高中化学盐类水解的应用试题

常温下，H₃PO₄与NaOH溶液反应的体系中，含磷各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH 的关系如图所示[已知Ca₃(PO₄)₂难溶于水]。下列有关说法不正确的是

A．H3PO4的Ka3=10^–12^.2，HPO4^2–的水解平衡常数为10^–6^.8

B．Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性

C．pH=13时，溶液中各微粒浓度大小关系为：c(Na^+)＞c(HPO4^2–)＞c(PO4^3^－)＞c(OH^－)＞c(H^+)

D．为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在4～5.5左右

光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
（1）COCl₂的分解反应为COCl₂(g)Cl₂(g)+CO(g)ΔH="+108" kJ·mol^-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出):

①计算反应在第8 min时的平衡常数K=          ;
②比较第2 min反应温度T（2）与第8 min反应温度T（8）的高低:T（2）        T（8）(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min时反应于温度T（8）下重新达到平衡,则此时c(COCl₂)=          mol·L^-1;
④比较产物CO在2 min～3 min、5 min～6 min和12 min～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小          ;
⑤比较反应物COCl₂在5 min～6 min和15 min～16 min时平均反应速率的大小:v(5～6)      v(15～16)(填“<”、“>”或“=”),原因是                        。
（2）常温下，如果取0.1mol·L^-1HA溶液与0.1mol·L^-1NaOH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0.1mol·L^-1NaOH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

元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是          。
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
（2）氧化性最弱的简单阳离子的结构示意图是                   。
（3）晶体硅（熔点1410 ℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式                                                     。
（4）Na₂S溶液长期放置有硫析出，原因为                            （用离子方程式表示）。
（5）已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  平衡常数为K₁
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)   平衡常数为K₂
则反应NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)的平衡常数为K₃＝           （用K₁、K₂来表达）
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2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．SO₂和NO的体积比保持不变   
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝           。
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式                    。

已知I、II反应在一定条件节焓变及平衡常数如下：

（1）用△H_l、△H₂表示反应4H₂（g）+2SO₂（g）S₂（g）+4H₂O（g）的△H
（2）回答下列反应（Ⅰ）的相关问题：
①温度为T₁，在1L恒容容器中加入1.8mol H₂、1.2mol S₂, 10min时反应达到平衡。测得10min V（H₂S）=0．08 mol·L^－1·min^－l，则该条件下的平衡常数为     L·mo1^－l，若此时再向容器中充H₂、S₂、H₂S各0.8mol，则平衡移动方向为     （填“正向”、“逆向”或“不移动”）；
②温度为T₂时T₂>T₁），在1L恒容容器中也加入1.8mol H₂、1.2mol S₂，建立平衡时测得S₂的转化率为25%，据此判断△H₁     0（填“>”或“<”），与T₁时相比，平衡常数K₁     （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）常温下，用SO₂与NaOH溶液反应可得到NaHSO₃、Na₂SO₃等。
①已知Na₂SO₃水溶液显碱性，原因是     （写出主要反应的离子方程式），该溶液中，[Na⁺]      2[ SO]+ [HSO]（填“>”、“<”或“=”）。
②在某NaHSO₃、Na₂SO₃混合溶液中HSO、SO物质的量分数随pH变化曲线如图所示（部分）：根据图示，求SO的水解平衡常数=      mol·L^-1．

在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：
（1）向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L^-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加，溶液pH的变化如下图所示：

①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________（填“I”或“Ⅱ”）；
②实验前，上述三种溶液中由水电离出的c（H⁺）最大的是______________溶液（填化学式）；
③图中V₁和V₂大小的比较：V₁_____V₂（填“>”、“<”或“=”）；
④图I中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：
______>______>______>________（用离子的物质的量浓度符号填空）。
（2）为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25℃）：

资料：AgSCN是白色沉淀；K_sp（AgSCN）=1.0×10^-12；K_sp（AgI）=8.5×10^-17
①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN^-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是：_____________（用必要的文字和方程式说明）；
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为________（至少答出两条明显现象）；
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=______________。

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，已知：元素W的一种原子的原子核中没有中子；元素X 构成的某种单质在自然界中硬度最大；元素Z在地壳中含量最高。试回答下列各题：
（1）元素Z在周期表中的位置为               。
（2）由W、X、Z三种元素可组成A、B、C三种常见的有机化合物，其中A和B是日常生活中常用调味品的主要成分，且A与B能够反应生成C，写出该反应的化学方程式                     。
（3）由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成中学化学常见的某种化合物，其浓溶液可与其中第四种元素的单质发生反应，写出该反应的化学方程式：                  。
（4）W、Y、Z可组成离子化合物M，M的水溶液呈     （填“酸性”或“碱性”或“中性”），M溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                 ；W、Y、Z也可组成共价化合物N，M和N两种溶液的pH均为a，那么两溶液中由水电离出的c (H⁺)的比为               。
（5）已知由元素X和Z可组成A、B、C、D四种中学化学常见的单质或化合物，四种物质之间存在如图所示的转化关系。

已知：298K时，反应①生成1mol B（g）时放出393.5 kJ热量，反应④生成1mol B（g）时放出283.0 kJ的热量，反应③的热化学方程式为                                 。

下列说法正确的是

A．一定温度下，10mL 0.50mol·L^-1NH4Cl溶液与20mL 0.25mol·L^-1NH4C1溶液含NH4^+物质的量相同

B．25℃时，将a mo1·L^-l氨水与0.01 moI·L^-1盐酸等体积混合，反应完全时溶液中c(NH4^+)=c(C1^-)，用含a的代数式表示反应完全时NH3·H2O的电离常数

C．一定温度下，已知0.1 mol·L^-1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO^- +H^+，加少量烧碱溶液可使溶液中值增大。

D．等体积、pH都为3的酸HA和HB分别与足量的锌反应，HA放出的氢气多，说明酸性：HA＞HB

现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是

编号	①	②	③	④
pH	10	10	4	4
溶液	氨水	氢氧化钠溶液	醋酸溶液	盐酸

A．相同体积③、④溶液分别与NaOH完全反应，消耗NaOH物质的量：③＞④
B．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①＞②＞④＞③
C．①、④两溶液等体积混合，所得溶液中c(Cl^－)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
D．V_a L ④溶液与V_b L ②溶液混合（近似认为混合溶液体积=V_a + V_b）,若混合后溶液pH = 5，则V_a : V_b =" 11" : 9

氮元素的化合物应用十分广泛。请回答：
（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C₂H₈N₂）是用液态N₂O₄作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下，1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为       。
（2）25℃时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂(g)N₂O₄(g)  ΔH＝−a kJ/mol(a>0)。N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题：

①25℃时，该反应的平衡常数为                  ；
②下列情况不是处于平衡状态的是                  ：
a.混合气体的密度保持不变；
b.混合气体的颜色不再变化；
c.气压恒定时。
③若反应在120℃进行，某时刻测得n(NO₂)="0.6" mol  n(N₂O₄)=1.2mol，则此时v(正)   v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。
（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol/LNH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液，得到的溶液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、e五个点。

①b点时，溶液中发生水解反应的离子是                  ；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是                  。

空气中CO₂含量偏高会产生温室效应，也会对人体健康造成影响；CO₂的用途广泛，合理使用则可缓解由CO₂累积所产生的温室效应，实现CO₂的良性循环。
（1）一定条件下CO₂可制得Na₂CO₃、NaHCO₃等。
①等物质的量浓度的Na₂CO₃、NaHCO₃溶液，碱性前者    后者（填“>”“<”或“=”）。
②有下列五种物质的量浓度均为0.1mol/L的电解质溶液，将其稀释相同倍数时，其中pH变化最大的是  （填字母编号）。

A．Na2CO3

B．NaHCO3

C．NaAlO2

D．CH3COONa

E．NaOH
（2）已知反应Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH＝a kJ/mol，测得在不同温度下，
该反应的平衡常数K随温度的变化如下：

温度(℃)	300	500	700
K	3.00	3.47	4.40

上述反应中a_______0（填“>”、“<”或“=”)；在2L密闭容器中300℃下进行反应，若Fe和CO₂的起始量均为4 mol，当达到平衡时CO₂的转化率为________。
（3）目前工业上可以用CO₂和H₂在230℃、催化剂条件下反应生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图为恒压容器中0.5 mol CO₂和1.5 mol H₂反应转化率达80%时的能量变化示意图。则该反应的热化学方程式为          。

（4）人工光合作用能够借助太阳能，用CO₂和H₂O制备化学原料。下图是制备HCOOH的示意图，根据要求回答问题：

①催化剂b表面的电极反应式为          。
②经测定，若每分钟通过质子交换膜的H⁺的物质
的量为40mol，则每小时可产生O₂     Kg。

NaHSO₃被用于棉织物及有机物的漂白以及在染料、造纸、制革等工业中用作还原剂。
（1）NaHSO₃可由NaOH溶液吸收SO₂制得。
2NaOH（aq） + SO₂（g） = Na₂SO₃（aq） + H₂O（l），△H₁
2NaHSO₃（aq） = Na₂SO₃（aq） + SO₂（g）+ H₂O（l），△H₂
则反应SO₂（g） + NaOH（aq） = NaHSO₃（aq） 的△H₃ =    （用含△H₁、△H₂式子表示）；且△H₁ ______△H₂（填“＞”、“＜”和“=”）。
（2）NaHSO₃在不同温度下均可被KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，根据I₂析出所需时间可以求得NaHSO₃的反应速率。将浓度均为0．020mol·L^－1NaHSO₃（含少量淀粉）10．0ml、KIO₃（过量）酸性溶液40．0ml混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如下左图。
    
①a点时，v（NaHSO₃）=    mol·L^－1·s^－1。
②根据图中信息判断反应：I₂ +淀粉蓝色溶液的△H      0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③10－40℃区间内，显色时间越来越短，其原因是    。
（3）已知：T℃时H₂SO₃的Ka₁=1．5×10^－2, Ka₂=1．0×10^－7；NaHSO₃溶液pH＜7。
在T℃时，往NaOH溶液中通入SO₂。
①在NaHSO₃溶液中加入少量下列物质后，的值增大的是    。

A．H2O

B．稀H2SO4

C．H2O2溶液

D．NaOH溶液

②某时刻，测得溶液的pH=6，则此时，=      。
③请画出从开始通入SO₂直至过量时，溶液中n（SO₃^2－）∶n（HSO₃^－）随pH的变化趋势图    。

室温下，下列溶液中粒子浓度大小关系正确的是

A．0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na^＋)＞c(CO3^2^－)＞c(HCO3^－)＞c(OH^－)

B．pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaAlO2三份溶液中的c(Na^+）：②＞③＞①

C．0.1mol•L^-1的硫化钠溶液中：c（OH^-）=c（H^+）+c（HS^-）+c（H2S）

D．上图中a点溶液中各离子浓度的关系是：c（OH^-）=c（H^+）+c（CH3COO^-）+2c（CH3COOH）

(17分)I．将0.40mol N₂O₄气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应：
N₂O₄(g) 2NO₂(g)△H。在T_l℃和T₂℃时，测得NO₂的物质的量随时间变化如下图所示：

（1）T_l℃时，40s～80s内用N₂O₄表示该反应的平均反应速率为_________________mol／(L·s)。
（2）△H___________O(填“>”、“<”或“=”)。
（3）改变条件重新达到平衡时，要使的比值变小，可采取的措施有__________(填序号)。
a．增大N₂O₄的起始浓度           b．升高温度
c．向混合气体中通入NO₂          d．使用高效催化剂
II．已知：常温下，HCN的电离常数为Ka=5×10^-10。
（4）有浓度相同的HCN和NaCN的混合溶液。
①通过计算说明该溶液的酸碱性_____________________________________________。
②该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是___________________________________。
（5）常温下，向某浓度的HCN溶液中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈中性。
①该过程溶液中水的电离程度的变化为______________。
②若混合溶液中c(Na⁺)="a" mol／L，则c(HCN)=_________mol/L。

近年来大气问题受到人们越来越多的关注。按要求回答下列问题：
Ⅰ．实现反应CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，△H₀，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。在2L密闭容器中，通入5mol CH₄与5mol CO₂的混合气体，一定条件下发生上述反应，测得CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

则p₁、p₂、p₃、p₄由大到小的顺序       ，该反应的正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应，当1000℃甲烷的转化率为80%时，该反应的平衡常数K=________。
Ⅱ．PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关，化石燃料燃烧同时放出大量的SO₂和NOx。
（1） 处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
CH₄(g) + 4NO₂(g) =" 4NO(g)" + CO₂(g) + 2H₂O(g)   △H₁=－574kJ·mol^－1
CH₄(g) + 4NO(g) = 2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)    △H₂=－1160kJ·mol^－1
CH₄(g) + 2NO₂ (g) = N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)    △H₃
则△H₃=         ，如果三个反应的平衡常数依次为K₁、K₂、K₃，则K₃=______(用K₁、K₂表示)
（2）实验室可用NaOH溶液吸收SO₂，某小组同学在室温下，用pH传感器测定向20mL0．1mol·L^－1NaOH溶液通入SO₂过程中的pH变化曲线如图所示。

①ab段发生反应的离子方程式为________________。
②已知d点时溶液中溶质为NaHSO₃，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______，如果NaHSO₃的水解平衡常数K_h=1×10^-12mol·L^－1，则该温度下H₂SO₃的第一步电离平衡常数Ka=_________________。

具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）净水的原理是。溶液腐蚀钢铁设备，除作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）。
（2）为节约成本，工业上用氧化酸性废液得到。
①若酸性废液中=2.0×10^-2·, =1.0×10^-3·, =5.3×10^-2·,则该溶液的约为。
②完成氧化的离子方程式：++=++

（3）在溶液中分三步水解：
++      

++   

++   

以上水解反应的平衡常数、、由大到小的顺序是。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：+
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）。
．降温               ．加水稀释
．加入NH₄Cl          ．加入

室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以·表示]的最佳范围约为·。