回答下列问题。
(一)(1)常温时,FeCl3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”),原因是(用方程式表表示) 。
(2)25℃时,向0.1mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是 。
(3)某溶液中只存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子。
①若溶液中只溶解了一种溶质,这四种离子的浓度大小关系为: ;
②若溶液中四种离子的大小顺序为c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),则溶液中溶质的化学式为 。
③若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),该溶液由体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合而成,则混合前c(NaOH) c(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。
(二)工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
B.2v (CrO42—)=" v" (Cr2O72—)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
常温下,有浓度均为1 mol·L-1的下列4种溶液:
①H2SO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③NH4Cl溶液 ④NaOH溶液
(1)这4种溶液pH由大到小的排列顺序是 (填序号),其中由水电离出的H+浓度最小的是 (填序号)。
(2)③中各离子浓度由大到小的顺序是 ,该温度下②中NaHCO3的水解平衡常数Kh= mol·L-1。(已知碳酸的电离常数K1=4×10-7,K2=5.6×10-11)
(3)该温度下向③中通入少量氨气,此时的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若将③和④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”、“小于”或“等于”)。
常温下有浓度均为0.5 mol/L的四种溶液:
①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③HCl溶液 ④氨水
(1)上述溶液中,可发生水解的是_______ _(填序号,下同)。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠反应,又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
(3)向④中加入少量氯化铵固体,此时c(NH4+)/c(OH-)的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若将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”、“小于”或“等于”),此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________。
(5)取10 mL溶液③,然后加水稀释到500 mL,则此时溶液中由水电离出的c(H+)=________ 。
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损。一定条件下,氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅,化学反应方程式为:3SiCl4+6H2+2N2 → Si3N4+12HCl
氮的氢化物肼(N2H4)是航天火箭发射常用的燃料,二氧化氮作氧化剂。
回答以下问题:
(1)氮原子的最外层电子排布式是_________________;氮元素有多种化合价,写出含2种价态氮的化合物的化学式_________________(举一例)。
(2)硅原子核外电子排布在______________种不同能量的电子亚层上,氮化硅属______________晶体。
(3)上述反应中,属于同一周期的元素符号有_________,用___________________________事实可以比较它们的非金属性强弱。
(4)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是______________;与N2H4分子具有相同电子数的分子有多种,其中具有可燃性的物质是_________(举一例)。
(5)肼作火箭发射燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l) → 3N2(g)+4H2O(g)+1038.7kJ若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的气体有_____mol,其中转移电子数目_____。
(6)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。该物质晶体类型与硫酸铵相同,则其溶液PH_______7(填>、<或=),原因是____________________(用离子方程式表示)
(1)有下列物质①Cu ②液态SO2 ③CH3COOH ④NaHCO3 ⑤H2O ⑥熔融NaCl ⑦BaSO4属于弱电解质的是________________(填序号);
(2)常温下,0.1 mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中的Na+、HCO3-、CO32-、OH-四种微粒的浓度由大到小的顺序为:________________;NaHCO3水解的离子方程式为_____________;
(3)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 |
a |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
b |
c |
0.2 |
pH=7 |
请回答:
①从a组情况分析,HA是强酸还是弱酸____________;
②b组情况表明,c_____0.2 (选填“>”、“<”或“=”).混合溶液中离子浓度c(A-)_________c(Na+);(选填“>”、“<”或“=”)
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=_______mol•L-1。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)在煤的气化反应器中发生如下几种反应:
C(s)十H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1= +131kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= —394kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H3= —283kJ/mol
则CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
反应达平衡时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验l中以 CO2表示的反应速率为 。
②在900℃时,此反应的平衡常数K=
③若其它条件不变向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O和0.4 mol CO2,达到新平衡时CO的转化率将 (变大、变小、不变)
(3)将标准状况下224mLCO2通入200mL 0.1 mol/L KOH溶液中,充分反应后得到溶液X,若不考虑溶液体积的变化,下列有关X的叙述不正确的是
A、c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3—)+ 2c(H2CO3)
B、该溶液中,c(K+) > c(CO32—) > c(OH-) > c(HCO3—)> c(H+)
C、该溶液中,水电离出的c(OH-)大于水电离出的c(H+)
(4)以CO和O2为原料,用KOH作电解质组成燃料电池,则该电池负极的反应式为 。
若将该电池作电源,以石墨为电极电解硫酸铜溶液,当产生时0.64gCu,理论上至少需要消耗标况下的CO气体 mL
甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
步骤 |
操作 |
现象 |
I |
向2 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液 |
溶液由棕黄色变为红褐色, 并有少量刺激性气味的气体逸出 |
(1)常温下,FeCl3溶液的pH_______7(填“<”、“>”或“=”)。
(2)分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,完成并配平其反应的离子方程式:
Fe3+ +SO32- + =F e2+ + +
乙同学查阅资料得知:
1.Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3; 2.墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色。 |
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤 |
操作 |
现象 |
II |
用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液 |
出现“丁达尔效应” |
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是________。
(4)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤 |
操作 |
现象 |
III |
向1 mol•L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2 |
溶液由黄色变为红褐色 |
IV |
用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液 |
没有出现“丁达尔效应” |
① 经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe2+,检验Fe2+选用的试剂是_________(填字母)。
a.K3[Fe(CN)6] 溶液 b.KSCN溶液 c.KMnO4溶液
② 已知H2SO3是弱酸,请结合电离方程式说明步骤III中出现红褐色的原因: 。
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 =" 571.2" kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2=" 226.2" kJ·mol-1 ②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
某温度下,水的离子积Kw=l×10-13。有酸溶液A,pH=a;碱溶液B,pH=b。为测定A、B混合后溶液导电性的变化以及探究A、B的相关性质,某同学设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时,烧杯中应盛 (选A或B)溶液。
(2)若A为一元强酸,B为一元强碱,且a+b=13。该同学在烧杯中先加入其中一种溶液,闭合开关K,测得烧杯中灯泡的亮度为10(假设亮度由暗到亮表示为1、2、3、…10、11、12、… 20)。断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,停止滴加溶液并闭合开关K,此时灯泡G的亮度约为 ,原因是 。烧杯中得到的溶液pH= 。
(3)若A为强酸,B为强碱,且a+b=13。断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当测得烧杯中溶液pH和“⑵”中最后得到的溶液pH相同时,停止滴加溶液。此时烧杯中的溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度,原因可能是 。
(4)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=13,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为_ _。
此时烧杯中的混合溶液中,微粒浓度大小关系一定正确的是_ _____(填序号)。
①c(MOH)>c(M+)>C(R-)>c(H+)>c(OH-)
②c(HR)>c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
③c(R-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
④c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
⑤c(M+)+ c(H+)=c(R-)+c(OH-)
⑥c(MOH)=c(H+)-c(OH-)
北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g)═CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ/mol
CH3CH=CH2(g)═CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ/mol
则相同条件下,反应C3H8(g)═CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ;放电时CO32-移向电池的 (填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH =5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1= mo1/L。(已知10-5.60=2.5×10-6)
(4)常温下,0.1 mo1/L NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是 (用简要的文字明)。
(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈______(填“酸性”、“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+)_____c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈,溶液中c(Na+)_____c(CH3COO-)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈______,醋酸体积______氢氧化钠溶液体积。
(4)将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,则原醋酸溶液中c(H+)______氢氧化钠溶液中c(OH-),m与n的大小关系是m______n。
(1)20℃时0.1 mol·L-1NaOH分别滴定0.1 mol·L-1HCl、0.1 mol·L-1CH3COOH的pH变化曲线如下。
根据上述曲线回答下列问题:
①测得醋酸起点pH为3,则20℃时该浓度醋酸的电离度为 ;
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是 ;
(2)25 ℃时0.1 mol·L-1的H2R水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液pH,得到含有H2R、HR-、R2-三种微粒的溶液。当c(Na+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)时溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)下图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成分数。
①下列叙述正确的是 。
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 |
H2CO3 |
NH3·H2O |
电离平衡常数 |
Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 |
1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你认为该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是 。
A.c (NH4+)>c (CO32-)>c (HCO3-)>c (NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c (NH4+)+ c (NH3·H2O)=2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)
NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,
用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛.请回答下列问题:
(1)相同条件下,相等物质的量浓度的NH4Al(SO4)2中c(NH4+) (填“=”、“>”“<”)NH4HSO4中c(NH4+)。
(2)如图1是0.1mol•L﹣1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1mol•L﹣1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是 (填写字母);
②室温时,0.1mol•L﹣1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42﹣)﹣c(NH4+)﹣3c(Al3+)= mol•L﹣1(填数值)
(3)室温时,向100mL 0.1mol•L﹣1 NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L﹣1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是 ;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应:其中一个反应为:3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,该过程若有1.5mol FeS2参加反应,则反应过程中转移_____ mol电子;
(2)氯化铝溶液显酸性,原因是_________________________(用离子方程式稀释);
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(CO(NH2)2;它易被氧化),原理如下图所示。
①电源的负极为_________(填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为_________、_________。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将_________;若阴极共收集到气体6.72L(标准状况),则除去的尿素为________ g(忽略气体的溶解)。
(4)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ•moL-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ•moL-1
H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ•moL-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:_________。
经测定某溶液中只含Na+、CH3COO—、H+、OH—四种离子,已知该溶液中含有一种或两种溶质。查资料表明等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠等体积混合后溶液呈酸性,试完成下列各题。
(1)试推测能组成这种溶液的可能的溶质或组合是 ;(用化学式表示)
(2)有关这种溶液,下列说法不正确的是( )
A.若溶液中离子间满足c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—),则溶液中溶质一定为CH3COOH和CH3COONa
B.若溶液中离子间满足c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+),则溶液中溶质一定只有CH3COONa
C.若溶液中c(Na+)= c(CH3COO—),则该溶液一定呈中性
D.若溶液中c(CH3COOH)>c(Na+),则溶液一定呈酸性
(3)若溶液是由体积相等的醋酸溶液和氢氧化钠溶液混合而成,而且恰好呈中性,则混合前
c(CH3COOH) c(NaOH)(填“大于”、“小于”或“等于”),混合前两溶液中分别的
c(H+) c(OH—)(同上);
(4)若溶液为等体积、等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液混合而成,则混合后溶液中的离子浓度关系正确的是 。
A.c(CH3COO—) + c(OH—) = c(Na+)+ c(H+)
B.c(CH3COO—)+ 2c(OH—)= c(CH3COOH)+2 c(H+)
C.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(H+)>c(OH—)
D.2c(Na+)= c(CH3COOH)+ c(CH3COO—)