【题目】1 L某混合溶液中,溶质X、Y浓度都为0.1mol·L—1,向混合溶液中滴加0.1 mol·L—1某溶液Z,所得沉淀的物质的量如图所示,则X、Y、Z分别是 ( )
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A.偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸
B.氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
C.氯化铝、氯化铁、氢氧化钠
D.偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
【答案】A
【解析】
A.NaAlO2和Ba(OH)2均为0.1mol,加入等浓度的硫酸,加入的硫酸中的H+和溶液中的OH-生成水,同时SO42-和Ba2+生成BaSO4沉淀,当加入1L硫酸溶液时恰好和Ba(OH)2反应,生成0.1molBaSO4,再加入0.5LH2SO4溶液时,加入的0.1molH+恰好和溶液中的0.1molAlO2-完全反应:H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓,生成0.1molAl(OH)3沉淀。再加入1.5LH2SO4溶液,加入的0.3molH+把生成0.1molAl(OH)3沉淀溶解:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,和图像相符,故A选;
B.AlCl3和MgCl2均为0.1mol,共需要和0.5mol氢氧化钠反应生成沉淀,即需要5L氢氧化钠溶液才能使沉淀达到最多,和图像不符,故B不选;
C.AlCl3和FeCl3均为0.1mol,共需要0.6molNaOH和它们反应生成沉淀,即需要6LNaOH溶液才能使沉淀达到最多,和图像不符,故C不选;
D.NaAlO2和BaCl2各0.1mol,先加入0.5L硫酸,即0.05mol硫酸,加入的0.1molH+和溶液中的0.1molAlO2-恰好完全反应生成0.1molAl(OH)3沉淀,同时加入的0.05molSO42-和溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀。溶液中的Ba2+有0.1mol,加入的SO42-为0.05mol,所以生成0.05molBaSO4沉淀,还剩0.05molBa2+。此时沉淀的物质的量为0.15mol。再加入0.5LH2SO4溶液,加入的0.1molH+恰好把生成的0.1molAl(OH)3沉淀溶解,同时加入的0.05molSO42-恰好和溶液中剩余的0.05molBa2+生成0.05molBaSO4沉淀,此时溶液中的沉淀的物质的量为0.1mol,和图像不符,故D不选。
故选A。
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【题目】(要求写出计算过程)现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g),已知c(SO2)始=0.4mol/L,c(O2)始=1mol/L,经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断:
(1)当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态?________,若未达到,哪个方向进行?__________
(2)达平衡状态时, SO2的转化率应为________?
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【题目】在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)
2XY(g) ΔH<0,达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( )
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A. 图Ⅰ是增大压强的变化情况
B. 图Ⅱ是一定是加入催化剂的变化情况
C. 图Ⅲ是增大压强或升高温度的变化情况
D. 图Ⅲ一定是升高温度的变化情况
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【题目】CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为:CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g) ΔH=+330kJ/mol
(1)下图表示初始投料比n(CH4):n(CO2)为1:3或1:4,CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注:投料比用a1、a2表示]
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①a2=__________。
②判断T1的T2的大小关系,并说明理由:__________。
(2)CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下:
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①过程Ⅰ,生成1mol H2时吸收123.5kJ热量,其热化学方程式是__________。
②过程Ⅱ,实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是__________。
③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全,下列说法正确的是__________。(填序号)
a.过程Ⅰ和过程Ⅱ中发生了氧化还原反应
b.过程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3
c.若过程Ⅰ投料
,可导致过程Ⅱ中催化剂失效
【答案】 1:4 T2>T1 正反应为吸热反应,温度升高时甲烷的转化率增大 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol 4H2+Fe3O4
3Fe+4H2O ac
【解析】(1). ①.在相同条件下,投料比越小,甲烷的转化率越大,据图可知,a2>a1,故a2表示的是1:4时甲烷的转化率,故答案为:1:4;
②. 因CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g)的正反应为吸热反应,温度升高时,平衡正向移动,甲烷的转化率增大,则T2>T1,故答案为:T2>T1,正反应为吸热反应,温度升高时甲烷的转化率增大;
(2). ①.在过程I中,生成1mol H2时吸收123.5kJ热量,据图可知,其热化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol,故答案为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol;
②. 由过程II的转化关系来看,混合气体中的H2将Fe3O4还原为Fe,反应方程式为:4H2+Fe3O4
3Fe+4H2O,故答案为:4H2+Fe3O4
3Fe+4H2O;
③. a. 两个过程都有元素化合价的改变,都发生了氧化还原反应,故a正确;b. 过程II中Fe3O4最终被还原为Fe,Fe3O4不是催化剂,故b错误;c. 若初始投料比
时,二者恰好按照题给方程式反应,无CO2生成,导致CaCO3无法参加反应,使催化剂中毒失效,故c正确;答案选ac。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】工、农业废水以及生活污水中浓度较高的
会造成氮污染。工业上处理水体中
的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。
(1)先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。
①除锈反应的离子反程式是__________。
②判断铁屑洗净的方法是__________。
(2)将KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________。
(3)将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:
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①t1时刻前该反应的离子方程式是__________。
②t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中
的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是__________。
(4)铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高
的去除效果,其原因是__________。
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【题目】某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略) | 现象 |
| Ⅰ中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。 |
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。 |
(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是________。
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是________。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
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假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图所示装置中,_______(填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了NO2。
②向另一份溶液加入_____(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:
解释1.HNO3浓度越稀,溶液中NO3-的数目越少,被还原时,每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会_____(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
解释2.推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
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①B中盛放的试剂是________。
②C中盛放Cu(NO3)2和_________。
③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是________。
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【题目】工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4)的处理与应用也是科学研究的热点。
⑴工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为4xNH3+6NOx
(2x+3)N2+6xH2O。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图所示:
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①装置A中发生反应的化学方程式为________。
②装置D中碱石灰的作用是________。
⑵工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx(已知:NO不能与Na2CO3溶液反应)。NO+NO2+ Na2CO3 = 2 NaNO2+ CO2;
2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2。
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________
填选项字母
。
A.1.4 B.1.6 C.1.8
②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:
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图中线段a表示________
填化学式
随x值的变化关系;若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少________g。
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的
________。
⑶氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是________。
⑷尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为NO+NO2+ H2O = 2HNO2、2HNO2+CO(NH2)2 = 3H2O + CO2↑+ 2N2↑。当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气):V(NO)= ________ (空气中O2的体积含量约为20%)。
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【题目】生产上用过量烧碱溶液处理某矿物
含
、
,过滤后得到的滤液用
溶液处理,测得溶液的pH和
生成的量随加入
溶液体积变化的曲线如下图所示。下列有关说法错误的是( )
![]()
A.a点溶液中存在:![]()
B.水的电离程度:a点小于c点
C.原
溶液中![]()
D.生成沉淀的离子方程式为![]()
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【题目】电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式 | HF | H2CO3 | HClO |
电离平衡 常数(Ka) | 7.2×10-4 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | 3.0×10-8 |
(1)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释一倍(假设温度不变),下列各量增大的是___。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-) C.
D.![]()
(2)25℃时,在20mL0.1mol·L-1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是___。
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A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol·L-1
C.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L-1
(3)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列四种溶液:①Na2CO3溶液;②NaHCO3溶液;③NaF溶液;④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的是___。
(4)Na2CO3溶液显碱性是因为
水解的缘故,请设计简单的实验事实证之___。
(5)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO其结构式为H-O-F。HFO与水反应得到HF和化合物A,每生成1molHF转移___mol电子。
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【题目】在一定温度下的定容容器中,反应:A(s)+2B(g)
C(g) +D(g)。下列不能表明反应
达到平衡状态的是( )。
A.气体的压强不变B.气体平均相对分子质量不变
C.气体的密度不变D.B物质的量浓度不变
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