二、非选择题
11.(2014·上海闸北一模)NH4Al(SO4)2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 NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/L NH4HSO4中c(NH)。
(2)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：
①试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________;
②在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________;
③在c～d段发生反应的离子方程式是________________________。
解析：(1)NH4HSO4中c(H+)大于NH4Al(SO4)2中铝离子水解产生的c(H+)，NH4HSO4中H+抑制水解能力强，c(NH)大。(2)氢氧化钠对水的电离起抑制作用，NH水解促进水的电离，所以水的电离程度最大的是a点。b点溶液呈中性，加入NaOH的物质的量略大于NH4HSO4，所以c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。加入NaOH 150 mL时，剩余NH的物质的量为0.005 mol。继续加入NaOH，则发生反应NH+OH-??NH3·H2O。
答案：(1)小于
(2)①a ②c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+) ③NH+OH-??NH3·H2O
12.(2014·云南省第一次统测)某矿样用过量酸溶解并过滤，所得滤液A主要含CO、Ni2+、SO、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九种离子中的七种。将A中金属元素进行分离以备利用，部分流程如图所示：
②③
可能用到的有关数据如下：
物质 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Ksp(25 ℃) Fe(OH)3 2.7 3.7 4.0×10-38 Fe(OH)2 7.6 9.6 8.0×10-10 Ni(OH)2 7.2 9.2 5.5×10-16 Mg(OH)2 9.6 11.1 1.2×10-11 请根据题给信息填空：
(1)滤液A中不能大量存在的两种离子是________。
(2)已知“滤渣1”是MnO2，步骤①发生的氧化还原反应的离子方程式为________，________。
(3)常温下，某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中，若c(Ni2+)=5.5×10-11 mol·L-1，则c(Mg2+)=________。
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应，欲检验滤液3中的酸根离子，需优先检验________(填离子符号)。
(5)为测定该矿样中铁元素的含量，取20.0 g矿石，按上述流程操作，将________(填“滤渣1”、“滤渣2”或“滤渣3”)完全酸溶，再使其中的铁元素还原为Fe2+，然后将所得溶液稀释到100 mL，取出20.00 mL用0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定。达到滴定终点时溶液颜色为________色，共消耗KMnO4溶液16.00 mL，经计算矿样中铁元素的质量分数为________。
解析：(1)过量酸处理后，滤液为酸性，故滤液A中不能大量存在CO、OH-。(2)步骤①加入的NaClO为强氧化性物质，溶液中的Mn2+、Fe2+均能被氧化，发生反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-，ClO-+2Fe2++2H+===2Fe3++Cl-+H2O。(3)根据题目所给物质的Ksp 数据知，溶液中的c2(OH-)== mol2·L-2=1.0×10-5 mol2·L-2，故c(Mg2+)== mol·L-1=1.2×10-6 mol·L-1。(4)通过(1)中离子共存的判断可知溶液中一定含有SO，通过步骤①可知生成Cl-，故滤液3中含有的酸根离子为SO、Cl-。应先检验SO，使之转化为BaSO4沉淀，然后再检验Cl-;若先检验Cl-，则SO与Ag+生成微溶的Ag2SO4，影响Cl-的检验。(5)步骤②调节pH=5，Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，故滤渣2为Fe(OH)3，用酸溶解可得Fe3+，再使其中的铁元素还原为Fe2+，Fe2+可被KMnO4氧化，故达到滴定终点时溶液颜色为紫色。反应的离子方程式为：5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。所以100 mL溶液中，n(Fe2+)=5×5×0.1000 mol/L×0.01600 L=0.04 mol，故矿样中铁元素的质量分数为×100%=11.2%。
答案：(1)CO、OH-
(2)ClO-+Mn2++H2O===MnO2↓+Cl-+2H+
2H++ClO-+2Fe2+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)1.2×10-6 mol·L-1(4)SO
(5)滤渣2 紫 11.2%
点拨：本题主要考查工艺流程的分析，意在考查考生对工艺流程的分析能力。
13.(2014·辽宁省沈阳市质检(二))某兴趣小组利用酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)制备氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如图所示。
已知：①CuCl微溶于水，难溶于乙醇，干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化;②一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据：
物质 开始沉淀 完全沉淀 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Cu(OH)2 4.4 6.4 (1)除夹持仪器外，蒸发用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒和________。
(2)电镀污泥的主要成分是________________________(用化学式表示)。
(3)酸浸时控制pH≈4的目的是________________________。
(4)写出反应②的离子方程式________________________。
(5)在反应②中需加适量的碱提高溶液的pH，进而提高CuCl的产率，但pH过大，产率反而降低，其理由是________________________。
(6)CuCl晶体用无水乙醇洗涤与用蒸馏水洗涤相比，前者的优点是________________________。
(7)国家标准规定合格产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。称取所制备的0.250 g CuCl样品置于0.5 mol/L FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加适量水稀释，加入0.1000 mol/L的24.60 mL Ge(SO4)2溶液滴定到终点，有关化学反应为：
Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-
Ge4++Fe2+===Fe3++Ge3+
通过列式计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
解析：(1)蒸发用到的主要仪器有蒸发皿，另外需要玻璃棒搅拌、酒精灯加热等。(2)电镀废液中主要含有Cu2+、Fe3+，加入烧碱，OH-与Cu2+、Fe3+反应生成Cu(OH)2和Fe(OH)3沉淀，故电镀污泥的主要成分为Cu(OH)2和Fe(OH)3。(3)因Fe(OH)3完全沉淀的pH为3.7，而Cu(OH)2开始沉淀的pH为4.4，故控制pH≈4时，Cu(OH)2全部溶解，而氢氧化铁以沉淀的形式存在。(4)根据最终得到CuCl产品可知，反应②为SO将+2价的Cu还原为+1价，同时SO被氧化为SO，因此反应②的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO+H2O===2CuCl↓+SO+2H+。(6)因“CuCl微溶于水，难溶于乙醇”，因此用无水乙醇洗涤可减少CuCl的溶解，而且CuCl易水解，因此用无水乙醇洗涤可以减少其水解。
答案：(1)蒸发皿
(2)Cu(OH)2、Fe(OH)3
(3)溶解氢氧化铜，氢氧化铁以沉淀形式过滤而被除去
(4)2Cu2++2Cl-+SO+H2O===2CuCl↓+SO+2H+
(5)适量的OH-中和了反应生成的H+，有利于反应向右进行，可提高CuCl的产率;但当OH-浓度偏大时，Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2，导致CuCl的产率降低
(6)降低CuCl的溶解和水解
(7)设样品中CuCl的质量为x g。则有
CuCl ～ Ge4+
99.5 1
x 24.60×0.1000×10-3
x≈0.246
0.246÷0.2500×100%=98.4%>96.50%，所以符合标准
注：如果不估算其纯度应为97.9%，大于96.50%，符合标准。
点拨：本题考查工艺流程分析，意在考查考生对化学实验基本操作的掌握情况，对化学反应原理的理解及有关数据的处理能力。
