6.某溶液含有Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+五种阳离子，现用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl四种溶液，按图所示步骤分开五种离子。
下列判断正确的是
A.沉淀乙是氢氧化铝和氢氧化银的混合物B.溶液3中含有Al3+
C.试剂①是NaCl，试剂④是H2SO4D.溶液4含有三种阳离子，分别是H+、Na+、K+
【答案】C
【解析】试题分析：
从题目所给的图示步骤综合分析，可以看出第①步分离五种离子中的一种离子，只能是Ag+与Cl-结合生成AgCl沉淀．第②步产生的沉淀和剩余的溶液分别分离出两种离子，应用NH3•H2O沉淀出Fe3+和Al3+，然后用强碱NaOH溶液将Fe（OH）3和Al（OH）3分离．第④步用SO42-将Ba2+和K+分离，A．沉淀乙是Fe（OH）3和Al（OH）3的混合物，故A错误；B．溶液3中含有AlO2-，故B错误；C．由以上分析可知试剂①是NaCl，试剂④是H2SO4，故C正确；D．因分别加入氨水、氯化钠、硫酸，溶液4含有四种阳离子，分别是H+、Na+、K+、NH4+，故D错误；故选C。
【考点定位】考查金属阳离子的定性分析，涉及物质的分离和提纯实验方案的设计。
【名师点晴】明确离子间发生的离子反应是解题关键；Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+五种阳离子，Ag+可与H2SO4、NaOH、NH3•H2O、NaCl四种溶液反应生成沉淀，Fe3+、Al3+可与NaOH、NH3•H2O反应生成沉淀，而Ba2+只与H2SO4反应生成沉淀，加入①时，只产生一种沉淀，故①一定是NaCl，沉淀甲为AgCl；在滤液1中加入②后，生成两种沉淀，故②是NH3•H2O或NaOH而生成的沉淀，有一种在③中溶解，故②为NH3•H2O，③为NaOH，沉淀乙为氢氧化铁和氢氧化镁，沉淀丙为氢氧化镁，溶液3为偏铝酸钠，④为H2SO4，沉淀丁为硫酸钡，溶液4为氯化钠等，以此解答该题。
7.如图所示，甲装置可直接除去城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。
乙装置可用于人工肾脏间接电化学方法除去代谢产物中的尿素的工作原理。
下列关于描述正确的是
A.甲乙装置连接是a接c、b接d
B.甲装置工作时H+移向负极
C.乙装置阴极室溶液的pH与电解前相比将升高
D.a和c电极都发生CO（NH2）2-6e-+H2O==N2↑+CO2↑+6H+
【答案】D
【解析】试题分析：
由图可知，甲装置为燃料电池，a极为负极，b极为正极。
乙装置为电解池，根据化合价升降可知c极为阳极，d极为阴极。
则有：
A．甲乙装置连接是a接d、b接c，错误；B．甲装置为原电池，电池工作时根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，H+移向负电荷较多的正极，工作时H+移向负极，错误；C．乙装置阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，错误；D．甲装置a极为负极，乙装置c极为阳极，都发生的是氧化反应，因此电极方程式都为CO（NH2）2-6e-+H2O==N2↑+CO2↑+6H+，正确。
考点：
考查原电池及电解池原理。
8.高纯氧化铁性能稳定，无毒、无臭、无味，是食品、药品、化妆品常用着色剂。
某实验小组用工业FeCl3粗品（含Ca、Mn、Cu等杂质离子）为原料，以萃取剂Y（甲基异丁基甲酮）萃取法制取高纯氧化铁。
实验过程中的主要操作步骤如下：
已知：
试剂X是浓盐酸，HCl（浓）+FeCl3
HFeCl4
请回答下列问题：
（1）据上述实验操作过程判断，下列实验装置中，没有用到的是_________（填序号）
（2）用萃取剂Y萃取的步骤中：
①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在_________（填“水”或“有机”）相中。
②分液时，为保证液体顺利流下，应先_________，再打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭悬塞后再从上口倒出上层液体。
（3）制备萃取剂Y（甲基异丁基甲酮）时，其粗产品中含有异丙叉丙酮、4-甲基-2-戊醇、酸性物质等杂质。
一般可采用蒸馏法进行提纯。
蒸馏时，应将温度计水银球置于_________。
蒸馏前，预处理粗产品时，可以先用_________洗（填所选试剂对应的字母，下同），后用_________洗，最后用_________洗。
A水B碳酸氢钠溶液C乙醇
（4）下列试剂中，反萃取剂Z的最佳选择是_________，反萃取能发生的原因是_________（从化学平衡的角度进行解释）。
A．高纯水B．盐酸C．稀硫酸D．酒精
（5）测定产品中氧化铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+，然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定（还原产物是Cr3+，杂质不与K2Cr2O7反应）。
现准确称取1.0g样品经酸溶、还原为Fe2+，用0.1000mol/L的标准溶液进行滴定。
①滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗K2Cr2O7标准溶液体积为_________mL。
②产品中氧化铁的含量为_________（保留三位有效数字）。
【答案】
（1）.①
（2）.水（3）.将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔（4）.蒸馏烧瓶支管口处（5）.A（6）.B（7）.A（8）.A（9）.加高纯水时，c（HCl）降低，平衡向转化为FeCl3的方向移动（10）.20.00（11）.96.0%
【解析】试题分析：
由题中信息及流程可知，氯化铁粗品经浓盐酸溶解后，再用Y萃取，除去粗产品中的杂质，然后用Z对有机相进行反萃取、分液，向水相中加入草酸溶液，生成草酸铁沉淀，蒸发后，草酸铁经灼烧后分解得到高纯氧化铁。
（1）据上述实验操作过程判断，下列实验装置中，②用于蒸发；③用于萃取；④用于过滤；⑤用于灼烧；没有用到的是①。
（2）用萃取剂Y萃取的目的是除去杂质，所以①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在水相中。
②分液时，为保证液体顺利流下，应先将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭旋塞后再从上口倒出上层液体。
（3）制备萃取剂Y（甲基异丁基甲酮）时，其粗产品中含有异丙叉丙酮、4-甲基-2-戊醇、酸性物质等杂质。
一般可采用蒸馏法进行提纯。
蒸馏时，应将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处。
蒸馏前，预处理粗产品时，可以先用水洗除去可溶于水的醇和酸等杂质，选A；后用碳酸氢钠溶液洗，除去残留的酸，选B；最后用水洗，除去残留的碳酸氢钠溶液，选A。
（4）反萃取剂Z的最佳选择是水，选A。
反萃取能发生的原因是：
加高纯水时，c（HCl）降低，平衡HCl（浓）+FeCl3
HFeCl4向转化为FeCl3的方向移动。
（5）①由图可知，滴定起始的读数为0.80mL，终点的读数为20.80mL，则消耗K2Cr2O7标准溶液体积为20.00mL。
②由铁元素守恒及电子转移守恒可得到关系式3Fe2O3~6Fe3+~K2Cr2O7，则n（Fe2O3）=3n（K2Cr2O7）=3
20.00
L
0.1000mol/L=0.006000mol，所以产品中氧化铁的含量为0.006000mol
160.0g/mol
1.0g
100%=96.0%。
9.工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如下：
已知：
①锂辉石的主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量Ca、Mg元素。
②Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（浓）
Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O
③某些物质的溶解度（s）如下表所示。
T/℃
20
40
60
80
s（Li2CO3）/g
1.33
1.17
1.01
0.85
s（Li2SO4）/g
34.2
32.8
31.9
30.7
（1）从滤渣Ⅰ中分离出Al2O3的流程如下图所示。
请写出生成沉淀的离子方程式______。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3。
向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）________________________________________________。
（3）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是______________________________。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是_________________________
②电解后，LiOH溶液浓度增大的原因_________________，b中生成Li2CO3反应的化学方程式是___________________________________________。
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO4+Li
LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+，试写出该电池放电时的正极反应：
__________________。
【答案】
（1）.Al3++3NH3H2O==Al（OH）3↓+3NH4+
（2）.Ca（OH）2
Ca2++2OH-，Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg（OH）2沉淀，导致平衡右移，生成Mg（OH）2沉淀（3）.Li2CO3的溶解度随温度升高而减小（4）.2Cl-—2e-==Cl2（5）.阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动（6）.LiOH+NH4HCO3
Li2CO3+2H2O+NH3↑（7）.FePO4+Li++e-=LiFePO4
【解析】本题考查化学化学工艺流程，
（1）根据流程，生成沉淀，需要加入过量试剂a，因为Al（OH）3溶于强碱，不溶于弱碱，因此试剂a为NH3·H2O，发生的离子反应方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH4＋；
（2）石灰乳中存在Ca（OH）2
Ca2＋＋2OH－，Ca（OH）2属于微溶物，Mg（OH）2属于难溶物，Mg2＋结合Ca（OH）2电离产生的OH－生成更难溶的Mg（OH）2，使平衡向右移动，生成氢氧化镁沉淀；（3）根据流程图，制备Li2CO3，根据信息③中溶解度，Li2CO3溶解度随着温度的升高而降低，因此热水洗涤的目的是减少Li2CO3的损失；（4）①根据电解原理，阳极上应是阴离子放电，因此电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑；②根据电解原理，阴极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阳离子向阴极移动，因此LiOH浓度增大；根据b提供信息，HCO3－与OH－反应生成CO32－和H2O，碳酸锂溶解度较小，因此生成碳酸锂的化学反应方程式为：
2LiOH+NH4HCO3
Li2CO3+2H2O+NH3↑；（5）根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子，因此FePO4在正极上发生反应，即正极反应式为FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4。
10.运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）已知反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下：
则x=______________________。
（2）甲醇作为一种重要的化工原料，既可以作为燃料，还可用于合成其它化工原料。
在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应原理可表示为：
CH3OH（g）＋CO（g）
HCOOCH3（g）ΔH=-29.1kJ·mol-1。
向体积为2L的密闭容器中充入2molCH3OH（g）和2molCO，测得容器内的压强（p：
kPa）随时间（min）的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是____________________。
②反应Ⅰ在5min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时速率v（HCOOCH3）=__________。
③反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=__________。
在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1molCO和2molHCOOCH3后v（正）_____v（逆）（填“﹥”“﹤”“﹦”），原因是_________________。
④比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：
T1______T3（填“﹥”“﹤”“﹦”），判断的理由是________________。
（3）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。
某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应填空：
2NO+2CO
N2+2CO2（有CO）2NO
N2+O2（无CO）
①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为____________________。
②在n（NO）/n（CO）=1的条件下，应控制的最佳温度在___左右．
A.670KB.770KC.870KD.970K．
【答案】
（1）.1076
（2）.Ⅱ中使用催化剂（3）.0.10mol·L-1·min-1（4）.2L·mol-1（5）.﹤（6）.浓度商Qc=1.5/（0.5×1）=3﹥2=K反应向逆方向进行，故v（正）﹤v（逆）（7）.﹥（8）.此反应为放热反应，降温，平衡向正向进行（或反应Ⅰ达平衡时所需的时间比反应Ⅲ达平衡时所需的时间短，反应速率快，故T1温度更高）（9）.此反应为放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行（10）.B（或850~900之间都可以）
【解析】
（1）ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，则ΔH=x+2
436kJ·mol-1-3
413kJ·mol-1-343kJ·mol-1-465kJ·mol-1=-99kJ·mol-1，则x=1076。
（2）①由CH3OH（g）＋CO（g）
HCOOCH3（g）可知，该反应前后气体的分子数不同。
由图像可知，Ⅱ和Ⅰ相比，其平衡状态的压强相同，说明这两个平衡是在相同温度下建立的，但建立平衡所用的时间不同，说明反应速率不同，所以改变的反应条件是：
Ⅱ中使用催化剂。
②向体积为2L的密闭容器中充入2molCH3OH（g）和2molCO，反应Ⅰ在5min时达到平衡，在此条件下CH3OH（g）＋CO（g）
HCOOCH3（g）从反应开始到达到平衡时，由图可知，反应前后的压强之比为4:
3。
在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，所以平衡时混合气体的总物质的量为3mol，气体的总变化量为1mol，由反应的化学方程式可知，HCOOCH3的平衡量等于气体的总变化量，即n（HCOOCH3）=1mol。
因此，速率v（HCOOCH3）=
=0.10mol·L-1·min-1。
③化学平衡常数只与温度有关，可以由平衡I的数据计算K（II），平衡I体系中各组分的平衡浓度均为0.5mol/L。
在相同温度下，反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=K（I）=
2L·mol-1。
在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1molCO和2molHCOOCH3后v（正）﹤v（逆），原因是：
由浓度商Qc=1.5/（0.5
1）=3﹥2=K可知，反应向逆方向进行，故v（正）﹤v（逆）。
④反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）相比，T1﹥T3，判断的理由是：
此反应为放热反应，降温可以使平衡向正反应方向移动，容器内气体的压强减小（或反应Ⅰ达平衡时所需的时间比反应Ⅲ达平衡时所需的时间短，反应速率快，故T1温度更高）。
（3）①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为：
此反应为放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行。
②在n（NO）/n（CO）=1的条件下，
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