题目内容

（10分）利用所学化学反应原理，解决以下问题：
（1）某溶液含两种相同物质的量的溶质，溶液中只存在OH—、H＋、NH4＋、Cl－四种离子，且c（NH4＋）＞c（Cl－）＞c（OH—）＞c（H＋），则这两种溶质是      _________         。
（2）0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合，用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性：                                              。
（3）以石墨电极电解100 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol，则阴极上析出Cu的质量为         g。
（4）将AgCl分别放入①5mL H2O ②10mL0.2mol·L-1 MgCl2③20 mL0.5mol·L-1 NaCl溶液④40 mL0.1mol·L-1HCl中溶解至饱和，各溶液中Ag+的浓度由大到小的顺序是________________。
（5）向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH＝13的Ba(OH)2溶液，生成BaSO4的量如右图所示，B点溶液的pH＝7（忽略溶液体积变化），则c（HCl）＝_________mol·L-1。
（1）NH4Cl和 NH3·H2O   (2分)   （2）NH4++ H2ONH3?H2O + H+ (2分)
（3）0.64   (2分)   （4）① > ④ > ②> ③ (2分)   （5）0.2   (2分)
（1）c（NH4＋）＞c（Cl－）＞c（OH—）＞c（H＋），所以溶液显碱性，因此溶质是NH4Cl和 NH3·H2O。
（2）0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合，二者恰好反应，生成硫酸铵，水解显酸性，所以方程式为NH4++ H2ONH3?H2O + H+。
（3）惰性电极电解硫酸铜，阳极生成氧气，阳极析出铜，根据电子得失守恒可知，铜的物质的量是0.01mol×4÷2＝0.01mol，其质量是0.01mol×64g/mol＝0.64g。
（4）根据溶度积常数表达式可知，溶液中氯离子浓度越大，银离子浓度就越小，所以各溶液中Ag+的浓度由大到小的顺序是① > ④ > ②> ③。
（5）根据图像可知，和硫酸反应的氢氧化钡溶液体积是20mol，与盐酸反应的氢氧化钡溶液体积是40ml，所以盐酸的浓度是0.1mol/L×0.04L÷0.02L＝0.2mol/L。
练习册系列答案
相关题目
下列说法不正确的是
A．用电解法精炼粗铜的时候纯铜做阳极
B．将镁块与钢铁输水管相连，可以防止钢铁腐蚀
C．熔融烧碱的时候，不能使用石英坩埚
D．可以用硫酸或者CO2中和碱性废水
(13分)按要求完成下列各小题。
(1)用CO2来生产燃料甲醇的反应原理：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，某些化学键的键能数据如下表：
化学键
C－C
C－H
H－H
C－O
C=O
H－O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
计算反应上述反应的焓变△H=_______________________
写出上述反应的平衡常数表达式K=__________________，若升高温度，则平衡常数K________(填“增大”或“减小”或“不变”)。该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”)，在 _________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)在25℃下，向浓度均为0．01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________________。
（已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10-34。）
(3)某温度(t℃)时，测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11。在此温度下，将pH＝2的H2SO4溶液VaL与pH＝12的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，则Va︰Vb＝              。
(4)在25℃时，将cmol·L-1的醋酸溶液与0.02mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=____________________。
下列图示与对应的叙述相符合的是
A．图l为某金属单质晶体中原子的堆积方式，则其晶胞构型为体心立方
B．图2为钢闸门的防腐原理示意图，则钢闸门应与电源的正极相连
C．图3表示CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化，则CH3COOH溶液的pH：a>b
D．图4表示在容积相同的恒容密闭容器中，等量的N02在不同温度下反应：
2N02(g) N204(g)，相同时间后测得N02含量的曲线，则该反应的△H<O
下列表述正确的是（    ）
A．水晶是无色透明的晶体，可用制作硅太阳能电池
B．配制0.1 mol/LNaCl溶液，若定容时俯视，则所得溶液浓度偏小（其它操作均正确）
C．向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能使水的电离平衡逆向移动，水的离子积不变
D．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H="+74.9" kJ·mol-1，因此该反应一定不能自发进行
（15分）纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu2O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。
已知：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)   △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)  △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)      △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu2O的热化学方程式为                                             。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，则阳极反应式为：                               。
④还可采用Na2SO3还原CuSO4法：将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：               。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H2O(g)2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ·mol－1
T1温度下不同时段产生O2的量见下表：
时间/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
1.0
1.6
2.0
2.0
前20 min的反应速率v(H2O)＝                       ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝             ；若T2温度下K＝0.4，T1         T2（填>、<、=）
②右图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为      ，t2时改变的条件可能为              ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为                ；

③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是          。

A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高
B．方法④制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有
D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
（1）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：
 
则该反应的△H      0（选填“>” 或“<”）。
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C（s）+O2(g)=CO2(g)           △H1=-393.5kJ.mol-1
CO2（g）+C(s)=2CO(g)         △H2=+172.5kJ.mol-1
S（s）+O2(g)=SO2(g)          △H3=-296.0kJ.mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式                                          。
（3）工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO（g）+H2O     CO2(g)+H2（g），已知420℃时，该反应的化学平衡常数为9.0。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡，则此时CO的转化率为            ，H2的平均生成速率为             。
（4）下图中图1是一种新型燃料电池，它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式                               。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与       极（填“C”或“D”）相连。
③当消耗标准状况下2.24LCO时，C电极的质量变化为                。
（16分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH，
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①根据表中数据可判断ΔH      0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。     
②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将               。
A．向正方向移动B．向逆方向移动C．处于平衡状态D．无法判断
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(l)   ΔH＝－1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH＝－566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
                                                       。
（3）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为                   ，（3分）随着反应的不断进行溶液的pH        (填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为                             一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为       mL（3分）（标况下）。
下列说法或表示法正确的是（    ）
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol
C．温度、浓度的改变一定会引起反应速率的改变，所以化学平衡一定会移动
D．若溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol/L，则该溶液一定呈中性

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