时间:2017-07-27 09:46:23
1、填空题 磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。
（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
请回答问题：
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3＝ 。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
| t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3) / mol | 0 | 0．16 | 0．19 | 0．20 | 0．20 |
参考答案：（1）①PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol（2分，方程式1分，△H的表示1分，化学式、状态错误0分；+、焓变数值、单位错漏合扣1分；计量数用分数表示与焓变相匹配也给分）
②－399 kJ/mol（2分，单位错漏扣1分）
（2）①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)（2分，单位错漏扣1分）
②2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）①9～10.5（2分，介于此区间或区间内的某一点）
c(H2PO4－)＞c(HPO42－) （2分）
②Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－
H++PO43－（1分），加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性（1分）。（合理即给分）
本题解析：（1）①题干中特别注明图中物质转化的焓变是生成1mol产物的数据，因此PCl5分解成PCl3和Cl2是吸热反应，其热化学方程式为：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol；
②计算P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5 的焓变，根据盖斯定律反应的焓变与过程无关，只需将图像中两部分的焓变相加即可，所以△H3＝－399 kJ/mol。
（2）①计算反应在50～150s 内的用PCl3表示的反应速率，只需把数据代入公式，因此有v(PCl3)＝△C/△t=(0．19-0．16)mol/(2L×100s)= 1.5×10-4mol/(L·s)；
② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)
起始浓度（mol/L） 
=0.50 0 0
转化浓度（mol/L） 0.10 
=0.10 0.10
平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10 （1分）
K＝ 
= 
＝ 2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）此题要学会认真读图，该图表示的是H3PO4与不断加入的NaOH反应，氢氧化钠量不断增大使溶液pH值不断增大时，溶液中各含磷物种的百分比。每个含磷物种在一定的PH范围内都有百分含量极大和极小的情况，而两条线交叉部分表示的则是2种含磷物种同时存在的情况。
①要获得叫纯净的Na2HPO4，则通过图像找到PH值在9~10.5的范围内，HPO42- 的百分含量接近百分百，所以控制的PH只要在这个范围内，都可以获得较纯净的Na2HPO4 。
②Na2HPO4是弱酸酸式盐，HPO42-存在电离和水解两个平衡，由于溶液呈碱性，可以看出水解强于电离。但是该盐溶液加入氯化钙后，溶液呈酸性，因此可以推测加入的氯化钙一定改变了电离平衡，使之不断产生出氢离子，使溶液呈酸性。所以结合本题的题干“磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在”，可以解释平衡的移动为：Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－H++PO43－，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性。
考点：本题考查的是反应原理的知识，侧重于化学与反应能量的关系、反应速率和平衡常数计算、平衡移动原理解释等方面的考查。
本题难度：困难
2、选择题 将氨水缓缓地滴入盐酸中至中性，下列有关的说法：①盐酸过量 ②氨水过量 ③恰好完全反应 ④c (NH4+) = c(Cl－) ⑤c (NH4+) ＜ c(Cl－) 正确的是
A．②④
B．③④
C．②⑤
D．①⑤
参考答案：A
本题解析：当氨水与盐酸恰好完全反应时，生成NH4Cl和水，由于水解反应使溶液呈酸性，当将氨水滴入盐酸中至中性，说明氨水过量，①③错误，②正确；由电荷守恒得：c(H＋)＋c(NH4＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性说明c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH4＋)＝c(Cl－)，④正确，选A.
考点：考查水的电离和溶液的酸碱性，盐的水解等知识。
本题难度：一般
3、选择题 某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液，当加入少量CaO粉末，下列说法正确的是
①有晶体析出 ②c[Ca(OH)2]增大 ③pH不变
④c(H+)·c(OH)－的积不变⑤c(H+)一定增大
A．①
B．①⑤
C．①②④
D．①③
参考答案：B
本题解析：氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，同时放热。由于氢氧化钙是饱和溶液，且氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中会析出晶体。溶解度降低，浓度减小，因此碱性降低，所以氢离子浓度增大答案选B。
本题难度：一般
4、填空题 (14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程，回答问题。
已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
（1）用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液，前者需要消耗的酸液体积 （填“大”“小”或“相同”）
（2）计算溶液②中Fe3＋的物质的量浓度为 mol/L
（3）缓冲溶液中存在的平衡体系有： 、 、
此时溶液中c(NH4＋) c(Cl-)(填>、=、<)。
（4）在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液，溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理：
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式) 。
（5）常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因： 。
参考答案：（1）大 （2分）
（2）4.0×10-20 （2分）
（3）NH4++H2O
NH3·H2O+H+(Ⅰ) NH3·H2ONH4++OH-(Ⅱ) H2OH++OH-(Ⅲ) >
（4分，每空1分）
（4）当加入少量酸时，平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应，消耗了加入的H+，当加入少量碱时，平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应，消耗了加入的OH-，从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。（2分）
CH3COONa-CH3COOH(或其它合理答案) （1分）
（5）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。（3分）
（从抑制铝离子水解角度答题不得分）
本题解析：（1）pH相同的氨水和烧碱，氨水的物质的量浓度大，所以需要的酸的体积大。（2） 溶液的pH=8，氢离子浓度=10-8mol/L，氢氧根离子浓度=10-6mol/L，根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38计算铁离子浓度=4.0×10-20。
（3）缓冲溶液中有铵根离子，所以存在铵根离子的水解平衡，NH4++H2ONH3·H2O+H+，溶液中有一水合氨，NH3·H2ONH4++OH-，存在一水合氨的电离平衡，溶液中肯定存在水的电离平衡， H2OH++OH-。由于溶液中的pH=9.2，所以溶液显碱性，说明氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，根据电荷守恒，所以铵根离子浓度大于氯离子浓度。（4）缓冲溶液中加入少量盐酸，平衡体系(Ⅱ)产生的OH-与酸反应，消耗了加入的H+，当加入少量碱时，平衡体系(Ⅰ)的NH4+与碱反应，消耗了加入的OH-，从而可在一定范围内维持溶液pH大致不变。类似的缓冲溶液由CH3COONa-CH3COOH。 （5） 沉淀①为氢氧化铝和氢氧化铁，加入过量氢氧化钠后溶液③为偏铝酸钠，沉淀②为氢氧化铁沉淀，溶液③中加入足量的盐酸，得到的溶液④为氯化铝溶液，在AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。
考点：盐类的水解。
本题难度：困难
5、选择题 下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是
A．0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na+)>c(CO32－)>c(HCO3－)>c(OH－)
B．20 mL 0.1 mol/L CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol/L盐酸混合后呈酸性，所得溶液中：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H+)
C．室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(Cl－)>c(H＋)>c(NH4＋)>c(OH－)
D．0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(OH－)>c(H+)+c(CH3COOH)
参考答案：B
本题解析：A．0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，二者恰好反应生成碳酸钠和水。碳酸根水解溶液显酸性，且碳酸根水解分步进行，则所得溶液中：c(Na+)>c(CO32－)>c(OH－)>c(HCO3－)，A错误；B．20 mL 0.1 mol/L CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol/L盐酸混合后，二者反应生成醋酸和氯化钠，其中醋酸钠过量一般，所得溶液呈酸性，这说明溶液中醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度，因此所得溶液中：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H+)，B正确；C．氨水是弱碱，盐酸是强酸，则室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后氨水过量，溶液显碱性，则所得溶液中：c(NH4＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，C错误；D．0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合二者恰好反应生成醋酸钠，醋酸根水解溶液显碱性，则根据质子守恒可知所得溶液中：c(OH－)＝c(H+)+c(CH3COOH)，D错误，答案选B。
考点：考查溶液中离子浓度大小比较
本题难度：困难