高中化学水的电离试题

A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种。常温下进行下列实验：
①将1 L pH＝3的A溶液分别与0.001mol·L^-1  xL B溶液、0.001mol·L^-1 yL D溶液充分反应至中性，x、y大小关系为：y＜x；②浓度均为0.1mol·L^-1A和E溶液，pH：A＜E；③浓度均为0.1mol·L^-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性。
回答下列问题：
（1）D是     溶液，判断理由是                                     。
（2）用水稀释0.1 mol·L^-1B时，溶液中随着水量的增加而减小的是      (填写序号)。
①        ②      ③c(H⁺)和c(OH^-)的乘积    ④OH^-的物质的量
（3）OH^-浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是________(填写序号)。
①反应所需要的时间E>A               ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E         ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余                 ⑥E溶液里有锌粉剩余
（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如右图中的_________曲线(填写序号) 。

（5）室温下，向0.01mol·L^-1 C溶液中滴加0.01mol·L^-1 D溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。

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_______________________________。

高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：MnO₂熔融氧化：3MnO₂+ KClO₃+ 6KOH  3K₂MnO₄+ KCl+3H₂O；
K₂MnO₄歧化：3K₂MnO₄+ 2CO₂＝2KMnO₄+ MnO₂↓+2K₂CO₃。
已知K₂MnO₄溶液显绿色。请回答下列问题：
（1）MnO₂熔融氧化应放在        中加热（填仪器编号）。
①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
（2）在MnO₂熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO₂气体，使K₂MnO₄歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒。

①为了能充分利用CO₂，装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K₂MnO₄溶液中通入CO₂气体，未反应的CO₂被收集到气囊F中。待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞        ，打开旋塞            ，轻轻挤压气囊F，使CO₂气体缓缓地压入K₂MnO₄溶液中再次反应，未反应的CO₂气体又被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K₂MnO₄完全反应。
②检验K₂MnO₄歧化完全的实验操作是                                    。
（3）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为：
2MnO₄^－+5C₂O₄^2­－+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
现称取制得的高锰酸钾产品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00 mL待测液，用0.1000 mol·L^－1草酸钠标准溶液液进行滴定，终点时消耗标准液体积为50.00mL（不考虑杂质的反应），则高锰酸钾产品的纯度为         （保留4位有效数字，已知M(KMnO₄)=158g·mol^－1）。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，则测定结果将         。（填“偏大”、“偏小”、“不变”）

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

回答下列问题。
（1）如右图，某温度（t℃）时水的图像如下，a点离子积K_W=__________mol²·L^-2;该温度下，pH=12的NaOH与pH=2的H₂SO₄等体积混合，溶液显_________性。

（2）25℃时，向0．1mol·L^-1氨水中加入少量NH₄Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH__________,NH⁺₄的物质的量浓度________。（填增大、减小或不变）
（3）体积相等的稀NaOH和CH₃COOH溶液混合，若溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）,则该溶液显______（填“酸性”、“碱性”、“中性”），则混合前c（NaOH）___________C（CH₃COOH）（填“＞”、“＜”或“=”）。
（4）常温时，Fe（OH）₃的K_sp=1×10^-38,要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全（残留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^-5mol·L^-1）,则溶液的pH最小为___________。
（5）用可溶性碳酸盐，可以浸取CaSO₄固体，则溶液浸取过程中会发生反应：
CaSO₄（s）+CO^2-₃（aq）  CaCO₃（s）+SO^2-₄（aq）。
已知298K时，K_SP（CaCO₃）=2．80×10^-9, K_SP（CaSO₄）=4．90×10^-5,则此温度下该反应的平衡常数K为_________（计算结果保留三位有效数字）。

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？_____________________________________。

氯酸钠(NaClO₃)是无机盐工业的重要产品之一。
（1）工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气，然后结晶除去氯化钙后，再加入适量的       （填试剂化学式），过滤后即可得到。
（2）实验室制取氯酸钠可通过如下反应3C1₂+6NaOH5NaC1+NaC1O₃+3H₂O
先往-5℃的NaOH溶液中通入适量C1₂，然后将溶液加热，溶液中主要阴离子浓度随温度的变化如右图所示，图中C表示的离子是         。

（3）某企业采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠。则反应化学方程式为：              。
（4）样品中C1O₃^-的含量可用滴定法进行测定，步骤如下：
步骤1：准确称取样品ag（约2.20g），经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液。
步骤2：从上述容量瓶中取出10.00mL溶液于锥形瓶中，准确加入25mL 1.000mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液（过量），再加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸，静置10min。
步骤3：再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种指示剂，用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗体积15.62mL。
步骤4：                               。
步骤5：数据处理与计算。
①步骤2中反应的离子方程式为        ；静置10min的目的是       。
②步骤3中K₂Cr₂O₇标准溶液应盛放在           （填仪器名称）中。
③为精确测定样品中C1O₃^-的质量分数，步骤4操作为           。
（5）在上述操作无误的情况下，所测定的结果偏高，其可能的原因的原因是       。

（1）一定温度下，向1 L 0．1 mol·L^－1 CH₃COOH溶液中加入0．1 mol CH₃COONa固体，则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)向移动；溶液中的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH₃·H₂O。
已知：a．常温下，醋酸和NH₃·H₂O的电离平衡常数均为1．74×10^－5；
b．CH₃COOH＋NaHCO₃CH₃COONa＋CO₂↑＋H₂O。
则CH₃COONH₄溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”，下同)，NH₄HCO₃溶液呈________性，NH₄HCO₃溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。
（3）99 ℃时，K_w＝1．0×10^－12，该温度下测得0．1 mol·L^－1Na₂A溶液的pH＝6。
①H₂A在水溶液中的电离方程式为_____________________________。
②该温度下，将0．01 mol·L^－1 H₂A溶液稀释到20倍后，溶液的pH＝________。
③体积相等、pH＝1的盐酸与H₂A溶液分别与足量的Zn反应，产生的氢气_____。

A．盐酸多

B．H2A多

C．一样多

D．无法确定

④将0．1 mol·L^－1 H₂A溶液与0．2 mol·L^－1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_______________________________________。

25℃时，用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定25.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是

A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX

B．根据滴定曲线，可得Ka（HY）=10^—5

C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c（X^—）＞c（Y^—）＞c（OH^—）＞c（H^+）

D．HY与HZ混合，达到平衡时：

（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）。