2019-2021北京高三(上)期中化学汇编：离子反应.docx

2019-2021北京高三（上）期中化学汇编
离子反应
一、单选题
1．（2021·北京师大附中高三期中）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．用石墨电极电解饱和食盐水：2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑
B．向稀NaHCO3中加入过量Ca(OH)2溶液：2+Ca2++2OH-=CaCO 3↓+2H2O+
C．用Na2CO3溶液预处理水垢中的CaSO4：+CaSO4=CaCO3+
D．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：+2H+=SO2↑+H2O
2．（2021·北京师大附中高三期中）常温下，向20 mL0.1 mol/L的某一元酸(HA)溶液中加入几滴酚酞溶液，再逐滴滴加0.1 mol/LNaOH溶液，测得滴定曲线如图。下列说法不正确的是

A．V=10 mL时，c(HA)＞c(A-)
B．pH=7时，V(NaOH)＜20 mL
C．滴定终点时，溶液由无色变为浅红色
D．a点的水的电离程度大于b点的水的电离程度
3．（2021·北京北京·高三期中）以酚酞为指示剂，用溶液滴定未知浓度的溶液，滴定过程中的变化如下图所示。下列分析正确的是

A．的浓度为
B．的电离常数
C．溶液从粉红色变为无色，且半分钟内不变色，表示已达滴定终点
D．时，溶液中
4．（2021·北京海淀·高三期中）下列方程式能准确解释相应事实的是
A．硫酸型酸雨的形成：
B．84消毒液不能与洁厕灵混用：
C．和面时在小苏打中加少量醋酸，增强效果：
D．向溶液中加入足量溶液，得到白色沉淀：
5．（2021·北京·中国人民大学附属中学丰台学校高三期中）室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量存在的是
A．0.1mol/LNaOH溶液：Na+、K+、、
B．0.1mol/LFeCl2溶液：K+、Mg2+、、
C．0.1mol/LK2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D．水电离的c(H+)=110-13mol/L溶液：K+、、、
6．（2020·北京海淀·高三期中）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大共存的是
A．pH=1的溶液中： HCO、 K+、 Cl-、 Na+
B．无色溶液中： NH、 K+、MnO、NO
C．含有SO的溶液中： NO、 OH-、 Na+、Ba2+
D．含有OH-的溶液中： Na+、 CO、Cl-、K+
7．（2020·北京海淀·高三期中）下列对实验现象解释的方程式中，正确的是
A．0.1 mol/L次氯酸溶液的pH约为4.2： HClO= H++ ClO-
B．向醋酸中加入NaHCO3溶液得到无色气体：2CH3COOH + CO=2CH3COO- + H2O+ CO2↑
C．向NaHSO4溶液中加入足量Ba（OH）2溶液，得到白色沉淀：2H+ +SO + Ba2+ +2OH- =BaSO4↓ + 2H2O
D．在煤中添加石灰石，降低尾气中SO2浓度：2CaCO3 + 2SO2+O22CaSO4+ 2CO2
8．（2020·北京朝阳·高三期中）下列实验所涉及反应的离子方程式不正确的是
A．向氯化铁溶液中加入铁粉：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
B．向硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 4OH- = AlO+ 2H2O
C．向草酸溶液中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液：2+ 5H2C2O4+ 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
D．向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液：2I- + H2O2 + 2H+ =  I2 + 2H2O
二、实验题
9．（2020·北京丰台·高三期中）实验小组对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响因素进行了探究，实验过程如下：实验1：探究pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
1.室温下，加酸或碱调节0.1mol/LCr2(SO4)3溶液pH分别为2.00、4.10、6.75、8.43、10.03、13.37。
2.各取5mL上述溶液分置于6支试管中，分别向其中逐滴加入30%H2O2溶液，直至溶液不再发生变化，观察并记录现象。
pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
试管
①
②
③
④
⑤
⑥
pH
2.00
4.10
6.75
8.43
10.03
13.37
起始现象
墨绿色
溶液
墨绿色
溶液
蓝色
浑浊液
蓝色
浑浊液
蓝色
浑浊液
亮绿色
溶液
终点现象
墨绿色
墨绿色
黄绿色
亮黄色
橙红色
砖红色

查阅资料：
①Cr3+为绿色，CrO为亮绿色，CrO为黄色。
②Cr3+较稳定，需用较强氧化剂才能将其氧化；CrO在碱性溶液中是较强的还原剂。
（1）Cr(OH)3为蓝色固体，写出⑤中生成蓝色沉淀的离子方程式_____。
（2）试管①②中溶液未发生明显变化，可能的原因是_____。
（3）④中沉淀溶解，溶液变为亮黄色，可能发生反应的离子方程式是_____。
（4）Cr(OH)3与Al(OH)3类似，具有两性。存在如下关系：Cr3++3OH-Cr(OH)3CrO+H++H2O。解释实验1中，随着溶液pH升高，终点溶液颜色变化的原因______。
实验2：探究温度对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
各取5mLpH=13.50Cr2(SO4)3溶液分置于5支试管中，将其分置于0℃、25℃、50℃、75℃、100℃的水浴中，然后向试管中各滴加过量30%H2O2溶液，观察并记录实验现象：
温度对Cr(Ⅲ)与30%H2O2反应的影响
反应温度
0℃
25℃
50℃
75℃
100℃
起始现象
墨绿色
终点现象
红棕色
砖红色
橙红色
亮黄色
亮黄色

（5）随着反应温度的升高，反应后溶液颜色由红棕色向亮黄色转变，是因为生成的红色物质CrO（Cr为+5价）不稳定，自身发生氧化还原反应，随着温度升高会逐渐转化为亮黄色的CrO，同时生成氧气。发生反应的离子方程式是______。
（6）反应物浓度也是影响反应的因素之一。请利用实验1给出的试剂，设计实验进行验证_____。
（7）综上所述，Cr(III)与过氧化氢的反应产物与_____密切相关。
10．（2020·北京朝阳·高三期中）久置的Na2S固体会潮解、变质、颜色变黄，探究Na2S变质的产物。
资料：ⅰ．Na2S能与S反应生成Na2Sx(黄色)，Na2Sx与酸反应生成S和H2S；
ⅱ．BaS、BaSx均易溶于水，H2S可溶于水，BaS2O3微溶于水；
ⅲ．白色的Ag2S2O3难溶于水，且易转化为黑色Ag2S。
将久置的Na2S固体溶于水，溶液呈黄色。取黄色溶液，滴加稀硫酸，产生白色沉淀(经检验该沉淀含S)。
(1)推测Na2S变质的产物含有Na2Sx，实验证据是______。
(2)研究白色沉淀产生的途径，实验小组同学进行如下假设：
途径一：白色沉淀由Na2Sx与稀硫酸反应产生。
途径二：Na2S变质的产物中可能含有Na2S2O3，白色沉淀由Na2S2O3与稀硫酸反应产生。
途径三：Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3，白色沉淀由……
①Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。
②请将途径三补充完全：______。
(3)为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3，设计实验：
①取黄色溶液，向其中滴加AgNO3溶液，产生黑色沉淀。由此得出结论：Na2S变质的产物中含Na2S2O3。有同学认为得出该结论的理由不充分，原因是______。
② 改进实验，方案和现象如下：
实验一：
实验二：
a．实验一的目的是_______。
b．试剂1是_______，试剂2是_______。
(4)检验Na2S变质的产物中是否含有Na2SO4：取黄色溶液，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀。离心沉降(分离固体)后向溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。你认为能否根据实验现象得出结论？说明理由：_______
三、工业流程题
11．（2021·北京四中高三期中）某钴矿石的主要成分有CoO、Co2O3、MnO、Fe2O3、MgO和SiO2等。由该矿石粉制备CoC2O4固体的方法如下(部分催化剂已略)。

已知：金属离子沉淀的pH：

Fe3+
Fe2+
Mg2+
Mn2+
Co2+
开始沉淀时
1.5
6.3
8.9
8.2
7.4
完全沉淀时
2.8
8.3
10.9
10.2
9.4
(1)Co2O3溶于浓硫酸，生成Co2+和一种可使带火星的木条复燃的气体，该气体是___________。
(2)向溶液1中加入NaOH溶液，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，应调节pH至少大于___________。
(3)向溶液2中加入NaF溶液，去除的离子是___________。
(4)向溶液3中加入氨水和过氧化氢溶液，将Co2+转化为Co(NH3)。补充完整下列离子方程式：Co2++H2O2+ NH3—Co(NH3)+___，___________。
(5)溶液4中，若将1 mol Co(NH3)全部转化为CoC2O4沉淀，需要消耗(NH4)2C2O4 ________mol。
(6)关于上述流程，下列说法正确的是___________(填序号)。
a.若矿石粉中存在少量FeO，经上述流程也可制得纯度相同的CoC2O4
b.向溶液3中加入氨水，作用仅是调节溶液的pH
c.流程中，仅通过调节溶液的pH无法将金属元素完全分离
12．（2021·北京朝阳·高三期中）是重要化工原料，由制备的一种工艺流程如下：
Ⅰ. 研磨，加水配成浊液。
Ⅱ. 浊液经还原、纯化、制备等过程，最终获得固体。

资料：
①不溶于水。该工艺条件下，与不反应。
②难溶电解质的溶度积：、
(1)研磨的目的是___________。
(2)加入铁粉除去溶液中的，反应的离子方程式是___________。
(3)氧化的反应如下：
①根据上述反应，还原所需的与的物质的量比值应为2.而实际比值(1~1.25)小于2，原因是___________。
②取少量母液，滴加溶液，未产生蓝色沉淀，说明___________。
(4)纯化向母液中滴加氯水调，除去残留的。若母液中，使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？___________(列式计算，已知)。
(5)制备将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液。将浊液过滤，洗涤沉淀，干燥后得到固体。
①通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是___________。
②生成的离子方程式是___________。
13．（2021·北京北京·高三期中）合成是重要的研究课题。一种合成的流程如下。

相关数据如下：
物质
熔点/
沸点/
与反应温度/
分解温度/

649
1090

：

(1)固氮：
①固氮反应的化学方程式是___________。
②固氮的适宜温度范围是___________。
a.b.c.
③检测固氮作用：向固氮后的产物中加水，___________(填操作和现象)，说明能起到固氮作用。
(2)转氨：选用试剂完成转化。
Ⅰ.选用进行转化。发现从体系中分离出较困难。
Ⅱ.选用气体进行转化。发现能产生，且产物能直接循环利用。但的收率较低，原因是___________。
Ⅲ.选用固体进行转化。合成氨的过程如下：

①合成氨的总反应方程式是___________。
②经实验研究，证实了中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨。
实验：将___________(填化学式)两种物质混合，充分反应。
检测结果：经探测仪器检测，所得氨气中存在。
③测量的转化率：取固体、的混合物[]，混匀，充分反应。用的滴定生成的，至滴定终点时消耗。的转化率为___________。(摩尔质量为、摩尔质量为)
④相比于和，选用进行转化，的收率高，原子利用率高。
14．（2021·北京海淀·高三期中）软锰矿浆(主要成分)可吸收烟气中的，同时可制备，工艺流程如下：

资料：
①吸收后的软锰矿浆中含有、、、等阳离子；
②金属离子沉淀的pH如下表。
金属离子

开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
6.2
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
8.2

(1)脱硫的产物是，软锰矿中所起的作用是___________。
(2)过程1向浆液中通入的目的是___________。
(3)滤渣1的成分是___________，过程2中发生反应的离子方程式为___________。
(4)制备的过程中，一般控制溶液的pH范围为5~7，不宜过大或过小，原因是___________。
(5)已知：常温下，溶液的pH约为9.3，溶液的pH约为7.8.请推测物质A，并写出制备时发生反应的离子方程式：___________。
(6)取m g碳酸锰样品，加适量硫酸加热溶解后，用的溶液滴定，至滴定终点时，消耗溶液的体积为。(已知：反应产物为，杂质不参与反应),样品中质量分数的计算式为___________(用质量分数表示)。
15．（2020·北京朝阳·高三期中）研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含SnO2、PbO2等)中进一步回收金属锡(Sn)，一种回收流程如下。

已知：i.50Sn、82Pb为IVA族元素；
ii.SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。
(1)Sn在空气中不反应，Pb在空气中表面生成一层氧化膜，结合原子结构解释原因______。
(2)SnO2与NaOH反应的化学方程式为______。
(3)滤液1中加入Na2S的目的是除铅，将相关方程式补充完整：
Na2PbO3＋___Na2S＋___  ______=PbS↓＋S↓＋___ ______
(4)不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。

①相同温度下，Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小，结合平衡移动原理解释原因：______。
②操作III的具体方法为______。
(5)测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将a g粗锡样品溶解(此时Sn全部转化成Sn2+)，迅速加入过量NH4Fe (SO4)2溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用c mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点。平行测定三次，消耗K2Cr2O7溶液的体积平均为v mL，计算Sn的纯度。(Sn的摩尔质量为119 g·mol-1)已知：Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4+ + 2Fe2+，Cr2O+ 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是______。
②粗锡样品中Sn的纯度为______(用质量分数表示)。
16．（2020·北京海淀·高三期中）工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如下图。

已知：
①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌（T.f细菌）在pH 1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。

Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3

（1）生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是__________________。
（2）生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：CuFeS2 +4H+ +O2 Cu2+ Fe2++ 2S+ 2H2O，第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为__________。
（3）结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在__________范围内。
（4）过程I中，加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+， 得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入_____________试剂（填试剂的化学式），观察溶液颜色变化。
（5）过程II中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是________。
（6）绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体质量分数的计算式为______。（已知： FeSO4•7H2O的摩尔质量为278 g/mol ）
四、原理综合题
17．（2019·北京朝阳·高三期中）二氧化氯（ClO2）是一种新型消毒剂，可用氯酸钠（NaClO3）为原料制备。
（1）隔膜电解法制备ClO2的装置示意图如下：

已知：ClO2在酸性溶液中比较稳定，在碱性溶液中不能稳定存在。
①产生O2的电极反应式：________。
②结合反应方程式，简述ClO2的产生过程：_________。
（2）过氧化氢还原法制备ClO2：研究发现Cl-对上述反应有影响，实验记录如下：
加入NaCl
的浓度/(g·L1)
ClO2的生成速率/(g·L-1·min-1)
相同时间
10 min
30 min
60 min
ClO2产率/%
Cl2的量
0
0.0035
0.0124
0.0159
97.12
极微量
1.00
0.0138
0.0162
0.0163
98.79
极微量

①NaCl的主要作用是_______。
②上述反应可能的过程如下：
反应i：    +    +    +   
反应ii： Cl2 + H2O2 = 2Cl- + O2↑ + 2H+
将反应i填写完整_________。
③进一步研究发现，未添加Cl-时，体系中首先会发生反应生成Cl-，反应为：ClO3- + 3H2O2 = Cl- + 3O2↑+3H2O（反应iii）。分析反应i、ii、iii的速率大小关系并简要说明理由：_________。
（3）国家规定，饮用水中ClO2的残留量不得高于0.8 mg·L-1，检测步骤如下：
Ⅰ．取1.0L的酸性水样，加入过量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，使ClO2转化为。加入淀粉溶液，溶液变蓝。
Ⅱ．用0.0010 mol/LNa2S2O3溶液滴定步骤I中产生的I2。已知：步骤II中发生反应的离子方程式是
①步骤I中发生的氧化还原反应的离子方程式是________。
②当步骤II中出现________（填现象）时，停止滴加Na2S2O3溶液，记录其体积为10.00 mL。
③上述水样中ClO2的残留浓度是______mg·L-1。

参考答案
1．C
【详解】
A．用石墨电极电解饱和食盐水时，需要标出反应条件“通电”，离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，A不正确；
B．向稀NaHCO3中加入过量Ca(OH)2溶液，由于Ca2+过量，最后溶液中不存在，离子方程式为：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，B不正确；
C．用Na2CO3溶液预处理水垢中的CaSO4，将微溶的CaSO4转化为难溶的CaCO3，离子方程式为：+CaSO4=CaCO3+，C正确；
D．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液，发生氧化还原反应，生成、NO等，离子方程式为：3+2H++2=3+2NO↑+H2O，D不正确；
故选C。
2．A
【详解】
A．向20 mL0.1 mol/L的某一元酸(HA)溶液中逐滴滴加0.1 mol/LNaOH溶液，当加入NaOH溶液10 mL时，溶液中含有等物质的量的HA和NaA，根据图象可知溶液pH＜7，显酸性，说明HA的电离作用大于A-的水解作用，故浓度：c(HA)＜c(A-)，A错误；
B．当加入NaOH溶液体积是20.00 mL时，二者恰好反应产生NaA，此时溶液pH=8＞7，则当溶液pH=7时，滴加NaOH溶液的体积V(NaOH)＜20 mL，B正确；
C．当滴定达到终点时，溶液显碱性，由于指示剂在待测酸溶液中，因此看到溶液会由无色变为浅红色，且半分钟内不再变为无色，C正确；
D．a点时溶液的溶质为NaA，该盐是强碱弱酸盐，弱酸根A-会发生水解反应，使水电离程度增大；b点为NaA与NaOH的混合溶液，碱的存在会抑制水的电离，因此水的电离程度：a点＞b点，D正确；
故合理选项是A。
3．D
【详解】
A．根据图像可知恰好反应时消耗氢氧化钠溶液20mL，则的浓度为=，A错误；
B．根据图像可知起始时醋酸溶液的pH约为3，氢离子浓度为0.001mol/L，的电离常数，B错误；
C．恰好反应时溶液显碱性，因此当溶液从无色变为粉红色，且半分钟内不变色，表示已达滴定终点，C错误；
D．时，消耗氢氧化钠溶液10mL，所得溶液是醋酸和醋酸钠的混合溶液，pH＜7，溶液显酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，则溶液中，D正确；
答案选D。
4．B
【详解】
A．硫酸型酸雨的形成：，，A错误；
B．84消毒液(主要成分为次氯酸)不能与洁厕灵(主要成分为HCl)混用：，B正确；
C．和面时在小苏打中加少量醋酸，增强效果，醋酸为弱酸不能拆：，C错误；
D．向溶液中加入足量溶液，生成硫酸钡、氢氧化钠和水：，D错误；
答案选B。
5．A
【详解】
A. Na+、K+、、之间不反应，都不与NaOH反应，在溶液中能够大量共存，故A正确；
B. FeCl2溶液的Fe2+易被氧化，在溶液中不能大量共存，故B错误；
C. K2CO3与Ba2+反应生成难溶物碳酸钡，在溶液中不能大量共存，故C错误；
D. 水电离的c(H+)=110-13mol/L溶液中水的电离被抑制，该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，酸溶液中，具有强氧化性会和反应生成，在溶液中不能大量共存，故D错误；
故选A。
6．D
【详解】
A．pH=1的溶液中含有大量的H+，H++HCO=H2O+CO2↑，A不合题意；
B．无色溶液中不可能有大量的有色离子MnO，B不合题意；
C．含有SO的溶液中Ba2+会转变为BaSO4沉淀，C不合题意；
D．含有大量的OH-、Na+、CO、Cl-、K+均不反应能大量共存，D符合题意；
故答案为：D。
7．D
【详解】
A. HClO为弱电解质，不完全电离，故A错误；
B. NaHCO3溶液中电离生成Na+和，不能拆成形式，故B错误；
C. NaHSO4溶液中加入足量Ba（OH）2溶液反应，离子方程式中H+与的系数比应为1:1离子方程式为H+ +SO + Ba2+ +OH- =BaSO4↓ + H2O，故C错误；
D. 石灰石与 SO2和空气中氧气反应得到CaSO4和CO2降低尾气中SO2浓度，化学方程式为：2CaCO3 + 2SO2+O22CaSO4+ 2CO2，故D正确。
故答案选：D。
8．B
【详解】
A. 向氯化铁溶液中加入铁粉，Fe粉将Fe3+还原成Fe2+，离子方程式为：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，故A正确；
B. 向硫酸铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3+3 ，故B错误；
C. 向草酸溶液中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液生成二氧化碳和二价锰离子，离子方程式为：2+ 5H2C2O4+ 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O，故C正确；
D. 向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液碘离子被氧化成碘单质，离子方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故D正确；
故选B。
9．     Cr3++3OH-=Cr(OH)3     Cr3+较稳定，不能被过氧化氢氧化     2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2+8H2O     pH较低时，溶液中存在Cr3+，不易被氧化，故溶液为墨绿色，pH较高时，混合物中存在Cr(OH)3和CrO，可被过氧化氢氧化为或，故溶液颜色逐渐变为黄色或砖红色     H2O2+2=2+4O2+2OH-     在一定温度和pH下，用不同浓度的Cr2(SO4)3溶液与H2O2反应，观察反应后的现象     pH、温度、浓度
【分析】本题探究Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响因素，研究了pH、温度、浓度的影响，在研究每一个因素时，需用控制变量法，即研究一个因素，需保证另外两个因素不变。探究pH的影响时，不同pH时Cr在水中的存在形式不同，pH较小时以Cr3+形式存在，随着pH的不断增大，Cr的存在形式变为Cr(OH)3和CrO；探究温度的影响时，生成的红色物质CrO（Cr为+5价）不稳定，该物质中O的化合价为-1价，自身的Cr与O发生氧化还原反应，反应后的物质再被H2O2氧化，得到亮黄色的CrO和O2；探究浓度的影响时，需保证pH和温度不变，改变Cr3+浓度，观察反应后的现象。
【详解】
(1)⑤为碱性环境，生成蓝色沉淀的离子方程式为Cr3++3OH-=Cr(OH)3；
(2)试管①②溶液为酸性，酸性条件下为Cr3+，Cr3+较稳定，不能被过氧化氢氧化；
(3)④中溶液偏碱性，沉淀溶解，溶液变为亮黄色，是Cr(OH)3被氧化为，离子方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2+8H2O；
(4)根据分析，pH较低时，溶液中存在Cr3+，而Cr3+不易被氧化，故溶液为Cr3+的颜色，为墨绿色；pH较高时，根据分析，混合物中存在Cr(OH)3和CrO，两者都可被过氧化氢氧化，得到或，故溶液颜色逐渐变为黄色或砖红色；
(5)根据分析，在碱性环境中，生成的红色物质CrO不稳定，该物质中O的化合价为-1价，自身的Cr与O发生氧化还原反应，反应后的物质再被H2O2氧化，得到亮黄色的CrO和O2，总反应为H2O2+2=2+4O2+2OH-；
(6)根据分析，探究浓度的影响时，需保证pH和温度不变，通过稀释，改变Cr3+浓度，观察反应后的现象；
(7)根据分析，本实验探究了pH、温度、浓度不同时，对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响；
10．     溶液呈黄色     Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O     白色沉淀由SO与S2-在酸性条件下反应产生(或白色沉淀由生成的H2S 与SO2反应产生 )     剩余的Na2S也能与AgNO3溶液反应生成黑色的Ag2S沉淀     确认Ag2SO4和Ag2SO3都不易转化为黑色固体，排除、SO对S2O检验的干扰     BaCl2溶液     AgNO3溶液     可以，稀盐酸将S2O、SO等除去，不会产生干扰；或：不可以，检验过程中H2S等低价含硫物质被O2氧化
【详解】
（1）将久置的Na2S固体溶于水，溶液呈黄色，推测Na2S变质的产物含有Na2Sx（黄色）；
（2）
①Na2S2O3与稀硫酸反应生成二氧化硫和硫单质，化学方程式为：Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O；
②Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3，白色沉淀由SO与S2-在酸性条件下反应产生(或白色沉淀由生成的H2S 与SO2反应产生 )；
（3）
①该结论的理由不充分，原因是：剩余的Na2S也能与AgNO3溶液反应生成黑色的Ag2S沉淀；
②a.、SO有可能也和AgNO3溶液反应生成黑色固体，所以实验一的目的是：确认Ag2SO4和Ag2SO3都不易转化为黑色固体，排除、SO对S2O检验的干扰；
b．黄色溶液中先加入BaCl2溶液生成白色沉淀BaS2O3；再加入AgNO3溶液白色沉淀转化为黑色沉淀Ag2S2O3；
（4）可以，稀盐酸将S2O、SO等除去，不会产生干扰；或：不可以，检验过程中H2S等低价含硫物质被O2氧化。
11．     O2     2.8     Mg2+     2Co2++ H2O2+12NH3 == 2Co(NH3)+2OH−     1.5     ac
【分析】根据流程图分析，钴矿石的主要成分有CoO、Co2O3、MnO、Fe2O3、MgO和SiO2等，粉碎后加入浓硫酸加热，溶液1中含有，沉淀1为难溶的SiO2；溶液1中加入NaOH溶液调节pH，根据题给信息中金属离子沉淀的pH知，沉淀2为Fe(OH)3沉淀，溶液2中含有，加入NaF溶液后生成沉淀，则沉淀3为；溶液3中加入氨水和H2O2溶液，根据问题(4)提示知，Co2+被氧化为Co(NH3)，同时Mn2+转化为MnO2，此时溶液4中含有阳离子为Co(NH3)，加入稀硫酸和(NH4)2C2O4后被还原为CoC2O4，据此分析解答。
【详解】
(1)可使带火星的木条复燃的气体为氧气，故答案为：O2；
(2)根据题给信息分析，pH=2.8时，氢氧化铁完全沉淀，则将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，应调节pH至少大于2.8，故答案为：2.8；
(3)根据上述对流程图的分析，Fe3+通过Fe(OH)3沉淀除去，Mn2+通过氧化为MnO2除去，则加入NaF溶液，去除的离子是Mg2+，故答案为：Mg2+；
(4)根据氧化还原中电子转移守恒配平知Co2+系数为2，H2O2系数为1，再根据原子守恒及电荷守恒配平得：2Co2++ H2O2+12NH3=2Co(NH3)+2OH−，故答案为：2Co2++H2O2+12NH3=2Co(NH3)+2OH−；
(5)Co2+被氧化为Co3+，被还原为CO，则根据得失电子守恒知：1 mol Co(NH3)全部转化为CoC2O4沉淀，需要消耗(NH4)2C2O4：，故答案为：1.5；
(6)a.若矿石粉中存在少量FeO，浓硫酸有强氧化性，在用浓硫酸溶解时也生成硫酸铁，经上述流程也可制得纯度相同的CoC2O4，故a正确；
b.向溶液3中加入氨水，除了调节溶液的pH，还有与Co3+形成配位离子，故b错误；
c.流程中，Mg2+需要形成MgF2沉淀除去，仅通过调节溶液的pH无法将金属元素完全分离，故c正确；故答案为：ac。
12．
(1)增大固体与反应物的接触面积，加快反应速率
(2)2+Fe=3Fe2+
(3)     由于反应生成含有铁离子的沉淀，消耗了氢氧根离子，促进了水电离，溶液中氢离子浓度增大，所以还原 MnO2 所需的 H+ 与 Fe2+ 的物质的量实际比值(1~1.25)小于2；     亚铁离子或Fe2+
(4)恰好沉淀完全即溶液中，根据=c(Fe3+)c3(OH-)=1×10-5×c3(OH-)，c(OH-)=6.5×10-12，Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1mol/L×(6.5×10-12)2=4.225×10-23，而，即QC<KSP，没有沉淀产生
(5)     取最后一次洗涤液，加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，没有沉淀产生，说明沉淀已经洗涤干净     2HCO+=↓+CO2+H2O
【解析】
(1)研磨，变为粉末状，可以增大固体与反应物的接触面积，加快反应速率；
(2)加入铁粉除去溶液中的，反应的离子方程式是2+Fe=3Fe2+；
(3)
①氧化的反应如下：，根据上述反应，还原所需的与的物质的量比值应为2，而实际比值(1~1.25)小于2，原因是：由于反应生成含有铁离子的沉淀，消耗了氢氧根离子，促进了水电离，溶液中氢离子浓度增大，所以还原MnO2 所需的H+与Fe2+的物质的量实际比值(1~1.25)小于 2；
②亚铁离子能够与溶液产生蓝色沉淀，以此检验亚铁离子存在；取少量母液，滴加溶液，未产生蓝色沉淀，说明溶液中不存在亚铁离子；
(4)恰好沉淀完全即溶液中，根据=c(Fe3)c3(OH-)=1×10-5×c3(OH-)，c(OH-)=6.5×10-12，Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1mol/L×(6.5×10-12)2=4.225×10-23，而，即Qc<Ksp，没有沉淀产生；
(5)将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液。将浊液过滤，洗涤沉淀，干燥后得到固体。
①硫酸根离子检验常用试剂为盐酸和氯化钡，具体操作如下：取最后一次洗涤液，加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，没有沉淀产生，说明沉淀已经洗涤干净；
②将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液，生成的离子方程式是2HCO+=↓+CO2+H2O。
13．
(1)     3Mg+N2=Mg3N2     b     加热，若没有白色沉淀和气泡产生
(2)     氨气与氯化氢反应生成氯化铵     Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3     Mg315N2和NH4Cl    
【解析】（1）
①固氮是将游离态氮转化为化合态的氮。根据上述流程可知，其中的固氮反应为镁与氮气的反应，化学方程式为3Mg+N2=Mg3N2。
②镁在熔融状态下反应，而镁的熔点为649，而二氮化三镁大于800时发生分解，故固氮的适宜温度范围是，答案选b。
③镁能与沸水反应生氢氧化镁和氢气，故固氮后的产物中加水，加热，若没有白色沉淀和气泡产生，说明能起到固氮作用。
（2）选用气体进行转化。发现能产生，且产物能直接循环利用。但的收率较低，原因是氨气能与氯化氢反应生成氯化铵。
①根据图示可知，氮化镁和氯化铵反应生成氨气和氯化镁，故合成氨的总反应方程式是Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3。
②为证实中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨，可以将Mg315N2和NH4Cl两种物质混合，充分反应，若经探测仪器检测，所得氨气中存在则可证实。
③硫酸与氨气以1:2反应生成硫酸铵，用的滴定生成的，至滴定终点时消耗，则生成NH3的物质的量为(2cv×10-3)mol，根据反应Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3可知，反应Mg3N2物质的量为、NH4Cl物质的量为mol；固体、的混合物[]，设反应前Mg3N2物质的量为x、NH4Cl物质的量为6xmol，则100x+53.5×6x=m，则x=mol，的转化率为。
14．
(1)吸收烟气中的SO2
(2)将其中的Fe2+氧化成Fe3+
(3)     氢氧化铁与氢氧化铝     Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ ，Al3++ 3OH-= Al(OH)3↓
(4)pH过小的话Fe3+、Al3+沉淀不完全，pH过大的话Mn2+转化成沉淀
(5)Mn2++2HCO =MnCO3↓+CO2↑ +H2O
(6)
【分析】本实验为通过软锰矿浆(主要成分MnO2)吸收烟气中的SO2，经过脱硫，反应，除杂等一系列操作，制备MnCO3的过程，据此分析回答问题。
(1)由题意可知，MnO2可吸收烟气中的SO2，生成MnSO4；，
(2)过程1向浆液中通入O2的目的是将其中的Fe2+氧化成Fe3+，而后经过调节溶液的pH除去；
(3)金属离子沉淀的pH表可知，调节溶液的pH将Fe3+、Al3+变成氢氧化铁与氢氧化铝沉淀；离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ，Al3++ 3OH-= Al(OH)3 ；
(4)制备MnCO3的过程中，一般控制溶液的pH范围为5~7，pH过小的话Fe3+、Al3+沉淀不完全，pH过大的话Mn2+转化成沉淀；
(5)金属离子沉淀的pH表可知，pH不能过大，所以选择物质A为NH4HCO3，发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO =MnCO3 +CO2 +H2O；
(6)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰，而后与KMnO4反应生成MnO2，化合价由+2价变成+4价，KMnO4由+7价变成+4价，根据化合价升降规律，设碳酸锰