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第3章 水溶液中的离子反应与平衡 基复习习附答案2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.通入HCl气体,乙酸的电离程度减小
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
2、25℃时,将一定量冰醋酸加水稀释,一定减小的是( )
A.c(H+) B.溶液的导电能力
C. D.n(H+)
3、下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是( )
A.pH=7的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
4、如图,曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
5、在指定溶液中下列离子能大量共存的是( )
A.透明澄清的溶液:NH、Fe3+、SO、NO
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、AlO、Cl-
C.c(ClO-)=0.1mol/L的溶液:K+、Na+、CO、S2-
D.加入Al能放出H2的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
6、下列事实与盐类水解无关的是( )
A.NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
D.要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可通入适量氧化剂Cl2
7、下列溶液一定显酸性的是( )
A.含H+的溶液 B.c(OH-)<c(H+)的溶液
C.pH<7的溶液 D.能与金属Al反应放出H2的溶液
8、25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A.①0.2mol·L-1NH4Cl溶液,②0.1mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,③0.2mol/LNH4HSO4溶液,④0.1mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中,c(NH)大小:③>②>①>④
B.一定量的(NH4)2SO4与NH3·H2O混合所得的酸性溶液中:c(NH)<2c(SO)
C.0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
D.25 ℃时,pH=4.7浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液中:(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
9、常温时,将足量的CaCO3固体分别加入同体积下列各溶液中,CaCO3溶解最少的是( )
A.1 mol•L﹣1的Na2CO3溶液 B.2 mol•L﹣1的K2CO3溶液
C.2 mol•L﹣1的HCl溶液 D.1 mol•L﹣1的NaCl溶液
10、常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
11、已知pOH=-lgc(OH-),下列溶液中一定呈中性的是( )
A.酸碱恰好完全反应的溶液 B.pH = 7的溶液
C.pH =14-pOH的溶液 D.pH = pOH的溶液
12、25℃时,将c1、V1的稀HCl和c2、V2的NH3·H2O溶液充分混合,下列叙述错误的是( )
A.若pH<7,则一定是c1V1≤c2V2
B.混合过程中c()+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立
C.当pH=7时,若V1=V2,则c2必须大于c1
D.若c()+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则一定有c1V1=c2V2
13、常温下,Ka (HCOOH)=1.77×10-4,Ka (CH3COOH)=1.75×10-5,Kb (NH3·H2O) =1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的 HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH 与 0.1 mol·L-1 NaOH 等体积混合后的溶液中: c(HCOO-) + c(OH-) = c(HCOOH) + c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa 与 0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7): c(CH3COOH)> c(Cl- )>c(CH3COO-)>c(H+)
14、已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
15、已知部分弱酸的电离常数如表:下列叙述不正确的是( )
弱酸
H2CO3
HClO
HF
电离平衡常数(25℃)
Ka1=4.3×10﹣7
Ka2=5.6×10﹣11
Ka=2.98×10﹣8
Ka=3.6×10﹣4
A.氢氟酸与NaClO溶液混合能够发生反应:HF+NaClO═HClO+NaF
B.物质的量浓度相同的四种溶液:①NaF②Na2CO3③NaClO④NaHCO3,pH由大到小的顺序为:②>③>④>①
C.Na2CO3溶液不能与次氯酸发生反应
D.少量CO2通入NaClO溶液中的离子反应:CO2+H2O+ClO﹣=+HClO
16、在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.使酚酞试液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
B.由水电离的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
C.在pH=14的溶液中:NH、K+、NO、Cl-
D.有NO存在的强酸性溶液中:NH、Ba2+、Fe2+、Br-
17、下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.加热稀醋酸溶液其 pH稍有减小
B.纯碱溶液去油污
C.小苏打溶液与AlCl3溶液混合产生气体和沉淀
D.浓的硫化钠溶液有臭味
18、将的饱和石灰水冷却至;或加入少量但温度仍保持,在这两种情况下均未改变的是( )
A.的溶解度、溶剂的质量
B.溶液中溶质的质量分数
C.溶液的质量、水的电离平衡
D.溶液中的数目、的溶解平衡
二、填空题。(3题)
19、18℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7 , K2=2.1×10-12;H2B(酸):K1=1.0×10-7 , K2=6.3×10-13;在浓度相同的两种溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)H+的浓度:H2A________H2B;
(2)酸根离子的浓度:c(A2-)________c(B2-);
(3)酸分子的浓度:c(H2A)________c(H2B);
(4)溶液的导电能力:H2A________H2B。
20、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,是重要的化工原料。常用于制备草酸亚铁晶体(化学式:FeC2O4·2H2O)。
(1)草酸(H2C2O4)在溶液中的电离方程式为___;依据电荷守恒原理,KHC2O4溶液中各离子之间的相互关系为___。
(2)某同学利用滴定法测定草酸浓度,为了减小实验误差,进行了三次实验,假设每次所取草酸体积相同,NaOH标准液浓度为cmo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
26.02
25.35
25.30
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是___(填编号)
A.俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗
D.锥形瓶有蒸馏水残留,没有干燥
(3)在隔绝空气条件下,将36.0gFeC2O4·2H2O充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸、碱石灰。反应完全后残留固体质量为13.6g、浓硫酸增重7.2g、碱石灰增重11.0g。剩余的气体能燃烧。试求残留固体的成分___(写出计算过程)。(已知FeC2O4·2H2O的相对分子质量为180;设反应产生的气体被充分吸收)
21、已知常温下,AgBr的Ksp=4.9×10-13、AgI的Ksp=8.3×10-17。
(1)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)有以下叙述,其中正确的是 。
A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量水,使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变
C.将难溶电解质放入纯水中,达到沉淀溶解平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
E.难溶盐电解质的Ksp和温度有关
F.同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质),使难溶盐电解质的溶解度变小,Ksp也变小
(2)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol·L-1的溶液中加入等体积的浓度为4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,则产生的沉淀是 (填化学式);若向其中再加入适量的NaI固体,则最终可发生沉淀转化的总离子方程式为:
。
三、综合解答题。(2题)
22、I、双氧水(主要成分H2O2)是常见的氧化剂、还原剂。
(1)如下图是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生反应的总方程式____________ 。
(2)H2O2可看作二元弱酸,写出它在水中第一步电离的方程式__________________ 。
II、A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式: _______________________________________。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,则X可能为______________________(填代号)。
a.NaHCO3 b.Na2CO3 c.Fe(OH)3 d.Na[Al(OH)4]
(3)若A为淡黄色粉末,则A的电子式为____________________。若X为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为__________(填代号)。
a.盐酸 b.BaCl2溶液 c.NaOH溶液 d.Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。则A与H2O反应的化学反应方程式为________________________________,E是__________(填化学式)。
23、CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①已知相关反应的能量变化如图所示:
过程Ⅰ的热化学方程式为________ 。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH
③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________。
(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp=________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中,则此时溶液的pH=________。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)
第3章 水溶液中的离子反应与平衡 基复习习附答案2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.通入HCl气体,乙酸的电离程度减小
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
【答案】A
2、25℃时,将一定量冰醋酸加水稀释,一定减小的是( )
A.c(H+) B.溶液的导电能力
C. D.n(H+)
【答案】C
3、下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是( )
A.pH=7的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
【答案】C
4、如图,曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
【答案】B
5、在指定溶液中下列离子能大量共存的是( )
A.透明澄清的溶液:NH、Fe3+、SO、NO
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、AlO、Cl-
C.c(ClO-)=0.1mol/L的溶液:K+、Na+、CO、S2-
D.加入Al能放出H2的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
【答案】A
6、下列事实与盐类水解无关的是( )
A.NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
D.要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可通入适量氧化剂Cl2
【答案】D
7、下列溶液一定显酸性的是( )
A.含H+的溶液 B.c(OH-)<c(H+)的溶液
C.pH<7的溶液 D.能与金属Al反应放出H2的溶液
【答案】B
8、25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A.①0.2mol·L-1NH4Cl溶液,②0.1mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,③0.2mol/LNH4HSO4溶液,④0.1mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中,c(NH)大小:③>②>①>④
B.一定量的(NH4)2SO4与NH3·H2O混合所得的酸性溶液中:c(NH)<2c(SO)
C.0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
D.25 ℃时,pH=4.7浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液中:(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
【答案】C
9、常温时,将足量的CaCO3固体分别加入同体积下列各溶液中,CaCO3溶解最少的是( )
A.1 mol•L﹣1的Na2CO3溶液 B.2 mol•L﹣1的K2CO3溶液
C.2 mol•L﹣1的HCl溶液 D.1 mol•L﹣1的NaCl溶液
【答案】B
10、常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【答案】B
11、已知pOH=-lgc(OH-),下列溶液中一定呈中性的是( )
A.酸碱恰好完全反应的溶液 B.pH = 7的溶液
C.pH =14-pOH的溶液 D.pH = pOH的溶液
【答案】D
12、25℃时,将c1、V1的稀HCl和c2、V2的NH3·H2O溶液充分混合,下列叙述错误的是( )
A.若pH<7,则一定是c1V1≤c2V2
B.混合过程中c()+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立
C.当pH=7时,若V1=V2,则c2必须大于c1
D.若c()+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则一定有c1V1=c2V2
【答案】A
13、常温下,Ka (HCOOH)=1.77×10-4,Ka (CH3COOH)=1.75×10-5,Kb (NH3·H2O) =1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的 HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH 与 0.1 mol·L-1 NaOH 等体积混合后的溶液中: c(HCOO-) + c(OH-) = c(HCOOH) + c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa 与 0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7): c(CH3COOH)> c(Cl- )>c(CH3COO-)>c(H+)
【答案】A
14、已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
【答案】D
15、已知部分弱酸的电离常数如表:下列叙述不正确的是( )
弱酸
H2CO3
HClO
HF
电离平衡常数(25℃)
Ka1=4.3×10﹣7
Ka2=5.6×10﹣11
Ka=2.98×10﹣8
Ka=3.6×10﹣4
A.氢氟酸与NaClO溶液混合能够发生反应:HF+NaClO═HClO+NaF
B.物质的量浓度相同的四种溶液:①NaF②Na2CO3③NaClO④NaHCO3,pH由大到小的顺序为:②>③>④>①
C.Na2CO3溶液不能与次氯酸发生反应
D.少量CO2通入NaClO溶液中的离子反应:CO2+H2O+ClO﹣=+HClO
【答案】C
16、在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.使酚酞试液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
B.由水电离的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
C.在pH=14的溶液中:NH、K+、NO、Cl-
D.有NO存在的强酸性溶液中:NH、Ba2+、Fe2+、Br-
【答案】B
17、下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.加热稀醋酸溶液其 pH稍有减小
B.纯碱溶液去油污
C.小苏打溶液与AlCl3溶液混合产生气体和沉淀
D.浓的硫化钠溶液有臭味
【答案】A
18、将的饱和石灰水冷却至;或加入少量但温度仍保持,在这两种情况下均未改变的是( )
A.的溶解度、溶剂的质量
B.溶液中溶质的质量分数
C.溶液的质量、水的电离平衡
D.溶液中的数目、的溶解平衡
【答案】B
二、填空题。(3题)
19、18℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7 , K2=2.1×10-12;H2B(酸):K1=1.0×10-7 , K2=6.3×10-13;在浓度相同的两种溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)H+的浓度:H2A________H2B;
(2)酸根离子的浓度:c(A2-)________c(B2-);
(3)酸分子的浓度:c(H2A)________c(H2B);
(4)溶液的导电能力:H2A________H2B。
【答案】 (1)> (2)> (3)< (4)>
20、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,是重要的化工原料。常用于制备草酸亚铁晶体(化学式:FeC2O4·2H2O)。
(1)草酸(H2C2O4)在溶液中的电离方程式为___;依据电荷守恒原理,KHC2O4溶液中各离子之间的相互关系为___。
(2)某同学利用滴定法测定草酸浓度,为了减小实验误差,进行了三次实验,假设每次所取草酸体积相同,NaOH标准液浓度为cmo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
26.02
25.35
25.30
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是___(填编号)
A.俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗
D.锥形瓶有蒸馏水残留,没有干燥
(3)在隔绝空气条件下,将36.0gFeC2O4·2H2O充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸、碱石灰。反应完全后残留固体质量为13.6g、浓硫酸增重7.2g、碱石灰增重11.0g。剩余的气体能燃烧。试求残留固体的成分___(写出计算过程)。(已知FeC2O4·2H2O的相对分子质量为180;设反应产生的气体被充分吸收)
【答案】H2C2O4H++ HC2O,HC2OH++C2O c(H+)+c(K+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)。 BC Fe;FeO
21、已知常温下,AgBr的Ksp=4.9×10-13、AgI的Ksp=8.3×10-17。
(1)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)有以下叙述,其中正确的是 。
A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量水,使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变
C.将难溶电解质放入纯水中,达到沉淀溶解平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
E.难溶盐电解质的Ksp和温度有关
F.同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质),使难溶盐电解质的溶解度变小,Ksp也变小
(2)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol·L-1的溶液中加入等体积的浓度为4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,则产生的沉淀是 (填化学式);若向其中再加入适量的NaI固体,则最终可发生沉淀转化的总离子方程式为:
。
【答案】(1)BE (2)AgI、AgBr AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq)
三、综合解答题。(2题)
22、I、双氧水(主要成分H2O2)是常见的氧化剂、还原剂。
(1)如下图是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生反应的总方程式____________ 。
(2)H2O2可看作二元弱酸,写出它在水中第一步电离的方程式__________________ 。
II、A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式: _______________________________________。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,则X可能为______________________(填代号)。
a.NaHCO3 b.Na2CO3 c.Fe(OH)3 d.Na[Al(OH)4]
(3)若A为淡黄色粉末,则A的电子式为____________________。若X为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为__________(填代号)。
a.盐酸 b.BaCl2溶液 c.NaOH溶液 d.Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。则A与H2O反应的化学反应方程式为________________________________,E是__________(填化学式)。
【答案】I、(1)H2+O2H2O2 (2)H2O2H++HO2-
II、(1)OH-+HSO3-=SO32-+H2O (2)bd
(3) ab
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO Fe(NO3)2
23、CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①已知相关反应的能量变化如图所示:
过程Ⅰ的热化学方程式为________ 。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH
③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________。
(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp=________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中,则此时溶液的pH=________。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)
【答案】(1)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·mol-1 cd
不是 b和c都未达平衡,b点温度高,反应速率快,相同时间内转化率高
(2)15 1.95 2.7
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