高中化学盐类水解的应用填空题

(共14分)甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度（℃）
500	800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)	K1	2.5	0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)	K2	1.0	2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)	K3

（1）反应②是      （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H₂的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K_(A)            K_(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H      0； △S      0（填“>”“=”或“<”）
在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H₂、CO₂、 CH₃OH、H₂O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v_(正)      v_(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t₀时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是                   。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是                  。

（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下， 
将0.2 mol/L的乙酸与0.1 mol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为                                         

I．制取三氧化硫反应的化学方程式为：2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g）
（1）此反应是工业上生产         的重要步骤。
（2）能够说明在恒温恒容条件下，上述反应已经达到化学平衡状态的是   （填序号）．
a．每生成1mol SO₃的同时生成0.5mol O₂
b．容器中混合气体的密度不变
c．SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2
d．容器中气体总压强不变
（3）在400℃时，常压下，容积为1.0L的密闭容器中充入1.00mol SO₂(g)和0.96mol O₂(g)，充分反应后，测得还有0.04mol SO₂剩余，并放出190.08KJ的热量。
①根据有关数据，请分析在工业生产中选择常压反应器的原因：
                                                                      。
②写出此反应的热化学方程式：
2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g） △H＝                 。
Ⅱ．（1）在某温度下，把1.00 mol NH₃溶于水中配成1.00 L溶液，测得溶液中OH^－浓度和时间的图像如下：

①求该温度时，氨水的电离平衡常数K＝           。
② 在t₁时刻再加入H₂O配成2L溶液，于t₂时刻重新达到平衡，请在坐标系中画出t₁～t₂时间内OH^－浓度随时间变化的曲线。
（2）将a mol/L的盐酸和b mol/L氨水等体积混合，混合后体积为混合前体积之和，充分反应后所得溶液显中性。
①  a      b （填“<”、“=”或“>”）
② 根据物料守恒原理，求混合后溶液中剩余氨水浓度：c(NH₃·H₂O)＝         。
（用含有a、b的式子表示）

CO是常见的化学物质，在工业生产中用途很广泛。
（1） 已知：某些反应的热化学方程式如下：
2H₂（g）+SO₂（g）=S（g）+2H₂O（g）     ΔH＝+90.4kJ·mol^－1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）             ΔH＝-556.0kJ·mol^－1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）            ΔH＝-483.6kJ·mol^－1
请写出用CO除去空气中SO₂，生成S（g）及CO₂热化学方程式                      
（2） 某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态的K₂CO₃为电解质，请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             ；
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2H₂（g）＋CO（g）CH₃OH（g）；△H＝－dJ·mol^－1（d＞0）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2 molH2、1 molCO	1 mol CH3OH	4 molH2、2 molCO
平衡时n（CH3OH ）	0.5mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	α1	α2	α3

①该温度下此反应的平衡常数K为          。
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      （填序号）。
A．α₁＋α₂＝1            B．Q₁＋Q₂＝d
C．α₃＜α₁              D．P₃>2P₁＝2P₂      
E．n₂＜n₃＜1.0mol     F．Q₃＜2Q₁
③在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡，从开始到新平衡时H₂的转化率为65.5%，请在下图中画出第5min 到新平衡时CH₃OH的物质的量浓度的变化曲线。

（4）实验室常用甲酸（一元酸）来制备CO。已知25℃时，0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液：①HCOONa溶液 ②CH₃COONa溶液③Na₂CO₃④NaHCO₃溶液，其pH由大到小的顺序是                 ____（填写溶液序号）。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a．c(HCOOˉ)＞c(HCOOH)＞c（Na⁺）＞c（H⁺）
b．c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c．c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c（HCOOH）+2c（H⁺）
d．c(HCOOˉ) ＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c(OHˉ)

直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂，
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应:        。
（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是                         。
（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)变化关系如下表:

n(SO3^2^﹣):n(HSO3^﹣)	99：1	1：1	1：99
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判断NaHSO₃溶液显　   　性。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 　  。
a．c（Na^＋）＝2c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^－）
b．c（Na^＋）＞c（HSO₃^－）＞c（SO₃^2-）＞c（H^＋）＝c（OH^－）
c．c（Na^＋）+c（H^＋）＝ c（SO₃^2-）+ c（HSO₃^－）+c（OH^－）
(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如图:

①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是　                   　　　　。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:             。

(14分)
含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
（1）对于可逆反应2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) △H＜0，下列研究目的和图示相符的是       
（填序号）

序号	A	B	C	D
目的	压强对平衡的影响	温度对转化率的影响	增加O2浓度对速率的影响	浓度对平衡常数的影响
图示

（2）在500⁰C有催化剂存在的条件下，向容积为2L的甲乙两个密闭容器中均充入2molSO₂和1molO₂。甲保持容积不变，乙保持压强不变，充分反应后，均达平衡状态，此时SO₃的体积分数甲
      乙。（填“>”“<”或“="”" ）
（3）向2L的甲容器中充入2molSO₂、1molO₂，测得SO₂的平衡转化率与温度的关系如下图所示。

Ⅰ.在T₁温度下，反应进行到状态D时，v_正     v_逆。（填“>”“<”或“="”" ）
Ⅱ.T₃温度下，平衡时测得反应放出的热量为Q₁，在相同温度下若再向容器中通入2molSO₂、1molO₂，重新达到平衡，测得反应又放出热量Q₂ 。则下列说法中正确的是          。（填序号）
A．相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B．Q₂一定大于Q₁
C．新平衡时SO₂的转化率一定大于80%
　
（4）在甲容器中充入一定量的SO₂和1.100molO₂，在催化剂作用下加热，当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，此时测得气体压强为反应前的82.5%，则SO₂的转化率为                   。
　（5）若用氢氧化钠溶液吸收SO₂气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                           。（用离子浓度符号表示）
　（6）一定温度下，用水吸收SO₂气体，若得到pH=5的H₂SO₃溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为    　　          。（已知该温度下H₂SO₃的电离常数：K_a1=1.0×10^-2mol/L，K_a2=6.0×10^-3mol/L）

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为－393.5kJ·mol^－1和－283kJ·mol^－1
则2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝          kJ·mol^－1
（2）将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A．升高温度

B．加入NO

C．加催化剂

D．降低温度

②该反应在第24 min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。
（3）烟气中的SO₂可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na^＋)=________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。
（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，则HCOOH的电离常数=_________。

硝酸铵在现代农业生产和国防中都占有重要地位，下图是云南天然气化工厂合成硝酸铵的简要生产工艺流程：

回答下列问题：
（1）N₂的电子式            ，合成氨的反应中，若生成1g氨放出热量a KJ,写出该反应的热化学方程式                                          。
（2）氨催化氧化的化学方程式是                                      ，
试从化学反应速率和化学平衡原理分析温度、压强对合成氨反应的影响                  。
（3）若输送NH₃的管道某处发生泄漏，检测的简单方法                                    。
（4）农业生产上长期、过量使用化肥硝酸铵，会加重土壤酸化，原因是（用离子方程式回答）             。
（5）25℃时，将x mol NH₄NO₃溶于一定量水中，向该溶液中滴加y L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水过程中水的电离平衡将   （填“正向” “不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的物质的量浓度为               （25℃时，K_b(NH₃·H₂O)="2.0" × 10^-5 mol·L^-1）。

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al₂O₃及少量SiO₂和FeO ·xFe₂O₃）可制备明矾。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）                 
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe²⁺的方法是                     （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ，发生反应的离子方程式为（该条件下Fe²⁺转化为Fe³⁺，MnO₄^- 转化为Mn²⁺）                          。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                               。
（5）己知:在pH=3、加热条件下，MnO₄^- 可与Mn²⁺反应生成MnO₂。加入MnSO₄发生反应的离子方程式为：                                    。滤渣2含有的物质是                                。
（6）以Al和NiO(OH)为电极，KOH溶液为电解液可组成新型、高效电池，充放电过程中，发生Ni(OH)₂与NiO(OH)之间的转化，写出放电时电池反应的化学方程式            。

运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知： ①CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)              △Hl= －91kJ·mol^－l
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2= －24 kJ·mol^－l                ③CO(g) +H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)       △H3= －41 kJ·mol^－l
且三个反应的平衡常数依次为K₁、K₂、K₃
    则反应 3CO(g) +3H₂(g)       CH₃OCH₃(g) +CO₂(g) △H=               .
化学平衡常数K=        （用含K₁、K₂、K₃的代数式表示）。
（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H₂气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H₂(g)      CH₃OCH₃(g) +CO₂(g)，下列能说明反应达到平衡状态是         。
a．体系压强保持不变    B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变       d．CO的消耗速度等于CO₂的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将x mol．L^－l的氨水与y mol．L^－1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c(NH₄⁺)____c（Cl^－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
（4）科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池反应式为：4NH₃+3O₂ = 2N₂+6H₂O，电解质溶液应显           （填“酸性”、“中性”、“碱性”），
写出正极的电极反应方程式                .

X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素，常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体。X与M，W与Q分别同主族， X是原子半径最小的元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子，W是地壳中含量最多的元素。试回答下列问题：
(1)W、M、Q四种元素的原子半径由大到小的排列顺序是  　 ＞　　　＞　　(用元素符号表示)。
(2)元素M和Q可以形成化合物M₂Q，写出M₂Q的电子式                  。
(3) Z、W、Q三种元素的简单气态氢化物中稳定性最强的是       ，沸点最低的是      。（用分子式表示）
(4) W的一种氢化物含18个电子, 该氢化物与QW₂化合时生成一种强酸,其化学方程式为　　。
(5)由X、Z、W、Q四种元素中的三种元素可组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，则该反应的化学方程式为                                                        。
(6)由X、Z、W、Q四种元素组成的阴阳离子个数比为1:1的化合物A，已知A既能与盐酸反应生成气体，又能与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体，且能使氯水褪色，写出A与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式                                                    。
(7)分子式为X₂Y₂W₄的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(K⁺)＞    　 ＞　　　　＞　　　　＞c(OH^－)。将2mL 0.1mol/L X₂Y₂W₄的溶液和4mL0.01mol/L酸性KMnO₄溶液混合，发现开始溶液颜色变化不明显，后溶液迅速褪色。解释原因                                        。

(14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素，其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。

元素	A	B	C	D
性质 结构 信息	工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。	B的最外层电子数比最内层电子数多1。	C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水，可作袋装食品干燥剂。	D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3，它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性)，该溶液光照后酸性增强。

请按要求回答下列问题：
(1)工业上制取A的单质的化学方程式：                    。
(2)在25^oC、10l kPa下，已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是                            。
(3)Sn与元素C同主族，周期数比元素C的大2．则Sn的原子序数为            ；配制SnCl₂溶液时需用盐酸溶解其晶体，其目的是                      。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构，其电子式为             ；甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示)                        。
(5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式        。

【化学——选修2：化学与技术】
无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿（A1₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下。

（1）氯化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式为               。
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为         。
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是           。
（4）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取16.25 g无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。
①写出除杂过程中涉及的离子方程式                 、                。
②AlCl₃产品的纯度为         。
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃·6H₂O脱水制备无水AlCl₃，实现这一步的方法是                                     。
（6）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe₃C），工业上要测定碳元素的质量分数，第一步是在足量的空气中煅烧，生成有磁性的固体，该反应的化学方程式是                   。

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______________________

(12分)Ⅰ.（1）AgNO₃的水溶液呈                （填“酸”、“中”、“碱”）性，常温时的pH      7（填“>”、“=”、“<”），原因是（用离子方程式表示）：                             ；实验室在配制AgNO₃的溶液时，常将AgNO₃固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以             ________（填“促进”、“抑制”）其水解。
（2）在配制硫化钠溶液时，为了防止发生水解，可以加入少量的               。
Ⅱ. 已知水在25 ℃(A)和T ℃(B)时，其电离平衡曲线如图所示：

（1）25 ℃时，将pH＝3 的H₂SO₄溶液与pH＝10的NaOH溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则H₂SO₄溶液与NaOH溶液的体积比为           。
（2）T ℃时，若10体积pH₁＝a的某强酸溶液与1体积pH₂＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH₁与强Ⅰ碱的pH₂之间应满足的关系是          。
（3）曲线B对应温度下，pH＝3的HCl溶液和pH＝9的某碱溶液等体积混合后，混合溶液的pH>7。请分析其原因：                                  。

利用硫酸渣(主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②            。
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋，同时FeS₂被氧化为SO₄^2－，该反应的离子方程式为
                                                             。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－＝2Fe^2＋＋SnCl₆^2－，
Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂＝SnCl₆^2－＋Hg₂Cl₂↓，
6Fe^2＋＋Cr₂O₇^2－＋14H^＋＝6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O。
①若SnCl₂不足量，则测定的Fe^3＋量           (填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同)。
②若不加HgCl₂，则测定的Fe^3＋量               。
（4）①可选用             (填试剂)检验滤液中含有Fe³⁺。产生Fe³⁺的原因是
                                             (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

实验可选用的试剂有：稀HNO₃、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a. 氧化：                              ；
b. 沉淀：                               ；
c. 分离，洗涤；             d. 烘干，研磨。