高中化学水的电离试题

I．设反应①Fe(s)+CO₂(g)  FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K₁。
反应②Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)的平衡常数为K₂，
在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

T(K)	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

(1)现有反应③CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，这是一个     (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有      (填序号)。
A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)在温度T₁下进行；Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)在温度T₂下进行，已知T₁>T₂，且c(CO₂)>c(H₂O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率       (填序号)
A．前者大    B．后者大    C．一样大  D．无法判断
II．(1)水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L^－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H^＋)＝________mol·L^－1，K_W(25℃)________K_W(100℃)(填“>”、“<”或“＝”)。25 ℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH₄HCO₃固体，对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。

化学式	电离平衡常数(25℃)
HCN	K＝4.9×10^－10
CH3COOH	K＝1.8×10^－5
H2CO3	K1＝4.3×10^－7、K2＝5.6×10^－11

 
①25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为                  ____。
②25 ℃时，相同浓度、相同体积的CH₃COOH溶液和NaOH溶液混合， 则混合溶液中c(Na^＋)________c(CH₃COO^－)(填“>”、“<”或“＝”)
③向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的化学方程式为_______________________________。

硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为:H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-H⁺ + S0₄^2-。
请回答下列有关问题:
（1）Na₂SO₄溶液呈_(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)，其理由是_             
                                                         (用离子方程式表示)。
（2）H₂SO₄溶液与BaC1₂溶液反应的离子方程式为_                             。
（3）在0．l0mol·L^-1的Na₂SO₄溶液中，下列离子浓度关系正确的是_         (填写编号)。

A．c(Na^+)=c(SO4^2-)+c（HSO4^一)+c(H2SO4)

B．c(OH^-)="c(" HSO4^-)+c(H^+)

C．c( Na^+)+c(H^+)=c(OH^-)+c(HSO4^-)+2c(SO4^2-)

D．c( Na^+)=2c(SO4^2-)+2c(HSO4^-)

（4）若25℃时，0．10 mol·L^-1的NaHSO₄溶液中c( SO₄^2-)=0． 029 mol·L^-1，则0． 10 mol·L^-1的H₂SO₄溶液中c( SO₄^2-)      0．029 mol·L^-1(填“<’，、“>”或“=”)，其理由是_          _      _                                                        。
（5）若25℃时，0．10 mol·L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lg0．11，则0．10 mol·L^-1的H₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)=                     mol·L^-1

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。
（1）根据右下能量变化示意图：

写出CO和NO₂反应生成NO和CO₂的热化学方程式                     
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃ (g)  ΔH<0，
其平衡常数K与温度T的关系如下表，试判断K₁      K₂（填“>”、“=”或“<”）

T /K	298	398
平衡常数K	K1	K2

 
（3）下列各项能说明该反应达到平衡状态的是       （填字母序号）
a． v(H₂)_正="3" v(N₂)_逆
b． 容器内压强保持不变
c． 容器中混合气体的密度保持不变
d.： N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1:3:2
（4）氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。

请回答：                                                  
①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因               。
②25⁰C时，将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7，测该混合溶液中c(Cl^-)与c(NH₄⁺)关系为         （填字母序号）
a．c(Cl^-)﹥c(NH₄⁺)    b．c(Cl^-)﹦c(NH₄⁺)
c． c(Cl^-)﹤c(NH₄⁺)     d.无法判断

铁是地壳中含量第二的金属元素，其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛。
（一）工业废水中有一定量的Cr₂O₇^2--和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大的危害，必须进行处理。常用的处理方法是电解法，该法用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
（1）用Fe作电极的目的是____________________________________________________。
（2）阴极附近溶液pH升高的原因是___________（用电极反应式解释）；溶液中同时生成的沉淀还有___________。
（二）氮化铁磁粉是一种磁记录材料，利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁涉及的主要生产流程如下：

已知：①某赤铁矿石含60.0Fe₂O₃、3.6% FeO，还含有Al₂O₃、MnO₂、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

（3）步骤②中加双氧水的目的是__________________，pH控制在3.4的作用是_______________________；已知25℃时，K_sp[Cu(OH) ₂] =2.0×10^-20，该温度下反应：Cu²⁺+2H₂O Cu(OH) ₂+2H⁺的平衡常数K=_______。
（4）如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净？_____________________________________。

（1）常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：

组别	一元酸	NaOH	pH
甲	c(HX)=0.1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=9
乙	c(HY)=c1mol/L	c(NaOH)=0.1mol/L	pH=7

 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c₁        （填“<”、“=”或“>”）0.1。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag－ZSM－5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N₂的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                 、                。
②用C_xH_y（烃）催化还原NO_x也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH₄与NO₂发生反应的化学方程式为                                                    。
（3）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)  +  2H₂(g)    CH₃OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	523K	573K	623K
平衡常数(K)	2.041	0.270	0.012

 
①由表中数据判断△H        0（填“<”、“=”或“>”）。
②某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为          。
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H₂和CH₃OH的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注。

目前工业合成氨的原理是：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H=－93.0kJ /mol；另据报道，一定条件下：2N₂(g)+6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)  △H=" +1530.0kJ" /mol。
（1）氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
（2）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是      。

A．气体体积不再变化，则已平衡

B．气体密度不再变化，尚未平衡

C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动

D．平衡后，压缩装置，生成更多NH3

（3）在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图像如下。

① 表示N₂浓度变化的曲线是        。
② 前25 min 内，用H₂浓度变化表示的化学反应速率是                。
③ 在25 min末刚好平衡，则平衡常数K =           。
（4）在第25 min 末，保持其它条件不变，升高温度，在第35 min末再次平衡。平衡移动过程中H₂浓度变化了1.5 mol·L^－1，在图中画出第25 min ～ 40 min NH₃浓度变化曲线。
（5）已知常温下，NH₄⁺ 的水解常数为1.0×10^－9，则0.1mol/L NH₄Cl溶液pH=           。（忽略NH₄⁺水解对NH₄⁺浓度的影响）

某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，工艺流程如下：

相关数据如下表，请回答以下问题：
表1．几种盐的K_sp

难溶物	Ksp
Ca3(AsO4)2	6.8×10^－19
CaSO4	9.1×10^－6
FeAsO4	5.7×10^－21

 
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准

污染物	H2SO4	As
废水浓度	29.4g/L	1.6g·L^－1
排放标准	pH 6～9	0.5mg·L^－1

 
（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H₂SO₄)=           mol·L^－1。
（2）若酸性废水中Fe³⁺的浓度为1.0×10^－4mol·L^－1，c(AsO₄^3－)=          mol·L^－1。
（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H₃AsO₃弱酸）不易沉降，可投入MnO₂先将其氧化成五价砷（H₃AsO₄弱酸），MnO₂被还原为Mn^2＋，反应的离子方程式为                                             。
（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca₃(AsO₄)₂形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为             ；
②Ca₃(AsO₄)₂在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为                               
                                                                           。
③砷酸（H₃AsO₄）分步电离的平衡常数(25℃)为：K₁=5.6×10^－3 K₂=1.7×10^－7 K₃=4.0×10^－12，第三步电离的平衡常数的表达式为K₃=                           。Na₃AsO₄的第一步水解的离子方程式为：AsO₄^3－+H₂OHAsO₄^2－+OH^－，该步水解的平衡常数（25℃）为：                  （保留两位有效数字）。

某二元酸（H₂A）按下式发生电离：H₂A＝H⁺+HA^－；HA^－H⁺+A^2－。现有下列四种溶液：
① 0.01mol・L¹的H₂A溶液
② 0.01mol・L¹的NaHA溶液
③ 0.02mol・L¹的HCl溶液与0.04mol・L¹的NaHA溶液等体积混合
④ 0.02mol・L¹的NaOH溶液与0.02mol・L¹的NaHA溶液等体积混合
下列关于上述四种溶液的说法正确的是（   ）
A．溶液②中存在水解平衡：HA^―+H₂O H₂A+OH^―
B．溶液③中有：c(HA^－)+2c(A^2－)=c(Na⁺)
C．溶液④中有：c(OH^－)=c(H⁺)+c(HA^－)
D．四种溶液中c (HA^－)浓度大小：③＞①＞②＞④

氧化还原滴定与酸碱中和滴定一样是化学实验室常用的定量测定方法。某氧化还 原滴定的反应体系中有反应物和生成物共六种，，其中H₂SO₃的还原性最强，KMnO₄的氧化性最强。对此反应体系：
(1) 被氧化的元素是_______；发生还原反应的过程是________→______。
(2) 请用这六种物质组织一个合理的化学反应,写出它的离子方程式：_______
(3) 反应中H₂SO₄是_______ (填编号)
A,氧化剂    B.氧化产物   C.生成物    D.反应物
(4) 当有20mL 0.1mol/L的氧化剂参加反应时，电子转移数目是_______ 。
(5) 用标准KMnO₄溶液滴定H₂SO₃时,滴定终点时颜色变化是_______。
(6) 滴定过程中.下列图像所表示的关系正确的是_______(填编号）。

常温下，用0.100 0 mol·L^－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L^－1 CH₃COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是(　　)。

A．点①所示溶液中：c(CH3COO^－)＋c(OH^－)＝c(CH3COOH)＋c(H^＋)

B．点②所示溶液中：c(Na^＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO^－)

C．点③所示溶液中：c(Na^＋)>c(OH^－)>c(CH3COO^－)>c(H^＋)

D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO^－)>c(H^＋)>c(Na^＋)>c(OH^－)

下列说法正确的是
①常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4
②为确定某酸H₂A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH＞7，则H₂A是弱酸；若pH＜7，则H₂A是强酸
③相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的a．蒸馏水 b．0.1 mol·L^—1盐酸、
c．0.1 mol·L^—1氯化镁溶液  d．0.1 mol·L^—1硝酸银溶液中，Ag^＋浓度：a＞d＝b＞c
④用0.2000 mol·L^—1NaOH标准溶液滴定HCl与CH₃COOH的混合溶液（混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L^—1），至中性时，溶液中的酸未被完全中和
⑤将水加热到120℃，pH=6：c（OH^－）< c（H⁺）
⑥醋酸与醋酸钠的pH=7的混合溶液中：c（CH₃COO^－）> c（Na⁺）
⑦0.lmoI·L^-1的硫酸铵溶液中：c（NH₄⁺）> c（SO₄^2－）> c（H⁺）
⑧pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合：c（OH^－）= c（H⁺）

A．③⑤

B．①⑧

C．④⑦

D．②⑥

常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：

实验编号	HA物质的量浓度(mol·L^-1)	NaOH物质的量浓度(mol·L^-1)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸_________________________________________________________。
（2）不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，C是否一定等于0.2________(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A^－)与 c(Na⁺)的大小关系是________________________
（3）丙组实验结果分析，HA是________酸（选填“强”或“弱”）。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝________mol·L^-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。
c(Na⁺)－c(A^-)＝________mol·L^-1    c(OH^-)－c(HA)＝________mol·L^-1