高中化学盐类水解的应用填空题

“2015.8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露。氰化物多数易溶于水，有剧毒，易造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
电离平衡常数 （ 25℃）	Ki=1.77×10^－4	Ki=5.0×10^－10	Ki1=4.3×10^－7 Ki2=5.6×10^－11

 
（1）根据价键规则，写出HCN的结构式是           ；
（2）下列能用于判断氮、碳两种元素非金属性强弱的是________。（填序号）
a．气态氢化物沸点
b．最高价氧化物对应水化物酸性强弱
c．Al₂O₃ + N₂ + 3C ="=" 2AlN + 3CO
d．单质晶体类型
（3）一定浓度的NaCN溶液pH=9，用离子方程式表示呈碱性的原因是        ；通过列式计算“c（CN^－）与c（HCN）”的大小                       判断：c（CN^－）        c（HCN）（填“>”、“<”或“=”）
（4）含CN^﹣的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO₂作用下用NaClO将CN^﹣氧化成CNO^﹣。CNO^﹣在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N₂与CO₂．某环保部门用下图装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定CN^﹣被处理的百分率。

将浓缩后含CN^﹣的废水与过量NaClO溶液的混合液（其中CN^﹣浓度为0.05mol/L）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。
①甲中反应的离子方程式为             ；乙中反应的离子方程式为         。
②乙中生成的气体除CO₂、N₂外还有HCl及副反应生成的Cl₂等，上述实验是通过测定CO₂的量来确定CN^﹣的处理效果．丙中加入的除杂试剂是    （填标号）。
（A）饱和食盐 （B）饱和NaHCO₃溶液 （C）浓NaOH溶液 （D）浓硫酸
丁在实验中的作用是          。戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN^﹣被处理的百分率   80%（填“＞”、“二”或“＜”=）。

二甲醚(CH₃OCH₃)是一种重要的清洁燃料气，其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气，也可用作燃烧电池，具有很好的发展前景。
（1）已知H₂、CO和CH₃OCH₃的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol，则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为：____________。
（2）工业上采用电浮远凝聚法处理污水时，保持污水的pH在5.0，通过电解生成Fe(OH)₃胶体，吸附不溶性杂质，同时利用阴极产生的H₂，将悬浮物带到水面，利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示：

①乙装置以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式__________________；下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是______。
A．MgCO₃     B．Na₂CO₃      C．NaHCO₃         D．(NH₄)₂CO₃
②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)₃沉淀的离子方程式____________________。
③已知常温下K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，电解一段时间后，甲装置中c(Fe³⁺)= ___________。
④已知：H₂S的电离平衡常数：K₁=9.1×10^-8、K₂=1.1×10^-12；H₂CO₃的电离平衡常数：K₁=4.31×10^-7、K₂=5.61×10^-11。测得电极上转移电子为0.24mol时，将乙装置中生成的CO₂通入200mL 0.2mol/L的Na₂S溶液中,下列选项正确的是______
A．发生反应的离子方程式为：CO₂+S^2-+H₂O=CO₃^2-+H₂S
B．发生反应的离子方程式为：CO₂+S^2-+H₂O=HCO₃^-+HS^-
C．c(Na⁺)=2[c(H₂S)+c(HS^-)+c(S^2-)
D．c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(CO₃^2-)+2c(S^2-)+c(OH^-)
E．c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(HS^-)>c(OH^-)

Ⅰ．CO可用于合成甲醇。在压强为0．1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H₂，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图：

（1）该反应属于          反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K＝            (用a、b 的代数式表示)。
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率      (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ．T ℃时，纯水中c(OH^－)为10^－6 mol·L^－1，则该温度时
（1）将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液按体积比9：2 混合，所得混合溶液的pH为        。
（2）若1体积pH₁＝a的某强酸溶液与10体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强碱的pH₂之间应满足的关系是           。
Ⅲ． 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0．2 mol/ L醋酸溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该氢氧化钠溶液浓度为________________。
（2）在B点，a_________12．5 mL（填“＜”“>”或“=”）。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性，则混合前c(NaOH)            c(CH₃COOH)
（3）在D点，溶液中离子浓度大小关系为_____________________。

FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl₃净水的原理是               。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）                  。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中c(Fe²⁺）=2.0×10^-2mol·L^-1, c(Fe³⁺）=1.0×10^-3mol·L^-1, c(Cl^-）=5.3×10^-2mol·L^-1,则该溶液的PH约为            。
②完成NaClO₃氧化FeCl₂的离子方程式：
ClO₃^-+Fe^2＋+          = Cl^－+ Fe^3＋+           .
（3）FeCl₃在溶液中分三步水解：
Fe^3＋+H₂O Fe(OH）²⁺+H^＋    K₁
Fe(OH）²⁺+H₂OFe(OH）₂⁺+H^＋    K₂
Fe(OH）⁺+H₂OFe(OH）₃+H^＋       K₃
以上水解反应的平衡常数K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是            。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：
xFe³⁺+yH₂OFe_x(OH）_y^(3x-y）++yH⁺
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）          。
a．降温   b．加水稀释   c．加入NH₄Cl   d．加入NaHCO₃
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是          。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L^-1）表示]的最佳范围约为           mg·L^-1。

在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）常温下，将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，若混合液体积等于两溶液体积之和，则混合液中下列关系正确的是
A．c（HA）＜c（A^－）               B．c（HA）一定大于0.1mol/L
C．c（Na⁺）＝c（HA）+c（A^－）       D．2c（OH^－）＝2c（H⁺）＋[c（HA）－c（A^－）]
（2）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变化的部分情况如下图所示。

回答下列问题：
①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-（填：“能” 或“不能”）              大量共存。
②当pH=7时，溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是：                    。
③ 已知在25℃时，CO₃^2-水解反应的平衡常数K_h==2×10^－4，当溶液中c（HCO₃^-）︰c（CO₃^2-）=2︰1时，溶液的pH=                     。

铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。
（1）由辉铜矿制取铜的反应过程为：
2Cu₂S(s) + 3O₂ (g) = 2Cu₂O(s) + 2SO₂(g)    △H=－768.2kJ·mol^－1
2Cu₂O(s) + Cu₂S(s) =" 6Cu(s)" + SO₂(g)    △H=+116.0kJ·mol^－1
热化学方程式：Cu₂S(s) + O₂(g) =" 2Cu(s)" + SO₂(g)    △H=           kJ·mol^－1。
（2）氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备
4CuSO₄ + 3H₃PO₂ + 6H₂O =" 4CuH↓" + 4H₂SO₄ + 3H₃PO₄
①该反应还原剂是                    （写化学式）。
②该反应每转移3mol电子，生成CuH的物质的量为                mol。
（3）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl^－) 的关系如右图所示。

①当c(Cl^－)=9mol·L^－1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为              。
②在c(Cl^－)=1mol·L^－1的氯化铜溶液中，滴入AgNO₃溶液，含铜物种间转化的离子方程式为            （任写一个）。
（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO₂＋2n Cu＋(n＋1)O₂＋(2－2 n) H₂O＝2n CuSO₄＋(2－2n) H₂SO₄
从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为                        。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式                     。

（1） 一定温度下，向1 L 0．l mol·L^－1 CH₃ COOH溶液中加入0．1 molCH₃COONa固体，溶液中               （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）常温下，将VmL、0.1000mol·L^-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L^-1醋酸溶液中，充分反应。回答下列问题。（忽略溶液体积的变化）
①如果溶液pH=7，此时V的取值__      ___20.00（填“>”、“<”或“=”），而溶液中     c（Na⁺）、c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（OH^-）的大小关系为___________________。
②如果V=40.00，则此时溶液中c（OH^－） -c（H^＋） - c（CH₃COOH）=___________mol·L^-1。
（3）常温下，向20 ml 0．1mol·L^－1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0．1mol·L^－1 HC1溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO₂因逸出未画出）物质的量分数随溶液pH变化的情况如下图，回答下列问题：

①若将Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，则此溶液的pH的取值范围是                ；
为测定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中的质量分数，下列方案可行的是

A．取a克混合物充分加热，减重b克

B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体

C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克

D．取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体

②所得溶液中含量最多的三种离子的物质的量浓度的大小关系为

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是          （填序号）
A．每消耗1mol CO的同时生成2molH₂
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如下图所示。

B、C两点的平衡常数K（B）          K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．
③某温度下，将2．0mol CO和6．0molH₂充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得c（CO）=0．25mol/L，CO的转化率=            ，此温度下的平衡常数K=              （保留二位有效数字）
（2）常温下，将V mL、0．20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20．00mL、0．20mol/L甲酸溶液中，充分反应，溶液pH=7，此时V              20．00（填“＞”、“=”或“＜”）；当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时，溶液中所含离子浓度由大到小顺序__             _____
（3）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H₂）作反应物，空气与CO₂的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作电解质．该电池的正极反应式为                    
（4）己知：CH₃OH、H₂的燃烧热（△H）分别为﹣726．5kJ/mol、﹣285．8kJ/mol，则常温下CO₂和H₂反应生成CH₃OH和H₂O的热化学方程式是                    

（共14分）SO₂的含量是空气质量日报中一项重要检测指标，请结合所学知识回答下列问题。

（1）工业制硫酸过程中，SO₂催化氧化的原理为：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g） 。T℃时，向某密闭容器中充入一定SO₂（g）和O₂（g），发生上述反应，测得SO₂（g）的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图所示。
①a、b两点对应的平衡常数K（a）       K（b）（填“>”、“<”或“=”，下同），SO₂浓度c（a）      c（b）。
②c点时，反应速率v（正）           v（逆）。
（2）电化学法处理SO₂。
硫酸工业尾气中的SO₂经分离后，可用于制备硫酸，同时获得电能，装置如下图所示（电极均为惰性材料）：

①M极发生的电极反应式为                。
②若使该装置的电流强度达到2.0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为        L（已知：1个e^-所带电量为1.6×10^-19C）。
（3）溶液法处理SO₂。已知常温下H₂SO₃和H₂CO₃的电离常数如下表所示：

常温下，将SO₂缓慢通入100mL 0.2mol•L^-1的Na₂CO₃溶液中，当通入448mLSO₂时（已折算为标准状况下的体积，下同），发生的离子方程式为              ；当通入896mLSO₂时，所得溶液呈弱酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为        。

（一）对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。下表为几种弱酸在25℃时的电离平衡常数

回答下列问题：
（1）K只与温度有关，当温度升高时，K值____（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）从电离的角度，HCO₃^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-都可看作是酸，其中酸性最强的是_________，最弱的是________。
（3）对于同一种多元弱酸，有不止一个电离平衡常数，多个常数K₁、K₂、K₃、之间存在某种大小关系，此关系是________；以碳酸为例，用离子方程式和必要的文字说明产生此规律的原因______     _。
（4）电离平衡常数是用实验的方法测定出来的．现已经测得25℃时，c mol/L的的电离转化率为____，则该温度下醋酸的电离平衡常数_____。
（二）化合物SOCl₂是一种液态化合物，沸点77 ℃。在盛有10 mL水的锥形瓶中，小心地滴加8～10滴SOCl₂，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，并有带刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。
（1）写出SOCl₂和水反应的化学方程式：_____________________________。
（2）把AlCl₃溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是            ；用SOCl₂与AlCl₃·6H₂O混合共热得到无水AlCl₃，原因是________________________ 。

在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）常温下，将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，若混合液体积等于两溶液体积之和，则混合液中下列关系正确的是
A．c（HA）＜c（A^－）                
B．c（HA）一定大于0.1mol/L
C．c（Na⁺）＝c（HA）+c（A^－）          
D．2c（OH^－）＝2c（H⁺）＋[c（HA）－c（A^－）]
（2）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变化的部分情况如下图所示。

回答下列问题：
①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-（填：“能”或“不能”）         大量共存。
②当pH=7时，溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是：                   。
③已知在25℃时，CO₃^2-水解反应的平衡常数即水解常数K_h==2×10^－4，当溶液中c（HCO₃^-）︰c（CO₃^2-）=2︰1时，溶液的pH=        。

已知某溶液中只存在OH^－、H^＋、CH₃COO^－、Na^＋四种离子，某同学推测其离于浓度大小顺序有如下四种关系：
①c（Na^＋）＞c（CH₃COO^－）＞c（OH^－）＞c（H^＋）  
②c（Na^＋）＞c（CH₃COO^－）＞c（H^＋）＞c（OH^－）
③c（CH₃COO^－）=c（Na^＋）＞c（H^＋）=c（OH^－）    
④c（Na^＋）＞c（OH^－）＞c（CH₃COO^－）＞c（H^＋）
（1）若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是     ，上述四种离子浓度的大小顺序为     （填编号）。
（2）若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好反应，则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c（NaOH）     c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”，下同），混合前酸中c（H^＋）和碱中c（OH^－）的关系是c（H^＋）       c（OH^－）。
（3）若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好是中性，则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c（NaOH）       c（CH₃COOH）（填“大于”“小于”或“等于”），混合后溶液中的各离子浓度的大小关系为

（1）室温下，如果将0.1molCH₃COONa和0.05molHCl全部溶于水，形成混合溶液（假设无损失），        和       两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
（2）已知某溶液中只有Na^＋、CH₃COO^－、H^＋、OH^－四种离子。某同学推测该溶液中离子浓度可能有如下四种关系：
A．c(Na^＋)＞c(CH₃COO^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)
B．c(Na^＋)＞c(CH₃COO^－)＞c(H^＋) ＞c(OH^－)
C．c(Na^＋)＞c(OH^－)＞ c(CH₃COO^－)＞c(H^＋)
D．c(CH₃COO^－)＞c(Na^＋)＞c(H^＋) ＞c(OH^－)
①若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是            ，上述离子浓度大小关系中正确的是（填序号）                 ；
②若上述关系中D是正确的，则溶液中溶质的化学式是            ；
③若该溶液由体积相等的醋酸与NaOH溶液混合而成，且溶液恰好呈中性，则混合前c(CH₃COOH)(填“＞”“＜”“=”，下同)     c(NaOH)，混合后c(CH₃COO^-)与c(Na⁺)的关系是c(CH₃COO^-)      c(Na⁺)。
（3）25℃时，向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体，当固体溶解后，测得溶液的pH增大，主要原因是     （填序号）
A．醋酸与醋酸钠发生反应
B．醋酸钠溶液水解显碱性，增加了c(OH^-)
C．醋酸钠溶于水电离出醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(OH^-)减小。

(本题共14分)火力发电厂产生的烟气中含有CO₂、CO、SO₂等物质，直接排放会对环境造成危害。对烟气中CO₂、CO、SO₂等物质进行回收利用意义重大。
（1）“湿式吸收法”利用吸收剂与烟气中的SO₂发生反应从而脱硫，其中“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂，向100mL2mol·L^-1的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LSO₂气体，反应后测得溶液pH<7．则溶液中下列各离子浓度关系正确的是                      (填字母序号)．
a．c(HSO₃^-)>c(SO₃^2-)>c(H₂SO₃)              
b．c(Na⁺)>c(HSO₃^-)>c(H⁺)>c(SO₃^2-)
c．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HSO₃^-)+c(SO₃^2-)+c(OH^-)
d．c(H⁺)= c(SO₃^2-)- c(H₂SO₃)+c(OH^-)
（2）工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如图所示

①在阳极区发生的反应中的非氧化还原反应的离子方程式为                          ．
②简述CO₃^2-在阴极区再生的原理                                    ．
（3）下表中列出了25℃、l0l kPa时一些物质的燃烧热数据：

已知键能：C—H键：413.4kJ．mol^-l． H—H键：436.0 kJ·mol^-1，请计算：
①2CH₄(g)=C₂H₂(g)+3H₂(g)  △H=      
②C₂H₂中—C≡C—的键能为       kJ·mol^-l
（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极反应式为                   ．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是                  ．

Ⅰ．在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。一定温度下，向1 L 0．l mol·L^－1 CH₃ COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体。
（1）CH₃COOH溶液的电离平衡              移动（填“向左”、“向右”或“不”），溶液中       （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）若该溶液呈酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：                       。
Ⅱ、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
（1）H₂、CO、CH₃OH都是重要能源物质,它们燃烧热依次为285.8KJ／mol、281.5KJ／mol、726.7KJ／mol.已知CO、H₂在一定条件下可以合成甲醇CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（l）。则该合成甲醇的热化学方程式为
（2）CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。在密闭容器中充入10 mol CO与20 mol H₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

则M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q的大小关系为      ；P₁      P₂(填“>”或“<”或“=”)；
M、N两点平衡状态下，容器中物质的总物质的量之比为：n(M)_总：n(N)_总=        。