(16分)盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸。
已知室温下:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5 mol·L-1 ;H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7mol·L-1 、 Ka2=5.6×10-11mol·L-1
(1)①请用离子方程式解释碳酸氢钠水溶液显碱性的原因 。
②常温下,物质的量浓度相同的下列四种溶液:
a、碳酸钠溶液 b、醋酸钠溶液 c、氢氧化钠溶液 d、氢氧化钡溶液。
其PH由大到小的顺序是: (填序号)。
(2)某温度下,pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图中a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是 ;该醋酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是 。
a.c(H+) b.c(OH-)
c. d.
(3)以0.10 mol·L-1NaOH为标准液,测定某盐酸的浓度。取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号 | 氢氧化钠溶液的浓度 (mol·L-1) | 滴定完成时,氢氧化钠溶液滴入的体积(mL) | 待测盐酸的体积(mL) |
1 | 0.10 | 24.12 | 20.00 |
2 | 0.10 | 23. 88 | 20.00 |
3 | 0.10 | 24.00 | 20.00 |
①滴定达到终点的标志是___________________________________________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为__________________。
(4)在t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,则:
①该温度下水的离子积常数Kw= mol2·L-2。
②在该温度下,将100mL0.1 mol·L-1的稀H2SO4与100mL0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH= 。
(10分)A、B、C、D分别为(NH4)2SO4、Ba(OH)2、AlCl3、Na2CO3 4种物质中的1种,现进行如下实验:
①实验测得A溶液和D溶液显碱性,B溶液和C溶液显酸性;
②A溶液和D溶液混合可生成沉淀甲
③足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀乙和刺激性气味气体;
请回答:
(1)B的化学式为________;沉淀甲的化学式为________。
(2)足量A溶液与B溶液混合共热生成沉淀乙和刺激性气味气体的离子方程式为 。
(3)加热蒸干C溶液并灼烧,最后所得固体为________(填化学式)。
(4)D溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)已知25℃时沉淀甲的Ksp=5.1×10-9 mol2·L-2,沉淀乙的Ksp=1.1×10-10 mol2·L-2。将沉淀甲加入到B溶液中,沉淀甲会转化为沉淀乙。写出该转化反应的离子方程式: 。
(10分)硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,也是化学工业的重要原料。
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料(与氧气反应)生产SO2,进料前必须将黄铁矿粉碎,目的是________。
(2)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是 。
(3)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
已知在T2温度时:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H=-196.6kJ·mol-1,
①在T1温度时,该反应的平衡常数,若在此温度下,向10L的恒容密闭容器中,充入0.3 mol SO2(g)、1.6mol O2(g) 和0.3 mol SO3(g),则反应开始时正反应速率 逆反应速率(填“<”、“>”或“=”)。
②在T2温度时,开始在10L的密闭容器中加入4. 0 mol SO2(g)和10mol O2(g),一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196.6kJ。此时二氧化硫的转化率为 。
③在②中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原减小的是 (填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1mol O2(g)
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3 (g)
C.降低温度
D.在其他条件不变时,减小容器的容积
(9分)研究能量的转换,最大限度的提高能量的利用率是化学研究的重要任务之一。
(1)如图为某太空站的能量转化示意图,其中燃料电池用NaOH溶液为电解液。
①光电转换器的能量转换形式为 。
②水电解系统中通常加入少量Na2SO4,加入Na2SO4的目的是 。
③燃料电池的负极反应为: 。
(2)以氢氧燃料电池(电极均为石墨电极)为电,用下图装置电解稀硫酸溶液。电解初期d电极附近有大量气泡产生。
①d电极的名称是 。(填“阴极”或“阳极”)
②c电极的电极反应式为: 。
③通电初期乙中的总反应为: 。
25℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液和BOH溶液,pH分别是1和11。下列说法正确的是
A.在0.1 mol·L-1BA溶液中,c(A-)+c(H+)=c(BOH)+c(B+)
B.若将0.1 mol·L-1 BOH溶液稀释至0.001 mol·L-1则溶液的pH=9
C.若将一定量的上述两溶液混合后pH=7,则混合液中:c(A-)>c(B+)
D.若将上述两溶液按体积比1∶1混合,则混合液中:c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-)
下列事实或操作与盐类水解无关的是
A.配制FeC13溶液时,要滴加少量的盐酸
B.加热蒸干并灼烧Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体
C.明矾净水
D.氨态氮肥(含NH4+)不能与草木灰混合使用