现有常温下的0.1 mol·l-1纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是:________________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1 mol·l-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加 (填化学式)溶液,红色逐渐退为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知常温下0.1 mol·L-1Na2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)。
答: 。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中不正确的是 。(双选,填序号)
A.c(Na+)>2c(CO32—) |
B.c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H2CO3) |
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3—)+2c(H2CO3) |
D.c(CO32—)+c(HCO3—)="0.1" mol·L-1 |
E.c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(HCO3—)+c(CO32—)
(4)室温下,pH均为13的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH—)之比= 。
(5)25℃下,CuSO4溶液中的c(Cu2+)为0.020 mol/l,如果要生成沉淀,应调整溶液的pH大于 。
(25℃下,Cu(OH)2 的Ksp=2.0×10-20)
CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是 ▲。(填字母序号)
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2OCO+3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH="-49.0" kJ/mol,测得CO2 和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图所示。
①从3 min到10 min,v(H2)= ▲mol/(L·min)-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 ▲(选填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1︰1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 ▲(只要求写一种)。
(4)在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。空燃比约为 ▲时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。(填a、b、c、d)
以乙烯为原料合成化合物C的流程如下所示:
(1)反应①⑤的反应类型分别为▲、▲ 。
(2)写出反应③和⑤的化学方程式:③ ▲;⑤ ▲。
X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:
(1)L的元素符号为_▲___ ;M在元素周期表中的位置为_▲____;五种元素的原子半径从大到小的顺序是_▲____(用元素符号表示)。
(2)以上元素所构成的10个电子的微粒当中,某些微粒之间反应可以得到一种白色沉淀,请写出离子方程式 ▲。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_▲_,其最高价氧化物对应的水化物化学式为__▲__。
能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料,回答有关问题:
(1)沼气是一种廉价能源,农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物,它们经微生物发酵之后,便可产生沼气,可用来点火做饭。在农村推广建造沼气池,不仅能有效地利用__▲__能,还能为农业生产提供优良的肥料。已知8 g甲烷完全燃烧生成液态水时放出445.0kJ的热量,请写出甲烷燃烧的热化学方程式________▲_______________。
(2)从能量的角度看,断开化学键要 ▲__,形成化学键要 ▲__。已知拆开1 mol H-H键、1 molN≡N、1 mol N-H键分别需要吸收的能量为436 .4kJ、941.3 kJ、390.5 kJ。则由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要 ▲__(填“放出”或“吸收”)▲__kJ的热量。
(3)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。在下列甲、乙两装置中,甲中负极电极反应式为▲_______,溶液中的阳离子向_▲___极移动;乙中铁电极的电极反应式为__▲___,发生_▲___反应(填“氧化”或“还原”)。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
⑵煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________。
⑶利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g) ΔH=-246.4kJ· mol -1;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。