(10分)研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究,请帮忙完成以下探究。(1)pC类似于pH,是指极稀溶液中的
题型:不详难度:来源:
(10分)研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究,请帮忙完成以下探究。 (1)pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10-3 mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC-pH图。请回答下列问题:(若离子浓度小于10-5mol/L,可认为该离子不存在)
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-________(填“能”或“不能”)大量共存。 ②H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1 。 ③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)可以抵消少量酸或碱,维持pH7.4。当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的c(H+)/c(H2CO3)最终将 。(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,
该电池反应的离子方程式为 。 (3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为: CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H ; ①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图 所示,则上述CO2转化为甲醇反应热ΔH 0(填“>” “<”或“=”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器
| 甲
| 乙
| 反应物 投入量
| 1molCO2 3molH2
| a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
| 若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中各物质浓度相同,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为 。 |
答案
(共10分) (1)①不能 (1分) ②10-6 (2分) ③A (1分) (2)Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2(2分)。 (3)①< (2分) ② 0.4<c≤1 (2分)。 |
解析
试题分析:(1)①:H2CO3会发生电离出H+, HCO3-会发生电离出H+和发生水解结合H+, CO32-会发生水解与H+结合,故H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存。②分析图中可以看到当PH=6时H2CO3发生一极电离,因此Ka110-6。③过量的酸含有大量的H+,因此c(H+)/c(H2CO3)最终将变大。 (2)由图中分析得出,Mg是负极,失去电子,生成Mg(OH)2,ClO-会得到电子生成Cl-,因此电池反应的离子方程式为:Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2。 (3)①由图可知最高点反应到达平衡,达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行,升高温度平衡吸热方向进行,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,即△H3<0。 故答案为:<。 ②根据分析化学方程式,反应前后的化学总物质的量之比是2:1,又因为甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,因此c的最小量为0.8/[(1mol+3mol)/2]=0.4mol,最大值为1mol,故c的取值范围为:0.4<c≤1。 点评:(1)本题考查弱电解质在水溶液中的电离及图象,学生能正确了利用图象来分析是解答本题的关键,并注意利用习题中的信息来解答,难度不大.(2)本题从多个角度对化石燃料进行了全面的考查,难度中等,培养了学生分析问题解决问题的能力. |
举一反三
(8分)某同学欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、KMnO4酸性溶液、MnO2。该同学取一定量Na2O2样品与过量水反应,待完全反应后,得到溶液X和一定量O2,该同学推测反应中可能生成了H2O2,并进行实验探究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式 。 (2)试设计实验证明溶液X中含过氧化氢 。 (3)通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式: H2O2 + Fe2+ + OH-— Fe(OH)3¯,该反应中H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。 (4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,此时H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。 |
下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项
| 实验操作
| 实验目的或结论
| A
| 向AlCl3溶液中加入过量的氨水,过滤,洗涤,干燥,加热灼烧
| 制取Al2O3
| B
| 将浓硫酸与碳混合加热,生成的气体通入足量的澄清石灰水
| 检验气体产物中的CO2
| C
| 向某溶液中加入NaOH溶液后再加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,
| 验证该溶液中肯定有NH4+
| D
| 将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,恢复红色
| 验证亚硫酸的不稳定性
|
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(5分)某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出):
请回答下列问题: (1)加热过程中,观察到A容器中出现大量白色烟雾,随着反应的进行,底部有白色沉淀生成,该沉淀物是________。 (2)对A容器中的浓H2SO4和铜片进行加热,很快发现C容器中品红溶液褪色,但始终未见D容器中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是_______。设计实验验证你的猜想_____________。 |
下列实验中颜色变化正确的是( )A.鸡蛋清中加入浓硝酸出现黄色沉淀 | B.淀粉溶液中加入KI溶液变蓝色 | C.葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2浊液混合加热出现砖红色沉淀 | D.湿润的PH试纸遇氨气变红色 |
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实验是研究化学的基础,下图中所示的实验方法、装置或操作完全不正确的是( ) A. B C D. |
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