保留在溶液中的离子 Zn2+和Al3+ Zn2+和Ba2+ Fe3+和Al3+
参考答案:向Zn2+和Al3+的离子中加入氨水,生成的Al(OH)3不溶于氨水,而生成Zn(OH)2白色沉淀,当氨水过量时,沉淀又溶解,生成了Zn(NH3)42+; 向Zn2+和Ba2+的离子中加入硫酸,生成的硫酸钡不溶于水,而硫酸与锌离子不反应,则锌离子保留在溶液中; 向Fe3+和Al3+的离子中加入氢氧化钠溶液,生成的Al(OH)3能溶于氢氧化钠生成AlO2-保留在溶液中,而生成的Fe(OH)3不溶于氢氧化钠,以沉淀析出; 故答案为:?离子组选用的试剂(填代号)?沉淀物的化学式保留在溶液中的离子Zn2+和Al3+EAl(OH)3Zn(NH3)42+Zn2+和Ba2+ABaSO4Zn2+Fe3+和Al3+DFe(OH)3AlO2-.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应: CO2(g) + H2(g)? ?CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃
| 700
| 800
| 850
| 1000
| 1200
| K
| 2.6
| 1.7
| 1.0
| 0.9
| 0.6
| (1) K的表达式为: ? ? ;该反应的正反应为 ? 反应(“吸热”或“放热”) (2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:? A.容器中压强不变 ?B.混合气体中CO浓度不变 C.v(H2)正= v(H2O)逆 ? D.c(CO2) = c(CO) (3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g) ?H2(g)+CO2(g) ?△H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是?。 (4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知: CH4 (g) + 2O2(g) ?CO2(g)+ 2H2O(1)?ΔH1=-890.3 kJ/mol? H2(g) + 1/2O2(g) ?H2O(1)?ΔH2=-285.8 kJ/mol? 则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是?。 (5)熔融盐燃料电池如下图:
 该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______?。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
参考答案:(1) ;?放热; (2)B、C; (3)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) (4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol (5)O2+4e-+2CO2=2CO32-?CO2?44.8
本题解析:(1)反应CO2(g) + H2(g)? ?CO(g) + H2O(g) 平衡常数表达式为 。由表格中数据可知,随着温度升高,平衡常数减少,说明正反应是放热反应。(2)容器容积固定,反应前后气体物质的量不变,所以无论是平衡状态还是非平衡状态,容器中压强均不变,A错误;化学平衡状态的标志是正、逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,所以CO浓度保持不变的状态是平衡状态,B正确;H2和H2O的计量数比为1:1,所以v(H2)正= v(H2O)逆的状态是平衡状态,C正确;二氧化碳与一氧化碳浓度相等不能作为判断反应是平衡状态的标志,平衡时二者浓度可能相等也可能不等,与二氧化碳起始投料和二氧化碳的转化率有关系,D错误。(3)CO2与NaOH反应有两种情况:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3,题中CO2与NaOH物质的量比为2:3,介于1:1与1:2之间,所以1molCO2与1.5molNaOH生成Na2CO3和NaHCO3,设Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为x、y,由C守恒得x+y=1;由Na守恒得2x+y=1.5,解得x=y=0.5mol。CO32-水解生成HCO3-和OH-,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。(4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)? ΔH=4ΔH2-ΔH1=-252.9 kJ/mol。(5)电池中介质为熔融碳酸盐,正极通入的是氧气,正极反应为O2+4e-=2O2-、O2-+CO2=CO32-,将二式相加即得O2+4e-+2CO2=2CO32-。由电极反应可知图中的A为CO2。由正、负极电子转移相等得CH4~8e-~2O2,所以通入的O2为4mol时反应的CH4为2mol。 点评:本题(5)也可先写出燃料电池总反应CH4+2O2=CO2+2H2O,用总反应减去负极电极反应式即得正极电极反应式。
本题难度:一般
4、填空题 (1)100℃时纯水Kw=1×10-12?mol2?L-2在该温度下,将1mL?0.001mol?L-1的NaOH溶液的pH为______,若加水稀释至100L,则溶液的pH为______. (2)室温下,pH=1的稀硫酸a?L与pH=12的苛性钠b?L混合后溶液的pH=2,忽略溶液混合前后体积变化,则a:b=______. (3)已知25℃时100g水中溶有0.74g的Ca(OH)2即达到饱和,则该条件下Ca(OH)2离子积为Ksp=______.
参考答案:(1)1mL?0.001mol?L-1的NaOH溶液的c(OH-)=c(NaOH)=1×10-3mol/L,所以c(H+)=10-121×10-3mol/L═1×10-9mol/L,所以该溶液的pH=-lg(1×10-9)=9,将1mL?0.001mol?L-1的NaOH溶液,加水稀释至100L,NaOH溶液的c(OH-)≈1×10-6mol/L,所以该溶液的pH=-lg(1×10-6)=6,略呈碱性,接近中性, 故答案为:9; 6; (2)室温下,pH=1的稀硫酸c(H+)=0.1mol/L,pH=12的苛性钠c(OH-)=c(NaOH)=0.01mol/L,要使得混合后溶液pH=2,则混合后0.1a-0.01ba+b=0.01mol/L,则ab=2:9, 故答案为:2:9; (3)25℃时100g水中溶有0.74g的Ca(OH)2即达到饱和,则该条件下100克水中溶解0.74克Ca(OH)2,物质的量为0.01mol,此时溶液质量:100.74克,溶液体积:100.74g÷1g/cm3=100.74mL,此时Ca(OH)2物质的量浓度为:C=nV=0.01mol0.10074L=0.099mol/L,所以,此时Ca2+物质的量浓度为:0.099mol/L,OH-物质的量浓度为:0.198mol/L,Ksp=c(Ca2+)×c(OH-)2=0.004 mol3?L-3, 故答案为:0.004 mol3?L-3;
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列说法正确的是( ) A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数 B.AgCl的Ksp=1.8×10-10,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-),且Ag+和Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 C.温度一定时,在AgCl饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数 D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大
参考答案:A.如为饱和溶液,则Ag+和Cl-浓度的乘积为Ksp,如溶液未达到饱和,则小于Ksp,故A错误; B.在含有Ag+或Cl-的溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)不一定相等,但Ag+和Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10,故B错误; C.AgCl的Ksp为常数,只受温度的影响,温度一定时,为常数,故C正确; D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp不变,只受温度的变化,故D错误. 故选C.
本题解析:
本题难度:简单
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