高中化学水的电离填空题

Ⅰ.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，重铬酸钾的溶解度随温度影响较大。工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr₂O₃，杂质为SiO₂、Al₂O₃）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下图。涉及的主要反应是:
6FeO·Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是              。
（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是            。
（3）操作④中，酸化时，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出平衡转化的离子方程式           。
（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因            。
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol/ LH₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺），放于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200 mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^一十S₄O₅^2-）
判断达到滴定终点的依据是            。
Ⅱ.氨作为一种富氢化合物，具有各种优点，特别是氨有着良好的产业基础，价格低廉，氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池示意图，回答下列问题

（1） a电极的电极反应式为_________________________；
（2）反应一段时间后，电解质溶液的pH将_________
（填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）已知：①N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) △H="-92.4" kJ/mol，
②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=-483.6kJ/mol，
试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式：________________________；

(14分)工业上为了测定辉铜矿（主要成分是Cu₂S）中Cu₂S的质量分数，设计了如图装置。实验时按如下步骤操作：

A．连接全部仪器，使其成为如图装置，并检查装置的气密性。

B．称取研细的辉铜矿样品1.000g。

C．将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。

D．以每分钟1L的速率鼓入空气。

E．将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu₂S+O₂=SO₂ +2Cu。
F．移取25.00ml含SO₂的水溶液于250ml锥形瓶中，用0.0100mol/L KMnO₄标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题：
（1）装置①的作用是_________________；装置②的作用是____________________。
（2）假定辉铜矿中的硫全部转化为SO₂，并且全部被水吸收，则操作F中所发生反应的化学方程式为                              
（3）若操作F的滴定结果如下表所示，则辉铜矿样品中Cu₂S的质量分数是_________。

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.04	21.03
2	25.00	1.98	21.99
3	25.00	3.20	21.24

（4）本方案设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作失误），你认为是                                                         （写一种即可）。
（5）已知在常温下FeS 的 Ksp＝ 6.25 × 10 ^－18, H₂S 饱和溶液中 c (H^＋）与 c (S^2－）之间存在如下关系： c² (H^＋) ·c（S^2－) = 1.0×10^－22。在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（Fe²⁺）为 lmol/L，应调节溶液的c（H^十）为__________________。　
（6）某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂的电极的电极反应式______．

(12分)化学实验是研究物质性质的基础。
（1）下列有关实验操作或测量数据不合理的是______(填序号)。
A．用铁坩埚加热CuSO₄·5H₂O晶体测定结晶水质量分数
B．用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
C．用规格为20 mL的量筒，量取16.8 mL的Na₂CO₃溶液
D．用已知浓度盐酸滴定未知浓度氨水，用酚酞做指示剂。
（2） 某废水样品中含有一定量的Na^＋、CO、SO，某研究小组欲测定其中SO的浓度。
实验方案：
ⅰ.用烧杯盛取废水适量，加少量活性炭，除去废水中的杂质；过滤，取滤液；
ⅱ.精确量取20.00 mL过滤后废水试样，选择使用紫色的0.1 mol·L^－1 KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液进行滴定；
ⅲ.记录数据，消耗KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液体积Vml，计算。
①下列滴定方式中，最合理的是(夹持部分略去)________(填字母序号)。

②达到滴定终点时现象是：                                              。SO的浓度的表达式为：                      。
（3） 已知反应: BeCl₂＋Na₂BeO₂＋2H₂O =" 2" NaCl＋2Be(OH)₂ ↓能进行完全， 据此判断下列叙述正确的是:
A、BeCl₂溶液的 pH＜7， 将其蒸干灼烧后得到的残留物为 Be(OH)₂
B、Na₂BeO₂溶液的 pH＞7， 将其蒸干灼烧后得到的残留物为 BeO
C、Be(OH)₂既能溶解于盐酸， 又能溶解于 NaOH 溶液
D、Na₂BeO₂溶液中守恒关系有：C(_Na＋)＋ C(_H＋)= 2c(BeO₂^2－)＋C(OH^－)＋C(H₂BeO₂)
E 、Li 、 Be 、 B 三种元素的第一电离能异常小的 B 元素。

(10分)现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋(CH₃COOH)的总酸量(g/100 mL)
I 实验步骤：
（1）量取10.00 mL食用白醋，用水稀释后转移到100 mL_________________(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液
（2）用酸式滴定管量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2~3滴酚酞作指示剂
（3）用0.100 mol/L NaOH溶液进行滴定。当______________________________________时，停止滴定，并记录NaOH溶液的终读数。重复滴定3次
II 实验记录：

滴 定 次 数	1	2	3	4
V(样品)/mL	20.00	20.00	20.00	20.00
V(NaOH)消耗/mL	15.95	15.00	15.05	14.95

III 数据处理与讨论：
（1）甲同学在处理数据时计算：平均消耗NaOH溶液的体积V=  =" 15.24" mL ；指出他的计算的不合理之处：___________________________；按正确数据处理，可得市售白醋总酸量为____________________g/100 mL
（2）在实验滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是______________(填序号)
a．碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b．碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
c．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再用少量水洗涤内壁
d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出

(6分)某温度时，测得0.01 mol/L NaOH溶液的pH为11，则该温度下，水的离子积K_w=_____________。在此温度下，将pH=" a" 的NaOH溶液Va L与pH=" b" 的硫酸Vb L混合。
①若所得溶液为中性，且a=12，b=2，则Va ：Vb = __________________________
②若所得混合液的pH=10，且a=12，b=2，则Va ：Vb = ______________________

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与N具有相同的质子、电子数目：W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非会属性在同周期主族元素中最强。

（1）Y在周期表中的位置是        。
（2）用电子式表示化合物X₃W的结
构                     。
（3） X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，该
反应的化学方程式是        。
（4）同温同压下，将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中，若所得溶液的pH=7则a     b（填“>”或“<”或“=”）。
（5）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B，该反应的离子方程式是             。
（6）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即：
                  △H=—92.4kJ·mo1^－1
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：

时间	浓度(mo1/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4．0	9．0	0
第10 min	3．8	8．4	0．4
第20 min	3．4	7．2	1．2
第30 min	3．4	7．2	1．2
第40 min	3．6	7．8	0．8

 0min～10min，  W₂ 的平均反应速率           。
②反应在第l0min改变了反应条件，改变的条件可能是          。
a．更新了催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是          。
a．更新了催化剂  b．升高温度 c．增大压强 d．减小A的浓度

(12分) （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95 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则95℃时0.1 mol·L^－1的NaOH溶液中，由水电离出的 c(H^＋)=________mol·L^－1，K_w(25 ℃)______K_w(95℃)(填“>”、“<”或“＝”)。25 ℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH₄Cl 固体，对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。

（2）25℃时，在0.1L 0.2 mol·L^-1的HA溶液中，有0.001mol的HA电离成离子，则该溶液的pH=           ，电离度为             。
（3）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量（已  知如右表数据）。向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的化学方程式为                。

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

 

（本题16分）降低大气中CO₂的含量和有效地开发利用CO₂正成为研究的主要课题。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)  ΔH ＝－1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH ＝－566.0 kJ/mol
③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______________________。
（2）在容积为2L的密闭容器中，充入2mol CO₂和6mol H₂，在温度500℃时发生反应：
CO₂（g）+ 3H₂（g）CH₃OH（g）+ H₂O（g） △H<0。
CH₃OH的浓度随时间变化如图。回答有关问题：

①从反应开始到20分钟时，H₂的平均反应速率v(H₂)＝_________________
②从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是__________________________
A．增大压强    B．加入催化剂   C．升高温度    D．增大反应物的浓度 
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO₂和6mol H₂，保持温度不变，达到新平衡时，CH₃OH的浓度____________1mol.L^-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一种原电池的工作原理为：2Na₂S₂ + NaBr₃ Na₂S₄ + 3NaBr。用该电池为电源，以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使CO₂在铜电极上可转化为甲烷。
①该电池负极的电极反应式为：______________________________________
②电解池中产生CH₄一极的电极反应式为：   ____________________________________。
（4）下图是NaOH吸收CO₂后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－三种成分平衡时的组成分数。

下列叙述正确的是  _____________
A．此图是1.0 mol·L^-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L^-1 HCl溶液的滴定曲线
B．在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c(H₂CO₃)=c(HCO₃^－)=c(CO₃^2－)
C．人体血液的pH约为7.4，则CO₂在血液中多以HCO₃^－形式存在
D．若用CO₂和NaOH反应制取NaHCO₃，宜控制溶液的pH为7～9之间

氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为        。
    
（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH₃)₂CH₃COO] (l)+CO(g)+NH₃(g)[Cu(NH₃)₃] CH₃COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是 。
（填写选项编号）
A．高温、高压    B．高温、低压   C．低温、低压    D．低温、高压
（3）用氨气制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g)  △H＜0
某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH₃和2molCO₂，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为_________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH₃浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。

（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：

弱电解质	H2CO3	NH3·H2O
电离平衡常数	Ka1＝4.30×10^-7   Ka2＝5.61×10^-11	1.77×10^-5

现有常温下0.1 mol·L^-1的(NH₄)₂CO₃溶液，
①你认为该溶液呈        性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是                        。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是                。
A．c (NH₄⁺)＞c (CO₃^2-)＞c (HCO₃^-)＞c (NH₃·H₂O)
B．c(NH₄⁺)+c(H⁺)＝c(HCO₃^-)+c(OH^-)+c(CO₃^2-)
C．c (CO₃^2-) + c (HCO₃^-) +c (H₂CO₃)＝0.1 mol·L^-1
D．c (NH₄⁺)+ c (NH₃·H₂O)＝2 c (CO₃^2-) + 2c (HCO₃^-) +2 c (H₂CO₃)

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为－393.5kJ·mol^－1和－283kJ·mol^－1
则2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝          kJ·mol^－1
（2）将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A．升高温度

B．加入NO

C．加催化剂

D．降低温度

②该反应在第24 min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。
（3）烟气中的SO₂可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na^＋)=________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。
（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，则HCOOH的电离常数=_________。

运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知： ①CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)              △Hl= －91kJ·mol^－l
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2= －24 kJ·mol^－l                ③CO(g) +H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)       △H3= －41 kJ·mol^－l
且三个反应的平衡常数依次为K₁、K₂、K₃
    则反应 3CO(g) +3H₂(g)       CH₃OCH₃(g) +CO₂(g) △H=               .
化学平衡常数K=        （用含K₁、K₂、K₃的代数式表示）。
（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H₂气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H₂(g)      CH₃OCH₃(g) +CO₂(g)，下列能说明反应达到平衡状态是         。
a．体系压强保持不变    B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变       d．CO的消耗速度等于CO₂的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将x mol．L^－l的氨水与y mol．L^－1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c(NH₄⁺)____c（Cl^－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
（4）科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池反应式为：4NH₃+3O₂ = 2N₂+6H₂O，电解质溶液应显           （填“酸性”、“中性”、“碱性”），
写出正极的电极反应方程式                .

(12分)Ⅰ.（1）AgNO₃的水溶液呈                （填“酸”、“中”、“碱”）性，常温时的pH      7（填“>”、“=”、“<”），原因是（用离子方程式表示）：                             ；实验室在配制AgNO₃的溶液时，常将AgNO₃固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以             ________（填“促进”、“抑制”）其水解。
（2）在配制硫化钠溶液时，为了防止发生水解，可以加入少量的               。
Ⅱ. 已知水在25 ℃(A)和T ℃(B)时，其电离平衡曲线如图所示：

（1）25 ℃时，将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则H₂SO₄溶液与NaOH溶液的体积比为           。
（2）T ℃时，若10体积pH₁＝a的某强酸溶液与1体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强Ⅰ碱的pH₂之间应满足的关系是          。
（3）曲线B对应温度下，pH＝3的HCl溶液和pH＝9的某碱溶液等体积混合后，混合溶液的pH>7。请分析其原因：                                  。

10℃时加热NaHCO₃饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化：

温度（℃）	10	20	30	加热煮沸后冷却到50℃
pH	8．3	8．4	8．5	8．8

 
甲同学认为，该溶液的pH值升高的原因是HCO₃^－的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为                             。
乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO₃受热分解，生成了Na₂CO₃，并推断Na₂CO₃的水解程度     （填“大于”或“小于”）NaHCO₃。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：___________________________
（1）只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则     （填“甲”或“乙”）判断正确。试剂X是       。
A、Ba(OH)₂溶液  B、BaCl₂溶液  C、NaOH溶液  D、澄清石灰水
（2）将加热后的溶液冷却到10℃，若溶液的pH等于8．3，则   （填“甲”或“乙”）判断正确。
（3）常温下，在测得PH都等于9的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液中，由水电离的OH^—浓度分别为amol /L和bmol /L，则a与b的比值=                  。

某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：

离子	H^+	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^－	Cl^－
浓度/mol·L^－1	未测定	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

 
根据表中数据判断试样的pH=         。
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g） △H=－241.8kJ·mol^－1
C（s）+1/2O₂（g）="CO" （g）       △H=－110.5kJ·mol^－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：             　　                 。
②洗涤含SO₂的烟气。以下物质可作洗涤剂的是           。
A．Ca(OH) ₂   B．Na₂CO₃  C．CaCl₂D．NaHSO₃
（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，汽缸中的化学反应式为N₂ (g)+O₂(g)2NO(g) △H0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10^－4mol。计算该温度下的平衡常数K=               。
汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，其原因是           。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为        　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　                    。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO（g）=2C（s）+O₂（g）
已知该反应的△H0，判断该设想能否实现并简述其依据：                   。

根据下列化合物：
①NaCl；②NaOH；③HCl；④NH₄Cl；⑤CH₃COONa；⑥CH₃COOH；⑦NH₃·H₂O；⑧H₂O
回答下列问题。
(1)NH₄Cl溶液显       性，用离子方程式表示原因       ，其溶液中离子浓度大小顺序为       。
(2)常温下，pH＝11的CH₃COONa溶液中，水电离出来的c(OH^－)＝       ，在pH＝3的CH₃COOH溶液中，水电离出来的c(H^＋)＝       。
(3)已知纯水中存在如下平衡：H₂O＋H₂OH₃O^＋＋OH^－　ΔH＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，可选择的方法是       (填字母序号)。

A．向水中加入NaHSO4固体

B．向水中加Na2CO3固体

C．加热至100 ℃[其中c(H^＋)＝1×10^－6 mol·L^－1]

D．向水中加入(NH4)2SO4固体

(4)若将等pH、等体积的②NaOH溶液和⑦NH₃·H₂O溶液分别加水稀释m倍、n倍，稀释后两种溶液的pH仍相等，则m       (填“＜”、“＞”或“＝”)n。
(5)除⑧H₂O外，若其余7种物质的溶液的物质的量浓度相同，则这7种物质的溶液按pH由大到小的顺序为       。