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运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应,对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。
(1)下列措施中,不利于环境保护的有        (填编号)。
a.大量开采使用化石燃料
b.使用无氟冰箱、空调
c.多步行多乘公交车,少用专车和私家车
d.将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放
(2)工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液吸收并得到浓缩的二氧化碳。利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。
①写出吸收二氧化碳的离子方程式                      。
②常温下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH>8,则溶液中c(H2CO3) _______c(CO32-) (填“>”、“<”或“=”)。
③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料,若电解液是碱性的,则其负极的电极反应式为       。
(3)二氧化氯(ClO2),为一种黄绿色气体,是公认的高效、广谱安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO2的反应原理为:4HC1(浓)+2NaClO3=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。上述反应中,产生1 mol ClO2,则被氧化的HC1为        。
(4)SO2溶于水可以得到二元弱酸H2SO3(亚硫酸)。
①25℃时,将NaOH深液与亚硫酸混合至恰好中和,则混合液中各种离子浓度的大小关系为         。
②25℃时,当NaOH溶液与H2SO3等物质的量混合时,发现混合液pH<7,请你简要解释其原因     。

(14分,每空2分)(1)ad (2)①CO2+2OH-=CO32-+H2O或CO2+OH-=HCO3- ②>
③CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O (3)1mol或36.5g
(4)①c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)
②HSO3-的电离程度大于其水解程度或HSO3-的水解程度小于其电离程度

解析试题分析:(1)a.大量开采使用化石燃料,可减少非再生资源,不利于节能减排和环境保护,故a错误; b、氟里昂能产生氯原子,它是臭氧分解的催化剂,购买不含“氟里昂”的绿色环保冰箱,可以减少臭氧层的破坏,故b正确;c、汽车燃烧的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,多步行或乘公交车,少用专车或私家车,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故c正确;d、工业上废气、废渣和废液的任意排放能造成水体污染,不利于环境保护,故d错误,答案选ad。
(2)①二氧化碳是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水,反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O或CO2+OH-=HCO3-。
②常温下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH>8,这说明碳酸氢根离子的水解大于其电离程度,所以溶液中c(H2CO3) >c(CO32-)。
③原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。所以以甲醇为燃料制作的新型燃料电池中正极通入O2,负极通入甲醇。由于电解液是碱性溶液,因此甲醇的氧化产物是CO32-,所以负极电极反应为CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O。
(3)根据反应的化学方程式可知,氯酸钠中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,即ClO2是还原产物。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,即氯气是氧化产物,所以每产生1mol ClO2,被氧化的HC1为1mol,质量是1mol×36.5g/mol=36.5g。
(4)①H2SO3与NaOH恰好中和生成Na2SO3,由于亚硫酸钠是强碱弱酸盐,因此SO32-水解,溶液显碱性,且第一步水解远远大于第二步水解,由于两步水解都生成OH-离子,所以溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
②NaOH溶液与H2SO3等物质的量混合时生成NaHSO3,混合液pH<7, 即NaHSO3溶液呈酸性,这说明HSO3-的电离程度大于其水解程度。
考点:考查常见生活环境的污染及治理;化学电源新型电池;氧化还原反应的计算;离子浓度大小的比较;酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算等

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:

醋酸浓度(mol/L)
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
 
回答下列问题:
(1)写出醋酸的电离方程式:                                                。
(2)醋酸溶液中存在的微粒有                                               。
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是                                                                       。
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度(填增大、减小或不变)                       。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程:

pH值控制可参考下列数据

物质
开始沉淀时的pH值
完全沉淀时的pH值
氢氧化铁
2.7
3.7
氢氧化亚铁
7.6
9.6
氢氧化铜
5.2
6.4
 
请根据上述流程回答下列问题:
(1)A可选用________(填字母)
a.稀H2SO4    b.浓H2SO4、加热    c.浓FeCl3溶液    d.浓HNO3
(2)Ⅰ中加H2O2的目的___________________________________________________。
(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________,
其优点是_____________________________________________________________。
(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为___________________________。
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了_________________________________________,
某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是______________,
若你是工程师,将对所加的A物质作何改进?请提出建议______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(17分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)一定条件下,模拟某矿石形成的反应aW+bQ→cN+dP+eR得到两个图像。

①该反应的△H            0(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,平衡常数表达式为K =c2(X),则由图(2)判定X代表的物质为____。
(2)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略
固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:

则K(915℃)与K(810℃)的关系为K(915℃)____K(810℃)(填“大于”、“等于”或“小于”),a、b、f三者的大小关系为       ,1000℃、3.0 MPa时E的转化率为____。(3)25℃时,H2CO3 HCO3-+H+的电离常数Ka=4×10—7 mo1·L-1,则该温度下,NaHCO3的水解常数Kh=           ,请用适当的试管实验证明Na2CO3溶液中存在CO32-+H2O  HCO3-+OH-的事实               。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(15分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:

请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是          (写化学式),操作I的名称        。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4  (水层) 
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是                                                     。
③中X试剂为                            。
(3)④的离子方程式为                                      。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:

pH
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
钒沉淀率%
88.1
94.8
96.5
98.0
98.8
98.8
96.4
93.1
89.3
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为             ;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<           。〖已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有              和                      。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的离子方程式为____,该反应的平衡常数为____;(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3)
(2)根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。常温下,向10mL0.01mol/L H3PO3溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________;
(3)电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)

①阳极的电极反应式为____________________。
②产品室中反应的离子方程式为____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(17分)随着我国工业化水平的不断发展,解决水、空气污染问题成为重要课题。
(1)汽车尾气的大量排放是造成空气污染的重要因素之一,发展燃料电池汽车可以有效地解决上述问题。直接甲醇燃料电池(DMFC)不会产生有害产物,能量转换效率比内燃机要高2~3倍,电池结构如图所示,c处通入的物质为为______,外电路中电子从______到______(填“A”或“B”)移动,写出电池负极的电极反应方程式              

(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-,会对人类及生态系统产生很大损害,电解法是处理铬污染的常用方法。该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,电解时,在阴极上有大量气泡生成,并产生Cr(OH)3、Fe(0H)3沉淀。
①反应中,1molCr2O72-完全生成Cr(OH)3沉淀,外电路通过电子的物质的量为_________ mol。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积,当Cr3+浓度小于10mol时可认为完全沉淀,电解完全后,测得溶液的pH=6,则该溶液过滤后为___________(填“能”或“否”)直接排放。
(3)含氨废水易引发水体富营养化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”);25时,NH3?H2O的电离平衡常数,该温度下,1mol的NH4Cl溶液中

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某食用白醋是由醋酸与纯水配制而成,用中和滴定的方法准确测定其中醋酸的物质的量浓度。实验步骤:①配制500mL浓度约为0.1mol·L-1的NaOH溶液;②用KHC8H4O4标准溶液准确测定该NaOH溶液的浓度;③用已知准确浓度的NaOH溶液测定醋酸的浓度。
(1)称量所需的NaOH固体置于大烧杯中,加入500mL蒸馏水,搅拌溶解。该配制步骤         (填“可行”或“不可行”),
(2)称量时NaOH在空气中极易吸水,配制所得的NaOH溶液浓度通常比预期      (填“小”或“大”),这是不能直接配制其标准溶液的原因。
(3)查阅白醋包装:醋酸含量约为6g/100mL,换算成物质的浓度约为         mol·L-1,滴定前要先将白醋稀释10倍。稀释白醋时需要的仪器有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、 胶头滴管、                   。
(4)准确量取稀释后的白醋20.00mL,置于250mL锥形瓶中,加入30mL蒸馏水,再滴加酚酞指示剂,用上述NaOH标准溶液滴定至                         即为终点。
(5)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为20.00mL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实 验结果记录如下:    

实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
25.02
24.22
24.18
 
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是     。
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
B.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
C.第一次滴定用的锥形瓶未润洗
D.滴定结束时,俯视读数
(6)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度:     。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

滴定实验是化学学科中重要的定量实验。
请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作造成测定结果偏高的是     (填选项字母)
A.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确。
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。表格中记录了实验数据:

滴定次数
待测液体积
(mL)
标准KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
20.40
第二次
25.00
3.00
23.00
第三次
25.00
4.00
24.10
 
①滴定时,KMnO4溶液应装在            (填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定终点时滴定现象是        
②该草酸溶液的物质的量浓度为_____________。
(3)沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是            (填选项字母)。
难溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
Ksp
1.77×10-10
5.35×10-13
1.21×10-16
1.12×10-12
1.0×10-12
 
A.NaCl    B.NaBr    C.NaCN   D.Na2CrO4

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