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1、填空题 实验室配制有0.1mol/L的Na2CO3溶液,根据电离平衡和水解知识,回答下列有关问题:
⑴写出H2CO3的电离方程式为 ;
⑵Na2CO3溶液显碱性,原因是(用离子方程式表示)
;(2分)
⑶在该溶液中,c(Na+)、c(CO32-) 、c(H+)、c(HCO3-)、c(OH-)的大小关系为
;(2分)
⑷根据电荷守恒原理,该溶液中离子浓度关系有:
c(Na+)+c(H+)= ;(2分)
⑸根据物料守恒原理,该溶液中离子浓度关系有:
c(Na+)= 。(2分)
参考答案:⑴H2CO3?
H++HCO3-(以第一步为主)HCO3-
H++CO32-;
⑵CO32-+H2O
OH-+HCO3-(以第一步为主)(2分) HCO3-+H2O
H2CO3+OH-;
⑶c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-) >c(HCO3-)>c(H+);
⑷c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-);(2分)
⑸2[c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-) ](2分)
本题解析:略
本题难度:一般
2、实验题 (12分)硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、Fe3O4,以及少量SiO2、Al2O3等。由硫铁矿烧渣制备铁红(Fe2O3)的一种工艺流程如下:

已知:还原焙烧时,大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
离子
| 开始沉淀时的pH
| 完全沉淀时的pH
|
Fe2+
| 7.6
| 9.7
|
Fe3+
| 2.7
| 3.7
|
Al3+
| 3.8
| 4.7
|
(1)“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有(填离子符号) 。
(2)Fe粉除调pH外,另一个作用是 ;Fe粉调节溶液的pH为 。
(3)“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为 ;
所得滤液的主要溶质是(填化学式) 。
(4)高温条件下,“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为 。
参考答案:(1)Fe2+、Fe3+、Al3+;(2)将溶液中Fe3+还原为Fe2+,便于与Al3+分离;5(4.7~7.6或其之间的任意数值);(3)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(NH4)2SO4;(4)FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
本题解析:在硫铁矿烧渣中含有Fe2O3、Fe3O4,以及少量SiO2、Al2O3等,当加入酸时,Fe2O3、Fe3O4、Al2O3发生反应变为Fe2+、Fe3+、Al3+存在于溶液中;而SiO2不能溶解在酸中,被过滤除去;(2)由于Fe3+、Al3+形成沉淀时的溶液的pH接近,不容易分离,所以加入Fe粉除调pH外,另一个作用是将溶液中Fe3+还原为Fe2+,便于与Al3+分离;由于Al3+沉淀完全的溶液的pH=4.7,而Fe2+沉淀完全的溶液的pH=9.7,所以Fe粉调节溶液的pH为4.7~7.6或其之间的任意数值;(3)根据题意在“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;由于在过程中加入的是硫酸和NH4HCO3,所以所得滤液的主要溶质是(NH4)2SO4;(4)高温条件下,FeCO3和O2发生反应产生Fe2O3和CO2,根据电子守恒和元素的原子个数守恒可得该“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2。
考点:考查物质的性质、转化、反应条件的控制与选择、方程式的书写的知识。
本题难度:困难
3、填空题 (9分)(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为_________________________________________________。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ·mol-1):
化学键
| C—H
| C—F
| H—F
| F—F
|
键能
| 414
| 489
| 565
| 158
|
根据键能数据计算以下反应的反应热△H:
CH4(g)+4F2(g)= CF4(g)+4HF(g) △H=______________________。
(3) 下列说法正确的是(填序号)__ __:
A 相同温度下,0.1 mol?L-1NH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1 mol?L-1氨水中NH4+的浓度大;
B 用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;
C 电解饱和食盐水时,阳极得到氢氧化钠溶液和氢气;
D 对于Al(OH)3(s)
Al(OH)3(aq)
Al3+(aq)+3OH-(aq),前段为溶解平衡,后段是电离平衡;
E.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大;
参考答案:(1)CH4(g) + 2O2 (g)="==" CO2 (g)+2H2O(l) △H= —889.6kJ/mol
(2)△H= —1928kJ/mol (3)A、B、D
本题解析:(1)甲烷的相对分子质量是16,所以1mol的甲烷完全燃烧放出的热量是55.6kJ ×16g/mol =889.6kJ。因此表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g) + 2O2 (g)="=" CO2 (g)+2H2O(l) △H= —889.6kJ/mol;(2)4mol×414KJ/mol+4×158KJ/mol-4×489 KJ/mol-4×565 KJ/mol=—1928kJ,所以该反应的反应热△H= —1928kJ/mol。(3)A.由于NH4Cl是强电解质,完全电离,尽管NH4+水解消耗,但是水解程度是微弱的;而NH3·H2O是弱电解质,电离程度很小,因此等浓度的1NH4Cl溶液中NH4+的浓度比氨水中NH4+的浓度大,正确;B. 用稀盐酸洗涤AgCl沉淀时由于溶液中Cl-的浓度比水大,会抑制AgCl的溶解,使其溶解消耗的少,所以比用水洗涤损耗AgCl小;正确;C.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气;错误;D. 对于Al(OH)3(s)
Al(OH)3(aq)
Al3+(aq) +3OH-(aq),前段为沉淀溶解平衡,后段是溶解的弱电解质Al(OH)3的电离平衡;正确;E. 除去溶液中的Mg2+,由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小,所以用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,错误。
考点:考查燃烧热很小方程式的书写、反应热与键能的关系、离子浓度的比较、沉淀溶解平衡、电离平衡、杂质的除去的知识。
本题难度:一般
4、选择题 常温下,下列有关0.1mol·L-1 Na2CO3溶液的说法正确的是
A.升高温度,促进CO32-水解,pH增大
B.离子浓度:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
B.离子浓度:c(Na+)+c(H+) =c(HCO3-)+c(CO32-) +c(OH-)
D.离子浓度:c(Na+)> c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)> c(HCO3-)
参考答案:AB
本题解析:A、盐的水解是吸热反应,升高温度促进水解,碱性增强,pH增大,A正确;B、根据碳酸钠的组成可知,钠与碳的物质的量之比为2:1,物料守恒:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B正确;C、根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+) =c(HCO3-)+2c(CO32-) +c(OH-),C错误;D、水解后溶液呈碱性,所以离子浓度大小为:c(Na+)> c(CO32-)> c(OH-)> c(HCO3-) > c(H+),D错误;答案选AB。
考点:考查溶液中离子浓度关系。
本题难度:一般
5、填空题 (8分)
Ⅰ.醋酸是常见的弱酸。用0.1 mol?L—1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol?L—1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH体积而变化的两条滴定曲线。

(1)滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的溶液名称是 。
(3)V1和V2的关系:V1 V2(填“>”、“=”或“<”)
(4)M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
Ⅱ.草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4?2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。

(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225 ℃~300 ℃发生反应的化学方程式: 。
(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比 。
参考答案:(8分)
I、(1)I (2) 0.1 mol·L-1醋酸溶液 (3)<
(4)c(CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-)
Ⅱ、(1)Co3O4 3CoC2O4+2O2 = Co3O4+6CO2 (2)5 : 6
本题解析:Ⅰ、(1)醋酸是弱酸,浓度为0.1 mol?L—1醋酸溶液的PH>1,所以滴定醋酸的曲线是I;
(2)NaOH、HCl、CH3COOH 的浓度相等,均为0.1 mol?L—1,NaOH、HCl属于强碱、强酸,CH3COOH 是弱酸,电离出的c(H+)的浓度较小,对水的电离程度抑制的小,所以滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的溶液名称是醋酸。
(3)当酸碱恰好反应时,盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,醋酸钠属于强碱弱酸盐,溶液显碱性,当两溶液呈中性时,向醋酸中滴加NaOH的体积要少,所以V1 <V2 .
(4)M点是醋酸钠和醋酸的等浓度混合溶液,溶液显酸,醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-)。
Ⅱ、(1)由题意知,二水合草酸钴(CoC2O4?2H2O)的起始质量是18.3g,物质的量为0.1mol,其中Co元素的质量是5.9g,300℃时该固体分解为Co的氧化物,C点固体质量为8.03g,则O元素的质量是8.03g-5.9g=2.13g,物质的量是2.13g/16g?mol-1=0.133125mol,则该固体中Co与O原子的物质的量之比是0.1: 0.133125="3:4," C点剩余固体的化学成分为Co3O4,B点对应的物质的质量是14.70g,与起始的固体质量相比减少18.3-14.7=3.6g,恰好为结晶水的质量,所以B点对应的物质是草酸钴,与氧气在225 ℃~300 ℃发生反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2 = Co3O4+6CO2;
(2)设该钴的氧化物中-3价Co的原子个数是x,与盐酸反应得到的黄绿色气体为氯气,物质的量是4.48/22.4=0.2mol,则反应中失去电子的物质的量是0.4mol,Co最终都变为 +2价,则-3价Co得到电子的物质的量是x=0.4,480mL5mol/L盐酸中氯离子的物质的量是0.48L×5mol/L=2.4mol,被氧化的氯离子的物质的量是0.4mol,所以溶液中还余氯离子的物质的量是2.4-0.4=2.0mol,根据氯元素守恒,所以CoCl2的物质的量是1.0mol,则钴的氧化物中+2价钴的物质的量是1.0-0.4=0.6,根据正负化合价的代数和为0,则钴的氧化物中O元素的物质的量是(0.4×3+0.6×2)÷2=1.2mol,所以钴氧化物中Co、O的物质的量之比5:6。
考点:考查酸碱中和滴定,草酸钴的化学性质等知识。
本题难度:困难