高中化学水的电离简答题

在t℃时，某NaOH稀溶液中，c(H⁺)=10^-a mol/L，c(OH^-)=10^-b mol/L，已知a+b=12，则：
（1）该温度下，水的离子积常数Kw=                    。
（2）该温度下，将100mL 0.1mol/L的稀硫酸与100mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=     ，此时该溶液中由水电离的c(OH^-)=             mol/L。
（3）该温度下，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与强碱的pH₂应满足的关系是            。
（4）该温度下，pH=3的硫酸溶液和pH=9的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH        （填>7、=7、<7）；pH=3的醋酸溶液和pH=9的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH        （填>7、=7、<7）。

Ⅰ．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的 CO₂含量并加以开发利用， 引起了各国的普遍重视。工业上有一种方法是用 CO₂生产燃料甲醇。一 定条件下发生反应：CO₂(g) +3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)。右图表示该 反应进行过程中能量(单位为 kJ•mol -1)的变化。
（1） 为探究反应原理，现进行如下实验：T₁℃时,在体积为 1L 的密闭容器中，充入 1mol CO₂和 3mol H₂，测得CO₂和 CH₃OH(g) 的浓度随时间变化如 图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率 v(H₂) 为            mol•L^-1•min^-1。
（2）温度变为 T₂℃(T₁ > T₂)，平衡常数 K (填“增大”、 “不变”或“减小”)。
（3）下列措施中能使 n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           
A升高温度  B加入催化剂    C将 H₂O(g)从体系中分离
D再充入 1molCO₂和 3molH₂  E．充入 He(g)，使体系总压强增大。
Ⅱ．在温度 t℃，某 NaOH 的稀溶液中 c(H+)=10—amol／L，c(OH—)=10—bmol／L，已知 a+b=12，该温度下水的离子积 Kw=                               ；t             25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。
向该溶液中逐滴加 pH=c 的盐酸(t℃)，测得混合溶液的部分 pH 如右表 所示。假设溶液混合前后的体积变化 忽略不计，则 c 为             

(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛，但也会对环境造成污染，如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题：
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO₃溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1molL^-1H₂SO₄洗涤Fe粉，主要反应的化学方程式为                   ，之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性；
②将KNO₃溶液的pH调至2.5；
③向②调节pH后的KNO₃溶液中持续通入一段时间N₂，目的是           。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO₃溶液。充分反应后，取少量反应液，加入足量NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，请根据以上信息写出Fe粉和KNO₃溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N₂H₄)作燃料。NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为                 。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH₃（标准状况，溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH₃的过程中，溶液的导电能力   _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是           ；水的电离程度         (填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH₃完全反应后的溶液中继续通入NH₃，所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是        (填字母编号)。
a．c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)＞c(NH₄⁺)     b．c(NH₄⁺)＞c(C1^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
c．c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)     d．c(C1)＝c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＝c(OH^-)

研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I．某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下：步骤一，取25 mL一定浓度的NaOH溶液，通人CO₂气体至过量；步骤二，加热煮沸步骤一所得溶液；步骤三，另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合，即得碳酸钠溶液。
（1）完成步骤一可选的化学试剂有：稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等，需要的装置如下所示。

①各装置正确的连接顺序为          （用a、b、c、d表示）。
②检查整套装置气密性的方法是                   。
③装置A中常用药品为          ；装置C中化学药品的作用是         。
（2）写出步骤三中发生反应的离子方程式                   。
（3）有同学提出“步骤二”没有必要，请你简述自己的看法                。
Ⅱ．实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石（已知蛇纹石中含有MgO、SiO₂．CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物）模拟制备氧化镁的流程如下：

（1）过滤需要的玻璃仪器有             。
（2）沉淀Ⅱ的成分为               ，请用离子方程式表示生成沉淀的过程         （写出一个即可）。
（3）纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为                  。
（4）已知l0%的纯碱溶液密度为1．06g／cm³，则其物质的量浓度为____        ，

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按
投料，在时，不同温度下SO₂的平衡转化率。

（1）该反应是_         反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）时，将含10 mol SO₂的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO₂的物质的量是        mol。
（3）硫酸厂尾气（主要成分为SO₂、O₂和N₂）中低浓度SO₂的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气，若尾气中SO₂与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH₄）₂SO₃溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是     （填序号）。

②用MnO₂与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO₄
i．得到MnSO₄的化学方程式是       
ii．该吸收过程生成MnSO₄时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO₂的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO₂转化为H₂SO₄生成H₂SO₄反应的化学方程式是____；由图乙可知pH的降低       SO₂的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是              。

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中，亚氯酸钠(NaClO₂)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出
NaClO₂·3H₂O；
②常温下，Ksp(FeS)=6．3×10^-18；Ksp(CuS)=6．3×10^-28；Ksp(PbS)=2．4 ×10^-28
（1）反应I中发生反应的离子方程式为      。
（2）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O晶体的所需操作依次是      (填写序号)。
a．蒸馏   b．蒸发浓缩   c．过滤   d．冷却结晶    e．灼烧
（3）印染工业常用亚氯酸钠(NaClO₂)漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO₂。下表是25℃时HClO₂及几种常见弱酸的电离平衡常数：

弱酸	HClO2	HF	H2CO3	H2S
Ka／mol·L^-1	1×10^-2	6.3×10^-4	K1=4.30×10^-7 K2=5.60×10^-11	K1=9.1×10^-8 K2=l.1×10^-12

 ①常温下，物质的量浓度相等的NaClO₂、NaF、NaHCO₃、Na₂S四种溶液的pH由大到小的顺序为        (用化学式表示)；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaClO₂两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：              (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na₂S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺离子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是        ；常温下，当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10^-5mol·L^-1)此时体系中的S^2-的浓度为          。
（4）Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ，若生成气体a的体积为1．12L(标准状况)，则转移电子的物质的量为   。

硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：
SO₂（g）＋2CO（g）＝2CO₂（g）＋1/xS_x（s）  △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO₂（g）＝2CO₂（g）＋3/xS_x（s）  △H＝bkJ/mol。
则COS（g）生成CO（g）与S_x（s）反应的热化学方程式是                     。
（2）雄黄(As₄S₄)和雌黄(As₂S₃)是提取砷的主要矿物原料。已知As₂S₃和HNO₃有如下反应：
As₂S₃+10H⁺+ 10NO₃⁻=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+ 2H₂O，当生成H₃AsO₄的物质的量
为0.6 mol反应中转移电子的数目为       ，
（3）向等物质的量浓度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H₂S、HS⁻、S²⁻的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如下图所示（忽略滴加过程H₂S气体的逸出）。
①B表示     。
②滴加过程中，溶液中微粒浓度大小关系正确的是      (填字母)。
a．c(Na⁺)= c(H₂S)+c(HS⁻)+2c(S²⁻)
b．2c(Na⁺)=c(H₂S)+c(HS⁻)+c(S²⁻)
c．c(Na⁺)=3[c(H₂S)+c(HS⁻)+c(S²⁻)]
③NaHS溶液呈碱性，当滴加盐酸至M点时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                                                        
（4）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：

① 写出反应器中发生反应的化学方程式是                  。
② 电渗析装置如右图所示，写出阳极的电极反应式              。该装置中发生的总反应的化学

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？_____________________________________。