【题目】乙二酸俗称草酸,为二元酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)。25℃时,草酸的电离平衡常数K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸的电离平衡常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式:________________________________。
(2)25℃,物质的量浓度都为0.1 mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH______________________(填“大”“小”或“相等”)。
(3)常温下将0.2 mol/L的KOH溶液10 mL与0.2 mol/L的草酸溶液10 mL混合,若混合溶液显酸性,则该溶液中所有离子浓度由大到小的顺序:____________________。
(4)25℃时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20 mL,能否产生沉淀?________________(填“能”或“否”)。
(5)除去锅炉水垢中的CaSO4可先用碳酸钠溶液处理,而后用盐酸溶解,其反应的离子方程式:______________________________;________________________________。
【答案】H2C2O4HC2O4-+H+ HC2O4-
C2O42-+H+ 小 c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-) 否 CaSO4 + CO32-= CaCO3+ SO42- CaCO3+ 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑
【解析】
(1)草酸是二元弱酸,在水中部分电离,电离方程式是H2C2O4HC2O4-+H+,HC2O4-
C2O42-+H+;
(2)根据草酸与碳酸的电离常数判断,草酸的酸性强,根据越弱越水解规律,所以25℃,物质的量浓度都为0.1 mol/L的Na2C2O4溶液的水解程度小于Na2CO3溶液的水解程度,所以Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH小;
(3)常温下将0.2 mol/L的KOH溶液10 mL与0.2 mol/L的草酸溶液10 mL混合,得到的是草酸氢钾溶液,若混合溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度,溶液中不水解的离子的浓度最大,所以所得溶液中离子浓度的关系是c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-);
(4)根据草酸钙与碳酸钙的溶度积可知,碳酸钙的饱和溶液中,钙离子的浓度是5×10-5mol/L,向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20 mL,则c(Ca2+)=2.5×10-5mol/L,c(C2O42-)=0.5×10-3mol/L,c(Ca2+)×c(C2O42-)=1.25×10-8<4.0×10-8,则不会产生草酸钙沉淀;
(5) 除去锅炉水垢中的CaSO4可先用碳酸钠溶液处理,是因为硫酸钙微溶,加入碳酸钠后,硫酸钙逐渐转化为更难溶的碳酸钙沉淀,而后用盐酸溶解,碳酸钙与稀盐酸反应生成易溶的氯化钙,从而除去水垢,离子方程式是CaSO4 +CO32-=CaCO3+SO42-;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品。长郡中学高三化学兴趣小组利用乙醛液相硝酸氧化法制备乙二醛并测定乙二醛纯度,装置如图所示。
已知:①NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)。
②几种有机物的部分性质如表所示:
实验步骤:
①取20mL的乙醛装于烧瓶,加入2gCu(NO3)2粉末作催化剂,向烧瓶中缓慢滴加2mol·L-1硝酸至乙醛完全反应为止;
②提纯产品,最终得到10.0mL产品。
请回答下列问题:
(1)盛装硝酸的仪器名称是__。
(2)实验中,观察到装置B中溶液变为棕色,制备乙二醛的化学方程式为__。
(3)向烧瓶中滴加硝酸要“缓慢”,其目的是__;判断烧瓶中制备乙二醛的反应已完成的标志是__。
(4)分离提纯产品,宜选择下列装置__(填字母)。
(5)根据上述实验数据,该实验中乙二醛的产率约为__(填字母)。
a.56.5% b.61.8% c.67.9% d.72.6%
(6)实验室可用酸性KMnO4溶液测定乙二醛的纯度,发生反应的离子方程式为:18H++6MnO4-+5C2H2O2→10CO2↑+6Mn2++14H2O。实验步骤如下:取VmL产品,加蒸馏水稀释至250mL,量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶,滴加5.00mL稀硫酸,用cmol·L-1KMnO4溶液,三次平行实验消耗KMnO4溶液体积如下:
滴定终点的标志是__;该产品纯度为___g·mL-1(用含V和c的代数式表示)。
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【题目】来源于电镀、冶金等行业的含六价铬(含Cr2O72-或CrO42-)废水具有很强的生物毒性,因此,含铬废水必须严格控制六价铬的质量浓度,达标后才能允许排放。一种处理含铬酸性废水的工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)去除铁屑表面油污的方法是__。
(2)酸性环境中,废水中主要存在大量Cr2O72-和少量CrO42-,原因是__(用化学用语和文字表述解释)。
(3)向“铁屑滤池"中加入碳粒料的作用是__;“铁屑滤池”中存在的Fe2+可将Cr2O72-还原,该反应的离子方程式为__。
(4)向“反应池"中加入NaOH使Cr3+沉淀,池中存在沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)。已知:某离子浓度小于等于10-5mol·L-1时视为完全沉淀;常温下,Ksp[Cr(OH)3]=10-32。常温下,欲使废水中Cr3+完全沉淀,则溶液的pH至少应为__。
(5)①参照上述工艺流程知,也可采用电解原理处理含铬酸性废水,画出电解池的装置示意图并标出电极和电解质溶液的名称___(可选电极:Fe和石墨)。
②上述装置中,阳极的电极反应式为__。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】25℃时,向20mL0.1molL-1HA溶液中逐滴加入0.1molL-1NaOH溶液,混合溶液的pH随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.溶液导电性:e>d>c>b>a
B.水的电离程度:c>d>e>b>a
C.A-的水解常数:Kh≈10-9
D.b点溶液中存在c(HA)=
c(A-)+c(OH-)-c(H+)
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【题目】合成氨及甲醇生产中微量的羰基硫(COS)也可引起催化剂中毒失活,常采用水解法进行羰基硫的脱除,反应原理为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)。
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-18kJ·mol-1。若氢气还原法脱除羰基硫的热化学方程式为COS(g)+H2(g)
CO(g)+H2S(g) △H=-17kJ·mol-1,则水解法脱除羰基硫对应的反应热△H=___。
(2)T℃时,向体积均为2L的甲、乙两个密闭容器中,分别投入2molCOS(g)和2molH2O(g),发生反应COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g),甲在恒压条件下达到平衡,乙在恒容条件下达到平衡。
①COS的平衡转化率:甲__乙(填“>”“<”或“=”),理由是__。
②下列情况能说明甲中反应达到平衡状态的是__(填选项字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
B.H2O和CO2的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变
D.H2S和CO2的体积分数之比不再变化
③乙中反应开始时压强为p0,由反应开始至达到平衡状态用时5min,达到平衡时c(H2S)=0.2mol·L-1,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为__;在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度求得的平衡常数Kp=__。
(3)某实验室对羰基硫水解催化技术进行研究,发现在实验条件下,仅改变温度,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图1所示,温度高于200°C羰基硫转化率减小,可能的原因为__(任写两条);若保持温度为250℃,仅改变水蒸气含量,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图2所示,该图所得结论与根据方程式理论分析所得结论__(填“是”或“否”)一致,造成此结果可能的原因为__。
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【题目】1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__.
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①写出基态Cu原子的核外电子排布式__;金属铜采用下列__(填字母代号)堆积方式.
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__.
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__.
④SO42﹣的空间构型是________.
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【题目】CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol-1
该催化重整反应的ΔH=__kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是___(填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为___mol2·L-2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
①由上表判断,催化剂X__Y(填“优于”或“劣于”),理由是___。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__(填标号)。
A.K积、K消均增加
B.v积减小、v消增加
C.K积减小、K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为___。
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【题目】已知有机物A与NaOH的醇溶液混合加热得产物C和溶液D。C与乙烯混合在催化剂作用下可反应生成的高聚物。而在溶液D中先加入硝酸酸化,后加AgNO3溶液有白色沉淀生成,则A的结构简式可能为( )
A. B.
C. CH3CH2CH2ClD.
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【题目】根据下述转化关系,回答问题:
已知:①+CH3BrCH3+HBr;
②C物质苯环上一卤代物只有两种。
(1)写出B物质的名称__________;D物质的结构简式________。
(2)写出反应②的类型________;反应⑤的条件________。
(3)写出反应⑥的化学方程式:________________________________。
(4)写出D+E反应的化学方程式:_______________。
(5)反应②还有可能生成一种C16H18的有机物,其苯环上一卤代物也只有两种,写出它的结构简式:_______________________________。
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