知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．发射航天火箭常用氮的氢化物肼（N₂H₄）作燃料．试回答下列有关问题：
（1）写出N₂的电子式 ______
（2）液态NH₃类似H₂O，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态NH₃电离方程式为 ______ ．
（3）25℃时，0.1mol•L^-1 NH₄NO₃溶液中水的电离程度 ______ （填“大于”、“等于“或“小于”）0.1mol•L^-l NaOH溶液中水的电离程度．若将0.1mol•L^-1NaOH和0.2mol•L^-1NH₄NO₃两溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ______ ．
（4）在结构上N₂H₄和NH₃的关系有如H₂O₂和H₂O的关系．N₂H₄能发生下列反应：
N₂H₄+H₃O⁺═N₂H₅⁺+H₂O    N₂H₄+H₂O⇌N₂H₅⁺+OH^-
N₂H₅⁺+H₂O⇌N₂H₆²⁺+OH^-   N₂H₅⁺+H₂O⇌N₂H₄+H₃O⁺
据此可得出的结论是 ______ ．
A．肼水解显酸性    B．肼在水中电离出H⁺离子C．肼是二元弱碱D．肼是二元弱酸
（5）发射火箭时肼（N₂H₄）为燃料，双氧水作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水．已知3.2gN₂H₄（l）在上述反应中放出64.22kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 ______ ．
因此肼可以作为火箭推进剂．根据该反应，你认为是否可以通过改变反应条件，由N₂和水来制取N₂H₄，若能，指出可能的反应条件；若不能，请指出原因． ______ ．

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2．物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡的一种．请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）A为0.1mol•L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液，在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ______ ．
（2）B为0.1mol•L^-1的NaHCO₃溶液，NaHCO₃在该溶液中存在的平衡有（用离子方程式表示） ______ ．
（3）C为0.1mol•L^-1的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，与同浓度的（NH₄）₂SO₄溶液相比较 ______ （填
溶质的化学式）溶液中NH₄⁺的浓度更大，其原因是 ______ ．
（4）液氨的电离类似于水，试写出液氨的电离方程式 ______ ；在液氨中加入NH₄Cl，平衡将向 ______ 移动．

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3．氨是最重要的化工产品之一．
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）．有关化学反应的能量变化如图所示．CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO（g）和H₂（g）的热化学方程式为 ______ ．

（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜（Ⅰ）溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为[Cu（NH₃）₂CH₃COO]（l）+CO（g）+NH₃（g）⇌[Cu（NH₃）₃]CH₃COO•CO（l）△H＜0．吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是 ______ ．（填字母）
A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．低温、高压
（3）用氨气制取尿素[CO（NH₂）₂]的反应为2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂O（g）△H＜0．某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4molNH₃和2molCO₂，该反应进行到40s时达到平衡，此时CO₂的转化率为50%．该温度下此反应平衡常数K的值为 ______ ．
（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵．已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如表：现有常温下0.1mol•L^-1的（NH₄）₂CO₃溶液，
弱电解质 H₂CO₃ NH₃•H₂O
K_a1 4.30×10^-7 1.77×10^-5
K_a2 5.61×10^-11
①你认为该溶液呈 ______ （填“酸”、“中”或“碱”性）．
②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中不正确的是 ______ ．
A．c（NH₄⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（NH₃•H₃O）
B．c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（CO₃^2-）
C．c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=0.1mol•L^-1
D．c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）

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4．常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A．根据题意回答下列问题：
（1）写出酸H₂A的电离方程式 ______ ， ______ ．
（2）Na₂A的水溶液呈 ______ 性，原因是（用离子方程式表示）： ______ ．
（3）若溶液M由2mol•L^-1H₂A溶液与2mol•L^-1NaOH溶液等体积混合而得，若所得溶液M的pH＜7，则溶液中离子浓度由大到小顺序为 ______ ．
（4）若溶液M由下列三种情况：①0.01mol•L^-1的H₂A溶液；②0.01mol•L^-1的NaHA溶液；③0.02mol•L^-1的HCl与0.04mol•L^-1的NaHA溶液等体积混合液，则三种情况的溶液中H₂A分子浓度最大的为 ______ ；pH由大到小的顺序为 ______ ．
（5）若溶液M由pH=3的H₂A溶液V₁ mL与pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合反应而得，混合溶液c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，V₁与V₂的大小关系为 ______ （填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”）．

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5．科学研究表明，当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭，解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环（图1）：

（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO₂和H₂转化为甲醇蒸汽和水蒸气．图2是生成1mol CH₃OH时的能量变化示意图．
已知破坏1mol不同共价键的能量（kJ）分别是：

C-H	C-O	C=O	H-H	H-O
413.4	351	745	436	462.8

已知E₂=189.8kJ•mol^-1，则E₁= ______ kJ•mol^-1．
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：
CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验	温度/℃	起始量		达到平衡
实验	温度/℃	CO/mol	H₂O/mol	H₂/mol	CO转化率	所需时间/min
1	650	4	2	1.6		6
2	900	2	1		$%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B3%7D$	3
3	900	a	b	c		t

①该反应的正反应为 ______ （填“放热”或“吸热”）．
②实验2条件下的平衡常数K= ______ ．
③实验3中，若平衡时H₂O的转化率为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B3%7D$ ，则a/b= ______ ．
④实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂各1mol，则此时反应 ______
（填“向正反应方向进行”，“向逆反应方向进行”，“达到平衡状态”）．
（3）捕捉CO₂可以利用Na₂CO₃溶液．先用Na₂CO₃溶液吸收CO₂生成NaHCO₃，然后使NaHCO₃分解，Na₂CO₃可以进行循环使用．将100mL 0.1mol/LNa₂CO₃的溶液中通入112mL（已换算为标准状况）的CO₂，溶液中没有晶体析出，则：
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是 ______ ．
②反应后的溶液可以作“缓冲液”（当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用），请解释其原理 ______ ．

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6．草酸铜（CuC₂O₄•2H₂O）是制备纳米CuO的前驱体，可利用草酸和印刷线路板的酸性蚀刻废液为原料制取．
（1）7.6gCuC₂O₄在350℃灼烧完全分解生成CuO和气体，产生气体的
体积为 ______ L（标准状况）．
（2）已知pK_a=-lgK_a，25℃时，H₂C₂O₄的pK_a1=1.2，pK_a2=4.19，
草酸溶液中含碳各物种的分布分数α（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系如右图所示．A点溶液的PH为 ______ ；0.1mol•L^-1NaHC₂O₄与0.1mol•L^-1Na₂ C₂O₄溶液等体积混合，所得溶液中微粒浓度从大到小的顺序为 ______ （填序号）．
①c（H⁺）②c（HC₂O₄^-）③c （H₂C₂O₄）④c （C₂O₄^2-）
（3）某合作学习小组的同学按下列步骤检测原料中酸性蚀刻废液中铜的含量：
Ⅰ．取100.00mL澄清的“酸性蚀刻废液”，加H₂O₂，然后调节pH约为3，过滤除去Fe（OH）₃．
Ⅱ．取Ⅰ的滤液加入NH₄HF₂排除微量的Fe³⁺干扰，然后将溶液稀释定容到250mL容量瓶中，得溶液A．
Ⅲ．取25.00mL溶液A于锥形瓶中，加入稍过量的KI溶液（2Cu²⁺+5I^-=2Cul↓+I₃），用0.1000mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定（2S₂O₃^2-+I₃^-=S₄O₆^2-+3I^-）到近终点时，加入淀粉继续滴定，再加入KSCN溶液[Cul（s）+SCN^-（aq）⇌CuSCN（s）+I^-（aq）]，振荡后继续滴定至极点，共消耗Na₂S₂O₃标准溶液20.00mL．
①若缺少步骤Ⅰ、Ⅱ会导致测定的铜的含量 ______ （填“偏大”“偏小”或“不变”）．
②已知Cul能吸附I₂不能被滴定，CuSCN不吸附碘，向Cul悬浊液中加入KSCN溶液，达到平衡后溶液中c（SCN^-）= ______ [用c（I^-）、K_sp（Cul）和K_sp（CuSCN）]．
③计算原“酸性蚀刻废液”中铜离子浓度（用每升蚀刻废液中含铜的质量表示，单位g•L^-1）（请给出计算过程）．

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7．中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说．雌黄（As₂S₃）和雄黄（As₄S₄）都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药．
（1）砷元素有+2、+3两种常见价态．一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示．
①Ⅰ中，氧化剂是 ______ ．
②Ⅱ中，若1molAs₄S₄反应转移28mole^-，则反应Ⅱ的化学方程式是 ______ ．
（2）Ⅲ中产物亚砷酸（H₃AsO₃）可以用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态，各
种微粒物质的量分数与溶液的pH 关系如图所示．

①人体血液的pH在7.35：7.45之间，用药后人体中含砷元素的主要微粒是 ______ ．
②将KOH 溶液滴入亚砷酸溶液，当pH 调至11 时发生反应的离子方程式是 ______ ．
③下列说法正确的是 ______ （填字母序号）．
a．n（H₃AsO₃）：n（H₂AsO₃^-）=1：1时，溶液显碱性
b．pH=12时，溶液c（H₂AsO₃^-）+2c（HAsO₃^2-）+3c（AsO₃^3-）+c（OH^-）=c（H⁺）中
c．在K₃AsO₃溶液中，c（AsO₃^3-）＞c（HAsO₃^2-）＞c（H₂AsO₃^-）
（3）工业含砷（Ⅲ）废水常用铁盐处理后排放．其原理是：铁盐混凝剂在溶液中生产Fe（OH）₃胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物．经测定不同pH 条件下铁盐对含砷（Ⅲ）化合物的去除率如图所示．pH在5-9之间时，随溶液pH增大，铁盐混凝剂对含砷（Ⅲ）化合物的吸附效果增强．
结果（2）和（3）中图示解释可能的原因： ______ ．

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8．将0.2mol•L^-1 HA溶液与0.2mol•L^-1NaOH溶液等体积混合后，溶液中存在c（Na⁺）＞c（A^-），则：
（1）混合溶液中c（HA） ______ c（A^-）（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
（2）混合溶液中c（HA）+c（A^-） ______ 0.1mol•L^-1；
（3）混合后由水电离出的c（OH^-） ______ 0.2mol•L^-1 HA溶液由水电离出的c（H⁺）．

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9．化学平衡原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：

（1）①己知：CH₄、H₂的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，则CO₂和H₂反应生成CH₄和液态H₂O的热化学方程式是 ______ ．
②图1是用Pt作电极，N₂和H₂的原电池．请写出正极的电极反应式 ______ ，电解质A是 ______ ．
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇．反应为
CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图2：
①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为 ______ ，该温度下的平衡常数为 ______ ．
②5min至10min时速率变化的原因可能是 ______ ；
（3）①常温下，将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中，充分反应（忽略溶液体积的变化）．如果溶液pH=7，此时V的取值 ______ 20.00（填“＞”、“=”或“＜”）．
②常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后，溶液呈中性，则醋酸的电离常数为 ______ （用含有a、b字母的代数式表示）．
（4）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2示，分析图中3a、b、c、d、e五个点，
①b点时，溶液中发生水解反应的离子是 ______ ；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 ______ ．

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10．亚铁氰化钾俗称黄血盐，化学式为K₄[Fe（CN）₆].3H₂O．黄血盐毒性很低，在空气中稳定且具有防止细粉状食品板结的性能，故用作食盐的抗结剂．但是在400℃左右黄血盐分解生成剧毒的氰化钾（KCN），与强酸作用也会生成极毒的氰化氢（HCN）气体．
完成下列填空：
（1）剧毒的KCN可以用双氧水处理，得到一种碱性气体和一种酸式盐．请写出该反应的化学方程式 ______ ．
（2）若往KCN溶液中通入少量的CO₂气体，其反应的离子方程式 ______ ．
已知电离常数（25℃）：H₂CO₃：K_i1=4.3×10^-7 HCN：K_i1=4.9×10^-10K_i2=5.6×10^-11
（3）常温下，测得等物质的量浓度的KCN与HCN混合溶液的pH＞7，则溶液中K⁺、H⁺、CN^-、HCN浓度大小顺序为 ______ ．
（4）黄血盐作为食盐的抗结剂，必须严格控制其使用量，原因是 ______ ．
（5）黄血盐常用于Fe³⁺检验．请再写出一种检验Fe³⁺的试剂 ______ ，其相应的现象是 ______ ．
（6）FeCl₃与Na₂S反应，生成的产物与溶液的酸碱性有关．当pH＜7时，有淡黄色沉淀产生，当pH＞7时，生成黑色沉淀（Fe₂S₃）．请写出往FeCl₃溶液中滴加少量Na₂S溶液的离子方程式： ______ ．

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弱电解质	H₂CO₃	NH₃•H₂O
K_a1	4.30×10^-7	1.77×10^-5
K_a2	5.61×10^-11