【題目】下表是25℃時某些弱酸額的電離平衡常數(shù)。
(1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈______(填“酸性”、“堿性”或“中性”),該溶液中各離子濃度由大到小的順序為_______。
(2)向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此時溶液pH=_______。
(3)向碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為________。
(4)若0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測得混合溶液的pH=8,則c(Na+)-c(CH3COO-)=_______mol/L(填精確計算結(jié)果)。
(5)將CH3COOH溶液與大理石反應(yīng)所產(chǎn)生的標(biāo)況下44.8L氣體全部通入到2L1.5mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng),則溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系為______。
(6)已知某溫度下,0.10mol/LNH4Cl溶液的pH=5,則該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)約為________。
【答案】酸性 c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-) 5 2CO32-+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3- 9.9×10-7 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
(1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后得到KHC2O4,結(jié)合草酸的電離平衡常數(shù)分析溶液酸堿性和溶液中離子濃度大。
(2)根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)=1.8×10-5,c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,求出溶液中氫離子的濃度,再根據(jù)pH=-lgc(H+)計算;
(3)根據(jù)酸性HCl>H2CO3>HClO>HCO3-,結(jié)合強酸可以制備弱酸分析;
(4)0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合,恰好反應(yīng)產(chǎn)生CH3COONa,結(jié)合電荷守恒及溶液的pH計算;
(5)先判斷CO2和NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,然后根據(jù)水解來解答;
(6)設(shè)該溫度下水的離子積為Kw,0.10mol/LNH4Cl溶液的pH=5,溶液中c(H+)=1.0×10-5mol/L,c(NH3·H2O)=1.0×10-5mol/L,則此時溶液中氫氧根離子濃度為:c(OH-)=,由于水解程度較小,則銨根離子濃度約為0.1mol/L,據(jù)此結(jié)合電離平衡常數(shù)的表達式列式計算。
(1)H2C2O4與等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后得到KHC2O4,該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中HC2O4-發(fā)生電離作用:HC2O4-H++C2O42-,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知Ka2=6.4×10-5,也存在水解作用:HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,其水解平衡常數(shù)Kh=<6.4×10-5,說明HC2O4-電離程度大于其水解程度,所以溶液顯酸性;KHC2O4在溶液中發(fā)生電離:KHC2O4=K++HC2O4-,HC2O4-在溶液中既發(fā)生電離作用,也發(fā)生水解作用而消耗,所以c(K+)>c(HC2O4-),HC2O4-電離程度大于其水解程度。c(H+)>c(OH-),溶液中的H+既有HC2O4-電離產(chǎn)生,也有水電離產(chǎn)生,則c(H+)>c(C2O42-),HC2O4-電離程度大于其中水的電離程度,則c(C2O42-)>c(OH-),故該物質(zhì)的水溶液中各種離子濃度大小關(guān)系為:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)> c(OH-);
(2)醋酸的電離平衡常數(shù)表達式K==1.8×10-5,而c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,則=9:5,所以c(H+)=1.8×10-5,所以c(H+)=1.8×10-5mol/L,所以溶液的pH=5;
(3)由于酸性HCl>H2CO3>ClO>HCO3-,根據(jù)酸性強的可以制備弱酸弱的,所以向碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為2CO32-+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-;
(4)0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合,二者恰好反應(yīng)產(chǎn)生CH3COONa,該溶液pH=8,則c(H+)=10-8mol/L,根據(jù)水的離子積為10-14,則c(OH-)=10-6mol/L在溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L;
(5)將CH3COOH溶液與大理石反應(yīng)所產(chǎn)生的標(biāo)況下44.8L氣體全部通入到2L 1.5mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng),CO2與NaOH的物質(zhì)的量之比=2:3,則CO2與NaOH都完全反應(yīng),所得產(chǎn)物為Na2CO3和NaHCO3,設(shè)所得產(chǎn)物中含Na2CO3為xmol,NaHCO3為ymol,則:x+y=0.1,2x+y=0.15,聯(lián)立方程解得x=y=0.05,所以產(chǎn)物為0.05molNa2CO3,0.05molNaHCO3,因CO32-水解,溶液呈堿性,溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鹽水解程度較小,則c(HCO3-)>c(CO32-),水中OH-來源于CO32-、HCO3-水解及水的電離,水的電離程度很小,則為:c(CO32-)>c(OH-),所以溶液中離子濃度大小關(guān)系c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)> c(H+);
(6)已知某溫度下,0.10mol/LNH4Cl溶液的pH=5,溶液中c(H+)=1.0×10-5mol/L,c(NH3·H2O)=1.0×10-5mol/L,則此時溶液中氫氧根離子濃度為:c(OH-)==mol/L,由于水解程度較小,則c(NH4+)=0.1mol/L,則該溫度下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K==。
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【題目】下列說法中錯誤的是 ( )
A. 元素電負(fù)性越大的原子,吸引電子的能力越強
B. 在 和中都存在配位鍵
C. SO2、SO3都是極性分子
D. 原子晶體中原子以共價鍵結(jié)合,具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性
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【題目】NH3是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。
(1)已知:
共價鍵 | 鍵能/ kJ·mol-1 |
H―H | 436 |
N≡N | 946 |
N―H | 391 |
注:拆開氣態(tài)物質(zhì)中1 mol某種共價鍵需要吸收的能量,就是該共價鍵的鍵能。
N2 (g)+3 H2 (g)2 NH3 (g) H =____kJ·mol-1
(2)一定溫度下,向恒容的密閉容器中充入N2和H2發(fā)生反應(yīng):N2 +3H2 2NH3,測得各組分濃度隨時間變化如圖1所示。
①表示c(N2)的曲線是__(填“曲線A”、“曲線B”或“曲線C”)。
②0~t0時用H2表示反應(yīng)速率v(H2)____mol·L-1·min-1。
③下列能說明該反應(yīng)達到平衡的是____。
a.混合氣體的壓強不再變化
b.2c(H2)= 3c(NH3)
c.混合氣體的質(zhì)量不再變化
d.NH3的體積分?jǐn)?shù)不再變化
(3)潛艇中使用的液氨-液氧燃料電池工作原理如圖2所示:
①電極b名稱是____。
②電解質(zhì)溶液中OH-離子向____移動(填“電極a”或“電極b”)。
③電極a的電極反應(yīng)式為____。
(4)可通過NH3與NaClO反應(yīng)來制得火箭燃料肼(N2H4)。該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是____。
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【題目】下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不反應(yīng)的是( )
①C6H5Cl ②(CH3)2CHCH2Cl ③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2-CHBr2 ⑤ ⑥CH2Cl2
A. ①③⑥B. ②③⑤C. ②④D. 全部
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【題目】根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空。
(1)A的名稱__________,B的鍵線式 _________,C的結(jié)構(gòu)簡式 _____________。
(2)在①~⑥的各步反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的有_________,屬于加成反應(yīng)的有________。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是_____________________________________________________
(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_____________________________________________________
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是_____________________________________________________。
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【題目】已知下列數(shù)據(jù):
某學(xué)生在實驗室制取乙酸乙酯的主要步驟如下:
①配制2 mL濃硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。
②按圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液,用小火均勻加熱3~5 min。
③待試管乙收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱,撤出試管乙并用力振蕩,然后靜置待分層。
④分離出乙酸乙酯,洗滌、干燥、蒸餾。最后得到純凈的乙酸乙酯。
(1)反應(yīng)中濃硫酸的作用是_________。
(2)寫出制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式:_________。
(3)上述實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用是________。
(4)步驟②為防止加熱過程中液體爆沸,該采取什么措施__________。
(5)欲將乙試管中的物質(zhì)分離以得到乙酸乙酯,必須使用玻璃的儀器有____;分離時,乙酸乙酯應(yīng)從儀器_____(填“下口放”或“上口倒”)出。
(6)通過分離后飽和碳酸鈉中有一定量的乙醇,擬用圖回收乙醇,回收過程中應(yīng)控制溫度是_____;找出圖中的錯誤_____。
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【題目】下圖是部分短周期元素原子序數(shù)與主要化合價的關(guān)系圖,X、Y、Z、W、R是其中的五種元素。下列說法不正確的是
A. 原子半徑:Y>X B. 最高價氧化物的水化物的酸性:R>W(wǎng)
C. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X>W(wǎng) D. 單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的劇烈程度:Z>Y
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【題目】CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
(1)250℃時,以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:
物質(zhì) | CH4 | CO2 | CO | H2 |
體積分?jǐn)?shù) | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H =890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H =+2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =566.0 kJ·mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H =_____________kJ·mol-1
(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250~300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______。
②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2 ;
①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議不合理的是______
a.可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找
b.可在堿性氧化物中尋找
c.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2 ,原理是:在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是_____________。
(4)高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)下列反應(yīng):CO2+H2O CO+H2+O2,其可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品。工作原理示意圖如下:
CO2在電極a放電的電極反應(yīng)式是______________
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【題目】已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(l)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是
A.每生成2mol氣態(tài)AB吸收b kJ熱量
B.向密閉容器中充入1mol A2和1mol B2充分反應(yīng),吸收的熱量為(a-b)kJ
C.向密閉容器中充入一定量的A2和B2,生成2mol AB(g),吸收的熱量小于(a-b)kJ
D.AB(l)分解為A2(g)和B2(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)
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