题目内容

某温度（t℃）下的溶液中，c（H＋）＝10－xmol/L，c（OH－）＝10－y mol/L，x与y的关系如下图所示．

请回答下列问题：
（1）此温度时，水的离子积Kw为　　　　， 则该温度t　　　　25℃（填“＞”“＜”“＝”）．
（2）若将此温度（t℃）下，pH＝11的苛性钠溶液a L
与pH＝1的稀硫酸b L混合（假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比，并比较溶液中各离子的浓度大小．
①若所得混合液为中性，则a∶b＝　　　　；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是　　　　　　　　　．
②若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝　　　；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是　　　　　　．


解析

练习册系列答案
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（2013?上饶一模）“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：（系数按顺序填在答题卷上）
5
5
 C+
4
4
 KMnO4+
6
6
 H2SO4→
5
5
CO2↑+
4
4
MnSO4+
2
2
K2SO4+
6
6
H2O
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v （CO2） 表示的反应速率为
0.13moL/（L?min）
0.13moL/（L?min）
 （取小数二位，下同）．
②该反应为
放
放
（填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=
0.17
0.17
．
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol

（4）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置．
①该电池正极的电极反应为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．
（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．
2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德?埃特尔建立了合成氨反应机理，T=673K时，各步反应的能量变化如图所示，图中的能量单位为kJ?mol-1．（注：图中“吸”表示在催化剂表面的吸附）请回答下列问题：
（1）合成氨反应的机理为
①
H2H2吸2H2H吸
H2H2吸2H2H吸
；
②N：N2吸2N2N吸
③
N吸+H吸NH吸
N吸+H吸NH吸
；
④NH吸+H吸NH2吸；
⑤NH2吸+H吸NH3吸NH3．
（2）T=673K时，合成氨反应的热化学方程为
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H=-92kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H=-92kJ?mol-1
．
（3）液氨与水颇为相像，它能溶解多种无机及有机分子，其电离方程式可表示为：
2NH3NH4++NH2-（某温度下其离子积常数为10-30）．液氨中的pNH4与水中的pH类似，则该温度下液氨的pNH4=
15
15
．
（4）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似．写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式
N2H62++H2O[N2H5?H2O]++H+
N2H62++H2O[N2H5?H2O]++H+
．
（2012?长宁区一模）Ⅰ．工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
（填序号）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为
③
③
．（填序号）（①饱和Na2CO3溶液  ②饱和K2CO3溶液  ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是
氯气
氯气
；NaOH溶液的出口为
a
a
（填字母）；精制饱和食盐水的进口为
d
d
（填字母）；干燥塔中应使用的液体是
浓硫酸
浓硫酸
．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注．
（1）SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
．
（2）SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为
0.351
0.351
kg．
（3）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（浓）
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
e
e
（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
d
d
（填代号）．
可选用制备气体的装置：

（4）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气
134.4
134.4
m3（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有
适当提高反应温度、增加浸出时间
适当提高反应温度、增加浸出时间
（要求写出两条）．
（2）滤渣I的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
．
Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2+2NaClO3→Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示：

（3）将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2．简述可制备Mg（ClO3）2的原因：
在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；
在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；
．
（4）按题（3）中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：
降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；
降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；
．除去产品中该杂质的方法是：
重结晶
重结晶
．
精英家教网铜是人类最早使用的金属，被广泛应用于电气、轻工、机械制造和国防工业等．已知Cu2O与H2SO4能发生反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．
（1）为确定某温度下Cu（OH）2固体的分解产物．称取9.8gCu（OH）2样品，将该样品在坩埚中加热完全分解，冷却至室温后，测得剩余固体质量为7.6g，该固体的成分为
 
，若将所得固体溶于足量稀硫酸，所得固体质量为
 
g．
（2）科学研究发现Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂．
Ⅰ通过以下四种方法来制备Cu2O．
a．火法还原：用炭粉在高温条件下还原CuO；
b．用CH3CHO还原新制电解的Cu（OH）2；
c．电解法：2Cu+H2O 
 电解 
.
 
 Cu2O+H2↑；
d．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．
①该制法的化学方程式为
 
．
②肼性质与氨气相似，易溶于水，可发生如下两步电离过程：
N2H4+H2O?N2H5++OH-    I
N2H5++H2O?N2H62++OH-   II
常温下，某浓度N2H6C12溶液的pH为4，则该溶液中由水电离产生的c（H+）为
 
．
已知在相同条件下过程I的进行程度大于N2H5+的水解程度．常温下，若0.2mol/L N2H4溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为
 
．
Ⅱ用制得的Cu2O进行催化分解水的实验．
用以上四种方法制得的Cu2O在相同条件下分别对水进行催化分解，产生氢气的体积V（H2）随时间t变化如图所示，则下列说法正确的是
 
．
A．c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B．d方法制得的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、表面活性等有关
D．分解等物质的量的水时，d方法制得的Cu2O作催化剂所需吸收的能量最低．

 
（12分）2007年度http://today..com诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔建立了合成氨反应机理，T=673K时，各步反应的能量变化如图所示，图中的能量单位为kJ·mol-1。（注：图中“吸”表示在催化剂表面的吸附）请回答下列问题：

（1）合成氨反应的机理为

①                 ；

②N2        N2吸       2N       2N吸

③                   ；

④NH吸+H吸       NH2吸；

⑤NH2吸+H吸       NH3吸       NH3。

（2）T=673K时，合成氨反应的热化学方程为       。

（3）液氨与水颇为相像，它能溶解多种无机及有机分子，其电离方程式可表示为：

2NH3       NH+4+NH-2（某温度http://today..com下其离子积常数为10-30）。液氨中的pNH4与水中的pH类似，则该温度http://today..com下液氨的pNH4=          。

（4）盐酸肼（N2H4Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式        。

（5）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：

负极的电极反应式是　                                                 。

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