(2012•商丘二模)(1)如图1,横坐标为溶液的pH,纵标为金属离子的物质的量浓度的对数(当溶液中金属离子浓度≤10-

(2012•商丘二模)(1)如图1,横坐标为溶液的pH,纵标为金属离子的物质的量浓度的对数(当溶液中金属离子浓度≤10-5mol•L-1时,可认为沉淀完全).试回答下列问题:

①腐蚀铜板后的溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0.1mol•L-1,今向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时,溶液中存在的金属阳离子为______
②从图1中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]=______
(2)25℃时,测得浓度为0.1mol•L-1的HA溶液的pH=3,则HA的电离常数Ka=______
(3)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如2图所示(实线).图中数据a(1,6)代表的意思是:在1 min时H2的物质的量是6mol.
①下列时间段平均反应速率最大的是______,最小的是______.
A.0-1min B.1-3minC.3-8minD.8-11min
②仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验改变的条件是______,曲线Ⅱ对应的实验改变的条件是______.
③根据该反应特点,此反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任何温度”).
(4)铁是一种廉价的金属,除了做为重要的结构材料外,现又有了新的用途,磷酸聚合物铁锂电池以其廉价、高容量和安全性逐渐占据市场.高铁电池的研究也在进行中.下图是高铁电池的实验装置:

已知放电后,两极反应均生成Fe的+3价的化合物.
①该电池放电时正极发生的电极反应是______.
②若该电池属于二次电池,则充电时阴极反应的电极反应式为______.
二狗哥哥 1年前 已收到1个回答 举报

nancy088 春芽

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解题思路:(1)①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时,由图象可知易生成Fe(OH)3沉淀;
②根据Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)×c2(OH-)计算.
(2)根据电离常数Ka=
c(H+)•c(A)
c(HA)
计算;
(3)①单位时间氢气的物质的量的变化量越大,表明平均速率越大,单位时间氢气的物质的量的变化量越小,平均反应速率越小.
②由图2可知,曲线Ⅰ最先到达平衡,平衡时氢气的物质的量增大,故改变条件应增大反应速率且平衡向逆反应移动;
曲线Ⅱ到达平衡的时间比原平衡短,平衡时氢气的物质的量减小,故改变条件应增大反应速率且平衡向正反应移动;
结合反应的特征进行分析;
③反应自发进行的判断依据是:△H-T•△S<0,据此分析;
(4)①FeO42-在正极得电子生成Fe3+
②充电时Fe(OH)3在阴极得电子生成Fe.

(1)①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时,由图象可知易生成Fe(OH)3沉淀,溶液中存在的金属阳离子为Cu2+、Fe2+
故答案为:Cu2+、Fe2+
②由图象可知:c(Fe2+)=1.0×10-5(mol•L-1),c(OH-)=1.0×10-6(mol•L-1
Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)×c2(OH-)=1.0×10-17(mol•L-13
故答案为:1.0×10-17(mol•L-13
(2)HA⇌A-+H+
起始(mol/L):0.1 0 0
变化(mol/L):10-3 10-3 10-3
平衡(mol/L):0.1-10-3 10-3 10-3
电离程度Ka=
c(H+)•c(A−)
c(HA)=
10−3×10−3
0.1−10−3≈10-5
电离常数(Ka)=10-5
故答案为:10-5mol•L-1
(3)①A.由图2可知,0~1min内氢气的变化量为8mol-6mol=2mol;
B.1~3min内氢气的变化量为6mol-3mol=3mol,平均1min变化量为1.5mol;
C.3~8min内氢气的变化量为3mol-2mol=1mol,平均1min变化量为0.2mol;
D.8~11min达平衡状态,氢气的物质的量不再变化.
故0~1min速率最大,8~11min速率最小.
故答案为:A;D.
②对于可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,正反应是体积减小的放热反应.
由图2可知,曲线Ⅰ最先到达平衡,平衡时氢气的物质的量增大,故改变条件应增大反应速率且平衡向逆反应移动,可以采取的措施为:升高温度.
曲线Ⅱ到达平衡的时间比原平衡短,平衡时氢气的物质的量减小,故改变条件应增大反应速率且平衡向正反应移动,可以采取的措施为:增大压强或者是增大CO2浓度.
故答案为:升高温度;增大压强或者是增大CO2浓度;
③反应自发进行的判断依据是:△H-T•△S<0,已知CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,由反应可知该反应为熵减小的反应,
若要△H-T•△S<0,则需在低温条件下进行,
故答案为:低温;
(4)①FeO42-在正极得电子生成Fe3+,其电极反应式为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-
故答案为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-
②充电时Fe(OH)3在阴极得电子生成Fe,其电极反应式为:Fe(OH)3+3e-═Fe+3OH-
故答案为:Fe(OH)3+3e-═Fe+3OH-

点评:
本题考点: 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;弱电解质在水溶液中的电离平衡;pH的简单计算.

考点点评: 本题考查化学平衡图象、反应速率大小判断、外界条件对平衡的影响,原电池、电解池等,题目难度较大,注意图象2中利用“先拐先平”,即曲线先折拐的首先达到平衡,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响解答.

1年前

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