(10分)研究碳及其化合物的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。某學(xué)習(xí)小組查閱資料并進(jìn)行相關(guān)探究,請幫忙完成以下探究。
(1)pC類似于pH,是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對數(shù)的負(fù)值。如某溶液中某溶質(zhì)的濃度為1×10-3 mol/L,則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg(1×10-3)=3。如圖為25℃時H2CO3溶液的pC-pH圖。請回答下列問題:(若離子濃度小于10-5mol/L,可認(rèn)為該離子不存在)

①在同一溶液中,H2CO3、HCO3、CO32________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1        
③人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H2CO3/HCO3)可以抵消少量酸或堿,維持pH7.4。當(dāng)過量的酸進(jìn)入血液中時,血液緩沖體系中的c(H+)/c(H2CO3)最終將        。
A.變大B.變小C.基本不變D.無法判斷
(2)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖,

該電池反應(yīng)的離子方程式為                                。
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為: CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)  △H ;
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖
所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)熱ΔH        0(填“>” “<”或“=”)。

②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式投入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
容 器


反應(yīng)物
投入量
1molCO2
3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍,要使平衡后乙與甲中各物質(zhì)濃度相同,且起始時維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,則c的取值范圍為               
(共10分)
(1)①不能  (1分) ②10-6  (2分) ③A (1分)
(2)Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2(2分)。
(3)①<  (2分)    ② 0.4<c≤1  (2分)。

試題分析:(1)①:H2CO3會發(fā)生電離出H+, HCO3會發(fā)生電離出H+和發(fā)生水解結(jié)合H+, CO32會發(fā)生水解與H+結(jié)合,故H2CO3、HCO3、CO32不能大量共存。②分析圖中可以看到當(dāng)PH=6時H2CO3發(fā)生一極電離,因此Ka110-6。③過量的酸含有大量的H+,因此c(H+)/c(H2CO3)最終將變大。
(2)由圖中分析得出,Mg是負(fù)極,失去電子,生成Mg(OH)2,ClO-會得到電子生成Cl-,因此電池反應(yīng)的離子方程式為:Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2。
(3)①由圖可知最高點反應(yīng)到達(dá)平衡,達(dá)平衡后,溫度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,升高溫度平衡吸熱方向進(jìn)行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H3<0。
故答案為:<。
②根據(jù)分析化學(xué)方程式,反應(yīng)前后的化學(xué)總物質(zhì)的量之比是2:1,又因為甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍,因此c的最小量為0.8/[(1mol+3mol)/2]=0.4mol,最大值為1mol,故c的取值范圍為:0.4<c≤1。
點評:(1)本題考查弱電解質(zhì)在水溶液中的電離及圖象,學(xué)生能正確了利用圖象來分析是解答本題的關(guān)鍵,并注意利用習(xí)題中的信息來解答,難度不大.(2)本題從多個角度對化石燃料進(jìn)行了全面的考查,難度中等,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列實驗現(xiàn)象,所得結(jié)論錯誤的是

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列由相關(guān)實驗現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是
A.Cl2、SO2均能使品紅溶液褪色,說明二者均有氧化性
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明該溶液中一定有SO42
C.Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)
D.分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升,說明二者均易溶于水

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

(15分)化學(xué)興趣小組同學(xué)運用類比學(xué)習(xí)的思想,探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)。小組同學(xué)改進(jìn)了下圖所示的裝置進(jìn)行實驗制取SO2的反應(yīng)。充分反應(yīng),B中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2O2完全反應(yīng)),將帶火星的木條插入試管C中,木條復(fù)燃。試回答下列問題:

(3)  請你完成裝置改進(jìn)的措施和理由:
①措施:在A、B之間加一個干燥管,作用_______________________________________。
②措施:為確保C中的實驗現(xiàn)象發(fā)生,在B、C之間加一個裝有_________________的洗氣瓶,作用_______________________。
(2)某同學(xué)推斷該白色固體為Na2SO3,則其化學(xué)反應(yīng)方程式是____________________________。
(3)任何的推論都要經(jīng)過檢驗,請完成對白色固體成分的探究:
限選實驗儀器與試劑:燒杯、試管、藥匙、滴管、酒精燈、帶單孔膠塞的導(dǎo)管、棉花、試管夾;3 mol·L-1HCl、6 mol·L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸餾水、1 mol·L-1 BaCl2溶液、澄清石灰水、品紅溶液。
① 提出合理假設(shè):
假設(shè)1:白色固體為Na2SO3;      假設(shè)2:                        ;
假設(shè)3:白色固體為Na2SO3與Na2SO4的混合物。
②  設(shè)計實驗方案證明以上三種假設(shè),并按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實驗操作
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取少量白色固體于試管,加入           ,塞上單孔膠塞,將生成的氣體通入           。
                                     ,說明白色固體含有Na2SO3,則         成立,若無該現(xiàn)象,
          成立。
步驟2:在步驟1反應(yīng)后的溶液加入                              
                      ,則說明白色固體含Na2SO4。
結(jié)合步驟1的結(jié)論,則         成立,若無該現(xiàn)象,則                   成立。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

實驗是研究化學(xué)的基礎(chǔ),下圖中所示的實驗方法、裝置或操作完全不正確的是(    )
A. C    D.

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗操作正確且能達(dá)到預(yù)期目的的是
 
實驗?zāi)康?br />操   作
 
比較水和乙醇中羥基氫的活潑性強弱
用金屬鈉分別與水和乙醇反應(yīng)
 
欲證明溶液中含有SO42-
滴入鹽酸酸化的硝酸鋇溶液
 
欲證明溶液中含有S2-
取少量溶液滴在醋酸鉛試紙上看是否變黑
 
證明SO2具有漂白性
將SO2通入酸性KMnO4溶液中
 
比較確定銅和鎂的金屬活動性強弱
用Pt作電極電解Mg(NO3)2、Cu( NO3)2混合液
 
確定碳和硅兩元素非金屬性強弱
測同溫同濃度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的PH
A.①⑤⑥      B.②③⑤      C.①④⑤      D.①②③④⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

中學(xué)化學(xué)教材中,常借助于圖像這一表現(xiàn)手段清晰地突出實驗裝置的要點、形象地闡述化學(xué)過程的原理。下列有關(guān)化學(xué)圖像表現(xiàn)的內(nèi)容錯誤的是
 
A.銅鋅原電池B.中和熱測定裝置C.離子交換膜法電解原理D.氨的制取裝置

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

實驗室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質(zhì)量,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
試回答:
(1)如果選用測定反應(yīng)物CuO和生成物H2O的質(zhì)量(m(CuO)、m(H2O))時,請用下列儀器設(shè)計一個簡單的試驗方案。

① 儀器連接的順序(用字母編號表示,儀器可重復(fù)使用)_________;
d中濃硫酸的作用是________,______;
實驗完畢時觀察到a中的現(xiàn)象是__________;
② 列出計算Cu的相對原子質(zhì)量的表達(dá)式_________;
③ 下列情況將使測定結(jié)果偏大的是________。(以下選擇填空不限1個正確答案,均用字母編號填寫)
A. CuO未全部還原為Cu
B. CuO受潮
C. CuO中混有Cu
(2)如果仍采用上述儀器裝置,其它方案可選用測定的物理量有_______
A. m(Cu)和m(CuO)           B. m(N2)和m(H2O)
C. m(Cu)m(H2O)              D. m(NH3)和m(H2O)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

下圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小燒杯中,測出硫酸溫度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度;
③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測出混合液最高溫度。
回答下列問題:
(1)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng),表示中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱數(shù)值為57.3 kJ/mol)                                            
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是              (從下列選出)。
A.沿玻璃棒緩慢倒入  B.分三次少量倒入  C.一次迅速倒入
(3)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是        (從下列選出)。
A.用溫度計小心攪拌        B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒攪拌棒輕輕地攪動
(4)實驗數(shù)據(jù)如下表:
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
溫度
實驗次數(shù)
起始溫度t1/℃
終止溫度t2/℃
溫度差平均值(t2t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
 
2
25.9
25.9
25.9
29.2
3
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似認(rèn)為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃),則中和熱ΔH               (取小數(shù)點后一位)。
③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)      。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時平視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后,用另一支溫度計測定H2SO4溶液的溫度

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同步練習(xí)冊答案