(一)甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。已知： CH4(g) + 2O2(g) ＝ CO2(g) + 2H2O(l)

题文

(一)（1）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。
已知： CH₄(g) + 2O₂(g) ＝ CO₂(g) + 2H₂O(l)   ΔH₁＝―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O₂(g) ＝ 2CO₂(g)            ΔH₂＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（2）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：



请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是________。
②当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。
（二）下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的   
溶度积Ksp (25℃)。
电解质
平衡方程式
平衡常数K
Ksp
CH₃COOH
CH₃COOH

CH₃COO^-＋H⁺
1.76×10^-5
 
H₂CO₃
H₂CO₃

H⁺＋HCO₃^-
HCO₃^-

H⁺＋CO₃^2-
K₁＝4.31×10^-7
K₂＝5.61×10^-11
 
C₆H₅OH
C₆H₅OH

 C₆H₅O^-＋H⁺
1.1×10^-10
 
H₃PO₄
H₃PO₄

H⁺＋H₂PO₄^-
H₂PO₄^-

H⁺＋HPO₃^2-
HPO₄^2-

H⁺＋PO₄^3-
K₁＝7.52×10^-3
K₂＝6.23×10^-8
K₃＝2.20×10^-13
 
NH₃·H₂O
NH₃·H₂O

NH₄⁺＋OH^-
1.76×10^-5
 
BaSO₄
BaSO₄

Ba²⁺＋SO₄^2-
 
1.07×10^-10
BaCO₃
BaCO₃

Ba²⁺＋CO₃^2-
 
2.58×10^-9
 
回答下列问题：
（1）由上表分析，若①CH₃COOH ②HCO₃^-③C₆H₅OH ④H₂PO₄^- 均可看作酸，则它们酸性由强到弱的顺序为__________________________(填编号)；
(2)25℃时，将等体积等浓度的醋酸和氨水混合，混合液中：c(CH₃COO^-)______c(NH₄⁺)；(填“＞”、“＝”或“＜”)
（3）25℃时，向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是(     )；
A．若混合液pH＞7，则V≥10
B．若混合液pH＜7，则c((NH₄⁺) ＞c (C₆H₅O^-) ＞c (H⁺)＞c (OH^－)
C．V=10时，混合液中水的电离程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度
D．V=5时，2c(NH₃·H₂O)+ 2 c (NH₄⁺)=" c" (C₆H₅O^-)+ c (C₆H₅OH)
（4）如下图所示，有T₁、T₂两种温度下两条BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线，回答下列问题：
讨论T₁温度时BaSO₄的沉淀溶解平衡曲线，下列说法不正确的是(   )



A．加入Na₂SO₄可使溶液由a点变为b点
B．在T₁曲线上方区域(不含曲线)任意一点时， 均有BaSO₄沉淀生成
C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、 b之间的某一点(不含a、b)
D．升温可使溶液由b点变为d点

题型：未知 难度：其他题型

答案

㈠ （1）0.7   （2分）  （2）①CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺ ②  b    3.2    （各2分） 
㈡（1）①④③②  （2分） （2）  =   （1分）   （3） D  （2分） （4） D （2分）

解析

㈠（1）甲烷不完全燃烧的热化学方程式为: CH₄(g) + O₂(g) ＝ CO(g) + 2H₂O(l) ΔH＝―607.3 kJ/mol,则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的

=0.7倍 （2）①电解质为酸性故负极反应式为：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺ ②Cu²⁺在阴极放电即b极，每通过0.1mol电子，有0.5molCu²⁺放电，即3.2g ㈡（1） K值越大酸性越强 （2）25℃时醋酸和氨水的电离程度相同，故将等体积等浓度的醋酸和氨水混合后溶液呈中性，故混合液中c(CH₃COO^-)=c(NH₄⁺)；（3）因为NH₃·H₂O的电离程度远大于C₆H₅OH，故向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水，氨水的体积不需要到10mL溶液的pH>7,A 错；B不遵循电荷守恒，错；V=10时，混合液为苯酚铵溶液，苯酚铵水解促进水的电离，故混合液中水的电离程度大于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度，C错（4）升高温度，BaSO₄的电离平衡向右移动，c（SO₄^2-）和c(Ba²⁺)都增大，D错。

考点

据考高分专家说，试题“(一)（1）甲烷也是一种清洁燃料，但不完.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。