高中化学盐类水解的应用试题

二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO₂和NH₃为原料合成尿素是固定和利用CO₂的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH₃（g）+CO₂（g）NH₂CO₂NH₄（s）      △H₁=－159．47kJ·mol^－1
反应Ⅱ：NH₂CO₂NH₄（s）CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）     △H₂=+72．49kJ·mol^－1
总反应Ⅲ：2NH₃（g）+CO₂（g）CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）     △H₃=－86．98kJ·mol^－1
请回答下列问题：
（1）下列示意图中，能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是        。

[a表示2NH₃（g）+CO₂（g），b表示H₂NCOONH₄（s），c表示CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）]
反应Ⅲ在           （填“较高温度”或“较低温度”）下能自发进行。
（2）反应中影响CO₂转化率的因素很多，下图甲为一定条件下，不同水碳比n（H₂O）/n（CO₂）和温度影响CO₂转化率变化的趋势曲线。

①其他条件相同时，为提高CO₂的转化率，生产中可以采取的措施是     （填“提高”或“降低”）水碳比。
②当温度高于190℃后，CO₂转化率出现如图甲所示的变化趋势，其原因是                。
（3）根据反应Ⅰ，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入体积为10L的密闭容器中（容器体积不变，固体体积忽略不计），经20min达到平衡，反应物浓度的变化曲线如图乙所示，若保持温度和体积不变，25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在图乙中画出25～45min内氨气的浓度变化曲线。
（4）尿素在土壤中会发生反应CO（NH₂）₂+2H₂O（NH₄）₂CO₃。
①下列物质中与尿素有类似性质的是         。

A．H2NCOONH4	B．HOCH2CH2OH
C．HOCH2CH2NH2	D．H2NOCCH2CH2CONH2

②已知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	=4．30×10^－7 =5．60×10^－117	=5．60×10^－117

则常温下0．1mol·L^－1的（NH₄）₂CO₃溶液呈碱性的原因                               。

废旧显示屏玻璃中含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂、FeO等物质。某课题小组以此玻璃粉末为原料，制得Ce(OH)₄和硫酸铁铵矾［Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O］，流程设计如下：

已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce³⁺、Ce⁴⁺两种主要存在形式，Ce⁴⁺有较强氧化性；
Ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。
回答以下问题：
（1）反应①的离子方程式是      。
（2）反应②中H₂O₂的作用是         。
（3）反应③的离子方程式是       。
（4）已知有机物HT能将Ce³⁺从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：
2Ce³⁺ (水层)+ 6HT(有机层)2CeT₃ (有机层）+ 6H⁺(水层)
从平衡角度解释：向CeT₃ (有机层）加入H₂SO₄ 获得较纯的含Ce³⁺的水溶液的原因是           。
（5）硫酸铁铵矾［Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O］广泛用于水的净化处理，其净水原理用离子方程式解释是        。
（6）相同物质的量浓度的以下三种溶液中，NH₄⁺的浓度由大到小的顺序是        。
a．Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O      
b．(NH₄) ₂SO₄      
c．(NH₄) ₂CO₃

天然气含有硫化氢气体，回收并综合利用硫化氢有重要的经济价值和环境保护意义。如硫化氢可经过一系列反应制得硫酸：

（1）物质发生不完全燃烧时的反应热难以通过实验测得。已知硫化氢气体的燃烧热是586 kJ/mol，固体硫单质的燃烧热是297kJ·mol^-1。写出硫化氢气体不完全燃烧生成固体硫单质的热化学方程式                         。
（2）工业生产中硫化氢尾气可用NaOH溶液吸收。
①吸收尾气后得到的Na₂S溶液显       性（填“酸”、“碱”、“中”）；
②下列与H₂S、NaHS和Na₂S相关的离子方程式正确的是（填字母序号）_________。

A．H2S+OH^—＝HS^—+H2O	B．HS^—+H2O＝H2S+OH^—
C．HS^—+H2OS^2—+H3O^+	D．S^2—+H2OH2S+2OH^—

（3）在一定温度下，某容器中发生2H₂S(g)2H₂(g)+S₂(g)的反应，测得相应时间时部分物质的浓度（mol·L^-1）如下表，根据表中数据回答问题：

时间 物质	0 min	20 min	60 min	90 min	120 min
H2S			0.006	0.005
H2	0	0.002	0.004
S2	0		0.002		0.0025

①判断90 min时反应速率v_(正)______v_(逆)（填“>”、“=”或“<”）；
②求该温度下反应的化学平衡常数（不必写出计算过程）K=______   ___。
（4）以硫化氢为原料，使用质子固体电解质（能传导H⁺）构成燃料电池，硫化氢放电后生成硫蒸气（化学式S₂），该燃料电池的负极反应式为_________     ____。
（5）硫酸是强酸，在图中画出硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应过程的能量变化示意图。

部分弱电解质的电离平衡常数如下表：

弱电解质	HCOOH	HCN	H2CO3	NH3·H2O
电离平衡常数 (25℃)	Ka=1.8×10^-4	Ka=4.9×10^-10	Ka1=4.3×10^-7Ka2=5.6×10^-11	Kb=1.8×10^-5

下列说法不正确的是
A．结合H⁺的能力：CO₃^2-＞CN^-＞HCO₃^-＞HCOO^-
B．0.1mol/L的HCOONH₄溶液中：c(HCOO^-)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
C．25 ℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氨水混合，若溶液显中性，则二者消耗的体积是：V_(盐酸)＞V_(氨水)
D．0.1mol/L的NaHCO₃溶液中：c(Na⁺)+ c(H⁺)=c(HCO₃^-)+c(OH^-)+c(CO₃^2-)

氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
已知25℃时：①HF(aq)+OH^-(aq)=F^-(aq)+H₂O（1）ΔH=-67．7kJ·mol^-1，②H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O（1） ΔH=-57．3kJ·mol^-1。在20mL0．1mol·L^-1氢氟酸中加入VmL0．1mol·L^-1NaOH溶液，下列有关说法不正确的是

A．氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为： HF(aq) F^-(aq)+ H^+(aq) ΔH=-10．4kJ·mol^-1

B．当V=20时，溶液中：c(OH^-)=c(HF)+c(H^+)

C．当V=20时，溶液中：c(F^-)<c(Na^+)=0．1mol·L^-1

D．当V>0时，溶液中可能存在：c(Na^+)>c(F^-)>c(OH^-)>c(H^+)

常温下，取pH=2的两种二元酸H₂A与H₂B各1 mL，分别加水稀释，测得pH变化与加水稀释倍数有如图所示变化，则下列有关叙述不正确的是

A．H₂A为二元强酸
B．pH＝4的NaHA水溶液中离子浓度大小为：c(Na⁺)>c(HA^-)>c(A^2-)>c(H₂A)>c(OH^-)
C．含NaHA、NaHB的混合溶液中，离子浓度大小为：c(Na⁺)＝c(A^2-)＋c(HB^-)＋c(B^2-)＋c(H₂B)
D．Na₂B的水溶液中，离子浓度大小为：c(Na⁺)>c(B^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)

已知草酸为二元弱酸：
H₂C₂O₄ HC₂O₄^－+H⁺      Ka₁
HC₂O₄^－ C₂O₄^2－+H⁺      Ka₂
常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液，所得溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄^－、C₂O₄^2－三种微粒的物质的量分数（δ）与溶液pH的关系如图所示，则下列说法中不正确的是

A．pH=1.2溶液中：c(K^+) + c(H^+) = c(OH^－) + c(H2C2O4)

B．pH=2.7溶液中：c^2(HC2O4^－) / [c(H2C2O4) × c(C2O4^2^－)]=1000

C．将相同物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水可配得pH为4.2的混合液

D．向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。
（1）将0.5molSO₂(g)和0.48molO₂(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应： 2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO₃)=0.48mol/L。则该条件下SO₂的平衡转化率为          。
（2）若锻烧12gFeS₂产生的SO₂全部转化为SO₃气体时放出19.66kJ热量，产生的SO₃与水全部化合生成H₂SO₄，放出26.06kJ热量，写出SO₃气体转化为H₂SO₄的热化学方程式：                              。
（3）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于稀H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其目的是                                                          。
（4）从吸收塔排出的尾气中SO₂先用足量氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂和铵盐，写出有关反应的化学方程式：                             、                         。
SO₂既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于海水提溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂，则SO₂吸收Br₂的离子方程式是                                   。

（1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl₃等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是         （填序号）。

A．明矾	B．二氧化氯
C．臭氧	D．高铁酸钠(Na2FeO4)

（2）高铁（VI）酸盐是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物氧化法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：                                                     。
（3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O→3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH
①写出正极发生的电极反应式：                                         。
②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当有0.1molK₂FeO₄反应时，在电解池中生成H₂          L（标准状况），同时生成Fe(OH)₃=       mol。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据：

	含锌废水水质	经处理后的水国家环保标准值
Zn^2^＋浓度/(mg·L^－1)	≤800	≤3.9
pH	1～5	6～9

经处理后的废水pH＝8，此时废水中Zn^2＋的浓度为    mg/L（常温下，Ksp[Zn(OH)₂]＝1.2×10^17），    （填“符合”或“不符合”）国家环保标准。

工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe₂O₃、FeO)，充分搅拌使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液[参考数据：pH≥9.6时，Fe^2＋完全水解成Fe(OH)₂；pH≥6.4时，Cu^2＋完全水解成Cu(OH)₂；pH≥3.7时，Fe^3＋完全水解成Fe(OH)₃]。请回答以下问题：
（1）第一步除Fe^2＋，能否直接调整pH＝9.6将Fe^2＋沉淀除去？______，理由是_____________________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe^2＋氧化为Fe^3＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是___________（填序号）；
A．一定增大                 B．一定减小
C．可能增大                  D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？__________，理由是____________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去该混合溶液中Fe^2＋的有_________（填序号）。
A．浓HNO₃           B．KMnO₄           C．Cl₂           D．O₂
（2）除去溶液中的Fe^3＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有__________（填序号）。
A．NaOH          B．氨水           C．Cu₂(OH)₂CO₃         D．Na₂CO₃

某二元弱酸（简写为H₂A）溶液，按下式发生一级或二级电离：
H₂AH⁺+HA^-，HA^-H⁺+A^2-
已知相同浓度时的电离度α(H₂A)>α(HA^-)，设有下列四种溶液：
A、0.01mol/L的H₂A溶液
B、0.01mol/L的NaHA溶液
C、0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合
D、0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合
据此，填写下列空白（填代号）：
（1）c(H⁺)最大的是           ，最小的是                ；
（2）c(H₂A)最大的是          ，最小的是              ；
（3）c(A^2-)最大的是           ，最小的是             。

25 ℃时,在20 mL 0.1 mol·L^-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L^-1醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系的比较中,不正确的是

A．在C点:c(CH3COO^-)>c(Na^+)>c(H^+)>c(OH^-)

B．在B点:c(OH^-)=c(H^+),c(Na^+)= c(CH3COO^-))

C．在A点:c(Na^+)>c(OH^-)>c(CH3COO^-)>c(H^+)

D．在C点: c(CH3COO^-)+c(CH3COOH)=2c(Na^+)

按要求回答下列问题：
（1）常温下，向VL 0.1mol/L的醋酸溶液中加水稀释，下列说法中正确的是     （填字母）
A．溶液中导电粒子的数目将减少      
B．由水电离的c(H⁺)浓度将减小
C．溶液中不变 
D．溶液中将减小
E．醋酸的电离程度将增大，c(H⁺)也增大
（2）①常温下，将0.1mol/L的硫酸V₁mL与0.1mol/LNaOH溶液V₂mL混合后，溶液的pH=1则V₁：V₂=      （忽略溶液体积的变化）。
②常温下，若溶液由pH=3的盐酸V₁mL与pH=11的某碱BOH溶液V₂mL混合而得，则下列假设和结论都正确的是                 （填字母）
A．若混合后溶液呈中性，则c(H⁺)+c(OH^-)=2×10^-7mol/L
B．若V₁=V₂，则混合后溶液的pH一定等于7
C．若V₁=V₂，则混合后一定有：c(Cl^-)＞c(B⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
D．混合后的溶液中一定有c(B⁺)+c(H⁺)=c(Cl^-)+c(OH^-)
（3）常温下，浓度均为0.1mol/L的五种溶液的pH如下表所示：

溶液	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①写出向NaClO溶液中通入少量CO₂的离子方程式                              。
②将浓度均为0.01mol/L下列溶液分别加水稀释10倍，pH变化最小的是        （填字母）
A．HCN         B．HClO          C．H₂CO₃         D．CH₃COOH
③常温下，等浓度的醋酸与醋酸钠组成的混合溶液pH=6，则c(CH₃COO^-)－c(CH₃COOH)=    (填准确数值)。
（4）已知常温下Ksp(AgCl)=1.0×10^-10，Ksp (CH₃COOAg)=9.0×10^-4。常温下，CH₃COOAg若要在NaCl溶液中开始转化为AgCl沉淀，则NaCl的浓度必须不低于           。

(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         。

铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是          （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入       (填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式为         ==4OH^-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH=     （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺。