【題目】(1)常溫下,在200 mL氫氧化鋇溶液中含有1×10-3mol的鋇離子,將此溶液與pH=3的鹽酸混合,使其混合溶液的pH=7,應(yīng)取氫氧化鋇溶液和鹽酸的體積之比是_________。

(2)25℃時(shí),利用pH試紙測得0.1molL-1醋酸溶液的pH約為3,則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為_______;向10mL此溶液中加入少量冰醋酸,忽略溶解過程中溶液溫度和體積的微小變化,溶液中c(H)/c(CH3COOH)的值將_____(填“增大”、“減小”或“無法確定”)。

(3)電化學(xué)法是合成氨的一種新方法,其原理如圖所示,陰極的電極反應(yīng)式是_____

(4)廢水中含氮化合物的處理方法有多種。

① NaClO溶液可將廢水中的NH4+轉(zhuǎn)化為N2。若處理過程中產(chǎn)生N2 0.672 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則需要消耗0.3 mol·L-1的NaClO溶液______________L。

②在微生物的作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)會轉(zhuǎn)化為NO3-,兩步反應(yīng)的能量變化如圖所示。則1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)時(shí)放出的熱量是______________kJ。

③ 用H2催化還原法可降低水中NO3-的濃度,得到的產(chǎn)物能參與大氣循環(huán),則反應(yīng)后溶液的pH______(填“升高”、“降低”或“不變”)。

(5)常溫下,用NaOH溶液作CO2捕捉劑不僅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工產(chǎn)品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10 的溶液,則溶液c(CO32-)∶c(HCO3-)=_______。 [常溫下K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

【答案】1:1010-5mol·L-1減小N2+6H++6e- = 2NH30.3346升高1:2或0.5

【解析】

(1)在Ba(OH)2溶液中,Ba2+OH-的物質(zhì)的量之比為1:2,故n(OH-)=2n(Ba2+)=2×10-3mol;pH=3的鹽酸中c(H+)=10-3mol/L,設(shè)鹽酸溶液的體積為V,根據(jù)混合后溶液顯中性,則n(OH-)=n(H+),即2×10-3mol =10-3mol/L×V,解得V=2L=2000mL,故應(yīng)取氫氧化鋇溶液和鹽酸的體積之比是200mL:2000mL=1:10;

(2)25℃時(shí),利用pH試紙測得0.1molL-1醋酸溶液的pH約為3,弱電解質(zhì)存在電離平衡,CH3COOHCH3COO-+H+,常數(shù)Ka=,醋酸溶液的pH約為3,氫離子和醋酸根離子濃度為10-3mol/L,溶液中醋酸溶質(zhì)濃度近似為0.1mol/L,則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為=10-5mol/L,向10mL此溶液中加入少量冰醋酸,溶解后醋酸溶液濃度增大,醋酸電離程度減小,比值減小

(3) 根據(jù)氫離子移動方向可知,通入氫氣端為陽極,通入氮?dú)舛藶殛帢O,陰極上氮?dú)獾玫诫娮由砂睔,電極反應(yīng)式為N2+6H++6e- = 2NH3;

(4)①N失去電子,Cl得到電子,設(shè)消耗0.3molL-1NaClO溶液為xL,由電子守恒可知,0.3mol×xL×2=×2×3,解得x=0.3;

②由圖可知,第一步熱化學(xué)反應(yīng)為NH4+ (aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO2- (aq)+H2O(l)△H=-273 kJmol-1①,第二步熱化學(xué)反應(yīng)為NO2- (aq)+0.5O2(g)=NO3- (aq)△H=-73kJmol-1②,由蓋斯定律可知①+②得1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學(xué)方程式為NH4+ (aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)△H=-346 kJmol-1,即放出346kJ的熱量;

③H2催化還原飲用水中NO3-,反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán),則產(chǎn)物為水和氮?dú),該反?yīng)為5H2+2NO3-N2+4H2O+2OH-,氫氧根離子濃度增大,則pH升高;

(5)若某次捕捉后得到pH=10 的溶液,則溶液酸堿性主要決定CO32-+ H2O HCO3-+ OH-,K=,c(CO32-)∶c(HCO3-)=

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①取溶液做焰色反應(yīng),火焰為黃色

②取廢水樣品l00mL,依次加足量的BaCl2溶液和稀HC1,得白色沉淀23.3g

③另取廢水樣品l00mL向其中加入Na2O2固體,產(chǎn)生的沉淀和氣體與所加Na2O2固體物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖

請回答下列問題:

(1)根據(jù)上述3組實(shí)驗(yàn)可以分析廢水中一定不存在的離子有:________________。

(2)寫出圖象中沉淀溶解階段發(fā)生的離子反應(yīng)方程式:_________________、____________________

(3)根據(jù)圖象分析可知,在原溶液中一定存在的陽離子及其物質(zhì)的量比值為____________

(4) NO3-是否存在?_____________; (填“存在‘不存在”或“不確定”)若存在其物質(zhì)的量濃度為_________________。(若不存在或不確定,該空不填)

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(1)元素Ga在元素周期表中的位置為:第________周期第________族。

(2)Sn的最高正價(jià)為________,Cl的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為________,Bi的最高價(jià)氧化物為________。

(3)根據(jù)元素周期律,推斷:

①陰影部分元素氫化物熱穩(wěn)定性最高的是________元素(填元素符號)。

②H3AsO4、H2SeO4的酸性強(qiáng)弱:H3AsO4________(填“>”“<”或“=”)H2SeO4

③氫化物的還原性:H2O________(填“>”“<”或“=”)H2S。

④原子半徑比較:N________(填“>”“<”或“=”)Si。

(4)可在圖中分界線(虛線部分)附近尋找________(填序號)。

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