专题3水溶液中的离子反应单元检测题（含解析）高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题3水溶液中的离子反应单元检测题（含解析）高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 999.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-13 21:29:14 | ||
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文档简介
专题3《水溶液中的离子反应》单元检测题
一、单选题
1．表中是几种弱酸在常温下的电离平衡常数：
CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4
1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
则下列说法中不正确的是A．碳酸的酸性强于氢硫酸
B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C．常温下，加水稀释醋酸，增大
D．常温下，向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变
2．有一支50mL酸式滴定管中盛盐酸，液面恰好在amL刻度处，把管内液体全部放出，盛入量筒内，所得液体体积一定是
A．a mL B．(50-a)mL C．大于(50-a)mL D．大于a mL
3．下列各组物质混合充分反应后，再加热蒸干并灼烧至质量不变，最终残留固体一定是纯净物的有
①向溶液中通入过量
②向溶液中加入一定质量的
③将等浓度的溶液与溶液等体积混合
④向溶液中通入过量
⑤向NaI与NaBr的混合溶液中通入过量
⑥将等浓度的溶液与NaOH溶液等体积混合
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
4．室温时，向20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol· L-1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸体积关系如图所示。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10-5)下列有关叙述正确的是
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B．a点溶液pH<11
C．b点溶液中c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
D．a→c过程中水的电离程度先增大后减小
5．NA阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．22 g D3O+中含有的中子数为10NA
B．1 mol P4S3()分子中含有非极性键的数目为3NA
C．1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目为0.2NA
D．11.2 L(标准状况)氧气与足量钠反应，转移的电子数一定为NA
6．常温下，下列溶液中各组离子一定能够大量共存的是
A．=1.0×10-12的溶液：K+、Na+、CO、AlO
B．水电离出来的c(OH-)=1.0×10-13 mol/L的溶液：K+、Cl-、S2-、SO
C．使甲基橙变红色的溶液中：Na+、NH、S2O、CH3COO-
D．0.1 mol/LAl2(SO4)3溶液中：Na+、Ba2+、S2-、HCO
7．下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl，减小
②0.1 mol·LHA溶液可以使石蕊溶液变红
③常温下，0.1 mol·LHA溶液中 mol·L
④相同温度下，0.1 mol·LHA溶液的导电能力比0.1 mol·L 溶液弱
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
8．25℃时，某溶液中水电离出的c(H+)=10-9mol·L-1，下列说法正确地是
A．该溶液一定呈酸溶液
B．该溶液可能呈碱溶液
C．该溶液中由水电离产生的c(OH-)是10-5mol·L-1
D．该溶液与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液肯定呈中性
9．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．中性溶液中：NH、Fe3＋、SO、Cl-
B．0.1mol/L的NH4HCO3溶液中：K+、SiO、[Al(OH)4]-、Cl-
C．=1×10-12mol/L的溶液中：K+、NO、S2-、ClO-
D．透明的溶液中：K+、NH、MnO、CO
10．在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A．曲线②代表醋酸与镁条反应
B．反应开始时，盐酸与Mg反应的更快
C．反应结束时两容器内基本相等
D．反应过程中盐酸下降更快
11．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A．向沸水中滴加少量饱和溶液，形成带电的胶体，导电能力增强
B．葡萄酒中添加适量，可以起到抗氧化和漂白的作用
C．工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去
D．工业燃烧煤时，加入少量石灰石可减少温室气体的排放
二、填空题
12．按要求填空：
(1)已知：常温下HClO的Ka=2.9×10-8，H2CO3的Ka1=4×10-7、Ka2=5.6×10-11，写出将过量CO2通入NaClO溶液中的离子方程式___________。
(2)25℃时，pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为___________。
(3)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4 +H2O N2H+OH-，试写出第二步电离过程___________。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，则该溶液中水电离出的c(H+)=___________mol·L-1
(4)相同条件下，下列五种溶液：①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液②0.1mol·L-1 CH3COONH4溶液③ 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液④ 0.1 mol·L-1氨水⑤ 0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液，溶液①②③④⑤中c(NH)由大到小的顺序是___________。(用编号表示)
(5)常温下，将0.05 mol·L-1的HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得混合液的pH为12，则NaOH溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1用上述NaOH溶液滴定pH为3的某一元弱酸溶液20.00 mL，达到终点时消耗的NaOH溶液为10.50 mL。该一元弱酸的Ka=___________(保留两位有效数字)。
(6)将打磨过的镁条放入浓的NH4Cl溶液中，得到的气体为___________。
13．、在医药、电子工业中用途广泛。
(1)常温时，溶液的，___________c(Al3＋)＋c[Al(OH)3](填“>”“=”“＜。”)；___________(写出精确式)。
(2)常温时，向溶液中滴加溶液，得到的溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。
①向溶液中滴加溶液，从a点至c点的过程中，发生反应的离子方程式为_______。
②图中a、b、c、d四个点中水的电离程度最大的是___________。
③b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________。
14．回答下列问题：
(1)下列物质①Cu②③冰醋酸④⑤溶液⑥乙醇
其中，属于非电解质的是_______(填序号，下同)；属于强电解质的是_______。
(2)写出的电离方程式：_______。
(3)中科院某研究团队成功实现了直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“催化转化领域的突破性进展”。
已知：
试写出25℃、101kPa条件下，与反应生成汽油(以表示)的热化学方程式：_______。
15．根据所学知识回答下列问题：
(1)工业上处理废水时，可用FeS除去废水中的用离子方程式解释其原因_______。
(2)盐碱地因含较多碳酸钠不利用农作物生长，用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因_______。通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，用化学方程式解释其原理_______。
(3)已知：25℃时，，在化学分析中以硝酸银溶液滴定溶液中的氯离子时，可否加入适量的利用与反应生成的砖红色沉淀指示滴定终点_______(填“可以”或“不可以”)
(4)利用电解法可将活泼的金属从它们的化合物中还原出来，工业上治炼金属钠的方法_______(用化学方程式表示)
三、计算题
16．水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题：
(1)25℃时，溶液呈酸性的原因是_______(用离子方程式表示)，把溶液蒸干并灼烧得到的固体产物是_______(填化学式)，该固体产物可用作_______(填一种常见的用途)。
(2)25℃时，柠檬酸(用表示)为三元弱酸，其电离常数：，，；电离常数的负对数：，，。
①溶液呈_______(填“酸”、“中”或“碱”)性，原因是_______(结合计算分析)。
②在含有浓度均为的和的混合液中，_______(填“＜”、“>”或“=”)；_______(填写准确数值，下同)；_______。
③当时，溶液的pH=_______。(保留三位有效数字，已知：)
四、实验题
17．纯碱是一种重要的无机化工原料，广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。某纯碱样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应)，现用滴定法测定该纯碱样品的纯度。其操作为准确称量1.5 g样品，配成250 mL待测液，每次取出待测液25.00 mL，以甲基橙作指示剂，用0.1000 mol/L的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和___________。
(2)可用___________(填“a”或“b”)量取待测液。
(3)滴定过程中眼睛应观察___________，若用酚酞作指示剂，则达到滴定终点时的标志是___________。
(4)实验记录的数据如下表：
实验次数 第一次 第二次 第三次
消耗盐酸溶液体积/mL 27.00 27.02 26.98
经计算，该纯碱样品的纯度为___________。
(5)下列实验操作会使样品纯度偏大的是___________(填标号)。A．滴定过程中锥形瓶内有溶液溅出
B．注入待测液前锥形瓶未干燥
C．滴定前平视读数，滴定后俯视读数
D．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
18．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](Mr=222)是一种草绿色晶体，可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下：
I.分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液。
II.将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀。
III.将II的混合溶液加热至75℃，搅拌15min。
IV.静置使产物沉淀完全后，抽滤、洗涤、干燥、称重，分析样品组成和晶体结构。
回答下列问题：
(1)步骤I中，配制0.50mol L-1CuSO4溶液时，不需要使用下列仪器中的_______(填仪器名称)。
(2)步骤II中，若误将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成蓝色的Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体，其反应的离子方程式为_______。
(3)步骤III中，若温度高于90℃，产品中混有的黑色固体是_______。
(4)步骤IV中，检验沉淀是否洗涤干净的试剂是_______；称得产品的质量为1.332g，则该实验所得碱式碳酸铜的产率是_______。
(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示，则铜元素的质量分数是_______，与理论值相差不大。使用_______实验可进一步测定样品的晶体结构。
五、工业流程题
19．MnCO3是制造电信器材软磁铁氧体的主要原料，利用含有SO2的工业废烟气还原软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、NiCO3、SiO2等杂质)制备MnCO3的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有____(列举2条即可)。
(2)写出“酸浸、还原”过程中，NiCO3与硫酸反应的离子方程式：____，还原过程中SO2转化为____(填离子符号)。
(3)在“氧化”过程中，MnO2的主要作用是____。
(4)常温下，“除铁”过程中加氨水将氧化后的溶液pH调至3.2时，Fe3+刚好沉淀完全(当溶液中离子浓度≤1.0×10 5 mol L 1时，认为沉淀完全)，则Ksp[Fe(OH)3]=____。
(5)已知滤渣3的主要成分是NiS以及过量的MnS。写出“除镍”过程中发生反应的离子方程式：____。
(6)写出“沉锰”过程中发生反应的离子方程式：____。
20．高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为FeS2)、钛白废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图：
(1)“酸浸”时，为提高锰的浸出率，可采取的措施是___，“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多，原因是___。
(2)在“酸浸”过程中，FeS2和MnO2颗粒组成两个原电池，如图所示，其中，MnO2原电池反应迅速，而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率受阻变慢。
①MnO2原电池中，MnO2为原电池的___(填“正极”或“负极”)，每消耗1molMnO2，生成___molFe3+。
②FeS2原电池负极上的电极反应式为___。
(3)已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表：
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Al3+ 3.4 4.7
Mn2+ 8.1 10.1
Fe2+ 7 9.5
①要除去Fe3+和Al3+，需要调节溶液的pH的范围为___。
②加入CaCO3也可以将滤液中的Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，该反应的化学方程式为___。
③若石灰乳用量过大，则MnSO4·H2O的产量会___(填“增加”、“减少”或“无影响”)。
(4)“操作X”为蒸发浓缩、___、过滤、洗涤、烘干。
(5)某工厂用10t软锰矿(含87%MnO2)制备MnSO4·H2O，最终得到MnSO4·H2O13.52t，则MnSO4·H2O的产率为___。
参考答案：
1．C
【解析】A．由表格数据可知，碳酸的K1＞氢硫酸的K1，则碳酸的酸性强于氢硫酸，故A正确
B．多元弱酸分步电离，以第一步为主，则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，故B正确；
C．常温下，加水稀释醋酸，，温度不变，则电离平衡常数不变，故C错误；
D．弱酸的电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变，故D正确；
故选：C。
2．C
【解析】滴定管的“0”刻度在上端，满刻度在下端，满刻度以下还有一段空间没有刻度，所以一支50mL酸式滴定管中盛盐酸，液面恰好在amL刻度处，把管内液体全部放出，还有满刻度以下的溶液一并放出，总量超过(50-a)mL，故答案选C。
3．A
【解析】①FeSO4溶液和过量Cl2反应生成Fe2(SO4)3和FeCl3，Fe2(SO4)3蒸干灼烧得到Fe2(SO4)3，FeCl3加热水解生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁得到氧化铁，则最终得到Fe2(SO4)3和氧化铁的混合物，故①不符合题意；
②Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH，NaOH再与NaHCO3反应，两者恰好反应生成Na2CO3和水，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终只剩Na2CO3，若NaOH过量，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终剩Na2CO3和NaOH，故②不符合题意；
③等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4溶液与BaCl2溶液混合生成硫酸钡和氯化铵，加热蒸干、灼烧，氯化铵分解，残留固体为硫酸钡，故③符合题意；
④Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，加热蒸干、灼烧，硅酸灼烧分解生成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸钠和二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则剩余固体为硅酸钠，故④符合题意；
⑤NaI与NaBr的混合溶液中通入足量氯气后，发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，2NaI+Cl2=2NaCl+I2，溶液蒸干时，Br2易挥发，I2易升华，最后剩余的固体是NaCl，故⑤符合题意；
⑥将等浓度的CH3COONa溶液与NaOH溶液等体积混合，加热蒸干、灼烧，发生反应，最终剩余固体为碳酸钠，故⑥符合题意；
故答案选A。
4．D
【解析】A．由于滴定终点生成物是NH4Cl，溶液显酸性，而酚酞的变色范围是8.0~10.0，故该滴定过程应该不能选择酚酞作为指示剂，应该选用甲基橙作为指示剂，A错误；
B．a点溶液为纯氨水，根据电离平衡NH3·H2O NH+OH-，根据NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，即=1.8×10-5，故c(OH-)=×10-3mol/L，故pH>11，A错误；
C．b点时两溶液恰好完全反应，此时溶液为NH4Cl溶液，由于铵根离子水解而显酸性，故溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)，C错误；
D．a点是NH3·H2O抑制水的电离，随着盐酸的加入，NH3·H2O减少，NH4Cl增多，故抑制作用逐渐减弱，铵根离子对水电离的促进作用增强，所以水的电离程度逐渐增大，b点为NH4Cl溶液，此时水的电离程度最大，b到c的过程中应为盐酸过量，导致对水的电离的抑制作用增强，水的电离程度又减弱，故a→c过程中水的电离程度先增大后减小，D正确；
故答案为：D。
5．B
【解析】A．1个D3O+中含11个中子，22 g D3O+中含有的中子数为11NA，故A错误；
B． 分子中P-P键为非极性键，1 mol P4S3含有非极性键的数目为3NA，故B正确；
C．草酸是弱酸，1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目小于0.2NA，故C错误；
D．11.2 L(标准状况)氧气的物质的量是0.5mol，与足量钠反应，若生成氧化钠，转移2mol电子，若生成过氧化钠，转移1mol电子，故D错误；
选B。
6．A
【解析】A．常温下=1.0×10-12的溶液显碱性，含有大量OH-，OH-与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意；
B．水电离出来的c(OH-)=1.0×10-13 mol/L＜1.0×10-7 mol/L，溶液可能显酸性，也可能显碱性。在酸性溶液中含有大量H+，H+与S2-、SO会发生反应而不能大量共存，B不符合题意；
C．使甲基橙变红色的溶液显酸性，含有大量H+，H+与S2O、CH3COO-会发生反应而不能大量共存，C不符合题意；
D．0.1 mol/LAl2(SO4)3溶液中含有大量Al3+、，与Ba2+会反应产生BaSO4沉淀，不能大量共存；Al3+与S2-、HCO会发生双水解反应而不能大量共存，D不符合题意；
故合理选项是A。
7．B
【解析】①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl，减小,说明HA是弱酸，通入HCl抑制了它的电离，才会使减小,故选①；
②使石蕊溶液变红只能说明溶液显酸性，不能证明HA是弱酸，故不选②；
③常温下，0.1 mol·LHA如果是强酸，完全电离,如果是弱酸才会部分电离使 mol·L，故选③；
④是二元强酸，HA即使是一元强酸，在相同温度下，0.1 mol·L的HA溶液的导电能力也会比0.1 mol·L 溶液弱，所以该事实不能说明HA的强弱，故不选④；
综上所述，能证明HA是弱酸的是①③；
故选B
8．B
【解析】酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，25℃，某溶液中水电离出的c（H+）=10-9mol/L＜10-7mol/L，说明该溶液中溶质抑制水电离，则溶质为酸或碱，据此分析解答。
【解析】A．酸或碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，不一定呈酸性，也可能呈碱性，故A错误；
B．碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，故溶液可能呈碱溶液，故B正确；
C．由水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-9mol·L-1，故C错误；
D．如果溶液为强酸溶液，c(H+)=10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈中性；如果溶液为弱酸溶液，酸的浓度大于10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈酸性；如果为碱性溶液，混合后溶液呈碱性，故D错误。
故答案选：B。
9．D
【解析】A． NH、Fe3＋在酸性条件下存在，故A错误；
B． 碳酸、碳酸氢根的酸性强于氢氧化铝，0.1mol/L的NH4HCO3溶液中[Al(OH)4]-不能大量共存，生成氢氧化铝沉淀，故B错误；
C． =1×10-12mol/L的溶液呈酸性，H+、NO、S2-、ClO-之间发生氧化还原反应，故C错误；
D． 透明的溶液中：K+、NH、MnO、CO之间不发生反应，故D正确；
故选D。
10．A
【解析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应；
【解析】A．由分析可知，曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应，A错误；
B．醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，B正确；
C．等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同，故反应结束时两容器内基本相等，C正确；
D．醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来，故反应过程中盐酸下降更快，D正确；
故选A。
11．C
【解析】A．胶粒带电，胶体不带电，A错误；
B．葡萄酒中添加少量，目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用，不是漂白，B错误；
C．Ag2S、HgS均难溶于水，因此工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去，C正确；
D．高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，二氧化碳不能和CaO反应，加入石灰石不能减少温室气体的排放，D错误；
答案选C。
12． ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO 1：10 N2H+H2O N2H+OH- 1×10-4 ③⑤①②④ 0.04 4.8×10-5 H2和NH3
【解析】
(1)由已知HClO的Ka=2.9×10-8，H2CO3的Ka1=4×10-7、Ka2=5.6×10-11，则有H2CO3>HClO> HCO，所以将过量CO2通入NaClO溶液中的离子方程式ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO，故答案：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO。
(2)25℃时，pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-5mol/L，pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4 mol/L，两者混合，若所得混合溶液的pH=7，则V(H2SO4)10-4 mol/L=V(NaOH)10-5mol/L，所以V(H2SO4):V(NaOH)=1:10，故答案：1:10；
(3)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4 +H2O N2H+OH-，第二步电离过程N2H+H2O N2H+OH-。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，是因为N2H水解显酸性，所以该溶液中水电离出的c(H+)=1×10-4mol·L-1，，故答案：1×10-4；
(4) 因为NH水解显酸性，相同条件下：①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中NH水解；②0.1mol·L-1 CH3COONH4溶液中阴、阳离子发生相互促进的双水解，所以NH浓度②<①；③ 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中，溶液中H+抑制NH水解，所以②<①<③；④ 0.1 mol·L-1氨水属于弱电解质一水合氨的电离，所以④<②<①<③；⑤ 0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中，铵根离子和铝离子都能水解显酸性，可以相互抑制，所以溶液①②③④⑤中c(NH)由大到小的顺序是：③⑤①②④。故答案：③⑤①②④；
(5)常温下，将0.05 mol·L-1的HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得混合液的pH为12，说明NaOH溶液过量，则混合后的c(OH-)=10-2，解得c=0.04 mol·L-1；用上述NaOH溶液滴定pH为3的某一元弱酸溶液20.00 mL，达到终点时消耗的NaOH溶液为10.50 mL。设一元弱酸的浓度为c，则20.00c=10.50 mL0.04 mol·L-1,，解得c=0.021 mol·L-1。Ka==4.8×10-5。故答案：0.04；4.8×10-5；
(6)浓的NH4Cl溶液显酸性，所以将打磨过的镁条放入浓的NH4Cl溶液中，镁和酸反应会放出氢气，生成的氢氧根离子和铵根离子反应放出氨气，即2NH4Cl +Mg= Mg Cl 2+H2+2NH3，所以得到的气体为H2和NH3。故答案：H2和NH3。
13．(1) =
(2) a
【解析】(1)
据物料守恒，中N原子与原子个数比为1∶1，所以；根据电荷守恒得2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)=c(H＋)－c(OH－)=(10－3－10－11)mol/L；故答案为：=；；
(2)
①NH4HSO4溶液中滴加NaOH，OH－先与NH4HSO4电离出H＋反应，当加入100mLNaOH时，NaOH恰好与NH4HSO4电离出H＋反应完全，再加入NaOH，OH－与NH反应，即a到c时发生；故答案为；
②a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H＋，溶液中只有与，b、c、d三点溶液均含有，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而抑制水的电离，所以a点水的电离程度最大，故答案为：a；
③a点恰好消耗完，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4且物质的量之比是1∶1，b点溶液均含有Na2SO4，NH3·H2O，(NH4)2SO4，所以离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)=c(H＋)，故答案为：c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)=c(H＋)。
14．(1) ②⑥ ④
(2)
(3)
【解析】（1）在水溶液中或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，所以其中属于非电解质的②⑥；能全部电离的电解质是强电解质，包括强酸强碱和大部分盐，所以属于强电解质的是④；
（2）是弱酸酸式盐，其电离方程式：；
（3）与反应生成汽油的化学方程式是8(g)+25(g)= (l)+16H2O(l)，由已知反应①和反应②，根据盖斯定律可知，目标反应式等于反应①乘以25减去反应②得到，则目标反应式的反应热=（-25a+b）kJ·mol-1，则其热化学方程式为8(g)+25(g)= (l)+16H2O(l) (b-25a)kJ·mol-1；
15．(1)
(2)
(3)可以
(4)
【解析】（1）
在工业废水处理过程中，依据沉淀转化原理，可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+，反应的离子方程式：FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq)，故答案为：FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq)；
（2）
碳酸钠为强碱弱酸盐，水解呈碱性，水解的离子方程式为CO+H2O HCO+OH-，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，是因为石膏能与碳酸根离子反应，使得碳酸根离子浓度降低，碳酸根的水解平衡逆向移动，碱性降低，化学方程式为Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓，故答案为：CO+H2O HCO+OH-；Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓；
（3）
当c(Cl )=1.0×10 5 mol/L时，认为氯离子沉淀完全，此时银离子浓度c(Ag+)==mol/L=1.8×10-5mol/L，c()==≈0.6×10-2mol/L，加入适量的[c()≥0.6×10-2mol/L]，只要Ag+稍过量，就会反应生成的砖红色沉淀，就可以据此判断滴定终点，故答案为：可以；
（4）
工业上电解熔融氯化钠可得到金属钠和另一种单质，依据质量守恒定律可知有毒气体为氯气，反应方程式为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；故答案为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
16．(1) 红色涂料
(2) 酸 的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性 ＜ 0.2mol/L 0.3mol/L 5.58
【解析】（1）中Fe3+发生水解，使溶液呈酸性，，把溶液蒸干，氯化氢挥发，平衡右移，得到 ，灼烧分解得到固体产物氧化铁，可用作红色涂料。答案：；；红色涂料；
（2）①的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性。答案：酸；的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性；
②在含有浓度均为的和的混合液中，电离常数，水解常数 ，以电离为主，且的电离程度大于的电离程度，所以＜。溶液中物料守恒，，，则 0.2mol/L。电荷守恒，则。答案：＜；0.2mol/L；0.3mol/L；
③，当时，代入数据得，。答案：5.58；
17．(1)250 mL容量瓶
(2)b
(3) 锥形瓶内溶液颜色的变化 当滴入最后半滴标准液时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色
(4)95.4%
(5)D
【解析】(1)
配制250 mL一定物质的量浓度溶液，需使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和250 mL容量瓶；
(2)
图示两种滴定管中，a是酸式滴定管，b是碱式滴定管。纯碱溶液显碱性，因此应该使用碱式滴定管量取溶液，故合理选项是b；
(3)
在滴定过程中，左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色的变化；若用酚酞作指示剂，由于是用标准盐酸滴定未知浓度的纯碱溶液，开始滴定时溶液显红色，随着标准盐酸的滴入，溶液红色逐渐变浅，当滴入最后半滴标准盐酸溶液时，溶液由浅红色变为无色，半分钟内溶液不再变为红色，即达到滴定终点，因此达到滴定终点时的标志是：当滴入最后半滴标准液时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色；
(4)
进行滴定时三次实验数据相差不大，均有效，25.00 mL纯碱样品溶液平均消耗HCl溶液的体积V(HCl)=，根据2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑可知n(Na2CO3)=n(HCl)=×0.1000 mol/L×0.027 L=0.00135 mol，m(Na2CO3)=0.00135 mol×106 g/mol=0.1431 g，所以该纯碱样品的纯度为：；
(5)
A．若滴定过程中锥形瓶内有溶液溅出，滴定消耗标准盐酸溶液体积偏少，导致待测物质含量偏小，A不符合题意；
B．注入待测液前锥形瓶未干燥，不影响待测物质的质量，因此对样品纯度的测定无影响，B不符合题意；
C．滴定前平视读数，滴定后俯视读数，导致消耗标准盐酸溶液体积偏少，以此为标准计算的纯碱样品纯度偏小，C不符合题意；
D．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，则反应消耗标准盐酸溶液的体积偏大，以此为标准计算的纯碱样品纯度偏大，D符合题意；
故合理选项是D。
18．(1)坩埚
(2)4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑
(3)CuO
(4) 盐酸、氯化钡溶液 80%
(5) 56% X射线衍射
【解析】本实验的目的，制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液，然后将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀；将混合溶液加热至75℃，搅拌15min，即可获得碱式碳酸铜晶体。
【解析】（1）步骤I中，配制0.50mol L-1CuSO4溶液时，需要使用容量瓶、烧杯、天平，玻璃棒等，不需要使用的仪器是：坩埚。答案为：坩埚；
（2）步骤II中，将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体，同时生成CO2，反应的离子方程式为4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑。答案为：4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑；
（3）步骤III中，若温度高于90℃，Cu2(OH)2CO3发生分解，生成CuO、CO2和水，则产品中混有的黑色固体是CuO。答案为：CuO；
（4）步骤IV中，沉淀表面容易吸附溶液中的，检验的试剂是盐酸、氯化钡溶液。制取碱式碳酸铜的离子方程式为2Cu2++2+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑，则理论上，30mL0.50mol L-1CuSO4溶液和36mL 0.50mol L-1Na2CO3溶液反应，生成Cu2(OH)2CO30.0075mol，则碱式碳酸铜的产率是=80%。答案为：盐酸、氯化钡溶液；80%；
（5）从图中可以看出，样品灼烧后，所得固体为CuO，质量保留百分数为70%，则铜元素的质量分数是=56%。测定晶体结构时，通常使用X射线衍射实验，所以使用X射线衍射实验可进一步测定样品的晶体结构。答案为：56%；X射线衍射。
【点睛】Cu2(OH)2CO3的分解温度低于水的沸点，所以在水溶液中加热，Cu2(OH)2CO3就可发生分解。
19．(1)粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等(列举2条即可)
(2) NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O SO
(3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4)10 37.4
(5)MnS+Ni2+=Mn2++NiS
(6)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
【解析】软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、NiCO3、SiO2等杂质)与SO2的工业废烟气、硫酸反应生成硫酸锰、硫酸铁、硫酸镁、硫酸镍，加入二氧化锰氧化亚铁离子，加入氨水沉淀铁，过滤后滤液中加入MnS沉淀镍，过滤后滤液中加入氟化锰沉淀镁，，过滤后滤液中加入氨水、碳酸氢铵沉锰得到碳酸锰。
（1）
为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等；故答案为：粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等(列举2条即可)。
（2）
NiCO3与硫酸反应生成硫酸镍、二氧化碳和水，其反应的离子方程式：NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O，铁离子和二氧化硫反应，二氧化锰和二氧化硫反应，锰化合价降低，二氧化硫化合价升高变为硫酸根，因此还原过程中SO2转化为SO；故答案为：SO。
（3）
为了将铁沉淀，一般是铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀，因此在“氧化”过程中，MnO2的主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+。
（4）
常温下，“除铁”过程中加氨水将氧化后的溶液pH调至3.2时，Fe3+刚好沉淀完全(当溶液中离子浓度≤1.0×10 5 mol L 1时，认为沉淀完全)，则；故答案为：10 37.4。
（5）
已知滤渣3的主要成分是NiS以及过量的MnS。是MnS和Ni2+反应生成NiS，则“除镍”过程中发生反应的离子方程式：MnS+Ni2+=Mn2++NiS；故答案为：MnS+Ni2+=Mn2++NiS。
（6）
“沉锰”过程是Mn2+与HCO、NH3·H2O反应生成碳酸锰和铵根离子，其发生反应的离子方程式：Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O；故答案为：Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。
20．(1) 将硫铁矿和软锰矿粉碎 避免后续反应中消耗更多的石灰乳
(2) 正极 2 FeS2—2e—=Fe2++2S
(3) [4.7，8.1) Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑ 减少
(4)冷却结晶
(5)80%
【解析】由题给流程可知，软锰矿、硫铁矿和钛白废酸混合时，二氧化锰在酸性条件下与二硫化铁反应生成锰离子、铁离子、硫和水，铁的氧化物和铝的氧化物溶于酸生成铁离子、亚铁离子和铝离子，过滤得到含有硫的滤渣和含有锰离子、铁离子、亚铁离子和铝离子的滤液；向滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，加入石灰乳调节溶液pH使铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙的滤渣和含有锰离子的滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到一水硫酸锰晶体。
（1）
酸浸时，将硫铁矿和软锰矿粉碎，可以增大软锰矿、硫铁矿和钛白废酸的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，提高浸出率；若钛白废酸过量时，溶液中H+的量过多，会使调节溶液pH时消耗石灰乳的量增多，造成不必要的浪费，故答案为：将硫铁矿和软锰矿粉碎；避免后续反应中消耗更多的石灰乳；
（2）
①由图可知，二氧化锰原电池中，锰元素的化合价降低被还原，二氧化锰为原电池的正极，酸性条件下二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子和水，亚铁离子在正极失去电子发生氧化反应生成铁离子，由得失电子数目守恒可知，当电路中转移2mole—时，生成2mol铁离子，故答案为：正极；2；
②二硫化铁原电池中，二硫化铁做原电池的负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子和硫，电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2S，故答案为：FeS2-2e-=Fe2++2S；
（3）
①由表中数据可知，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，Al3+完全沉淀时的pH为4.7，Mn2+开始沉淀时的pH为8.1，在除去Fe3+和Al3+而不影响Mn2+的情况下，pH应控制在[4.7，8.1)范围内，故答案为：[4.7，8.1)；
②铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，加入的碳酸钙能与水解生成的氢离子反应，溶液中氢离子浓度减小，水解平衡向正反应方向移动，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，同时钙离子和溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑，故答案为：Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑；
③石灰乳用量过大，会导致Mn2+与其反应生成Mn(OH)2，而使Mn2+的量减少，所以MnSO4·H2O产量减少，故答案为：减少；
（4）
由分析可知，硫酸锰溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锰晶体，故答案为：冷却结晶；
（5）
设一水硫酸锰的理论产量为x t，由锰原子个数守恒可得： ，解得x=16.9，则一水硫酸锰的产率为×100%=80%，故答案为：80%。
一、单选题
1．表中是几种弱酸在常温下的电离平衡常数：
CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4
1.8×10-5 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
则下列说法中不正确的是A．碳酸的酸性强于氢硫酸
B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C．常温下，加水稀释醋酸，增大
D．常温下，向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变
2．有一支50mL酸式滴定管中盛盐酸，液面恰好在amL刻度处，把管内液体全部放出，盛入量筒内，所得液体体积一定是
A．a mL B．(50-a)mL C．大于(50-a)mL D．大于a mL
3．下列各组物质混合充分反应后，再加热蒸干并灼烧至质量不变，最终残留固体一定是纯净物的有
①向溶液中通入过量
②向溶液中加入一定质量的
③将等浓度的溶液与溶液等体积混合
④向溶液中通入过量
⑤向NaI与NaBr的混合溶液中通入过量
⑥将等浓度的溶液与NaOH溶液等体积混合
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
4．室温时，向20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol· L-1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸体积关系如图所示。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10-5)下列有关叙述正确的是
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B．a点溶液pH<11
C．b点溶液中c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
D．a→c过程中水的电离程度先增大后减小
5．NA阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．22 g D3O+中含有的中子数为10NA
B．1 mol P4S3()分子中含有非极性键的数目为3NA
C．1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目为0.2NA
D．11.2 L(标准状况)氧气与足量钠反应，转移的电子数一定为NA
6．常温下，下列溶液中各组离子一定能够大量共存的是
A．=1.0×10-12的溶液：K+、Na+、CO、AlO
B．水电离出来的c(OH-)=1.0×10-13 mol/L的溶液：K+、Cl-、S2-、SO
C．使甲基橙变红色的溶液中：Na+、NH、S2O、CH3COO-
D．0.1 mol/LAl2(SO4)3溶液中：Na+、Ba2+、S2-、HCO
7．下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl，减小
②0.1 mol·LHA溶液可以使石蕊溶液变红
③常温下，0.1 mol·LHA溶液中 mol·L
④相同温度下，0.1 mol·LHA溶液的导电能力比0.1 mol·L 溶液弱
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
8．25℃时，某溶液中水电离出的c(H+)=10-9mol·L-1，下列说法正确地是
A．该溶液一定呈酸溶液
B．该溶液可能呈碱溶液
C．该溶液中由水电离产生的c(OH-)是10-5mol·L-1
D．该溶液与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液肯定呈中性
9．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．中性溶液中：NH、Fe3＋、SO、Cl-
B．0.1mol/L的NH4HCO3溶液中：K+、SiO、[Al(OH)4]-、Cl-
C．=1×10-12mol/L的溶液中：K+、NO、S2-、ClO-
D．透明的溶液中：K+、NH、MnO、CO
10．在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法不正确的是
A．曲线②代表醋酸与镁条反应
B．反应开始时，盐酸与Mg反应的更快
C．反应结束时两容器内基本相等
D．反应过程中盐酸下降更快
11．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A．向沸水中滴加少量饱和溶液，形成带电的胶体，导电能力增强
B．葡萄酒中添加适量，可以起到抗氧化和漂白的作用
C．工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去
D．工业燃烧煤时，加入少量石灰石可减少温室气体的排放
二、填空题
12．按要求填空：
(1)已知：常温下HClO的Ka=2.9×10-8，H2CO3的Ka1=4×10-7、Ka2=5.6×10-11，写出将过量CO2通入NaClO溶液中的离子方程式___________。
(2)25℃时，pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为___________。
(3)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4 +H2O N2H+OH-，试写出第二步电离过程___________。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，则该溶液中水电离出的c(H+)=___________mol·L-1
(4)相同条件下，下列五种溶液：①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液②0.1mol·L-1 CH3COONH4溶液③ 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液④ 0.1 mol·L-1氨水⑤ 0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液，溶液①②③④⑤中c(NH)由大到小的顺序是___________。(用编号表示)
(5)常温下，将0.05 mol·L-1的HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得混合液的pH为12，则NaOH溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1用上述NaOH溶液滴定pH为3的某一元弱酸溶液20.00 mL，达到终点时消耗的NaOH溶液为10.50 mL。该一元弱酸的Ka=___________(保留两位有效数字)。
(6)将打磨过的镁条放入浓的NH4Cl溶液中，得到的气体为___________。
13．、在医药、电子工业中用途广泛。
(1)常温时，溶液的，___________c(Al3＋)＋c[Al(OH)3](填“>”“=”“＜。”)；___________(写出精确式)。
(2)常温时，向溶液中滴加溶液，得到的溶液与溶液体积的关系曲线如图所示。
①向溶液中滴加溶液，从a点至c点的过程中，发生反应的离子方程式为_______。
②图中a、b、c、d四个点中水的电离程度最大的是___________。
③b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________。
14．回答下列问题：
(1)下列物质①Cu②③冰醋酸④⑤溶液⑥乙醇
其中，属于非电解质的是_______(填序号，下同)；属于强电解质的是_______。
(2)写出的电离方程式：_______。
(3)中科院某研究团队成功实现了直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“催化转化领域的突破性进展”。
已知：
试写出25℃、101kPa条件下，与反应生成汽油(以表示)的热化学方程式：_______。
15．根据所学知识回答下列问题：
(1)工业上处理废水时，可用FeS除去废水中的用离子方程式解释其原因_______。
(2)盐碱地因含较多碳酸钠不利用农作物生长，用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因_______。通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，用化学方程式解释其原理_______。
(3)已知：25℃时，，在化学分析中以硝酸银溶液滴定溶液中的氯离子时，可否加入适量的利用与反应生成的砖红色沉淀指示滴定终点_______(填“可以”或“不可以”)
(4)利用电解法可将活泼的金属从它们的化合物中还原出来，工业上治炼金属钠的方法_______(用化学方程式表示)
三、计算题
16．水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题：
(1)25℃时，溶液呈酸性的原因是_______(用离子方程式表示)，把溶液蒸干并灼烧得到的固体产物是_______(填化学式)，该固体产物可用作_______(填一种常见的用途)。
(2)25℃时，柠檬酸(用表示)为三元弱酸，其电离常数：，，；电离常数的负对数：，，。
①溶液呈_______(填“酸”、“中”或“碱”)性，原因是_______(结合计算分析)。
②在含有浓度均为的和的混合液中，_______(填“＜”、“>”或“=”)；_______(填写准确数值，下同)；_______。
③当时，溶液的pH=_______。(保留三位有效数字，已知：)
四、实验题
17．纯碱是一种重要的无机化工原料，广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。某纯碱样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应)，现用滴定法测定该纯碱样品的纯度。其操作为准确称量1.5 g样品，配成250 mL待测液，每次取出待测液25.00 mL，以甲基橙作指示剂，用0.1000 mol/L的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和___________。
(2)可用___________(填“a”或“b”)量取待测液。
(3)滴定过程中眼睛应观察___________，若用酚酞作指示剂，则达到滴定终点时的标志是___________。
(4)实验记录的数据如下表：
实验次数 第一次 第二次 第三次
消耗盐酸溶液体积/mL 27.00 27.02 26.98
经计算，该纯碱样品的纯度为___________。
(5)下列实验操作会使样品纯度偏大的是___________(填标号)。A．滴定过程中锥形瓶内有溶液溅出
B．注入待测液前锥形瓶未干燥
C．滴定前平视读数，滴定后俯视读数
D．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
18．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](Mr=222)是一种草绿色晶体，可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下：
I.分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液。
II.将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀。
III.将II的混合溶液加热至75℃，搅拌15min。
IV.静置使产物沉淀完全后，抽滤、洗涤、干燥、称重，分析样品组成和晶体结构。
回答下列问题：
(1)步骤I中，配制0.50mol L-1CuSO4溶液时，不需要使用下列仪器中的_______(填仪器名称)。
(2)步骤II中，若误将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成蓝色的Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体，其反应的离子方程式为_______。
(3)步骤III中，若温度高于90℃，产品中混有的黑色固体是_______。
(4)步骤IV中，检验沉淀是否洗涤干净的试剂是_______；称得产品的质量为1.332g，则该实验所得碱式碳酸铜的产率是_______。
(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示，则铜元素的质量分数是_______，与理论值相差不大。使用_______实验可进一步测定样品的晶体结构。
五、工业流程题
19．MnCO3是制造电信器材软磁铁氧体的主要原料，利用含有SO2的工业废烟气还原软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、NiCO3、SiO2等杂质)制备MnCO3的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有____(列举2条即可)。
(2)写出“酸浸、还原”过程中，NiCO3与硫酸反应的离子方程式：____，还原过程中SO2转化为____(填离子符号)。
(3)在“氧化”过程中，MnO2的主要作用是____。
(4)常温下，“除铁”过程中加氨水将氧化后的溶液pH调至3.2时，Fe3+刚好沉淀完全(当溶液中离子浓度≤1.0×10 5 mol L 1时，认为沉淀完全)，则Ksp[Fe(OH)3]=____。
(5)已知滤渣3的主要成分是NiS以及过量的MnS。写出“除镍”过程中发生反应的离子方程式：____。
(6)写出“沉锰”过程中发生反应的离子方程式：____。
20．高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为FeS2)、钛白废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图：
(1)“酸浸”时，为提高锰的浸出率，可采取的措施是___，“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多，原因是___。
(2)在“酸浸”过程中，FeS2和MnO2颗粒组成两个原电池，如图所示，其中，MnO2原电池反应迅速，而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率受阻变慢。
①MnO2原电池中，MnO2为原电池的___(填“正极”或“负极”)，每消耗1molMnO2，生成___molFe3+。
②FeS2原电池负极上的电极反应式为___。
(3)已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表：
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Al3+ 3.4 4.7
Mn2+ 8.1 10.1
Fe2+ 7 9.5
①要除去Fe3+和Al3+，需要调节溶液的pH的范围为___。
②加入CaCO3也可以将滤液中的Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，该反应的化学方程式为___。
③若石灰乳用量过大，则MnSO4·H2O的产量会___(填“增加”、“减少”或“无影响”)。
(4)“操作X”为蒸发浓缩、___、过滤、洗涤、烘干。
(5)某工厂用10t软锰矿(含87%MnO2)制备MnSO4·H2O，最终得到MnSO4·H2O13.52t，则MnSO4·H2O的产率为___。
参考答案：
1．C
【解析】A．由表格数据可知，碳酸的K1＞氢硫酸的K1，则碳酸的酸性强于氢硫酸，故A正确
B．多元弱酸分步电离，以第一步为主，则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，故B正确；
C．常温下，加水稀释醋酸，，温度不变，则电离平衡常数不变，故C错误；
D．弱酸的电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变，故D正确；
故选：C。
2．C
【解析】滴定管的“0”刻度在上端，满刻度在下端，满刻度以下还有一段空间没有刻度，所以一支50mL酸式滴定管中盛盐酸，液面恰好在amL刻度处，把管内液体全部放出，还有满刻度以下的溶液一并放出，总量超过(50-a)mL，故答案选C。
3．A
【解析】①FeSO4溶液和过量Cl2反应生成Fe2(SO4)3和FeCl3，Fe2(SO4)3蒸干灼烧得到Fe2(SO4)3，FeCl3加热水解生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁得到氧化铁，则最终得到Fe2(SO4)3和氧化铁的混合物，故①不符合题意；
②Na2O2与溶液中的水反应生成NaOH，NaOH再与NaHCO3反应，两者恰好反应生成Na2CO3和水，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终只剩Na2CO3，若NaOH过量，加热蒸干、灼烧至质量不变，最终剩Na2CO3和NaOH，故②不符合题意；
③等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4溶液与BaCl2溶液混合生成硫酸钡和氯化铵，加热蒸干、灼烧，氯化铵分解，残留固体为硫酸钡，故③符合题意；
④Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，加热蒸干、灼烧，硅酸灼烧分解生成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸钠和二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则剩余固体为硅酸钠，故④符合题意；
⑤NaI与NaBr的混合溶液中通入足量氯气后，发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，2NaI+Cl2=2NaCl+I2，溶液蒸干时，Br2易挥发，I2易升华，最后剩余的固体是NaCl，故⑤符合题意；
⑥将等浓度的CH3COONa溶液与NaOH溶液等体积混合，加热蒸干、灼烧，发生反应，最终剩余固体为碳酸钠，故⑥符合题意；
故答案选A。
4．D
【解析】A．由于滴定终点生成物是NH4Cl，溶液显酸性，而酚酞的变色范围是8.0~10.0，故该滴定过程应该不能选择酚酞作为指示剂，应该选用甲基橙作为指示剂，A错误；
B．a点溶液为纯氨水，根据电离平衡NH3·H2O NH+OH-，根据NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，即=1.8×10-5，故c(OH-)=×10-3mol/L，故pH>11，A错误；
C．b点时两溶液恰好完全反应，此时溶液为NH4Cl溶液，由于铵根离子水解而显酸性，故溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)，C错误；
D．a点是NH3·H2O抑制水的电离，随着盐酸的加入，NH3·H2O减少，NH4Cl增多，故抑制作用逐渐减弱，铵根离子对水电离的促进作用增强，所以水的电离程度逐渐增大，b点为NH4Cl溶液，此时水的电离程度最大，b到c的过程中应为盐酸过量，导致对水的电离的抑制作用增强，水的电离程度又减弱，故a→c过程中水的电离程度先增大后减小，D正确；
故答案为：D。
5．B
【解析】A．1个D3O+中含11个中子，22 g D3O+中含有的中子数为11NA，故A错误；
B． 分子中P-P键为非极性键，1 mol P4S3含有非极性键的数目为3NA，故B正确；
C．草酸是弱酸，1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目小于0.2NA，故C错误；
D．11.2 L(标准状况)氧气的物质的量是0.5mol，与足量钠反应，若生成氧化钠，转移2mol电子，若生成过氧化钠，转移1mol电子，故D错误；
选B。
6．A
【解析】A．常温下=1.0×10-12的溶液显碱性，含有大量OH-，OH-与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意；
B．水电离出来的c(OH-)=1.0×10-13 mol/L＜1.0×10-7 mol/L，溶液可能显酸性，也可能显碱性。在酸性溶液中含有大量H+，H+与S2-、SO会发生反应而不能大量共存，B不符合题意；
C．使甲基橙变红色的溶液显酸性，含有大量H+，H+与S2O、CH3COO-会发生反应而不能大量共存，C不符合题意；
D．0.1 mol/LAl2(SO4)3溶液中含有大量Al3+、，与Ba2+会反应产生BaSO4沉淀，不能大量共存；Al3+与S2-、HCO会发生双水解反应而不能大量共存，D不符合题意；
故合理选项是A。
7．B
【解析】①0.1 mol·LHA溶液中通入HCl，减小,说明HA是弱酸，通入HCl抑制了它的电离，才会使减小,故选①；
②使石蕊溶液变红只能说明溶液显酸性，不能证明HA是弱酸，故不选②；
③常温下，0.1 mol·LHA如果是强酸，完全电离,如果是弱酸才会部分电离使 mol·L，故选③；
④是二元强酸，HA即使是一元强酸，在相同温度下，0.1 mol·L的HA溶液的导电能力也会比0.1 mol·L 溶液弱，所以该事实不能说明HA的强弱，故不选④；
综上所述，能证明HA是弱酸的是①③；
故选B
8．B
【解析】酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，25℃，某溶液中水电离出的c（H+）=10-9mol/L＜10-7mol/L，说明该溶液中溶质抑制水电离，则溶质为酸或碱，据此分析解答。
【解析】A．酸或碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，不一定呈酸性，也可能呈碱性，故A错误；
B．碱溶液抑制水的电离则c(H＋)<10－7mol·L－1，故溶液可能呈碱溶液，故B正确；
C．由水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-9mol·L-1，故C错误；
D．如果溶液为强酸溶液，c(H+)=10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈中性；如果溶液为弱酸溶液，酸的浓度大于10-5mol·L-1，与pH=5的氢氧化钠等体积混合，混合后溶液呈酸性；如果为碱性溶液，混合后溶液呈碱性，故D错误。
故答案选：B。
9．D
【解析】A． NH、Fe3＋在酸性条件下存在，故A错误；
B． 碳酸、碳酸氢根的酸性强于氢氧化铝，0.1mol/L的NH4HCO3溶液中[Al(OH)4]-不能大量共存，生成氢氧化铝沉淀，故B错误；
C． =1×10-12mol/L的溶液呈酸性，H+、NO、S2-、ClO-之间发生氧化还原反应，故C错误；
D． 透明的溶液中：K+、NH、MnO、CO之间不发生反应，故D正确；
故选D。
10．A
【解析】醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，故曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应；
【解析】A．由分析可知，曲线②代表盐酸与镁条反应、曲线①代表醋酸与镁条反应，A错误；
B．醋酸为弱酸、盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，B正确；
C．等浓度盐酸、醋酸最终电离出氢离子的物质的量相同，故反应结束时两容器内基本相等，C正确；
D．醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度盐酸和镁反应速率更快，醋酸中氢离子随反应进行会不断被电离出来，故反应过程中盐酸下降更快，D正确；
故选A。
11．C
【解析】A．胶粒带电，胶体不带电，A错误；
B．葡萄酒中添加少量，目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用，不是漂白，B错误；
C．Ag2S、HgS均难溶于水，因此工业废水中的、等重金属离子可以通过加适量除去，C正确；
D．高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，二氧化碳不能和CaO反应，加入石灰石不能减少温室气体的排放，D错误；
答案选C。
12． ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO 1：10 N2H+H2O N2H+OH- 1×10-4 ③⑤①②④ 0.04 4.8×10-5 H2和NH3
【解析】
(1)由已知HClO的Ka=2.9×10-8，H2CO3的Ka1=4×10-7、Ka2=5.6×10-11，则有H2CO3>HClO> HCO，所以将过量CO2通入NaClO溶液中的离子方程式ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO，故答案：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO。
(2)25℃时，pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-5mol/L，pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4 mol/L，两者混合，若所得混合溶液的pH=7，则V(H2SO4)10-4 mol/L=V(NaOH)10-5mol/L，所以V(H2SO4):V(NaOH)=1:10，故答案：1:10；
(3)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4 +H2O N2H+OH-，第二步电离过程N2H+H2O N2H+OH-。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，是因为N2H水解显酸性，所以该溶液中水电离出的c(H+)=1×10-4mol·L-1，，故答案：1×10-4；
(4) 因为NH水解显酸性，相同条件下：①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中NH水解；②0.1mol·L-1 CH3COONH4溶液中阴、阳离子发生相互促进的双水解，所以NH浓度②<①；③ 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中，溶液中H+抑制NH水解，所以②<①<③；④ 0.1 mol·L-1氨水属于弱电解质一水合氨的电离，所以④<②<①<③；⑤ 0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中，铵根离子和铝离子都能水解显酸性，可以相互抑制，所以溶液①②③④⑤中c(NH)由大到小的顺序是：③⑤①②④。故答案：③⑤①②④；
(5)常温下，将0.05 mol·L-1的HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得混合液的pH为12，说明NaOH溶液过量，则混合后的c(OH-)=10-2，解得c=0.04 mol·L-1；用上述NaOH溶液滴定pH为3的某一元弱酸溶液20.00 mL，达到终点时消耗的NaOH溶液为10.50 mL。设一元弱酸的浓度为c，则20.00c=10.50 mL0.04 mol·L-1,，解得c=0.021 mol·L-1。Ka==4.8×10-5。故答案：0.04；4.8×10-5；
(6)浓的NH4Cl溶液显酸性，所以将打磨过的镁条放入浓的NH4Cl溶液中，镁和酸反应会放出氢气，生成的氢氧根离子和铵根离子反应放出氨气，即2NH4Cl +Mg= Mg Cl 2+H2+2NH3，所以得到的气体为H2和NH3。故答案：H2和NH3。
13．(1) =
(2) a
【解析】(1)
据物料守恒，中N原子与原子个数比为1∶1，所以；根据电荷守恒得2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)=c(H＋)－c(OH－)=(10－3－10－11)mol/L；故答案为：=；；
(2)
①NH4HSO4溶液中滴加NaOH，OH－先与NH4HSO4电离出H＋反应，当加入100mLNaOH时，NaOH恰好与NH4HSO4电离出H＋反应完全，再加入NaOH，OH－与NH反应，即a到c时发生；故答案为；
②a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H＋，溶液中只有与，b、c、d三点溶液均含有，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而抑制水的电离，所以a点水的电离程度最大，故答案为：a；
③a点恰好消耗完，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4且物质的量之比是1∶1，b点溶液均含有Na2SO4，NH3·H2O，(NH4)2SO4，所以离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)=c(H＋)，故答案为：c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)=c(H＋)。
14．(1) ②⑥ ④
(2)
(3)
【解析】（1）在水溶液中或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，所以其中属于非电解质的②⑥；能全部电离的电解质是强电解质，包括强酸强碱和大部分盐，所以属于强电解质的是④；
（2）是弱酸酸式盐，其电离方程式：；
（3）与反应生成汽油的化学方程式是8(g)+25(g)= (l)+16H2O(l)，由已知反应①和反应②，根据盖斯定律可知，目标反应式等于反应①乘以25减去反应②得到，则目标反应式的反应热=（-25a+b）kJ·mol-1，则其热化学方程式为8(g)+25(g)= (l)+16H2O(l) (b-25a)kJ·mol-1；
15．(1)
(2)
(3)可以
(4)
【解析】（1）
在工业废水处理过程中，依据沉淀转化原理，可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+，反应的离子方程式：FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq)，故答案为：FeS(s)+Hg2+ (aq) HgS(s)+Fe2+ (aq)；
（2）
碳酸钠为强碱弱酸盐，水解呈碱性，水解的离子方程式为CO+H2O HCO+OH-，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，是因为石膏能与碳酸根离子反应，使得碳酸根离子浓度降低，碳酸根的水解平衡逆向移动，碱性降低，化学方程式为Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓，故答案为：CO+H2O HCO+OH-；Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓；
（3）
当c(Cl )=1.0×10 5 mol/L时，认为氯离子沉淀完全，此时银离子浓度c(Ag+)==mol/L=1.8×10-5mol/L，c()==≈0.6×10-2mol/L，加入适量的[c()≥0.6×10-2mol/L]，只要Ag+稍过量，就会反应生成的砖红色沉淀，就可以据此判断滴定终点，故答案为：可以；
（4）
工业上电解熔融氯化钠可得到金属钠和另一种单质，依据质量守恒定律可知有毒气体为氯气，反应方程式为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；故答案为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
16．(1) 红色涂料
(2) 酸 的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性 ＜ 0.2mol/L 0.3mol/L 5.58
【解析】（1）中Fe3+发生水解，使溶液呈酸性，，把溶液蒸干，氯化氢挥发，平衡右移，得到 ，灼烧分解得到固体产物氧化铁，可用作红色涂料。答案：；；红色涂料；
（2）①的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性。答案：酸；的电离常数，的水解常数，说明的电离程度大于其水解程度，故溶液呈酸性；
②在含有浓度均为的和的混合液中，电离常数，水解常数 ，以电离为主，且的电离程度大于的电离程度，所以＜。溶液中物料守恒，，，则 0.2mol/L。电荷守恒，则。答案：＜；0.2mol/L；0.3mol/L；
③，当时，代入数据得，。答案：5.58；
17．(1)250 mL容量瓶
(2)b
(3) 锥形瓶内溶液颜色的变化 当滴入最后半滴标准液时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色
(4)95.4%
(5)D
【解析】(1)
配制250 mL一定物质的量浓度溶液，需使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和250 mL容量瓶；
(2)
图示两种滴定管中，a是酸式滴定管，b是碱式滴定管。纯碱溶液显碱性，因此应该使用碱式滴定管量取溶液，故合理选项是b；
(3)
在滴定过程中，左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色的变化；若用酚酞作指示剂，由于是用标准盐酸滴定未知浓度的纯碱溶液，开始滴定时溶液显红色，随着标准盐酸的滴入，溶液红色逐渐变浅，当滴入最后半滴标准盐酸溶液时，溶液由浅红色变为无色，半分钟内溶液不再变为红色，即达到滴定终点，因此达到滴定终点时的标志是：当滴入最后半滴标准液时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色；
(4)
进行滴定时三次实验数据相差不大，均有效，25.00 mL纯碱样品溶液平均消耗HCl溶液的体积V(HCl)=，根据2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑可知n(Na2CO3)=n(HCl)=×0.1000 mol/L×0.027 L=0.00135 mol，m(Na2CO3)=0.00135 mol×106 g/mol=0.1431 g，所以该纯碱样品的纯度为：；
(5)
A．若滴定过程中锥形瓶内有溶液溅出，滴定消耗标准盐酸溶液体积偏少，导致待测物质含量偏小，A不符合题意；
B．注入待测液前锥形瓶未干燥，不影响待测物质的质量，因此对样品纯度的测定无影响，B不符合题意；
C．滴定前平视读数，滴定后俯视读数，导致消耗标准盐酸溶液体积偏少，以此为标准计算的纯碱样品纯度偏小，C不符合题意；
D．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，则反应消耗标准盐酸溶液的体积偏大，以此为标准计算的纯碱样品纯度偏大，D符合题意；
故合理选项是D。
18．(1)坩埚
(2)4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑
(3)CuO
(4) 盐酸、氯化钡溶液 80%
(5) 56% X射线衍射
【解析】本实验的目的，制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液，然后将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀；将混合溶液加热至75℃，搅拌15min，即可获得碱式碳酸铜晶体。
【解析】（1）步骤I中，配制0.50mol L-1CuSO4溶液时，需要使用容量瓶、烧杯、天平，玻璃棒等，不需要使用的仪器是：坩埚。答案为：坩埚；
（2）步骤II中，将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体，同时生成CO2，反应的离子方程式为4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑。答案为：4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑；
（3）步骤III中，若温度高于90℃，Cu2(OH)2CO3发生分解，生成CuO、CO2和水，则产品中混有的黑色固体是CuO。答案为：CuO；
（4）步骤IV中，沉淀表面容易吸附溶液中的，检验的试剂是盐酸、氯化钡溶液。制取碱式碳酸铜的离子方程式为2Cu2++2+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑，则理论上，30mL0.50mol L-1CuSO4溶液和36mL 0.50mol L-1Na2CO3溶液反应，生成Cu2(OH)2CO30.0075mol，则碱式碳酸铜的产率是=80%。答案为：盐酸、氯化钡溶液；80%；
（5）从图中可以看出，样品灼烧后，所得固体为CuO，质量保留百分数为70%，则铜元素的质量分数是=56%。测定晶体结构时，通常使用X射线衍射实验，所以使用X射线衍射实验可进一步测定样品的晶体结构。答案为：56%；X射线衍射。
【点睛】Cu2(OH)2CO3的分解温度低于水的沸点，所以在水溶液中加热，Cu2(OH)2CO3就可发生分解。
19．(1)粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等(列举2条即可)
(2) NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O SO
(3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4)10 37.4
(5)MnS+Ni2+=Mn2++NiS
(6)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
【解析】软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、NiCO3、SiO2等杂质)与SO2的工业废烟气、硫酸反应生成硫酸锰、硫酸铁、硫酸镁、硫酸镍，加入二氧化锰氧化亚铁离子，加入氨水沉淀铁，过滤后滤液中加入MnS沉淀镍，过滤后滤液中加入氟化锰沉淀镁，，过滤后滤液中加入氨水、碳酸氢铵沉锰得到碳酸锰。
（1）
为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等；故答案为：粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等(列举2条即可)。
（2）
NiCO3与硫酸反应生成硫酸镍、二氧化碳和水，其反应的离子方程式：NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O，铁离子和二氧化硫反应，二氧化锰和二氧化硫反应，锰化合价降低，二氧化硫化合价升高变为硫酸根，因此还原过程中SO2转化为SO；故答案为：SO。
（3）
为了将铁沉淀，一般是铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀，因此在“氧化”过程中，MnO2的主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+。
（4）
常温下，“除铁”过程中加氨水将氧化后的溶液pH调至3.2时，Fe3+刚好沉淀完全(当溶液中离子浓度≤1.0×10 5 mol L 1时，认为沉淀完全)，则；故答案为：10 37.4。
（5）
已知滤渣3的主要成分是NiS以及过量的MnS。是MnS和Ni2+反应生成NiS，则“除镍”过程中发生反应的离子方程式：MnS+Ni2+=Mn2++NiS；故答案为：MnS+Ni2+=Mn2++NiS。
（6）
“沉锰”过程是Mn2+与HCO、NH3·H2O反应生成碳酸锰和铵根离子，其发生反应的离子方程式：Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O；故答案为：Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。
20．(1) 将硫铁矿和软锰矿粉碎 避免后续反应中消耗更多的石灰乳
(2) 正极 2 FeS2—2e—=Fe2++2S
(3) [4.7，8.1) Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑ 减少
(4)冷却结晶
(5)80%
【解析】由题给流程可知，软锰矿、硫铁矿和钛白废酸混合时，二氧化锰在酸性条件下与二硫化铁反应生成锰离子、铁离子、硫和水，铁的氧化物和铝的氧化物溶于酸生成铁离子、亚铁离子和铝离子，过滤得到含有硫的滤渣和含有锰离子、铁离子、亚铁离子和铝离子的滤液；向滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，加入石灰乳调节溶液pH使铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙的滤渣和含有锰离子的滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到一水硫酸锰晶体。
（1）
酸浸时，将硫铁矿和软锰矿粉碎，可以增大软锰矿、硫铁矿和钛白废酸的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，提高浸出率；若钛白废酸过量时，溶液中H+的量过多，会使调节溶液pH时消耗石灰乳的量增多，造成不必要的浪费，故答案为：将硫铁矿和软锰矿粉碎；避免后续反应中消耗更多的石灰乳；
（2）
①由图可知，二氧化锰原电池中，锰元素的化合价降低被还原，二氧化锰为原电池的正极，酸性条件下二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子和水，亚铁离子在正极失去电子发生氧化反应生成铁离子，由得失电子数目守恒可知，当电路中转移2mole—时，生成2mol铁离子，故答案为：正极；2；
②二硫化铁原电池中，二硫化铁做原电池的负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子和硫，电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2S，故答案为：FeS2-2e-=Fe2++2S；
（3）
①由表中数据可知，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，Al3+完全沉淀时的pH为4.7，Mn2+开始沉淀时的pH为8.1，在除去Fe3+和Al3+而不影响Mn2+的情况下，pH应控制在[4.7，8.1)范围内，故答案为：[4.7，8.1)；
②铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，加入的碳酸钙能与水解生成的氢离子反应，溶液中氢离子浓度减小，水解平衡向正反应方向移动，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，同时钙离子和溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑，故答案为：Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑；
③石灰乳用量过大，会导致Mn2+与其反应生成Mn(OH)2，而使Mn2+的量减少，所以MnSO4·H2O产量减少，故答案为：减少；
（4）
由分析可知，硫酸锰溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锰晶体，故答案为：冷却结晶；
（5）
设一水硫酸锰的理论产量为x t，由锰原子个数守恒可得： ，解得x=16.9，则一水硫酸锰的产率为×100%=80%，故答案为：80%。