高中化学水的电离填空题

12分）许多尾气中含有NO_X、SO₂等造成空气污染的气体。根据要求回答下列问题：
（1）已知：NO₂(g)+CO (g) CO₂ (g) +NO (g)。
①密闭容器中发生该反应时，c(CO₂)随温度(T)变化曲线如图所示。据此判断，升高温度，该反应的平衡常数    （选填“增大”、“减小”“不变”）。

②NO对臭氧层破坏会起催化作用，其主要过程为：Ⅰ.O₃O＋O₂  
Ⅱ.NO＋O₃ →NO₂＋O₂
Ⅲ.                。（请写出“Ⅲ”中的化学反应方程式。)
（2）将CO₂和H₂合成二甲醚(CH₃OCH₃)已取得了较大的进展，其化学反应为：
2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）
①1g二甲醚气体完全燃烧生成两种气态氧化物，放出能量q kJ，请写出该反应的热化学方程式                                          ；
②二甲醚可以作为燃料电池的燃料，若用硫酸做电池中的电解质溶液，请写出该燃料电池工作时负极电极反应式                   。
（3）室温条件下，用0.10mol·L^-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L^-1的NaOH溶液和氨水，下图是滴定其中一种溶液时，所得混合液的pH与加入盐酸体积的关系曲线图。

①该曲线表示滴定       （填“NaOH”或“氨水”）的过程；
②当向20.00mLNaOH溶液中加入v mL盐酸时，所得混合溶液pH=12，则v =     。（保留2位小数）

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“＞”“＜”“＝”）。

（1）一定温度下，向1 L 0．1 mol·L^－1 CH₃COOH溶液中加入0．1 mol CH₃COONa固体，则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)向移动；溶液中的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH₃·H₂O。
已知：a．常温下，醋酸和NH₃·H₂O的电离平衡常数均为1．74×10^－5；
b．CH₃COOH＋NaHCO₃CH₃COONa＋CO₂↑＋H₂O。
则CH₃COONH₄溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”，下同)，NH₄HCO₃溶液呈________性，NH₄HCO₃溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。
（3）99 ℃时，K_w＝1．0×10^－12，该温度下测得0．1 mol·L^－1Na₂A溶液的pH＝6。
①H₂A在水溶液中的电离方程式为_____________________________。
②该温度下，将0．01 mol·L^－1 H₂A溶液稀释到20倍后，溶液的pH＝________。
③体积相等、pH＝1的盐酸与H₂A溶液分别与足量的Zn反应，产生的氢气_____。

A．盐酸多

B．H2A多

C．一样多

D．无法确定

④将0．1 mol·L^－1 H₂A溶液与0．2 mol·L^－1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_______________________________________。

Ⅰ．通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由元素R组成，反应Y+2I^-+2H⁺====I₂+Z+H₂O常作为Y的鉴定反应。W是短周期元素，最外层电子数是最内层电子数的三倍，吸引电子对的能力比X单质的组成元素要弱。
（1） Z的化学式__________________
（2）将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别Y和二氧化硫的实验方法:________________________________________________________。
（3）举出实例说明X的氧化性比W单质氧化性强(仅用一个化学方程式表示):_____________。
Ⅱ．如图是0.1 mol·L^－1四种电解质溶液的pH随温度变化的图像。

（1）其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，
（2）20 ℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺)－3c(Al^3＋)＝________。（计算精确值）
（3）室温时，向100 mL 0.1 mol·L^－1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1 NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________

NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
（1）NH₄Al(SO₄)₂可作净水剂，其理由是                                      (用必要的化学用语和相关文字说明)。
（2）相同条件下，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄⁺)     (填“等于”、“大于”或“小于”)0．1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH₄⁺)。
（3）

如图是0．1 mol·L^－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH随温度变化的曲线是       (填写字母)，导致pH随温度变化的原因是                                                                 ；
②20 ℃时，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺)－3c(Al^3＋)＝       。
（4）室温时，向100 mL 0．1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0．1 mol·L^－1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是           ；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是                             。

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               。