题目内容

3．（1）取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示，试回答下列问题：
①原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L．
②曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是Na2CO3、NaOH，其物质的量之比为1：3．
③曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积（标准状况）的最大值为112mL．
（2）现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能为AlCl3溶液和NaOH溶液．现分别将一定体积的甲、乙两溶液混合，具体情况如下表所示，请回答：
实验①实验②实验③
取甲瓶溶液的量400mL120mL120mL
取乙瓶溶液的量120mL440mL400mL
生成沉淀的量1.56g1.56g3.12g
①甲瓶溶液为AlCl3溶液．
②乙瓶溶液的物质的量浓度为0.5mol/L．

分析 （1）①先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当二氧化碳气体完全放出时，溶液的溶质是氯化钠，该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，根据盐酸的物质的量计算氢氧化钠的物质的量浓度；
②当生成CO2气体时，发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑，对于A溶液来说，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-，根据消耗盐酸体积相对大小确定所得溶液中的溶质；
③先确定B溶液中的溶质，再根据碳酸氢钠和盐酸的反应方程式计算生成二氧化碳的体积；
（2）氯化铝滴入NaOH溶液中，开始氢氧化钠过量，开始发生反应：AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O，然后发生反应：3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl；
氢氧化钠溶液滴入AlCl3溶液中，开始发生反应：AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，然后发生反应：Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，
由②和③可知，一定量的甲与乙反应时，乙的量越多，生成的沉淀越少，则乙为NaOH溶液，即甲为AlCl3溶液；
由实验①②可知，实验①中NaOH不足，AlCl3有剩余，根据AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，计算NaOH溶液的物质的量，进而计算NaOH的浓度．

解答 解：（1）①加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守恒，
所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol，
所以c（NaOH）=$\frac{0.075mol}{0.01L}$=0.75mol/L，
故答案为：0.75mol/L；
②CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，
当n（CO2）：n（NaOH）≥1，反应按①进行，等于1时，CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3；大于1时，生成生成NaHCO3，CO2有剩余；
当$\frac{1}{2}$＜n（CO2）：n（NaOH）＜1，反应按①②进行，CO2、NaOH反应，无剩余，生成物为NaHCO3、Na2CO3；
当n（CO2）：n（NaOH）≤$\frac{1}{2}$，反应按②进行，等于$\frac{1}{2}$，时，CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3；小于$\frac{1}{2}$时，生成Na2CO3，NaOH有剩余；
由曲线A可知从60ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，
所以n（NaHCO3）=n（HCl）=（0.075-0.06）L×0.1mol/L=1.5×10-3mol，
根据C原子守恒，所以n（CO2）=n（NaHCO3）=1.5×10-3mol，
由①可知，n（NaOH）=0.0075mol，
所以n（CO2）：n（NaOH）=1.5×10-3mol：0.0075mol=1：5，小于1：2，所以反应按②进行，NaOH有剩余，溶液中溶质为Na2CO3和NaOH．
根据C原子守恒，所以n（Na2CO3）=n（CO2）=1.5×10-3mol，
再根据钠离子守恒，得溶液中氢氧化钠的物质的量为0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol，
所以溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.0045mol：1.5×10-3mol=3：1，
故答案为：Na2CO3、NaOH；1：3； 
③由曲线B可知从25ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，
所以n（CO2）=n（HCl）=（0.075ml-0.025ml）×0.1mol/L=0.005mol，
所以CO2气体体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案为：112；
（2）①氯化铝滴入NaOH溶液中，开始氢氧化钠过量，开始发生反应：AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O，然后发生3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl；
氢氧化钠溶液滴入AlCl3溶液中，开始发生反应：AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，然后发生反应：Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，
由②和③可知，一定量的甲与乙反应时，乙的量越多，生成的沉淀越少，则乙为NaOH溶液，即甲为AlCl3溶液，乙为NaOH溶液，
故答案为：AlCl3；
②由实验①②可知，实验①中NaOH不足，AlCl3有剩余，根据AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，1.56g沉淀的物质的量为$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，则NaOH的物质的量为0.02mol×3=0.06mol，故NaOH溶液的物质的量浓度为$\frac{0.06mol}{0.12L}$=0.5mol/L，
故答案为：0.5mol/L．

点评 本题考查离子反应方程式有关计算，为高频考点，注意（2）正确判断甲、乙成分是解题关键，侧重考查学生对数据的分析处理能力及计算能力，题目难度较大．

练习册系列答案
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13．将等质量的Zn粉分别投入：
a：10mL 0.1mol•L-1 HCl和b：10mL 0.1mol•L-1醋酸中．
①若Zn不足量，则反应速率a＞b．（填“＞”、“=”或“＜”，下同）
②若Zn过量，产生H2的量a=b．
14．由10g含有杂质的CaCO3和足量盐酸反应，产生了0.1molCO2，推断杂质的组成可能是（　　）
A．KHCO3和MgCO3B．K2CO3和Na2CO3C．MgCO3和Na2CO3D．KHCO3和NaHCO3
11．CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）水钴矿进行预处理时加入Na2SO3的主要作用是将Fe3+、Co3+还原．
（2）写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O．
（3）加Na2CO3调pH至a，a的取值范围是5.2≤a≤7.6；制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解．
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图．向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+；其使用的最佳pH范围是B．
A．2.0～2.5
B．3.0～3.5
C．4.0～4.5
D．5.0～5.5
（5）CoCl2•6H2O溶解度随温度升高显著增大，所得粗产品通过重结晶方法提纯．
18．在电解质溶液中插入M、N电极，并连接直流电源进行电解，可以看到两极上均有气泡产生，电解后测定电解质溶液，其H+浓度无变化．符合这些条件的是（　　）
A．两个电极均为铁片，M是阴极，电解质溶液是0.4%的NaOH溶液
B．两个电极均为石墨，M是阳极，电解质溶液是0.4%的H2SO4溶液
C．两个电极均为石墨，M是阳极，电解质溶液是0.4%的KOH溶液
D．M是铁片，作阴极，N是石墨，电解质溶液是0.4%的KNO3溶液
8．用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法中正确的是（　　
A．当a、b都是铜做电极时，电解的总反应方程式为：2CuSO4+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2SO4+2Cu+O2↑
B．燃料电池工作时，正极反应为：O2+2H2O+4e-═4 OH-
C．当燃料电池消耗2.24L 甲醛气体时，电路中理论上转移2mol e-
D．燃料电池工作时，负极反应为：HCHO+H2O-2e-═HCOOH+2H+
15．三氯化碘（ICl3）在药物合成中用途非常广泛，其熔点33℃，沸点：73℃．实验室可用如图装置制取ICl3．
（1）仪器a 的名称是蒸馏烧瓶．
（2）制备氯气选用的药品为漂白精固体[主要成分为Ca（ClO）2]和浓盐酸，相关反应的化学方程式为Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O．
（3）装置B可用于除杂，也是安全瓶，能监侧实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升．
（4）试剂X为碱石灰
（5）氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应．则装置D适宜的加热方式为水浴加热．
12．化学反应原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：

（1）下列判断正确的是①③．
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2则△H1＜△H2
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2则△H1＜△H2
③t℃时，在一定条件下，将1mol SO2和1mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时反应放出的热量分别为Q1和Q2则Q1＜Q2
④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1
CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2则△H1＜△H2．
（2）依据氧化还原反应Zn（s）+Cu2+（aq）═Zn2+（aq）+Cu（s）  
设计的原电池如图1所示．
请回答下列问题：
①铜电极发生的电极反应为Cu2++2e-═Cu②溶液中Cu2+向正极移动．
（3）在一恒温、恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH （g）+H2O（g）△H=-49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图2所示．回答下列问题：
①Y的化学式是CO2
②反应进行到3min时，v正＞v逆（填“＞”或“＜”、“=”）．反应前3min，H2的平均反应速率v（H2）=0.5mol•L-1•min-1．
③能证明该反应达到化学平衡状态的依据是ACD
A．容器内各气体的体积分数保持不变
B．混合气体密度不变
C．3v逆（CH3OH）=v正（H2）                                         
D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．CO2的转化率为70%            
F．混合气体中CO2与H2的体积比为1﹕3
④上述温度下，反应CH3OH （g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）的平衡常数K=0.19（计算结果保留2位小数）．
⑤上述反应达到平衡后，往容器中同时加入0.1mol CO2和0.3mol H2O （g），此时平衡将向右（填“向左”、“向右”或“不”）移动．
（4）室温时，向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol/L的NaOH溶液，溶液的pH变化与所加NaOH溶液体积的关系如图3所示．下列有关溶液中离子、分子浓度大小关系的描述中正确的是②③．
①a点时：c（CH3COOH）＞c（CH3COO-）＞ c（Na+）＞ c（H+）＞c（OH-）
②b点时：c（Na+）=c（CH3COO-）＞c（H+）=c（OH-）
③c点时：c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）
④d点时：c（Na+）＞ c（CH3COO-）＞ c（OH-）＞c（H+）
13．已知下列热化学方程式：（1）Zn（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═ZnO（s），△H=-348.3kJ/mol
（2）2Ag（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Ag2O（s），△H=-31.0kJ/mol
则ZnO（s）+2Ag（s）═Zn（s）+Ag2O（s）的△H等于（　　）
A．-317.3kJ/molB．+317.3 kJ/molC．-379.3kJ/molD．-332.8kJ/mol

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