题目内容

1．将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO）．向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g．下列叙述不正确的是（　　）
A．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L
B．当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V≥100mL
C．参加反应的金属的总质量3.6g＜m＜9.6 g
D．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol

分析 将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．根据电子转移守恒计算NO物质的量，结合气体不一定是标准状况判断；
B．加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸；
C．利用极限法假定全为镁、全为铜计算判断；
D．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）．

解答 解：将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaNO3；Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为：$\frac{0.15mol×2}{3}$=0.1mol，若为标准状况下，生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，但NO不一定处于标准状况，收集到NO气体的体积不一定为2.24L，故A错误；
B．若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol，需要氢氧化钠溶液体积=$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL，即：消耗NaOH 溶液的体积V≥100mL，故B正确；
C．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，假定全为镁，质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）为：3.6g＜m＜9.6g，故C正确；
D．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol，故D正确；
故选A．

点评 本题主要考查混合物有关计算，题目难度中等，明确氢氧根离子的物质的量与转移电子的物质的量相等为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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（2）如果该反应的平衡常数K值变大，该反应bc（选填编号）．
a．一定向逆反应方向移动      b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向正反应方向移动      d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短．
物质电离平衡常数（25℃）
C6H5OHKi=1.28×10-10
H2CO3Ki1=4.3×10-7
Ki2=5.6×10-11
（4）在T5℃下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5molN2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为10g．
（5）已知苯酚和碳酸的电离平衡常数如图所示请写出二氧化碳通入苯酚钠溶液的化学反应离子方程式C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-，请用电离平衡原理解释上述反应发生的原因以及确定生成物的依据二氧化碳与水结合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性强，故能生成苯酚．碳酸的电离分两步：第一步：H2CO3?H++HCO3-，该步电离出的H+更容易结合C6H5O-生成酸性更弱的C6H5OH，导致第一步电离平衡正向移动，第二步电离：HCO3-?H++CO32-，C6H5OH酸性大于HCO3-，所以第二步电离出的H+更容易结合CO32-而不容易结合C6H5O-，故不影响第二步电离平衡．
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Ⅰ．若Y、Z同主族，ZY2是形成酸雨的主要物质之一．
（1）将X、Y、Z的元素符号填在如图1所示元素周期表（局部）中的相应位置上．
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①写出X2W4的结构式：；
②写出XW5的电子式：；
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Ⅱ．若Z是形成化合物种类最多的元素．
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（5）HR是含Z元素的一元酸．室温时，用0.250mol•L-1NaOH溶液滴定25.0mL HR 溶液时，溶液的pH变化情况如图2所示．其中，a点表示两种物质恰好完全反应．
①图中x＞7 （填“＞”“＜”或“=”）．此时溶液 中离子浓度的关系正确的是c
a．c（Na+）=c（R-）     
b．c（Na+）＞c（R- ）＞c（H+）＞c（OH-）
c．c（R-）+c（OH-）-c（H+）=0.11mol•L-1
②室温时，HR的电离常数Ka=5.0×10-6（填数值）．
6．近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注．由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下：
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反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O（g）△H2
反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H3=-90.77kJ•mol-1

回答下列问题：
（1）反应Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1，反应Ⅲ自发进行条件是降低温（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．
（2）在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得在不同反应物起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示．
①据图可知，若要使CO2的平衡转化率大于40%，以下条件中最合适的是B
A．n（H2）=3mol，n（CO2）=1.5mol； 650K     B．n（H2）=3mol，n（CO2）=1.7mol；550K
C．n（H2）=3mol，n（CO2）=1.9mol； 650K     D．n（H2）=3mol，n（CO2）=2.5mol；550K
②在温度为500K的条件下，充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡：
a．用H2表示该反应的速率为0.135 mol•L-1•min-1；
b．该温度下，反应I的平衡常数K=200；
c．在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图所示，当反应时间达到3min时，迅速将体系温度升至600K，请在图2中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线：
（3）某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂（发生反应I、Ⅱ、Ⅲ），测得在不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率（a）及CH3OH的产率（b），如图3所示，请回答问题：
①该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是CE（选填编号）．
A．改用高效催化剂    B．升高温度   C．缩小容器体积  D．分离出甲醇  E．增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而增大（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”），其原因是反应I、反应III均为放热反应，温度升高不利于CO2、CO转化为甲醇，反应II为吸热反应，温度升高使更多的CO2转化为CO，综上所述，CO的浓度一定增大．
13．用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（　　）
A．在常温常压下，11.2 L氯气所含的原子数目为NA
B．32g氧气含的原子数目为NA
C．5.6g铁与足量盐酸反应生成标准状况下H2的体积为2.24L
D．2L 0.1mol•L-1 K2SO4溶液中离子总数约为1.4NA
10．我省的海水资源丰富，海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子．合理利用资源和保护环境是我省可持续发展的重要保证．
（1）海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料．试写出由无水氯化镁制取金属镁的化学反应方程式MgCl2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（2）某化工厂生产过程中会产生含有Cu2+和Pb2+的污水．排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据如表数据，你认为投入Na2S（选填“Na2S”或“NaOH”）效果更好．
难溶电解质Cu（OH）2CuSPb（OH）2PbS
Ksp4.8×10-206.3×10-361.2×10-151.0×10-28
（3）火力发电在江苏的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题．利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图1所示：

①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因CO32-+H2O?HCO3-+OH-或HCO3-+H2O?H2CO3+OH-（任写一个）．
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图2所示．请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，提出一条合理化建议：降低含硫烟气温度（或流速）．
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3、HSO3-等分子或离子，氧气氧化的化学原理是2H2SO3+O2=4H++2SO42-或2HSO3-+O2=2H++2SO42-（任写一个化学方程式或离子方程式）．氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（H+）．
11．按图安装好实验装置，在收集满CO2气体的锥形瓶中滴加足量的NaOH浓溶液，可以很快地观察到烧杯中水倒吸入锥形瓶中，请按下列要求回答问题：
（1）锥形瓶中发生的反应是（填“是”或“不是”）离子反应，若是离子反应，写出离子方程式：CO2+2OH-═CO32-+H2O（若不是离子反应，此空不填）．
（2）发生倒吸的原因是CO2与NaOH溶液反应，使锥形瓶内压强减小，大气压将烧杯中的水压入锥形瓶中．
（3）受此原理启发，某同学又设计出以下装置，试填写有关现象．
a、软塑料瓶变瘪； b气球胀大；

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