的CH₃COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中：c(OH^－)>c(H^＋)＋c(CH₃COO^－)

C．0.1 mol/L的NH₄Cl溶液中：c(Cl^－)>c(H^＋)>c(NH)>c(OH^－)

D．物质的量浓度相等的CH₃COOH和CH₃COONa溶液等体积混合后的溶液中：2c(Na^＋)＝c(CH₃COOH)＋c(CH₃COO^－)

解析：选D　A中电荷不守恒；B中pH＝3的CH₃COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后乙酸过量，溶液显酸性，所以c(H^＋)>c(OH^－)；C中应该为c(Cl^－)>c(NH)>c(H^＋)>c(OH^－)；D项符合物料守恒。

9．下列说法正确的是(　)

A．常温下，pH＝3的HX(一元酸)溶液与pH＝11的YOH(一元碱)溶液等体积混合，所得溶液的pH一定大于或等于7

B．在相同温度下，浓度均为0.1 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂和(NH₄)₂SO₄溶液中，c(NH)相同

C．在pH<7的CH₃COOH和CH₃COONa的混合液中，c(Na^＋)>c(CH₃COO^－)>c(H^＋)>c(OH^－)

D．0.4 mol/L盐酸与0.1 mol/L NaAlO₂溶液等体积混合，所得溶液中：c(Cl^－)>c(Na^＋)>c(Al^3＋)>c(H^＋)>c(OH^－)

解析：选D　A项，若HX为强酸，YOH为强碱，则pH＝7；若HX为弱酸，YOH为强碱，则pH<7；若HX为强酸，YOH为弱碱，则pH>7，错误；B项，由于Fe^2＋的水解会抑制NH的水解，故(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中的c(NH)比(NH₄)₂SO₄中的大，错误；C项，根据关系式可知c(Na^＋)＋c(H^＋)>c(CH₃COO^－)＋c(OH^－)，而此关系式不符合电荷守恒，错误；D项，所得溶液为等浓度的AlCl₃与NaCl的混合溶液，正确。

8.

(2014·济南模拟)已知常温下CH₃COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol/L CH₃COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法中不正确的是(　)

A．a点表示的溶液中c(CH₃COO^－)略小于10^－3mol/L

B．b点表示的溶液中c(CH₃COO^－)＞c(Na^＋)

C．c点表示CH₃COOH和NaOH恰好反应完全

D．b、d点表示的溶液中 均等于K

解析：选C　A项，a点表示的溶液中c(H^＋)＝10^－3 mol/L，由于溶液中有少量的OH^－，所以c(CH₃COO^－)略小于10^－3 mol/L，正确；B项，b点表示的溶液中c(H^＋)＞c(OH^－)，所以c(CH₃COO^－)＞c(Na^＋)，正确；C项，溶液呈中性，NaOH稍过量，错误；D项，温度不变，平衡常数不变，b、d点表示的溶液中 均等于K，正确。

7．(2014·台州模拟)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol/L的下列三种溶液的pH：

下列说法中正确的是(　)

A．阳离子的物质的量浓度之和：Na₂CO₃>NaCN>NaHCO₃

B．相同条件下的酸性：H₂CO₃<HCN

C．三种溶液中均存在电离平衡和水解平衡

D．升高Na₂CO₃溶液的温度，减小

解析：选C　阳离子均为Na^＋和H^＋，Na₂CO₃溶液中Na^＋浓度是其他两种溶液的两倍，阳离子浓度最大，NaCN溶液和NaHCO₃ 溶液中Na^＋浓度相等，NaCN溶液中H^＋浓度小于NaHCO₃ 溶液，故阳离子浓度大小顺序为Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCN，A错误；HCO的水解能力小于CN^－，故酸性：H₂CO₃>HCN，B错误；升高Na₂CO₃溶液的温度，促进其水解，增大，D错误。

6．(2013·三门峡模拟)有一种酸式盐AHB，它的水溶液呈弱碱性。则以下说法：

①相同物质的量浓度的AOH溶液和H₂B溶液，前者的电离程度大于后者的电离程度；

②H₂B不是强酸；

③HB^－的电离程度大于HB^－的水解程度；

④该盐溶液的电离方程式一般写成：AHBA^＋＋HB^－，HB^－H^＋＋B^2－。

其中错误选项的组合是(　)

A．①②　　　　　 B．③④

C．②③　 　　　　　　　　　D．①④

解析：选B　酸式盐AHB的水溶液呈弱碱性，说明AOH的碱性相对较强，H₂B的酸性相对较弱，且HB^－的电离程度小于HB^－的水解程度，相同物质的量浓度的AOH溶液和H₂B溶液，前者的电离程度大于后者的电离程度。AHB溶液的电离方程式一般写成AHB===A^＋＋HB^－，HB^－H^＋＋B^2－。

5．下面提到的问题中，与盐的水解有关的是(　)

①明矾和FeCl₃可作净水剂

②为保存FeCl₃溶液，要在溶液中加少量盐酸

③实验室配制AlCl₃溶液时，应先把它溶解在盐酸中，而后加水稀释

④NH₄Cl溶液可作焊接中的除锈剂

⑤实验室盛放Na₂SiO₃溶液的试剂瓶应用橡皮塞，而不能用玻璃塞

⑥用NaHCO₃与Al₂(SO₄)₃两种溶液可作泡沫灭火剂

⑦在NH₄Cl或AlCl₃溶液中加入金属镁会生成氢气

⑧草木灰与铵态氮肥不能混合施用

⑨加热蒸干AlCl₃溶液得到Al(OH)₃固体

A．①④⑦　 B．②⑤⑧

C．③⑥⑨　 D．全部

解析：选D　①Al^3＋和Fe^3＋水解产生Al(OH)₃胶体和Fe(OH)₃胶体，吸附水中的悬浮杂质。②加盐酸可抑制FeCl₃水解。③AlCl₃溶解在盐酸中可抑制Al^3＋的水解。④NH水解产生的H^＋与铁锈反应。⑤Na₂SiO₃溶液水解显碱性，可腐蚀玻璃。⑥Al^3＋与HCO发生水解相互促进的反应，产生大量泡沫。⑦NH和Al^3＋水解产生的H^＋与Mg反应。⑧NH水解显酸性，草木灰水解显碱性，二者水解相互促进会使NH₃逸出，降低肥效。⑨AlCl₃溶液中存在水解平衡：AlCl₃＋3H₂OAl(OH)₃＋3HCl，加热时，HCl挥发使平衡不断右移，最终得到Al(OH)₃固体(如果灼烧会得到Al₂O₃固体)。