I.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ |
25 |
t 1 |
t 2 |
水的离子积 KW |
1×10-14 |
1×10-13 |
1×10-12 |
试回答以下问题:
(1)25℃下,某 Na2SO4溶液中 c(SO42-)=5×10-4 mol∙L-1,取该溶液 1mL 加水稀释至10mL,则稀释后溶液中 c(Na+):c(OH-)=____________。
(2)在 t 2℃下,将 a mol∙L-1CH3COOH 溶液与 b mol∙L-1NaOH 溶液等体积混合反应后,溶液恰好呈中性,则该温度下 CH3COOH 的电离常数 Ka=____________(用 a、b 表示)。
II.已知:25℃下,下列反应:①Ag+(aq)+2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq) △H =" a" kJ∙mol-1 K = c
②2Ag+(aq)+2OH-(aq) Ag2O(s)+H2O(l) △H =" b" kJ∙mol-1 K = d
(3)写出 Ag2O溶于氨水(用 NH3表示)生成银氨溶液[Ag(NH3)2+]的热化学方程式:_____________;
计算 25℃下,该反应的平衡常数(用 c、d 表示)K =____________________。
III.某镁盐溶液中含有杂质离子Cr3+,所含主要离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出):
离子 |
Mg2+ |
Cr3+ |
Cl- |
浓度(mol/L) |
0.5 |
0.01 |
a |
已知 25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=10-32;Ksp[Mg (OH)2]=5×10-11;操作过程中溶液体积的变化忽略不计。
(4)表格中的 a____________1.03(填“<”、“>”或“=”)。
(5)除去杂质Cr3+离子,可加入MgO调节溶液 pH,理论上应调节 pH 的范围是_______________。
(6)溶液经除杂、过滤后,由滤液制取氯化镁晶体(MgCl2∙6H2O)的操作是___________________。
根据下列化合物:①H2SO4②CH3COOH③NaCl④NaOH,⑤NH4Cl,⑥NH3•H2O,⑦(NH4)2SO4⑧Na2C2O4⑨NH4HSO4,回答问题:
(1)⑧溶液中,盐水解的离子方程式________________________。
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH-,现欲使平衡向左移动,且所得溶液显酸性,可加入的试剂是上述中的__________。
(3)浓度均为0.1mol∙L-1的③⑤溶液比较:c(Na+)__________c(NH4+)。浓度均为0.1mol∙L-1的③⑤溶液等体积混合后,c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=__________。
(4)物质的量浓度相同的①②③④⑤⑥六种稀溶液,按pH由大到小的顺序为(填序号)________。
(5)pH相同的⑤、⑦、⑨三种稀溶液中,c(NH4+)的顺序是(填序号)__________。
(6)pH均为4 ,等体积的①和②溶液分别加水稀释 n倍、m倍,稀释后两种溶液的 pH都变成 6,则 m________n(填 “<”、“>”或“=”)。
(7)常温下,使溶液⑤中,c(NH4+) =c(Cl-)的操作是_____________________。
综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。
(1)汽车尾气中的 NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为 N2(g)和 CO2(g)得到净化。
①已知2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) 反应能自发进行,则该为__________反应(填“吸热”或“放热”)。
②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行,并在 t1时可达到平衡(图中 ω、M、v正分别表示质量分数混合气体平均相对分子质量和正反应速率),则下列示意图中符合题意的是__________(填选项序号)。
(2)在25℃、101kPa下,将2molNO、2.4molCO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。
③NO的转化率为__________,0~15min 内,v(NO) =__________。
④20min 时若改变反应条件,导致CO浓度下降,则改变的条件可能是__________(填选项序号)。
a.升高温度 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容气体积
⑤如图所示,无摩擦、无质量的活塞 1、2 将反应器隔成甲、乙两部分,在 25℃、101kPa 下实现平衡时,各部分体积分别为 V甲、V乙。此时若去掉活塞1,不引起活塞2的移动,则X =__________, V甲:V乙=__________。
有机物A为饱和多元醇,将13.6g A在20.0L纯O2(过量)中充分燃烧并使反应后的气体依次缓缓通过浓硫酸和碱石灰后,测得气体体积分别为17.76L和6.56L(所有气体体积均在标准状况下测定)。A的分子式为 。又知A中含有2种氢原子,则A的结构简式为 。
BCl3是重要的化工原料,其沸点12℃。500℃时,向2L的密闭容器中按一定比例投入B2O3、C、Cl2,模拟工业制取三氯化硼的反应如下:B2O3(s) + 3C(s) + 3Cl2(g) 2BCl3 (g) + 3CO(g)。
(1)反应起始至3min时固体质量减少了15.9克,则氯气的平均反应速率为_____________。
(2)反应至4min时达到平衡,则下列说法正确的是____________(填序号)。
A.3min时,CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B.2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C.反应起始至平衡,气体的密度不断增大
D.达到平衡后,容器内的压强不再变化
(3)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η=____________________。
(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)氧元素能形成繁多的氧化物,请写出一个与CO2等电子的化合物_________________;
(2)把Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列_________________;
(3)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_________________;
(4)Se原子基态核外电子的排布式为_________________;
(5)SO32-离子中硫原子的杂化方式__________,该离子的立体构型为____________;
(6)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在一个晶胞中,X离子的数目______,该化合物的化学式为______________;
②Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是 ;
③Y与Z可形成YZ42-。YZ42-的空间构型为_________(用文字描述);写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式____________;
④X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ 键的数目为________;
I(1)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为______________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为________________。
(2)在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_________________,所发生反应的离子方程式为________________________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为___________,所发生反应的离子方程式为___________。
II将下列现象或用途中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。
(1)把锌粒放入稀硫酸中时,有气体放出,_____________________。
(2)浓硫酸能够用于干燥某些气体,___________________________。
(3)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时,纸变黑,_______________________。
(4)把木炭放入热的浓硫酸中时,有气体放出,_____________________。
III漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池及环境的消毒剂。
(1)在常温下,将氯气通入NaOH溶液中制取漂白液的化学方程式为:____________。
(2)漂白粉或漂粉精的有效成分是___________,使用漂白粉或漂粉精时通常要加入少量的水并通入CO2,此操作方法的目的是:_____________________________。
I将一小块钠投入CuSO4溶液中,观察到的现象是____________(填序号)。
①钠浮于液面上;②熔化成小球;③发出嘶嘶的响声,放出气体;④有蓝色沉淀产生;⑤析出大量红色的铜;⑥小球在溶液中沉浮;⑦小球在液面上游动、逐渐变小,直至消失。请用离子方程式解释实验现象_______________________ __。
II完成下列反应的化学方程式或离子方程式:
(1)铁粉与水蒸气反应化学方程式:______________________________________。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应化学方程式:_______________ _________________。
(3)锌粒与氯化铜溶液反应离子方程式:__________________ ______________。
根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是_____________,名称是_____________。
(2)②的反应类型_____________,③的反应类型_____________。
(3)反应④的化学方程式 。
S元素在自然界的转化对环境有着重要的影响。
(1)汽车尾气与燃煤烟气中含有的SO2是造成酸雨的主要原因之一。
① 图中A的化学式是 。
② 硫酸型酸雨对大理石石像腐蚀的化学方程式是 。
(2)煤炭中以FeS2形式存在的硫,可用微生物脱硫技术脱去,有关反应的离子方程式依次为:
ⅰ.2FeS2+7O2+2H2O 4H++2Fe2++____________;
ⅱ.4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++______________;
ⅲ.FeS2+2Fe3+ 3Fe2++2S;
ⅳ.2S+3O2+2H2O 4H++2SO42-。
已知:FeS2中的铁元素为+2价。
回答下列问题:
① 将上述ⅰ、ⅱ离子方程式补充完整。
② 在线桥上标出反应ⅲ中电子转移的数目:FeS2+2Fe3+
③ 观察上述反应,FeS2中的S元素最终转化为_____________从煤炭中分离出来。
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一。燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。你认为反应物除SO2、NaCl外还有 ,判断的理由是 。
(4)另一种烟气脱硫技术是石灰法,即在煤燃烧时加入生石灰(CaO)即可除去SO2,最后生成CaSO4,请写出该化学方程式: 。并计算在10 kg 含硫 1.6% 的煤中理论上加入 kg生石灰合适。
经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示:
离子 |
Fe3+ |
Cu2+ |
SO42- |
Na+ |
H+ |
浓度/(mol/L) |
2×10-3 |
1×10-3 |
1×10-2 |
2×10-3 |
|
(1)c(H+)= mol/L。
(2)为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如下流程,回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。
① 工业废水中加入铁粉后,反应的离子方程式为:
Fe + Cu2+ ="=" Fe2+ + Cu、 、 。
② 试剂B是 。
③ 操作③是蒸发浓缩、冷却结晶、 ,最后用少量冷水洗涤晶体,在低温下干燥。
④ 通过检验溶液D中Fe3+来判断废水中Fe3+是否除尽,实验方法是 。
⑤ 获得的FeSO4·7H2O需密闭保存,原因是 。
⑥ 上述1000 L废水经处理,可获得 FeSO4·7H2O的物质的量是 mol。
(1)在25℃条件下将pH=10的氨水稀释10倍后溶液的pH为(填序号)________。
A.9 B.11 C.9~10之间 D.9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,溶液pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”),主要原因是________________。
(3)已知某溶液中只存在NH4+、H+、OH-、Cl-四种离子,该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下几种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
①上述离子浓度大小关系不可能的是_________(填序号)。
②若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是____________,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)________________。
③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=)
(4)25℃时,如果将0.1molNH4Cl和0.05molNaOH溶于水,形成混合溶液,(假设无气体逸出损失),则NH4+和NH3·H2O两种粒子的物质的量之和等于________mol。
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)该反应为_________反应(选填“吸热”、“放热”)。
(2)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c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_______℃。
(4)1200℃时,某体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时上述反应的方向为____________。(选填“正向”“逆向”或“不移动”)。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ/mol,反应过程的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)图中A表示__________,该反应加入V2O5作催化剂后E如何变化_______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)如果反应速率v(SO2)为0.05mol/(L·min),则v(O2)="_________" mol/(L·min)、v(SO3)=_____mol/(L·min)
(3)已知单质硫燃烧热的数值为296kJ/mol,则1molS(s)完全反应生成SO3(g)时放出的热量为________kJ。
(4)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸,通入O2的一极为_______________(填写“正”或“负”)极;写出通入SO2一极的电极反应____________________。
下图为教材中测定中和热的简易量热计。
(1)图中尚缺少的玻璃仪器是_____________,实验中若用金属质地的仪器来代替会使得的△H___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)如果用50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行实验,已知二者的密度均为1g/cm3,比热容c=4.18J/(g·℃),实验起始温度为t1℃,终止温度为t2℃,则中和热△H为______kJ/mol,实验中氢氧化钠溶液比盐酸浓度大的原因是____________________。