(16分)按要求回答下列问题:
(1)t℃时,已知0.1 mol·L-1HCl溶液中c(OH-)=1×10-11mol·L-1,现将0.2mol·L-1的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合,充分反应后溶液的pH= ;
(2)常温下,0.1 mol·L-1NaHB溶液中存在的离子有:Na+、B2-、HB-、H+、OH-,存在的分子只有H2O;且c(H+)=0.01 mol·L-1,根据题意回答下列问题:
①该溶液中c(HB-)+c(B2-) = mol·L-1
②写出酸H2B的电离方程式 ﹑ 。
③常温下,0.1 mol·L-1H2B溶液c(H+) 0.11 mol·L-1(填>、< 或 =);
(3)①向0.1 mol/L NaAlO2溶液中加入等体积0.1 mol/L NaHCO3溶液,会产生白色沉淀。据此推断AlO2-和CO32-结合H+能力更强的是 ;
②已知CO32-比ClO-结合H+能力更强,则在次氯酸钠溶液中通入少量CO2的离子反应方程式为: ;
③室温下,等浓度的NaAlO2溶液的pH NaClO溶液的pH(填>、< 或 =)。
(7分)醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐。
(1)醋酸钠溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是 (填字母,下同)。
A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小 |
B.升高温度可以促进醋酸电离,而升高温度会抑制醋酸钠水解 |
C.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离 |
D.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离 |
(3)物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的 CH3COONa 溶液和 CH3COOH 溶液等体积混合(混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是 。
(18分)研究SO2、NOx、CO等气体的性质对工业生产和环境保护具有重要意义。
(1)相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应的离子方程式为________________,所得溶液中_________ (填字母编号)。
(2)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均Pt电极,电解质为熔融氧化物。
①乙电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为___________________。
(3)将不同物质的量的H2O(g)和 CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H,得到如下数据:
①由表中数据可知该反应的△H________ 0(填“>”或“<”)。
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、lmol CO、1 mol CO2和2 molH2,则反应在开始时_________进行(填“正向”或“逆向”)。
③实验III中a=______,达平衡时实验II和实验III中H2O(g)的转化率的大小关系为:(填“>”、“<”或“=”)。
钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是_______ _,根据表中数据,浓度均为0.01mol·L—1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是________(填编号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(2)有①100ml 0.1 mol/L NaHCO3 ②100ml 0.1 mol/L Na2CO3两种溶液,溶液中水电离出的H+个数:
① ②(填“>”、“=”或“<”,下同)。溶液中阴离子的物质的量浓度之和:① ②
(3)NaHCO3是一种 (填“强”或“弱”)电解质;写出HCO3―水解的离子方程式: ,常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3―、H2CO3、CO32―、OH―五种微粒的浓度由大到小的顺序为: 。
(4)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
①当150ml 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下2.24LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
②几种离子开始沉淀时的PH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
pH |
7.6 |
5.2 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时, (填离子符号)先沉淀,
Ksp[Fe(OH)2] Ksp[Mg(OH)2] (填“>”、“=”或“<”),要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为 。(KspCu(OH)2=2×10-20mol2·L-2)
(12分)(1)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K;
C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2 ,
则K、K1、K2之间的关系是: 。
(2)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式是 。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,装入锥形瓶中,用一定浓度的标准I2溶液进行滴定,所用指示剂为 ,滴定终点时的颜色变化为 。
(4)用标准NaOH溶液滴定盐酸时,滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,会造成测定结果 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)如果要从氯化铁溶液得到纯氯化铁固体,常采用的方法是 。
把NaHCO3和FeCl3溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程为 。
(6)怎样除去锅炉中难溶的硫酸钙沉淀?
(7)某温度下,水的离子积常数Kw = 1.0×10-12mol2·L-2。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为 。
(选做)现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸.②醋酸.③氢氧化钠.④氯化铵.⑤醋酸铵.⑥硫酸铵.⑦硫酸氢铵.⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+的浓度由大到小的顺序是(填序号)________________.
(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)________________.
(3)将③和④等体积混合后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______ .
(4)已知t℃时,KW=1×10-13,则t℃(填“>”.“<”或“=”)______25℃.在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则a∶b________.
(16分)I.水的电离平衡曲线如图所示,根据图中数据,回答下列问题:
(1)图中A、B、C、D四点的 由大到小的顺序:______。
(2)若从A点到D点,可采用的方法是________________________。
(3)在100℃时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液混合至呈中性,需硫酸和氢氧化钾的体积比为____。
Ⅱ.(1)室温下,向氨水中加入稀盐酸,使其恰好完全中和,所得溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因________________________,所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为____________;
(2)氨水中加入少量氯化铵固体,NH3.H2O的电离平衡_______(“向左”、“向右”或“不”)移动,此时溶液中 _______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(18分)
Ⅰ.(7分)次磷酸(H3PO2)是一种一元中强酸,具有较强的还原性。试回答下列问题:
(1)P的原子结构示意图为 ;
(2)NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”),溶液中有关离子浓度从大到小的顺序为 。
(3)H3PO2可将溶液中的银离子还原为银单质,若氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则该反应的氧化产物的化学式为 。
Ⅱ.(11分)某无机化合物A的相对分子质量为184。在一定条件下,SCl2与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X,且X的水溶液的pH<7。将18.4gA隔绝空气加强热可得到12.8g B和气体单质C。请回答下列问题:
(1)A的化学式为 ,C的电子式为 。
(2)写出SCl2与氨反应的化学方程式: 。
(3)亚硝酸钠和X固体在加热条件下 (填“可能”或“不能”)发生反应,判断理由是 。
(4)请设计检验物质X的实验方案: 。
偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2 ( L )+2N2O4 (L )=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)该反应(Ⅰ)中还原剂是__________。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4 (g) 2NO2 (g) (Ⅱ)
一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将2 mol NO2 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下,上述反应改在体积为3L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”),反应4s后N2O4的物质的量为0.9mol,则0~4s内的平均反应速率v(NO2)=_________________。
(3)25℃时,将1mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_____(用离子方程式表示)。向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将_______(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为____mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数K=2×10-5 mol·L-1)
(1)室温下,pH=13的NaOH溶液中,水电离出的c(H+)=a;pH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的c(H+)=b,则a∶b= 。
(2)中和相同体积、相同pH值的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液,所用相同物质的量浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者关系为 : 。
(3)已知(NH4)2A溶液是中性,又知将H2A溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的
pH 7(选填“>”、“<”或“=”);
(4)氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有: ;用离子方程式表示产生上述现象的原因 。在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象,这种单质是 (填字母)
A.碳 | B.硫 | C.镁 | D.铜 |
(5)在含有Cl—、Br—、I—的溶液中,已知其浓度均为0.1mo1/L,已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10—10、4.1×10—15、1. 5×10—16,若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,试回答:
①当AgBr沉淀开始析出时,溶液中Ag+浓度是 。
②当AgCl沉淀开始析出时,溶液中的I—的浓度为: 。
铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O), 为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
|
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)得到溶液II,需加入氧化剂X, 最适合作氧化剂X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)加入氧化剂X的目的是 。
(3)为了除去Fe3+,需加入物质Y调节溶液的PH值为
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作? 。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;若Fe3+沉淀完全时,在溶液中Fe3+的浓度为1×10-5mol/L, 则此时溶液的PH最小为 .
Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。
(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7),则a b(填“大于”“等于”或“小于”),测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、 和标准比色卡。
(2)有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、 ②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3,两种溶液的叙述不正确是
A.NaHCO3溶液中:c (H+)+c (Na+)=" c" (HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) |
B.Na2CO3溶液中:2c (Na+)=" c" (HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) |
C.①溶液中:c(CO32-)>c(H2CO3) |
D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H2CO3) |
(3)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到 ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生: 。
(4)丙同学往10mL0.10 mol·L-1的Na2CO3溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1的HCl,当溶液中的:
c(Na+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),此时溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),所用HCl的体积 10mL。(填“大于”“等于”或“小于”)
(5)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.40 mol·L-1的Na2CO3溶液和0.20 mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为 mol·L-1。
某海域海水一些化学成分如下表
海水成分 |
Na+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
HCO3- |
Zn2+ |
含量/mol·L-1 |
0.4 |
0.002 |
0.045 |
0.002 |
10-7 |
已知:25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(MgCO3)=6.8×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
某化学小组同学欲在实验制备MgCl2,并提取Zn。设计流程如下:
[假设①②过程溶液体积不变,忽略分离过程的损失]
(1)25℃时测得海水的pH为8.0,其原因是(写离子方程式) 。
(2)下图为溶液pH与对应的Zn2+、[Zn(OH)4]2-物质的量浓度的对数坐标图。
请结合图中数据回答:
试剂X的化学式为 ;由滤液F到沉淀C过程(一般认为离子浓度低于10-5mol/L就是沉淀完全),则调节的pH的范围为 。
(3)同学们发现,把MgCl2溶液蒸发、灼烧所得的白色固体难溶解于水,于是认为其主要成分是MgO。你认为 (填“正确”、“不正确”),原因是(用化学方程式表示) 、 。
(4)由图中c(Zn2+)计算Zn(OH)2的溶度积Ksp= 。
(14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程,回答问题。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液,前者需要消耗的酸液体积 (填“大”“小”或“相同”)
(2)计算溶液②中Fe3+的物质的量浓度为 mol/L
(3)缓冲溶液中存在的平衡体系有: 、 、
此时溶液中c(NH4+) c(Cl-)(填>、=、<)。
(4)在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液,溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理:
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式) 。
(5)常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因: 。
现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与F分别同主族,D、E、F、G同周期;A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子,B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1;E位于B的前一主族。请回答下列问题:
(1)元素G在周期表中的位置 ,F的原子结构示意图为 。
(2)A、C、D三种元素组成一种常见化合物,该化合物所含的化学键类型为 ,工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和单质G,写出该反应的离子方程式 。
(3)D、E元素的最高价氧化物所对应的水化物之间反应的离子方程式为 。
(4)含有E阳离子的盐常用作净水剂,其原因为 。(用离子方程式表示)