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(14分)(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或C...

(14分)(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用COCO2来生产燃料甲醇已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:

化学反应

平衡常数

温度

500

800

①2H2(g)+CO(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)

K1

25

015

②H2(g)+CO2(g) 满分5 manfen5.com H2O (g)+CO(g)

K2

10

250

③3H2(g)+CO2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O (g)

K3

 

 

(1)据反应①与②可推导出K1K2K3之间的关系,则K3=       K1K2表示)。500℃时测得反应在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为08、01、03、015,则此时V     V“>”“=”“<”)。

(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)-反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是              。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是                

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(3)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为               

(Ⅱ)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。

(1)常温下,向10 mL 001 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 001mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系                            

(2)称取60g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加025mol·L-1 NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加010 mol·L-1 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全。则原试样中H2C2O4·2H2O的的质量分数为_______。

 

(Ⅰ)(1)K1·K2(2分); >(2分) (2)加入催化剂(2分);将容器的体积(快速)压缩至2L(2分,仅答加压的给1分) (3)×10-7(2分) (Ⅱ)(1)c(Na+)> c(HC2O4-)> c(H+)> c(C2O42-) > c(OH-);(2分) (2)21%。(2分) 【解析】 试题分析:(Ⅰ)(1)反应①的平衡常数表达式K1=[CH3OH]/[CO][H2]2,反应②的平衡常数表达式K2=[CO] [H2O]/[CO2][H2],反应③的平衡常数表达式K3=[CH3OH] [H2O]/[CO2][H2]3,则K3= K1·K2。500℃时反应③的平衡常数K3= K1·K2=2.5,在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15, Q=(0.3×0.15)÷(0.8×0.1)=0.5625,Q<K,反应正向进行,则此时 V正>V逆。(2)对于反应②:在t0时刻改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,由图像可知平衡时c(CO)不变,说明平衡没有移动,但缩短了达平衡的时间,改变的条件为加入催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,CO的平衡浓度由3.0mol/L迅速变为4.5 mol/L,反应在3 L容积可变的密闭容器中发生,且该反应两边气体物质的系数相等,则改变的条件为将容器的体积(快速)压缩至2L。(3)醋酸的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,要计算醋酸的电离常数也就是求[CH3COOH]、[CH3COO-]和[H+],根据题给信息反应后剩余醋酸的浓度为(a-2b)/2mol/L,混合液中的电荷守恒式为2[Ba2+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],又反应平衡时,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO-),得[CH3COO-]=b mol/L,[H+]=[OH-]=10-7 mol/L,带入平衡常数表达式计算可得醋酸的电离常数为×10-7。(Ⅱ)(1)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时二者反应生成草酸氢钠溶液,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性,则草酸氢根的电离程度大于其水解程度,溶液中各种离子浓度的大小关系c(Na+)> c(HC2O4-)> c(H+)> c(C2O42-) > c(OH-);(2)设25mL溶液中含xmol H2C2O4·2H2O 、ymol KHC2O4,根据酸碱中和滴定可以得出:2x+y=0.25×0.02,根据氧化还原反应判断,5C2O42———2MnO4—,可以得出:x+y=0.1×0.016×2.5,解得x=0.001mol,所以在250mL中 H2C2O4·2H2O的物质的量为0.01mol,质量为1.26g,质量分数为21%。 考点:考查化学反应速率和化学平衡,溶液中的离子反应及相关计算。  
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(15分)(Ⅰ)磷是生物体中不可缺少的元素之一,在自然界中磷总是以磷酸盐的形式出现的,例如磷酸钙矿Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3

(1)磷的某种核素中,中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为____________。

(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:

2Ca3(PO4)2+6SiO2 6CaSiO3+P4O10       10C+P4O10 P4↑+10CO↑

上述反应中的各种物质,属于酸性氧化物的有              

(3)白磷有剧毒,不慎沾到皮肤上,可用CuSO4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO4溶液反应生成磷化亚铜,与冷溶液则析出铜,反应方程式分别(均未配平)为:

①P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4

②P4+CuSO4+H2O→Cu+H3PO4+H2SO4

反应①中,氧化剂为                ,若上述两反应中被氧化的P4的物质的量相等,则消耗的CuSO4的物质的量之比为             

(Ⅱ)离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料。一容器被离子交换膜分成左右两部分,如图所示。

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若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),一段时间后右边可观察到的现象:                     若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液,当有2mol SO42通过交换膜时(若反应迅速完全),则左右两室沉淀的物质的量之比为          

(Ⅲ)某初级石墨中含SiO2(78%)、Al2O3(51%)、Fe2O3(31%)和MgO(05%)等杂质,利用相关工艺可进行提纯与综合利用。通入一定量的N2后,在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物,然后降温至80℃,分别得到不同状态的两类物质a和b。(注:石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,SiCl4的沸点为576℃,金属氯化物的沸点均高于150℃。)

(1)若a与过量的NaOH溶液反应,可得两种盐,其中一种盐的水溶液具有粘合性,

化学反应方程式为                                        _________。

(2)若b与过量的NaOH溶液充分反应后,过滤,所得滤液中阴离子有               _________。

 

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下表是25°C时某些盐的浓度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是

化学式

AgCl

Ag2CrO4

CH3COOH

HClO

H2CO3

Ks或Ka

Ksp=18×10-10

Ksp=20×10-12

Ka=18×10-5

Ka=30×10-8

Ka1=41×10-7

Ka2=56×10-11

A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+

B.向01mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=5

C.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为CO2-3 + Cl2+H2O =HCO-3+Cl-+HClO

D.向浓度均为1×10-3mol·L-1的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol·L-1的AgNO3溶液,CrO2-4先形成沉淀

 

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电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法中正确的是

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A.铅蓄电池的A极为负极,电极材料为Pb

B.铅蓄电池工作过程中每通过电路中2mol电子则消耗1molH2SO4

C.该电解池的阴极反应为2NO3- + 12H + 10e- N2 + 6H2O

D.若电解过程中转移5moL电子,则交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm—Δm)为144g

 

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有一无色溶液,仅含有K、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、MnO4-中的几种。为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生。下列推断正确的是

A.肯定有Al3+、Mg2+、Cl­,可能有NH4+    

B.肯定有Al3+、Mg2+、HCO3-,肯定没有MnO4

C.肯定有K、Al3+、MnO4,可能有HCO3-    

D.肯定有Al3+、Mg2+、Cl,可能有K

 

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满分5 manfen5.com的同分异构体中,苯环上的一氯代物只有一种的结构有(不考虑立体异构)

A.7          B.6           C.5           D.4

 

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