高中化学水的电离填空题

(8分)常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na^＋、A^2－、HA^－、H^＋、OH^－，存在的分子有H₂O、H₂A。根据题意回答下列问题：
（1）写出酸H₂A的电离方程式_______ __  ___。
（2）若溶液M由10 mL 2 mol·L^－1 NaHA溶液与2 mol·L^－1 NaOH溶液等体积混合而得，
则溶液M的pH_     __7(填“>”、“<”或“＝”)，溶液中离子浓度由大到小顺序为_       _      __。
（3）若溶液M有下列三种情况：
①0.01 mol·L^－1的H₂A溶液
②0.01 mol·L^－1的NaHA溶液
③0.02 mol·L^－1的HCl与0.04 mol·L^－1的NaHA溶液等体积混合液，
则三种情况的溶液中H₂A分子浓度最大的为______；pH由大到小的顺序为______。
（4）若溶液M由pH＝3的H₂A溶液V₁ mL与pH＝11的NaOH溶液V₂ mL混合反应而得，混合溶液c(H^＋)/c(OH^－)＝10⁴，V₁与V₂的大小关系为________(填“大于、等于、小于”或“均有可能”)。

Ⅰ.氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
3SiO₂＋6C＋2N₂Si₃N₄＋6CO；DH ＜0。
（1）在容积固定的密闭容器中，分别在三种不同的实验条件下进行上述制备反应，测得N₂的物质的量浓度随时间的变化如图所示，

②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件分别是：②            ；③              。
（2）1 000℃时，在2 L密闭容器中进行上述反应，若起始时N₂浓度为4.0 mol/L，经1小时反应达到平衡状态，此时容器内气体总浓度为10.0 mol/L，则以CO表示的反应速率为        。
Ⅱ.图为Mg—NaClO燃料电池结构示意图。

已知电解质溶液为NaOH溶液,且两电极中有一电极为石墨电极。
（1）Y电极材料为     。
（2）X电极发生的电极反应式为                     。
（3）若该电池开始时加入1L 0.2mol/L的NaOH溶液，然后从下口充入1L 0.1mol/L的NaClO溶液（忽略整个过程的体积变化），当NaClO完全放电时溶液的pH=       。

(12分)某化学课外小组为测定空气中CO₂的含量，进行了如下实验：
（1）配制0.100 0 mol·L^－1和0.010 00 mol·L^－1的标准盐酸。
（2）用0.100 0 mol·L^－1的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)₂溶液10.00 mL，结果用去盐酸19.60 mL。
（3）用测定的Ba(OH)₂溶液吸收定量空气的CO₂。取Ba(OH)₂溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶里，加水至刻度线。取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10 L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀。
（4）过滤上述所得浊液。
（5）取滤液20.00 mL，用0.010 00 mol·L^－1的盐酸滴定，用去盐酸34.80 mL。请回答下列问题：
①配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器________；

A．托盘天平

B．容量瓶

C．酸式滴定管

D．量筒

E．烧杯      
F．胶头滴管      
G．玻璃棒
②滴定操作中，左手__________，右手__________，眼睛________________________。
③Ba(OH)₂溶液的物质的量浓度是________________________________________；
④过滤所得浊液的目的是_________________________________________________；
⑤此空气样品中含CO₂的体积分数为______________________________________。

(12分)通常情况下，微粒A和B为分子，C为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D。假定B的水溶液(B·H₂O)和盐酸充分反应后的溶液为E。请用有关的化学式或微粒符号填空：
（1）用化学符号表示下列4种微粒：A：______；B：______；C：______；D：______。
（2）若E溶液中只有一种溶质，则该溶质中包含的化学键类型是：________，_________。电子式为：___________。该溶液中有关离子浓度的大小为：____________________。
（3）若E溶液是由体积相等的稀盐酸和B的水溶液混合而成，且恰好呈中性，则混合前c(HCl)________c(B·H₂O)(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；混合前盐酸中c(H⁺)和B·H₂O中c(OH^－)的关系为c(H⁺)________c(OH^－)。

Ⅰ.在一个容积固定为2L的密闭容器中，发生反应：aA (g) + bB(g) pC(g) ，△H=?，反应情况记录如下表：

时间/(min)	n(A)/( mol)	n(B)/( mol)	n(C)/( mol)
0	1	3	0
第2 min	0.8	2.6	0.4
第4 min	0.4	1.8	1.2
第6 min	0.4	1.8	1.2
第8 min	0.1	2.0	1.8
第9 min	0.05	1.9	0.3

请根据表中数据仔细分析，回答下列问题：
（1）第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)=            mol•L^－1• min^－1
（2）由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态，若在第2min、第6min、第8 min时分别改变了某一个反应条件，则改变的条件分别可能是：
①第2min                      或                       ；
②第6min                    ；③第8 min                  。
（3）若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ则该反应的△H=    。
（4）反应在第4 min建立平衡，此温度下该反应的化学平衡常数K=           。
（5） 判断第9 min时是否达平衡，说明理由                         。
Ⅱ.已知：常温下，A酸的溶液pH＝a, B碱的溶液pH＝b
（1）若A为盐酸，B为氢氧化钡，且a=3,b=11,两者等体积混合，溶液的pH为    。
A．大于7              B.等于7             C.小于7
（2）若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a=4,b=12，那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为     mol•L^－1，B溶液中水电离出的氢离子浓度为              mol•L^－1。
（3）若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式为：              。

Ⅰ、现有下列仪器或用品：①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨三角漏斗。有下列药品：①NaOH固体；②0.1000mol/L的标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na₂CO₃溶液。试回答以下问题。
（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是                     (全对得分，下同)
（2）配制250mL0.1000mol/LNaOH溶液时，还缺少的仪器是                 。
（3）过滤时，应选用上述仪器中的                            （填编号）
Ⅱ、为测定某H₂C₂O₄溶液的浓度，取25.00mL该溶液于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为c mol/L KMnO₄标准溶液滴定。滴定原理为：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
（1）滴定时，KMnO₄溶液应装在                （填“酸式滴定管”或“碱式滴定管” ）中，达到滴定终点的现象为                                                             。
（2）若滴定时，没用标准液洗涤滴定管，会使得草酸溶液的物质的量浓度_             _        (填“偏高”“偏低”“无影响”)
（3）若滴定时，反应前后的两次读数分别为a和b，则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为          mol/L。
（4）在该溶液与KOH溶液反应所得的0.1 mol/L KHC₂O₄溶液中，c(C₂O₄^2-)＞c（H₂C₂O₄），下列关系正确的是               。

A．c（K^+）+c（H^+）=c(HC2O4^-)+c(OH^-)+c(C2O4^2-)

B．c (HC2O4^-)+ c (C2O4^2-)+ c（H2C2O4）=0.1mol/L

C．c(H^+)＜c（OH^-）

D．c（K^+）=c（H2C2O4）+c(HC2O4^-)+c(C2O4^2-)

某研究小组为测定某软锰矿中MnO₂的质量分数，查阅资料获得如下信息：KMnO₄、MnO₂在酸性条件下均能将草酸钠（Na₂C₂O₄）氧化，反应过程表示为：
2MnO₄^－＋5C₂O₄^2－＋16H^＋＝2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O，MnO₂＋C₂O₄^2－＋4H^＋＝Mn^2＋＋2CO₂↑＋2H₂O
小组成员采用滴定的方法测定软锰矿中MnO₂的质量分数，设计实验如下：准确称取2.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应之后冷却、滤去杂质，将所得溶液转移到100mL容量瓶中并定容；从中分别取出20.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.0200mol·L^－1KMnO₄标准溶液进行滴定，记录最终读数。数据如下：

测定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
初始读数（mL）	0.40	0.10	0.90	0.00
最终读数（mL）	25.05	20.10	21.00	19.90

试回答下列问题：
（1）0.0200mol·L^－1KMnO₄标准溶液应置于   （选填“酸式”或“碱式”）滴定管中；滴定终点如何判断                                                  。
（2）你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO₂的质量分数     （选填“能”或“否”）。若回答“能”，请给出计算结果      （保留小数点后两位）；若回答“否”，试说明原因             。
（3）若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测MnO₂的质量分数偏小的是       。
A．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤
B．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失
C．定容时，俯视刻度线
D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗

水泥是一种重要的建筑材料，水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，它与水泥中CaO的含量有着良好的相关性，因此在特殊情况下可以通过测定其中Ca0的含量预测水泥的强度。为测量某品牌水泥中氧化钙的含量，进行如下实验：
步骤1：熔样：准确称取0．3000g试样置于坩埚中，高温灼烧5分钟后，冷却并研碎，加入2．000g无水碳酸钠混匀后，再高温灼烧10分钟。
步骤2：酸溶：取冷却后的烧结块，加入40mL水后，再加入l0mL稀盐酸和3滴稀硝酸。
步骤3：除杂：在酸溶后所得溶液中慢慢滴加稀氨水使其中的Fe³⁺、Al³⁺转化为沉淀，过滤。
步骤4：沉淀：在滤液中加入草酸铵溶液，加热煮沸后，边搅拌边滴加氨水至弱碱性，静置。
步骤5：溶解：将生成的草酸钙（ CaC₂O₄）沉淀加入到稀硫酸中，加热并搅拌使其完全溶解。
步骤6：滴定：用0．1000 mol·L^－1的KMnO₄溶液进行滴定至微红色出现并保持30s不消失，共用去KMnO₄溶液13．000mL。反应的化学方程式为：2 KMnO₄+5 H₂C₂O₄+3H₂SO₄= K₂SO₄+2MnSO₄+5CO₂↑+8H₂O
（1）写出步骤3中Al³⁺转化为沉淀的离子方程式：                               ；
（2）已知室温下Al（OH）₃的K_sp=1．0×10^－33，欲使溶液中c（Al³⁺）≤l．0xl0^－6mol·L^-1，pH≥              ；
（3）通过计算确定该试样中氧化钙的质量分数（写出计算过程）。

氨气是一种重要的化工原料，但随着工业化进程的加快，氨气也逐渐变成居室里一种重要的污染性气体。
（1）液氨和水类似，也能发生电离：NH₃+NH₃NH₄⁺+NH₂^－，其离子积常数为l．0xl0^－30。现将2．3g金属钠投入1．0 L液氨中，则液氨电离平衡____    移动（填“不”、“正方向”、“逆方向”）；待反应结束后，假设溶液的体积不变，所得溶液中NH₄⁺的浓度为____    。
（2）实验室模拟工业上用氮气和氢气合成氨气时，在反应前将两种气体通过图装置，该装置的作用有三个

①将氮气和氢气干燥：
②使氮气和氢气充分混合；
③____       ，从而提高氮气和氢气的利用率。
（3）实验室可用氨气通过红热的氧化铜制取氮气，写出该反应的化学方程式：____                                        。
（4）家庭空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂，如混凝土防冻剂尿素会和水缓慢发生反应：CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）2NH₃（g） +CO₂（g），该反应的平衡常数表达式为K=             。
（5）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）; △H=180Kj·mol^－l
4NH₃（g）+5O₂（g） =4NO（g）+6H₂O（g）; △H= －908Kj·mol^－l
请写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式：                       。

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量（通常以1kg样品中含NaNO₂的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验方案：（提示 ： 无色气体B遇空气显红棕色）

（1）甲方案②中常用                      做指示剂。若需配制80 mL0.001 mol·L-1的Na₂S₂O₃标准溶液。现给出下列仪器(配制过程中可能用到):①50 mL烧杯②胶头滴管③天平④80 mL容量瓶⑤100 mL容量瓶⑥玻璃棒,按使用仪器的先后顺序排列正确的是          

A．③①⑤⑥②

B．③①⑥④②

C．③①⑥⑤②

D．③①④⑥②

请写出配制Na2S2O3标准溶液时定容的操作                     
（2）已知酸性条件下MnO^4—被还原为Mn²⁺，请写出乙方案①的离子方程式                      
（3）若取样品ag，按乙方案进行测定，准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性KMnO₄溶液（过量）与溶液A反应。反应后溶液用0.0010mol/L(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至溶液紫色刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液10.00mL.则1kg样品中 NaNO₂的质量为_______mg.
（4）若乙方案②中使用的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液暴露在空气中时间过长，则会导致测定出的NaNO₂含量                     （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）
（5）小组经过讨论，认为          方案更佳，原因是                                。

(12分)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ +6H⁺ =2Mn²⁺ +10CO₂↑ +8H₂O
用4mL0.001mol/LKMnO₄溶液与2mL0.01mol/LH₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	10%硫酸溶液的体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2mL	20	无
Ⅱ	2mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ	2mL	30	无
Ⅳ	1mL	20	1mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应使用实验       和      （用Ⅰ～Ⅳ表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，应使用实验     和      。     
（2）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究       对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是                               。
（3）在分析化学中常用Na₂C₂O₄晶体作为基准物质测定KMnO₄溶液的浓度。在H₂SO₄溶液中，反应如下：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
①用托盘天平称取W g Na₂C₂O₄晶体。
②将WgNa₂C₂O₄配成100 mL标准溶液，量取20.00 mL置于锥形瓶中，
酸性KMnO₄溶液应装在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
③若滴定管的起始读数和终点读数如图所示，则酸性KMnO₄的物质的浓度为________ （填表达式，用W表示）。

已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如下图所示：

（1）则25℃时水的电离平衡曲线应为       (填“A”或“B”)。
（2）95℃时水的离子积K_W＝                   。
（3）25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H₂SO₄溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比为           。
（4）95℃时，若100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与强碱的pH₂之间应满足的关系是            。
（5）曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：                                             。

（本题共15分）二氧化氯（ClO₂）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO₂。

（1）B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是                                           ；
（2）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。根据右上图所示的NaClO₂的溶解度曲线，请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂的操作步骤：
a           ；b           ；③洗涤；④干燥。
（3）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol·L^—1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。
（已知2 Na₂S₂O₃ + I₂ →Na₂S₄O₆ + 2NaI）
①配制70 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                                                   。
②步骤2中发生反应的离子方程式为：                                             。
③判断滴定终点的现象                                                    。
原ClO₂溶液的浓度为           g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果             ；若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果             。（填 “偏高”“偏低”或“不变”）

（一）如图所示，当关闭K时，向A（恒容）中充入1mol X、1mol Y，向B（带有活塞）中充入2mol X、2mol Y，起始时，V(A)＝V(B)＝aL。在相同温度和催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下列反应：2X(g)＋2Y(g) Z(g)＋2W(g)  ΔH＜0，达到平衡(Ⅰ)时，V(B)＝0.8aL。请回答：

（1）B中X的转化率α(X)B为        ；
（2）A中W和B中W的物质的量比较：n(W)A     n(W)B（填大于、小于、等于）；
（3）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，B的体积为        （用α的代数式表示，连通管中气体体积不计）。
（二）草酸晶体的组成可表示为：H₂C₂O₄·XH₂O，为测定X值，进行下列实验：
①称取wg草酸晶体配成100.0mL水溶液；
②取25.00mL所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为
c mol·L^-1KMnO₄溶液滴定。滴定时，所发生的反应为：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
请回答下列问题：
（1）若滴定时，反应前后的两次读数分别为a和b，则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为                   ，由此计算出草酸晶体的X值是                   。
（2）假设滴定终点时，用去VmL KMnO₄溶液，则待测草酸的物质的量浓度为       mol·L^-1。

(6分)25 ℃时，将体积为V_a、pH＝a的某一元酸与体积V_b、pH＝b的某一元碱混合，请完成下题。
（1）若a+b＝14，2V_a＝V_b，碱是NaOH，反应后所得溶液pH小于7。由此你能得到的结论是____________。
（2）若a+b＝13，酸是盐酸，碱是KOH，现用盐酸滴定50.00 mL KOH溶液，当滴定到溶液的pH＝2时，消耗盐酸11.11 mL。则b＝________。
（3）若已知V_a<V_b和a＝0.5b，酸是强酸，碱是强碱，酸和碱恰好中和，则a的取值范围是__________。