已知：①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图．
?5?4②25℃时，NH3?H2O的电离常数Kb?1.8?10.HF的电离常数Ka?7.2?10，
Ksp ?MgF2??7.4?10?11．
(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5，得到废渣2的主要成分是______(填化学式)． (2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3，请用化学平衡移动原理解释(用必要的文字和离子方程式回答)______．
(3)25℃时，1mol?L?1的NaF溶液中cOH????______ mol?L?1(列出计算式即可).NH4F溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)． (4)已知沉淀前溶液中cMg?2???1.85?10?3mol?L?1，当除镁率达到99%时，溶液中
cF??______ mol?L?1．
(5)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可得NiO?OH?，化学方程式为
____________；NiO?OH?与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液)，工作原理为：LaNi5H6?6NiO?OH??LaNi5?6NiO?6H2O，负极的电极反应式：______．
充电放电??【答案】Al(OH)3、Fe(OH)3 氯化铵水解生成盐酸和一水合氨，
NH?NH3?H2O?H?，镁和氢离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平4?H2O??2?衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨气，Mg?2NH4?Mg?2NH3??H2?
10?14 酸性 2.0?10?3
7.2?10?42NiSO4?NaClO?4NaOH?2Na2SO4?NaCl?2NiO?OH??H2O
LaNi5H6?6OH??6e??LaNi5?6H2O
【解析】
【分析】
某NiO的废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为SiO2，滤液为NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，再加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，滤液中加入NH4F沉淀Mg2?，生成沉淀滤渣3为MgF2，
过滤得到的滤液，滤液中获得NiSO4?6H2O晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥得到晶体，失去结晶水得到硫酸镍，据此分析。 【详解】
某NiO的废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为SiO2，滤液为NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，再加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，滤液中加入NH4F沉淀Mg2?，生成沉淀滤渣3为MgF2，
过滤得到的滤液，滤液中获得NiSO4?6H2O晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥得到晶体，失去结晶水得到硫酸镍，
?1?加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀生成氢氧化铁和氢氧化铝沉
淀，得到废渣2的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3， 故答案为：Al(OH)3、Fe(OH)3；
?2?Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3，氯化铵水解生成盐酸和一水合氨，
NH?NH3?H2O?H?，镁和氢离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平4?H2O??2?衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨气，Mg?2NH4?Mg?2NH3??H2?， ?故答案为：氯化铵水解生成盐酸和一水合氨，NH4?H2O?NH3?H2O?H?，镁和氢
离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨
?2?气，Mg?2NH4?Mg?2NH3??H2?；
?3?25℃时，1mol?L?1的NaF溶液中c?F???1mol/L，结合电离平衡常数
Ka?7.2?10?4，Kh?Kw/Ka?c?HF??cOH???c?F??，水解平衡时
F?近似取1mol/L，
c?HF??cOH???，则c?OH??10?14?mol/L，一水合氨电离平衡常数?47.2?10Kb?1.8?10?5。HF的电离常数Ka?7.2?10?4，Ka?Kb，则NH4F溶液中铵根离子水
解程度大，溶液显酸性，
10?14故答案为：；酸性； ?47.2?10?4?已知沉淀前溶液中c?Mg2???1.85?10?3mol?L?1，当除镁率达到99%时，
cMg2??1.85?10?5mol?L?1，Ksp?MgF2??cMg2?c2F??7.4?10?11，
??????cF2???7.4?10?117.4?10?11??3，?mol/LcF??2.0?10mol/L， ?5?51.85?101.85?10??故答案为：2.0?10?3；
?5?在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可得NiO?OH?，同时生成硫酸钠和氯化钠，
反应的化学方程式为：
2NiSO4?NaClO?4NaOH?2Na2SO4?NaCl?2NiO?OH??H2O，NiO?OH?与贮
氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液)，工作原理为：
LaNi5H6?6NiO?OH?LaNi5?6NiO?6H2O，负极是LaNi5H6失电子生成
LaNi5，电极反应为：LaNi5H6?6OH??6e??LaNi5?6H2O，
故答案为：2NiSO4?NaClO?4NaOH?2Na2SO4?NaCl?2NiO?OH??H2O；
LaNi5H6?6OH??6e??LaNi5?6H2O。
13．用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25g，铜表面析出了氢气______________L（标准状况下）。导线中通过________ mol电子。 【答案】1.12 0.1 【解析】 【分析】
用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，锌为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；铜为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑；根据两极转移电子数目相等计算。 【详解】
用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池， 锌为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+， 铜为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑， 锌片的质量减少了3.25g，则物质的量为
3.25g=0.05mol，
65g/mol转移的电子的物质的量为n（e-）=2n（Zn）=2n（H2）=2×0.05mol=0.1mol， 则：V（H2）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L， 故答案为：1.12；0.1。
14．断开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，求：生成1molNH3需要___（填“吸收”或“放出”）能量___kJ。 【答案】放出 46
【解析】 【分析】
化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算，化学反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之吸热，以此计算反应热并判断吸热还是放热。 【详解】
拆1molH-H键、1molN≡N、1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ，在反应N2+3H2
2NH3中，断裂3mol H-H键，1mol N≡N键共吸收的能量为：
3×436kJ+946kJ=2254kJ；生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ；吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，所以生成1mol NH3放出热量为46kJ；故答案为：放出；46。
15．将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，试计算： (1)产生氢气的体积(标准状况)为_________； (2)通过导线的电子数为_________(用NA表示)。 【答案】13.44L 1.2NA 【解析】 【分析】
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，电池工作时，负极锌失电子生成Zn2+进入溶液，电极质量减轻，正极H+得电子生成H2，银电极质量不变，由质量变化可求出参加反应的Zn的质量，由此可求出生成H2的体积。 (2)由电子守恒，可求出通过导线的电子数。 【详解】
(1)该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，总质量为41g，质量减少了39g，根据原电池工作原理，减少的质量为参加反应的锌的质量。根据电子守恒Zn——H2，产生标
39g?22.4L/mol= 13.44 L。答案为：13.44L； 准状况下氢气的体积为
65g/mol39g?2NAmol?1=1.2NA。 (2)依据得失电子守恒：Zn——2e，则通过导线的电子数为
65g/mol-
【点睛】
在利用电极质量变化求解时，需弄清质量变化的原因，对于此题来说，只有负极金属失电子导致电极质量减轻，若溶液中的阳离子在正极得电子生成金属附着在正极上，则情况变得复杂，解题时需理顺关系，方能不出差错。
高考化学培优专题复习化学反应与能量变化练习题含答案解析
