Question

（20分） Ⅰ.（1）一定條件下Fe(OH)₃與KClO在KOH溶液中反應(yīng)可制得K₂FeO₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                    ；
生成0.1molK₂FeO₄轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量       mol。
（2）高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為堿溶液，其反應(yīng)式為：
3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH
放電時(shí)電池的負(fù)極反應(yīng)式為           。充電時(shí)電解液的pH       （填“增大”“不變”或“減小”）。
Ⅱ.NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請回答下列問題：

（1）相同條件下，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）如圖1是0.1 mol·L^－1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。
①其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH隨溫度變化的曲線是        （填寫字母）；
②20℃時(shí)，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝           mol·L^－1。
（3）室溫時(shí)，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與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2所示。試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是      ；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是                  。
（4）已知Al(OH)₃為難溶物（常溫下，K_sp[Al(OH)₃]＝2.0×10^－33）。當(dāng)溶液pH=5時(shí)，某溶液中的
Al³⁺    （填“能”或“不能”）完全沉淀（溶液中的離子濃度小于1×10^－5 mol·L^－1時(shí)，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)  減小(2分)
Ⅱ、(1) 小于  (2分)  (2)①A  (2分) �、�10^－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)  

解析試題分析：Ⅰ、(1)KClO在KOH存在條件下，把Fe(OH)₃氧化為K₂FeO₄，同時(shí)生成KCl、H₂O，根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得化學(xué)方程式：2Fe(OH)₃ + 3KClO + 4KOH = 2K₂FeO₄ + 3KCl + 5H₂O；根據(jù)Fe元素化合價(jià)變化可得：K₂FeO₄ ~ 3e?，所以生成0.1molK₂FeO₄轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.3mol。
（2）放電時(shí)電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，根據(jù)總方程式可得放電時(shí)電池的負(fù)極反應(yīng)式為：Zn + 2OH^- - 2e^- = Zn(OH)₂，根據(jù)化學(xué)方程式，充電時(shí)消耗KOH，所以充電時(shí)電解液的pH減小。
Ⅱ、(1) NH₄HSO₄為強(qiáng)酸的酸式鹽，電離出的H⁺抑制NH₄⁺的水解，所以相同條件下，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⁺水解使溶液顯酸性，溫度升高，水解程度增大，pH減小，故符合0隨溫度變化的曲線為A。
②根據(jù)示意圖可知：20℃時(shí)，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂pH為3，則c(H⁺)=10^－3mol?L?¹，c(OH?)= 10^－11mol?L?¹，根據(jù)電荷守恒可得：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點(diǎn)顯酸性，NH₄⁺、Al³⁺水解，促進(jìn)了H₂O的電離，b點(diǎn)為中性，沒有其它離子干擾，c、d顯堿性，NaOH過量，抑制了H₂O的電離，所以水的電離程度最大的是a；b點(diǎn)為中性，c(H⁺)=c(OH?)，根據(jù)電荷守恒，c(Na⁺)+c(NH₄⁺)=2c(SO₄²?)，溶液顯中性，NaOH應(yīng)稍過量，抵消NH₄⁺水解產(chǎn)生的H⁺，所以離子濃度由大到小順序?yàn)椋篶(Na^＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH^－)＝c(H^＋)
（4）溶液的pH=5，則c(OH?)=10^-9mol?L?¹，帶入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。
考點(diǎn)：本題考查氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)原理、鹽類的水解、離子濃度比較、K_sp的應(yīng)用。