2.CO2是溫室氣體,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
①Na2CO3俗稱純堿,因CO32-水解而使其水溶液呈堿性,試寫出CO32-水解的離子方程式(忽略第二步水解)CO32-+H2O=HCO3-+OH-,其水解反應的平衡常數(shù)(即水解常數(shù))的表達式為Kh=$\frac{c(HC{{O}_{3}}^{-})•c(O{H}^{-})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$
②已知25℃時,Kh=2×10-4mol/L,則當溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1時,試求溶液的pH=10.
③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=c(HCO3- )+2c(H2CO3)(用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的關系式表示)
④向 Na2CO3溶液中加入明礬會產生沉淀和氣體,請寫出相關的離子方程式.

分析 ①碳酸鈉是強堿弱酸鹽,能發(fā)生水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉而使溶液呈堿性;水解平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次冪之積與反應物濃度系數(shù)次冪之積的比;
②根據(jù)水解平衡常數(shù)計算氫氧根離子的濃度,再根據(jù)水的離子積常數(shù)計算氫離子的濃度,從而計算其溶液的pH值;
③根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c(OH-)-c(H+)的值;
④向 Na2CO3溶液中加入明礬后,碳酸根會和鋁離子發(fā)生雙水解,從而生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體.

解答 解:①碳酸鈉是強堿弱酸鹽,能發(fā)生兩步水解,第一步水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子,水解方程式為:CO32-+H2O=HCO3-+OH-;Kh=$\frac{c(HC{{O}_{3}}^{-})•c(O{H}^{-})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$,
故答案為:CO32-+H2O=HCO3-+OH-;Kh=$\frac{c(HC{{O}_{3}}^{-})•c(O{H}^{-})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$,;
②Kh=2×10-4mol/L,則當溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1時,Kh=$\frac{c(HC{{O}_{3}}^{-})•c(O{H}^{-})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$,=2×10-4mol/L,C(OH- )=1×10-4 mol/L,C(H+ )=1×10-10mol/L,所以溶液的pH=10,故答案為:10;
③根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c(OH-)-c(H+)的值,根據(jù)碳原子守恒得,c(CO32-)+c(HCO3- )+c(H2CO3)=0.1mol/L,根據(jù)溶液中電荷守恒得:2×c(CO32-)+c(HCO3- )+c(OH-)=c(Na+ )+c(H+ ),c(Na+ )=0.2mol/L,所以c(OH-)-c(H+)=c(HCO3- )+2c(H2CO3),
故答案為:c(HCO3- )+2c(H2CO3);
④向 Na2CO3溶液中加入明礬后,碳酸根會和鋁離子發(fā)生雙水解,從而生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體,離子方程式為:3CO32-+2Al3++6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,答:反應的離子方程式為3CO32-+2Al3++6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑.

點評 本題考查了化學平衡的有關問題,難度較大,難點是根據(jù)溶液中電荷守恒和原子守恒計算c(OH-)-c(H+)的值.

練習冊系列答案
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4.乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產.回答下列問題:
(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成
乙醇.寫出相應反應的化學方程式C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
(2)已知:
甲醇脫水反應   2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ•mol-1
甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ•mol-1
乙醇異構化反應 C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ•mol-1
則乙烯氣相直接水合反應 C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=-45.5kJ•mol-1 與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是:無副產品,原子利用率100%.

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5.硫化亞鐵(FeS)煅燒得到的燒渣主要成分是FeO、Fe2O3和Fe3O4等,利用該燒渣制備鐵紅和副產品無氯鉀肥(K2SO4)的流程如圖1:

(1)FeS中鐵元素的化合價為+2,燒渣中具有磁性的氧化物是Fe3O4(寫化學式,下同),鐵紅的主要成分是Fe2O3,列舉它在工業(yè)上的一種用途顏料.
(2)寫出濾液中加入鐵粉反應的離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
檢驗加入鐵粉過濾后的濾液中是否含有Fe3+的試劑是KSCN.
(3)已知幾種物質的溶解度曲線如圖2.(NH42SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為:蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥等,趁熱過濾的目的是防止析出氯化銨,過濾操作的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還有漏斗.

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10.短周期元素金屬單質A可發(fā)生如圖所示存在轉化(部分反應物、反應條件和產物已略去).F是化石燃料燃燒產生的一種溫室氣體;常溫下,G是一種有刺激性氣味的氣體,其水溶液顯弱堿性;H是一種具有磁性的黑色氧化物;B、C、D、E四種化合物中含有一種相同的元素.
請回答下列問題:
(1)如圖物質轉化關系中,具有兩性的化合物有Al(OH)3、Al2O3(填化學式),實驗室制取G的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O.
(2)寫出A→E的離子方程式2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑,該反應中的氧化劑是H2O.
(3)寫出A→D的化學方程式3Fe3O4+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al2O3,實驗室中引發(fā)該反應的操作是加少量KClO3,插上鎂條并將其點燃.

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17.我國科學家近期研究發(fā)現(xiàn).NaHCO3可顯著結合癌細胞中乳酸電離出的H+,從而間接地“餓死”癌細胞,下列說法中不正確的是(  )
A.NaHCO3為弱電解質B.H2CO3的酸性弱于乳酸
C.NaHCO3也可以用來治療胃酸過多D.NaHCO3固體中含有離子鍵和共價鍵

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7.X、Y、Z、W、M均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,X質子總數(shù)與電子層數(shù)相同,Y元素的一種同位素可用于考古時測定一些文物的年代,Z元素是空氣中含量最多的元素,Y、Z、W位于同一周期,且最外層電子數(shù)之和為15,M的質子數(shù)是X、Y、Z、W四種質子數(shù)之和的$\frac{1}{2}$,下列說法正確的是( 。
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B.1molM2W2溶于足量的水中完全反應,共轉移2mol電子
C.由X、Y、Z、W四種元素形成的化合物一定既有離子鍵、又有共價鍵
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14.給定條件下,下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現(xiàn)的是(  )
A.S$→_{點燃}^{O_{2}}$SO2$\stackrel{BaCl_{2}(aq)}{→}$BaSO4
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11.下列有關阿佛加德羅常數(shù)(NA)的說法錯誤的是( 。
A.32克O2所含的氧原子數(shù)目為NA
B.0.5molH2O含有的原子數(shù)目為1.5 NA
C.1molH2O含有的H2O分子數(shù)目為NA
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12.NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
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C.1molFeCl3完全轉化為Fe(OH)3膠體后生成膠粒個數(shù)為NA
D.0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中的H+個數(shù)為0.05NA

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