(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”)反应方向移动;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+NaHCO3===CH3COONa+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,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1 mol·L-1 Na2A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_____________________。
(9分)现有A、B、C、D、E、F六种无色溶液,它们可能是:CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、NaOH溶液、CH3COOH溶液、氨水、NaCl溶液中的某一种。已知B、D两溶液呈酸性,但B溶液中水的电离程度大于D溶液中水的电离程度;A、C、F焰色反应均为黄色,F溶液呈中性,A、C溶液呈碱性,但物质的量浓度相同时,C溶液的pH值大于A溶液的pH值。试回答下列问题:
(1)在A、C、F三种溶液中,水的电离程度由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)常温下,将等物质的量浓度,等体积的B、E两溶液相混合,所得混合溶液的pH 7(填“大于”或“等于”或“小于”),溶液中各离子浓度大小关系为 。
(3)常温下,若C溶液中c(OH-)与D溶液中c(H+)相等,将二者等体积混合,所得混合溶液的pH 7(填“大于”或“等于”或“小于”);如果将等物质的量浓度的C、D按a:b的体积比混合,混合溶液的pH恰好等于7(体积变化忽略不计),则D的电离平衡常数为 (用含a、b的表达式表示)。
(4)常温下,若B溶液中c(H+)与C溶液中的c(OH-)相等,现将B、C溶液都稀释10倍,稀释后B溶液的pH值用pHB表示,C溶液的pH值用pHC表示,则pHB+pHC 14(填“等于”、“大于”或“小于”)。
(17分)铁及其化合物应用广泛。
(1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图:
①检验副产品中含有X时,选用的试剂是 (填下列各项中序号)。
a.NaOH溶液 b.KSCN溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.铁粉
②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为
(2)高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为 ;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为 L。
(3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水? (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明):
(已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)=3.6×10-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd2++2CO32-+H2O===Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为 。
(1)①比较0.1mol/L的下列各种溶液的pH大小:CH3COONa_______NaClO;(填“>”、“<”或“=”)
②请按顺序排列出1mol/L (NH4)2SO4溶液中各种离子浓度大小关系______________。
③25℃时,如果取0.2mol/LHA溶液与0.2mol/LNaOH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=10。混合溶液中由水电离出的c(H+)________0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(H+);(填“>”、“<”、或“=”)
(2)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式________________
(3)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
②该反应为 反应(选填吸热、放热)。
③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
(A)容器中压强不变 (B)混合气体中 [CO]不变
(C)v正(H2)=v逆(H2O) (D)C(CO2)=C(CO)
(1)将(某一元酸)溶液与溶液等体积混合,测得混合溶液中,则此溶液中;此溶液中由水电离出的溶液中由水电离出的(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将等体积的盐酸和醋酸,加入适量水,都升高了1,则加水后溶液体积V(醋酸)____V(盐酸)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,某酸(A为酸根)与某碱溶液恰好完全反应生成正盐,该溶液。写出该正盐的化学式____,该盐中____离子一定能水解,其水解离子方程式为_______。
甲、乙、丙三种物质均由短周期元素组成,一定条件下,存在下列转化关系:
甲+乙→丙+H20
(1)若丙为Na2C03,反应的化学方程式为 (任写一个)。
溶液中,所含的离子按物质的量浓度由大到小的顺序排列为 。
(2)若甲是石油裂解气的主要成分之一,乙为O2,且甲分子和乙分子具有相同的电子数。25℃、101 kPa时,1g甲完全燃烧生成CO2气体与液态水,放出50.5 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ;利用该反应设计的燃料电池中,通入甲的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(3)若甲、乙是同主族元素的化合物,丙为单质。
①丙所含元素在元素周期表中的位置为
②甲与水相比,热稳定性较强的是 (填化学式)。
I.已知碳酸锂在水中的溶解度很小且随温度升高而减小,现用Na2CO3溶液和Li2SO4溶液制Li2CO3。
(1)Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)写出制备Li2CO3的化学方程式 。
(3)获得Li2CO3的最佳方法是将反应后的物质 。
a.静置、过滤 b.加热后,趁热过滤 c.蒸发浓缩、冷却结晶
II.可逆反应①A(g)+2B(g)2C(g) ②2E(g)F(g)+G(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板。反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示:
(4)反应①是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(5)达到平衡I时,体系压强与反应开始时体系压强之比为 。
(6)平衡I和平衡II中,E的体积分数 (填“相等”、“不相等”、“无法确定”)。
(7)达平衡I时,计算A的转化率 (用分数表示)。
(10分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH(C6H5OH相当于一元弱酸):
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+C6H5ONa―→NaHCO3+C6H5OH
D.CO2+H2O+2C6H5ONa―→Na2CO3+2C6H5OH
E.Na2CO3+C6H5OH―→NaHCO3+C6H5ONa
F.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol·L-1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是________(填编号);其pH等于________(填数值);pH最大的是________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO
⑤H2SO4⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其他的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律
________________________________________________________________________;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是_____________________,
请写出反应的离子方程式____________________________________________________。
(8分)10℃时加热饱和NaHCO3溶液,测得该溶液的pH发生如表所示的变化。
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液pH增大的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,有关反应的离子方程式为__________________________。
乙同学认为,溶液pH增大的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3的水解程度,该分解反应的化学方程式为____________________。
丙同学认为,甲、乙的判断都不充分,他进行如下探究来验证他们的判断是否正确。
(1)在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确,试剂X是________(填序号)。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
(3)丙同学查阅资料后发现,NaHCO3的分解温度为150℃,他断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,原因是________________________________________________。
(8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 |
NaOH |
混合溶液的pH |
甲 |
[HA]=0.2 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=a |
乙 |
[HA]=c1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.2 mol·L-1 |
pH=7 |
丙 |
[HA]=0.1 mol·L-1 |
[NaOH]=0.1 mol·L-1 |
pH=9 |
丁 |
pH=2 |
pH=12 |
pH=b |
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)c1________(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________,其中,[A-]=________ mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“<”、“>”或“=”)[NaOH],b________(填“<”、“>”或“=”)7。
以下是处于研究阶段的“人工固氮”的新方法.N2在催化剂表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g) △H="+" 1530.4kJ/mol;完成下列填空:
(1)该反应平衡常数K的表达式 .
(2)上述反应达到平衡后,保持其他条件不变,升高温度,重新达到平衡,则 .
a.平衡常数K增大
b.H2O的浓度减小
c.容器内的压强增大
d.v逆(O2)减小
(3)研究小组分别在四个容积为2升的密闭容器中,充入N2 1mol、H2O 3mol,在催化剂条件下进行反应3小时.实验数据见下表:
序号 |
第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
t/℃ |
30 |
40 |
50 |
80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
第四组实验中以NH3表示反应的速率是 ,与前三组相比,NH3生成量最小的原因可能是 .
(4)氨水是实验室常用的弱碱.
①往CaCl2溶液中通入CO2至饱和,无明显现象.再通入一定量的NH3后产生白色沉淀,此时溶液中一定有的溶质是 .请用电离平衡理论解释上述实验现象 .
②向盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 .
a.c(C1﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣)
b.c(C1﹣)>c(NH4+)=c(OH﹣)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(OH﹣)>c(C1﹣)>c(H+)
d.c(OH﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1﹣)
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42.5 kJ,则该反应的热化学方程式为 。
(2)298 K时,在2 L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:
① 298k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)="0.6" mol,n(N2O4)="1.2" mol,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-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH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 。
③d、e点对应溶液中,水电离程度大小关系是d e(填“>”、“<”或“=”)。
Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题:
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下(中间用离子交换膜隔开):
4Na[Al(OH)4]+2H2O4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
(1)产物Al(OH)3在 区(填“阴极”或“阳极”)沉积;
(2)电解中转移2mol e—时,将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液,经检测,含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯:往溶液中加足量H2O2充分反应,再用试剂X调节溶液pH=3.5。(室温下,0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7,Fe3+完全沉淀的pH=3.2)
(3)纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
(4)检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是_____________________。
(5)往溶液中加入H2O2的作用是 (用离子方程式表示)。
(6)加入的X试剂(填选项编号)是 。
A.CuO | B.Al(OH)3 | C.NaOH | D.NaHCO3 |
若调节后溶液的pH偏离3.5,可能带来的后果是__________________________。
氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥,是一种用途广泛的化工原料。
(1)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③M点对应的H2转化率是 。
(2)工业制硫酸的尾气中含较多的SO2,为防止污染空气,回收利用SO2,工业上常用氨水吸收法处理尾气。
①当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ,吸收标准状况下44.8 L SO2时,溶液中的溶质为 。
②NH4HSO3溶液显酸性。用氨水吸收SO2,当吸收液显中性时,溶液中离子浓度关系正确的是 (填字母)。
a.c(NH4+) = 2c(SO32-) + c(HSO3-)
b.c(NH4+)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c.c(NH4+)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(3)氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池,下图是供氨水式燃料电池工作原理:
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池正极的电极反应方是 。
目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题:
I.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为:
CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)
(1)阅读下图,计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II.用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
(2)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
(3)以CH4、O2为原料,100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448 mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________,各离子浓度由大到小的顺序为___________________。
III.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g) + I2O5(s)5CO2(g) + I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答:
(4)T2时,0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
(5)T1时化学平衡常数K = ____________________。
(6)下列说法不正确的是____________________(填字母序号)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等 |
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变 |
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb < Kd |