(12分)
(1)20℃时0.1 mol·L-1NaOH分别滴定0.1 mol·L-1HCl、0.1 mol·L-1CH3COOH的pH变化曲线如下。
根据上述曲线回答下列问题:
①测得醋酸起点pH为3,则20℃时该浓度醋酸的电离度为 ;
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是 ;
(2)25 ℃时0.1 mol·L-1的H2R水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液pH,得到含有H2R、HR-、R2-三种微粒的溶液。当c(Na+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)时溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)下图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成分数。
①下列叙述正确的是 。
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O |
电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你认为该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是 。
A.c (NH4+)>c (CO32-)>c (HCO3-)>c (NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c (NH4+)+ c (NH3·H2O)=2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)
(11分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右
图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
(9分)甲、丙、丁是由短周期元素组成的物质,它们之间存在如下转化关系。
甲 + H2O → 丙 + 丁
(1)转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应。
①若甲是一种钠盐,丁为两性氢氧化物,则甲的化学式为 ,丁的酸式电离方程式为 。
②若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构模型如图所示,丙具有漂白性。则甲中Cl元素的化合价是 ,丁与H2O有相同的电子总数,则丁的电子式为
(2)转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应。
①若甲和丙是同主族元素组成的单质,且组成甲的元素位于第三周期,此反应的离子方程式是 。
②若丙和丁都可在一定条件下还原CuO,此反应的化学方程式是 。
(10分)短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,A与C可形成A2C2和A2C两种化合物;B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA3化合生成离子化合物乙;D与A位于同一主族;E与C形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨;F元素最高化合价与最低化合价的代数和为6。
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)由A、C、F三种元素按原子个数比1∶1∶1组成的化合物与BA3反应生成B的单质, 写出该反应的化学方式 。
(3)常温下,若甲、乙两溶液的pH均等于5,则由水电离出的= ;乙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(4)用图所示装置电解由D与F形成盐的饱和溶液时,若阴、阳极都用铁作电极,则阳极的电极反应式为 ,溶液中出现的现象是 。
下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是
酸 | HX | HY | HZ | ||
浓度(mol/L) | 0.12 | 0.2 | 0.9 | 1 | 1 |
电离度 | 0.25 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | 0.5 |
电离常数 | K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
A.在相同温度,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度越低,电离度越大,且K1>K2>K3=0.01
B.室温时,若在NaZ溶液中加水,则c(Z-)/ [c(HZ)• c(OH-)]的比值变小,若加少量盐酸,则比值变大
C.等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合,c(X-)+c(Y-)-2c(Z-)=2c(HZ)-c(HX)-c(HY),且c(Z-)<c(Y-)<c(X-)
D.在相同温度下,K5>K4>K3
某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、A13+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的几种,现进行如下实验:①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成
②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL0.2 mol·L-1盐酸,发生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失。
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g。
下列说法中正确的是:
A.该溶液中一定不含Ba2+ 、Mg2+、A13+、SiO32-、Cl-
B.该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-
C.该溶液是否有K+ 需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)
D.可能含有Cl-