题目内容
16．完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断．（1）各取wg钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$．
（2）各取0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是1：2：3．
分析 题中涉及到的化学方程式有①2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，相同条件下气体的体积比等于物质的量比，结合反应及电子守恒计算．
解答 解：涉及反应有①2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，
（1）盐酸足量，则金属均完全反应，相同条件下生成氢气的物质的量比等于体积比，由电子守恒可知，体积比为$\frac{\frac{w}{23}×（1-0）}{2}$：$\frac{\frac{w×}{24}×（2-0）}{2}$：$\frac{\frac{w}{27}×（3-0）}{2}$=$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$，故答案为：$\frac{1}{23}$：$\frac{1}{12}$：$\frac{1}{9}$；
（2）盐酸足量，则金属均完全反应，相同条件下生成氢气的物质的量比等于体积比，由电子守恒可知，体积比为0.1mol：0.1mol×（2-0）：0.1mol×（3-0）=1：2：3，故答案为：1：2：3．
点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应及电子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．
练习册系列答案
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6．锅炉水垢既会降低燃料的利用率、影响锅炉的使用寿命，还可能造成安全隐患．现有一碳素钢锅炉水垢的主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg（OH）2、Fe2O3、SiO2等，下面是清洗水垢的流程：
I．加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
II．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
III．向洗液中加入Na2SO3溶液；
IV．清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉．
（1）在步骤I中：
①用NaOH是为了溶解除去水垢中的SiO2，反应的化学方程式是SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O．
②已知：20℃时溶解度/g
根据数据和化学平衡原理解释，加入Na2CO3的作用CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）?Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去．
（2）在步骤II中：
①加入稀盐酸和少量NaF溶液能除掉的水垢是CaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、SiO2（填化学式）．
②清洗过程中，溶解的Fe2O3会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因2Fe3++Fe═3Fe2+．
（3）步骤III中，加入Na2SO3的目的是将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉．
（4）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜．
①完成并配平其反应的离子方程式：
□Fe+□NO${\;}_{2}^{-}$+□H2O═□N2↑+□Fe3O4+□
②下面检测钝化效果的方法合理的是ab（填序号）．
a．在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间
b．在炉面上滴加酸性KSCN溶液，观察红色消失的时间
c．在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间
d．在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间．
I．加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
II．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
III．向洗液中加入Na2SO3溶液；
IV．清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉．
（1）在步骤I中：
①用NaOH是为了溶解除去水垢中的SiO2，反应的化学方程式是SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O．
②已知：20℃时溶解度/g
| CaCO3 | CaSO4 | Mg（OH）2 | MgCO3 |
| 1.4×10-3 | 2.55×10-2 | 9×10-4 | 1.1×10-2 |
（2）在步骤II中：
①加入稀盐酸和少量NaF溶液能除掉的水垢是CaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、SiO2（填化学式）．
②清洗过程中，溶解的Fe2O3会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因2Fe3++Fe═3Fe2+．
（3）步骤III中，加入Na2SO3的目的是将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉．
（4）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜．
①完成并配平其反应的离子方程式：
□Fe+□NO${\;}_{2}^{-}$+□H2O═□N2↑+□Fe3O4+□
②下面检测钝化效果的方法合理的是ab（填序号）．
a．在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间
b．在炉面上滴加酸性KSCN溶液，观察红色消失的时间
c．在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间
d．在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间．
电解饱和食盐水是重要的化工产业，它被称为“氯碱工业”．在教材《化学1》、《化学2》、《化学反应原理》中均有提及，请写出电解饱和食盐水的化学反应方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，其中如图是《化学反应原理》中电解饱和食盐水工业中所采用的离子交换膜电解槽示意图，部分图标文字已被除去，请根据图中残留的信息（通电以后Na+的移动方向）判断电极2的名称是阴极，并写出电极1的电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑．
11．下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是（ ）
| A． | 洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 | |
| B． | 锥形瓶看用作加热的反应器 | |
| C． | 配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏低 | |
| D． | 用98%，1.84g/mL的浓硫酸配制1mol/L，500mL的稀硫酸时，应用量简量取浓硫酸约27.17mL |
1．将标况下的2.24LCO2通入150mL 1mol•L-1NaOH溶液中，溶液中离子浓度由小到大的顺序为 （ ）
| A． | c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+） | B． | c（Na+）＞c（HCO3-）=c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）． | ||
| C． | c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+） | D． | c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（OH-） |
7．到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源．
（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O （l）△H=-704KJ/mol
（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．
①如图1是N2（g）和H2（g）反应生成1mol NH3（g）过程中能量变化示意图，请计算每生成1mol NH3放出热量为：46KJ
②若已知下列数据：
试根据表中及图中数据计算N-H的键能390kJ•mol-1
③若起始时向容器内放入1mol N2和3mol H2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为18.4kJ
④如图2表示在密闭容器中反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况，a～b过程中改变的条件可能是升高温度；若增大压强时，反应速度变化情况画在c～d处．
（3）①二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向．工业上用CO2和H2反应合成二甲醚．已知：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ．mol-1
CH3OH3（g）+H2O（g）═2CH3OH（g）△H2=+23.47kJ．mol-1
则2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3=-130.8kJ．mol-1
②一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是b（填代号）．
a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大
c．CO2的体积百分含量减小 d．容器中二甲醚的浓度增大
③在一定条件下，将CO2和H2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）
下列能说明反应达到平衡状态的是abd
a．体系压强不变 b．CO2和H2的体积比不变
c．混合气体的密度不变 d．混合气体的平均相对分子质量不变．
（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O （l）△H=-704KJ/mol
（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．
①如图1是N2（g）和H2（g）反应生成1mol NH3（g）过程中能量变化示意图，请计算每生成1mol NH3放出热量为：46KJ
②若已知下列数据：
| 化学键 | H-H | N≡N |
| 键能/kJ•mol-1 | 435 | 943 |
③若起始时向容器内放入1mol N2和3mol H2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为18.4kJ
④如图2表示在密闭容器中反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况，a～b过程中改变的条件可能是升高温度；若增大压强时，反应速度变化情况画在c～d处．
（3）①二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向．工业上用CO2和H2反应合成二甲醚．已知：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ．mol-1
CH3OH3（g）+H2O（g）═2CH3OH（g）△H2=+23.47kJ．mol-1
则2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3=-130.8kJ．mol-1
②一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是b（填代号）．
a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大
c．CO2的体积百分含量减小 d．容器中二甲醚的浓度增大
③在一定条件下，将CO2和H2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）
下列能说明反应达到平衡状态的是abd
a．体系压强不变 b．CO2和H2的体积比不变
c．混合气体的密度不变 d．混合气体的平均相对分子质量不变．
掌握仪器的名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，如图为实验室制取蒸馏水的装置．
5．下列说法正确的是（ ）
| A． | 任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用 | |
| B． | 室温下，CH3COOH的KW=1.7×10-5，NH3•H2O的Kb=1.7×10-5，CH3COOH溶液中的c（H+）与NH3•H2O中的c（OH-）相等 | |
| C． | 用pH试纸测定溶液pH的正确操作是，将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 | |
| D． | pH=4.5的番茄汁中c（H+）是pH=6.5的牛奶中c（H+）的100倍 |