(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。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。
且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题:
(1)图中“试剂1”为 。
(2)加入CuO作用是调节溶液pH,则pH的范围为 。
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中,应先通入气体是 (填代号及对应物质的化学式)
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
(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)
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“=”)。
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—)
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 |
3.0×10﹣8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol/L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0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是: ;
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)•c(OH﹣) D.c (OH﹣)/ c(H+)
(3)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图.
则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是 ,
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) 醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)
(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).
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__________________________。
【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= .
(8分)室温下,将1.00mol/L盐酸滴入20.00mL 1.00mol/L氨水中,溶液pH和温度(0C)
随加入盐酸体积变化曲线如右图所示。
(1)下列有关说法正确的是___________
A.a点由水电离出的C(H+)=10-14mol/L
B.b点:
C.c点:C(Cl-)=C(NH4+)
D.d点后,容易温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
(2)在滴加过程中,水的电离程度的变化是先 后 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)在下表中,分别讨论了上述实验过程中离子浓度的大小顺序,对应溶质的化学式和
溶液的pH。试填写表中空白:
|
离子浓度的关系 |
溶质 |
溶液的pH |
物料守恒关系 |
① |
C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+) |
|
pH>7 |
/ |
② |
|
NH4Cl |
/ |
|
③ |
C(Cl-)>C(H+)>C(NH4+)>C(OH-) |
|
pH<7 |
/ |
10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
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升高的原因是HCO的水解程度增大,碱性增强。
乙同学认为:该溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________NaHCO3的水解程度(填“大于”或“小于”)。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要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________。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.澄清石灰水
(2)将加热煮沸后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH________8.3(填“高于”、“低于”或“等于”),则________(填“甲”或“乙”)判断正确。
(3)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是_____________________。
(4)关于NaHCO3饱和水溶液的表述正确的是_______________________。
a.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
b.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
c.HCO3-的电离程度大于HCO3-的水解程度
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+)