高中化学水的电离填空题

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

物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图所示。完成下列填空：

（1）图中X的水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：                   ；
（2）下列物质用于Na₂S₂O₃制备，从氧化还原反应的角度
分析，理论上有可能实现的方案是       （选填编号）。
a．Na₂S + S          b．Z + S        c．Na₂SO₃ + Y       d．NaHS + NaHSO₃
（3）请补充完整焙烧明矾的化学方程式：
___KAl(SO₄)₂·12H₂O +____S    =    ____K₂SO₄ + ____Al₂O₃    + ____SO₂↑ +
（4）研究反应Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ ="=" Na₂SO₄ + S↓ + SO₂↑+ H₂O的速率时，下列方案合理的是  （选填编号）。
a．测定一段时间内生成SO₂的体积，得出该反应的速率
b．研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响，比较反应出现浑浊的时间
c．用Na₂S₂O₃(s)分别与浓、稀硫酸反应，研究浓度对该反应速率的影响
（5）治理含CO、SO₂的烟道气，以铝钒土做催化剂，将CO、SO₂在380℃时转化为S 和一种无毒气体。已知：①硫的熔点：112.8℃、沸点：444.6℃；
②反应每得到1mol硫，放出270kJ的热量。写出该治理烟道气反应的热化学方程式          。
（6）其他条件相同、催化剂不同时，上述反应中SO₂的转化率随反应温度的变化如图。不考虑催化剂价格因素，生产中选铝矾土做催化剂的主要原因是      。

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：                       。

已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。

（1）95 ℃时水的电离平衡曲线应为         (填“A”或“B”)，理由是             。
（2）曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝12的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α₁、α₂表示，则α₁______α₂(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合溶液的pH      7。
（3）在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液与等物质的量浓度的NaHSO₄溶液等体积混合，所得混合液的pH＝        。

(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）。

某溶液可能含有K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cl₂、SO₄^2-、S^2-、NO₃^-中的几种，为确定溶液中的微粒种类，进行如下实验：
①通过观察，发现溶液呈浅黄绿色；
②取少许原溶液，滴加NaOH溶液直至过量，发现先有沉淀生成，后沉淀减少但并不完全消失；
③取少许原溶液，滴加BaCl₂溶液，无白色沉淀生成。
请根据上述信息回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在上述微粒中的________________，肯定不存在的微粒有_______________。
（2）不能确定是否存在上述微粒中的______________________，确定其是否存在的实验方法是____________________（不要求写具体操作过程）。
（3）若步骤②中得到沉淀的最大质量为9.7g，最终剩余沉淀质量为5.8g，据此步骤可确定原溶液中一定存在的微粒的物质的量之比为____________________。
（4）下列离子还可以在原溶液中大量共存的是___________（填字母）。

A．OH^-

B．Fe^2+

C．NH4^+

D．CO3^2-

（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”）

测血钙的含量时,可将2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH₄)₂C₂O₄晶体,反应生成CaC₂O₄沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得H₂C₂O₄后,再用酸性KMnO₄溶液滴定,氧化产物为CO₂,还原产物为Mn²⁺,若终点时用去20mL 1.0×10^-4 mol·L^-1的KMnO₄溶液。
（1）写出用KMnO₄滴定H₂C₂O₄的离子方程式                 。
（2）判断滴定终点的方法是           。
（3）计算:血液中含钙离子的浓度为            mol/L。

(8分)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：

实验编号	HA	NaOH	混合溶液的pH
甲	[HA]＝0.2 mol·L^－1	[NaOH]＝0.2 mol·L^－1	pH＝a
乙	[HA]＝c1 mol·L^－1	[NaOH]＝0.2 mol·L^－1	pH＝7
丙	[HA]＝0.1 mol·L^－1	[NaOH]＝0.1 mol·L^－1	pH＝9
丁	pH＝2	pH＝12	pH＝b

请回答：
(1)不考虑其他组的实验结果，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)c₁________(填“＜”、“＞”或“＝”)0.2 mol·L^－1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前，HA溶液中[A^－]与NaOH溶液中[Na^＋]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A．前者大         B．后者大           C．二者相等       D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________，其中，[A^－]＝________ mol·L^－1(不能做近似计算，回答准确值，结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中，HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“＜”、“＞”或“＝”)[NaOH]，b________(填“＜”、“＞”或“＝”)7。

（1）常温下将0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，试回答以下问题：
①0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）__________0.2mol/LMOH溶液中由水电离出的c（H⁺）； （填“＞”、“＜”、或“=”）
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（Cl^-）-c（M⁺）=_________mol/L。
（2）常温下若将0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7，则说明在相同条件下MOH的电离程度________MCl的水解程度。（填“＞”、“＜”、或“=”）
（3）常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合，则混合溶液的pH_______。（填“＞7”、“＜7”、或“无法确定”）
（4）用0.1032mol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如下所示：

实验序号	0.1032mol/LHCl溶液体积/mL	待测NaOH溶液体积/mL
1	27.83	25.00
2	25.53	25.00
3	27.85	25.00

①待测NaOH溶液的物质的量浓度为_________mol/L。（保留四位有效数字）。
②下列情况可能引起测定结果偏高的是__________。
A．锥形瓶未用待测液润洗
B．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗
C．滴定前滴定管尖嘴中有一气泡，滴定后气泡消失了
D．滴定前，滴定管中的溶液液面最低点在“0”点以下
（5）滴定的方法有酸碱中和滴定、沉淀滴定、络合滴定等。沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，已知一些银盐的颜色和Ksp（20℃）如下，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。

化学式	AgCl	AgBr	AgI	Ag2S	Ag2CrO4
颜色	白色	浅黄色	黄色	黑色	红色
Ksp	1.8×10^-10	5.0×10^-13	8.3×10^-17	2.0×10^-48	1.8×10^-10

滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的_________。
A．KI        B．K₂CrO₄        C．KBr        D．K₂S

按要求填写下列相关内容：
（1）在常温下，将体积为VaL、pH为a的稀硫酸和体积为VbL、pH为b的烧碱溶液混合，若所得混合液为中性。如果a+b=15，则Va：Vb=___________。某温度时，水的离子积常数Kw=1×10^-13.在此温度下，将pH=a的硫酸溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，如果a+b=12，则Va：Vb=___________。
（2）中和相同体积，相同pH的Ba(OH)₂、NH₃·H₂O、NaOH三种稀溶液所用相同浓度的盐酸的体积分别为V₁、V₂、V₃，则三种关系为______________(用“V₁、V₂、V₃”和“>、<、=”表示)。
（3）今有A．盐酸  B．醋酸  C．硫酸三种酸。
①在同体积、同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸氢钠粉末，在相同条件下产生CO₂的体积由大到小的顺序是___________。(填酸的序号并用符号“>、<、=”连接，下同)
②在同体积、同pH的三种酸中，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌粒，若产生相同体积的氢气（同温同压下），则开始反应时速率大小关系是__________，反应所用时间长短关系是_____________。

（1）今有①CH₃COOH ②HCl ③H₂SO₄三种溶液，当它们温度相同、pH相同时，其物质的量浓度由大到小排列的顺序是                （用序号表示）。
（2）某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10^-7mol/L，则此时溶液中c(OH^-)为__________mol/L。
（3）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，请写出最先生成沉淀的离子方程式为                          。
（已知25℃时K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu(OH)₂]=2.2×10^-20）。
（4）下列说法不正确的是           （填序号）。

A．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小

B．物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的

C．除去氯化钠溶液中的Mg^2+，用NaOH溶液沉淀Mg^2+比用Na2CO3溶液效果好，说明相同温度时Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大

D．沉淀反应中常加适当过量的沉淀剂，其目的是使相关离子沉淀完全

氨气在工农业生产中有重要应用。
Ⅰ. （1）如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。

①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_____________________。
②FeSO₄液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe^2＋＋2NH₃·H₂O＝Fe(OH)₂↓＋2NH和________________________。
（2）已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl₄。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是           。

Ⅱ．现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。

某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理（图1）。
（1）关闭a，将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线（图2）。图2中             点时喷泉最剧烈。
（2）从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中，加入             做指示剂；用0.0500 mol•L^-1HCl滴定。终点时溶液颜色由      色变为      色，用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。

（3）据图，计算氨水的浓度为         mol•L^-1；比较当V_HCI=17.50ml时溶液中离子浓度大小关系         。
（4）关于该滴定实验的说法中，正确的是           。

A．锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低

B．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高

C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高

D．滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低

今年入冬以来，银川雾霾天气频繁出现，空气质量很差，严重影响市民的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM_2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^－	Cl^－
浓度/mol·L^－1	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PM₂₅的酸碱性为          ，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．CaCl₂            d．NaHSO₃
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为：N₂(g)+O₂(g)2NO(g) △H>0。若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，1300^oC时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，原因是         。
②目前，在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，反应方程式为        。

A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物已略去）。

（1）若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C+D→B的离子方程式为      。
（2）若A、B为盐，D为强碱，A的水溶液显酸性，则
①C的化学式为           。
②反应B+A→C的离子方程式为                        。
（3）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时，将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。
①若图b符合事实，则D为     （填化学式），此时图b中x        7（填“﹥”“﹤”“﹦”）
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是         （用离子方程式表示）；已知图c中y﹤7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子浓度由大到小的顺序是      。
（4）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a，请写出A+D→C的热化学方程式：                             。