1、 - 1 - 化学高考高频考点分类专项训练(含详细解析) 导读目录: 1 个重要的周期表/2 类必考的重要反应/3 个必须掌握的守恒原则/4 种重要的平衡体系/5 种 常考的实验类型/6 种常见水溶液中的图象/7 类常考的化学计算/8 种重要典型元素/9 种微粒 结构模型(选修三内容)/10 类有机化合物(选修五内容) 。 1 个重要的周期表 一、选择题(本题包括 6 小题) 1.X、Y、Z、W 为原子序数递增的 4 种短周期元素,其中 Y、Z 为金属元素。X、Y、Z、W 的最 高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“-”相连的两种 物质能发生反应)。下列判断正确的
2、是( ) A.X 是元素周期表中非金属性最强的元素 B.Z 位于元素周期表第 3 周期A 族 C.4 种原子中,Y 原子半径最小 D.W 的阴离子可能促进水的电离 【解析】选 D。Y、Z 为金属元素,其最高价氧化物的水化物是乙、丙,乙和丙之间能发生反 应,说明应是 NaOH 和 Al(OH)3的反应,根据反应过程以及原子序数递增,推出 Y 是 Na,Z 为 Al,X 为 N,乙为 NaOH,丙为 Al(OH)3,甲为 HNO3,丁可能是 S,可能是 Cl。A、周期表非金 属性最强的是 F,F 没有最高正价,没有含氧酸,故 A 错误;B、Al 位于周期表第 3 周期A 族,故 B 错误;C、4
3、种原子,半径最小的是 N,只有 2 个电子层,其余有三个电子层,故 C 错误;D、W 可能是 S,也可能是 Cl,如果是 W 为 S,其最简单离子是 S 2-,发生反应: S 2-+H 2OHS -+H 2O,促进水的电离,故 D 正确。 【加固训练】 短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为 16。Y 的原子半径 比 X 的大,X 与 W 同主族,Z 是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序:r(W)r(Z)r(Y) B.元素 X、Y 只能形成一种化合物 C.元素 W 的简单气态氢化物的热稳定性比 X 的强 D.Y、W 最高价
4、氧化物对应的水化物均能溶解 Z 的氢氧化物 【解析】选 D。Z 是地壳中含量最高的金属元素,Z 是 Al;X、Y、Z、W 的原子序数依次增大, - 2 - X 与 W 同主族,W、X 是AA 元素;Y 的原子半径比 X 的大,X、Y 分别在 2 个不同周期; Y 是AA 元素;原子最外层电子数之和为 16,所以 W、X 是A 元素,X 是 O、W 是 S;Y 是A 元素,Y 是 Na。原子半径的大小顺序:r(W)N,即 XYZ,故 C 错误;若 Y 是 Na,则 a+c=22, Z 可为 N,Y 为 P,N 和 P 是同一主族元素,7+15=22 满足前述条件,故 D 错误。 3.短周期元素
5、X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。已知 Y、W 的原子序数之和 是 Z 的 3 倍,下列说法正确的是( ) Y Z X W A.原子半径:XW D.Z、W 均可与 Mg 形成离子化合物 【解析】选 D。Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍,设 Y 的原子序数为 x,则 Z 的原子序数为 x+1,W 的原子序数为 x+10,则 x+x+10=3(x+1),解得 x=7,即 Y 为 N,结合位置关系可知, Z 为 O,X 为 Si,W 为 Cl。同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,则原子 半径为 XYZ, 故 A 错误; 非金属性越强, 气态氢化物越稳定, 则气
6、态氢化物的稳定性为 XY,故 C 错误;Z、W 可与 Mg 形成离子化合物氧化镁、氯化镁,故 D 正确。 【加固训练】 短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中 W 原子的质子数是其最外 层电子数的三倍,下列说法不正确的是( ) X Y Z W A.原子半径:WZYX B.最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZ C.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZ D.元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等 【解析】选 A。根据 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍,可以推出 W 为 P,则 X 为 N, Y 为 O,Z 为 Si。原子半径:r(Si)r(P)r(N)
7、r(O),A 项错误;非金属性:NPSi,则酸性: HNO3H3PO4H2SiO3,B 项正确;非金属性:ONPSi,则稳定性:H2ONH3PH3SiH4,C 项正确; 最高化合价:N 为+5、Si 为+4、P 为+5,分别与其主族序数相等,D 项正确。 4.X、 Y、 Z 和 W 代表原子序数依次增大的四种短周期元素, X 原子核内没有中子, 在周期表中, Z 与 Y、W 均相邻;Y、Z 和 W 三种元素的原子最外层电子数之和为 17。则下列有关叙述正确 的是( ) A.Y、Z 和 W 三种元素可能位于同一周期 B.上述元素形成的氢化物中,W 的氢化物相对分子质量最大,熔沸点最高 C.Y 和
8、 W 所形成的含氧酸均为强酸 D.X、Y、Z 和 W 可形成 X5YZ4W 的离子化合物 【解析】选 D。由题意知 X 为 H,Y、Z 和 W 应分别是 N、O、S,则 Y、Z 和 W 三种元素的原子 最外层电子数之和为 17,不是 3 的倍数,所以不是同周期相邻,故 A 错误;因 H2O 或 H2O2的 熔沸点均比 H2S 高,故 B 错误;亚硝酸、亚硫酸虽然属于含氧酸,但都是弱酸,C 错误;离子 化合物 NH4HSO4中氢、氮、氧、硫的原子个数比为 5141,即 H5NO4S,D 正确。 5.如表为元素周期表中短周期的一部分,四种元素中只有一种是金属,下列说法不正确的是 ( ) A.四种元
9、素中 Z 一定为金属 B.原子半径:ZW - 4 - C.W 最高价氧化物对应水化物一定是强酸 D.气态氢化物稳定性:XX, D 正确。 6.短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱 性,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则 ( ) A.简单离子半径:丙丁乙 B.单质的还原性:丁丙甲 C.甲、乙、丙的氧化物均只有一种 D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 【解析】选 D。由题干信息易知甲、乙、丙、丁四种元素分别为 H、N、Na、Al,离子半径: N 3-Na+Al3+,A 项错误;单质的还原性:NaAlH 2,B 项错误;H、N
10、、Na 的氧化物均不止一种, C 项错误;N、Na、Al 最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3、NaOH、Al(OH)3,这三种物质 两两之间可以反应,D 项正确。 二、非选择题(本题包括 1 小题) 7.短周期元素 A、B、C、D 在周期表中的位置如图所示,B、D 最外层电子数之和为 12,二者 可形成 DB2、DB3两种分子,DB2具有漂白性。 A B C D 回答下列问题: (1)A 位于元素周期表第_周期,_族,其氢化物的分子式是_。 (2)下列叙述中,正确的是_(填字母)。 a.稳定性:A 的氢化物C 的氢化物 b.还原性:B 2-D2- c.酸性:H4CO4H2DO4 d.最高
11、化合价:D=BAC (3)DB2通过如图工艺流程可制化工原料 H2DB4和清洁能源 H2。 - 5 - 原电池中 DB2参与反应的电极为_,写出电极反应式_;若有 5 mol DB2 参加反应(假设反应物无损耗),则生成标准状况下_L H2。 为检验分离器的分离效果,取分离后的 H2DB4溶液于试管中,向其中逐滴加入 AgNO3溶液至 充分反应,若观察到_,证明分离效果较好。 将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为_ _。 【解析】由短周期元素 A、B、C、D 在周期表中的位置可知,A、B 处于第 2 周期,C、D 处于 第 3 周期,B、D 同主族,B、D 最外层电子数之和为 12,故 B、
12、D 最外层电子数为 6,故 B 为 氧元素,D 为硫元素,二者可以形成 SO2、SO3两种分子,且 SO2具有漂白性,由位置关系可知, A 为氮元素,C 为硅元素。 (1)A 为氮元素,处于第 2 周期A 族,其氢化物为 NH3。 (2)非金属性 NSi,故氢化物稳定性 NH3SiH4,故 a 正确;非金属性 OS,非金属性越强,阴 离子的还原性越弱,故还原性 O 2-Si,故酸性:H 4SiO4”“NO;非 金属性 NO c(OH - -) )或 或 c(OHc(OH - -)=10 )=10 - -(8(814)14)mol molL L - -1 1(25 (25) ) b.b.能使能使
13、 pHpH 试纸显红色的溶液试纸显红色的溶液 c.c.能使甲基橙显红色或橙色的溶液能使甲基橙显红色或橙色的溶液 d.d.能使紫色石蕊试液显红色的溶液能使紫色石蕊试液显红色的溶液 碱性溶液溶液 a.a.室温下,室温下,pH7pH7 或或 c(Hc(H + +)7 表示加酸或碱抑制水的电离,表示加酸或碱抑制水的电离, nc(HA-)c(OH-)c(H+) 【解析】选 B。25时,向 10 mL 0.1 molL -1H 2A 溶液中滴加等浓度的 NaOH 溶液发生反应, 当滴入 20 mL 时恰好完全反应生成 Na2A 溶液,溶液显碱性,当溶液 pH=7 时,溶液中存在 Na2A 溶液和 H2A
14、溶液,当加入氢氧化钠溶液体积 10 mL,反应为 H2A+NaOHNaHA+H2O,溶液 pHc(A2-)c(OH-)c(HA-)c(H+),故 D 错误。 2.某溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的 H +、OH-):H+、N 、K +、 Mg 2+、Cu2+、Al3+,N 、C、S,现取三份 100 mL 溶液进行如下实验: 第一份加足量 AgNO3溶液后,有白色沉淀产生。 第二份加足量 BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为 6.99 g。 - 13 - 第三份逐滴滴加 NaOH 溶液,测得沉淀与 NaOH 溶液的体积关系如图。根据上述实验,以下
15、推测不正确的是( ) A.依据电荷守恒,原溶液中 N的物质的量应为 0.03 mol B.原溶液一定不存在 H +、Cu2+、C C.原溶液确定含 Mg 2+、Al3+、N ,且 n(Mg 2+)n(Al3+)n(N )=112 D.实验所加的 NaOH 的浓度为 2 molL -1 【解析】选 A。溶液是无色透明的,故 Cu 2+一定不存在;通过图象知,原溶液一定含有 Mg2+、 Al 3+、N ,一定没有 H +、C ;沉淀量最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,沉淀量最小时, 为 氢 氧 化 镁 , 故nMg(OH)2=0.01 mol , 则n(Mg 2+)=nMg(OH) 2=0.01 m
16、ol , 根 据 Mg 2+2OH- Mg(OH)2,需 OH -0.02 mol;NaOH 溶液从 35 mL 到 40 mL 发生的反应是 Al(OH)3+OH - Al+3H2O,则生成等量的 Al(OH)3沉淀时,消耗 NaOH 溶液的体积为 3(40 mL-35 mL)=15 mL,故生成 0.01 mol Mg(OH)2消耗 NaOH 溶液的体积为 25 mL-15 mL=10 mL, 故 NaOH 的浓度为=2 mol L -1; 所以生成 Al(OH) 3消耗的 NaOH 的物质的量为 2 mol L -1 1510 -3L=0.03 mol, 所以Al3+的物质的量为0.01
17、 mol, N 消耗NaOH的物质的量为2 mol L -1 (35-25)10 -3L=0.02 mol,所以 N 的物质的量为 0.02 mol。由实验可以得出,溶液 中一定含有 S,n(S)=n(BaSO4)=0.03 mol,所以 n(Mg 2+)n(Al3+) - 14 - n(N)n(S)0.01 mol0.01 mol210 -2mol310-2mol=1123,由电荷守 恒可知:12+13+2132,则一定存在 N;无法确定是否含有钾离子,故无法确定 硝酸根离子的物质的量。 【加固训练】 某 100 mL 溶液可能含有 Na +、N 、Fe 3+、C 、S、Cl -中的若干种,
18、取该溶液进行连 续实验,实验过程如图(所加试剂均过量,气体全部逸出):下列说法不正确的是( ) A.原溶液一定存在 C和 S,一定不存在 Fe 3+ B.原溶液一定存在 Cl -,可能存在 Na+ C.原溶液中 c(C)是 0.1 molL -1 D.若原溶液中不存在 Na +,则 c(Cl-)c(OH-)c(H+), 则溶液中溶质一定为 NH 4Cl 和 NH3 H2O B.若溶液中离子间满足 c(Cl -)c(N )c(H +)c(OH-),则溶液中溶质一定只有 NH 4Cl C.若溶液中 c(N)=c(Cl -),则该溶液一定显中性 D.若溶液中 c(NH3H2O)c(Cl -),则溶液
19、一定显碱性 (3) 若 溶 液 是 由 体 积相 等 的 稀 盐 酸 和 氨水 混 合 而 成 , 且 恰好 呈 中 性 , 则 混合前 c(HCl)_c(NH3H2O)(填“” “c(Cl -)c(OH-)c(H+),则溶液中溶质一定为 NH 4Cl 和 NH3H2O,故 A 正确;若溶液中 离子间满足 c(Cl -)c(N )c(H +)c(OH-),则溶液中溶质可以是 NH 4Cl 或 NH4Cl 和 HCl 混合 溶液, 故 B 错误; 若溶液中 c(N)=c(Cl -), 溶液中电荷守恒, c(Cl-)+c(OH-)=c(N )+c(H +), c(OH -)=c(H+),则该溶液一
20、定显中性,故 C 正确;等物质的量浓度的氨水和氯化铵溶液等体积 混合后溶液显碱性,若溶液中 c(NH3H2O)c(Cl -),则溶液中溶质为 NH 3H2O 和 NH4Cl,一定 显碱性,故 D 正确。 (3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则 c(H +)=c(OH-),溶液 中的溶质是氯化铵和氨水;要使混合溶液呈中性,则氨水的物质的量大于 HCl,混合前 c(HCl)c(OH-)c(H+),c 点是恰好完全反应生成的氯化铵溶液, 铵根离子水解,溶液显酸性,离子浓度为 c(Cl -)c(N )c(H +)c(OH-)。 答案:(1)3 (2)B (3)c(OH-)c
21、(H+) c(Cl-)c(N )c(H +)c(OH-) 【方法规律】离子浓度大小比较的解题思路:离子浓度大小比较的解题思路: (1)总体思路。 明确溶液中的微粒种类,分析微粒的水解和电离情况: - 18 - (2)解题关键。 掌握“一原理、两平衡、三守恒” ,即平衡移动原理、电解质的电离平衡与盐类的水解平衡, 电解质溶液中的电荷守恒、质子守恒、物料守恒。 (3)解答步骤。 第一步找溶质,找齐溶液中所有微粒(包括所有阴阳离子); 第二步判断溶液的酸碱性; 第三步结合三守恒,判断溶液中各微粒的浓度关系。 4 种重要的平衡体系 1.下列图示与对应的叙述相符的是( ) - 19 - A.图 1 表示
22、 1 L pH=2 的 CH3COOH 溶液加水稀释至 VL,pH 随 lgV 的变化 B.图 2 表示不同温度下水溶液中 H +和 OH-浓度的变化的曲线,图中温度 T 2T1 C.图 3 表示一定条件下的合成氨反应中,NH3的平衡体积分数随 H2起始体积分数(N2的起始量 恒定)的变化,图中 a 点 N2的转化率小于 b 点 D.图 4 表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应 2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g),O2的平 衡浓度与容器容积的关系 【解析】 选 C。 加水稀释 10 n倍, 促进醋酸的电离, 溶液的 pH 变化小于 n 个单位, 所以 1 L pH=2 的 CH3
23、COOH 溶液加水稀释至 VL,pH 变化小于 lgV,故 A 错误;升温促进水电离,Kw增大,水 电离的氢离子浓度增大,所以氢离子浓度大的温度高,即温度 T2pH(CH3COONa) B.amolL -1HCN 与 bmolL-1NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中 c(Na+)c(CN-),则 a 一定小于 b C.向冰醋酸中逐滴加水至稀溶液过程中,溶液导电能力先增大,后减小 D.将 0.1 molL -1的 Na 2CO3溶液逐滴加入等浓度的 HCN 溶液中无明显现象,说明未反应 【解析】选 C。根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为 CH3COOHH2CO3HCNHC,酸性越弱, 对应钠盐
24、中酸根离子水解程度越大,溶液的 pH 越大,物质的量浓度的各溶液的 pH 关系为 pH(CH3COONa)c(N ) - 22 - 【解析】选 C。用 0.1 molL -1的盐酸滴定 0.1 molL-1的氨水时,恰好反应生成氯化铵,溶 液显酸性,酚酞变色范围为 810 碱性溶液中变色,不可用酚酞作指示剂,应选择变色范围 为 3.14.4 的甲基橙作指示剂,故 A 错误;0.2 molL -1的醋酸与 0.1 molL-1的氢氧化钠 溶 液 等 体 积 混 合 , 得 到 等 浓 度 的 醋 酸 钠 和 醋 酸 混 合 溶 液 , 溶 液 中 电 荷 守 恒 c(CH3COO -)+c(OH
25、-)=c(Na+)+c(H+) , 物 料 守 恒 2c(Na +)=c(CH 3COO -)+c(CH 3COOH) , 得 到 c(CH3COO -)+2c(OH-)=c(CH 3COOH)+2c(H +),故 B 错误;常温下,K a(CH3COOH)=Kb(NH3H2O)=1.75 10 -5,醋酸根离子和铵根离子都发生水解,促进水的电离,二者水解程度相近,溶液 pH=7, 所得溶液中由水电离出的 c(H +)=110-7molL-1,故 C 正确;pH=3 的盐酸溶液中氢离子浓度 和氯离子浓度为 10 -3mol L-1, pH=11 的氨水溶液中 c(OH-)=c(N )=mol
26、L -1=10-3mol L-1, 等体积混合,一水合氨又电离出氢氧根离子和铵根离子,原氨水溶液浓度大于盐酸,所得溶 液为氯化铵和一水合氨溶液,溶液中 c(NH3H2O)c(N)c(Cl -),故 D 错误。 5.下列叙述正确的是( ) A.常温下,AgCl 在相同物质的量浓度的 AgNO3和 NaCl 溶液中的溶解度比较,前者大 B.常温下,pH=3 的醋酸溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合后形成溶液 a,等物质的量浓度 的盐酸与 NaOH 溶液等体积混合后形成溶液 b,水的电离程度 ab C.若将适量 CO2通入 0.1 molL -1Na 2CO3溶液中至溶液恰好呈中性,则
27、溶液中(不考虑溶液体积 变化)2c(C)+c(HC)=0.1 molL -1 D.常温下,已知醋酸电离平衡常数为 Ka;醋酸根水解平衡常数为 Kh;水的离子积为 Kw;则有 KaKh=Kw 【解析】选 D。Ag +、Cl-都抑制 AgCl 溶解,常温下,物质的量浓度相同的硝酸银和氯化钠溶 液其抑制 AgCl 溶解的程度相等,所以 AgCl 在相同物质的量浓度的 AgNO3和 NaCl 溶液中的溶 解度相同,故 A 错误;常温下 pH=3 的醋酸浓度大于 pH=11 的 NaOH 浓度,二者等体积混合后 溶液中溶质为醋酸和醋酸钠,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度导致溶液呈酸性;等物 质的量浓度
28、的盐酸和 NaOH 溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成 NaCl,溶液呈中性,酸 或碱抑制水电离,所以前者抑制水电离,则水的电离程度:ac(HA-)c(A2-)c(H 2A) D.c(Na +)=c(HA-)+c(A2-)+c(H 2A) - 24 - (3)已知常温下,H2A 的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca 2+(aq)+A2-(aq) H0。 降低温度时,Ksp_(填“增大” “减小”或“不变” ,下同)。 滴加少量浓盐酸,c(Ca 2+)_。 测得 25时,CaA 的 Ksp为 2.010 -11,常温下将 10 g CaA 固体投入 100 mL CaCl
29、2溶液中, 充分搅拌后仍有固体剩余, 测得溶液中 c(Ca 2+)=0.1 mol L-1, 则溶液中 c(A2-)=_mol L-1。 .工业废水中常含有一定量的 Cr2和 Cr,它们会对人类及生态系统产生很大的伤 害,必须进行处理,常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为 CrCr2Cr 3+ Cr(OH)3 其中第步存在平衡: 2Cr(黄色)+2H + Cr2(橙色)+H2O (1)若平衡体系的 pH=2,则溶液显_色。 (2)第步中,还原 1 mol Cr2,需要_mol 的 FeSO47H2O。 (3)第步生成的 Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s)
30、Cr 3+(aq)+3OH-(aq) 常温下, Cr(OH)3的溶度积 Ksp=10 -32, 要使c(Cr3+)降至 10-5mol L-1, 溶液的pH 应调至_。 【解析】.(1)H2A 在溶液中部分电离属于弱酸,HA -的水解程度与电离程度关系不确定,所 以 NaHA 溶液的酸碱性不能确定。 (2)Kw与温度有关,温度不知道,所以 c(H +)c(OH-)的值不确定,故 A 错误;溶液中电荷守恒 为 c(Na +)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),故 B 错误;HA-的水解程度与电离程度关系不确定, c(A 2-)与 c(H 2A)的大小关系不确定,故 C 错误
31、; 0.1 molL -1的 NaHA 溶液中,物料守恒为 c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H 2A),故 D 正确。 (3)降低温度,抑制难溶物的电离,所以导致溶度积常数变小; 加盐酸,促进难溶盐的电离,使平衡向正反应方向移动,所以钙离子浓度增大; 已 知 溶 液 中c(Ca 2+)=0.1 mol L-1 , Ksp=c(Ca 2+) c(A2-)=2.0 10-11 , 则 c(A 2-)= molL -1=2.010-10molL-1。 - 25 - .(1)c(H +)增大,平衡 2Cr (黄色)+2H + Cr2(橙色)+H2O 右移,溶液呈橙色。 (2)根据电子得失
32、守恒:n(Cr2)6=n(FeSO47H2O)1,n(FeSO47H2O)=6 mol。 (3)当 c(Cr 3+)=10-5mol L-1时, 溶液的 c(OH-)= =10 -9mol L-1, c(H+) =10 -5mol L-1, pH=5,即要使 c(Cr 3+)降至 10-5molL-1,溶液的 pH 应调至 5。 答案:.(1)无法确定 (2)D (3)减小 增大 2.010 -10 .(1)橙 (2)6 (3)5 7.CO2和 CO 与我们的社会生活联系相当密切,某化学课题组对此进行了探究。 世纪金榜导 学号 98034258 (1)CO2可用 NaOH 溶液吸收得到碳酸盐。
33、若将 0.1 molL -1Na 2CO3溶液与 0.1 mol L -1NaHCO 3溶液等体积混合, 则混合后的溶液中 c(C)_c(HC)(填 “大 于” “小于” 或 “等于” ); 0.1 mol L -1Na 2CO3溶液中 c(OH -)-c(H+)=_用含 c(HC )、 c(H2CO3)的关系式表示。 (2)常温常压下,饱和 CO2水溶液的 pH=5.6,c(H2CO3)=1.510 -5molL-1,若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离,则 H2CO3HC+H +的平衡常数 K=_。(已知:10-5.6=2.510-6) (3) 常 温 下 , 0.1 mol L -1
34、NaHCO 3溶 液 的pH大 于8 , 则 溶 液 中 c(H2CO3)_c(C)(填“” “=”或“ 因为 NaHCO3溶液中既存在电离平衡:HCC+H +,又存在水解平衡: HC+H2OH2CO3+OH -,而 HC 水解程度大于电离程度 (4)Ba(OH)2(或 NaOH 溶液和 BaCl2溶液) (5)B 8.FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氧化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比 FeCl3 高效,且腐蚀性小。请回答下列问题: (1)FeCl3净水的原理是_。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除 H +作用外,另一主要原 因是_(用离子方程式表示)。 (2)为节约成本,工业上用 N
35、aClO3氧化酸性 FeCl2废液得到 FeCl3。 - 28 - 若酸性 FeCl2废液中 c(Fe 2+)=2.010-2molL-1,c(Fe3+)=1.010-3molL-1,c(Cl-)=5.3 10 -2molL-1,则该溶液的 pH 约为_。 完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子方程式: (3)FeCl3在溶液中分三步水解: Fe 3+H 2OFe(OH) 2+H+ K 1 Fe(OH) 2+H 2OFe(OH+H + K 2 Fe(OH+H2OFe(OH)3+H + K 3 以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3由大到小的顺序是_。 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚
36、合氧化铁,离子方程式为 xFe 3+yH 2OFex(OH+yH + 欲使平衡正向移动可采用的方法是_(填序号)。 a.降温 b.加水稀释 c.加入 NH4Cl d.加入 NaHCO3 室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氧化铁的关键条件是_。 【解析】(1)Fe 3+水解生成的 Fe(OH) 3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用;钢 铁设备中的 Fe 会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是 2Fe 3+Fe 3Fe 2+。 (2)根据电荷守恒 c(Cl -)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中 OH-浓度很小,在这里可以忽 略不计), 则 c(H +)=
37、c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)=1.010-2mol L-1, 则溶液 pH=-lg(1.010-2)=2; 氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl 的化合 价从+5 价降低到-1 价,得到 6 个电子,而 Fe 的化合价从+2 价升高到+3 价,失去 1 个电子, 根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为 1,Fe 2+的系数为 6,则铁离子的系数也是 6,氯 离子的系数是 1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是 6,水的系数是 3,配平后离子方程式为 Cl+6Fe 2+6H+ Cl -+6Fe3+3H 2O。 (3)Fe 3+的水解分为三步,
38、且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则 K 1K2K3,控 - 29 - 制条件使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水 解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加 入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动;从反应的离子方程式中 可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氧化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的 pH。 答案:(1)Fe 3+水解生成的 Fe(OH) 3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe 3+Fe 3Fe 2+ (2)2 1 6 6H + 1 6 3H 2O (3)K1K2K3 b、d 调
39、节溶液的 pH 【加固训练】 利用氨水吸收烟气中的二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下: SO2(g)+NH3H2O(aq)=NH4HSO3(aq) H1=akJmol -1 NH3H2O(aq)+NH4HSO3(aq)= (NH4)2SO3(aq)+H2O(l) H2=bkJmol -1 2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) H3=ckJmol -1 (1)反应 2SO2(g)+4NH3H2O(aq)+O2(g)= 2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的H= _kJmol -1。 (2)空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如图所示,当温
40、度超过 60时,(NH4)2SO3氧化速率 下降的原因可能是_。 (3)以磷石膏废渣和碳酸铵为原料制备硫酸铵,不仅解决了环境问题,还使硫资源获得二次利 用。反应的离子方程式为 CaSO4(s)+C(aq)S(aq)+CaCO3(s),该反应的平衡常数 为 K=_。已知 Ksp(CaCO3)=2.910 -9,K sp(CaSO4)=9.110 -6 (4)(NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。 将黄铜精矿(主要成分 Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧,可转化为硫酸铜,同时产 生氨气,该反应的化学方程式为_。 - 30 - 研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在 500下硫酸铵
41、分解过程中得到 4 种产 物,其含氮物质随时间变化关系如图甲所示,写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式,并用 单线桥标出电子转移的方向及数目:_。 (NH4)2SO4是工业制备 K2SO4的重要原料,根据图乙中相关物质的溶解度曲线,简述工业上制 备 K2SO4晶体的设计思路:_。 【解析】(1)根据盖斯定律,给已知方程式编号 SO2(g)+NH3H2O(aq) NH4HSO3(aq) H1=akJmol -1; NH3H2O(aq)+NH4HSO3(aq)(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) H2=bkJmol -1; 2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)2(NH4)2SO4(aq) H
42、3=ckJmol -1; 盖 斯 定 律 计 算 目 标 反 应 的 反 应 热 为 2+ 2+ , 2SO2(g)+4NH3H2O(aq)+O2(g)2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) H=(2a+2b+c)kJmol -1。 (2)根据图 1 分析,60氧化速率最快,则在空气中氧化(NH4)2SO3的适宜温度为 60,温度过 高(NH4)2SO3会分解(或水解),浓度减小(或温度升高氧气在溶液中溶解度降低)。 (3)反应的离子方程式为 CaSO4(s)+C(aq)S(aq)+CaCO3(s),该反应的平衡常数 K=3 138。 (4)将黄铜精矿(主要成分 Cu2S)与硫酸铵混合后
43、在空气中进行焙烧, 可转化为硫酸铜同时产 生 氨 气 和 水 , 结 合 电 子 守 恒 和 原 子 守 恒 配 平 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2Cu2S+2(NH4)2SO4+5O24CuSO4+4NH3+2H2O; 在 500下硫酸铵分解过程中得到 4 种产物,其含氮物质随时间变化关系如图甲所示,硫 酸铵分解生成氮气、氨气、二氧化硫和水,结合电子守恒和原子守恒配平书写得到化学方程 式为 3(NH4)2SO4N2+4NH3+3SO2+6H2O,氮元素化合价-3 价变化为 0 价,硫元素化合 价+6 价变化为+4 价,电子转移总数为 6e -,单线桥标出电子转移的方向及数目为 - 3
44、1 - ; 根据复分解反应发生的条件和图象中物质溶解度分析,常温下 K2SO4的溶解度小,在生成物 中会以沉淀的形式出现,故反应可以进行,工业上制备 K2SO4晶体的设计思路是配制较高温度 (80100)下的硫酸铵、氯化钾饱和混合溶液,冷却结晶,过滤、洗涤。 答案:(1)2a+2b+c (2)温度过高(NH4)2SO3会分解(或水解),浓度减小(或温度升高氧气在溶液中溶解度降低) (3)3 138 (4)2Cu2S+2(NH4)2SO4+5O24CuSO4+4NH3+2H2O 配制较高温度(80100)下的硫酸铵、氯化钾饱和混合溶液,冷却结晶,过滤、洗涤 9.乙酸是醋的主要成分,而醋几乎贯穿了
45、整个人类文明史,其中有文献记载的酿醋历史也在 三千年以上。 (1)写出乙酸在水溶液中的电离方程式:_。 (2)25下, CH3COOH 在水中电离的H 为+8.8 kJ mol -1, 电离常数 K a为 210 -5, 又知 HCl(aq) 与 NaOH(aq)反应的H 为-57.3 kJmol -1,则 CH 3COONa 水解时的H 为_,水解平衡 常数 Kh为_。 近年来,研究者利用乙酸开发出新工艺合成乙酸乙酯,使产品成本明显降低,其主要反应为 CH2CH2(g)+CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l) (3)该反应属于有机反应类型中的_。 (4)下列描述能说明乙烯与乙酸合成
46、乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是_。 A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的浓度相同 B.酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等 C.乙烯断开 1 mol 碳碳双键的同时乙酸恰好消耗 1 mol D.体系中乙烯的百分含量一定 如图 n(乙烯)与 n(乙酸)物料比为 1 时, 在不同压强下进行在相同时间点乙酸乙酯的产率随温 度的变化的测定实验,实验结果如图所示。回答下列问题: - 32 - (5)温度在 6080范围内,乙烯与乙酸酯化反应速率由大到小的顺序是_,分析其 原因为_。 (6)压强为 p1MPa、温度 60时,若乙酸乙酯的产率为 30%,则此时乙烯的转化率为_。 (7)压强为 p1MPa、 温度超
47、过 80时, 乙酸乙酯产率下降的原因可能是_。 【解析】 (1)乙酸是弱酸, 在水溶液中不完全电离, 其电离方程式在书写时必须用可逆号。 (2) 已知CH3COOH(aq)CH3COO -(aq)+H+(aq) H 1=+8.8 kJmol -1,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H2=-57.3 kJ mol -1, 反应(+)得 CH 3COO -(aq)+H 2O(l)CH3COOH(aq)+OH -(aq) H=-( H1+H2)=+48.5 kJmol -1,则 CH 3COONa 水解时的H 为+48.5 kJmol -1。水解平衡常数 Kh= =510 -10。 (3)该反应属于有机反应类型中的加成反应。 (4)A. 与反应是否已达化学平衡没有关系;B.正反应速率与逆反应速率相等,反应已达化学平衡; C.都是反应物之间的关系,不能说明反应已达化学平衡;D.反应已达化学平衡。(5)温度在 6080范围内,乙烯与乙酸酯化反应速