题目内容
运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应,对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。
(1)下列措施中,不利于环境保护的有 (填编号)。
a.大量开采使用化石燃料
b.使用无氟冰箱、空调
c.多步行多乘公交车,少用专车和私家车
d.将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放
(2)工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液吸收并得到浓缩的二氧化碳。利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。
①写出吸收二氧化碳的离子方程式 。
②常温下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH>8,则溶液中c(H2CO3) _______c(CO32-) (填“>”、“<”或“=”)。
③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料,若电解液是碱性的,则其负极的电极反应式为 。
(3)二氧化氯(ClO2),为一种黄绿色气体,是公认的高效、广谱安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO2的反应原理为:4HC1(浓)+2NaClO3=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。上述反应中,产生1 mol ClO2,则被氧化的HC1为 。
(4)SO2溶于水可以得到二元弱酸H2SO3(亚硫酸)。
①25℃时,将NaOH深液与亚硫酸混合至恰好中和,则混合液中各种离子浓度的大小关系为 。
②25℃时,当NaOH溶液与H2SO3等物质的量混合时,发现混合液pH<7,请你简要解释其原因 。
(14分,每空2分)(1)ad (2)①CO2+2OH-=CO32-+H2O或CO2+OH-=HCO3- ②>
③CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O (3)1mol或36.5g
(4)①c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)
②HSO3-的电离程度大于其水解程度或HSO3-的水解程度小于其电离程度
解析试题分析:(1)a.大量开采使用化石燃料,可减少非再生资源,不利于节能减排和环境保护,故a错误; b、氟里昂能产生氯原子,它是臭氧分解的催化剂,购买不含“氟里昂”的绿色环保冰箱,可以减少臭氧层的破坏,故b正确;c、汽车燃烧的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,多步行或乘公交车,少用专车或私家车,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故c正确;d、工业上废气、废渣和废液的任意排放能造成水体污染,不利于环境保护,故d错误,答案选ad。
(2)①二氧化碳是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水,反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O或CO2+OH-=HCO3-。
②常温下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH>8,这说明碳酸氢根离子的水解大于其电离程度,所以溶液中c(H2CO3) >c(CO32-)。
③原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。所以以甲醇为燃料制作的新型燃料电池中正极通入O2,负极通入甲醇。由于电解液是碱性溶液,因此甲醇的氧化产物是CO32-,所以负极电极反应为CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O。
(3)根据反应的化学方程式可知,氯酸钠中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,即ClO2是还原产物。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,即氯气是氧化产物,所以每产生1mol ClO2,被氧化的HC1为1mol,质量是1mol×36.5g/mol=36.5g。
(4)①H2SO3与NaOH恰好中和生成Na2SO3,由于亚硫酸钠是强碱弱酸盐,因此SO32-水解,溶液显碱性,且第一步水解远远大于第二步水解,由于两步水解都生成OH-离子,所以溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
②NaOH溶液与H2SO3等物质的量混合时生成NaHSO3,混合液pH<7, 即NaHSO3溶液呈酸性,这说明HSO3-的电离程度大于其水解程度。
考点:考查常见生活环境的污染及治理;化学电源新型电池;氧化还原反应的计算;离子浓度大小的比较;酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算等
某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
| 醋酸浓度(mol/L) | 0.0010 | 0.0100 | 0.0200 | 0.1000 | 0.2000 |
| pH | 3.88 | 3.38 | 3.23 | 2.88 | 2.73 |
回答下列问题:
(1)写出醋酸的电离方程式: 。
(2)醋酸溶液中存在的微粒有 。
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是 。
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度(填增大、减小或不变) 。
胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程:![]()
pH值控制可参考下列数据
| 物质 | 开始沉淀时的pH值 | 完全沉淀时的pH值 |
| 氢氧化铁 | 2.7 | 3.7 |
| 氢氧化亚铁 | 7.6 | 9.6 |
| 氢氧化铜 | 5.2 | 6.4 |
请根据上述流程回答下列问题:
(1)A可选用________(填字母)
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4、加热 c.浓FeCl3溶液 d.浓HNO3
(2)Ⅰ中加H2O2的目的___________________________________________________。
(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________,
其优点是_____________________________________________________________。
(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为___________________________。
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了_________________________________________,
某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是______________,
若你是工程师,将对所加的A物质作何改进?请提出建议______________________。
(15分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:![]()
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)④的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
| pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
| 钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
某食用白醋是由醋酸与纯水配制而成,用中和滴定的方法准确测定其中醋酸的物质的量浓度。实验步骤:①配制500mL浓度约为0.1mol·L-1的NaOH溶液;②用KHC8H4O4标准溶液准确测定该NaOH溶液的浓度;③用已知准确浓度的NaOH溶液测定醋酸的浓度。
(1)称量所需的NaOH固体置于大烧杯中,加入500mL蒸馏水,搅拌溶解。该配制步骤 (填“可行”或“不可行”),
(2)称量时NaOH在空气中极易吸水,配制所得的NaOH溶液浓度通常比预期 (填“小”或“大”),这是不能直接配制其标准溶液的原因。
(3)查阅白醋包装:醋酸含量约为6g/100mL,换算成物质的浓度约为 mol·L-1,滴定前要先将白醋稀释10倍。稀释白醋时需要的仪器有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、 胶头滴管、 。
(4)准确量取稀释后的白醋20.00mL,置于250mL锥形瓶中,加入30mL蒸馏水,再滴加酚酞指示剂,用上述NaOH标准溶液滴定至 即为终点。
(5)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为20.00mL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实 验结果记录如下:
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗NaOH溶液体积/mL | 25.02 | 24.22 | 24.18 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
B.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
C.第一次滴定用的锥形瓶未润洗
D.滴定结束时,俯视读数
(6)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度: 。
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。
请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作造成测定结果偏高的是 (填选项字母)
A.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确。
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。表格中记录了实验数据:
| 滴定次数 | 待测液体积 (mL) | 标准KMnO4溶液体积(mL) | |
| 滴定前读数 | 滴定后读数 | ||
| 第一次 | 25.00 | 0.50 | 20.40 |
| 第二次 | 25.00 | 3.00 | 23.00 |
| 第三次 | 25.00 | 4.00 | 24.10 |
①滴定时,KMnO4溶液应装在 (填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定终点时滴定现象是
②该草酸溶液的物质的量浓度为_____________。
(3)沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是 (填选项字母)。
| 难溶物 | AgCl | AgBr | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
| 颜色 | 白 | 浅黄 | 白 | 砖红 | 白 |
| Ksp | 1.77×10-10 | 5.35×10-13 | 1.21×10-16 | 1.12×10-12 | 1.0×10-12 |
A.NaCl B.NaBr C.NaCN D.Na2CrO4