（10分）研究碳及其化合物的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。某學(xué)習(xí)小組查閱資料并進行相關(guān)探究，請幫忙完成以下探究。
（1）pC類似于pH，是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對數(shù)的負值。如某溶液中某溶質(zhì)的濃度為1×10^－3 mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC＝－lg(1×10^－3)＝3。如圖為25℃時H₂CO₃溶液的pC－pH圖。請回答下列問題：（若離子濃度小于10^-5mol/L，可認為該離子不存在）

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H₂CO₃一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值K_a1        。
③人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H₂CO₃/HCO₃^－)可以抵消少量酸或堿，維持pH7.4。當(dāng)過量的酸進入血液中時，血液緩沖體系中的c(H⁺)/c(H₂CO₃)最終將        。

A．變大

B．變小

C．基本不變

D．無法判斷

（2）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，

該電池反應(yīng)的離子方程式為                                。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為： CO₂(g) +3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)  △H ；
①取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖
所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)熱ΔH        0(填“>” “<”或“＝”)。

②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡。

容 器	甲	乙
反應(yīng)物 投入量	1molCO2 3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

若甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中各物質(zhì)濃度相同，且起始時維持反應(yīng)逆向進行，則c的取值范圍為               。

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（10分）研究碳及其化合物的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。某學(xué)習(xí)小組查閱資料并進行相關(guān)探究，請幫忙完成以下探究。
（1）pC類似于pH，是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對數(shù)的負值。如某溶液中某溶質(zhì)的濃度為1×10^－3 mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC＝－lg(1×10^－3)＝3。如圖為25℃時H₂CO₃溶液的pC－pH圖。請回答下列問題：（若離子濃度小于10^-5mol/L，可認為該離子不存在）

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H₂CO₃一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值K_a1        。
③人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H₂CO₃/HCO₃^－)可以抵消少量酸或堿，維持pH7.4。當(dāng)過量的酸進入血液中時，血液緩沖體系中的c(H⁺)/c(H₂CO₃)最終將        。

A．變大

B．變小

C．基本不變

D．無法判斷

（2）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，

該電池反應(yīng)的離子方程式為                                。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為： CO₂(g) +3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)  △H ；
①取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖
所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)熱ΔH        0(填“>” “<”或“＝”)。

②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡。

容 器	甲	乙
反應(yīng)物 投入量	1molCO2 3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

若甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中各物質(zhì)濃度相同，且起始時維持反應(yīng)逆向進行，則c的取值范圍為               。

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Ⅰ．描述弱電解質(zhì)電離情況可以用電離度（電離度：一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)分子總數(shù)的百分數(shù)）和電離平衡常數(shù)表示，下表1是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數(shù)（Ka）和弱堿的電離平衡常數(shù)（Kb），表2是常溫下幾種難（微）溶物的溶度積常數(shù)（Ksp）。

請回答下面問題：
⑴下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的電離度增大，而電離常數(shù)不變的操作是_______（填序號）。
A．升高溫度     B．加水稀釋     C．加少量的CH₃COONa固體       D．加少量冰醋酸
⑵CH₃COONH₄的水溶液呈______（選填“酸性”、“中性”、“堿性”），理由是____________________。
⑶工業(yè)中常將BaSO₄轉(zhuǎn)化為BaCO₃后，再將其制成各種可溶性的鋇鹽（如：BaCl₂）。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO₄粉末，并不斷補充純堿，最后BaSO₄轉(zhuǎn)化為BaCO₃�，F(xiàn)有足量的BaSO₄懸濁液，在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌，為使c(SO₄^2－ )達到0.0l mol/L以上，則溶液中c(CO₃^2－ )應(yīng)≥_______ mol/L。
Ⅱ．化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料，可以利用下列反應(yīng)制取乙醇。
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝a kJ/mol 在一定壓強下，測得上述反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如下表。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：
①上述反應(yīng)的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定溫度下，提高氫碳(即n(H₂)/n(CO₂) )比，平衡常數(shù)K值_______（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）。
⑵催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H₂，同樣可制得乙醇(可逆反應(yīng))。該反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：

①寫出CO和H₂制備乙醇的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_________________。
②在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固體催化劑，使之反應(yīng)。平衡時，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4 mol CO、
12 mol H₂及固體催化劑，平衡時，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為w kJ，則w的范圍為___________。
⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效的優(yōu)良性能。以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應(yīng)式是_________________。

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Ⅰ．描述弱電解質(zhì)電離情況可以用電離度（電離度：一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)分子總數(shù)的百分數(shù)）和電離平衡常數(shù)表示，下表1是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數(shù)（Ka）和弱堿的電離平衡常數(shù)（Kb），表2是常溫下幾種難（微）溶物的溶度積常數(shù)（Ksp）。

請回答下面問題：
⑴下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的電離度增大，而電離常數(shù)不變的操作是_______（填序號）。
A．升高溫度     B．加水稀釋     C．加少量的CH₃COONa固體       D．加少量冰醋酸
⑵CH₃COONH₄的水溶液呈______（選填“酸性”、“中性”、“堿性”），理由是____________________。
⑶工業(yè)中常將BaSO₄轉(zhuǎn)化為BaCO₃后，再將其制成各種可溶性的鋇鹽（如：BaCl₂）。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO₄粉末，并不斷補充純堿，最后BaSO₄轉(zhuǎn)化為BaCO₃�，F(xiàn)有足量的BaSO₄懸濁液，在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌，為使c(SO₄^2－ )達到0.0l mol/L以上，則溶液中c(CO₃^2－ )應(yīng)≥_______ mol/L。
Ⅱ．化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料，可以利用下列反應(yīng)制取乙醇。
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝a kJ/mol 在一定壓強下，測得上述反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如下表。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：
①上述反應(yīng)的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定溫度下，提高氫碳(即n(H₂)/n(CO₂) )比，平衡常數(shù)K值_______（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）。
⑵催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H₂，同樣可制得乙醇(可逆反應(yīng))。該反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：

①寫出CO和H₂制備乙醇的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_________________。
②在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固體催化劑，使之反應(yīng)。平衡時，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4 mol CO、
12 mol H₂及固體催化劑，平衡時，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為w kJ，則w的范圍為___________。
⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效的優(yōu)良性能。以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應(yīng)式是_________________。

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一、選擇題(本大題有14小題，1~8題每小題2分，9~14題每小題3分，共34分)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

答案

C

B

C

A

D

B

D

A

B

D

C

D

D

B

二、填空題(本大題有5小題，共24分)(以下除化學(xué)方程式2分外，其余每空1分)。

15．(4分) (1)E  (2)A  (3)D  (4)B。

16．(3分)(1)硝酸見光易分解。 (2)； 質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變。

17．(7分)(1)19.00  ，   20 。 (2)8；   (3)BC    (4)B；

(5)+=+2。

18．(4分)鎂片與鹽酸反應(yīng)比鐵片與鹽酸反應(yīng)劇烈。

銅的金屬活動性比汞強(或Cu>Hg)；   鐵(Fe)；   鹽酸(或氯化亞鐵)等。

19．(6分)(1)導(dǎo)熱性    (2)①2C₄H₁₀＋13O₂^點燃8CO₂＋10H₂O   

②物理    ③方便添加燃料；便于灰渣的排出；有利于空氣的流通(任答1點)

(3)使熄滅的外部火焰的氣體的溫度達到著火點

三、綜合能力題 (本題有2小題，共18分)

20．(9分)(1)A、B、C分別為：NaOH、CuCl₂、Na₂CO₃ 或  NaOH、HNO₃、Fe₂O₃

【說明：B物質(zhì)對得1分，A與B、HCl全對得1分，C與B、HCl全對得1分；若B

物質(zhì)錯則不得分。填物質(zhì)名稱不得分。本題屬開放性答案，其它合理答案也可】

(2)化學(xué)方程式：Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑ NaOH+HCl==NaCl+H₂O

[或2NaOH+CuCl₂==Cu(OH)₂↓+2NaCl或Na₂CO₃+CuCl₂==CuCO₃↓+2NaCl等]

【說明：所寫化學(xué)方程式要與A、B、C三空對應(yīng)，只有得分的物質(zhì)，該化學(xué)方程式才能得分，否則不給分】

(3)酸與堿反應(yīng)生成鹽和水； 酸與鹽反應(yīng)生成新酸和新鹽；(其它合理答案都給分)

21．(9分)(1)硫酸鋅(1分)；   Fe(1分)。

(2)+=+(或+=+)(2分)

+=+↑(2分)

(3)取步驟④的濾渣于試管中加入少量稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生則酸不足量。(1分)

(4)硫酸鋅的質(zhì)量、鋅粉的質(zhì)量。(2分)

四、實驗與探究題(本題有2小題，共27分)

22.(化學(xué)方程式2分，共14分)

(1)①錐形瓶，②酒精燈；(2分)    (2)B，  2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；

(3) 2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑   2CaO₂ + 2H₂O = 2Ca(OH)₂ + O₂↑

 g→f→i(對兩個得1分，對三個得2分)       CO₂；(1分)

(4) 藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件；(1分)

(5) 可隨時加液體反應(yīng)物，并通過滴加液體的快慢，控制反應(yīng)的速率(1分)。

23．(13分)(1)(以下除化學(xué)方程式2分外，其余每空1分)。

白色粉末的成分

形成的原因

+=↓+

和的混合物

(2)微溶于水(或可能是氫氧化鈣)

實驗步驟

可能觀察到的現(xiàn)象

結(jié)論

酚酞試液變紅色

白色粉末中有

有氣泡產(chǎn)生

有

和的混合物

或

實驗步驟

可能觀察到的現(xiàn)象

結(jié)論

酚酞試液變紅色

白色粉末中有

無氣泡產(chǎn)生

無

或

實驗步驟

可能觀察到的現(xiàn)象

結(jié)論

酚酞試液不變色

白色粉末中無

有氣泡產(chǎn)生

有

(3)交流與反思

①A和B(多選一個或漏選一個都不給分)

②+=++↑(或+=+)

五、計算題(本題有2小題，共17分)

24．(7分)(1)③(1分)；  (2) ①396 (2分)，② 84∶11∶4 (2分)  (3) 50％ (2分)

25．(10分)(1)4.4(2分)

(2)、(2分，答對一個給1分，有錯項不給分)

(3)解：73g10%的稀鹽酸中含HCl的質(zhì)量是：73g×10%=7.3g

設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x,反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為y。

Na₂CO₃ +2HCl = 2NaCl +CO₂↑ +H₂O       (1分)

106       73       117 

x      7.3g      y

=     x=10.6g                  (1分)

=    y=11.7g                  (1分)

燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為：11.7g＋(22.3g－10.6g)=23.4g     (1分)

燒杯里不飽和溶液質(zhì)量為：        22.3g＋73g－4.4g=90.9g         (1分)

燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：×100％=25.7％        (1分)

答：略

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