(10分) 对一份稀溶液作初步分析后发现,溶液无色、澄清,其可能含有HCO3-、Cl-等离子中的若干种。然后又作了如下的实验分析:
①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。
②用铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃片观察火焰呈紫色。
③取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
④对③中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是_________________,一定不存在的离子是____________。
(2)通过上述实验操作,不能肯定在原溶液中是否存在的离子是____________________。
(3)在上述实验操作中,有错误的步骤是(填步骤序号)________。对该错误改正的方法是(作出简答)______________________________________________________________。
红磷P(s)和Cl2 (g)发生反应生成PCl3(g)和 PCl5(g),反应过程如下。
2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) △H=-612kJ/mol
2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) △H=-798kJ/mol
请回答下列问题。
(1)气态 PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为。
(2)PC15生成 PCl3和Cl2是一个可逆反应,向5.0L密闭容器中充入0.1 md PCl5(g),反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化关系如图所示。
①实验b中PCl5的平衡分解率为,其他条件不变,在该实验中再加入 0.1 mol PCl5 (g) ,平衡分解率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②与实验a相比,c改变的条件是,判断依据是。
(3)PCl5露置于潮湿空气中,能水解生成两种中学化学常见酸,其化学方程式为。
(4)人的牙齿表面有一层釉质,其组成为羟基磷灰石 Ca5( PO4)3OH(Ksp=6.8×10-37)。为了防止蛀牙,人们常使用含氟离子的牙膏,其中的氟化物可使轻基磷灰石转化为氟磷灰石Ca5( PO4)3F(Ksp=1.0×10-60)。写出该反应的离子方程式,该反应的平衡常数为。
(1)已知在一定条件下的反应4HCl+O2=2Cl2+2H2O中,有4mol HCl被氧化时,放出120kJ的热量,且有图1所示信息,则断开1mol H﹣O 键与断开 1mol H﹣Cl 键所需能量相差为KJ
(2)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:
晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/(kJ•mol﹣1) |
786 |
715 |
3401 |
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是.
(3)已知AlCl3熔点190℃,沸点183℃,结构如图2所示:则AlCl3晶体内含有的作用力有.
A.离子键
B.共价键
C.金属键
D.配位键
E.范德华力
F.氢键
(4)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物中的阴离子均为无限长链结构(如图3),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为,已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为.
按下列要求写出由第二周期非金属元素组成的中性分子的相关内容:
(1)平面三角形分子:分子式,中心原子杂化方式是.
(2)三角锥形分子:分子式,VSEPR模型的名称为.
(3)正四面体形分子:结构式
(4)与O22+互为等电子体的一种化合物的分子式为,O22+的电子式可表示为_____,1mol O22+ 中含有的键数目为_____。
(10分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH(C6H5OH相当于一元弱酸):
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O。若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是______________(填编号)。
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa―→NaHCO3+C6H5OH
D.CO2+H2O+2C6H5ONa―→Na2CO3+2C6H5OH
E.Na2CO3+C6H5OH―→NaHCO3+C6H5ONa
F.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol·L-1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是________(填编号);其pH等于________(填数值);pH最大的是________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO
⑤H2SO4⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其他的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律
________________________________________________________________________;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是_____________________,
请写出反应的离子方程式____________________________________________________。
(8分)10℃时加热饱和NaHCO3溶液,测得该溶液的pH发生如表所示的变化。
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液pH增大的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,有关反应的离子方程式为__________________________。
乙同学认为,溶液pH增大的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3的水解程度,该分解反应的化学方程式为____________________。
丙同学认为,甲、乙的判断都不充分,他进行如下探究来验证他们的判断是否正确。
(1)在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确,试剂X是________(填序号)。
A.Ba(OH)2溶液B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液D.澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
(3)丙同学查阅资料后发现,NaHCO3的分解温度为150℃,他断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,原因是________________________________________________。