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1、选择题 现有常温下的四份溶液:① 0.10mol·L—1 CH3COOH;②0.050 mol·L—1 H2SO4;
③pH=13的氨水;④pH=13的Ba(OH)2。下列说法正确的是
A.将②滴入③中,若呈中性,则消耗的溶液体积一定是:②< ③
B.将四份溶液均稀释100倍后,溶液pH:③>④,①>②
C.①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大
D.等体积③和④,溶液中阴、阳离子总数相等
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:一般
2、填空题 (16分)以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题:
(1)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) ?△H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g))?△H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应
C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H= 。
(2)在25℃下,将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合,若两溶液恰好完全反应,则a+b________14(填“>”、“<”或“=”);该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
(3)用一个离子方程式表示反应:100ml 3mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48LCO2 ;所得溶液中离子浓度大小排列顺序为: ;
(4)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。下图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。

a电极电极反应式为 ;T℃下,某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,NH4+的水解平衡常数为1.5×10-8(水解平衡也是一种化学平衡,其平衡常数即水解常数),则该温度下水的离子积常数为 ,请判断T 25℃(填“>”“<”“=”)。
参考答案:(1)-45.5 kJ·mol-1(3分)(2)>(1
本题解析:
试题分析:(1)已知:① 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1,②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) ?△H2=-29.1kJ·mol-1,③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g))?△H3=+50.7kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知①—②—③即得到乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=
C2H5OH(g) △H=-45.5 kJ·mol-1。
(2)pH=a的氢氧化钠溶液中氢氧根等浓度是10a—14mol/L,醋酸是弱酸,溶液中存在电离平衡,pH=b的醋酸溶液中醋酸的浓度大于10—bmol/L。在25℃下,将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合,若两溶液恰好完全反应,则10a—14mol/L>10—bmol/L,所以a+b>14;二者恰好反应,则醋酸的浓度是10a—14mol/L,所以该温度下醋酸的电离常数K=
。
(3)氢氧化钠的物质的量是0.3mol,CO2是4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,即氢氧化钠与CO2的物质的量之比是3:2,所以反应的离子方程式为3OH-+2CO2 =CO32-+HCO3-+H2O。由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的水解程度,因此所得溶液中离子浓度大小排列顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);
(4)a电极通入的是氨气,氨气失去电子,发生氧化反应,则a电极是负极。又因为产生的X气体可直接排放到大气中,所以氧化产物应该是氮气,因此电极反应式为2NH3+6OH--6e- =N2+6H2O;根据铵根的水解平衡NH4++H2O
NH3·H2O+H+可知水解平衡常数=
,解得水的离子积常数Kw=2.7×10-13。常温下水的离子积常数是1.0×10-14,电离吸热,升高温度离子积常数增大,所以T大于25℃。
考点:考查盖斯定律的应用、弱电解质的电离、盐类水解、离子浓度比较以及平衡常数的应用与计算
本题难度:困难
3、填空题 现有常温下的0.1 mol/l纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是:________________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1 mol·l-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加 (填化学式)溶液,红色逐渐退为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知0.1 mol/LNa2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)。答: 。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中不正确的是 。
A.c(Na+)>2c(CO32—)
B.c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H2CO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3—)+2c(H2CO3)
D.c(CO32—)+c(HCO3—)="0.1" mol·L-1
E.c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(HCO3—)+c(CO32—)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH—)之比= 。
参考答案:(1)CO32- + H2O
本题解析:
试题分析:(1) 纯碱碳酸钠是强碱弱酸盐。在溶液中存在的水解平衡主要是CO32- + H2O
HCO3- + OH-,还有HCO3- + H2O
H2CO3-+ OH-。由于消耗了水电离产生的H+,所以最终使溶液中的c(OH-)>c(H+)。因此溶液显碱性。再往溶液中滴加与CO32-形成沉淀的物质如BaCl2或CaCl2,此时会放出沉淀反应,消耗了CO32-,c(CO32-)减小,尽管水解程度增大,但是单位体积中的OH-的物质的量减少,所以溶液的碱性减弱,红色逐渐退为无色。(2)在Na2CO3溶液中主要存在水解平衡CO32- + H2O
HCO3- + OH-。c(CO32-)(始)=" 0.1" mol/L,若其水解程度等于10%,根据水解方程式可知:c(OH-)=0.01mol/L.c(H+)=10-12mol/L.pH=12.水解程度越大,水解产生的c(OH-)就越高,溶液的pH就越大。若水解程度小于10%,则c(H+)>10-12mol/L.pH<12.因此,测0.1 mol·L-1Na2CO3溶液pH,若pH≤12就证明0.1 mol/LNa2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。(3)A根据物料守恒可得c(Na+)=2c(CO32—)+2 c(HCO3—)+2c(H2CO3).所以c(Na+)>2c(CO32—) 。正确。B.在Na2CO3中存在水解平衡:CO32- + H 2O
HCO3- + OH-, HCO3- + H2O
H2CO3-+ OH-。主要是第一步水解,所以c(HCO3—)> c(H2CO3);但是盐水解的程度是很微弱的,盐的电离作用大于水解作用,所以c(CO32—)> >c(HCO3—)。由于两步水解都产生OH-,HCO3—第一步水解产生,而在第二步水解中由消耗。所以c(OH-)>c(HCO3—)。因此在溶液中离子间的关系为: c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H2CO3)。正确。C.溶液显碱性。根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3—)+2c(H2CO3)。正确。D.根据物料守恒可得c(CO32—)+c(HCO3—)+ c(H2CO3)="0.1" mol/L.错误。E.根据电荷守恒可得c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(HCO3—)+2c(CO32—).错误。(4)室温下pH均为a的Na2CO3溶液,c(H+)=10-a, c(OH-)(水)=10-14÷10-a =10a-14mol/L.对于pH=a的NaOH溶液c(H+)(水)= c(OH-)(水)=10-amol/L.所以水电离产生的c(OH—)之比=10a-14:10-a=10(2a-14)。
考点:考查盐的水解平衡、盐水解程度的测定、离子浓度的大小比较、相同pH的碱与盐的水的电离的知识。
本题难度:一般
4、填空题 (10分)有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离可产生表中离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子
| Na+、Ba2+、NH4+
|
阴离子
| CO32-、Cl-、OH-、SO42-
已知: ①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度比纯水大,A、D焰色反应的火焰均为黄色; ②C溶液和D溶液相遇时只观察到有白色沉淀产生,B溶液和C溶液相遇时只观察到有刺激性气味的气体产生,A溶液和D溶液混合时无明显现象。 请填写下列空白: (1)A是___________,B是___________,C是____________,D是___________。 (2)常温,将1 mL pH =12的C溶液加水稀释至100mL,所得溶液中 = 。 (3)常温下,0.15 mol·L-1的C溶液与0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=13,则C溶液与盐酸的体积比= _______________。 (4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
参考答案:(10分)(1)Na2CO3
本题解析:①A、C溶液的pH均大于7,可能有OH-和CO ,CO水解呈碱性。又因为A中水电离程度比纯水大,故发生水解,焰色呈黄色,有Na+存在,A为Na2CO3,②另一能水解的离子为NH 在B中, B、C相遇有刺激性气味气体,为氨气,故C中有氢氧根;③C和D相遇产生白色沉淀,在上述离子中只有BaCO3和BaSO4,阴离子互不重复,故为D为Na2SO4,C为Ba(OH)2,B为NH4Cl。
本题难度:困难
5、填空题 (14分)钠和钾是活泼的碱金属元素,钠和钾及其化合物在生产和生活中有广泛应用。 (1)将0.0lmol下列物质①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) ; (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ; 肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时其负极的电极反应式是__ __; (3)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。请写出其反应的化学方程式__ __; (4)现有一Na2CO3和NaHCO3的混合物样品,取ag该混合物充分加热,减重bg则该混合物样品中Na2CO3的质量分数是 ; (5)钠一钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05g钠一钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气。则该溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是 ;(忽略溶液体积变化)。计算并确定该钠一钾合金的化学式为 (列出计算过程)
参考答案:(14分)(每空2分) ⑴①=②>③>④<
本题解析: 试题分析:(1)Na2O2与H2O反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O与H2O反应的化学方程式为:Na2O+H2O=2NaOH,二者均生成0.02mol的NaOH,而且两个反应消耗水的量相同,所以二者阴离子浓度相同,0.01mol的Na2CO3加入到水中,CO32?发生水解反应:CO32?+H2O HCO3?+OH?,使阴离子浓度增大,所以所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是:①=②>③>④。 (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),根据元素守恒可推知另一产物为H2O,所以化学方程式为:2NH3 + NaClO = N2H4 + NaCl + H2O;在碱性条件下,N2H4在负极上失电子生成N2和H2O,配平可得电极方程式:N2H4 + 4OH- - 4e- = 4H2O+N2↑。 (3)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,根据化合价的变化配平可得化学方程式:2NaN3 =" 2Na" + 3N2↑。 (4)根据质量差法进行计算,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 固体质量差 168 62 m(NaHCO3) b g 可得168:62= m(NaHCO3):b g,解得m(NaHCO3)="84/31" b g,则该混合物样品中Na2CO3的质量分数=(a g—84/31 b g)÷a g=(31a-84b)/31ª。 (5)Na或K都能与H2O反应生成氢气,生成的OH?与H2的对应关系为:2OH?~H2,则c(OH?)=2×0.075mol÷0.2L=0.75mol/L;根据生成的H2为0.075mol可得方程:2n(Na)+2n(K)=2×0.075mol,根据钠一钾合金的质量为5.05g,可得方程23n(Na)+39n(K)=5.05g,联立两个方程解得n(Na)=0.05mol,n(K)=0.1mol,所以该钠一钾合金的化学式为K2Na。 考点:本题考查离子浓度比较、方程式的书写、化学计算。
本题难度:困难
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