22.(8分)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6).

(1)丙烷脱氢可得丙烯:

已知:C3H8(g)===CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)

ΔH1=+156.6 kJ/mol

CH3CHCH2(g)===CH4(g)+HCCH(g)

ΔH2=+32.4 kJ/mol

则相同条件下,反应C3H8(g)===CH3CHCH2(g)+H2(g)ΔH=________kJ/mol.

(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.电池反应方程式为________;放电时,CO移向电池的________(填“正”或“负”)极.

(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O.常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×105 mol/L.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO+H+的平衡常数K1=________.(已知:105.60=2.5×106)

(4)常温下,0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)________c(CO)(填“>” 、“=”或“<”),原因是____________________(用离子方程式和必要的文字说明).

解析:(1)根据盖斯定律,将两反应式相减得到:

C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g)

ΔH=+124.2 kJ/mol.

(2)该燃料电池的电解质是熔融碳酸盐,电池反应方程式是C3H8燃烧的方程式.放电时,阴离子向负极移动.

(3)根据平衡常数K1=,

c(H+)=c(HCO)=2.5×106 mol/L,

c(H2CO3)=1.5×106 mol/L.

可求出K1=4.2×10-7mol/L.

(4)由NaHCO3溶液的pH>8得HCO的水解程度大于电离程度.

答案:(1)124.2

(2)C3H8+5O2===3CO2+4H2O 负

(3) 4.2×107 mol/L

(4)> HCO+H2OCO+H3O+(或HCOCO+H+)、HCO+H2OH2CO3+OH, HCO的水解程度大于其电离程度

21.(8分)在温度T℃下,某Ba(OH)2稀溶液中c(H+)=10a mol/L, c(OH)=10b mol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:

序号
氢氧化钡的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH

22.00
0.00
8

22.00
18.00
7

22.00
22.00
6

(1)依据题意判断,T℃________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积Kw=________.

(2)b=________,原Ba(OH)2稀溶液的物质的量浓度为________.

(3)该温度下,向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时,沉淀正好达最大值,从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL,测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为________,其中Na2SO4的物质的量浓度为________.

解析:(1)该温度下:

KWc(H+c(OH)=10a×10b=10(a+b)

=1012>1014,故T℃>25℃.

(2)据第①组可计算:

Ba(OH)2溶液中c(H+)=1×108 mol/L,

c(OH)= mol/L=1×104 mol/L=10b mol/L

b=4, c[Ba(OH)2]=×104 mol/L=5×105 mol/L

(3)据题意知n(SO)n[Ba(OH)2]=3 L×5×105 mol/L=1.5×104 mol

据恰好反应时知

c(OH)=×==105 mol/L

解得c(H+)=1×104 mol/L, pH=4, n(Na2SO4)=n(SO)n(H2SO4)=1.5×104 mol-×104 mol×1 L=1×104 mol,所以c(Na2SO4)=1×104 mol/L.

答案:(1)大于 1×1012 (2) 4 5×105 mol/L (3)4 1×104 mol/L

20.(8分)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,其常用的制备方法有两种:

方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中.

方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中.

3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:

(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式

①5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3·H2O===

Ca5(PO4)3OH↓+________+________.

②5Ca(OH)2+3H3PO4===________.

(2)与方法A相比,方法B的优点是________.

(3)方法B中,如果H3PO4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是________________________.

(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是________(填化学式).

(5)糖黏附在牙齿上,在酶的作用于下产生酸性物质,易造成龋齿,结合化学平衡移动原理,分析其原因____________________________________.

解析:(1)根据原子守恒,配平.

(2)此类问题一定要从工艺流程、原子利用率、副产物的种类等方面去考虑.

(3)从图象入手,H3PO4滴入过快,H3PO4中的H+未被中和完全,而生成酸式盐的难溶物就是CaHPO4    .

(4)从图象入手,此时溶解度最小的是Ca5(PO4)3OH,即Ca5(PO4)3OH在人体中最稳定.

(5)从题目要求入手.即化学平衡移动原理入手,不难得出答案.

答案:(1)①10NH4NO3 3H2O ②Ca5(PO4)3OH↓+9H2O

(2)唯一副产物是水,工艺简单

(3)反应液局部酸性过大,会有CaHPO4产生

(4)Ca5(PO4)3OH

(5)酸性物质使沉淀溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH(aq)向右移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿

 0  8265  8273  8279  8283  8289  8291  8295  8301  8303  8309  8315  8319  8321  8325  8331  8333  8339  8343  8345  8349  8351  8355  8357  8359  8360  8361  8363  8364  8365  8367  8369  8373  8375  8379  8381  8385  8391  8393  8399  8403  8405  8409  8415  8421  8423  8429  8433  8435  8441  8445  8451  8459  447348 

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