(7分)(1)常温下,已知0.1 mol·L—1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10—8,则溶液的pH=_____________。
①pH=3的HA与pH=l1的NaOH溶液等体积混合;反应的离子方程式为______________;混合溶液中,各离子的物质的量浓度大小关系是____________;
②0.2 mol·L—1HA溶液与0.1 mol·L—1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中(溶液体积变化忽略不计):c(H+)+ c(HA)— c(OH-)=" ____________" mol·L—1。
(2)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=___________。
①该温度下(t℃),将100mL0.1 mol·L—1的稀H2SO4与100mL0.4 mol·L—1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=___________;
②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是_______________。
(17分)二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
(2)已知在一定温度下,以下三个反应的平衡常数为k1、k2、k3:
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1的食盐水(惰性电极),电解一段时间后,收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)
①二甲醚燃料电池的负极反应式为_____________。
②电解后溶液的PH=_________________________
(4)工业合成氨的反应为:mol-1
已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行,测得数据如下表:
根据表中数据计算:
①0 min~1 min内N2的平均反应速率为_________
②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol,化学平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不移动”),该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)
(5)常温下,将0.2molHCOOH和0.1molNaOH溶液等体积混合,所得溶液的PH<7,说明HCOOH的电离程度____________HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)。该溶液中[HCOOH]-[OH-]+[H+]=______mol
(Ⅰ)水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从 增加到 。
(2)将100℃下的pH=8的Ba(OH)2溶液与100℃下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
(Ⅱ)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) |
B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) |
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) |
D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) |
(3)若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
(4)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
(5)若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系是c(NH4+) c(Cl-)。
(10分)神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一,它是中国第五艘搭载太空人的飞船。神舟十号飞船发射成功后,将与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器进行交会对接,开展相关空间科学试验。火箭推进器是成功发射的重要因素,事实上,推进器的发展经历了一个漫长的过程。
(1)20世纪前,黑火药是世界上唯一的火箭推进剂,黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成,黑火药爆炸的化学方程式为:S+3C+2KNO3=K2S+N2↑+3CO2↑。
①K2S的电子式为 。
②取黑火药爆炸后的残留固体,加水溶解过滤,得到滤液。写出检验此溶液中是否含有K+的实验操作方法 。
(2)20世纪60年代,火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等,可燃物有肼(N2H4)、液氢等。
①肼(N2 H4)溶于水显碱性,其原理与氨相似,但其碱性不如氨强,写出其溶于水呈碱性的离子方程式: 。
②一种与N2 H4电子数相等的绿色氧化剂,能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO4,使油画变白、翻新,化学方程式为: 。
(3)以上的火箭推进剂一般含有氮元素,含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物,具有很强的爆炸性,86g该化合物爆炸分解会生成标况下N267. 2L和另一种气体单质H2。写出其爆炸的化学方程式 。
(1)已知:Fe(s)+O2(g)=FeO(s) △H=-272.0kJ•mol-1
2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) △H=-1675.7kJ•mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。
(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。
①据图判断该反应是 (填“吸”或“放”)热反应,当反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”);
②其中B历程表明此反应采用的条件为 (选填序号)。
A.升高温度 B.增大反应物的浓度
C.降低温度 D.使用催化剂
(3)1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(S)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)。该反应的平衡常数表达式为 ;已知K1000℃ < K1200℃, 若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)常温下,如果取0.1mol·L-1HA溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比为 ;
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“<”、“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号) 。
a.NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
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)
肼(N2H4)是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛。
(1)写出肼的电子式 ,1mol N2H4 中有 个极性共价键。
(2)NH3与NaClO反应可以得到肼,该反应的化学方程式为 。
(3)发射火箭时,肼(N2H4)为燃料,双氧水作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知1.6g液态N2H4在上述反应中放出64.22kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:_________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时负极反应式为 。
(5)肼性质与氨气相似,易溶于水,可发生如下电离过程:
I、N2H4+H2ON2H5++OH— II、N2H5++H2ON2H62++OH—
①常温下,某浓度N2H6C12溶液的pH为5,则该溶液中由水电离产生的c(OH—)= 。
②已知在相同条件下过程I的进行程度大于N2H5+ 的水解程度。常温下,若0.2 mol/L N2H4溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+ 、N2H4·H2O、Cl—、OH—、H+粒子浓度由大到小的顺序为____________。
(12分)(1)物质的量浓度相同的三种盐NX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是 。
(2)比较下列溶液的pH(填“>”“<”或“=”):
①0.1 mol·L-1Na2CO3溶液 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液
②0.1 mol·L-1NH4Cl溶液 0.01 mol·L-1NH4C1溶液
(3)把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4中,用导线两两相连,可以组成各种原电池。若a、b相连,a为负极;c、d相连,c极发生氧化反应;a、c相连,c为正极;b、c相连,电流由c极流向b极,则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(4)将AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后所得的固体的主要成份是 。
(5)氯化铁溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是(用离子方程式表示):
(6)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时,溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”),离子反应总方程式为: 。
氮元素可以形成多种氢化物,如NH3、N2H4等。
(1)据报道,2016年中国将发射“天宫二号”空间实验室,并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”交会对接。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式:______________.
(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g),该反应的平衡常数和温度关系如下所示:
T/℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
①该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
②已知原料气中的氨碳比为x,CO2的平衡转化率为a,在一定温度和压强下,a与x的关系如下图所示。a随着x的增大而增大的原因是__________。图中A点处,NH3的平衡转化率为__________。
(3)①在氢水加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离程度____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),的值__________。
②室温下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是__________________(用离子方程式表示),该反应的平衡常数为__________(用含a的数学表达式表示)。
氮元素的化合物应用十分广泛。请回答:
(1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,该反应的热化学方程式为 。
(2)298 K时,在固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298k时,该反应的平衡常数为 L ·mol-1(精确到0.01)。
②下列情况不是处于平衡状态的是 :
a.混合气体的密度保持不变;
b.混合气体的颜色不再变化;
c.气压恒定时。
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.3" mol·mol-1,n(N2O4)="0.6" mol·mol-1,则此时V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①b点时,溶液中发生水解反应的离子是______;
②在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
根据题给信息,完成下列各小题:
Ⅰ、某造纸厂排出的废水,经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外,其它成分为c(Na+)=4×10—4mol/L,c(SO42—)=2.5×10—4mol/L,c(Cl—)=1.6×10—5 mol/L,c(NO3—)=1.4×10—5 mol/L,c(Ca2+)=1.5×10—5 mol/L,则该废水的pH为________。
Ⅱ、有四种一元酸HA、HB、HC、HD,相同物质的量浓度的NaD和NaB溶液的pH,前者比后者大;NaA溶液呈中性;1mol/L的KC溶液遇酚酞试液呈红色;同体积、同物质的量浓度的HB、HC分别作导电性试验,发现后者的导电性比前者强,则这四种酸的酸性由强到弱的顺序为______________________。
Ⅲ、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物质的量浓度(mol/L) |
NaOH物质的量浓度(mol/L) |
混合溶液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸__________(填“强酸”或“弱酸”);
(2)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=__________mol·L-1。
(3)②组情况表明,c__________0.2 mol/L(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是___________。
(4)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度__________NaA的水解程度(选填“大于”、“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。
I、常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题:
(1)在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-(填:“能”或“不能”) 大量共存。
(2)已知在25℃时,CO32-水解反应的平衡常数(即水解常数用Kh表示)
当溶液中c(HCO3-)︰c(CO32-)=2︰1时,溶液的pH= 。
(3)当混合液的pH=________时,开始放出CO2气体。
II、(1)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡____________________(填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为______________。
(2)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(3)25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,向所得溶液中滴加b L氨水后溶液呈中性,则所滴加氨水的浓度是________mol·L-1。(用含a 、b 的式子表示)(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol·L-1)
(10分) 25℃时,电离平衡常数:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
H2C4H4O6(酒石酸) |
H2SO3 |
电离平衡常数 |
2.0×10-5 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5 |
K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8 |
回答下列问题:
(1)pH相同的下列物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,e.Na2C4H4O6;物质的量浓度由大到小的顺序是 (填字母)。
(2)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH== (已知lg2=0.3)。
(3)常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系正确的是
A.c(Na+) > c(ClO-) >c(HCO3-) >c(OH-)
B.c(Na+) > c(HCO3-)>c(ClO-) > c(H+)
C.c(Na+) ==" c(HClO)" +c(ClO-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)+ c(CO32-)
D.c(Na+) + c(H+)== c(ClO-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)
E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)== c(OH-) + c(CO32-)
(4)写出少量的CO2通入NaClO溶液中的化学方程式 。
(5)0.1mol/L的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6-)+2 c(C4H4O62-)= 。(用准确的数值表示)
某温度下,水的离子积Kw=l×10-13。有酸溶液A,pH=a;碱溶液B,pH=b。为测定A、B混合后溶液导电性的变化以及探究A、B的相关性质,某同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时,烧杯中应盛 (选A或B)溶液。
(2)若A为一元强酸,B为一元强碱,且a+b=13。该同学在烧杯中先加入其中一种溶液,闭合开关K,测得烧杯中灯泡的亮度为10(假设亮度由暗到亮表示为1、2、3、…10、11、12、… 20)。断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,停止滴加溶液并闭合开关K,此时灯泡G的亮度约为 ,原因是 。烧杯中得到的溶液pH= 。
(3)若A为强酸,B为强碱,且a+b=13。断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当测得烧杯中溶液pH和“(2)”中最后得到的溶液pH相同时,停止滴加溶液。此时烧杯中的溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度,原因可能是 。
(4)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=13,两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____ ____。
此时烧杯中的混合溶液中,微粒浓度大小关系一定正确的是___ ___(填序号)。
①c(MOH)>c(M+)>C(R-)>c(H+)>c(OH-)
②c(HR)>c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
③c(R-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
④c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
⑤c(M+)+ c(H+)=c(R-)+c(OH-)
⑥c(MOH)=c(H+)-c(OH-)
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(C2O42-)>c(H2C2O4),下列关系正确的是 。
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-) |
B.c (HC2O4-)+ c (C2O42-)+ c(H2C2O4)=0.1mol/L |
C.c(H+)<c(OH-) |
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-) |