高中化学水的电离试题

现有0.175mol/L醋酸钠溶液500mL(已知醋酸的电离常数Ka=1.75x10)
（1）写出醋酸钠水解反应的化学方程式_____________________。
（2）下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是_____________________。

A．溶液中c (Na^＋)与反应时间t的关系	B.CH3COO^－的水解速率与反应时间t的关系	C.溶液的PH与反应时间t的关系	D.KW与反应时间t的关系

 
（3）在醋酸钠溶液中加入下列少量物质，水解平衡向正反应方向移动的有
A．冰醋酸    B．纯碱固体    C．醋酸钙固体    D．氯化铵固体
（4）在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后，溶液中微粒浓度的关系式能成立的有
A．c(CH₃COO^-)+c(CH₃COOH)＞c(Na⁺)
B．c(Na⁺)+c(CH₃COO^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
C．c(CH₃COO^-)＞c(Na⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
D．c(CH₃COO^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)＞c(Na⁺)
（5）欲配制0.175mol/L醋酸钠溶液500mL，可采用以下两种方案：
方案一：用托盘天平称取_______g无水醋酸钠，溶于适量水中，配成500mL溶液。
方案二：用体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成（设混合后的体积等于混合前两者体积之和）。
（6）在室温下，0.175mol/L醋酸钠溶液的PH约为________(已知醋酸根的水解反应的平衡常数K=Kw／Ka(CH₃COOH))。

短周期元素R、Q、M、T在元素周期表中的相对位置如下表，已知R原子最外层电子数与次外层电子数之比为2：1。

（1）人的汗液中台有T的简单离子，其离子结构示意图为_________________；元素M在元素周期表中的位置是___________________。
（2）R的最高价氧化物所含的化学键类型是__________键(选填“离子”或“共价”)。
（3）加热时，Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与单质R反应的化学方程式为__________(用具体的化学式表示)。
（4）在一定条件下甲、乙、丙有如下转化：甲乙丙，若其中甲是单质，乙、丙为化合物，x是具有氧化性的无色气体单质，则甲的化学组成不可能是________(选填序号，下同)。
①R    ②Q₂  ③M    ④T₂
（5）工业上，常利用。RO与MO₂反应生成固态M单质和RO₂，从而消除这两种气体对大气的污染。
已知：2RO(g)+O₂(g)＝2RO₂(g) △H＝-akJ·mol^-l
M(s)+O₂(g)＝MO₂(g)     △H＝-bkJ·mol^-l
则反应2RO(g)+MO₂(g)＝2RO₂(g)+M(s)  △H＝___________。
（6）元素T的含氧酸HTO具有漂白性。往20mL 0.0lmol·L^-l的HTO溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如下图所示。据此判断：该烧碱溶液的浓度为______________mol·L^-l；下列有关说法正确的是_______________。

①HTO的电离常数：b点＞a点
②由水电离出的c(OH^—)：b点＜c点
③从a点到b点，混合溶液中可能存在：c(TO^—)= c(Na⁺)
④从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na^＋)＞c(TO^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)

Ⅰ.铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是           __。
（2）检验溶液B中是否存在Fe^3＋的方法是   __。
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是           。
Ⅱ.常温下，某同学将稀盐酸和氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	氨水物质的量浓度/（mol·L^－1）	盐酸物质的量浓度/（mol·L^－1）	混合溶液pH
①	0.1	0.1	pH＝5
②	c	0.2	pH＝7
③	0.2	0.1	pH>7

 
请回答：
（4）从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c（H^＋）＝   __mol·L^－1；从第②组情况表明，c   __（填“>”“<”或“＝”）0.2 mol·L^－1；从第③组情况分析可知，混合溶液中c（NH₄⁺）   __（填“>”“<”或“＝”）c（NH₃·H₂O）。
（5）写出以下四组溶液NH₄⁺浓度由大到小的顺序   __>   __>   __>   __（填选项编号）。
A．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl
B．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl和0.1 mol·L^－1 NH₃·H₂O
C．0.1 mol·L^－1 NH₃·H₂O
D．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl和0.1 mol·L^－1 HCl

工业上设计将VOSO₄中的K₂SO₄、SiO₂杂质除去并回收得到V₂O₅的流程如下：

请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是           （写化学式），操作I的名称      。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO²⁺，HA表示有机萃取剂）：
R₂(SO₄)_n (水层)+ 2nHA（有机层）2RA_n（有机层） + nH₂SO₄  (水层) 
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是                            。
③中X试剂为                   。
（3）⑤的离子方程式为                        。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

pH	1．3	1．4	1．5	1．6	1．7	1．8	1．9	2．0	2．1
钒沉淀率%	88．1	94．8	96．5	98．0	98．8	98．8	96．4	93．1	89．3

 
上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为          ；
若钒沉淀率为93．1%时不产生Fe(OH)₃沉淀，则溶液中c(Fe³⁺)<             。
(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)₃]=2．6×10^-39)
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有               和       。

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理                                          。
②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是     （填序号）

A．Ba(NO3)2

B．BaCl2

C．Ba(OH)2

D．溶有NH3的BaCl2溶液

③若将足量SO₂气体通入0.2 mol·L^－1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为                          。
（2）采用电解法处理含有Cr₂O₇^2－的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)₃沉淀，用必要的化学语言说明原因___________________。
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。如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电极作       极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为       ；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“＞”“＜”“＝”）。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH₁＝＋489.0 kJ·mol^－1
C(石墨)＋CO₂(g)=2CO(g)　ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
则CO还原Fe₂O₃的热化学方程式为___________________________
②利用燃烧反应可设计成CO/O₂燃料电池(以KOH溶液为电解液)，写出该电池的负极反应式___________________________________________
(2)某实验将CO₂和H₂充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下反应：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　  ΔH＝－49.0 kJ·mol^－1

测得CH₃OH的物质的量随时间变化如上图所示，回答问题：
①下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是________。

A．升高温度	B．充入He(g)使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离	D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ________K_Ⅱ(填“大于”“等于”或“小于”)。
③一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容器	甲	乙
反应物投入量	1 mol CO2、3 mol H2	a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

 
若甲中平衡后气体的压强为开始时的，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为________。
(3)用0.10 mol·L^－1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L^－1的NaOH溶液和20.00 mL 0.10 mol·L^－1氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为________(填“A”或“B”)，请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序________。

(1)已知：
①Fe(s)＋O₂(g)=FeO(s)　ΔH＝－272.0 kJ·mol^－1
②2Al(s)＋O₂(g)=Al₂O₃(s)　ΔH＝－1675.7 kJ·mol^－1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________

(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)；
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A．升高温度　　　　  B．增大反应物的浓度   C．降低温度  D．使用催化剂
(3)1000 ℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄(s)＋4H₂(g)Na₂S(s)＋4H₂O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________；
已知K_{1000 ℃}<K_{1200 ℃}，若降低体系温度，混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下，如果取0.1 mol·L^－1 HA溶液与0.1 mol·L^－1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH＝8。
①混合液中由水电离出的OH^－浓度与0.1 mol·L^－1 NaOH溶液中由水电离出的OH^－浓度之比为________；
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断(NH₄)₂CO₃溶液的pH________7(填“<”“>”或“＝”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a．NH₄HCO₃  b．NH₄A       c．(NH₄)₂CO₃  d．NH₄Cl

工业上利用含有一定浓度的I₂和CuSO₄溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO₃)₂,其生产流程如下：

已知：Ca(IO₃)₂微溶于水,溶于硝酸；Ksp(CuI)=1.1×10^-12, Ksp(Cu₂S)=2.5×10^-48；
氧化性: HNO₃＞IO₃^—＞H₂O₂ 
（1）“还原”过程中主要反应的化学方程式为：2Na₂S₂O₃＋I₂ =       ＋ 2NaI。 
（2）在还原过程还伴随有CuI生成，写出加入Na₂S的离子反应方程式                          。
（3）在氧化过程中先加入H₂O₂再加入浓硝酸，而不直接加入浓硝酸的目的是                     。
（4）加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO₃)₂，则要调节pH至     （填“酸性” 或“中性”或“碱性”），原因是                                                              。
（5）Ca(IO₃)₂也可用电化学氧化法制取：先充分电解KI溶液，然后在电解后的溶液中加入CaCl₂，最后过滤得到Ca(IO₃)₂。写出电解时阳极发生的电极反应方程式                           ,用该方法制取Ca(IO₃)₂，每1kg碘化钾理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO₃)₂的质量为              ____kg（计算结果保留3位有效数字）。 

甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH₃OH和1molH₂O，一定条件下发生反应：CH₃OH (g)+ H₂O (g) CO₂(g) +3 H₂ (g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。 

时间 物质	0 min	10 min	30 min	60 min	70 min
CO2(mol/L)	0	0.2	0.6	0.8	0.8
CH3OH(mol/L)	1.0	0.8	0.4	0.2	0.2

 
①已知：CH₃OH (g)+ O₂ (g) CO₂(g) + 2H₂ (g) H₁= —192.9kJ/mol 
H₂(g)+O₂ (g) H₂ O(g) H₂= —120.9kJ/mol 
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H₃=_____                    。 
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。 
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。 
④下列措施中能使平衡时n(CH₃OH)／n(CO₂)减小的是(双选)___________。 
A．加入催化剂               B．恒容充入He(g)，使体系压强增大 
C．将H₂(g)从体系中分离     D．再充入1molH₂O 
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL) 

某探究小组将一批电子废弃物简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案：

已知：Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O＝[Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H₂O
请回答下列问题：
（1）步骤①Cu与酸反应的离子方程式为                                        。
（2）步骤②加H₂O₂的作用是                  ，滤渣2为(填化学式)            。
（3）步骤⑤不能直接加热脱水的理由是                                          。
（4）若滤液1中Cu²⁺的浓度为0．02mol·L^-1，则氢氧化铜开始沉淀时的pH =          
(已知：Ksp[Cu(OH)₂]＝2．0×10^-20)。
（5）已知：2Cu²⁺＋4I^-＝ 2CuI↓＋I₂    I₂＋2S₂O₃^2-＝ 2I^-＋S₄O₆^2-
某同学为了测定CuSO₄·5H₂O产品的质量分数可按如下方法：取3．00g产品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤液稀释至250mL，取50mL加入淀粉溶液作指示剂，用0．080 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，达到滴定终点的依据是                                            。
四次平行实验耗去Na₂S₂O₃标准溶液数据如下：

实验序号	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液(mL)	25．00	25．02	26．20	24．98

 
此产品中CuSO₄·5H₂O的质量分数为               。

氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH₄(g)+H₂O(g）CO(g)+3H₂(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为                 。
     
（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH₃)₂CH₃COO](l)+CO(g)+NH₃(g)[Cu(NH₃)₃]CH₃COO·CO(l） △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是 __________（填写选项编号）。
A．高温、高压    B．高温、低压    C．低温、低压    D．低温、高压
（3）用氨气制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g） △H＜0。某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH₃和2molCO₂，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH₃浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。

（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：

弱电解质	H2CO3	NH3·H2O
电离平衡常数	Ka1=4.30×10^-7   Ka2=5.61×10^-11	1.77×10^-5

 
现有常温下0.1 mol·L^-1的(NH₄)₂CO₃溶液，
①你认为该溶液呈        性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是         。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是                。
A．c(NH₄⁺)＞c(CO₃^2-)＞c(HCO₃^-)＞c(NH₃·H₂O)
B．c(NH₄⁺)+c(H⁺)＝c(HCO₃^-)+c(OH^-)+c(CO₃^2-)
C．c(CO₃^2-）+ c(HCO₃^-）+c(H₂CO₃)＝0.1 mol·L^-1
D．c(NH₄⁺)+ c(NH₃·H₂O)＝2c(CO₃^2-）+ 2c(HCO₃^-）+2c(H₂CO₃)

某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为时，其电离度为0.20（电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数）；在苯中部分发生双聚，生成（HA）₂。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K＝C（HA）_B／C（HA）_W＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1；其他信息如下：

25℃平衡体系	平衡常数	焓变	起始总浓度
在水中，HA
在苯中，2HA

 
回答下列问题：
（1）计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K₁＝___________。
（2）25℃，该水溶液的pH为___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯体系中HA的转化率为___________。
（3）在苯中，HA发生二聚：2HA（HA）₂，反应在较低温度下自发进行，则___________0。
（4）25℃混合体系中，HA在苯中发生二聚，若测得某时刻溶液中微粒浓度满足＝130，则反应向___________方向进行。

硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO₂生成NaHSO₃，再用NaIO₃按下列反应（配平）来制取单质I₂。NaIO₃来源于自然界的矿物。
① NaIO₃ + NaHSO₃— NaI + Na₂SO₄ + H₂SO₄      ② IO₃^－＋I^－＋H^＋—I₂＋H₂O
（1）配平上述反应
（2）在含5molNaHSO₃的溶液中逐滴加入NaIO₃溶液。请计算开始产生单质I₂及产生单质I₂最大值时所滴入的NaIO₃的物质的量各是多少？
（3）25℃时，H₂SO₃ HSO₃^- + H⁺的电离常数K_a= 1×10^-2 mol/L，则该温度下NaHSO₃的水解平衡常数K_h=         mol/L，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将        （填“增大”“减小”或“不变”，下同）； 加入少量NaOH溶液，的值           ；加入少量水，水的电离程度将             。

常温下有0. 1 mol/L的以下几种溶液，①H₂SO₄溶液②NaHSO₄溶液③CH₃COOH溶液④HCl溶液⑤HCN溶液⑥NH₃·H₂O，其中如下几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表(已知H₂SO₄的第一步电离是完全的)，回答下面问题:

①H2SO4溶液HSO4^-	②NaHSO4溶液HSO4^-	③CH3COOH	④HCl溶液
10%	29%	1.33%	100%

 
（1）常温下，pH相同的表格中几种溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号，下同)    _
（2）常温下，将足量的锌粉投人等体积pH=1的表格中几种溶液中，产生H₂的体积(同温
同压下)由大到小的顺序是_       _
（3）在25℃时，若用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的CH₃ COOH应选用_       作指示剂，若终点时溶液pH = a，则由水电离的。c(H⁺)为_                 。
（4）在25℃时，将b mol·L^-1的KCN溶液与0. O1 mol·L^-1的盐酸等体积混合，反应达到平衡时，测得溶液pH = 7，则KCN溶液的物质的量浓度b_    0.01 mol·L^-1填“>”、“<”或“=”);用含b的代数式表示HCN的电离常数Ka=           

A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、HCl、NH₄HSO₄中的一种。常温下进行下列实验：
①将1 L pH＝3的A溶液分别与0.001mol·L^-1  xL B溶液、0.001mol·L^-1 yL D溶液充分反应至中性，x、y大小关系为：y＜x；②浓度均为0.1mol·L^-1A和E溶液，pH：A＜E；③浓度均为0.1mol·L^-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性。
回答下列问题：
（1）D是     溶液，判断理由是                                     。
（2）用水稀释0.1 mol·L^-1B时，溶液中随着水量的增加而减小的是      (填写序号)。
①        ②      ③c(H⁺)和c(OH^-)的乘积    ④OH^-的物质的量
（3）OH^-浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是________(填写序号)。
①反应所需要的时间E>A               ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E         ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余                 ⑥E溶液里有锌粉剩余
（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如右图中的_________曲线(填写序号) 。

（5）室温下，向0.01mol·L^-1 C溶液中滴加0.01mol·L^-1 D溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。