下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金的各成分(含有Cu、Fe、Si 三种成分)进行分离、回收再利用的工业流程,通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。
已知:298K时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20, Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2] =1.9×10-13。
根据上面流程回答有关问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是 。
(2)过量的还原剂应是 。
(3)①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为
。
②若用X mol/L KMnO4溶液处理溶液b,当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液YmL,则最后所得红棕色固体C的质量为 g(用含X、Y的代数式表示)。
(4)常温下,若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等,向溶液c中逐滴加入KOH溶液,则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为: ﹥ ﹥ 。(填金属阳离子)
(5)最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后,析出固体B的质量为Z g,同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等,则标况下阳极生成的最后一种气体体积为 L(用含Z的代数式表示);阳极产生的最后一种气体的反应式为 。
I.25℃时,三种酸的电离常数为:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
请回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol/L的下列物质:a.Na2CO3、b.NaClO、c.CH3COONa、d.NaHCO3;pH由大到小的顺序是: ;(填编号)
(2)常温下将0.1mol/L的CH3COOH溶液加蒸馏水稀释,在稀释过程中,下列表达式的数据变大的是: ;
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
Ⅱ.在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应2X(g)+Y(g) 2Z(g),已知将2molX,1molY充入该容器中反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol。回答问题:
若把2molX,1molY充入该容器时处于状态I,达到平衡时处于状态Ⅱ,
则该反应的焓变△H 0(填“〉” “〈”或“=”,下同〉,熵变△S 0,该反应在 (填“高温”、“低温”)条件下能自发进行。
Ⅲ. 在容积可变的密闭容器中发生可逆反应 m A(g) + n B(g) pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡,分别得到A的物质的量浓度如表:
压强p(Pa) |
2x105 |
5x105 |
1x106 |
c(A)mol/L |
0.08 |
0.20 |
0.44 |
当压强从2x105Pa增加到5x105Pa时,平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。维持压强2x105Pa,反应达到平衡时,体系共amol气体,再向体系充入bmolB气体,重新达到平衡时,体系中气体总的物质的量为 。当压强从5x105Pa增加到1x106 Pa时,平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动,原因是 。
(12分)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1mol·L-1的NaOH溶液,乙为0.1mol·L-1的盐酸,丙为未知浓度的FeCl2溶液,试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH= 。
(2)丙溶液中存在的化学平衡有 (用离子方程式表示)。
(3)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为 。
(4)某化学兴趣小组认为在隔绝空气的环境中,用酸性KMnO4溶液能测定丙溶液的浓度(已知:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、钥匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需 (填写仪器名称)。
②滴定实验要用到酸式滴定管或碱式滴定管,使用该仪器的第一步操作是
。
③某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是 (夹持部分略去,填字母序号),达到滴定终点的现象是 。
25 ℃时,电离平衡常数:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
K1:4.3×10-7 K2:5.6×10-11 |
3.2×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的下列四种物质:
a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是___; (填编号)
(2)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变大的是________;
A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)写出次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________________。(填准确数值)
(5)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为 。
(1)常温时向水中加入少量固体MgCl2, ______(填“促进”或“抑制”)了水的电离;与纯水相比,所得溶液中KW (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、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(NH)>c(H+)>c(OH-) | B.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) |
C.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) | D.c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>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(NH)=c(Cl-),则该溶液显__ __(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(12 分)常温下有浓度均为0.5mol/L的四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③HCl ④NH3·H2O。请根据题目要求回答下列问题:
(1)上述溶液中,可发生水解反应的 (填序号,下同),在发生水解反应的溶液中pH最大的是 。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠溶液反应,又能与硫酸溶液反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)取适量溶液④,加入少量氯化铵固体,此时溶液中c(NH4+)/ c(OH-)的值 (填
"增大"或"减小"或"不变")
(4)将等体积的③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,则混合前③的体积 ④的体积(填"大于"或"小于"或"等于"),此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)取10mL溶液③,加水稀释到500mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)= mol/L。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + ____ H+ =" ____" Mn2+ + ____ CO2↑ + ____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)。则下列关系合理的是
A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)="0.2" mol·L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
【化学—选修2化学与技术】
某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子。该厂拟定如图所示的废水处理流程。
回答以下问题:
(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是_________________________________
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因_____________________。
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)③中反应时,每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol的电子,该反应的离子方程式为______________。
(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少,请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂.
(1)某同学配制CuSO4溶液时,需加入一定量的硫酸溶液,用离子方程式说明其原因是 .
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究.
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.电解质溶液甲是 (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是 .
②图二中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在II中实现铁上镀铜,则b处通入的是 (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是 .若把II中电极均换为惰性电极,电解时的化学反应方程式为 .若把II中电极均换为惰性电极,电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL,当阳极产生的气体为672mL(标准状况下)时,溶液的pH= (假设电解后溶液体积不变).
(3)将蓝矾(CuSO4•5H2O)、生石灰和水按一定比例混合,即可得到波尔多液(杀菌剂),其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4•yCu(OH)2].为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验:取等质量的碱式硫酸铜样品两份,一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解,另一份高温灼烧后只得到CuO固体.所得数据显示n(HCl):n(CuO)=3:2,则该碱式硫酸铜的化学式中x:y= .
物质在水溶液中存在的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡,都可看作化学平衡。请根据所学知识回答:
(1)在0.1mo1·L-1的NaHSO3溶液中存在的各种平衡体系为(用离子方程式表示):
、 、
已知该溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)。则该溶液中c(H+) c(OH-) (填“大于”、“小于”或“等于”),简述理由:____________________________.
(2)常温下,某水溶液中存在的离子有:Na+、A—、H+、OH—,若该溶液由0.1mo1.L-1的HA溶液和0.1mol.L-1的NaOH溶液等体积混合而得,则溶液的pH _________(填“大于”、“小于”或“等于”)7,理由是 。
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,请回答后面问题:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(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,则该溶质为 ,该溶液中离子浓度的大小关系为 (填序号)
(3)若关系③正确,则溶液中溶质为 。
(4)若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),则该溶液显 (填“酸性”、“碱性”、“中性”)。
(5)25℃,pH="a" 的盐酸VamL与pH=14-a的氨水VbmL混合,若溶液显中性,则Va Vb(填>、<、=、无法确定)
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
总压强p 100 kPa |
5 |
5.6 |
6.4 |
6.8 |
7 |
7 |
则平衡时氨气的转化率为___________。
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×104 25℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值 。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+) c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2= 。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为: 。
I “套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中,经组装来完成原来需要更多仪器进行的实验。因其具有许多优点,被广泛应用于化学实验中,如图实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球。请观察实验装置,分析实验原理,回答下列问题:
(1)该实验的目的是_____________________
(2)实验开始前微热试管,说明装置不漏气的现象是
(3)一段时间后结束实验,待装置冷却,取出小试管中固体溶于水,然后滴加1mol/L盐酸,产生CO2的量与盐酸的量的关系如图所示。其中合理的是________________
A. B. C. D.
II燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体,均可以作燃料电池的燃料。请回答下列问题:
(1)以甲烷和氧气为原料,氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池。写出其正极反应式
(2)以上述电池为电源,石墨为电极电解1L0. 1mol/L的氯化钾溶液。回答下列问题:
写出电解总反应的离子方程式
(3)室温时,电解一段时间后,取25mL上述电解后溶液,滴加0.2mol/L醋酸,加入醋酸的体积与溶液的pH的关系如图所示(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)
①计算消耗标准状况下甲烷 mL
②若图中的B点pH=7,则酸碱恰好完全反应的点在 区间(填“AB”、“BC”或“CD”)
③AB区间溶液中各离子浓度大小关系中可能正确的是
A. c(K+)>c(OH-)>c (CH3COO-) >c(H+)
B. c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+)
C. c(K+)>c(CH3COO-)=c(OH-) >c(H+)
【化学------必修】(15分)
Ⅰ、在稀硫酸酸化的含6 mol KI溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整个过程中含碘物质与所加入KBrO3物质的量的关系如图。
请回答下列问题:
(1)b点时,对应含碘物质的化学式为 。
(2)b→c过程中,仅有一种元素发生化合价变化,写出该反应的化学方程式并标出电子转移方向与数目 。
(3)当n(KBrO3)=4mol时,体系中对应含碘物质的化学式为 。
(4)酸性条件下,Br2、IO3-、BrO3-、I2氧化性由强到弱的顺序为 。
(5)在稀硫酸酸化的KBrO3溶液中不断滴入淀粉KI溶液,边滴边振荡。则实验过程中的可能观察到的现象为 。
Ⅱ、(6)氨水和NH4Cl等物质的量混合配制成的稀溶液,c(Cl-)<c(NH4+),下列说法错误的是( )
A氨水的电离作用大于NH4Cl的水解作用 B氨水的电离作用小于NH4Cl的水解作用
C氨水的存在抑制了NH4Cl的水解 DNH4Cl的存在抑制了氨水的电离
E、 c(H+)>c(OH-) F、 c(NH3•H2O)>c(NH4+)
G、c(NH3•H2O)+c(NH4+)=2c(Cl-) H、c(NH3•H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)
在常温下,下列五种溶液:①0.1mol/L NH4Cl ②0.1mol/L CH3COONH4 ③0.1mol/L NH4HSO4 ④0.1mol/L NH3·H2O和0.1mol/L NH4Cl混合液(pH>7) ⑤0.1mol/L NH3·H2O。
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)在上述五种溶液中,pH最大的是 ;c(NH4+)最大的是 ﹝填序号﹞。
(3)比较溶液②、③中c(NH4+)的大小关系是② ③﹝填“>”、“<”或“=”)。
(4)在溶液④中NH3·H2O和 的物质的量浓度之和为0.2 mol/L。
(5)常温下,测得溶液②的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度_____(填“>”、“<”或“=”) NH4+的水解程度。