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高考化学经典计算专题复习
1.测定某产品中V2O5的纯度:称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO+2H++Fe2+===VO2++Fe3++H2O),最后用c2 mol·L-1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知MnO被还原为Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是________________(V2O5的摩尔质量:182 g·mol-1)。
2.某化学镀镍试剂的化学式为MxNi(SO4)y(M为+1价阳离子,Ni为+2价,x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成,进行如下实验:Ⅰ.称量28.7 g镀镍试剂,配制100 mL溶液A;
Ⅱ.准确量取10.00 mL溶液A,用0.40 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-===NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液25.00 mL;
Ⅲ.另取10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66 g。
(1)配制100 mL镀镍试剂时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要_____________。
(2)该镀镍试剂的化学式为________________。
3.某学习小组进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同,设计并完成如下实验:称取一定量还原铁粉放入一定体积浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验,气体Y中含有SO2、H2。为了测定气体Y中SO2的含量,将2.24 L(标准状况)气体Y通入到200.00 mL 0.200 0 mol·L-1 酸性高锰酸钾溶液中,充分反应后,取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定,消耗0.100 0 mol·L-1的KHC2O4标准液10.00 mL (高锰酸钾被还原均生成Mn2+ )。
(1)已知室温下,0.100 0 mol·L-1 KHC2O4 的溶液中,c(C2O)>c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用____________(填仪器名称)盛装;滴定终点的现象为_______________________________。
(2)计算气体Y中SO2 的物质的量分数为________。
4.为测定某地空气中SO2和可吸入颗粒的含量,某同学设计了如下图所示的实验装置:注:气体流速管是用来测量单位时间内通过气体体积的装置
(1)上述实验测定原理为__________________________。
(2)空气中SO2含量的测定:
①已知空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg·L-1,在指定的地点取样,以200 mL·s-1气体流速通过气体流速管通入到上图实验装置中,观察记录碘溶液褪色所需时间为500 s,则该地空气中的SO2含量是________mg·L-1,________(填“符合”或“不符合”)排放标准。
②如果甲同学用该方法测量空气中SO2的含量时,所测得的数值比实际含量低,其原因可能是__________________。(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误。写出一种可能原因即可)
5.在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L-1 CO2、0.1 mol·L-1 CH4,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )
A.上述反应的ΔH<0 B.压强:p4>p3>p2>p1
C.1 100 ℃时该反应的平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:v正>v逆
6.在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平均常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。
①T_____100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是______________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2_______________________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是__________________________________。
t/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)mol/L
5.00
3.52
2.50
2.50
7.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+ O2(g) △H >0,T1温度下的部分实验数据为:下列说法不正确的是
A.500s内N2O5分解速率为2.96×10—3 mol/(L· s)
B.T1温度下的平衡常数为K1 =125,1000s时转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L,则T1 <T2
D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1> K3,则T1 >T3
8.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 ( )
A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热46.3 kJ
②
0.8
2.4
0.4
Q(Q>0)
9.相同温度下体积均为1.5 L的两个恒容容器中发生可逆反应:X2 (g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1,实验测得有关数据如下表:
下列叙述不正确的是( )
A.容器①中达到平衡时,Y2的转化率为50% B.Q=27.78 kJ
C.容器①、②中反应的平衡常数相等,K=
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 X2 mol 、3.0 mol Y2和2 mol XY3,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
10.已知:MgCO3(s) MgO(s)+CO2(g) ΔH>0,在密闭容器中投入过量碳酸镁在温度T下达到平衡,p(CO2)=4 MPa。
(1)该平衡常数表达式K=________。
(2)若反应体系的体积不变,升高温度,则p(CO2)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度T不变,将反应体系的体积缩小至原来的一半,则p(CO2)变化范围为________。
11.已知常温下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13,某溶液中含c(Cu2+)=2.2 mol·L-1、c(Fe3+)=0.008 mol·L-1、c(Mn2+)=0.01 mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离,首先沉淀的是________(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH值大于________。
12.若Ksp(ZnCO3)=1.5×10-10,溶液中离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。则欲使1 L c(Zn2+)=1.5 mol·L-1溶液中Zn2+沉淀完全,需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为________________mol·L-1 (写出精确计算结果,溶液混合时体积变化忽略不计)。
13.已知:HCN的电离常数Ka=4.9×10-10,H2S的电离常数Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.0×10-15。向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,反应的化学方程式为_________________________________________。
在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含Mn2+为0.002 0 mol·L-1的废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS-浓度为1.0×10-4 mol·L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=________[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15]。
14.将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)。该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K=_______________。
15.在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-32,当c(Cr3+)降至1.0×10-5 mol·L-1,认为Cr3+已经完全沉淀。现将还原后溶液的pH值调至4,此时Cr3+是否沉淀完全(列式计算)?
16.若仅从沉淀转化角度考虑,能否利用反应CoCO3+C2O===CoC2O4+CO 将CoCO3转化为CoC2O4?________(填“能”或“不能”),说明理由:____________________________________。
[已知Ksp(CoCO3)=1.4×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8]
17.工厂排出的废水中含有的NO对人类健康造成危害。科技人员在碱性条件下用Al粉将NO还原成N2。缺点是处理后的水中生成了AlO,仍然对人类健康有害。
已知25 ℃,Ksp[(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3H++H2O+AlO,K=1.0×10-13。
(1)25 ℃时,欲将上述处理过的水中的AlO降到1.0×10-6 mol·L-1,需调节溶液的pH=________,此时水中c(Al3+)=________mol·L-1。
(2)25 ℃时,Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K=________。
18.可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S===KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为________(已知H2CO3 的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)。
H2CO3
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
H2SO3
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
19.(1)已知Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12,向0.2 mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积的0.08 mol·L-1 K2CrO4溶液,则溶液中的c(CrO)=________________。
(2)室温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值______0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH值(填“>”“<”或“=”)。已知:
20.Ⅰ.CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下,在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
(2)100 ℃时,该反应的平衡常数:K=________(用a、b的代数式表示)。
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
21.(1)25 ℃时,强酸A溶液的pH=a,强碱B溶液的pH=b,且a+b=14,若两者等体积混合后,溶液的pH=________,此时溶液中盐的阳离子浓度大于阴离子浓度,其原因可能是_____________________。
(2)水的电离平衡如右图所示,若A点表示25 ℃时水的电离平衡状态,当升高温度至100 ℃时水的电离平衡状态为B点。100 ℃时pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的盐酸混合,并保持100 ℃的恒温,欲使混合溶液的pH=7,求Ba(OH2)溶液与盐酸的体积比为________。
(3)常温常压下,空气中的CO2溶于水达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,求H2CO3HCO+H+的平衡常数K1=________(已知10-5.60=2.5×10-6)。
22.【2017天津卷】已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 mol·L−1,溶液中的c(OH−)= mol·L−1。将SO2通入该氨水中,当c(OH−)降至1.0×10−7 mol·L−1时,溶液中的c()/c()=________________
23.【2016新课标1卷】在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中
Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______ molL−1,此时溶液中c(CrO42−)等于__________ molL−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
24. (1)已知:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),某温度下Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=2×10-11。若该温度下某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002 mol·L-1,如果要生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于________;该温度下,在0.20 L的0.002 mol·L-1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L-1的氨水溶液,该温度下电离常数Kb(NH3·H2O)=2×10-5,试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。
25.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+173 kJ·mol-1,若压强为p kPa,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,回答下列问题:
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为________。
(2)t1 ℃时平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是________________。
26.已知:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=2×10-20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大于______。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全(即Cu2+浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH等于________。
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