北京市昌平区2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-02-06 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
A．航天器太阳能电池阵
B．风力发电
C．普通锌锰电池
D．天然气燃烧

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列电离方程式书写错误的是

A、 $C H_{3} C O O N a \overset{}{⇌} C H_{3} C O O^{-} + N a^{+}$ B、 $N a O H = N a^{+} + O H^{-}$ C、 $H_{3} P O_{4} \overset{}{⇌} H^{+} + H_{2} P O_{4}^{-}$ D、 $H C N \overset{}{⇌} H^{+} + C N^{-}$

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3. 下列物质的水溶液呈酸性的是

A、 $N a C l$ B、 $N a_{2} C O_{3}$ C、 $C H_{3} C O O N a$ D、 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$

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4. 铜锌原电池的装置如下图，其中盐桥为内含 $K C l$ 的琼脂凝胶，下列说法错误的是

A、 $Z n$ 是负极反应物，发生氧化反应 B、电子从锌片流向铜片 C、铜电极上发生反应 $C u^{2 +} + 2 e^{-} = C u$ D、盐桥中 $C l^{-}$ 进入 $C u S O_{4}$ 溶液

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5. 下列解释事实的方程式表述错误的是

A、 $S O_{2}$ 溶于水显酸性的原因是： $S O_{2} + H_{2} O \overset{}{⇌} H_{2} S O_{3} \overset{}{⇌} H S O_{3}^{-} + H^{+}$ ， $H S O_{3}^{-} \overset{}{⇌} S O_{3}^{2 -} + H^{+}$ B、用 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液除去厨房的油污： $C O_{3}^{2 -} + H_{2} O \overset{}{⇌} H C O_{3}^{-} + O H^{-}$ C、用 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液除去浑浊淡水中的悬浮颗粒物： $A l^{3 +} + 3 H_{2} O \overset{}{⇌} A l (O H)_{3} + 3 H^{+}$ D、用 $F e S$ 固体除去污水中的重金属离子 $C u^{2 +}$ ： $C u^{2 +} + S^{2 -} = C u S ↓$

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6. 一定温度下，在 $100 m L$ 溶液中发生反应： $H_{2} O_{2} + 2 H I = 2 H_{2} O + I_{2}$ 。已知某时刻 $H_{2} O_{2}$ 的浓度为 $0.9 m o l \cdot L^{- 1}$ ， $20 s$ 后变为 $0.6 m o l \cdot L^{- 1}$ 。下列叙述错误的是

A、 $20 s$ 内 $v (H_{2} O_{2}) = 0.015 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ B、 $v (H_{2} O_{2}) ： v (H I) = 1 ： 2$ C、 $20 s$ 内 $H_{2} O$ 增加了 $0.6 m o l$ D、 $20 s$ 内 $I_{2}$ 浓度增加 $0.3 m o l \cdot L^{- 1}$

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7. 一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应 $H_{2} (g) + I_{2} (g) \overset{}{⇌} 2 H I (g)$ ，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是

A、 $H_{2} 、 I_{2} 、 H I$ 的浓度不再改变 B、浓度商等于化学平衡常数 C、单位时间内生成 $n m o l H_{2}$ ，同时生成 $2 n m o l H I$ D、容器的总压强不再变化

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8. 25℃时，水中存在电离平衡： $H_{2} O ⇌ H^{+} + O H^{-} Δ H > 0$ 。下列说法错误的是

A、升高温度， $K_{w}$ 增大，平衡正向移动 B、向水中通入 $H C l$ 气体， $c (H^{+})$ 增大， $K_{w}$ 不变 C、向水中加入 $N a O H$ 固体，平衡逆向移动， $c (O H^{-})$ 降低 D、向水中加入 $N a_{2} C O_{3}$ 固体， $c (H^{+})$ 减少，促进水的电离

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9. 下列实验中，不能达到实验目的是
A
B
C
D
制作简单燃料电池
证明 $K_{s p} (C u S) < K_{s p} (Z n S)$
用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液确定待测 $H C l$ 溶液的浓度
由 $F e C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 制取无水 $F e C l_{3}$ 固体

A、A B、B C、C D、D

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10. 氯碱工业的原理如下图所示，下列说法中错误的是

A、电极a接电源的正极 B、电极b上电极反应为： $2 H_{2} O + 2 e^{-} = H_{2} ↑ + 2 O H^{-}$ C、 $N a^{+}$ 透过阳离子交换膜由右向左移动 D、总反应为： $2 N a C l + 2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{通电}} \end{array} 2 N a O H + H_{2} ↑ + C l_{2} ↑$

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11. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A、 $H^{+} 、 K^{+} 、 N O_{3}^{-} 、 H S O_{3}^{-}$ B、 $C u^{2 +} 、 S O_{4}^{2 -} 、 N O_{3}^{-} 、 F e^{3 +}$ C、 $N H_{4}^{+} 、 M n O_{4}^{-} 、 H C O_{3}^{-} 、 O H^{-}$ D、 $N a^{+} 、 C O_{3}^{2 -} 、 C H_{3} C O O^{-} 、 C a^{2 +}$

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12. 下列有关 $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (l) Δ H = - 285.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ 的说法，错误的是

A、该反应的 $Δ H$ 等于断开 $1 m o l H - H$ 和 $0.5 m o l O = O$ 所需总能量减去形成 $2 m o l O - H$ 释放的总能量 B、若生成 $1 m o l H_{2} O (g)$ 放出的热量小于 $285.8 k J$ C、 $1 m o l$ 液态水与 $1 m o l$ 水蒸气所具有的内能不同 D、 $1 m o l H_{2} (g)$ 和 $0.5 m o l O_{2} (g)$ 的总能量比 $1 m o l H_{2} O (l)$ 的能量高 $285.8 k J$

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13. 一定温度下， $0.1 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O H$ 溶液中存在如下电离平衡： $C H_{3} C O O H \overset{}{⇌} C H_{3} C O O^{-} + H^{+}$ ，对于该溶液，下列说法正确的是

A、加入水时，所有微粒浓度均减小相同倍数，平衡不移动 B、加入少量 $C H_{3} C O O N a$ 固体， $c (C H_{3} C O O^{-})$ 增大，电离平衡常数K变大 C、由水电离出的 $c (H^{+}) ： 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 醋酸溶液 $< 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸溶液 D、等浓度等体积的盐酸和醋酸溶液分别与 $N a O H$ 恰好完全反应时，消耗等物质的量 $N a O H$

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14. 已知反应： $2 N O_{2}$ (红棕色) $\overset{}{⇌} N_{2} O_{4}$ (无色)，某同学用下图所示装置探究温度对平衡的影响，首先向两烧瓶中分别加入同浓度的 $N O_{2}$ 和 $N_{2} O_{4}$ 混合气体，中间用夹子加紧，浸入盛有水的烧杯中，然后分别向两烧杯中加入氧化钙和硝酸铵固体，现象如图。
下列说法错误的是

A、实验开始前气体颜色相同，保证两烧瓶中起始平衡状态相同，便于比较 B、图中现象说明该反应 $Δ H < 0$ C、硝酸铵溶于水是吸热过程 D、实验过程中无法排除压强的影响，因此无法验证温度对平衡移动的影响

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15. 工业合成氨的反应为： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) \overset{}{⇌} 2 N H_{3} (g)$ ，在 $298 K$ 时， $Δ H = - 92.2 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $Δ S = - 0.1982 k J \cdot K^{- 1} \cdot m o l^{- 1}$ ，特定条件下的速率可表示为 $v = k c (N_{2}) c^{1.5} (H_{2}) c^{- 1} (N H_{3})$ ，其中k为反应速率常数，下列叙述正确的是

A、该反应在 $298 K$ 时不能正向自发进行 B、升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 C、反应体系的三种物质中， $H_{2} (g)$ 的浓度对反应速率影响最大 D、反应达到一定转化率时将 $N H_{3}$ 从混合气中分离出去会降低反应速率

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16. 科学家利用工业废气 $N O$ 作为氮源，在催化剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。
下列有关说法错误的是

A、步骤②中有 $H_{2} O$ 产生 B、步骤④中发生氧化反应 C、反应产物 $N H_{3}$ 在阴极产生 D、生成 $1 m o l N H_{3}$ 过程中共需 $5 m o l H^{+}$ 和 $5 m o l e^{-}$

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17. 锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一、下图为以 $Z n (O H)_{4}^{2 -} / Z n$ 和 $F e (C N)_{6}^{3 -} / F e (C N)_{6}^{4 -}$ 作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。已知：聚苯并咪唑( $P B I$ )膜允许 $O H^{-}$ 离子通过。
下列说法错误的是

A、放电过程中，总反应为 $2 F e (C N)_{6}^{3 -} + Z n + 4 O H^{-} = Z n (O H {)_{4}}^{2 -} + 2 F e (C N)_{6}^{4 -}$ B、放电过程中，左侧池中溶液 $p H$ 逐渐减小 C、充电过程中，当 $2 m o l O H^{-}$ 通过 $P B I$ 膜时，导线中通过 $1 m o l e^{-}$ D、充电过程中，阴极的电极反应为 $Z n (O H)_{4}^{2 -} + 2 e^{-} = Z n + 4 O H^{-}$

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18. 某同学探究 $M g C l_{2} 、 C a C l_{2}$ 与饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液的反应。
实验I
实验II
无明显现象
先产生白色沉淀，后产生无色气泡
常温下： $K_{s p} (M g C O_{3}) = 6.82 \times 1 0^{- 6} K_{s p} (C a C O_{3}) = 4.96 \times 1 0^{- 9}$
下列说法错误的是

A、实验II中产生的气体为 $C O_{2}$ B、实验II证明 $C a C l_{2}$ 能促进 $N a H C O_{3}$ 的水解 C、实验II反应后溶液的 $p H$ 降低 D、实验I、II现象不同的原因是 $K_{s p} (C a C O_{3}) < K_{s p} (M g C O_{3})$ ， $C a^{2 +}$ 结合能力比 $M {g^{2}}^{+}$ 强

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19. 在相同条件下研究催化剂I、II对反应 $X = 2 Y$ 的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则下列说法错误的是

A、催化剂I、II相比，I使反应活化能更低 B、使用催化剂I，反应时间为 $2 m i n$ 时，X的转化率为 $50 %$ C、a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化 D、使用催化剂II时， $0 ~ 2 m i n$ 内， $v (X) = 0.5 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$

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20. $298 K$ 时，用 $0.1000 m o l / L N a O H$ 溶液滴定 $20 m L 0.1000 m o l / L H A$ 溶液，所得滴定曲线如图所示，下列说法正确的是

A、①处的溶液中 $c (A^{-}) > c (H A)$ B、②处对应的 $N a O H$ 溶液体积为 $20 m L$ C、②处的溶液中 $c (N a^{+}) = c (A^{-}) = c (H^{+}) = c (O H^{-})$ D、从①至③过程中，水的电离程度逐渐减小

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21. 某同学为探究浓度对化学平衡的影响设计了如下实验：已知：
反应i： $F e^{3 +} + 3 S C N^{-} \overset{}{⇌} [F e (S C N)_{3}]$
反应ii： $F e^{3 +} + 3 C_{2} O_{4}^{2 -} \overset{}{⇌} {[F e {(C_{2} O_{4})}_{3}]}^{3 -}$ (黄色)
下列说法错误的是

A、观察到现象a比现象c中红色更深，即可证明增加反应物浓度，反应i平衡正向移动 B、观察到现象b比现象c中红色浅，即可说明反应i平衡逆向移动，反应ⅱ平衡正向移动 C、进行IV对比实验的主要目的是防止出于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出 D、III中溶液一开始无 $F e^{2 +}$ ， 12小时后检出 $F e^{2 +}$ ，可能的原因是 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 还原 $F e^{3 +}$ 的速率较慢，反应ⅱ速率较快

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二、综合题

22. 煤炭资源是我国重要能源，直接做燃料利用率低且产生固体垃圾和有害气体。工业上可以通过煤的气化来实现煤的综合利用，以解决上述问题。煤炭转化为水煤气的主要反应为煤炭与水蒸气反应生成 $C O$ 和 $H_{2}$ 。
已知： $C (s) + O_{2} (g) = C O_{2} (g) Δ H_{1} = - 393.5 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；
$H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (g) Δ H_{2} = - 242.0 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；
$C O (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = C O_{2} (g) Δ H_{3} = - 283.0 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；

(1)、该反应的热化学方程式为： $C (s) + H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O (g) + H_{2} (g)$ $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

(2)、该反应的化学平衡常数表达式 $K =$ 。

(3)、已知该反应在700℃时 $K = 0.2$ 。700℃时，向 $1 L$ 密闭容器中投入 $C (s) 、 H_{2} O (g) 、 C O (g) 、 H_{2} (g)$ 各 $0.1 m o l$ ，此时该反应(填“向正反应进行”、“向逆反应进行”或“达平衡状态”)，结合计算说明理由：。

(4)、已知该反应某温度时 $K = 1$ ，在该温度下向 $1 L$ 密闭容器中投入足量的 $C (s)$ 和 $2 m o l H_{2} O (g)$ ，则该温度下 $H_{2} O (g)$ 的平衡转化率为。

(5)、从物质和能量的角度说明将煤炭转化为水煤气的价值。

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23. ①一水合氨 ②盐酸 ③氢氧化钠 ④碳酸氢钠 ⑤次氯酸钠 ⑥硫酸铝是实验室和生活中常见的物质。

(1)、写出 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 的电离方程式。

(2)、次氯酸钠是84消毒液的主要成分，84消毒液呈(填“酸性”或“碱性”)，结合化学用语解释原因：。

(3)、将等浓度等体积的①与②混合后，溶液中存在的离子浓度由大到小的顺序是：。

(4)、常温下 $p H = 11$ 的 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 和 $p H = 13$ 的 $N a O H$ 溶液，由水电离出的 $c (O H^{-})$ 之比为。

(5)、有关 $1 m o l / L$ 的 $N a H C O_{3}$ 溶液( $p H = 8.4$ )的叙述正确的是____。

A、溶液中所含微粒共四种，分别为 $N a^{+} 、 H C O_{3}^{-} 、 C O_{3}^{2 -} 、 H_{2} C O_{3}$ B、 $H C O_{3}^{-}$ 的电离程度大于水解程度 C、 $c (N a^{+}) = c (H C O_{3}^{-}) + c (C O_{3}^{2 -}) + c (H_{2} C O_{3})$ D、 $c (N a^{+}) > c (H C O_{3}^{-}) + 2 c (C O_{3}^{2 -})$

(6)、泡沫灭火器使用碳酸氢钠和硫酸铝溶液产生大量 $C O_{2}$ 气体来灭火，结合化学用语，从平衡移动角度解释产生 $C O_{2}$ 的原因：。

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24. 电镀是一种提高金属抗腐蚀能力的方法，某研究小组尝试利用下面的装置实现在铁钉上镀铜，以防止铁钉被腐蚀。

(1)、I为碱性氢氧燃料电池装置示意图，电极a上发生的电极反应式是，电极b发生反应(填“氧化”或“还原”)。

(2)、II为铁钉镀铜装置示意图，结合装置I，铁钉应在(填“c极”或“d极”)，电镀过程中， $C u S O_{4}$ 溶液的浓度基本保持不变，请结合化学用语解释原因。

(3)、实际工业电镀铜过程中，常加入氯离子作为添加剂。适量的氯离子形成不溶于水的 $C u C l$ ， $C u C l$ 在镀件表面有强吸附作用，形成一层致密的 $C u C l$ 膜，阻碍铜的过快电沉积，从而使镀层更均匀、致密。
①写出镀件表面生成 $C u C l$ 的电极反应：。
②氯离子含量过多或过少均会对镀层效果产生影响，因此要测定电镀液中氯离子的含量。实验室中用以下方法原理测定氯离子的浓度：取 $V m L$ 的电镀液，向其中加入3-5滴 $5 %$ 的 $K_{2} C r O_{4}$ 溶液，用 $c_{1} m o l / L$ 的 $A g N O_{3}$ 标准溶液进行滴定，至出现稳定的粉红色时消耗 $A g N O_{3}$ 标准溶液 $V_{1} m L$ 。
资料： $A g_{2} C r O_{4}$ 为粉红色沉淀。
测得电镀液中 $c (C l^{-}) =$ $m o l \cdot L^{- 1}$ 。
③过量的 $C l^{-}$ 可通过向电镀液中加入 $A g_{2} S O_{4}$ (微溶)固体除去，结合化学用语解释原因：。

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25. 实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标的一种有效方式是将 $C O_{2}$ 作为碳源制造各种化学品，其中将 $C O_{2}$ 转化为有机化学品是日前研究的热点。

(1)、I.利用 $C O_{2}$ 和乙醇( $C_{2} H_{5} O H$ )可以合成一种重要的化学中间体碳酸二乙酯( $D E C$ )，主要化学反应是：CO₂(g)+2C₂H₅OH(g) $⇌$ +H₂O(g) ∆H<0。
下图为不同压强下 $D E C$ 的平衡产率随温度的变化图，压强 $p_{1} 、 p_{2} 、 p_{3}$ 由大到小的顺序为，理由是。

(2)、在实际生产合成 $D E C$ 的同时，还伴随着乙醇脱氢生成乙醛的反应 $C_{2} H_{5} O H (g) ⇌ C H_{3} C H O (g) + H_{2} (g) Δ H > 0$ ，下图为在复合铈锆氧化物( $C e_{0.2} Z r_{0.8} O_{2}$ )催化剂作用下，温度对 $D E C$ 产量和选择性的影响。
备注：DEC的产量 $= \frac{m_{D E C}}{V_{反应后混合液}}$ ， $m_{D E C}$ 代表 $D E C$ 的质量， $V_{反应后混合液}$ 代表反应结束恢复至室温后混合液的体积； $D E C$ 的选择性 $= \frac{n_{D E C}}{n_{总产物}}$ ， $n_{D E C}$ 代表 $D E C$ 的物质的量， $n_{总产物}$ 代表总产物的物质的量
图中在 $150 ℃$ 以后，随着温度的升高， $D E C$ 的产量下降，若从平衡角度分析 $D E C$ 产量下降的可能原因是；若从速率角度分析 $D E C$ 产量下降的可能原因是。

(3)、II.通过电解可以实现 $C O_{2}$ 转化为 $H C O O^{-}$ ，后续经酸化转化为 $H C O O H$ ，电解装置原理示意图如下：
写出阴极电极反应式：。

(4)、电解一段时间后，阳极区的 $K H C O_{3}$ 溶液浓度降低，结合化学用语解释其原因。

(5)、可通过测定电解消耗的电量求出制得甲酸的质量，已知电解中转移 $1 m o l$ 电子所消耗的电量为96500库仑，电解结束后消耗的电量为x库仑，理论上制得的甲酸质量为g(列出计算式)，实际得到的甲酸的质量低于理论值，可能的原因是。

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26. 以菱镁矿(主要成分为 $M g C O_{3}$ ，含少量 $S i O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 和 $A l_{2} O_{3}$ )为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
资料1：部分难溶电解质的溶度积(均为 $18 - 2 5^{°} C$ 数据，单位省略)
$K_{s p} [M g (O H)_{2}]$
$K_{s p} [F e (O H)_{3}]$
$K_{s p} [A l (O H)_{3}]$
约为 $1 0^{- 12}$
约为 $1 0^{- 39}$
约为 $1 0^{- 33}$
资料2：滤渣a中有 $S i O_{2}$ 、 $F e (O H)_{3}$ 和 $A l (O H)_{3}$

(1)、菱镁矿煅烧完全分解的化学方程式为。

(2)、“浸镁”过程固体轻烧粉与一定浓度的 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液充分反应， $M g O$ 的浸出率相对低。加热蒸馏， $M g O$ 的浸出率随馏出液体积增大而增大，从化学平衡的角度解释加热、蒸馏操作使浸出率增大的原因。(备注： $M g O$ 的浸出率=(浸出 $M g O$ 的质量/煅烧得到的 $M g O$ 的质量) $\times 100 %$ )

(3)、“浸镁”过程通过调节 $p H$ 可实现 $M g^{2 +}$ 与 $F e^{3 +}$ 、 $A l^{3 +}$ 的分离，进而除去 $F e^{3 +}$ 和 $A l^{3 +}$ 。c(杂质离子) $\leq 1 0^{- 5} m o l / L$ 即可视为沉淀完全，当 $A l^{3 +}$ 完全沉淀时 $c (F e^{3 +})$ 约为 $m o l / L$ 。

(4)、写出滤液a制备 $M g (O H)_{2}$ 的离子方程式。

(5)、该流程中可循环利用的物质是。

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A．航天器太阳能电池阵	B．风力发电	C．普通锌锰电池	D．天然气燃烧

A	B	C	D
制作简单燃料电池	证明 $K_{s p} (C u S) < K_{s p} (Z n S)$	用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液确定待测 $H C l$ 溶液的浓度	由 $F e C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 制取无水 $F e C l_{3}$ 固体

实验I	实验II

无明显现象	先产生白色沉淀，后产生无色气泡

$K_{s p} [M g (O H)_{2}]$	$K_{s p} [F e (O H)_{3}]$	$K_{s p} [A l (O H)_{3}]$
约为 $1 0^{- 12}$	约为 $1 0^{- 39}$	约为 $1 0^{- 33}$