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,请回答:
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 |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
乙 |
c |
0.2 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸_________________________________________________________。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2________(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是________________________
(3)丙组实验结果分析,HA是________酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1 c(OH-)-c(HA)=________mol·L-1
平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;在平衡时,两种变化仍在继续进行,但是它们的速率相等;根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡,中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。
(1)现有容积为1 L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2 mol A气体和2 mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g)C(g) △H=" -" a kJ·mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1 mol C气体,放出热量Q1kJ。回答下列问题。
①计算20s内B气体的平均化学反应速率为___________,写出该反应的平衡常数表达式___________。
②保持容器温度和容积不变,若改为向其中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1 与Q2的相互关系正确的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = a (B) Q1 + 2Q2 < 2a (C)Q1 + 2Q2 > 2a (D)Q1 + Q2 < a
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体(b>0)时,v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新达平衡后,C气体的平衡体积分数(C) = ,则b = ____________。
(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。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚(CH3OCH3)。
请回答下列问题:
(1)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的 △H=
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是:
(填字母代号)。
a.压缩体积 b.加入催化剂
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚(CH3OCH3)
(3)已知反应②:2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度(mol·L-1) |
0.40 |
0.6 |
0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小比较:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数的表达式为K= 温度升高,该反应的平衡常数K
(填“增大”、“减小”或“不变”)
某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
1根据下表中数据,在下图中画出X、Y、Z的物质的量n随时间t变化的曲线:
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
2体系中发生反应的化学方程式是_____________;
3列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:______________________;
4该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________;
5如果该反应是放热反应。在该反应达到上述平衡状态时改变实验条件温度、压强、催化剂得到Z的物质的量(mol)随时间t(min)变化的曲线1、2、3如上右图所示则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是:1______________,2______________,3______________。
某条件下,在2L密闭容器中发生如下反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H>0。在三种不同条件下进行,其中NO、O2的起始浓度都为0 mol/L,实验Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,NO2的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)请在图中标上对应的反应温度(800℃或850℃)。实验Ⅱ隐含的反应条件是_______________________。
(2)写出该反应的平衡常数表达式:K=______________。
(3)若实验Ⅰ中达平衡后,再向密闭容器中通入1mol NO2与1mol NO混合气体(保持温度不变),则平衡将_________(填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”)
(4)一定条件下NO2与SO2可发生反应,其方程式为:
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H>0,将NO2与SO2以体积比置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A、体系压强保持不变 B、混合气体颜色保持不变
C、SO3和NO的体积比保持不变 D、混合气体的平均相对分子质量保持不变
(5)若改变条件,使平衡常数变大,该反应 。
A、一定向正反应方向移动 B、在平衡移动时,正反应速率先增大后减小
C、一定向逆反应方向移动 D、在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为 。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为 。
(3)X的硝酸盐水溶液显 性,用离子方程式解释原因: 。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性: > (用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是 > > > 。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式: 。
(本题共10分)短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):
已知:a:常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b:甲分子中含10个电子,乙分子中含有18个电子。
(1)X的结构式是 。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备收集甲。
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是(填化学式)
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)
。
④写出工业制甲的化学方程式 。
兔耳草醛H是一种重要的香料,主要用于食品、化妆品等工业中。用有机物A为原料可以合成兔耳草醛H,其合成路线如图所示:
中间产物D是一种精细化工产品,可用作香料,能发生如下反应:
已知:Ⅰ.已知:醛与二元醇(如乙二醇)可生成环状缩醛:
请回答:
(1)D的结构简式为 ,E中含有的官能团名称为 。
(2)A分子中碳、氢的质量比为12︰1,A的分子式为 ,B的结构简式为 。
(3)反应①的反应类型 , 反应②的化学方程式为 。
(4)兔耳草醛H中的含氧官能团易被氧化,生成化合物W, G与W可发生酯化反应,写出G与W反应的化学方程式
(5)W与是否互为同分异构体 (填“是”或“否”),符合下列条件的的同分异构体有 种,写出其中一种的结构简式 。
a.属于芳香族化合物且苯环上有五个取代基
b.核磁共振氢谱有四种类型氢原子的吸收峰
c.1mol该物质最多可消耗2molNaOH
d.能发生银镜反应
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(I)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) ="==" H2O(g) △H="+" 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 (2分).
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。
②对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度 | B.增加CO2的量 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原比例再充入CO2和H2 |
③某温度下,将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) ="0.5" mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为 。
④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极,稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________
(3)对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。,则该反应的化学方程式为________。(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
(Ⅰ)现有下列物质: ①NaCl晶体 ②液态SO2 ③纯醋酸 ④硫酸钡 ⑤铜 ⑥酒精(C2H5OH) ⑦熔化的KCl ⑧NaOH溶液
请用以上物质回答下列问题。(填序号)
(1)在上述状态下能导电的物质是 ;
(2)属于弱电解质的是 ;
(3)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是 ;
(Ⅱ)
某化学实验小组探究市售食用白醋中醋酸的的准确浓度,取25.00mL某品牌食用白
醋于锥形瓶中,在实验室用浓度为cb mol/L的标准NaOH溶液对其进行滴定。
(1)左图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差l mL,
A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为 mL。
(2)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次
所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实
验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,
其原因可能是 。
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
B.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
C.第一次滴定用的锥形瓶未润洗
D.滴定结束时,俯视读数
(3)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):
c= 。
(Ⅲ)
已知:在25时H2OH++OH- KW=10-14 CH3COOH H++ CH3COO- Ka=1.8×10-5
(1)取适量醋酸溶液,加入少量醋酸钠固体,此时溶液中C(H+)与C(CH3COOH)
的比值 (填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)醋酸钠水解的离子方程式为 。当升高温度时,C(OH—)将
(填“增大”“减小”“不变”);
(3)0.5mol·L-1醋酸钠溶液pH为m,其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠
的比值)为a;1mol·L-1醋酸钠溶液pH为n,水解的程度为b,则m与n的关系
为 ,a与b的关系为 (填“大于”“小于”“等于”);
(4)将等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)若醋酸和氢氧化钠溶液混合后pH<7,则c(Na+)_______________ c(CH3COO-)(填“大于”、“小于”或“等于”),
(6)若由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH{溶液V2 mL。混合而得,则下列说法不正确的是____________。
A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1
B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
(7)在某溶液中含Mg2+、Cd2+、Zn2+三种离子的浓度均为0.01mol·L-1。向其中加入固
体醋酸钠后测得溶液的C(OH-)为2.2×10-5mol·L-1,以上三种金属离子中
能生成沉淀,原因是
(KSP[Mg(OH)2]=1.8×10-11、KSP[Zn(OH)2]=1.2×10-17、KSP[Cd(OH)2]=2.5×10-14)
(8)取10mL0.5mol·L-1盐酸溶液,加水稀释到500mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)
= 。
回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式:
▲ 。
(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是:
▲ 。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,此过程用化学方程式可表示为: ▲ 。温度对GeCl4的水解率产生的影响如右图所示。为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为 ▲ 。(填字母)
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)根据下表1 中不同pH下二氧化锗的溶解率,结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因 ▲ ,用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应 ▲ 。
表1 不同pH下二氧化锗的溶解率
pH |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
溶解率/% |
47.60 |
32.53 |
11.19 |
5.27 |
1.96 |
8.85 |
已知某工业废水中含有大量FeSO4,较多的Cu2+,少量的Na+ 以及部分污泥,通过下列流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及金属Cu。
|
(12分)某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍,其单质甲可发生如下反应:甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙为NO2。①甲与乙反应的化学方程式为 。
②NO2可作火箭重要燃料—肼(N2H4)的助燃剂。已知:
N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7 kJ·mol-1,
2N2H4(g) + 2NO2(g)=3N2(g) + 4H2O(g) △H=-1135.7 kJ·mol-1。
写出燃料—肼(N2H4)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。
(2)若丙为SO2。
①把乙滴入硫酸铜晶体,观察到的现象是 。
②SO2能使酸性KMnO4溶液紫红色褪去,完成下列离子方程式:
MnO4- + SO2 + = Mn2+ + SO42- + H+
③SO2在一定条件下,发生:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H< 0反应。该反应的化学平衡常数K= (填表达式);反应达平衡时,若改变其中一个条件x,则符合图中曲线的是 (填序号)。
a.x表示温度,y表示SO2的物质的量
b.x表示压强,y表示SO2的转化率
c.x表示SO2的物质的量,y表示O2的物质的量
d.x表示SO3的物质的量,y表示化学平衡常数K
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 。
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 ;
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 、 和过滤。
(4)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 (任写1点)。
已知:Fe2+能被稀硝酸氧化,反应方程式为:3Fe(NO3)2+4HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份,分别加入等浓度不同体积的质量分数为0.20的稀硝酸(假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO),产生气体的体积(标准状况下)与剩余固体的质量如下表:
硝酸体积(mL) |
100 |
200 |
300 |
400 |
剩余固体(g) |
18.0 |
9.6 |
0 |
0 |
放出气体的体积(mL) |
2240 |
4480 |
6720 |
|
(1)由NO与HNO3的关系可知,稀硝酸的物质的量浓度为_______ mol·L-1。
(2)稀硝酸的密度为__________g/cm3。
(3)放出2240 mL气体时,反应的离子方程式是_____________________________,放出4480 mL气体时,消耗金属的质量为_______g。
(4)原混合物中铁和铜的物质的量比为__________。
(5)加入400 mL稀硝酸,反应完全后,溶液中NO3-的物质的量为________mol。
(6)当溶液中Cu2+、Fe2+的物质的量浓度相等时,放出气体的体积_________mL(标准状况下)。