(共8分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成他们的离子有
阳离子 |
Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH- Cl- CO32- SO42- HSO4- |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
(1)据此推断它们是(写化学式)A ;B ;C ;D ;E 。
(2)写出④中反应的离子方程式: 。
(3)A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除Fe2+,能否直接调整pH=9.6将Fe2+沉淀除去?______,理由是_________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是___________(填序号);
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?__________,理由是________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去该混合溶液中Fe2+的有_________(填序号)。
A.浓HNO3 B.KMnO4 C.Cl2 D.O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有__________(填序号)。
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3
Ⅰ.已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ |
700 |
800 |
830 |
1 000 |
1 200 |
平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“<”、“>”或“=”);
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol 的A和0.80 mol 的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s时c(A)=________ mol·L-1,C的物质的量为________mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为________,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气,平衡时A的转化率为________;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1 200 ℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。
Ⅱ.(1)已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH值:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O 若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是_______________________(填编号)。
A、CO2+H2O +2NaClO===Na2CO3+2HClO
B、CO2+H2O +NaClO===NaHCO3+HClO
C、CO2 +H2O +C6H5ONaNaHCO3+C6H5OH
D、CO2 +H2O +2C6H5ONaNa2CO3+2C6H5OH
E、Na2CO3+C6H5OHNaHCO3+C6H5ONa
F、CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol/L的下列六种物质的溶液中,pH最小的是______(填编号);其pH为___________(填数值);pH最大的_________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s) + 3CH4(g)2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是__________
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变
D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些 。
A.H2的逆反应速率
B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3,该过程中还原反应的方程式为 。
(4)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)
(1)室温下,向Na2S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸,反应后所得的溶液中,除氢离子之外的离子浓度由小到大的顺序为:
(2)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,求出混合溶液中下列算式的结果(填具体数字):
c(Cl-)-c(M+)= mol/L; c(H+)-c(MOH)= mol/L。
(3)已知:室温下H2CO3的电离常数K1=4.2×10-7,K2=5.6×10-11,则pH为8.0的NaHCO3溶液中C(CO32-):C(HCO3-)= 。
(4)工业上可以通过电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如下图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是_____ __, 阴极的电极反应______________。
(1)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B═H++HB-、HB-H++B2-回答下列问题:在0。1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol/L
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=2c(Na+)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(2)下表为几种酸的电离平衡常数
则pH相同的CH3COONa、Na2CO3、NaHS溶液物质的量浓度由大到小的顺序 ,少量CO2与NaHS反应的离子方程式为 。
镁是一种重要的金属资源,工业上制取镁单质主要是电解法。
(1)电解法制取镁单质的反应方程式是:______________________________。
(2)电解原料无水氯化镁可由海水制备。主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩冷却结晶。
其步骤先后顺序是__________________________________;(每步骤可重复使用)
(3)上述步骤①中“一定条件下”具体是指:_______________________________,
其目的是___________________________________________。
(4)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4×l0−12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10−5mol·L−1可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-)≥_________________ mol·L−1。
(5)饱和NH4Cl溶液滴入少量的Mg(OH)2悬浊液中,看到的现象是___________。反应原理可能有两方面,请分别用离子方程式表示:
①________________________________________________;
②________________________________________________。
要验证①②谁是Mg(OH)2溶解的主要原因,可选取________代替NH4Cl溶液作对照实验。
A.NH4NO3 B.(NH4)2SO4 C.CH3COONH4 D.NH4HCO3
(6)镁电池是近年来科学技术研究的热点之一。一种“镁—次氯酸盐”电池的总反应为:
Mg + ClO- + H2O ="=" Mg(OH)2 + Cl- 。其工作时正极的电极反应式:_________________;用此镁电池给铅蓄电池充电,下列说法中正确的是______________________________。
A.镁电池正极与铅蓄电池正极相连
B.电子从Pb电极转移到镁电池负极
C.充电后,铅蓄电池两极质量均减小,理论上镁电池消耗24 g Mg,阴、阳极的质量变化之比为3︰2
D.充电后,镁电池和铅蓄电池的pH均增大
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
(1)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)=
mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采用的措施是 。
(2)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1),可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
请回答下列问题:
(1)NH4Cl溶液显 性,原因是 (用离子方程式表示),NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)常温下,0.10 mol/L的CH3COOH溶液中,c(H+) 0.10 mol/L(填“>”、“<”、“=”)。
CH3COOH在水溶液中的电离方程式为
(3)将浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后,若pH>7,则该溶液中c(CH3COO-)___c(Na+)。(填“>”、“<”、“=”)。
查文献知,CH3COOH、H3PO3(二元酸)、H3PO4三种酸所有的逐级电离常数如下:
酸 |
电离常数(Ka) |
酸 |
电离常数(Ka) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
H3PO4 |
K1=7.1×10-3 |
H3PO3 |
K1=3.7×10-2 |
K2=6.2×10-8 |
|
K2 =2.9×10-7 |
K3=4.5×10-13 |
用化学用语回答下列问题:
(1)上述三种酸中,酸性最强的是 ;
(2)常温下,在NaH2PO3稀溶液中:c(H3PO3) < c(HPO32-),则该溶液pH_______7;(填“>”“<”或“=”)
(3)等温度、等浓度的NaH2PO4溶液与Na2HPO4溶液比较,c(H3PO4)较大的是:___ __;
(4)25℃时,浓度均为0.01 mol/L 的CH3COONa、Na2HPO3、Na3PO4溶液,pH最大的是:_________________;
(5)在NaH2PO3溶液中,粒子间存在等量关系:c(H3PO3)+_____________= c(Na+)。(用溶液中其它粒子浓度补充完整)
(12分,每空2分)(1)常温下,将0.2 mol/L HCl溶液与0.2 mol/L氨水等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合后溶液的pH=6,试回答以下问题:
(1)混合后溶液呈酸性的原因是(用离子方程式回答) 。
(2)混合后溶液中由水电离出的c(OH-)为
(3)常温下,将0.2 mol·L-1的盐酸与 0.2mol·L-1的氨水混合,若所得的混合溶液中的pH=7,下列关系正确的是
A.[Cl-]>[NH4+]> [H+] > [OH-] |
B.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+] |
C.[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-] |
D.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-] |
(4)由电离常数可知酸性强弱: CH3COOH>H2CO3>HCO3-,则浓度相同的下列溶液碱性由强到弱顺序为: (填序号)
①CH3COONa ②NaHCO3 ③Na2CO3
(5)将氯化铁溶液蒸干、灼烧,最后得到的固体是 。
(6)Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp( Cu(OH)2)=2×10-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02 mol•L-1的CuSO4溶液中加入NaOH溶液,调整pH最小到 。
(6分)(1)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用同样的装置分别作导电性试验,发现后者的灯泡比前者亮,则这四种酸的酸性由强到弱的顺序为 。
(2)NO2可用氨水吸收生产硝酸铵,25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是 (用离子方程式表示)。向该溶液中滴加bL氨水后溶液显中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将会 (填“正向”、“逆向”或“不”) 移动,所滴加氨水的浓度为 mol/L。(已知氨水的电离平衡常数Kb=2×10-5)
(5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物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
乙 |
c1 |
0.2 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
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)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2 mol·L-1? (选填“是”或“否”)。
(3)从丙组实验结果分析,HA是 酸(选填“强”或“弱”)。
(4)写出丁组实验所得混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。
①c(Na+)-c(A-)= mol·L-1;
②c(OH-)-c(HA)= mol·L-1。
(10分)(1)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
①上述关系一定不正确的是________(填序号)。
②若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为________(填序号)。
③若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),则该溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。则:B是________溶液,C是________。
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
2.3 |
7.6 |
4.4 |
完全沉淀的pH |
3.2 |
9.7 |
6.4 |
(1)实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有 。
(2)煮沸CuSO4溶液的原因是 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式: 。
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.250O g置于一定量的0.5 mol/L FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0.1000 mol/l的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60 ml。有关的化学反应为:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl--, Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。通过计算说明该CuCl样品 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Fe3+发生水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为 。