硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看做完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈________(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由是__________________________________________。(用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为_________________________。
(3)在0.10 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度的关系正确的是________(填写编号)。
A.c(Na+)=c(SO42-)+c(HSO4-)+c(H2SO4) |
B.c(OH-)=c(HSO4-)+c(H+) |
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-) |
D.c(Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-) |
(4)若25℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO42-)=0.029 mol·L -1,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)________0.029 mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),其理由是__________________________________________________________________。
(5)或25℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg 0.11,则0.10 mol·L-1H2SO4溶液中c(SO42-)=________ mol·L-1。
常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH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=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)_______0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)
(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:NH4HCO3溶液的pH_______7(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)将同温度下等浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按pH由大到小的顺序排列是:__________________________(填序号)
(4) 求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c(A-)=_________mol/L,c(OH−)-c(HA)=_________mol/L
(1)FeCl3的水溶液显________(“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):______;
(2)实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于_______中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要产物是____________
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)________________________________;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释)__________________;
(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 。
现有25 ℃时,0.1 mol/L的氨水。请回答下列问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式:___________________;所得溶液的pH________7(填“<”、“>”或“=”),用离子方程式表示其原因_______________。
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH)=a mol/L,则c(SO)=____________。
(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸溶液,且氨水与硫酸溶液的体积比为1∶1,则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是___________________________________。
(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)
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料.工业合成氨的反应如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol。
(1)实验室中常用来制备氨气的化学方程式为 。
(2)已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ•mol-1,写出NH3(g)在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式 _。
(3)25℃时,将a mol (NH4)2SO4溶于水,向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1(25℃时,NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5)。
(4)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2 ]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0,t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3,70min开始达到平衡。反应中CO2(g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min |
0 |
30 |
70 |
80 |
100 |
n(CO2)/mol |
0.10 |
0.060 |
0.040 |
0.040 |
0.040 |
①20min时v正(CO2)_________80min时v逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。在t℃时,该反应的平衡常数K= 。
②在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象;保持其它条件不变,则(t+10)℃下正确的图象可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
④图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______ ,若两极共收集到气体22.4L(标况),则消耗的尿素为______g(忽略气体的溶解)。
25℃,浓度都是1mol•L-1的四种正盐溶液,其pH情况如下:
AX |
BX |
AY |
BY |
pH=7,c(X-)=1mol/L |
pH=4 |
|
pH=6 |
(1)AY溶液pH__________7(填“>”、“<”或“=”);
(2)将等浓度的HX、HY稀释相同的倍数,溶液的pH变化幅度:HX__________HY;若将等体积、等 pH的AOH、BOH溶液在稀释时pH均下降2,则加水量:AOH________BOH(均填“>”、“<”或“=”);
(3)在BX溶液中:c(B+)+c(H+)-c(OH-)=_______mol/L;
在AY溶液中:c(A+)-c(Y-)=_________(用一项表示)=_________(用两项表示);
(4)A2Z的水解方程式是_________;_________。
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: 。
室温下,现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物,已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+,阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO3-、SO42-、CO32-,现将它们分别配成0.1 mol/L的溶液,进行如下实验:(已知:室温下,饱和氢氧化钙溶液浓度约为0.00165 g/mL)
①测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A > E > C;
②向B溶液中滴加Na2S溶液,出现难溶于强酸且阴阳离子个数比为1∶2的黑色沉淀;
③向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象;
④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)写出下列化合物的化学式:A _____________、B _____________、C _____________。
(2)实验④中白色沉淀变为红褐色对应的化学方程式:_______________________
(3)D与E的溶液反应离子方程式是:__________________________________。
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)。
(1)已知:O2 (g)= O2+ (g)+e- △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-= PtF6-(g) △H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- (g) △H3="+482.2" kJ·mol-1
则反应:O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="_____" kJ·mol-1。
如图为合成氨反应在使用相同的催化剂,不同温度和压强条件下进行反 应,初始时N2和H2的体积比为1:3时的平衡混合物中氨的体积分数:
① 在一定的温度下,向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系的压强保持不变 b.混合气体的密度保持不变
c.N2和H2的体积比为1:3 d.混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率,则vA(NH3) vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”),该反应的的平衡常数kA kB(填“>”、“<”或“=”),在250 ℃、1.0×104kPa下达到平衡,H2的转化率为 %(计算结果保留小数点后一位);
(3)25℃时,将a mol NH4NO3溶于水,溶液呈酸性,原因 (用离子方程式表示)。向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性,则所加氨水的浓度为 mol/L(用含a、b的代数式表示,NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5)
(4)如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。电镀一段时间后,装置Ⅰ中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”),a极电极反应方程式为 ;若电镀结束后,发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g(溶液中硫酸铜有剩余),则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L(标准状况下)。