运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义
(1)已知:25℃时KSP(AgCl)=1.6×l0-10 KSP(AgI)=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合态存在。在25℃下,向0.1L0.002mol·L-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol·L-l硝酸银溶液,有白色沉淀生成,产生沉淀的原因是(通过计算回答) ,向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示) 。
(2)过氧化氢的制备方法很多,下列方法中原子利用率最高的是 (填序号)。
A.BaO2 + H2SO4= BaSO4 ↓ + H2O2
B.2NH4HSO4(NH4)2S2O8 + H2↑
(NH4)2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O2
C.CH3CHOHCH3 + O2→ CH3COCH3 + H2O2
D.乙基蒽醌法见下图
(3)某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响,实验结果如图1、图2所示。
注:以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L―1的条件下进行。图1中曲线a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;图2中曲线f:反应时间为1h;g:反应时间为2h;两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知,下列叙述错误的是 (填序号)。
A.锰离子能使该降解反应速率减缓
B.亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C.海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D.一定条件下,铜离子浓度一定时,反应时间越长,海藻酸钠溶液浓度越小
(1)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 ,溶液中c(CH3COO-) c(Na+)。(填大于、小于、等于)
(2)将pH=3的硫酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液混和,若使混和后溶液的pH=7,则硫酸溶液和氢氧化钠溶液的体积比是_______
(3)某酸性化工废水中含有浓度约为0.01mol.L-1的Ag+、Pb2+等重金属离子。有关数据如下:
难溶电解质 |
AgI |
AgOH |
Ag2S |
PbI2 |
Pb(OH)2 |
PbS |
Ksp |
8.3×10-12 |
5.6×10-8 |
6.3×10-50 |
7.1×10-9 |
1.2×10-15 |
3.4×10-28 |
(i)在废水排放前,用沉淀法除去这两种离子, 最好加入_________(填字母序号)
A. Na2S、 B. NaOH 、 C.KI、 D.Ca(OH)2
(ii)某工程师用CaO处理上述废水后Pb2+的浓度为1.2×10-3 则此溶液的pH=____。
(14 分)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中。
(1)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为:
。
(2)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如下图所示。
①A 点时剩余固体的成分是 (填化学式)。B 点时剩余固体的成分是 (填化学式)
②从开始加热到 750K时总反应方程式为 。
(3)CrO3和 K2Cr2O7均易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含+6价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成 Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去[已知 KspFe(OH)3=4.0×10-38,KspCr(OH)3=6.0×10-31]。
①电解过程中 NaCl 的作用是__________________________。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为 mol·L-1。
向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2滴(1滴约0.05mL)2mol/L NaOH
溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置。可以观察到的现象是
,产生该现象的原因是 。
(1)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的
是 :
①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用
时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;③石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成;④BaCO3不能做“钡餐”,而BaSO4则可以;⑤使用泡沫灭火器时“泡沫”生成的原理。
A.②③④ | B.①②③ | C.③④⑤ | D.①②③④⑤ |
(2)氯化铝水溶液呈 性 ,其离子方程式表示为 ;
把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达到平衡时,各物质的物质的量浓度满足以下关系:(为一常数),K称为化学平衡常数,它的值只与温度有关。现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),△H<0。在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K 1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,则:①当x=5.0时,上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 。
(3)在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
(1) K的表达式为: ;该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”)
(2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正= v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是 。
(4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(1) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
(5)熔融盐燃料电池如下图:
该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______ 。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
I.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。表1
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或 Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
请回答下列问题:
上述四种酸中,酸性最弱的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度
B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体
D.加少量冰醋酸
II.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)
(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:请完成下列问题。
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
①试比较K1.K2的大小,K1_ K2(填写“>”.“=”或“<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母):
a.容器内N2.H2.NH3的浓度之比为1:3:2 b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
③在400℃时, 当测得NH3和N2.H2的物质的量分别为1mol和2mol.3mol时,则该反应的v(N2)正_ _ v(N2)逆(填写“>”.“=”或“<”)
(1)对于Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq),其Ksp=____________。
(2)下列说法不正确的是__________。
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小; |
B.物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解都是吸热的; |
C.对于Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq) Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡; |
D.除溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大 |
E. 沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀完全。
(共4分)在一定温度下,向AgI的饱和溶液中:(填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)若加入AgNO3固体,c(I-)
(2)若加入更多的AgI固体,则c(Ag+)
在一定温度下,向AgI的饱和溶液中:(填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)若加入AgNO3固体,c(I-) 。
(2)若加入更多的AgI固体,则c(Ag+) 。
(3)若加入固体AgBr,c(I-) 。
已知:室温时,Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2·L-2。请回答:
(1)饱和AgCl溶液的浓度是 mol/L。
(2)将2.0×10-5mol·L-1的AgNO3溶液与2.0×10-5mol·L-1的NaCl溶液等体积混合则混合后C(Ag+)= ,Qc= , 因为Qc Ksp(填“>”或“<”),所以 (填“有”或“无”)AgCl沉淀析出。
已知[Ksp(AgBr) ]=5.4×10-13,[Ksp(AgCl) ]=2.0×10-10。
(1)向浓度均为0.1mol·L-1的KBr、NaCl混合溶液中滴入0.1mol·L-1的AgNO3溶液,首先生成的沉淀是 。
(2)当容器中同时出现AgCl和AgBr沉淀,溶液中c(Br-)/c(Cl-)= 。
(1)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得如下数据:
序号 |
Ba(OH)2溶液的体积/mL |
盐酸的体积/mL |
溶液的pH |
① |
22.00 |
0.00 |
12 |
② |
22.00 |
18.00 |
11 |
③ |
22.00 |
22.00 |
7 |
x= ____________ ;Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为____
(2)常温下,向100mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中,加入300mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达最大量,此时溶液的pH ______7(填“>”“<” 或“=”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为
某种工业废水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们易被人体吸收积累而导致肝癌。污水处理厂常用还原沉淀法处理含铬废水,其流程如下:
(1)已知第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
①Cr2O72-中Cr的化合价是 。
②若平衡体系的pH=10,则溶液显 色。
(2)第②步发生反应的离子方程式为 _______ ,还原1mol Cr2O72—离子,需要_______mol的FeSO4·7H2O;
(3)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
试题篮
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