高中化学盐类水解的应用填空题

(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⁺。

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，1 g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）298 K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^－1 (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：

①298k时，该反应的平衡常数为      L ·mol^－1（精确到0.01）。
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398K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·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH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                          。

现有常温下的六份溶液：
①0.01 mol/L CH₃COOH溶液；     
②0.01 mol/L HCl溶液；
③pH＝12的氨水；                
④pH＝12的NaOH溶液；
⑤0.01 mol/L CH₃COOH溶液与pH＝12的氨水等体积混合后所得溶液；
⑥0.01 mol/L HCl溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
（1）其中水的电离程度最大的是_____(填序号，下同)，水的电离程度相同的是______。
（2）将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH：
①________②，③________④，⑤________⑥(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）0．020 mol/L的HCN（aq）与0．020 mol/L NaCN（aq）等体积混合，已知该混合溶液中c (Na^＋) > c( CN^－)，用“>、<、＝”符号填空
①溶液中c (OH^－)           c (H^＋)      
②c (HCN)        c (CN^－)
（4）在25mL 0.1 mol·L^-1的NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L^-1的CH₃COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示。

①B点溶液呈中性，有人据此认为，在B点时NaOH溶液与CH₃COOH溶液恰好完全反应，这种看法是否正确？
      （填“是”或“否”），如果不正确，则二者恰好完全反应的点是在    （填“AB”、“BC”或“CD”）区间内。
②在C点，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                      。

常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石（含TiO₂大于96％）为原料生产钛的流程如下：

（1）TiCl₄遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式                    。
（2）①若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是            。
②Cl₂含量检测仪工作原理如下图，则Cl₂在Pt电极放电的电极反应式为        。

③实验室也可用KClO₃和浓盐酸制取Cl₂，方程式为：KClO₃ + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl₂↑ + 3H₂O。
当生成6.72LCl₂（标准状况下）时，转移的电子的物质的量为      mol。
（3）一定条件下CO可以发生如下反应：4H₂(g)+2CO(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)  △H。
①该反应的平衡常数表达式为K=              。
②将合成气以n(H₂)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，下列判断正确的是            （填序号）。

a．△H <0
b．P₁<P₂<P₃
c．若在P₃和316℃时，起始时n(H₂)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
③采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H₂制备二甲醚（简称DME）。观察下图回答问题。

催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为            时最有利于二甲醚的合成。

碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
（1）消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：
I．
II．N₂(g)+ O₂(g) 2NO(g)     ΔH₁
2CO(g) + O₂(g)2CO₂ (g)    ΔH₂=" -565" kJ·mol^-1
①ΔH₁=          。
②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式           
③一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。
温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是           

（2）测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1：电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示，则工作电极的反应式为       
②方法2：氧化还原滴定法。用H₂O₂溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H₂O₂溶液反应的离子方程式           
（3）工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO₂，分别生成NaHSO₃、NH₄HSO₃，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO₃^2-)较小的是，用文字和化学用语解释原因                                  。

（Ⅰ）短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X氢化物的水溶液显碱性；Y在元素周期表中所处的周期序数与族序数相等；Z单质是将太阳能转化为电能的常用材料；W是重要的“成盐元素”，主要以钠盐的形式存在于海水中，请回答：
（1）X在元素周期表中的位置是           ；Y氢化物的电子式           。
（2）X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时，溶液呈    。（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因是                  。
（3）Y-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池，其原理如图所示，该电池的负极反应式                  。

（4）由Z和W组成的化合物遇水立即水解产生两种酸，写出此反应的化学方程式           。
（Ⅱ）A、B、C分别是由H、C、O、N、Na、Cu六种元素中的两种或多种元素组成的化合物。现对A、B、C三种化合物分别做以下实验：
A是一种蓝色固体，B是无色晶体，其式量为68，C是白色固体，分别取A、B、C三种物质少量于三支试管中，加适量水溶解，发现A不溶于水，B、C都能溶于水，并且用pH试纸测定，B与C的水溶液都显碱性。
（1）取A物质少量于一支试管中，后加适量稀盐酸溶解，并用酒精灯微热，发现固体溶解时，伴有气泡产生。将56.8gA隔绝空气加热分解生成40g黑色固体X、无色酸性气体Y（标准状况下，密度为1.96g/L）和水，生成的Y折合成标准状况下的体积为6.72L，则A的化学式为                。
（2）取B的水溶液2ml与新制Cu(OH)₂混合加热，发现能出现砖红色沉淀，则物质B为            。
（3）取16.8gC固体加强热，将生成的气体依次通过经称量过的装CaCl₂固体的干燥管和装足量Ba(OH)₂水溶液的洗气瓶，后经再次称量发现干燥管增重1.8g，洗气瓶增重4.4g。写出C物质加入水后的溶液显碱性的原因               。（用离子方程式和必要文字解释）

降低太气中CO₂含量及有效开发利用CO₂，是科学家研究的重要课题。
（1）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：
2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）   △H=-122．4kJ·mol^－1
①某温度下，将2．0molCO₂（g）和6．0molH₂（g）充入体积可变的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH₃OCH₃（g）的物质的量分数变化如下表所示。

	P1	P2	P3
T1	0.10	0.04	0.02
T2	0.20	0.16	0.05
T3	0.40	0.35	0.20

则P_l      P₃（填“>”“<”或“=”，下同）。若T₁、P_l，T₃、P₃时平衡常数分别为K₁、K₃，则K₁     K₃。T₁、P_l时H₂的平衡转化率为          。
②一定条件下，t上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件，引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____       。
A．反应物的浓度降低       
B．容器内压强增大
C．正反应速率大于逆反应速率   
D．化学平衡常数K增大
（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，        （填“增大”“不变”或“减小”）。用碳酸钾溶液吸收空气中CO₂，当溶渡呈中性时，下列关系或说法正确的是         。
a．c（K⁺）=2c（CO）+c（HCO）+c（H₂CO₃）
b．c（HCO）c（CO）
c．降低温度，c（H⁺）·c（OH^－）不变
（3）向盛有FeCl₃溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液，立即产生气体，溶液颜色加深，用激光笔照射能产生丁达尔效应，反应的离子方程式为                       。

（Ⅰ）甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。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）据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=      （用K₁、K₂表示）。500℃时测得反应③在某时刻，H₂(g)、CO₂(g)、CH₃OH(g)、H₂O(g)的浓度（mol/L）分别为0．8、0．1、0．3、0．15，则此时V_正    V_逆（填“>”、“=”或“<”）。
（2）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)-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                。

（3）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a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba^2＋)= c(CH₃COO^－)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为               。
（Ⅱ）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC₂O₄）溶液显酸性。
（1）常温下，向10 mL 0．01 mol·L^-1 H₂C₂O₄溶液中滴加10mL 0．01mol·L^-1 NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系                            ；
（2）称取6．0g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液，滴加0．25mol·L^-1 NaOH 溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加0．10 mol·L^-1 酸性KMnO₄溶液至16mL时反应完全。则原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的的质量分数为_______。

（1）常温下，向20 mL 0．2 mol·L^－1H₂A溶液中滴加0．2 mol·L^－1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图（其中Ⅰ代表H₂A，Ⅱ代表HA^－，Ⅲ代表A^2－）。请根据图示填空：

①当V（NaOH）＝20mL时，溶液中离子浓度的大小关系： ___________________；
②等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液与H₂A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水_________（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入___________。
（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH₃（g）N₂（g）＋3H₂（g）   △H＝＋92．4kJ·mol^－1研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是__________（填写催化剂的化学式）。
②恒温（T₁）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c₀的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α（NH₃）随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：如果将反应温度提高到T₂，Ru催化分解初始浓度为c₀的氨气过程中α（NH₃）—t的总趋势曲线（标注Ru—T₂）

③假设Ru催化下温度为T₁时氨气分解的平衡转化率为40％，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c₀的关系式是：K＝_____________。

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=________________。

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。请回答下列问题：
（1）NH₄Al(SO₄)₂可作净水剂，其理由是        （用离子方程式表示） 。
（2）下图是 0.1mol·L^-1电解质溶液的pH 随温度变化的图像。

其中符合0.1mol·L^-1NH₄Al(SO₄)₂的 pH随温度变化的曲线是          （填写序号），导致 pH 随温度变化的原因是          ；
（3）室温时，向100 mL 0.1 mol·L^-1 NH₄Al(SO₄)₂溶液中滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液，得到溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

①试分析图中 a、b、c、d 四个点，水的电离程度最大是         点；在 a 点，反应的离子方程式为            。
②下列对 b点时的说法正确的是         。

A．Al^3+已经完全沉淀

B．c(Na^+)＞c(SO4^2-)＞c(NH4^+)

C．Al(OH)3部分溶解

D．消耗的 NaOH 溶液体积大于300mL

常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石（含TiO₂大于96％）为原料生产钛的流程如下：

（1）TiCl₄遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式           。
（2）①若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是       。
②Cl₂含量检测仪工作原理如下图8，则Cl₂在Pt电极放电的电极反应式为        。

③实验室也可用KClO₃和浓盐酸制取Cl₂，方程式为：KClO₃ + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl₂↑+ 3H₂O。
当生成6.72LCl₂（标准状况下）时，转移的电子的物质的量为      mol。
（3）一定条件下CO可以发生如下反应：4H₂(g)+2CO(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)  △H。
①该反应的平衡常数表达式为K=              。
②将合成气以n(H₂)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如上图9所示，下列判断正确的是            （填序号）。
a．△H <0            
b．P₁<P₂<P₃
c．若在P₃和316℃时，起始时n(H₂)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
③采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H₂制备二甲醚（简称DME）。观察上图10回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为            时最有利于二甲醚的合成。

次磷酸(H₃PO₂)是一种精细化工产品，是一元中强酸，具有较强还原性。回答下列问题：
（1）H₃PO₂及NaH₂PO₂均可将溶液中的Ag⁺还原为Ag，从而可用于化学镀银。
①在H₃PO₂中，磷元素的化合价为        ；在酸性环境中，利用(H₃PO₂)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为：          (填化学式)。
②NaH₂PO₂是         （填“正盐”还是“酸式盐”），其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为        
③0.2 mol·L^－1 H₃PO₂溶液与0.2mol·L^－1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中：
c(H₂PO₂^-)＋c(OH^－)－c(H⁺)＝       mol·L^－1。（溶液体积变化忽略不计）
（2）次磷酸（H₃PO₂）可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式        
②分析产品室可得到H₃PO₂的原因                     （用离子方程式表示）

运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通人6 mol CO₂、6 molCH₄，发生如下反应：CO₂(g)+CH₄(g) 2CO(g)+2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=___________.
②若再向容器中同时充入2．0molCO₂、6．0 molCH₄、4．0 molCO和8．0 molH₂，则上述平衡向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：
已知：① NO₂(g)+SO₂(g) SO₃(g)+NO(g)     ΔH= —41.8KJ·mol^-1
②2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)    ΔH= —196.6KJ·mol^-1
①写出NO和O₂反应生成NO₂的热化学方程式__________。
②一定温度下，向2L恒容密闭容器中充人NO₂和SO₂各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO和NO₂的浓度之比为3：1，则NO₂的平衡转化率是_________。
（3）常温下有浓度均为0.1 mol/L的四种溶液：①Na₂CO₃、②NaHCO₃、③HCl、④NH₃.H₂O。
①有人称溶液①是油污的“清道夫”，原因是_________（用离子方程式解释）
②上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
③向④中加入少量氯化铵固体，此时c(NH₄⁺)/ c(OH^-)的值_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 ④若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积_________④的体积（填“大于”小于”或“等于”）
⑤将10 mL溶液③加水稀释至100 mL，则此时溶液中由水电离出的c( H^＋)=___________。