题目内容
【题目】I.某温度下,Kw = 10-12。
(1)若保持温度不变,向少量水中加入_________g的NaOH固体,并加水至1 L,才能使溶液中水电离产生的H+、OH-的浓度乘积即:c(H+)·c(OH-) = 10-22
(2)若保持温度不变,某溶液中c(H+)为1×10-7 mol/L,则该溶液显________性(选填“酸”、“碱”或“中”)。
II.(3)实验室中常用NaOH进行洗气和提纯,当600 mL 1 mol/L NaOH溶液吸收标准状况下8.96 L CO2气体时所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)已知常温下Kw[Fe(OH)3] = 4.0×10-38,在FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,发生反应的离子方程式为_____________。若所得悬浊液的pH调整为4,则溶液中Fe3+的浓度为__________mol/L。
(5)试利用平衡移动原理解释下列事实:FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中_________________。
【答案】I.(1)4(2)碱
II.(3)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(4)Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑ 4.0×10-8
(5)FeS(s)
Fe2+(aq)+S2-(aq),加入稀盐酸后,S2-+2H+=H2S↑,破坏了FeS的溶解平衡,使上述平衡向FeS溶解的方向移动,故FeS溶解。
【解析】
试题分析:(1)由水的电离方程式可知,水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-); 由电离产生的H+、OH-的浓度乘积 = c(H+)·c(OH-) = 10-22可知,水电离出的c(H+) = 水电离出的c(OH-) = 1×10-11 mol/L;由于NaOH是强电解质,H2O是极弱电解质,因此NaOH电离出的c(OH-) = c(NaOH) >>水电离出的c(OH-),则溶液中的c(OH-) 近似等于 c(NaOH),而溶液中的c(H+) = 水电离出的c(H+),由Kw = 10-12 = c(H+)·c(OH-),c(OH-) = 1×10-1 mol/L,则c(NaOH) = 1×10-1 mol/L = 0.1 mol/L;由
、稀溶液的体积约等于水的体积、
可知, c(NaOH) = 0.1 mol/L =
,则m = 4 g;(2)若保持温度不变,某溶液中c(H+)为1×10-7 mol/L,由Kw = 10-12 = c(H+)·c(OH-)可知,c(OH-) = 1×10-5 mol/L,1×10-5 > 1×10-7,即溶液中的c(H+)小于c(OH-),因此该溶液显碱性;(3)先由cV、
可知,NaOH、CO2的n分别为0.6 mol、0.4mol;设NaOH的系数为6,由氢、原子个数守恒配平可得:6 NaOH + 4 CO2 = 2 Na2CO3 + 2 NaHCO3 + 2 H2O,说明所得溶液中Na2CO3、 NaHCO3的浓度相等(均约为0.33mol/L),两溶质都是强电解质、强碱弱酸盐,因此c(Na+)最大;由于酸性:H2CO3 > HCO3-,因此二者对应盐(NaHCO3、Na2CO3)的水解程度:HCO3- < CO32-,因此达到平衡时溶液剩余的 c(HCO3-) > c(CO32-);由于水解程度较弱,因此水解生成的c(OH-) < c(CO32-);强碱弱酸盐水解会消耗水电离出的氢离子,其溶液呈弱碱性,因此平衡时溶液中c(H+)最小;(4)FeCl3是强酸弱碱盐,NaHCO3是强碱弱酸盐,二者能发生双水解反应,生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,由设1法配平可得:Fe3+ + 3 HCO3- = Fe(OH)3↓ + 3 CO2↑;若所得悬浊液的pH调整为4,则该溶液中的c(H+) = 1×10-4 mol/L;由常温下Kw = 10-14 = c(H+)·c(OH-),c(OH-) = 1×10-10 mol/L;由Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH-可知,Kw[Fe(OH)3] = 4.0×10-38 = c(Fe3+) c3(OH-),则c(Fe3+) =
mol/L = 4.0×10-8 mol/L;(5)FeS(s)
Fe2+(aq) + S2-(aq),加入稀盐酸后,S2- + 2 H+ = H2S↑,破坏了FeS的溶解平衡,使上述平衡向FeS溶解的方向移动,故FeS难溶于水,但易溶于盐酸。
【题目】据《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。
(1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+ O2(g)═ SiO2(s) ΔH = -989.2 kJmol-1,有关键能数据如下表:
化学键 | Si-O | O═O | Si-Si |
键能 / kJmol-1 | x | 498.8 | 176 |
已知1 mol Si中含2 mol Si-Si键,1 mol SiO2中含4 mol Si-O键,则x的值为__________。
(2)假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥当的是______________。
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.硅的来源丰富,易于开采,且可再生
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.寻找高效新催化剂,可以使反应SiO2 + 2 C
Si + 2 CO ↑在常温下发生,是硅能源开发利用的关键技术
(3)工业制备纯硅的反应为2 H2(g)+ SiCl4(g)═ Si(s)+ 4 HCl(g) ΔH = + 240.4 kJmol-1,生成的HCl通入100 mL 1 molL-1的NaOH溶液恰好完全被吸收,则上述制备纯硅的反应过程中__________(填“吸收”或“释放”)的热量为__________kJ。