23．（12分）（2015•上海）白云石的主要成份是CaCO3•MgCO3，在我国有大量的分布．以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途．白云石经煅烧、消化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离．碳化反应是放热反应，化学方程式如下：

Ca（OH）2+Mg（OH）2+3CO2⇌CaCO3+Mg（HCO3）2+H2O

完成下列填空

（1）Ca（OH）2的碱性比Mg（OH）2的碱性强（选填“强”或“弱”）

Ca（OH）2的溶解度比Mg（OH）2的溶解度大（选填“大”或“小”）

（2）碳化温度保持在50～60℃．温度偏高不利于碳化反应，原因是二氧化碳的溶解度小、碳酸氢镁分解．温度偏低也不利于碳化反应，原因是反应速率较小．

（3）已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在10min到13min之内钙离子的反应速率为0.009mol/（L•min）．15min之后钙离子浓度增大，原因是CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2（用化学方程式表示）．

（4）Mg原子核外电子排布式为1s22s22p63s2；Ca原子最外层电子的能量高于Mg原子最外层电子的能量．（选填“低于”、“高于”或“等于”）

考点：真题集萃；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；镁的化学性质；镁、铝的重要化合物．

分析：（1）金属性越强，对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强，氢氧化钙微溶于水，而氢氧化镁难溶；（2）温度过高，二氧化碳的溶解度减小，且碳酸氢镁不稳定，如温度过低，反应速率较小；（3）在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L，结合v=计算速率；15min之后钙离子浓度增大，原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙；（4）Mg原子核外有12个电子，Ca原子核外电子层数比Mg多，原子半径大，最外层电子距离原子核较远．

解答：解：（1）金属性Ca＞Mg，金属性越强，对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强，则Ca（OH）2的碱性比Mg（OH）2的碱性强，氢氧化钙微溶于水，而氢氧化镁难溶，则Ca（OH）2的溶解度比Mg（OH）2的溶解度大，故答案为：强；大；（2）温度过高，二氧化碳的溶解度减小，且碳酸氢镁不稳定，不利于碳化反应，如温度过低，反应速率较小，也不利于不利于碳化反应，故答案为：二氧化碳的溶解度小；碳酸氢镁分解；反应速率较小；（3）在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L，v===0.009mol/（L•min），15min之后钙离子浓度增大，原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，反应的方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，故答案为：0.009mol/（L•min）；CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2；（4）Mg原子核外有12个电子，子核外电子排布式为1s22s22p63s2，Ca原子核外电子层数比Mg多，原子半径大，最外层电子距离原子核较远，则能量较高，故答案为：1s22s22p63s2；高于．

点评：本题为2015年上海高考题第四题，综合考查难溶电解质的溶解平衡、化学反应速率以及核外电子排布等知识，侧重于化学与生活、生产的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．

五、（本题共12分）

24．（12分）（2015•上海）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品．下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过．

完成下列填空：

（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式．2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑

（2）离子交换膜的作用为：防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢氧化钠反应而使产品不纯、防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢气反应遇火反应而引发安全事故．

（3）精制饱和食盐水从图中a位置补充，氢氧化钠溶液从图中d位置流出．（选填“a”、“b”、“c”或“d”）

（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质．

写出该反应的化学方程式2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O

（5）室温下，0.1mol/L NaClO溶液的pH＞0.1mol/L Na2SO3溶液的pH．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣浓度从大到小的顺序为c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）．

已知：H2SO3Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7

HClOKi1=2.95×10﹣8

H2CO3Ki1=4.3×10﹣7Ki2=5.6×10﹣11．

考点：电解原理．

分析：（1）电解精制饱和食盐水生成氯气、氢气、烧碱；（2）阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过；（3）电解饱和食盐时阳极阴离子Cl﹣、OH﹣放电，Cl﹣的放电能力强于OH﹣，阳极发生的方程式为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，阴极：2H++2e﹣═H2↑；H2、NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为d，Cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入；（4）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，发生氧化还原反应，结合质量守恒可书写化学方程式；（5）H2SO3Ki1=1.54×10﹣2，Ki2=1.02×10﹣7，HClOKi1=2.95×10﹣8 ，说明ClO﹣水解程度大于SO32﹣；H2SO3Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7，H2CO3Ki1=4.3×10﹣7Ki2=5.6×10﹣11．说明SO32﹣水解程度小于CO32﹣；

解答：解：（1）电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱，反应的离子方程式为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；（2）阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电解电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯；故答案为：防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢氧化钠反应而使产品不纯；防止阳极生成的氯气与阴极生成的氢气反应遇火反应而引发安全事故；（3）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；Cl2在阳极，依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入，即进口为a，故答案为：a，d；（4）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，反应的方程式为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，故答案为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；（5）H2SO3 Ki1=1.54×10﹣2，Ki2=1.02×10﹣7，HClOKi1=2.95×10﹣8 ，说明ClO﹣水解程度大于SO32﹣，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na2SO3溶液的pH，依据电离平衡常数大小比较，H2SO3Ki1=1.54×10﹣2 Ki2=1.02×10﹣7，H2CO3Ki1=4.3×10﹣7Ki2=5.6×10﹣11．说明SO32﹣水解程度小于CO32﹣，浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32﹣、CO32﹣、HSO3﹣、HCO3﹣浓度从大到小的顺序为c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣），故答案为：＞，c（SO32﹣）＞c（CO32﹣）c（HCO3﹣）＞c（HSO3﹣）．

点评：本题考查了电解原理的分析，电极分析判断方法，化学方程式书写，主要是弱电解质电离程度大小和盐类水解的原理应用，离子浓度大小比较，题目难度中等．

六、（本题共12分）

25．（12分）（2015•上海）过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面．工业生产过程如下：

①在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；

②不断搅拌的同时加入30% H2O2，反应生成CaO2•8H2O沉淀；

③经过陈化、过滤，水洗得到CaO2•8H2O，再脱水干燥得到CaO2．

完成下列填空

（1）第①步反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2=2NH3•H2O+CaCl2．

第②步反应的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl．

（2）可循环使用的物质是NH4Cl．