(3)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。已知25℃时，K(NH3·H2O)=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.5×10－2，Ka2=1.0×10－7；Ksp(CaSO4)=7.1×10－5。
第1步：用过量的浓氨水吸收SO2，并在空气中氧化； 第2步：加入石灰水，发生反应Ca+2OH+2NH4+SO4
－1
2+
－
+
2－
CaSO4↓+2NH3·H2O。
①25℃时，0.1mol·L(NH4)2SO3溶液呈________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。 ②计算第2步反应的平衡常数K=________(列出计算式即可)。
【答案】 (1). +41.8 (2). 84％ (3). = (4). 逆 (5). 升高温度(或增大生成物的浓度) (6). 使用催化剂（或增大压强） (7). > (8). 碱性 (9). 1/(1.8×10)×7.1×10 【解析】 【分析】
（1）根据盖斯定律解答。 （2）① 根据三段式解答。 NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)，
－52
－5
起始(mol) 1 1 0 0 转化(mol) x x x x 平衡(mol) 1-x 1-x x x ②根据平衡移动原理解答。
③t2时刻v逆增大，改变的条件是升高温度或增大生成物的浓度；t6时刻平衡不移动，NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)由于这个反应是反应前后气体体积相等的反应，故改变的条件是使用催化剂或增大压强；由图象可知，t4时刻v逆减小，则v(正) >v(逆)。
（3）①由题可知25℃时，K(NH3·H2O)=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.5×10－2，Ka2=1.0×10－7，因为H2SO3的Ka2=1.0×10－7比NH3·H2O的K(NH3·H2O)=1.8×10－5的小，所以SO32-水解程度比NH4+的水解程度大，故25℃时，0.1mol·L－1(NH4)2SO3溶液呈碱性。
9
②加入石灰水，发生反应Ca2++2OH－+2NH4++SO42－
－
－5
－
+
CaSO4↓+2NH3·H2O，由于Ksp(CaSO4)= c(Ca2+) c(SO42
－5
)=7.1×10，K(NH3·H2O)= c(OH) c(NH4)/ c(NH3·H2O)=1.8×10，把它们带入表达式，平衡常数
2
2+
2
－
2
+
2－
2
2
－
2
+
－5
K=c(NH3·H2O)/c(Ca) c(OH) c(NH4) c(SO4)= c(NH3·H2O)/ c(OH) c(NH4)×7.1×10=1/(1.8×10
－52
)×7.1×10－5。
SO3(g)+O2(g) △H1=－241.6 kJ· mol
－1
【详解】(1)①已知SO2(g)+O3(g) ②NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g) △H2=－199.8kJ· mol－1
SO2(g)+NO2(g)，△H=－199.8kJ· mol－1+241.6 kJ· mol－1=+41.8 kJ· mol
②-①得，反应SO3(g)+NO(g)
－1
，故答案为+41.8。
（2）① NO(g)+O3(g)
起始(mol) 1 1 0 0 转化(mol) x x x x 平衡(mol )1-x 1-x x x
v(NO)= (x/2L)/ 2min =0.21 mol· L· min，所以 x=0.84mol，则平衡时NO的转化率α1=0.84mol÷1mol×100％=84％；NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)由于这个反应是反应前后气体体积相等的
－1
－1
反应，若其它条件保持不变，在恒压条件下进行，平衡不移动，则平衡时NO的转化率α2=α1，故答案为84％；=。
② NO(g)+ O3(g)
2min平衡(mol)： 016 0.16 0.84 0.84
保持温度不变，向2min后的平衡体系中再加入0.3 moNO2和0.04 molNO，根据平衡常数与浓度商的关系可知，平衡应该向逆反应方向移动，故答案为逆。
③t2时刻v逆增大，改变的条件是升高温度或增大生成物的浓度；t6时刻平衡不移动，NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)由于这个反应是反应前后气体体积相等的反应，故改变的条件是使用催化剂或增大压强；由图象可知，t4时刻v逆减小，则v(正) >v(逆),故答案为升高温度(或增大生成物的浓度)；使用催化剂（或增大压强）；>。
（3）①由题可知25℃时，K(NH3·H2O)=1.8×10；H2SO3的Ka1=1.5×10，Ka2=1.0×10，因为H2SO3的Ka2=1.0×10－7比NH3·H2O的K(NH3·H2O)=1.8×10－5的小，所以SO32-水解程度比NH4+的水解程度大，故25℃时，0.1mol·L－1(NH4)2SO3溶液呈碱性，故答案为碱性。 ②第2步：加入石灰水，发生反应Ca2++2OH－+2NH4++SO42－
CaSO4↓+2NH3·H2O，
.
NO2(g)+O2(g)，
NO2(g)+ O2(g)，
－5－2－7
由于Ksp(CaSO4)= c(Ca2+) c(SO42－)=7.1×10－5，K(NH3·H2O)= c(OH－) c(NH4+)/ c(NH3·H2O)=1.8×10－5，把它
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们带入表达式，平衡常数K=c2(NH3·H2O)/c(Ca2+) c2(OH－) c2(NH4+) c(SO42－)= c2(NH3·H2O)/ c2(OH－) c(NH4)×7.1×10=1/(1.8×10)×7.1×10 故答案为1/(1.8×10)×7.1×10。
9.钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)－52
－5
2
+
－5
－52
－5
制取CoCl2·
6H2O粗品的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等； ②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
③CoCl2·
6H2O熔点为86℃，加热至110℃～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。 请回答下列问题：
(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式：_____________________________。 (2)加入NaClO3的作用是______________________________。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液II”中加入萃取剂的主要目的是___________________，使用萃取剂时最适宜的pH是_____(填字母序号)。 A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C5.0～5.5 D.9.5～9.8
(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)=7.35×10－11 ，
11
Ksp(CaF2)=1.05×10－10 。 当加入过量NaF后，所得滤液c (Mg2＋)/c (Ca2＋)=________。
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体，在烘干晶体时需采用减压烘干，其原因是___________________________________________。
(1). Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O (2). 将Fe2+氧化为Fe3+ (3). 除去Mn2+ (4). 【答案】
B (5). 0.7 (6). 降低烘干温度，防止产品分解 【解析】 【分析】
（1）Co2O3与加入的亚硫酸钠发生氧化还原反应，再根据化合价升降法进行配平；
（2）根据阳离子完全沉淀的pH值表中数据可知，Fe2+转化为Fe3+，易于调节pH沉淀除去，而NaClO3具有强氧化性，据此分析；
（3）结合工业流程易知，“滤液II”中存在锰元素，根据萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系选取适宜的pH范围；
10－11 ， Ksp(CaF2)=1.05×10－10公式推导c(Mg2＋)/c(Ca2＋)的值； （4）根据Ksp(MgF2)=7.35×
（5）结合已知信息③加热至110℃～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴分析作答。
【详解】（1）Co2O3的化合价为+3价，而浸出液中的Co为+2价，显然其与加入的亚硫酸钠发生了氧化还原反应，其化学方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；
（2）NaClO3具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，易于沉淀，则NaClO3的作用为：将Fe2+氧化为Fe3+， 故答案为Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；将Fe2+氧化为Fe3+；
（3）萃取前溶液中的Co2＋、Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋已经被除去，还剩下Mn2＋，故萃取的目的是除去Mn2
＋
，最适应的pH应该是Mn2萃取率最高的，故B项正确，
＋
答案选B。
Ksp(MgF2)c(Mg2+)nc2(F-)7.35?10-11 = = = 0.7， （4）c (Mg)/c (Ca) = 2+2--10K(CaF)c(Ca)nc(F)1.05?10sp22＋
2＋
故答案为0.7；
6H2O晶体加热至110℃～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴，因此减压烘干，可以降（5）因为CoCl2·
低烘干温度，防止产品分解， 故答案为降低烘干温度，防止产品分解。
【点睛】本题第（4）问考查的溶度积的计算与应用，是近年来常考的考点。找出给定的溶度积与离子浓度比值的关系是解此题的关键，学生要理解溶度积在解题中的实际应用，把握离子浓度之间的关系。另外，
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